生晒参黑参固体饮料制备工艺研究

岳乐乐，徐芳菲，李蕾，张益恺，白钰，王影，曹志强*

（吉林人参研究院·吉林通化·134001）

随着生活水平的不断提高，人们对饮料的需求也越来越高，为了满足消费者的购买需要，饮料行业不仅注重饮料的外观、口感，还遵循营养保健、回归自然的思想，开始朝着组分营养化、品种多样化、功能保健化、成分绿色化、包装优雅化的良性方向发展。固体饮料是以糖、蛋或蛋制品、乳或乳制品、果汁或可食用植物提取物等为主要原料，通过添加一定的辅料或食品添加剂经调配、混合、包装等工艺制成的固体制品[1]。成品通常以颗粒状、粉末状或块状呈现，按照类型可将固体饮料分为蛋白型、普通型和焙烤型三种。固体饮料不仅品种多样、风味独特，还易于冲调、便于存放，因此，备受消费者的青睐[2～3]。

人参被誉为“百草之王”，是国内外众所周知的名贵中药材。人参中含有人参皂苷、多糖、挥发油、氨基酸、多肽、蛋白质、有机酸、生物碱、黄酮、木质素等多种化学成分[4～5]，具有抗肿瘤、保护心脑血管系统、保护神经系统、减少肝损伤、抗病毒、增强机体免疫力、降血糖、抗氧化、抗衰老等作用[6～8]。目前，研究报道中所说的人参发挥生理活性成分，多指的是生晒参和红参中的原有人参单体皂苷 Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1、Rg2、Rg3、RF11、Rh1、Ro 等。

黑参作为目前人参加工行业中的一种新型炮制品，它是将人参经反复蒸制干燥得到的，其发挥生理作用主要是源于黑参经加工后所产生的稀有皂苷[9]，目前，从黑参中发现的稀有皂苷有Rg3、Rg5、Rk1和Rk3等，它们是黑参的主要活性皂苷，具有抗肿瘤、提高机体免疫力、益智、保护肾脏和脾脏、降压、抗炎、抗衰老等药理活性[10]。并且，据文献报道，黑参中含有的稀有皂苷含量较高，远远高于生晒参和红参，具有更强的抗肿瘤、降血糖、提高免疫、抗炎、抗衰老等药理活性[11]。

本研究制得的生晒参黑参固体饮料配方独特，将生晒参和黑参进行有机地结合，不仅涵盖生晒参的各种人参皂苷成分，还增添了黑参所独有的稀有皂苷成分，使营养均衡，易于人体吸收，并能增强抗肿瘤、降血糖、提高免疫、抗炎、抗衰老等药理活性。此款饮料营养丰富、价格合理、保健作用强，能更好地满足消费者购买需求。解决目前市场上人参食品原生皂苷为主，少有稀有皂苷Rg3、Rg5、Rk1和Rk3等现状，以及保健作用单一等问题。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

生晒参、黑参：由吉林人参研究院提供；木糖醇：购自山东龙力生物科技有限公司；麦芽糊精 （食品级）：购自山东省滨州市邹平县韩店镇驻地西王工业园；95%食用乙醇：购自吉林省金泰化玻有限公司。

1.2 仪器与设备

TDZ5-WS离心机 （湖南湘仪离心机仪器有限公司）；DZF-6050真空干燥箱 （上海一恒科技有限公司）；DHG-9140A电热鼓风干燥箱 （上海一恒科技有限公司）；中药粉碎机（浙江红景天工贸有限公司）；不锈钢筛（浙江上虞市道墟张兴纱筛厂）。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 生晒参、黑参提取物的制备

a.煎煮：称取生晒参粗粉和黑参粗粉分别放置于不锈钢锅中，各加入参粉10倍量的饮用水，对其进行加热提取3 h，过滤，得到滤液和药渣；将上述药渣中各加入参粉9倍量的饮用水，对其进行加热提取2 h，过滤，得到滤液和药渣；再将此药渣中各加入参粉8倍量的饮用水，对其进行加热提取1 h，过滤，得到滤液和药渣；将上述3次滤液合并，即得生晒参提取液和黑参提取液；

