宋俊頤，李朝夢(mèng)，邴博雅，吳 澎

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東省高校食品加工技術(shù)與質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安 271018）

黃精（Polygonatum sibiricum）是一種藥食同源植物[1]，適合加工成各種產(chǎn)品。黃精在食品方面應(yīng)用廣泛，多以直接服用的蒸曬中藥為主，市面上現(xiàn)有黃精面包[2]、黃精餅干[3]和黃精酸奶[4]等產(chǎn)品，但以黃精為主體的飲品始終不具備完整的體系，目前黃精功能性飲品在國內(nèi)市場(chǎng)中占據(jù)的份額較小，隨著黃精的深加工產(chǎn)品越來越受到重視，加大對(duì)黃精的開發(fā)與利用至關(guān)重要[5]。

隨著黃精產(chǎn)品研發(fā)的愈發(fā)受重視，黃精加工過程中產(chǎn)生的皮、須等廢棄物的處理也引起了科學(xué)家們的關(guān)注，如何充分利用黃精副產(chǎn)物，在解決環(huán)境污染的同時(shí)提高黃精產(chǎn)品的附加值，成為當(dāng)前黃精產(chǎn)業(yè)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。從黃精加工副產(chǎn)物中分離得到的黃精多糖，是黃精的主要功能成分，具有抗疲勞、抑制細(xì)菌活性、免疫調(diào)節(jié)、降血脂等作用[6-10]。近年來，國內(nèi)多采用超聲輔助提取法[11]、復(fù)合酶解法[12]、水提醇沉法[13]、微波提取法[14]、超臨界CO2流體萃取法[15]等方法來提取多糖。綜合各種方法，復(fù)合酶水解法更為溫和，可以保持黃精多糖原有的理化性質(zhì)，提高其提取效率。

高脂肪的攝入會(huì)造成身體肥胖、脂肪肝、高血脂、高血壓、心血管疾病等問題[16]?，F(xiàn)在人們對(duì)生活品質(zhì)的追求日益提高，飲料和功能性乳飲品的需求量逐漸變大，尤其是具有較高營養(yǎng)價(jià)值與藥理作用的飲料更受消費(fèi)者喜愛[17-18]。黃精作為藥食同源的植物，從其加工廢棄物中提取多糖，開發(fā)黃精功能性乳飲品，適于高血脂和心血管疾病等人群飲用[19]，具有較好的商業(yè)前景。本實(shí)驗(yàn)采用溫和的復(fù)合酶解法提取黃精多糖，并以此為原料制作飲品，加入了少量的β-環(huán)糊精，用以中和黃精獨(dú)特的味道，使其口感更佳香醇[20]；白砂糖則調(diào)和了黃精本身所具有的苦澀，與脫脂乳粉的香氣相照應(yīng)，調(diào)制成與傳統(tǒng)黃精飲品不同的、具有香甜口感且健康的黃精多糖乳飲品，不僅為黃精的開發(fā)利用提供了新的思路，對(duì)黃精的推廣也具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃精，泰安市泰山景區(qū)無恙堂健康產(chǎn)品有限公司；α-淀粉酶，北京索萊寶科技有限公司；木瓜蛋白酶，北京索萊寶科技有限公司；淀粉葡萄糖苷酶，北京索萊寶科技有限公司；脫脂乳粉，澳大利亞施普特乳制品私有公司；白砂糖，市售；β-環(huán)糊精，河南萬邦化工科技有限公司；檸檬酸，上海鑫泰實(shí)業(yè)有限公司；碳酸氫鈉，南京甘汁園糖業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

N-1001 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海愛朗儀器有限公司；SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；HH-6 數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司；HJ-6 多頭磁力加熱攪拌器，國華儀器制造有限公司；800 Y 多功能粉碎機(jī)，永康市伯歐五金制品有限公司；JA1003A 電子天平，上海精天電子儀器有限公司；TGL-16M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；SCIENTZ-10N 冷凍干燥機(jī)，新芝凍干設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

黃精多糖乳飲品的工藝流程圖見圖1（見下頁）。

圖1 黃精多糖乳飲品的工藝流程Fig.1 Technological process of P. polysaccharide milk drinks

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）黃精多糖的提取取一定量的黃精皮渣蒸制后烘干，粉碎后至60 目過篩，按照料液比1∶10 加入去離子水溶解混勻，加入0.1 mol/L 碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH 至5.5～7.5，將試樣置于50～70 ℃水浴中，當(dāng)溫度升至50 ℃時(shí)開始計(jì)時(shí)，邊攪拌邊加入14.86%（w/w)α-淀粉酶，反應(yīng)35 min。冷卻至室溫；再加入0.1 mol/L 碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH 至6～7，將試樣液置于50～55 ℃水浴中，邊攪拌邊加入0.04%（w/w）木瓜蛋白酶，反應(yīng)30 min。冷卻至室溫；最后加入0.1 mol/L 檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH 至4～5，將試樣液置于58～60 ℃水浴中，邊攪拌邊加入0.33%（w/w）淀粉葡萄糖苷酶，反應(yīng)30 min，調(diào)至中性。將樣液4 000 r/min 離心10 min，取上清液在60 ℃下旋蒸，將濃縮液用無水乙醇進(jìn)行醇沉4～6 h 處理（無水乙醇∶濃縮液=3∶1）。再次放入離心（4 000 r/min、10 min），取沉淀加入去離子水溶解，設(shè)置旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀溫度為60 ℃進(jìn)行旋蒸，將濃縮液放入冰箱冷凍，最后放入冷凍干燥機(jī)進(jìn)行干燥。

