谷油菌复合饮料的制备工艺研究

邹璇烨，谢思晟，李越泽，代佳慧，宋春婷，韦月平

（辽东学院农学院，辽宁丹东 118003）

0 引言

谷物芡实[1-2]富含蛋白质，膳食纤维、必需氨基酸等，自古就有“水中人参”之称，芡实还具有固肾涩精、健脾止泻、延缓衰老、益气养血等保健功能，具有促进血液循环、软化心脑血管、降血脂和增强免疫力等多种生理调节作用，可作为功能性食品开发的原料。

油料作物榛子[3-4]享有“坚果之王”的美誉，是一种营养价值较高的坚果，长期食用榛仁对饮食稍减、倦疲无力、消瘦等均具有较好的食疗作用。目前，榛子消费以原料坚果的形式为主，销售产品形式单一，缺乏深加工。

食用菌灵芝又称瑞草，中医药认为是一种延年益寿，具有良好保健效果的药用真菌。经现代医学研究证实，灵芝中含有灵芝多糖、氨基酸等多种有益于人体健康的天然成分，利用价值极高。其中，灵芝多糖[5-6]作为灵芝的主要次生代谢产物，具有优良的药用和保健价值，在免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血糖以及解酒护肝等方面具有极高功效，在食品、药品和化妆品等行业有着广阔的应用前景。但食用菌类产品大多为鲜售，加工市场则是多以干品、罐头、盐渍品为主的初加工产品，深加工产品却很少，大大限制和影响了真菌类产品向中高端市场的发展。

灵芝作为一种药食两用的物质，其营养价值和经济价值已经受到越来越多的关注，关于灵芝相关产品的研究和生产也越来越多。于靖辉等用灵芝孢子粉糙米酵素进行复合乳饮料的制备，王瑞霞等制作出了健康美味的灵芝红茶饮料。罗秋潜等用灵芝和琼脂等作为重要材料，制作出了凝胶型灵芝软糖，苗敬芝等用灵芝和金针菇作为原料制备复合饮料。还有学者制备灵芝酒、灵芝茶等，但研究的产品还只限于与某一原料单一的复合，缺乏营养素的多样化。

研究发现，野生榛子复合蛋白酸乳饮料的研制中提到目前市场上榛子产品尤其是深加工产品的种类并不多，比较常见的是炒食和方便食品，对于榛仁类饮料产品的开发较少。王娜等[2]在芡实的营养价值分析及开发利用现状中提到芡类饮料品种的开发与稳定性的研究是未来的主要研究方向。周春晖等[5]在灵芝多糖功能饮料的研发及体外抗氧化活性分析中也分析出灵芝多糖功能饮料具有良好的抗氧化能力，是未来适应市场的一种功能型饮料。陈蓉等[7]在芡实多糖理化性质及抗氧化活性研究也都提到农作物的开发及深加工产品的研制。这些学者的研究说明功能性饮料作为新兴食品，不仅能够及时补充人体所需的营养元素，还具备口感风味好，易服用等特点，逐渐成为农产品深加工的研究热点。但目前市场上谷物，油料类，菌类复合型饮品没有出现，大多数学者研究的只是利用其中2 种原料进行混合型的饮料制备的工艺，没有对谷物，油料，菌类进行原料筛选配伍的试验。

本研究是将谷物，油料作物，真菌中的膳食纤维，脂类物，多糖、氨基酸、维生素、矿物质等营养成分转移到溶液中，制成复合功能保健饮品更易被人体吸收利用，提高谷类，油料及真菌农产品附加值，延长产业链，促进深加工市场的多元化。

研究选用芡实、薏米、青稞作为谷物的原料，榛子、亚麻籽，核桃作为油料的原料，灵芝、虫草，猴头菇为菌类原料，通过单因素进行原料的筛选，找到适合大众口味的原料配伍，并通过正交实验进行配方优化，制备出最佳口感的复合饮品。

本研究将三者合理调配制为饮品，极高的保留了食品的基本风味和营养，同时经过严格的比对和实验，找出最符合大众口味的组合，以创造一款营养、口感双均衡的健康饮品。期望筛选出符合大多数消费者营养及健康需求的谷油菌类饮料，为谷类复合饮品的工业化进展拓宽思路，为实际应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

试验研究于2021年3月—12月，在辽东学院生物技术实验室进行，芡实、薏米、青稞、榛子、亚麻籽、核桃（均采购于丹东超市）；灵芝（辽东学院食用菌实验室）；猴头菇（网上购买）、虫草（辽东学院食用菌实验室）、纤维素酶、白砂糖、柠檬酸（食品级）（安徽合肥生物科技有限公司）；九阳家用多功能破壁机（jyl-y818 型）；鼓风干燥箱(GZX-9030 MBE)：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；电热恒温水浴锅（DK-S26 型）：上海精宏实验设备有限公司；电子天平（GL2204-1SCN 型）：西安力辰科学仪器有限公司；均质机(FJ200-S)：沈阳华东仪器设备有限公司。

