低糖地参果脯的微波渗糖工艺*

徐钱艳，曹丽萍，李国珍，吴爱秋，刘 毅，饶鑫鹏，朱 苗

（铜仁学院材料与化学工程学院，贵州 铜仁 554300）

地参（Lycopus lucidus Turcz）又名地虫草参、银条菜、地蚕子及地笋，唇形科属多年生草本植物[1-2]。主要分布在我国云、贵、川、山东等地，自古就被列为“山中之王”，曾经是宫廷贡品、国宴名菜。地参全身都是宝，其全草可晒干后入药，功能与冬虫夏草相当，地上的茎叶还可以作为蔬菜食用，享有“蔬菜珍品”、“山中之王”的美称；在《中草药大辞典》等医药资料中详细地介绍了地参可药食兼用，是我国名贵的中草药，具有增强免疫力、抗氧化、降血糖及降血脂、抗肿瘤等作用，经现代医学研究考证：经常食用地参可预防恶性肿瘤的发生[3-5]。研究表明地参中含有丰富的矿质元素、维生素、β-胡萝卜素、糖类和其它多种营养成分，还含有20多种微量元素，同时，钙的含量是非常高的，100 g地参中含有将近400 mg的钙，是牛奶的4倍，地参因此也有着“植物高钙片”之称[6]。

果脯，又称蜜饯，是以水果或蔬菜为原料，用糖或蜂蜜腌制后加工制成的食品[7]，是我国的传统名食之一，深受消费者的喜爱。传统果脯具有保质期长、丰满度高、透明度好、光泽性强和色泽漂亮等特点，但其缺点是：含糖量、含硫量过高、原果味消失、营养物质流失严重。这些缺点影响着它的生产与发展，所以果脯蜜饯的低糖化生产已成为一种发展趋势[8-9]。低糖果脯因其含糖量低，原果风味浓，口感好的特点，广受消费者的喜爱。

目前研究较多的渗糖方式有常压渗糖、超声渗糖、微波渗糖和真空渗糖4种，胡翔等[10]分别利用这4种方法对蓝莓果脯进行渗糖，发现微波渗糖的感官评分和总糖含量高于其它3种渗糖工艺。祝美云等[11]发现减短微波渗糖时间，能够有效地保持果脯Vc含量和果蔬组织原有的品质和风味。近年来对于微波渗糖制作果脯的研究越来越多，马道荣[12]、张建威[13]、马艳弘[14]等研究了关于苹果、雪莲果和蓝莓等果脯的微波渗糖加工工艺。目前对于地参的研究仅限国内，主要是关于其化学成分种类、含量分析和主要成分多糖多酚的提取、分离等化学成分的研究[15]，在加工工艺方面的研究相对较少，主要有地参枸杞复合饮料[16]、地参酸奶[17]、地参酸辣发酵羊蹄[18]的研制，关于地参果脯的研究尚未见报道。本研究以地参为原料制作低糖果脯，所用糖醇为木糖醇、葡萄糖醇、赤藓糖醇取代蔗糖，可以达到低糖、低热度的目的。通过探讨不同工艺条件对地参果脯品质的影响，寻找最佳加工工艺，丰富低糖果脯的种类，同时也为地参的开发利用提供新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜地参，柠檬酸，木糖醇，葡萄糖醇，赤藓糖醇，CaCl2，水等，均为食品级。

1.2 仪器与设备

电子分析天平，电热恒温鼓风干燥箱，微波炉

（微波输出功率800 W），电磁炉，手持糖度计。

1.3 工艺流程及方法

1.3.1工艺流程

选料→清洗→去皮→烫漂→护色、硬化→漂洗沥干→微波辅助渗糖→常温浸糖→干燥→回软→包装→杀菌→成品

1.3.2地参果脯的制作方法

（1）选料：选用新鲜饱满、无病虫害、无霉烂的新鲜地参作为原料，去皮、切分成小条，用流动清水充分洗净,沥干水分。

（2）烫漂：将地参放入80℃水中烫漂2 min（由预试验和后面的单因素试验确定，下同）取出后浸于冷水中冷却至室温。

（3）护色与硬化：将烫漂后的果片放入护色、硬化液（食盐0.5%，柠檬酸0.2%，CaCl21.5%）中，浸泡处理2 h，随后用水清洗沥干。

（4）渗糖：分别釆用微波辅助渗糖和常温渗糖两种渗糖方式进行。将经预处理和护色硬化处理后的地参，浸入到煮沸5 min浓度为35%的糖液中（糖液的主要构成有木糖醇、葡萄糖醇、赤藓糖醇液，其比例为2∶1∶1），配制成200 mL的糖液，在微波火力下分别渗糖40 min（每隔8 min暂停2 min）；常温渗糖12 h。