b.离心：将提取液离心10 min，离心转速为4000 r/min；

c.浓缩：将离心液进行浓缩，浓缩至相对密度为1.18～1.28的浸膏；

d.减压干燥：将浸膏放置在真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为70℃；

e.粉碎：将干膏进行粉碎，过100目筛，备用。

1.3.2.2 辅料的加工处理

a.木糖醇粉碎、过筛：将木糖醇用粉碎机进行粉碎，过100目筛，备用；

b.麦芽糊精过筛：将麦芽糊精过100目筛，备用。

1.3.2.3 成品的制备

a.混合、制粒：将生晒参提取物粉、黑参提取物粉、木糖醇细粉和麦芽糊精细粉按比例进行充分混匀后，加入适量乙醇制软材，进一步制粒；

b.干燥：将湿颗粒置于鼓风干燥箱中进行干燥，干燥温度45-50℃；

c.整粒：颗粒干燥后，将其过筛整粒；

d.包装：将整好的颗粒按5 g每袋进行包装，密封避光保存。

1.3.3 感官评定标准

生晒参黑参固体饮料的感官评定及方法：选取10名有食品加工经验的人员组成感官评定小组，分别对饮料的口感（25 分）、溶解性（25 分）、色泽（25 分）和香味（25分）等感官性状进行综合评分，总计100分，分值越大，配方越好。具体感官评定标准见表1。

表1 生晒参黑参固体饮料感官评定标准Table 1 Sensory evaluation standard of white ginseng and black ginseng solid beverage

1.3.4 单因素试验设计

为了使生晒参黑参固体饮料能更好地满足消费者购买需求，选用生晒参、黑参、木糖醇和麦芽糊精等来调配此饮料。每一种物质的添加量都对生晒参黑固体饮料的整体感官品质产生影响。因此，采用控制变量法，只改变某一项的添加量，其他物质固定添加量进行调配混合制成饮料，给感官评定小组品尝，参考感官评定标准，得出各物质最合适的添加量。

1.3.5 正交试验优化配方

在单因素试验确定生晒参黑参固体饮料各种物质的合适添加量的基础上，以生晒参提取物、黑参提取物、木糖醇和麦芽糊精这4种配料作为考察因素，各取3个水平，设计成L9(34)四因素三水平正交试验，以产品的感官评分为考察指标，筛选生晒参黑参固体饮料最佳配方。正交试验因素与水平设计见表2。

1.3.6 检验项目及方法

1.3.6.1 感官检验

按照表1规定的项目进行检验。

1.3.6.2 理化检验

水分测定：按照GB 5009.3-2016中第二法（减压干燥法）测定。

铅的测定：按照GB 5009.12-2017的方法测定。

1.3.6.3 微生物检验

菌落总数测定：按照GB 4789.2-2016的方法检验。

大肠菌群计数：按照GB 4789.3-2016的方法检验。

沙门氏菌检验：按照GB 4789.4-2016的方法检验。

金黄色葡萄球菌检验：按照GB 4789.10-2016的方法检验。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 生晒参提取物添加量对饮料感官品质的影响

固定黑参提取物的添加量为10%，木糖醇的添加量为60%，麦芽糊精的添加量为15%，生晒参提取物在饮料中添加量分别为5%、10%、15%、20%及25%，依据生晒参黑参固体饮料感官评定标准进行综合评定。如图1可知，当生晒参提取物添加量为15%时，感官评分达到最大值。这是因为生晒参提取物具有生晒参特有的苦味，随着生晒参提取物添加量的增加，会使得饮料的口感、色泽、香味和溶解性也随之改变，当生晒参提取物的添加量超过15%时，此时饮料太苦，影响了产品的整体口感。因此，当生晒参提取物的添加量为15%较为适宜。

图1 生晒参提取物添加量对饮料感官品质的影响Fig.1 Effect of the added amount of white ginseng extract on the sensory quality of beverage

2.1.2 黑参提取物添加量对饮料感官品质的影响

固定生晒参提取物的添加量为15%，木糖醇的添加量为60%，麦芽糊精的添加量为15%，黑参提取物在饮料中添加量分别为5%、10%、15%、20%及25%，依据生晒参黑参固体饮料感官评定标准进行综合评定。如图2可知，当黑参提取物添加量为10%时，感官评分达到最大值。这是因为黑参提取物口味独特，随着黑参提取物添加量的增加，会使得饮料的口感、色泽、香味和溶解性也随之改变，当黑参提取物的添加量超过10%，则因为黑参提取物加入量过大影响了产品的整体口感。因此，当黑参提取物的添加量为10%较为适宜。

