谷油菌復合飲料的制備工藝研究

鄒璇燁，謝思晟，李越澤，代佳慧，宋春婷，韋月平

（遼東學院農學院，遼寧丹東 118003）

0 引言

谷物芡實[1-2]富含蛋白質，膳食纖維、必需氨基酸等，自古就有“水中人參”之稱，芡實還具有固腎澀精、健脾止瀉、延緩衰老、益氣養(yǎng)血等保健功能，具有促進血液循環(huán)、軟化心腦血管、降血脂和增強免疫力等多種生理調節(jié)作用，可作為功能性食品開發(fā)的原料。

油料作物榛子[3-4]享有“堅果之王”的美譽，是一種營養(yǎng)價值較高的堅果，長期食用榛仁對飲食稍減、倦疲無力、消瘦等均具有較好的食療作用。目前，榛子消費以原料堅果的形式為主，銷售產品形式單一，缺乏深加工。

食用菌靈芝又稱瑞草，中醫(yī)藥認為是一種延年益壽，具有良好保健效果的藥用真菌。經現(xiàn)代醫(yī)學研究證實，靈芝中含有靈芝多糖、氨基酸等多種有益于人體健康的天然成分，利用價值極高。其中，靈芝多糖[5-6]作為靈芝的主要次生代謝產物，具有優(yōu)良的藥用和保健價值，在免疫調節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、降血糖以及解酒護肝等方面具有極高功效，在食品、藥品和化妝品等行業(yè)有著廣闊的應用前景。但食用菌類產品大多為鮮售，加工市場則是多以干品、罐頭、鹽漬品為主的初加工產品，深加工產品卻很少，大大限制和影響了真菌類產品向中高端市場的發(fā)展。

靈芝作為一種藥食兩用的物質，其營養(yǎng)價值和經濟價值已經受到越來越多的關注，關于靈芝相關產品的研究和生產也越來越多。于靖輝等用靈芝孢子粉糙米酵素進行復合乳飲料的制備，王瑞霞等制作出了健康美味的靈芝紅茶飲料。羅秋潛等用靈芝和瓊脂等作為重要材料，制作出了凝膠型靈芝軟糖，苗敬芝等用靈芝和金針菇作為原料制備復合飲料。還有學者制備靈芝酒、靈芝茶等，但研究的產品還只限于與某一原料單一的復合，缺乏營養(yǎng)素的多樣化。

研究發(fā)現(xiàn)，野生榛子復合蛋白酸乳飲料的研制中提到目前市場上榛子產品尤其是深加工產品的種類并不多，比較常見的是炒食和方便食品，對于榛仁類飲料產品的開發(fā)較少。王娜等[2]在芡實的營養(yǎng)價值分析及開發(fā)利用現(xiàn)狀中提到芡類飲料品種的開發(fā)與穩(wěn)定性的研究是未來的主要研究方向。周春暉等[5]在靈芝多糖功能飲料的研發(fā)及體外抗氧化活性分析中也分析出靈芝多糖功能飲料具有良好的抗氧化能力，是未來適應市場的一種功能型飲料。陳蓉等[7]在芡實多糖理化性質及抗氧化活性研究也都提到農作物的開發(fā)及深加工產品的研制。這些學者的研究說明功能性飲料作為新興食品，不僅能夠及時補充人體所需的營養(yǎng)元素，還具備口感風味好，易服用等特點，逐漸成為農產品深加工的研究熱點。但目前市場上谷物，油料類，菌類復合型飲品沒有出現(xiàn)，大多數(shù)學者研究的只是利用其中2 種原料進行混合型的飲料制備的工藝，沒有對谷物，油料，菌類進行原料篩選配伍的試驗。

本研究是將谷物，油料作物，真菌中的膳食纖維，脂類物，多糖、氨基酸、維生素、礦物質等營養(yǎng)成分轉移到溶液中，制成復合功能保健飲品更易被人體吸收利用，提高谷類，油料及真菌農產品附加值，延長產業(yè)鏈，促進深加工市場的多元化。

