黑參黑蒜抗疲勞飲料的研制

郭勁廷,郭 享,趙夢(mèng)蝶,張 楠,賈天竺,李善姬

(吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,吉林 吉林 132013)

人參為五加科植物人參的干燥根和根莖，在《神農(nóng)本草經(jīng)》中就記載人參有“主補(bǔ)五臟、安精神、定魂魄、止驚悸、除邪氣、明目、開心益智”的功效，“久服輕身延年”。人參中稀有皂苷Rg3是一種高效低毒的抗癌物質(zhì)，經(jīng)過發(fā)酵的黑參解決了天然人參皂苷Rg3含量較少的問題，因此具有重要的科研意義和社會(huì)價(jià)值[1]。

黑蒜是將生大蒜經(jīng)過生物發(fā)酵去除蒜臭味并增強(qiáng)原有生物活性而制成的大蒜深加工產(chǎn)品，具有特殊的甜香味，解決了消費(fèi)者對(duì)大蒜氣味不適的問題。經(jīng)過一系列生物化學(xué)變化后，將生大蒜中的蛋白質(zhì)大量轉(zhuǎn)化成為人體必需的多種氨基酸[2]，同時(shí)多酚類物質(zhì)含量顯著上升，另外還保留了黑蒜的超氧化物歧化酶活性[3]。這樣使大蒜重要生物學(xué)功效顯著提高，包括抗氧化作用、殺菌消炎作用、抗衰老、防癌抗癌作用、保肝護(hù)肝、調(diào)節(jié)血糖水平以及高血壓和心腦血管疾病的治療作用[4]。

本次實(shí)驗(yàn)利用黑參、黑蒜二者為原料，研發(fā)一種新型的飲料。通過黑參和黑蒜的最佳比例以及其他配方的添加，給消費(fèi)者提供一種風(fēng)味佳的抗疲勞功能飲料，從而為使用傳統(tǒng)食品開發(fā)抗疲勞保健食品奠定一定的基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 儀器與材料

高壓滅菌鍋，pH測定儀(FE20)，恒溫培養(yǎng)箱，恒溫水浴箱，電子天平，無菌操作臺(tái)。

大蒜(市售)，人參(吉林吉安)，低聚果糖(廣東江門量子高科生物股份有限公司)，白砂糖(市售)，檸檬酸(市售)。

1.2 工藝流程

原料浸提→調(diào)配(同時(shí)加輔料)→過濾→灌裝→封罐→殺菌→冷卻→檢驗(yàn)[5-6]。

1.3 操作要點(diǎn)

浸提：稱取一定量的黑參，加入20倍的蒸餾水，在鍋中熬18 h，提取黑參液。稱取一定量的黑蒜，加入20倍的蒸餾水，在鍋中熬18 h，提取黑蒜液。

調(diào)配：將黑蒜、黑參提取液按4∶1進(jìn)行混合形成枳椇黑參復(fù)合液后，依次加入低聚果糖、白砂糖、檸檬酸，勻速攪拌至溶解，進(jìn)行飲料口感的調(diào)配。

過濾：用過濾膜把飲料過濾到瓶子中，得到透明無雜質(zhì)的溶液。

封罐：過濾后飲料及時(shí)進(jìn)行罐裝，用封口膜封口。

殺菌，冷卻：產(chǎn)品分裝后進(jìn)行殺菌，121 ℃，15 min，然后在室溫中冷卻。

1.4 感官評(píng)價(jià)

請(qǐng)20位經(jīng)過培訓(xùn)的消費(fèi)者對(duì)不同配方的產(chǎn)品進(jìn)行官方評(píng)價(jià)。根據(jù)功能飲料的色澤、組織狀態(tài)、氣味、口感、滋味等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，總分100分。根據(jù)我國食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 29605—2013《感官分析食品感官質(zhì)量控制導(dǎo)則》制定感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。

表 1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 飲料配比的單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1黑參黑蒜的配比實(shí)驗(yàn)

