生曬參黑參固體飲料制備工藝研究

岳樂樂，徐芳菲，李蕾，張益愷，白鈺，王影，曹志強*

（吉林人參研究院·吉林通化·134001）

隨著生活水平的不斷提高，人們對飲料的需求也越來越高，為了滿足消費者的購買需要，飲料行業(yè)不僅注重飲料的外觀、口感，還遵循營養(yǎng)保健、回歸自然的思想，開始朝著組分營養(yǎng)化、品種多樣化、功能保健化、成分綠色化、包裝優(yōu)雅化的良性方向發(fā)展。固體飲料是以糖、蛋或蛋制品、乳或乳制品、果汁或可食用植物提取物等為主要原料，通過添加一定的輔料或食品添加劑經(jīng)調(diào)配、混合、包裝等工藝制成的固體制品[1]。成品通常以顆粒狀、粉末狀或塊狀呈現(xiàn)，按照類型可將固體飲料分為蛋白型、普通型和焙烤型三種。固體飲料不僅品種多樣、風(fēng)味獨特，還易于沖調(diào)、便于存放，因此，備受消費者的青睞[2～3]。

人參被譽為“百草之王”，是國內(nèi)外眾所周知的名貴中藥材。人參中含有人參皂苷、多糖、揮發(fā)油、氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、有機酸、生物堿、黃酮、木質(zhì)素等多種化學(xué)成分[4～5]，具有抗腫瘤、保護心腦血管系統(tǒng)、保護神經(jīng)系統(tǒng)、減少肝損傷、抗病毒、增強機體免疫力、降血糖、抗氧化、抗衰老等作用[6～8]。目前，研究報道中所說的人參發(fā)揮生理活性成分，多指的是生曬參和紅參中的原有人參單體皂苷 Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1、Rg2、Rg3、RF11、Rh1、Ro 等。

黑參作為目前人參加工行業(yè)中的一種新型炮制品，它是將人參經(jīng)反復(fù)蒸制干燥得到的，其發(fā)揮生理作用主要是源于黑參經(jīng)加工后所產(chǎn)生的稀有皂苷[9]，目前，從黑參中發(fā)現(xiàn)的稀有皂苷有Rg3、Rg5、Rk1和Rk3等，它們是黑參的主要活性皂苷，具有抗腫瘤、提高機體免疫力、益智、保護腎臟和脾臟、降壓、抗炎、抗衰老等藥理活性[10]。并且，據(jù)文獻報道，黑參中含有的稀有皂苷含量較高，遠遠高于生曬參和紅參，具有更強的抗腫瘤、降血糖、提高免疫、抗炎、抗衰老等藥理活性[11]。

本研究制得的生曬參黑參固體飲料配方獨特，將生曬參和黑參進行有機地結(jié)合，不僅涵蓋生曬參的各種人參皂苷成分，還增添了黑參所獨有的稀有皂苷成分，使?fàn)I養(yǎng)均衡，易于人體吸收，并能增強抗腫瘤、降血糖、提高免疫、抗炎、抗衰老等藥理活性。此款飲料營養(yǎng)豐富、價格合理、保健作用強，能更好地滿足消費者購買需求。解決目前市場上人參食品原生皂苷為主，少有稀有皂苷Rg3、Rg5、Rk1和Rk3等現(xiàn)狀，以及保健作用單一等問題。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生曬參、黑參：由吉林人參研究院提供；木糖醇：購自山東龍力生物科技有限公司；麥芽糊精 （食品級）：購自山東省濱州市鄒平縣韓店鎮(zhèn)駐地西王工業(yè)園；95%食用乙醇：購自吉林省金泰化玻有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TDZ5-WS離心機 （湖南湘儀離心機儀器有限公司）；DZF-6050真空干燥箱 （上海一恒科技有限公司）；DHG-9140A電熱鼓風(fēng)干燥箱 （上海一恒科技有限公司）；中藥粉碎機（浙江紅景天工貿(mào)有限公司）；不銹鋼篩（浙江上虞市道墟張興紗篩廠）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 生曬參、黑參提取物的制備

a.煎煮：稱取生曬參粗粉和黑參粗粉分別放置于不銹鋼鍋中，各加入?yún)⒎?0倍量的飲用水，對其進行加熱提取3 h，過濾，得到濾液和藥渣；將上述藥渣中各加入?yún)⒎?倍量的飲用水，對其進行加熱提取2 h，過濾，得到濾液和藥渣；再將此藥渣中各加入?yún)⒎?倍量的飲用水，對其進行加熱提取1 h，過濾，得到濾液和藥渣；將上述3次濾液合并，即得生曬參提取液和黑參提取液；