研究選用芡實、薏米、青稞作為谷物的原料，榛子、亞麻籽，核桃作為油料的原料，靈芝、蟲草，猴頭菇為菌類原料，通過單因素進行原料的篩選，找到適合大眾口味的原料配伍，并通過正交實驗進行配方優(yōu)化，制備出最佳口感的復合飲品。

本研究將三者合理調配制為飲品，極高的保留了食品的基本風味和營養(yǎng)，同時經過嚴格的比對和實驗，找出最符合大眾口味的組合，以創(chuàng)造一款營養(yǎng)、口感雙均衡的健康飲品。期望篩選出符合大多數(shù)消費者營養(yǎng)及健康需求的谷油菌類飲料，為谷類復合飲品的工業(yè)化進展拓寬思路，為實際應用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗研究于2021年3月—12月，在遼東學院生物技術實驗室進行，芡實、薏米、青稞、榛子、亞麻籽、核桃（均采購于丹東超市）；靈芝（遼東學院食用菌實驗室）；猴頭菇（網(wǎng)上購買）、蟲草（遼東學院食用菌實驗室）、纖維素酶、白砂糖、檸檬酸（食品級）（安徽合肥生物科技有限公司）；九陽家用多功能破壁機（jyl-y818 型）；鼓風干燥箱(GZX-9030 MBE)：上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；電熱恒溫水浴鍋（DK-S26 型）：上海精宏實驗設備有限公司；電子天平（GL2204-1SCN 型）：西安力辰科學儀器有限公司；均質機(FJ200-S)：沈陽華東儀器設備有限公司。

1.2 試驗方法及操作要點

1.2.1 試驗方法

①芡實、薏米、青稞選料→烘烤→粉碎→糊化→磨漿→過篩→備用；

②亞麻籽、核桃→微波爐預熱→磨漿→備用；榛子→去殼→浸泡→去皮→洗滌→微波爐預熱→磨漿→備用；

③靈芝、蟲草→水浴鍋浸提→過濾→備用；猴頭菇→清洗→纖維素酶解→打漿取汁→煮沸→過濾→備用；

①+②+③→糖、穩(wěn)定劑、檸檬酸→混合均勻→調配→均質→灌裝→高溫殺菌→4℃冷卻→成品。

1.2.2 操作要點

（1）選料、預處理

取新鮮、無病害的芡實[8]、薏米、青稞放進烤箱進行烘烤，烘烤溫度180℃，烘烤時間5 min，至香味突出。

將脫皮核桃、去皮后的榛子[9]、亞麻籽在150℃下烘烤10 min，每隔5 min翻動一次。

將蟲草子實體、靈芝、放入干燥箱中50℃烘干，選擇新鮮的猴頭菇，除雜，清洗后浸泡30 min。

（2）粉碎、打漿、過濾

將烘烤后的芡實、薏米、青稞在破壁機中進行粉碎，然后按料液比為1:20(g/mL)，置于水浴鍋60℃，淀粉酶200 U/g，預糊化60 min，經100 目篩過濾出殘渣備用。

烘烤后的核桃、榛子[10-11]、亞麻籽按料液比1:3(g/mL)，用膠體磨漿，循環(huán)2 min。

烘干后的蟲草和靈芝[12]分別按照1:5(g/mL)的比例，在90℃水浴鍋中浸提2 h后過濾，浸提3次，分別獲得蟲草提取液和靈芝提取液。猴頭菇經浸泡后加入1.2%的纖維素酶，50℃水浴酶解2 h，煮沸后，100 目濾網(wǎng)過濾，濾液為猴頭菇汁。

（3）調配、均質[13]

將上述所得汁液，按配方依次加入攪拌混勻，放入均質機中進行均質處理。

（4）灌裝、殺菌、冷卻[14-15]