（2）黃精多糖含量的測(cè)定

采用苯酚-硫酸法進(jìn)行測(cè)定[21-22]。

繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線：取25 mg 葡萄糖溶解至50 mL去離子水中，之后取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.4、1.8、2.0 mL 至10 mL 容量瓶中，將標(biāo)準(zhǔn)品、苯酚和濃硫酸分別按照2、1、5 mL 進(jìn)行混合，室溫下反應(yīng)20 min。測(cè)定490 nm處的吸光度，每組測(cè)3 次取平均值，以葡萄糖檢測(cè)質(zhì)量濃度（mg/mL）為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，制備標(biāo)準(zhǔn)曲線。

測(cè)定含量：將提取的黃精多糖溶于去離子水中制備0.1%（w/v）多糖樣品。將樣品、苯酚和濃硫酸分別按照2、1、5 mL 進(jìn)行混合，室溫下反應(yīng)20 min；測(cè)定490 nm 處吸光度，每組測(cè)3 次取平均值。

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為y=5.8639x+0.2074，R2=0.993 5。由標(biāo)準(zhǔn)曲線可知，黃精多糖含量為44.16%。

（3）黃精多糖乳飲品的制作

將上述提取的黃精多糖加入適量的水中，攪拌至完全溶解，再依次加入脫脂乳粉、白砂糖、β-環(huán)糊精進(jìn)行調(diào)配，攪拌使所有原料完全溶解，混合均勻。最后，在已滅菌的玻璃瓶中裝入配制好的黃精多糖乳飲品，保持溫度為100 ℃，滅菌處理30 min。

1.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 黃精多糖加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響

控制純凈水加入量100 mL，白砂糖加入量3.0 g/100 mL，脫脂乳粉加入量10.0 g/100 mL，β-環(huán)糊精加入量0.3 g/100 mL，黃精多糖加入量選取5 個(gè)水平：0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g/100 mL，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察黃精多糖加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響。

1.4.2 脫脂乳粉加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響

控制純凈水加入量100mL，白砂糖加入量3.0g/100mL，黃精多糖加入量1.0 g/100 mL，β-環(huán)糊精加入量0.3 g/100 mL，脫脂乳粉加入量選取5 個(gè)水平：5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 g/100 mL，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察脫脂乳粉加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響。

1.4.3 白砂糖加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響

控制純凈水加入量100 mL，黃精多糖加入量1.0 g/100 mL，脫脂乳粉加入量10.0 g/100 mL，β-環(huán)糊精加入量0.3 g/100 mL，白砂糖加入量選取5 個(gè)水平：1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 g/100 mL，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察白砂糖加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響。

1.4.4β-環(huán)糊精加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響

控制純凈水加入量100 mL，黃精多糖加入量1.0 g/100 mL，脫脂乳粉加入量10.0 g/100 mL，白砂糖加入量3.0 g/100 mL，β-環(huán)糊精加入量選取5 個(gè)水平：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/100 mL，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察β-環(huán)糊精不同加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響。

1.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇脫脂乳粉、白砂糖、黃精多糖和β-環(huán)糊精的加入量為因素，采用4 因素3 水平L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定最優(yōu)的配方條件。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1 所示。

表1 正交因素水平設(shè)計(jì)表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.6 感官評(píng)價(jià)方法

選擇20 名學(xué)生經(jīng)培訓(xùn)后組成感官評(píng)價(jià)小組，從組織結(jié)構(gòu)、色、口感、香氣和質(zhì)地5 個(gè)方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，滿分為100分，結(jié)果取平均值。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard for sensory evaluation

1.7 微生物指標(biāo)的測(cè)定

菌落總數(shù)：采用《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》（GB 4798.2—2016）[23]測(cè)定。

大腸桿菌：采用《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定食品微生物檢驗(yàn)大腸桿菌計(jì)數(shù)》（GB 4789.3—2016）[24]測(cè)定。

1.8 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2019 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 黃精多糖加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響

