王振東,劉世娟,楊曉筱,張斯源,高如意
江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司(連云港 222001)
植物飲料是以植物或植物抽提物(茶、咖啡除外)為原料(非果蔬類植物的根、莖、葉、花、種子及竹或樹木自身分泌的汁液,如谷物、食用菌、食用藻類和蕨類、可可、菊花等),經(jīng)加工或發(fā)酵制成的飲料制品。藥典記載茯苓甘、淡、平,歸心、肺、脾、腎經(jīng),具有利水滲濕,健脾寧心功效。人參甘、微苦,平,歸脾、肺、心經(jīng),具有大補(bǔ)元?dú)狻?fù)脈固脫、補(bǔ)脾益肺、生津、安神的作用[1]。姬松茸與灰樹花都屬于珍貴的食用菌,含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、氨基酸含量豐富且齊全。此外姬松茸還含有多糖、核酸、外源凝集素、甾醇和脂肪酸的抗腫瘤成分,灰樹花則含有豐富的鉀、鈣、磷、鐵、鋅、銅、硒等有益礦物質(zhì)?,F(xiàn)代藥理研究表明茯苓、姬松茸、灰樹花、人參多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、延緩衰老、降血糖、抗腫瘤、抗病毒等功效[2-5]。將茯苓、姬松茸、灰樹花、人參4種原料有機(jī)結(jié)合,經(jīng)科學(xué)調(diào)配,調(diào)整口感與風(fēng)味,形成味道獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富的復(fù)合型多糖飲料,不僅能提高其附加價(jià)值,還能豐富飲料市場(chǎng)的品種,更具有增強(qiáng)免疫力、改善亞健康的功效作用。
通過(guò)對(duì)茯苓、姬松茸、灰樹花、人參等原料進(jìn)行水提取、濃縮、離心過(guò)濾等工藝,獲得混合提取物。對(duì)提取物進(jìn)行口感調(diào)配,采用單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)確定飲料的最佳比例配方,以期制備出一款口感佳、營(yíng)養(yǎng)豐富、飲用方便的茯苓姬松茸植物飲料,為規(guī)?;?、工業(yè)化生產(chǎn)提供一定基礎(chǔ)依據(jù)。
茯苓、姬松茸、灰樹花、人參、山梨糖醇、檸檬酸,D-無(wú)水葡萄糖(99.99%)(中國(guó)食品藥品檢定研究院);無(wú)水乙醇、5%苯酚、濃硫酸(分析純)。
原材料預(yù)處理→提取→濃縮→調(diào)配(輔配)→成形(過(guò)濾、灌裝、滅菌等)→檢驗(yàn)(粗多糖含量測(cè)定)
1.3.1 原材料預(yù)處理及提取工藝
1) 對(duì)茯苓、姬松茸、灰樹花、人參等原料進(jìn)行挑選,去除雜質(zhì)后,清洗,干燥。
2) 按質(zhì)量計(jì),稱取經(jīng)過(guò)充分烘干干燥的原料茯苓7.2 kg、姬松茸3.6 kg、灰樹花2.4 kg、人參1.2 kg,加入10倍純化水煎煮2次,每次1.0 h,煎液400目過(guò)濾,濾液合并,濾液在2~6 ℃條件下靜置12~24 h。
1.3.2 提取液的濃縮工藝
將靜置后的提取濾液經(jīng)過(guò)管式離心機(jī)離心過(guò)濾后進(jìn)行濃縮,在70~75 ℃、-0.08~0.1 MPa條件下減壓濃縮至在60 ℃下相對(duì)密度1.055~1.065,獲得的濃縮液在2~6 ℃條件下靜置12~24 h。
1.3.3 濃縮液的調(diào)配工藝
將靜置后的濃縮液經(jīng)過(guò)管式離心機(jī)進(jìn)行離心過(guò)濾,濾液即是混合提取物,取混合提取物與純化水以適量比例混勻,加入一定量的山梨糖醇和檸檬酸,攪拌至全部溶解,在2~6 ℃條件下靜置12~24 h。
1.3.4 殺菌成型工藝
將靜置后的調(diào)配液經(jīng)過(guò)管式離心機(jī)進(jìn)行離心過(guò)濾,濾液經(jīng)灌裝線按規(guī)格定量灌裝并封口。
灌裝后的產(chǎn)品經(jīng)滅菌柜進(jìn)行滅菌(115 ℃,30 min),滅菌完畢取出,在室溫下冷卻,晾干,產(chǎn)品進(jìn)行燈檢、貼標(biāo)、包裝,即為成品。
1.3.5 茯苓姬松茸飲料的單因素試驗(yàn)
1.3.5.1 提取物添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
在山梨糖醇添加量120 g/L、檸檬酸添加量0.6 g/L條件下,提取物添加量分別為40,80,120,160和200 g/L時(shí),以感官評(píng)分為考核指標(biāo),考察提取物添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響。
1.3.5.2 山梨糖醇添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
在提取物添加量80 g/L、檸檬酸添加量0.6 g/L條件下,山梨糖醇添加量分別為80,120,160,200和240 g/L時(shí),以感官評(píng)分為考核指標(biāo),考察提取物添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響。
1.3.5.3 檸檬酸添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
在提取物添加量80 g/L、山梨糖醇添加量160 g/L條件下,檸檬酸添加量分別為0.4,0.6,0.8,1.0和1.2 g/L時(shí),以感官評(píng)分為考核指標(biāo),考察檸檬酸添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響。
