關(guān)鍵詞：黨參蜜餞；山楂；模糊數(shù)學(xué)；感官評(píng)價(jià)；滅菌

黨參（Codonopsisradix）為桔?？浦参稂h參、素花黨參或川黨參的干燥根。研究表明，黨參中含有多糖、黃酮、生物堿等多種化學(xué)成分，廣泛用于增強(qiáng)免疫力、保護(hù)胃黏膜損傷、抗癌等［1-3］。黨參作為山西省道地藥材之一，產(chǎn)量宏豐［4］，但近年來(lái)銷量下降庫(kù)存積壓，且其易吸潮霉變，活性成分難以維持，深度挖掘黨參產(chǎn)業(yè)價(jià)值迫在眉睫［5-6］。2019年國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)已開展對(duì)黨參的藥食同源物質(zhì)管理試點(diǎn)工作，為黨參食品開發(fā)提供了政策支持［7］。目前，黨參食品加工研究相對(duì)薄弱，僅有復(fù)合飲料、鍋巴、餅干等產(chǎn)品［8-10］，急需開發(fā)新型食品，促進(jìn)黨參資源利用。

山楂（Crataeguspinnatifida），又名山里紅，富含蛋白質(zhì)、黃酮、三萜、有機(jī)酸、維生素和礦物質(zhì)元素等成分［11-13］，保健效果佳。

蜜餞是以果蔬等為主要原料，經(jīng)糖或蜂蜜或食鹽腌制等工藝制成的食品。其中，蜂蜜和食鹽的添加量是影響口感的關(guān)鍵因素，適量的食鹽和滲糖濃度可調(diào)節(jié)產(chǎn)品的滋味及鮮度，除去產(chǎn)品水分，增加甜味，延長(zhǎng)保存期。而山楂汁是蜜餞的酸味來(lái)源，添加適量山楂汁可調(diào)和口感、增加酸味，具有消積食、增進(jìn)食欲等功能。因此，本研究以黨參為原料，采用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)合響應(yīng)面法考察山楂汁、食鹽、蜂蜜添加量對(duì)黨參蜜餞感官評(píng)分的影響，獲得最佳配方。在食品工藝研究中，感官評(píng)價(jià)法是一種常見(jiàn)的食品質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，但評(píng)定結(jié)果易受評(píng)價(jià)人員主觀干預(yù)，而模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的原理對(duì)感官指標(biāo)進(jìn)行定量化和數(shù)學(xué)化處理與分析，能夠避免評(píng)價(jià)過(guò)程中主觀因素的影響，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)［14-15］。本研究首次制得便攜式、即食型黨參蜜餞產(chǎn)品，可滿足大眾對(duì)于營(yíng)養(yǎng)的要求，推動(dòng)黨參產(chǎn)品多元化發(fā)展，為山西省道地藥材黨參的開發(fā)利用提供了新選擇。

1材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

鮮黨參（新鮮采挖，經(jīng)山西省食品藥品檢驗(yàn)所羅晉萍主任藥師鑒定為桔?？浦参稂h參）；山楂：惠民百草藥業(yè)有限公司；蜂蜜：上海冠生園蜂制品有限公司；食鹽：中鹽工程技術(shù)研究院有限公司。

HPP-5L型超高壓設(shè)備：太原市東龍機(jī)械有限公司；GZX-9076MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱、YXQLS-50A立式壓力蒸汽滅菌器：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；XSR205DU/ACMettlerToledo電子天平：梅特勒-托利多儀器上海有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 黨參蜜餞工藝流程及操作要點(diǎn)

黨參蜜餞工藝流程見(jiàn)圖1。操作要點(diǎn)如下，前處理：新鮮黨參洗凈后去皮切片，蒸制軟化30min，撈出，立即冷水沖洗，于60℃烘箱內(nèi)干燥45min。蜜液制備：添加適量山楂汁、食鹽、蜂蜜入鍋攪拌均勻。蜜制：將黨參片完全浸入蜜液中，蜜制48h后撈出。干燥：瀝干蜜液，60℃干燥1h。滅菌、包裝：自然冷卻后滅菌，真空塑封裝袋即得成品。

1.2.2 黨參蜜餞配方工藝優(yōu)化

（1） 單因素試驗(yàn)

稱取黨參片10g，分別考察山楂汁添加量（10、14、18、22、26mL）、食鹽添加量（0.2、0.3、0.4、0.5、0.6g）、蜂蜜添加量（8、10、12、14、16g）對(duì)感官評(píng)分的影響。

（2） 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

基于單因素試驗(yàn)，以感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值，山楂汁添加量（A）、食鹽添加量（B）和蜂蜜添加量（C）為自變量，根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化黨參蜜餞配方工藝（表1）。