黃精多糖加入量對(duì)乳飲品感官評(píng)價(jià)的影響結(jié)果如圖2 所示。由圖知，當(dāng)黃精多糖加入量為0.5 g/100 mL時(shí)，黃精味寡淡；當(dāng)加入量為1.0 g/100 mL時(shí)，乳飲品甘香可口，黃精味適中；隨著黃精多糖加入量的增多，口感逐漸變差，澀味逐漸增強(qiáng)，顏色逐漸加深。因此，黃精多糖加入量選擇0.5、1.0、1.5 g/100 mL 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖2 黃精多糖加入量對(duì)乳飲品感官評(píng)價(jià)的影響Fig.2 Effects of P. sibiricum polysaccharide addition on sensory evaluation of milk drinks

2.1.2 脫脂乳粉加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響

脫脂乳粉加入量對(duì)乳飲品感官評(píng)價(jià)的影響如圖3（見下頁）所示。由圖知，隨脫脂乳粉加入量的增加，乳飲品的口味逐漸變得鮮甜可口，香氣適中；當(dāng)脫脂乳粉加入量為10.0 g/100 mL時(shí)，乳飲品口感最好；脫脂乳粉加入量超過10.0 g/100 mL時(shí)，乳飲品的奶香味開始變得過濃。因此，脫脂乳粉加入量選擇7.5、10.0、12.5 g/100 mL 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖3 脫脂乳粉加入量對(duì)乳飲品感官評(píng)價(jià)的影響Fig.3 Influence of skim milk powder addition on sensory evaluation of milk drinks

2.1.3 白砂糖加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響

白砂糖加入量對(duì)乳飲品感官評(píng)價(jià)的影響如圖4 所示。由圖知，白砂糖加入量增至2.0 g/100 mL時(shí)，乳飲品的口感最佳，甜味適中；當(dāng)白砂糖加入量超過2.0 g/100 mL時(shí)，乳飲品的整體口感變差，甜味過重。因此，白砂糖加入量選擇1.0、2.0、3.0 g/100 mL 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖4 白砂糖加入量對(duì)乳飲品感官評(píng)價(jià)的影響Fig.4 Effect of sugar addition on sensory evaluation of milk drinks

2.1.4β-環(huán)糊精加入量對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響

β-環(huán)糊精加入量對(duì)乳飲品感官評(píng)價(jià)的影響如圖5所示。由圖知，隨著β-環(huán)糊精加入量的增加，乳飲品的澀味逐漸減弱，甘香適宜；當(dāng)β-環(huán)糊精加入量為0.3 g/100 mL時(shí)，乳飲品口感最好；當(dāng)加入量超過0.3 g/100 mL時(shí)，乳飲品略帶酸味，且對(duì)黃精多糖澀味改變不大。因此，β-環(huán)糊精加入量選擇0.2、0.3、0.4 g/100 mL 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖5 β-環(huán)糊精加入量對(duì)乳飲品感官評(píng)價(jià)的影響Fig.5 Effects of β-cyclodextrin addition on sensory evaluation of milk drinks

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 顯示，對(duì)乳飲品感官品質(zhì)的影響由大到小依次為A、D、B、C，即黃精多糖加入量是影響感官評(píng)價(jià)的主要因素，其次是β-環(huán)糊精和脫脂乳粉，白砂糖添加量影響最小。本試驗(yàn)的最佳組合為A2B2C3D2，即1.0 g/100 mL 的黃精多糖、10.0 g/100 mL 的脫脂乳粉、3.0 g/100 mL 的白砂糖、0.3 g/100 mL 的β-環(huán)糊精。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該條件下制得的乳飲品感官評(píng)分為87，優(yōu)于其他試驗(yàn)組，因此為最佳的配方組合，制得的黃精多糖乳飲品呈淺褐色，具有黃精多糖和脫脂乳粉復(fù)合的自然香氣，入口絲滑，香甜可口。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表Table 3 Results of orthogonal experiment

2.3 產(chǎn)品微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)27 CFU/mL；大腸桿菌2 MPN/100 mL；致病菌未檢出。符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以黃精加工副產(chǎn)物為原料提取黃精多糖，黃精粗多糖的含量為44.16%，通過添加脫脂乳粉、白砂糖和β-環(huán)糊精制成一款乳飲品。對(duì)黃精多糖乳飲品的配方進(jìn)行研究，通過正交試驗(yàn)確定了黃精多糖乳飲品的最佳配方為脫脂乳粉10.0 g/100 mL、黃精多糖1.0 g/100 mL、白砂糖3.0 g/100 mL、β-環(huán)糊精0.3 g/100 mL。通過極差分析確定影響黃精可溶性乳飲品的四個(gè)主要因素的主次順序?yàn)辄S精多糖、β-環(huán)糊精、脫脂乳粉和白砂糖。在此工藝條件下得到的黃精多糖乳飲品質(zhì)地均勻，無沉淀，具有黃精和脫脂乳粉獨(dú)特的香氣，香甜適中。黃精多糖有提高抗氧化能力和免疫力等作用，在黃精加工副產(chǎn)物中提取黃精多糖，并對(duì)其進(jìn)行深加工可以增加其附加值，在食品領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。