將飲料瓶和瓶蓋放在高壓滅菌鍋中殺菌，將處理好的復合飲料灌入飲料瓶中進行封口，然后在100℃水浴鍋中滅菌20 min，自然冷卻至40～50℃放入4℃冰箱冷藏，貼上標簽，并注明日期。

1.3 數(shù)據(jù)處理

記錄原料處理的時間，溫度，料比，并進行單因素及正交實驗設計，根據(jù)感官評分標準進行復合飲料的打分，并根據(jù)打分進行相應分析。

2 試驗設計及感官評價

2.1 配方單因素試驗設計

2.1.1 谷類添加量對復合谷物飲料口感的影響 分別以40%、50%、60%、70%和80%這5個水平谷類添加量進行單因素試驗；按添加核桃汁20%、添加靈芝汁10%、添加白砂糖5%、添加檸檬酸0.15%進行單因素試驗。

2.1.2 油類添加量對復合谷物飲料口感的影響 分別以5%、10%、15%、20%和25%這5 個水平油類添加量進行單因素試驗；按添加芡實汁70%、添加靈芝汁10%、添加白砂糖5%、添加檸檬酸0.15%進行單因素試驗。

2.1.3 菌類添加量對復合谷物飲料口感的影響 分別以3%、8%、13%、18%和23%這5個水平菌類添加量進行單因素試驗[16-17]；按添加芡實汁70%、添加榛子汁20%、添加白砂糖5%、添加檸檬酸0.15%進行單因素試驗。

2.2 正交試驗設計

在單因素實驗的基礎上，根據(jù)感官評價為依據(jù)設計不同原材料谷類(A)、油類(B)、菌類(C)的正交試驗，如表1所示。

表1 正交試驗因素水平表

2.3 感官評價標準

以30名經過培訓的男女同學組成感官評價小組，依據(jù)復合飲料的色澤、透明度等6個感官指標[18-20]進行評定。每個樣品重復3次，取平均值。滿分100分，按照表2所述的評價標準及分數(shù)對試驗中的谷油菌復合飲料打分，得出最佳參數(shù)。

表2 谷油菌復合飲料感官評分標準

3 結果與分析

3.1 配方單因素試驗結果與分析

3.1.1 谷類添加量對復合谷物飲料的影響 由圖1可以看出，隨著谷類添加量逐漸增加，復合飲料的感官評分隨之增高，當谷類添加量為70%時，復合谷物飲料感官評分最高，有淡淡的米香味。其中薏米，芡實感官評分較高，均達到85 分以上。但當添加量超過70%時，口感呈現(xiàn)下降趨勢，飲料的味道出現(xiàn)不協(xié)調，組織狀態(tài)不均勻，略混濁，感官評分降低。

圖1 谷類添加量對復合谷物飲料的影響

3.1.2 油類添加量對復合谷物飲料的影響 由圖2 看出，隨著油類添加量的增加，飲料的感官評分也隨之增高，有濃厚的油類香味，當油類添加量為20%時，復合谷物飲料口感香甜適中，透明度均勻，其中榛子組的感官評分最高達到了88分。但添加量超過20%，飲料中油類的香味會掩蓋米香氣，飲料存在較為明顯的分層現(xiàn)象，感官評分降低。

圖2 油類添加量對復合谷物飲料的影響

3.1.3 菌類添加量對復合谷物飲料的影響 由圖3可以看出，隨著菌類添加量逐漸增加，飲料回味中有淡淡的菌類香氣，當菌類添加量為8%時，復合谷物飲料中米香、油香和菌香混合在一起較協(xié)調，均勻度好。其中靈芝和蟲草較明顯[21-22]，感官評分達到了近88分，但添加量超過13%，菌類的香味會變得過重，口感下降，感官評分降低。