（5）上胶衣：将渗糖后冷却的果脯浸入0.6%卡拉胶溶液中30 s，捞出沥干备用。

（6）干燥：将沥干的果脯放入鼓风干燥箱中，在65 °C的温度条件下，烘烤6 h后，取出放置室温下进行回软。在干燥过程中注意翻动果片，使果片受热均匀，防止焦化。

（7）回软：干燥好的地参果脯于室内摊放，回软48~72 h，然后剔除煮烂的、干缩的、严重褐变的等不合格品，合格品用真空包装即可。

（8）包装：对干燥后的地参果脯进行整理，尽量使其外观一致。装入食用真空包装袋中，用真空包装机包装封好。

（9）灭菌：将包装好的地参果脯放入沸水浴的蒸汽上灭菌10 min。

1.3.3单因素实验设计

1.3.3 .1烫漂时间的选择

将清洗、去皮后的地参果脯切成均匀长度的小条，然后在80℃水中漂烫0、1、2、3和4 min，加入总糖醇添加量为35%的糖液中，在40%微波功率中渗糖40 min（采用微波渗糖，每8 min暂停2 min，下同），常温渗糖12 h，65℃热风干燥6 h，以感官评分为评价指标，确定低糖地参果脯最佳的漂烫时间。

1.3.3 .2总糖醇添加量的选择

烫漂2 min的地参，护色硬化后，分别选择总糖醇液添加量为30%，35%，40%，45%和50%的糖液，在40%微波功率下渗糖40 min，常温渗糖12 h，65℃热风干燥6 h，以感官评分为评价指标，确定低糖地参果脯最佳的总糖醇添加量。

1.3.3 .3微波渗糖技术试验设计

（1）微波功率对渗糖率的影响试验。烫漂2 min的地参，护色硬化后，加入至总糖醇添加量为35%的糖液中，分别在20%，30%，40%，50%和60%的微波功率下渗糖40 min，常温渗糖12 h，65℃热风干燥6 h，以含糖量为评价指标，确定低糖地参果脯最佳的微波功率。

（2）微波渗糖时间单因素试验。漂烫2 min的地参，护色硬化后，加入至总糖醇添加量为35%的糖液中，在40%的微波功率下渗糖30,35,40,45,50min,常温渗糖12 h，65℃热风干燥6 h，以含糖量为评价指标，确定低糖地参果脯最佳的微波渗糖时间。

1.3.3 .4干燥时间的确定

漂烫2 min的地参，护色硬化后，加入至总糖醇添加量为35%的糖液中，在40%的微波功率下渗糖40 min，常 温 渗 糖12 h，选 择65℃热 风 干 燥5，5.5，6，6.5和7 h，以感官评分为评价指标，确定低糖地参果脯的最佳干燥时间。

1.4 正交试验的设计

在单因素试验结果的基础上，以总糖醇添加量（30%、35%和40%）、微波功率（30%、40%和50%）、微波时间（30 min、35 min和40 min）为实验因素，以样品含糖量和感官评分为评价指标，进行L9(34)正交试验设计（设计一组空白），通过极差和方差分析确定最佳工艺条件。

表1 L9（34）正交试验因素水平表

1.5 指标测定与数据处理

1.5.1地参果脯含糖量测定

采用手持糖度计法，所有处理及含糖量测定均重复3次。

1.5.2地参果脯感官评定

选择10人组成品评小组，采用综合评分法对产品的色泽、滋味、外形等项目进行综合评分，统计评分结果，取平均值。具体评分标准见表2。

表2 低糖地参果脯感官评定评分标准

1.5.3数据统计与分析

利用Excel 2019统计所有数据，利用SPSS 26.0进行方差分析，采用LSD法进行多重比较，采用Origin2021进行作图。

2 结果与分析

2.1 烫漂时间对低糖地参果脯感官品质的影响

地参含有丰富的酚类物质和多种酶类，在加工过程中极易生成黑色物质，会严重降低产品的外观品质及其营养价值。烫漂可破坏地参中多酚氧化酶的活性，减少褐变和营养物质的损失，有利于渗糖。由图1可知，随着烫漂时间的增加，低糖地参果脯的感官评分升高，烫漂时间为2 min时感官评分最高，该条件既可达到防止褐变的目的，又能保持表皮完整无破损，外观较佳。当烫漂时间高于2 min时，感官评分随漂烫时间增加而降低，果脯开始变软。果脯的外观、色泽受到影响，品质大大降低。因此综合考虑，确定烫漂时间为2 min。