图2 黑参提取物添加量对饮料感官品质的影响Fig.2 Effect of the added amount of black ginseng extract on sensory quality of beverage

2.1.3 木糖醇添加量对饮料感官品质的影响

固定生晒参提取物的添加量为15%，黑参提取物的添加量为10%，麦芽糊精的添加量为15%，木糖醇在饮料中添加量分别为50%、55%、60%、65%及70%，依据生晒参黑参固体饮料感官评定标准进行综合评定。由图3可知，当木糖醇添加量为60%时，感官评分达到最大值。当木糖醇添加量小于60%时，由于产品的甜度不够，影响了整体的口感；当木糖醇的添加量超过60%时，产品的甜度明显增大，从而使产品的口感降低；因此，当木糖醇的添加量为60%较为适宜。

图3 木糖醇添加量对饮料感官品质的影响Fig.3 Effect of the added amount of xylitol on sensory quality of beverage

2.1.4 麦芽糊精添加量对饮料感官品质的影响

固定生晒参提取物的添加量为15%，黑参提取物的添加量为10%，木糖醇的添加量为60%，麦芽糊精在饮料中添加量分别为5%、10%、15%、20%及25%，依据生晒参黑参固体饮料感官评定标准进行综合评定。由图4可知，当麦芽糊精添加量为15%时，感官评分达到最大值。当麦芽糊精添加量小于15%或大于15%时，产品的整体口感均欠佳；因此，当麦芽糊精的添加量为15%较为适宜。

图4 麦芽糊精添加量对饮料感官品质的影响Fig.4 Effect of the added amount of maltodextrin on sensory quality of beverage

2.2 正交试验优化配方

在单因素试验基础上，对生晒参黑参固体饮料配方进行进一步优化试验，以感官评分作为正交试验的评价指标，确定其最优配方。正交试验结果与分析见表3，方差分析见表4。

由表可以看出，影响生晒参黑参固体饮料品质的因素主次顺序为生晒参提取物添加量＞木糖醇添加量＞黑参提取物添加量＞麦芽糊精添加量；生晒参黑参固体饮料最优配方组合为A2B2C1D2，即生晒参提取物添加量为15%，黑参提取物添加量为10%，木糖醇添加量为60%，麦芽糊精添加量为15%。

表2 正交试验因素与水平设计Table 2 Design of orthogonal experiment factors and levels

表3 正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiment

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

2.3 生晒参黑参固体饮料成品检验

2.3.1 感官检验

生晒参黑参固体饮料产品呈棕黄色，色泽均匀；口感酸甜适中，具有人参香味，无不良异味；经冲调溶解速度快，具有良好的感官品质。

2.3.2 理化指标检验

生晒参黑参固体饮料中水分和铅含量见表5。

表5 生晒参黑参固体饮料理化指标Table 5 Physical-chemical indexe of white ginseng and black ginseng solid beverage

由表5可以看出，生晒参黑参固体饮料水分含量为3.25%，铅含量为 0.01 mg/kg，理化指标符合GB/T 29602-2013《固体饮料》和 GB 2762-2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》的规定。

2.3.3 微生物检验

对生晒参黑参固体饮料进行微生物检验，检测结果见表6。

表6 生晒参黑参固体饮料微生物指标Table 6 Microbiological indexe of white ginseng and black ginseng solid beverage

由表6可见，生晒参黑参固体饮料菌落总数为1.1×102CFU/g，大肠菌群、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌均未检出，符合GB 7101-2015《食品安全国家标准饮料》和GB 29921-2013《食品安全国家标准食品中致病菌限量》的要求。

3 结论

该实验主要通过单因素、正交试验对生晒参黑参固体饮料配方进行优化，得到最佳配方为生晒参提取物添加量为15%，黑参提取物添加量为10%，木糖醇添加量为60%，麦芽糊精添加量为15%，此时得到的固体饮料甜度适中，具有人参香味，无不良异味，冲调性好，并且对其理化和微生物指标进行检测，均符合GB 7101《固体饮料卫生标准》规定。本研究的生晒参黑参固体饮料制备工艺简单、可操作性强，各项指标均良好，为人参食品的开发与生产提供了参考依据。