圖3 菌類添加量對復合谷物飲料的影響

3.2 正交試驗結果的確定

根據(jù)表3 中正交試驗最后結果可知，谷油菌復合飲料的最佳配比為A1B1C1，即芡實汁70%、榛子汁20%和靈芝汁8%，此時感官評價分值為88.5 分，其次是薏米、榛子、蟲草組合，也達到了85.8分，通過正交表中分析得出，3 個因素對谷油菌復合飲料的風味影響的主次順序為B>C>A，即油類、菌類、谷類對谷油菌復合飲料的影響程度依次降低。

表3 正交試驗結果

4 結論

通過分別探討谷類、油類、菌類的最佳料液比以及不同的原材料對飲料感官評分的影響；通過單因素實驗和正交試驗明確了該飲料的最佳配比為：芡實70%、榛子20%、靈芝8%、檸檬酸0.15%、糖5%和復合穩(wěn)定劑0.02%，其次薏米、榛子、蟲草組合也可以作為一種選擇。利用最優(yōu)化的配方制備的谷油菌飲料符合飲料營養(yǎng)全面、富有米香、榛子的獨特香味，口感順和，符合大多數(shù)人群的需求，是一種營養(yǎng)豐富的保健飲料，并為谷油菌復合飲料的工業(yè)化推廣提供新思路，有一定的社會效益和經濟效益。

5 討論

本研究通過把芡實、薏米、榛子、靈芝等谷物、油料和菌類進行適當處理，并進行配伍得到一款富含多種營養(yǎng)素符合大眾消費的混合飲料，經過試驗人員的不斷嘗試已獲得最佳的原料配比，并已制作成品獲得好評。眾所周知，芡實、薏米、青稞不是人群的主要的碳水化合物來源，所以一直以來種植面積小，產量不高，但研究表明它們的食用價值非常高，特別是富含維生素和礦物質，在養(yǎng)生保健方面的作用是其他谷類不能代替的[23-25]，然而谷類傳統(tǒng)的食用方法已經不能滿足現(xiàn)代生活快節(jié)奏的需求，為了滿足消費者同時攝入多種營養(yǎng)素的需求，在深加工谷物的基礎上，配以榛子、靈芝制備新型混合飲品不失為一種新的思路，也為后期制備發(fā)酵型谷物飲品提供參考數(shù)據(jù)。目前文獻顯示大多數(shù)的研究只局限于單一谷物或單一油料或單一食用菌或是谷物和菌類、谷物和油料等2 種原料制備飲料工藝，幾乎沒有把谷物、油料作物、菌類配伍在一起制備產品的研究，我們的創(chuàng)新點就在于把3 種營養(yǎng)各異的原料通過適當?shù)谋壤渲苹旌显谝黄鹬苽涑龇洗蠖鄶?shù)人群需要的復合型飲品，為飲料市場的多元化和農作物的加工多元化提供一些思路。

在制備的過程中，因為添加菌類物，菌類特有的氣味對飲品的口感有很強的干擾，通過對菌類原料的烘焙，浸提，酶解，磨漿，料比控制等處理，在最大限度的保留營養(yǎng)素基礎上消除氣味對飲品口感的干擾，在添加油料物時出現(xiàn)熱力學不穩(wěn)定性，需添加合適的乳化劑和穩(wěn)定劑以提高產品穩(wěn)定性，因為是試驗階段此產品中只添加0.02%復合穩(wěn)定劑，在今后的試驗中還要進一步進行試驗以期達到最佳的效果。

本研究選用的靈芝，蟲草均出自遼東學院食用菌實驗室人工栽培的高品質原料，其他原料也購于遼東地區(qū)產地的品種，工藝中的比例可能受品種的影響會有口感上的不同，選用的原料導致新產品“顏值”不高，未來需要選擇添加著色類原料以期獲得更多人的喜愛。產品的均質度，穩(wěn)定性也都需要進一步試驗以獲最佳效果。

目前的研究只是挑選出適合配伍的3種原料，并對添加比例進行了工藝研究，后續(xù)會在此基礎上進行發(fā)酵飲料的研發(fā)，以期擴大產品的營養(yǎng)價值及保存期限。