图1 烫漂时间对低糖地参果脯感官品质的影响

2.2 总糖醇添加量对低糖地参果脯感官品质的影响

由图2可知，在一定范围内，随着总糖醇添加量的增加，感官评价得分逐渐升高，但超出这个范围则呈现下降趋势，其原因在于当总糖添加量浓度过低时，渗入到果脯中的糖液较少，导致果脯口感较差，从而影响感官评分；总糖添加量浓度过高时，果脯过甜，容易出现“返砂”现象，原因可能在于高浓度糖液下细胞膜渗透压较大，在微波作用下，更易加快细胞和细胞间的结构损坏，从而导致液体流失，不利于糖分子的储存[19]。影响果脯的整体感官品质，由图2可看出，当总糖醇添加量为35%时，感官评分最高，此时地参果脯酸甜适宜，组织形态饱满，无反砂现象，当总糖醇添加量高于35%时，由于果脯甜度太高，导致感官评分下降。因此综合考虑，选择总糖醇添加量30%、35%、40%作为三个试验水平。

图2 总糖醇添加量对低糖地参果脯的感官品质的影响

2.3 微波功率对低糖地参果脯的含糖量的影响

图3可以看出，随着微波功率的增大，果脯含糖量逐渐升高，其原因在于微波能加速果脯的渗透脱水，其功率越大，果脯水分流失的越快[20]，糖醇的扩散速率也就越快。20%微波功率处理的含糖量太低，皱缩严重，色泽微黄。50%微波功率处理的虽然含糖量不低，但是开始有轻微皱缩。60%微波功率处理的果脯结构都已明显损坏，出现焦糊的现象，色泽暗淡，已不能食用。当微波功率为40%时，果脯色泽亮黄，口感适宜，综合考虑各因素，选择微波火力30%、40%、50%作为三个试验水平。

图3 微波功率对低糖地参果脯的含糖量的影响

2.4 微波时间对低糖地参果脯的含糖量的影响

由图4可见，随着微波时间的延长，果脯含糖量逐渐增加。其中微波时间为35 min时的含糖量最高，且此时果脯甜度适中，有光泽，无破损、返砂、流糖现象。而25 min时，果脯形态不够饱满，无透明感，影响果脯感官品质。而渗糖45 min时，由于微波加热时间过长，其果脯色泽暗淡，透明度差，质地过软，有些已经软烂，且也容易出现返砂、流糖现象，含糖量降低。因此综合考虑，选择微波时间30 min、35 min、40 min作为三个试验水平。

图4 微波时间对低糖地参果脯的含糖量的影响

2.5 干燥时间对低糖地参果脯感官品质的影响

由图5可知，随着干燥时间的延长，低糖地参果脯感官品质逐渐升高后下降，当干燥时间为6 h时，果脯的感官评分最高，果脯硬度适宜、有韧性；当干燥时间低于6 h时，果脯太软，没有韧性，导致低糖地参果脯感官品质降低；当干燥时间高于6 h时，果脯干燥过度，导致果脯硬度过大，出现干瘪现象，影响果脯的硬度和饱满度，从而导致低糖地参果脯的感官评分降低。因此综合考虑各因素，确定干燥时间为6 h。

图5 干燥时间对低糖地参果脯感官品质的影响

2.6 低糖地参果脯正交试验

在单因素试验基础上，进行正交试验，正交试验设计及极差分析结果见表3，SPSS方差分析结果见表4、表5。

从表3正交实验结果可知，按极差大小，各因素对果脯感官评分的影响排序为A>B>C即总糖醇添加量>微波功率>微波时间，最优组合是A2B2C3；而各因素对果脯含糖量的影响排序为A>B>C，即总糖醇添加量（A）>微波功率（B）>微波时间（C），最优组合是A3B3C3。由表4方差分析结果可知，总糖醇添加量（A）、微波功率（B）对感官评分影响均极显著（P<0.01）,微波时间（C）对感官评分影响不显著（P>0.05）。表5方差分析结果可知，总糖醇添加量（A）对含糖量效果影响显著（P<0.05），微波功率（B）和微波时间（C）影响不显著（P>0.05）。因素A对感官评分影响极显著，对含糖量显著，故取A2；因素B对感官评分影响极显著，对含糖量不显著，故取B2；因素C对含糖量和感官评分影响一致，故取C3。综上分析，本实验较优条件为A2B2C3，即使用总糖醇添加量35%，微波功率40%，微波时间40 min。

表3 L9(34)正交试验设计及结果

表4 感官评分SPSS方差分析表

表5 含糖量SPSS方差分析表

3 结论

本实验以地参为原材料，通过单因素和正交试验对低糖地参果脯的加工工艺进行研究并对其配方优化进行探讨。研究表明：总糖醇添加量对感官评分影响极显著且对含糖量影响显著，微波功率对感官评分影响极显著而对含糖量不显著，微波时间对感官评分和含糖量均不显著。确定的最佳工艺为：总糖醇添加量为35%，微波功率为40%，微波时间为40 min，此工艺条件下制得的低糖地参果脯感官评分为82.5分，含糖量为11.37%，制得的果脯酸甜适口、色泽均匀、组织饱满、表面无结晶和返砂的现象。本实验得出的最优生产工艺可为低糖地参果脯生产的进一步研究提供参考。