1.3.6 茯苓姬松茸工藝參數(shù)的優(yōu)化
通過(guò)考察單因素試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)三因素三水平L9(33)正交試驗(yàn)(見表1),以感官風(fēng)味(見表2)作為茯苓多糖飲料的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),確定茯苓多糖飲料的最佳配方。
1.3.7 茯苓姬松茸飲料的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
由10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的感官品評(píng)人員組成評(píng)價(jià)小組,按規(guī)定的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的感官品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),綜合考慮產(chǎn)品的色澤、香氣、滋味、組織狀態(tài)進(jìn)行打分,取其平均值為最終結(jié)果[6~8]。
表1 茯苓姬松茸飲料的正交試驗(yàn)因素水平
表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.3.8 成品中粗多糖含量測(cè)定
采用苯酚-硫酸比色法測(cè)定茯苓姬松茸飲料中的粗多糖含量[9]。
1.3.8.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
取D-無(wú)水葡萄糖標(biāo)品約10 mg于100 mL容量瓶中,用純化水溶解并定容,制成每1 mL含0.1 mg標(biāo)準(zhǔn)溶液,搖勻,即得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液。準(zhǔn)確吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0和1.2 mL,分別置于比色管中,各補(bǔ)加水至2.0 mL,加入5%苯酚液1.0 mL,混勻,再加濃硫酸10 mL,混勻,置沸水浴中加熱2 min,取出快速(冰水浴中)冷卻至室溫,于485 nm處測(cè)定吸光度,并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.8.2 樣品溶液中多糖含量的測(cè)定
取茯苓姬松茸飲料2 mL,分別加入無(wú)水乙醇8 mL,混勻,于4 ℃冰箱靜置4 h以上,以5 000 r/min離心5 min,棄去上清液,殘?jiān)?0%乙醇溶液15 mL洗滌沉淀,離心后棄去上清液,反復(fù)操作3次,殘?jiān)盟芙獠⒍ㄈ葜?00 mL。準(zhǔn)確吸取供試品溶液1.0 mL于比色管中,補(bǔ)加水至2.0 mL,按照測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品溶液的步驟進(jìn)行操作測(cè)定吸光度。從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出葡萄糖含量,計(jì)算樣品中粗多糖含量。茯苓姬松茸飲料中粗多糖含量計(jì)算如式(1)。
式中:X為樣品中粗多糖含量(以葡萄糖計(jì)),mg/L;ρ為樣品測(cè)定液中葡萄糖的質(zhì)量濃度,mg/L;V1為飲料取樣量,mL;V2為溶解粗多糖所用樣品體積,mL;V3為測(cè)定樣品量,mL。
1.3.9 穩(wěn)定性試驗(yàn)
將成品置于室溫和37 ℃烘箱中,分別放置7 d和30 d后,比較感官指標(biāo)前后變化[10]。
2.1.1 提取物添加量對(duì)茯苓姬松茸飲料感官品質(zhì)的影響
由圖1可知,飲料感官評(píng)分值在提取物添加量20 g/L時(shí)較小,隨著提取物增加,感官評(píng)分值逐漸增大,提取物添加量80 g/L時(shí),感官評(píng)分值達(dá)到最高,提取物添加量超過(guò)80 g/L后感官評(píng)分值顯著下降。原因可能是提取物添加量較少時(shí)飲料特征性風(fēng)味不突出,口感寡淡,故感官評(píng)分值很低。提取物添加量過(guò)多時(shí),飲料主要突出姬松茸、灰樹花的特征性風(fēng)味,且苦味較嚴(yán)重,過(guò)濃的氣味與苦味刺激影響感官評(píng)分,故評(píng)分較低。因此,選擇提取物添加量70,80和90 g/L為正交研究水平。
圖1 提取物添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
2.1.2 山梨糖醇添加量對(duì)茯苓姬松茸飲料感官品質(zhì)的影響
由圖2可知,飲料感官評(píng)分值在山梨糖醇添加量80 g/L時(shí)較小,隨著提取物增加,感官評(píng)分值逐漸增大,山梨糖醇添加量160 g/L時(shí),感官評(píng)分值達(dá)到最高,山梨糖醇添加量超過(guò)160 g/L后感官評(píng)分值顯著下降。原因可能是山梨糖醇添加量較少時(shí)飲料的甜味較低,幾乎沒(méi)有清爽的口感,無(wú)法掩蓋飲料本身的苦味,故感官評(píng)分值很低。山梨糖醇添加量過(guò)多時(shí),飲料的甜度過(guò)甜,口感發(fā)膩,味道不協(xié)調(diào),故評(píng)分較低。因此,選擇山梨糖醇添加量140,160和180 g/L為正交研究水平。