b.離心：將提取液離心10 min，離心轉(zhuǎn)速為4000 r/min；

c.濃縮：將離心液進行濃縮，濃縮至相對密度為1.18～1.28的浸膏；

d.減壓干燥：將浸膏放置在真空干燥箱中進行干燥，干燥溫度為70℃；

e.粉碎：將干膏進行粉碎，過100目篩，備用。

1.3.2.2 輔料的加工處理

a.木糖醇粉碎、過篩：將木糖醇用粉碎機進行粉碎，過100目篩，備用；

b.麥芽糊精過篩：將麥芽糊精過100目篩，備用。

1.3.2.3 成品的制備

a.混合、制粒：將生曬參提取物粉、黑參提取物粉、木糖醇細(xì)粉和麥芽糊精細(xì)粉按比例進行充分混勻后，加入適量乙醇制軟材，進一步制粒；

b.干燥：將濕顆粒置于鼓風(fēng)干燥箱中進行干燥，干燥溫度45-50℃；

c.整粒：顆粒干燥后，將其過篩整粒；

d.包裝：將整好的顆粒按5 g每袋進行包裝，密封避光保存。

1.3.3 感官評定標(biāo)準(zhǔn)

生曬參黑參固體飲料的感官評定及方法：選取10名有食品加工經(jīng)驗的人員組成感官評定小組，分別對飲料的口感（25 分）、溶解性（25 分）、色澤（25 分）和香味（25分）等感官性狀進行綜合評分，總計100分，分值越大，配方越好。具體感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 生曬參黑參固體飲料感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of white ginseng and black ginseng solid beverage

1.3.4 單因素試驗設(shè)計

為了使生曬參黑參固體飲料能更好地滿足消費者購買需求，選用生曬參、黑參、木糖醇和麥芽糊精等來調(diào)配此飲料。每一種物質(zhì)的添加量都對生曬參黑固體飲料的整體感官品質(zhì)產(chǎn)生影響。因此，采用控制變量法，只改變某一項的添加量，其他物質(zhì)固定添加量進行調(diào)配混合制成飲料，給感官評定小組品嘗，參考感官評定標(biāo)準(zhǔn)，得出各物質(zhì)最合適的添加量。

1.3.5 正交試驗優(yōu)化配方

在單因素試驗確定生曬參黑參固體飲料各種物質(zhì)的合適添加量的基礎(chǔ)上，以生曬參提取物、黑參提取物、木糖醇和麥芽糊精這4種配料作為考察因素，各取3個水平，設(shè)計成L9(34)四因素三水平正交試驗，以產(chǎn)品的感官評分為考察指標(biāo)，篩選生曬參黑參固體飲料最佳配方。正交試驗因素與水平設(shè)計見表2。

1.3.6 檢驗項目及方法

1.3.6.1 感官檢驗

按照表1規(guī)定的項目進行檢驗。

1.3.6.2 理化檢驗

水分測定：按照GB 5009.3-2016中第二法（減壓干燥法）測定。

鉛的測定：按照GB 5009.12-2017的方法測定。

1.3.6.3 微生物檢驗

菌落總數(shù)測定：按照GB 4789.2-2016的方法檢驗。

大腸菌群計數(shù)：按照GB 4789.3-2016的方法檢驗。

沙門氏菌檢驗：按照GB 4789.4-2016的方法檢驗。

金黃色葡萄球菌檢驗：按照GB 4789.10-2016的方法檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 生曬參提取物添加量對飲料感官品質(zhì)的影響

固定黑參提取物的添加量為10%，木糖醇的添加量為60%，麥芽糊精的添加量為15%，生曬參提取物在飲料中添加量分別為5%、10%、15%、20%及25%，依據(jù)生曬參黑參固體飲料感官評定標(biāo)準(zhǔn)進行綜合評定。如圖1可知，當(dāng)生曬參提取物添加量為15%時，感官評分達到最大值。這是因為生曬參提取物具有生曬參特有的苦味，隨著生曬參提取物添加量的增加，會使得飲料的口感、色澤、香味和溶解性也隨之改變，當(dāng)生曬參提取物的添加量超過15%時，此時飲料太苦，影響了產(chǎn)品的整體口感。因此，當(dāng)生曬參提取物的添加量為15%較為適宜。

圖1 生曬參提取物添加量對飲料感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of the added amount of white ginseng extract on the sensory quality of beverage

2.1.2 黑參提取物添加量對飲料感官品質(zhì)的影響

固定生曬參提取物的添加量為15%，木糖醇的添加量為60%，麥芽糊精的添加量為15%，黑參提取物在飲料中添加量分別為5%、10%、15%、20%及25%，依據(jù)生曬參黑參固體飲料感官評定標(biāo)準(zhǔn)進行綜合評定。如圖2可知，當(dāng)黑參提取物添加量為10%時，感官評分達到最大值。這是因為黑參提取物口味獨特，隨著黑參提取物添加量的增加，會使得飲料的口感、色澤、香味和溶解性也隨之改變，當(dāng)黑參提取物的添加量超過10%，則因為黑參提取物加入量過大影響了產(chǎn)品的整體口感。因此，當(dāng)黑參提取物的添加量為10%較為適宜。