1.2.3 黨參蜜餞感官評(píng)價(jià)

參考GB14884—2016，感官評(píng)分小組由10名食品專業(yè)學(xué)生組成，男女各半。取樣品于白色瓷盤中，對(duì)其口感進(jìn)行評(píng)價(jià)，聞氣味，品滋味，觀察色澤和組織狀態(tài)，評(píng)價(jià)過(guò)程中禁止相互討論，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

1.2.4 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)模型的建立

（1） 確定評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)因素集

本研究評(píng)價(jià)對(duì)象為響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)中17組黨參蜜餞樣品，感官評(píng)價(jià)因素集V=（V1，V2，V3，V4），其中V1、V2、V3、V4分別代表黨參蜜餞口感、滋氣味、色澤、組織狀態(tài)。

（2） 確定評(píng)價(jià)等級(jí)集

本研究中各因素按優(yōu)秀、良好、一般、較差4個(gè)等級(jí)評(píng)定。即評(píng)價(jià)等級(jí)集Q=（優(yōu)秀，良好，一般，較差），等級(jí)分?jǐn)?shù)集H=（100，80，60，40）。

（3） 確定評(píng)價(jià)權(quán)重集

采用用戶調(diào)查法和模糊二元對(duì)比決策法［16］建立權(quán)重集，感官評(píng)分小組對(duì)影響黨參蜜餞因素的重要性打分，兩兩因素對(duì)比，重要得1分，不重要得0分，當(dāng)相同因素對(duì)比時(shí)默認(rèn)為10，各項(xiàng)指標(biāo)得分與總分的比值即為權(quán)重，結(jié)果見(jiàn)表3，即權(quán)重集W=（0.34，0.22，0.19，0.25）。

（4） 矩陣分析感官評(píng)分

根據(jù)表2評(píng)價(jià)樣品，將結(jié)果中各因素評(píng)價(jià)等級(jí)投票次數(shù)除以評(píng)價(jià)員人數(shù)，建立樣品模糊數(shù)學(xué)感官綜合評(píng)價(jià)矩陣R，依據(jù)公式S=W×R×H計(jì)算各樣品模糊感官評(píng)分。

1.2.5 滅菌工藝比較

以微生物限量、感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，比較超高壓滅菌（500MPa，25℃，10min）與高壓蒸汽滅菌（121℃，10min）效果，選擇最佳滅菌工藝。微生物限量檢查方法：菌落總數(shù)：參照GB4789.2—2022檢測(cè)；大腸菌群：參照GB/T4789.3—2016檢測(cè)；霉菌：參照GB/T4789.15—2016檢測(cè)。

1.2.6 產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)

理化指標(biāo)檢測(cè)：總糖、氯化鈉含量參照GB/T10782—2021檢測(cè)。

有效成分指標(biāo)檢測(cè)：黨參炔苷和黨參多糖含量測(cè)定參照文獻(xiàn)［17］方法檢測(cè)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)用軟件Design-Expert8.0.6.1、OriginPro2018和SPSS23.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖、方差分析和顯著性分析，每組試驗(yàn)重復(fù)3次。

2結(jié)果與分析

2.1 黨參蜜餞配方工藝優(yōu)化

2.1.1 山楂汁添加量對(duì)黨參蜜餞感官評(píng)價(jià)的影響

適量山楂汁可增加酸味，調(diào)和口感，具有消食開胃、降壓降脂、免疫調(diào)節(jié)等作用［18］。如圖2A，當(dāng)添加量為22mL時(shí)，黨參蜜餞酸甜適宜、口感柔和，感官評(píng)分達(dá)到最大值93.65分；當(dāng)添加量較低時(shí)，蜜餞口感以甜潤(rùn)為主，當(dāng)添加量過(guò)高時(shí)，蜜餞酸度過(guò)高，口感不適。因此，選擇最適山楂汁添加量為22mL。

2.1.2 食鹽添加量對(duì)黨參蜜餞感官評(píng)價(jià)的影響

食鹽作為生活中最常用的調(diào)味品，具有殺菌、解膩的作用，適量添加可調(diào)節(jié)產(chǎn)品的滋味及鮮度［19］。如圖2B，隨著食鹽添加量增加，感官評(píng)分先增加后減小，當(dāng)添加量超過(guò)0.4g時(shí)，蜜餞口感不適，評(píng)分顯著下降；當(dāng)添加量為0.4g時(shí)，可有效緩解甜膩感，適口性高，感官評(píng)分達(dá)到94.24分，故選擇食鹽添加量為0.4g。