2.1.3 檸檬酸添加量對(duì)茯苓姬松茸飲料感官品質(zhì)的影響
由圖3可知,飲料感官評(píng)分值在檸檬酸添加量0.4 g/L時(shí)較小,隨著檸檬酸增加,感官評(píng)分值逐漸增大,檸檬酸添加量0.8 g/L時(shí),感官評(píng)分值達(dá)到最高,檸檬酸添加量超過(guò)0.8 g/L后感官評(píng)分值顯著下降。原因可能是檸檬酸添加量較少時(shí)飲料的酸味較低,酸甜比例不協(xié)調(diào),故感官評(píng)分值很低。檸檬酸添加量過(guò)多時(shí),飲料的酸度過(guò)酸,無(wú)法掩蓋飲料本身的苦味,風(fēng)味極不協(xié)調(diào),故評(píng)分較低。因此,選擇檸檬酸添加量為0.7,0.8和0.9 g/L為正交研究水平。
圖2 山梨糖醇添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
圖3 檸檬酸添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響
按照感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分,得出結(jié)果如表3所示。
通過(guò)極差比較分析法,對(duì)提取物、山梨糖醇、檸檬酸3個(gè)不同因素的K及R進(jìn)行比較分析。由表3可知,這3個(gè)因素對(duì)茯苓姬松茸飲料的感官指標(biāo)影響程度的順序?yàn)镽A>RB>RB,對(duì)產(chǎn)品影響最大的是提取物,其次是山梨糖醇,最后是檸檬酸。由于茯苓、姬松茸、灰樹花均為食用菌,具有食用菌特有的氣味,且人參具有明顯的苦味,因此它們的混合提取物是影響飲料氣味與滋味的主要因素,山梨糖醇與檸檬酸是矯味劑,對(duì)飲料口感和厚重感也有很大影響。
由正交試驗(yàn)所得最優(yōu)組合A2B3C3不在正交試驗(yàn)的某一組合中,所以要做驗(yàn)證試驗(yàn),即與正交中品評(píng)結(jié)果最好的A2B2C3進(jìn)行比較。結(jié)果表明,在A2B3C3條件下制得的飲料口感滋味較A2B2C3更好。因此獲得的飲料最佳調(diào)配比例為:提取物80 g/L、山梨糖醇180 g/L、檸檬酸0.9 g/L。按此配方調(diào)配而成的茯苓姬松茸飲料顏色鮮亮,無(wú)雜質(zhì),清爽無(wú)異味,酸甜適宜,口感柔和,易被大多數(shù)人所接受。
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
采用D-無(wú)水葡萄糖標(biāo)品繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.066 3X-0.002 1,R2=0.999 4。粗多糖質(zhì)量濃度在0~10 mg/L時(shí),呈良好的線性關(guān)系(見圖4)。
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表
圖4 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.3.2 成品中多糖含量
將供試品的吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算公式中,得到供試品的粗多糖含量,按照茯苓姬松茸飲料中粗多糖含量計(jì)算式(1),獲得飲料中粗多糖含量為1 857.4 mg/L。現(xiàn)代研究表明茯苓、姬松茸、灰樹花等食用菌中含有大量的粗多糖物質(zhì),主要有黏多糖、脂多糖、結(jié)合多糖等,隨著對(duì)粗多糖研究的深入,其保健功能越來(lái)越引起人們的重視。多糖不僅可以提高機(jī)體的免疫力、降低血脂、降低膽固醇、降低血糖、延緩衰老等,同時(shí)還具有調(diào)節(jié)胃腸功能、促進(jìn)消化、防止便秘、腹脹等功能。經(jīng)測(cè)定本產(chǎn)品還有的粗多糖含量達(dá)1 857.4 mg/L,因此,該飲料具有提高免疫力與調(diào)節(jié)腸胃功能。
穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表明本飲料在室溫和37 ℃條件下,第7天產(chǎn)品的品質(zhì)無(wú)變化,第30天產(chǎn)品的色澤、香氣、滋味指標(biāo)沒(méi)有發(fā)生變化,但是組織狀態(tài)稍有變化,有極少的沉淀現(xiàn)象。由于該產(chǎn)品沒(méi)有添加食品穩(wěn)定劑,無(wú)防腐劑與色素,追求健康安全的目標(biāo),所以有少量沉淀是正?,F(xiàn)象,并不影響產(chǎn)品的食用。
對(duì)茯苓、姬松茸、灰樹花、人參進(jìn)行水提取,濃縮,離心過(guò)濾,獲得混合提取物,通過(guò)單因素與正交試驗(yàn)確定出茯苓姬松茸飲料的最佳配方為:提取物80 g/L、山梨糖醇180 g/L、檸檬酸0.9 g/L。所制備的茯苓姬松茸飲料中粗多糖含量為1 857.4 mg/L,顏色呈棕黃色,汁液鮮亮,香氣濃郁協(xié)調(diào)一致,酸甜適宜,清涼爽口,具有姬松茸與灰樹花特有的清香氣味。不僅具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還具有提高免疫力與調(diào)節(jié)腸胃功能。此外,飲料不添加防腐劑與色素,健康安全,攜帶與服用方便,易被大眾所接受,具有廣闊市場(chǎng)前景。