圖2 黑參提取物添加量對飲料感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of the added amount of black ginseng extract on sensory quality of beverage

2.1.3 木糖醇添加量對飲料感官品質(zhì)的影響

固定生曬參提取物的添加量為15%，黑參提取物的添加量為10%，麥芽糊精的添加量為15%，木糖醇在飲料中添加量分別為50%、55%、60%、65%及70%，依據(jù)生曬參黑參固體飲料感官評定標(biāo)準(zhǔn)進行綜合評定。由圖3可知，當(dāng)木糖醇添加量為60%時，感官評分達到最大值。當(dāng)木糖醇添加量小于60%時，由于產(chǎn)品的甜度不夠，影響了整體的口感；當(dāng)木糖醇的添加量超過60%時，產(chǎn)品的甜度明顯增大，從而使產(chǎn)品的口感降低；因此，當(dāng)木糖醇的添加量為60%較為適宜。

圖3 木糖醇添加量對飲料感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of the added amount of xylitol on sensory quality of beverage

2.1.4 麥芽糊精添加量對飲料感官品質(zhì)的影響

固定生曬參提取物的添加量為15%，黑參提取物的添加量為10%，木糖醇的添加量為60%，麥芽糊精在飲料中添加量分別為5%、10%、15%、20%及25%，依據(jù)生曬參黑參固體飲料感官評定標(biāo)準(zhǔn)進行綜合評定。由圖4可知，當(dāng)麥芽糊精添加量為15%時，感官評分達到最大值。當(dāng)麥芽糊精添加量小于15%或大于15%時，產(chǎn)品的整體口感均欠佳；因此，當(dāng)麥芽糊精的添加量為15%較為適宜。

圖4 麥芽糊精添加量對飲料感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of the added amount of maltodextrin on sensory quality of beverage

2.2 正交試驗優(yōu)化配方

在單因素試驗基礎(chǔ)上，對生曬參黑參固體飲料配方進行進一步優(yōu)化試驗，以感官評分作為正交試驗的評價指標(biāo)，確定其最優(yōu)配方。正交試驗結(jié)果與分析見表3，方差分析見表4。

由表可以看出，影響生曬參黑參固體飲料品質(zhì)的因素主次順序為生曬參提取物添加量＞木糖醇添加量＞黑參提取物添加量＞麥芽糊精添加量；生曬參黑參固體飲料最優(yōu)配方組合為A2B2C1D2，即生曬參提取物添加量為15%，黑參提取物添加量為10%，木糖醇添加量為60%，麥芽糊精添加量為15%。

表2 正交試驗因素與水平設(shè)計Table 2 Design of orthogonal experiment factors and levels

表3 正交試驗結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiment

表4 正交試驗結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment

2.3 生曬參黑參固體飲料成品檢驗

2.3.1 感官檢驗

生曬參黑參固體飲料產(chǎn)品呈棕黃色，色澤均勻；口感酸甜適中，具有人參香味，無不良異味；經(jīng)沖調(diào)溶解速度快，具有良好的感官品質(zhì)。

2.3.2 理化指標(biāo)檢驗

生曬參黑參固體飲料中水分和鉛含量見表5。

表5 生曬參黑參固體飲料理化指標(biāo)Table 5 Physical-chemical indexe of white ginseng and black ginseng solid beverage

由表5可以看出，生曬參黑參固體飲料水分含量為3.25%，鉛含量為 0.01 mg/kg，理化指標(biāo)符合GB/T 29602-2013《固體飲料》和 GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》的規(guī)定。

2.3.3 微生物檢驗

對生曬參黑參固體飲料進行微生物檢驗，檢測結(jié)果見表6。

表6 生曬參黑參固體飲料微生物指標(biāo)Table 6 Microbiological indexe of white ginseng and black ginseng solid beverage

由表6可見，生曬參黑參固體飲料菌落總數(shù)為1.1×102CFU/g，大腸菌群、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌均未檢出，符合GB 7101-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)飲料》和GB 29921-2013《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中致病菌限量》的要求。

3 結(jié)論

該實驗主要通過單因素、正交試驗對生曬參黑參固體飲料配方進行優(yōu)化，得到最佳配方為生曬參提取物添加量為15%，黑參提取物添加量為10%，木糖醇添加量為60%，麥芽糊精添加量為15%，此時得到的固體飲料甜度適中，具有人參香味，無不良異味，沖調(diào)性好，并且對其理化和微生物指標(biāo)進行檢測，均符合GB 7101《固體飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定。本研究的生曬參黑參固體飲料制備工藝簡單、可操作性強，各項指標(biāo)均良好，為人參食品的開發(fā)與生產(chǎn)提供了參考依據(jù)。