1.2 试验方法及操作要点

1.2.1 试验方法

①芡实、薏米、青稞选料→烘烤→粉碎→糊化→磨浆→过筛→备用；

②亚麻籽、核桃→微波炉预热→磨浆→备用；榛子→去壳→浸泡→去皮→洗涤→微波炉预热→磨浆→备用；

③灵芝、虫草→水浴锅浸提→过滤→备用；猴头菇→清洗→纤维素酶解→打浆取汁→煮沸→过滤→备用；

①+②+③→糖、稳定剂、柠檬酸→混合均匀→调配→均质→灌装→高温杀菌→4℃冷却→成品。

1.2.2 操作要点

（1）选料、预处理

取新鲜、无病害的芡实[8]、薏米、青稞放进烤箱进行烘烤，烘烤温度180℃，烘烤时间5 min，至香味突出。

将脱皮核桃、去皮后的榛子[9]、亚麻籽在150℃下烘烤10 min，每隔5 min翻动一次。

将虫草子实体、灵芝、放入干燥箱中50℃烘干，选择新鲜的猴头菇，除杂，清洗后浸泡30 min。

（2）粉碎、打浆、过滤

将烘烤后的芡实、薏米、青稞在破壁机中进行粉碎，然后按料液比为1:20(g/mL)，置于水浴锅60℃，淀粉酶200 U/g，预糊化60 min，经100 目筛过滤出残渣备用。

烘烤后的核桃、榛子[10-11]、亚麻籽按料液比1:3(g/mL)，用胶体磨浆，循环2 min。

烘干后的虫草和灵芝[12]分别按照1:5(g/mL)的比例，在90℃水浴锅中浸提2 h后过滤，浸提3次，分别获得虫草提取液和灵芝提取液。猴头菇经浸泡后加入1.2%的纤维素酶，50℃水浴酶解2 h，煮沸后，100 目滤网过滤，滤液为猴头菇汁。

（3）调配、均质[13]

将上述所得汁液，按配方依次加入搅拌混匀，放入均质机中进行均质处理。

（4）灌装、杀菌、冷却[14-15]

将饮料瓶和瓶盖放在高压灭菌锅中杀菌，将处理好的复合饮料灌入饮料瓶中进行封口，然后在100℃水浴锅中灭菌20 min，自然冷却至40～50℃放入4℃冰箱冷藏，贴上标签，并注明日期。

1.3 数据处理

记录原料处理的时间，温度，料比，并进行单因素及正交实验设计，根据感官评分标准进行复合饮料的打分，并根据打分进行相应分析。

2 试验设计及感官评价

2.1 配方单因素试验设计

2.1.1 谷类添加量对复合谷物饮料口感的影响 分别以40%、50%、60%、70%和80%这5个水平谷类添加量进行单因素试验；按添加核桃汁20%、添加灵芝汁10%、添加白砂糖5%、添加柠檬酸0.15%进行单因素试验。

2.1.2 油类添加量对复合谷物饮料口感的影响 分别以5%、10%、15%、20%和25%这5 个水平油类添加量进行单因素试验；按添加芡实汁70%、添加灵芝汁10%、添加白砂糖5%、添加柠檬酸0.15%进行单因素试验。

2.1.3 菌类添加量对复合谷物饮料口感的影响 分别以3%、8%、13%、18%和23%这5个水平菌类添加量进行单因素试验[16-17]；按添加芡实汁70%、添加榛子汁20%、添加白砂糖5%、添加柠檬酸0.15%进行单因素试验。

2.2 正交试验设计

在单因素实验的基础上，根据感官评价为依据设计不同原材料谷类(A)、油类(B)、菌类(C)的正交试验，如表1所示。

表1 正交试验因素水平表

2.3 感官评价标准

以30名经过培训的男女同学组成感官评价小组，依据复合饮料的色泽、透明度等6个感官指标[18-20]进行评定。每个样品重复3次，取平均值。满分100分，按照表2所述的评价标准及分数对试验中的谷油菌复合饮料打分，得出最佳参数。

表2 谷油菌复合饮料感官评分标准

3 结果与分析

3.1 配方单因素试验结果与分析

3.1.1 谷类添加量对复合谷物饮料的影响 由图1可以看出，随着谷类添加量逐渐增加，复合饮料的感官评分随之增高，当谷类添加量为70%时，复合谷物饮料感官评分最高，有淡淡的米香味。其中薏米，芡实感官评分较高，均达到85 分以上。但当添加量超过70%时，口感呈现下降趋势，饮料的味道出现不协调，组织状态不均匀，略混浊，感官评分降低。

