鲜西洋参饮料加工工艺的研究

李家磊，卢淑雯，2 *，任传英，高 扬，洪 滨，王崑仑，沈卉芳，谢学军，周 野，付建国，吕世祥

（1.黑龙江省农业科学院食品加工研究所，黑龙江 哈尔滨 150086；2.黑龙江省食物与营养咨询指导委员会，黑龙江 哈尔滨 150086；3.黑龙江东度参业科技发展有限公司，黑龙江 海林 157100；4.黑龙江省农业科学院，黑龙江 哈尔滨 150086）

西洋参（Panax quinquefoiumL.）为五加科人参属草本植物，又称美国参和花旗参等。西洋参系药食同源，内含多种活性成分，主要为皂苷、多糖、挥发油和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）等[1]。中国传统医学认为西洋参具有益肺阴、清虚火以及补元气等疗效，可用于口燥咽干、气虚阴亏、虚热烦倦、血热消渴以及咳喘痰血等病症。现代西方医学则认为西洋参具有抗缺氧、抗应激、抗疲劳、抗肿瘤、降血糖、降血压、降血脂、增强机体免疫力、保护肝损伤和防治动脉粥样硬化等功效[2-9]。

近些年来，随着人们生活水平的日益提高和保健意识的不断增强，西洋参的需求量也逐渐增加。现今，市面上可购买的西洋参以干制西洋参为主，鲜品西洋参只是在每年的秋季有短暂供应，但随着贮藏方法的改进与新技术的应用，鲜品西洋参已可做到全年供应[10]。鲜品西洋参较之于干制西洋参，有效成分含量更高，药效也更好[11]。中医临床试验表明，鲜西洋参搅汁服用在降三高（高血压、高血糖、高血脂），调理脾胃，缓解睡眠障碍以及改善亚健康等诸多方面具有很好的辅助治疗作用[12]。饮料作为人们日常食用的产品，不仅能为人们补充水分，而且有些饮料还具营养保健的作用，深受广大消费者的喜爱。以西洋参为原料开发的西洋参饮料兼具了饮料的这些特点，因此，受到市场的广泛好评。目前，市场上销售的西洋参饮料多以干制西洋参为原料通过浸提调配而成，而以鲜品西洋参为原料加工而成的鲜西洋参饮料鲜有报道[13]。鉴于此，本研究以鲜品西洋参为原料，对鲜西洋参饮料的加工工艺进行研究，在单因素试验的基础上，通过正交试验确定鲜西洋参饮料的最佳配方，本研究旨在对今后进一步开发利用鲜西洋参提供一定的借鉴和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜西洋参（4～5年生）：市售；砂糖（一级，洁白无异味）：广州市华侨糖厂；β-环糊精（食用级）：国药集团化学试剂有限公司；黄原胶（食用级）：淄博中轩生化有限公司；平板计数琼脂、月桂基硫酸盐胰蛋白胨：北京路桥技术有限责任公司；无水乙醇（分析纯）：天津市天力化学试剂有限公司；磷酸二氢钾（分析纯）：天津市永大化学试剂有限公司；氯化钠（分析纯）：天津市恒兴化学试剂制造有限公司。

1.2 仪器与设备

XS204型分析天平：瑞士METTLER TOLEDO公司；MX-101SG1型榨汁机：日本Panasonic公司；JWL-50A型胶体磨：温州市东顶机械制造有限公司；FB-110Q型高压均质机：上海励途机械设备工程有限公司；KQ-400KDE型高功率超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；D-1型全自动高压蒸汽灭菌锅：北京发恩科贸有限公司；WYA-2W型阿贝折光仪、PHS-3C型酸度计：上海精密科学仪器有限公司；QT-1型旋涡混合器：上海琪特分析仪器有限公司；DK-2000-IIIL型电热恒温水浴锅：天津泰斯特仪器有限公司；HZQ-F100型振荡培养箱：北京东联哈尔仪器制造有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 鲜西洋参饮料加工工艺流程

1.3.2 操作要点

（1）挑选：挑选4～5年生无病虫害、无腐烂的鲜西洋参；

（2）清洗：用洁净的流动水反复冲洗，去除附着在鲜西洋参表面的泥沙等杂质，并沥干水分；

（3）榨汁：将10 g洗净的鲜西洋参切段，按料液比1∶20（g∶mL）加入纯净水后进行榨汁处理；

（4）过滤：反复用5层纱布将鲜西洋参汁进行过滤，制成鲜西洋参原汁；

（5）调配：将甜味剂（砂糖）、复合添加剂（黄原胶与β-环糊精按1∶1混匀）按一定比例加入不同浓度的鲜西洋参汁中，充分搅拌使完全溶解；

（6）胶磨：把调配好的鲜西洋参汁倒入胶体磨中，磨成细腻汁液；

（7）均质：将细腻鲜西洋参汁液进行高压均质，50 MPa条件下均质3次；

（8）罐装：把高压均质的鲜西洋参注入玻璃饮料瓶中；

（9）脱气：将罐装的鲜西洋参汁进行超声脱气，然后封盖；

（10）灭菌：将封盖罐装的鲜西洋参汁在85 ℃条件下灭菌30 min；

（11）冷却：将灭菌后的罐装鲜西洋参饮料冷却至室温。

1.3.3 感官评价标准

采用感官综合评定的方法，使10名受测试人员对鲜西洋参饮料的色泽、滋味、气味以及组织状态的各项感官指标进行评价，满分10分，以平均值为最终得分，感官评价标准见表1。

