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,使營養(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。
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。
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)。
1.3.1 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、木糖醇細粉和麥芽糊精細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 感官評定標準
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。具體感官評定標準見表1。
表1 生曬參黑參固體飲料感官評定標準Table 1 Sensory evaluation standard of white ginseng and black ginseng solid beverage
1.3.4 單因素試驗設計
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,參考感官評定標準,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,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。
2.1.1 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準進行綜合評定。如圖1可知,當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準進行綜合評定。如圖2可知,當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準進行綜合評定。由圖3可知,當木糖醇添加量為60%時,感官評分達到最大值。當木糖醇添加量小于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準進行綜合評定。由圖4可知,當麥芽糊精添加量為15%時,感官評分達到最大值。當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
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,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
2.3.1 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,理化指標符合GB/T 29602-2013《固體飲料》和 GB 2762-2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》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《食品安全國家標準飲料》和GB 29921-2013《食品安全國家標準食品中致病菌限量》的要求。
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進行檢測,均符合GB 7101《固體飲料衛(wèi)生標準》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,各項指標均良好,為人參食品的開發(fā)與生產(chǎn)提供了參考依據(jù)。