2.1.3 蜂蜜添加量對(duì)黨參蜜餞感官評(píng)價(jià)的影響

如圖2C，當(dāng)蜂蜜添加量為12g時(shí)感官評(píng)分最高，為94.33分，所得蜜餞酸甜適中，香氣宜人。當(dāng)添加量較小時(shí)，蜜餞因山楂汁占比較大，酸度過(guò)高；添加量大于12g時(shí)，口感過(guò)于甜膩，且掩蓋了山楂汁的獨(dú)有風(fēng)味，導(dǎo)致感官評(píng)分下降。綜合考慮，選擇最佳蜂蜜添加量為12g。

2.1.4 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)中17組樣品，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4。

2.1.5 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

共設(shè)計(jì)17組試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。利用Design-Expert8.0.6.1軟件對(duì)表5中試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式回歸擬合，得二元回歸方程：Y=94.04+1.30A+1.33B?2.32C+3.85AB?0.36AC+2.50BC?5.32A2?6.43B2?3.73C2。

表6為響應(yīng)面方差分析結(jié)果，可知回歸模型Plt;0.0001，失擬項(xiàng)不顯著（P=0.6396gt;0.05），說(shuō)明該模型構(gòu)建成功，擬合度較高［20］。決定系數(shù)（R2=0.9961）接近于1，R2adj=0.9911，說(shuō)明該模型可解釋99.11%響應(yīng)值的變化。一次項(xiàng)A（山楂汁添加量）、B（食鹽添加量）、C（蜂蜜添加量），交互項(xiàng)AB（山楂汁添加量與食鹽添加量）、BC（食鹽添加量與蜂蜜添加量）及二次項(xiàng)A2、B2、C2對(duì)評(píng)分的影響均達(dá)到極顯著水平（Plt;0.01）。據(jù)F值得出各因素對(duì)感官評(píng)分影響順序：C（蜂蜜添加量）gt;B（食鹽添加量）gt;A（山楂汁添加量）。

等高線圖及響應(yīng)面3D圖中曲線陡峭程度可直觀反映因素之間交互作用影響強(qiáng)弱，等高線趨于橢圓形，響應(yīng)面3D圖中曲線越陡峭，表明兩因素交互作用對(duì)感官評(píng)分影響越顯著，反之對(duì)評(píng)分影響越小［21］。圖3為各交互作用響應(yīng)面3D圖和等高線圖，可知AB、BC交互作用對(duì)評(píng)分影響的等高線圖趨向于橢圓形且3D圖曲線陡峭，說(shuō)明山楂汁和食鹽添加量、食鹽和蜂蜜添加量交互作用對(duì)評(píng)分影響顯著，與方差分析結(jié)果一致。

2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)及生產(chǎn)擴(kuò)大試驗(yàn)

通過(guò)Design-Expert8.0.6.1軟件預(yù)測(cè)最佳配方：黨參10g、山楂汁22.67mL、食鹽0.41g、蜂蜜11.43g，感官評(píng)分94.54分?；趯?shí)際試驗(yàn)操作可行性，將預(yù)測(cè)配方調(diào)整為：黨參10g，山楂汁22.70mL，食鹽0.41g，蜂蜜11.45g，進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，平均評(píng)分值94.87分，與模型預(yù)測(cè)值相近，結(jié)果吻合度較高。稱取黨參100g，以山楂汁227mL、食鹽4.1g、蜂蜜114.5g配制蜜液制作黨參蜜餞進(jìn)行生產(chǎn)擴(kuò)大試驗(yàn)，樣品感官評(píng)分平均值為92.37分，表明此工藝穩(wěn)定可行。

2.3 滅菌工藝比較結(jié)果

進(jìn)行超高壓滅菌及高壓蒸汽滅菌后，樣品菌落總數(shù)lt;10CFU·g-1，大腸菌群lt;2CFU·g-1，霉菌lt;1CFU·g-1，均符合GB14884—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)蜜餞》中相關(guān)規(guī)定與要求。

感官評(píng)價(jià)表明，高壓蒸汽滅菌處理后蜜餞口感偏軟、咀嚼性較差，且滅菌過(guò)程中發(fā)生褐變，溫度過(guò)高也造成部分營(yíng)養(yǎng)價(jià)值損失；而超高壓滅菌處理后，蜜餞硬度適中、口感佳、質(zhì)地優(yōu)良、咀嚼性好。超高壓滅菌是一種冷殺菌技術(shù)［22］，在殺菌過(guò)程中溫度沒(méi)有劇烈變化，對(duì)樣品品質(zhì)影響較小，最大程度保持樣品的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。故選用超高壓滅菌處理黨參蜜餞。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