以黑參液與黑蒜液的體積比例分別是1∶2.5、1∶3、1∶3.5、1∶4、1∶4.5的復(fù)合液的感官評(píng)價(jià)得分為指標(biāo)。結(jié)果顯示，黑參提取液10 mL，黑蒜提取液40 mL，即黑參提取液與黑蒜提取液體積比為1∶4時(shí)，復(fù)合液色澤較好，黑蒜味較好，黑參味突出。黑參液與黑蒜液的體積比例確定為1∶4(表2)。

表 2 黑參黑蒜液配比實(shí)驗(yàn)

2.1.2復(fù)合液加混合糖的單因素實(shí)驗(yàn)

提前查閱資料得到混合糖中白砂糖與低聚果糖的比例為20∶3時(shí)口感和效果最佳，之后實(shí)驗(yàn)的混合糖都按照這個(gè)比例配方。提取20 mL的復(fù)合液，加入0.1%檸檬酸?？疾鞆?fù)合液中加混合糖的量為2%、4%、6%、8%、10%時(shí)的感官評(píng)價(jià)。表3表明，當(dāng)混合糖量為4%時(shí),飲料的甜度偏低；混合糖的量為8%時(shí)飲料的甜度偏高；白砂糖的量為6%時(shí)，飲料的甜度正好?？紤]到黑參黑蒜液本身苦味太濃。混合糖的添加量確定為8%。即混合糖量以4%、6%、8%3個(gè)水平來進(jìn)行正交試驗(yàn)。進(jìn)一步考察檸檬酸，復(fù)合液的添加量。

表 3 復(fù)合液加白砂糖的單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.3復(fù)合液加檸檬酸

提取20 mL的復(fù)合液，加入8%混合糖?？疾鞆?fù)合液中加檸檬酸的量為0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%時(shí)的感官評(píng)價(jià)。表4表明，當(dāng)檸檬酸量為0.09%時(shí),飲料的酸度偏淡,檸檬酸的量為0.11%時(shí)飲料的酸度偏濃,檸檬酸的量為0.10%時(shí)，飲料的酸度正好，檸檬酸的添加量確定為0.10%。即檸檬酸量以0.09%、0.10%、0.11%3個(gè)水平來進(jìn)行正交試驗(yàn)。進(jìn)一步考察復(fù)合液的添加量。

表 4 復(fù)合液加檸檬酸的單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.4復(fù)合液量的單因素實(shí)驗(yàn)

復(fù)合液中加入8%混合糖、0.10%檸檬酸，考察復(fù)合液量為32.5%、35%、37.5%、40%、42.5%時(shí)的感官評(píng)價(jià)。表5表明，當(dāng)復(fù)合液量為35%時(shí),飲料的酸甜度偏高；復(fù)合液的量為40%時(shí)飲料的酸甜度偏低,味道微苦；復(fù)合液的量為37.5%時(shí)，飲料的酸甜度正好。復(fù)合液的添加量確定為37.5%，即復(fù)合液量以35%、37.5%、40%3個(gè)水平來進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表 5 復(fù)合液的單因素實(shí)驗(yàn)

2.2 黑參黑蒜抗疲勞功能飲料的最佳配方

通過復(fù)合飲料的單因素實(shí)驗(yàn)，黑參和黑蒜提取液按1∶4的比例復(fù)配，作為抗疲勞飲料的黑參黑蒜復(fù)合液。分別以黑參黑蒜復(fù)合液(35%、37.5%、40%),混合糖(4%、6%、8%),檸檬酸(0.09%、0.10%、0.11%),空白組作為4個(gè)影響因素，以感官評(píng)價(jià)為評(píng)估指標(biāo)，通過正交試驗(yàn)L9(34)確定最佳工藝配方。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見附錄表1，配方因素水平表如表6所示,結(jié)果見表7～9。