表1 鲜西洋参饮料感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard of fresh American ginseng beverage

1.3.4 鲜西洋参饮料配方的确定

（1）单因素试验设计

通过前期预试验，确定了配方组分为鲜西洋参汁、砂糖、复合添加剂（黄原胶与β-环糊精按1∶1混匀）。选用不同添加量的鲜西洋参汁（10%、30%、50%、70%、90%）、砂糖（4%、6%、8%、10%、12%）、复合添加剂（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）为基本参数，在一定范围内改变其中任一项因素，以感官评分为评价指标，考察各单因素对感官评价的影响。

（2）正交试验设计

在单因素的基础上，以平均感官评分为评价指标，采用L9（34）正交试验对西洋参饮料中鲜西洋参汁（A）、砂糖（B）、复合添加剂（C）添加量进行配方优选，正交试验因素与水平见表2。

表2 饮料配方优化正交试验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for juice formula optimization

1.3.5 指标测定方法

可溶性固形物的测定：阿贝折光仪；pH值的测定：pH计；细菌总数的测定：平板菌落计数法；大肠菌群的测定：大肠菌群最近似值法[14-16]。

2 结果与分析

2.1 鲜西洋参饮料配方的确定

2.1.1 配方组分添加量对鲜西洋参饮料感官品质的影响

配方各组分添加量对鲜西洋参饮料感官评分的影响见图1。

图1 配方组分添加量对鲜西洋参饮料感官评分的影响Fig.1 Effect of formula constituents addition on the sensory score of fresh American ginseng beverage

由图1可知，在比较鲜西洋参汁添加量对鲜西洋参饮料感官评价的影响时，当鲜西洋参汁为50%时，感官评分最高；在比较砂糖添加量对鲜西洋参饮料感官评价的影响时，当砂糖为8%时，感官评分最高；在比较复合添加剂添加量对鲜西洋参饮料感官评价的影响时，当复合添加剂为0.3%（黄原胶0.15%+0.15%β-环糊精）时，感官评分最高。

2.1.2 鲜西洋参饮料配方的优选

在单因素优选结果的基础上，设计正交试验，正交试验结果与分析见表3，方差分析见表4。

表3 配方优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表3可知，3个影响因素大小顺序为A＞B＞C，即鲜西洋参对饮料的风味影响最大，其次为砂糖，最后为复合添加剂。得到的最佳配方为A2B1C3，即鲜西洋参汁添加量为50%，砂糖添加量为6%，复合添加剂添加量为0.4%（黄原胶0.2%+β-环糊精0.2%）。在此最佳条件下进行验证试验，结果感官评分为8.52分。

由表4可知，鲜西洋参汁对饮料品质影响显著（P＜0.05），砂糖和复合添加剂对饮料品质影响不显著。

2.2 产品质量指标

2.2.1 感官指标

色泽呈均匀一致的微乳黄色，口感自然细腻，味道微甘苦，具有西洋参特有的“泥土芳香气味”，饮料流动性良好，无沉淀，保质期内略有沉淀析出。

2.2.2 理化指标

可溶性固形物含量为5.14%，pH值为5.0～5.5。

2.2.3 卫生指标

细菌总数≤100 CFU/mL；大肠菌群≤3 MPN/100 mL。

3 结论

本研究以药食同源的鲜西洋参为主要原料，经过榨汁调配制成饮料，在单因素试验的基础上，以感官评价为指标，通过正交试验确定鲜西洋参饮料的最佳配方为鲜西洋参汁50%，砂糖6%，复合添加剂（黄原胶0.2%+β-环糊精0.2%），在此配方条件下，加工制成的鲜西洋参饮料色泽呈均匀一致的微乳黄色，口感自然细腻，味略甘苦，兼具西洋参特有的“泥土芳香气味”，饮料流动性良好，无沉淀，保质期内略有沉淀析出，可溶性固形物含量为5.14%，pH值为5.0～5.5，细菌总数≤100 CFU/mL，大肠菌群≤3 MPN/100 mL。该产品不仅风味独特，而且较好的保留了西洋参的营养保健价值，使得人们日常消费食品与鲜西洋参的天然保健功能达到有机的融合，符合当下人们对健康膳食的要求，因此，具有一定的开发应用价值。

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