图1 谷类添加量对复合谷物饮料的影响

3.1.2 油类添加量对复合谷物饮料的影响 由图2 看出，随着油类添加量的增加，饮料的感官评分也随之增高，有浓厚的油类香味，当油类添加量为20%时，复合谷物饮料口感香甜适中，透明度均匀，其中榛子组的感官评分最高达到了88分。但添加量超过20%，饮料中油类的香味会掩盖米香气，饮料存在较为明显的分层现象，感官评分降低。

图2 油类添加量对复合谷物饮料的影响

3.1.3 菌类添加量对复合谷物饮料的影响 由图3可以看出，随着菌类添加量逐渐增加，饮料回味中有淡淡的菌类香气，当菌类添加量为8%时，复合谷物饮料中米香、油香和菌香混合在一起较协调，均匀度好。其中灵芝和虫草较明显[21-22]，感官评分达到了近88分，但添加量超过13%，菌类的香味会变得过重，口感下降，感官评分降低。

图3 菌类添加量对复合谷物饮料的影响

3.2 正交试验结果的确定

根据表3 中正交试验最后结果可知，谷油菌复合饮料的最佳配比为A1B1C1，即芡实汁70%、榛子汁20%和灵芝汁8%，此时感官评价分值为88.5 分，其次是薏米、榛子、虫草组合，也达到了85.8分，通过正交表中分析得出，3 个因素对谷油菌复合饮料的风味影响的主次顺序为B>C>A，即油类、菌类、谷类对谷油菌复合饮料的影响程度依次降低。

表3 正交试验结果

4 结论

通过分别探讨谷类、油类、菌类的最佳料液比以及不同的原材料对饮料感官评分的影响；通过单因素实验和正交试验明确了该饮料的最佳配比为：芡实70%、榛子20%、灵芝8%、柠檬酸0.15%、糖5%和复合稳定剂0.02%，其次薏米、榛子、虫草组合也可以作为一种选择。利用最优化的配方制备的谷油菌饮料符合饮料营养全面、富有米香、榛子的独特香味，口感顺和，符合大多数人群的需求，是一种营养丰富的保健饮料，并为谷油菌复合饮料的工业化推广提供新思路，有一定的社会效益和经济效益。

5 讨论

本研究通过把芡实、薏米、榛子、灵芝等谷物、油料和菌类进行适当处理，并进行配伍得到一款富含多种营养素符合大众消费的混合饮料，经过试验人员的不断尝试已获得最佳的原料配比，并已制作成品获得好评。众所周知，芡实、薏米、青稞不是人群的主要的碳水化合物来源，所以一直以来种植面积小，产量不高，但研究表明它们的食用价值非常高，特别是富含维生素和矿物质，在养生保健方面的作用是其他谷类不能代替的[23-25]，然而谷类传统的食用方法已经不能满足现代生活快节奏的需求，为了满足消费者同时摄入多种营养素的需求，在深加工谷物的基础上，配以榛子、灵芝制备新型混合饮品不失为一种新的思路，也为后期制备发酵型谷物饮品提供参考数据。目前文献显示大多数的研究只局限于单一谷物或单一油料或单一食用菌或是谷物和菌类、谷物和油料等2 种原料制备饮料工艺，几乎没有把谷物、油料作物、菌类配伍在一起制备产品的研究，我们的创新点就在于把3 种营养各异的原料通过适当的比例配制混合在一起制备出符合大多数人群需要的复合型饮品，为饮料市场的多元化和农作物的加工多元化提供一些思路。

在制备的过程中，因为添加菌类物，菌类特有的气味对饮品的口感有很强的干扰，通过对菌类原料的烘焙，浸提，酶解，磨浆，料比控制等处理，在最大限度的保留营养素基础上消除气味对饮品口感的干扰，在添加油料物时出现热力学不稳定性，需添加合适的乳化剂和稳定剂以提高产品稳定性，因为是试验阶段此产品中只添加0.02%复合稳定剂，在今后的试验中还要进一步进行试验以期达到最佳的效果。

本研究选用的灵芝，虫草均出自辽东学院食用菌实验室人工栽培的高品质原料，其他原料也购于辽东地区产地的品种，工艺中的比例可能受品种的影响会有口感上的不同，选用的原料导致新产品“颜值”不高，未来需要选择添加着色类原料以期获得更多人的喜爱。产品的均质度，稳定性也都需要进一步试验以获最佳效果。

目前的研究只是挑选出适合配伍的3种原料，并对添加比例进行了工艺研究，后续会在此基础上进行发酵饮料的研发，以期扩大产品的营养价值及保存期限。