由表7可知，通過極差比較分析法和方差分析法，以及對(duì)不同因素的K及R進(jìn)行比較分析，這3個(gè)因素對(duì)黑參黑蒜抗疲勞飲料感官指標(biāo)影響程度的順序?yàn)镽B>RD>RA>RC。由表8可知因素B對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響顯著，因素A、C、D對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響不顯著。因素作用的主次順序?yàn)锽>D>A>C。所以對(duì)本產(chǎn)品影響最大的是混合糖的加入量。黑蒜與黑參均具有明顯的苦味，二者即是功效成分也是風(fēng)味的限制因子。黑蒜和黑參的提取液是影響其色澤的主要因素；而白砂糖、檸檬酸和低聚果糖是調(diào)味劑，對(duì)飲品口感和厚重感有很大的影響。

經(jīng)正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)水平為A1B3C3D3，因其結(jié)果不在于正交試驗(yàn)的中，所以重新配制A1B3C3D3與正交中品評(píng)結(jié)果最好的A2B3C3D3進(jìn)行比較。由表9可知優(yōu)方案為A1B3，即最優(yōu)組合為A1B3C3D3。而最佳配方為黑參黑蒜復(fù)合液為15%、混合糖8%、檸檬酸0.11%，按此配方調(diào)配而成的黑參黑蒜抗疲勞飲料無雜質(zhì)，清爽，有黑蒜特有的味道，酸甜適中，口感柔和。

表 6 配方因素水平表

表 7 正交試驗(yàn)結(jié)果表

表 8 方差分析表

注：F0.05=4.460；當(dāng)F>F0.05，P<0.05時(shí)認(rèn)為對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響；否則認(rèn)為影響不顯著

表 9 二元交聯(lián)表

3 討 論

目前，黑參黑蒜因成分以及功效的顯著突出，其相關(guān)產(chǎn)品的研究開發(fā)也逐漸興起。本研究同時(shí)使用兩種材料配制飲料，并加入檸檬酸、低聚果糖、白砂糖作為抗疲勞飲料的輔料,在保證產(chǎn)品成效的同時(shí)，也使其口感風(fēng)味符合大眾喜愛。

本研究通過單因素和正交試驗(yàn)，分別得到各個(gè)材料的最佳風(fēng)味比例和所有材料混合的最佳風(fēng)味比例。由于復(fù)合液的特殊味道過于濃厚，考慮到有些消費(fèi)者接受不了，所有單因素實(shí)驗(yàn)中的復(fù)合糖含量我們選擇了一個(gè)高一點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。最終得出本次實(shí)驗(yàn)最佳配比：復(fù)合液濃度為15%(黑蒜∶黑參=4∶1)、復(fù)合糖為8%(白砂糖∶低聚果糖=20∶3)、檸檬酸為0.11%。

綜合以上操作，調(diào)制的飲料天然、安全、營養(yǎng)豐富，具有黑參黑蒜的特殊氣味,酸甜可口,穩(wěn)定性好。

[1] 袁媛,徐榮培.人參新炮制品——黑參的研究進(jìn)展[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2013,31(11):2379-2381.

[2] 賈麗麗,冀利,孫曙光.黑蒜的加工及飲料開發(fā)[J].山東食品發(fā)酵,2015(3):9-11.

[3] SASAKI J,LU C,MACHIYA E,et al.Processed black garlic (Allium sativum) extracts enhance anti-tumor potency against mouse tumors[J].Med Aroma J Plant Sci Biotech,2007,1(2):278-281.

[4] WANG D N,FENG Y H,LIU J,et al.Black garlic (Allium sativum) extracts enhance the immune system[J].Med Aroma Plant Sci Biotech,2010，4(1):37-40.

[5] 婁文娟,孔瑾,溫明月.黑蒜飲料的研制[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,45(1):37-42.

[5] 袁媛,徐榮培.黑參標(biāo)準(zhǔn)制作工藝研究[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2016,12(4):26-28.