GB/T10782—2021《蜜餞質(zhì)量通則》中要求蜜餞類產(chǎn)品總糖含量≤85%，氯化鈉含量≤20%；Q/FJXW0002S-2019《茶香低糖蜜餞》中要求總糖含量≤50%。理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果表明，最優(yōu)工藝配方所制備的即食黨參蜜餞中總糖含量為36.54%，氯化鈉含量為2.56%，符合GB/T10782—2021中規(guī)定和要求，且符合Q/FJXW0002S-2019中低糖蜜餞總糖含量的要求。經(jīng)最優(yōu)工藝配方制備的即食黨參蜜餞產(chǎn)品中，有效成分指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果表明：蜜餞樣品中黨參炔苷含量為0.19mg·g-1，黨參多糖含量為6.84%。

3討論

隨著人們健康意識(shí)的提高，藥食同源食品逐漸受到人們的青睞。黨參為補(bǔ)益氣血之佳品，是山西省的道地藥材之一，富含多種氨基酸及微量元素，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，將黨參開發(fā)為一種便攜式蜜餞產(chǎn)品市場(chǎng)潛力巨大。本課題組前期以黃芪為原料，添加山西老陳醋、蜂蜜、食鹽開發(fā)了新型即食黃芪產(chǎn)品，相關(guān)專利已授權(quán)并轉(zhuǎn)讓［21］。本研究基于前期研究結(jié)果，以黨參為原料，以山楂汁替換陳醋改善蜜餞酸度，利用模糊數(shù)學(xué)結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化得到最佳配方，所制得蜜餞產(chǎn)品兼具山楂和黨參風(fēng)味，且口感酸甜，質(zhì)地勁道。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)山楂汁、蜂蜜、食鹽添加量過(guò)高或過(guò)低時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致蜜餞酸甜度失衡，并且口感和蜜餞品質(zhì)也會(huì)大打折扣，使得感官評(píng)分下降。由回歸模型方差分析及顯著性檢驗(yàn)可知，回歸模型P值lt;0.0001，表示該模型具有極顯著性，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。失擬項(xiàng)不顯著（P=0.6396gt;0.05），表示該模型構(gòu)建成功，可進(jìn)行較好擬合。對(duì)模型回歸方程系數(shù)的顯著性試驗(yàn)表明各因素對(duì)蜜餞品質(zhì)影響顯著性的主次順序?yàn)榉涿厶砑恿縢t;食鹽添加量gt;山楂汁添加量。綜合考慮，黨參用量為100g時(shí)，山楂汁、食鹽、蜂蜜最佳添加量分別為227mL、4.1g、114.5g。在本研究中，2種滅菌工藝的產(chǎn)品微生物指標(biāo)以及各項(xiàng)理化指標(biāo)均符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定要求。而超高壓滅菌法作為一種冷殺菌技術(shù)，在保證產(chǎn)品滅菌效果同時(shí)對(duì)產(chǎn)品本身影響較小，因此可以有效保留黨參中有效成分，優(yōu)勢(shì)突出。本研究關(guān)注產(chǎn)品的制備工藝及產(chǎn)品與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的符合度，按要求僅對(duì)黨參炔苷和多糖2種有效成分進(jìn)行分析，下一步將對(duì)山楂有效成分及產(chǎn)品各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，通過(guò)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)大鼠實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究本產(chǎn)品的性能和功效。

4結(jié)論

本研究以黨參為主要原料，通過(guò)模糊數(shù)學(xué)結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化山楂風(fēng)味低糖黨參蜜餞的配方工藝，克服了單一感官評(píng)價(jià)主觀性較強(qiáng)、難以量化的問(wèn)題，確保評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性，獲得最優(yōu)配方：黨參100g，山楂汁、食鹽、蜂蜜添加量分別為227mL、4.1g、114.5g，感官評(píng)分達(dá)92.37分。比較了超高壓滅菌與高壓蒸汽滅菌工藝對(duì)黨參蜜餞品質(zhì)的影響，結(jié)果表明微生物指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，超高壓滅菌法處理后蜜餞樣品口感、滋氣味、色澤、組織狀態(tài)均優(yōu)于高壓蒸汽滅菌。產(chǎn)品理化指標(biāo)檢測(cè)表明，蜜餞樣品中總糖含量、氯化鈉含量均符合相關(guān)規(guī)定和要求，有效成分得以保留，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富。本研究開發(fā)的黨參蜜餞酸甜適口，色澤均勻，軟硬適宜，兼具黨參和山楂的獨(dú)特風(fēng)味，富有嚼勁，為黨參食品產(chǎn)品精深加工提供了一種切實(shí)可行的思路和方法，具有良好的市場(chǎng)前景。