黑參調配乳飲料配方的研究

張玉娜，蔡恩博，趙銘洋，王春云，劉佳星，陳麗清，白玉瑩，趙 巖*

（吉林農業大學中藥材學院·吉林長春·130118）

人參為五加科植物人參 （Panax ginseng C.A.Mey.）的干燥根及根莖?！渡褶r本草經》記載，“主補五臟，安精神，定魂魄，止驚悸，除邪氣，明目，開心益智”，并稱“久服輕身延年”[1]。我國人參主要分布在東三省東部一帶，國外俄羅斯、日本、韓國均有栽培。吉林省是人參之鄉，是亞洲乃至世界上重要的人參產地之一，其人參產量占世界的63%?，F代藥理研究顯示，人參的化學因子主要有人參皂苷、參多糖、多肽、脂肪酸、氨基酸、人參黃酮類等。而人參皂苷是人參中最有效、應用最廣泛的活性物質，有抗壓，抗氧化的功效，還能改善內分泌系統，提升免疫系統等的保護作用。

黑參是經鮮參九蒸九曬、反復蒸制烘干炮制而得的人參深加工品。因其含有更多的稀有皂苷單體20(S)-Rg3、20(R)-Rg3、Rk1 和 Rg5[2～4]而成為繼紅參之后又一保健品市場寵兒，因黑參有抗氧化、抗腫瘤、降血糖、提高免疫、抗炎、抗衰老等作用，受到廣大消費者的熱愛為此[5]，我們在酸奶中加入黑參粉，旨在研制出一款以黑參為功能因子，提高免疫力，抗疲勞的調配乳飲料。

1 材料與方法

1.1 材料

黑參粉由吉林農業大學中藥材學院實驗室提供，檸檬酸（食品級）、草莓香精（食品級）、安琪甜酒曲、燕山高活性干酵母、中廣糖優級綿白糖、君樂寶老酸奶、蒙牛純鮮牛奶均由市售。

1.2 主要儀器

電子天平（型號：AE224上海舜宇恒平科學儀器有限公司）；低速離心機（型號：LD-52A 北京醫用離心廠）；高效液相色譜儀（型號：LC3000）

1.3 工藝流程

圖1 工藝流程Fig.1 Process flow

1.4 實驗設計

本研究以黑參粉為主要原料，參考人參飲料添加量[6～8]和人參粉人均日攝入量確定其用量，單因素篩選其發酵菌種、時間、溫度，評分標準如表1所示，采用正交試驗確定其發酵菌種、時間、和溫度。通過高效液相色譜儀圖譜檢查為輔助確定其最佳方案。參考功能性乳飲料配方[9～10]在其中加入白砂糖、檸檬酸、食用色素，經過單因素實驗和正交試驗，優化其配料用量，產品感官評定如表 2[11～13]所示：

表1 產品發酵感官指標（10分）Tab.1 Sensory Indicators of Product Fermentation(10 points)

表2 產品感官評定指標（10分）Tab.2 Sensory evaluation index of products(10 points)

2 實驗結果

2.1 發酵工藝的研究

2.1.1 發酵菌種的確定

以每升牛奶加12g比例加入黑參，分別加入0.6%的酵母粉、酒曲、酸奶，終溶液為 500ml，37℃下發酵3.5h做單因素篩選。根據發酵結果和產品發酵感官指標綜合判定，以液相結果作為參考，確定菌種?？梢钥闯?，酵母發酵液不均勻且分層，上層多為泡沫，下層為溶液，攪拌后容器底部可見明顯的黑色顆粒狀固體，有不良氣味，感官極差，液相結果顯示上層皂苷含量高，下層皂苷含量極低；酒曲發酵液質地均勻，未見分層，凝固成塊，硬度適宜，攪拌后容器底部無肉眼可見黑參粉末，無不良氣味，感官良好，液相結果顯示皂苷含量有轉化且分布均勻；酸奶發酵液質地均勻，未見分層，凝固成塊，硬度適宜，攪拌后容器底部可見少許沉淀，無不良氣味，感官良好，液相結果黑參粉末皂苷含量有所下降，結果見表3和表4。

表3 發酵結果描述Tab.3 Description of fermentation results

表4 發酵結果評分Tab.4 Fermentation result score

2.1.2 發酵時間的確定

以每升牛奶加12g比例加入黑參，0.6%酒曲，終溶液為500ml，37℃下分別發酵3h,3.5h,4h,4.5h，做單因素篩選，以發酵感官評定指標為標準，由圖2可知在此條件下，發酵結果呈先升高后下降的趨勢，3.5h為此條件下的最優時間。

圖2 發酵感官評分結果Fig.2 Fermentation sensory score results

2.1.3 發酵溫度的確定

以每升牛奶加12g比例加入黑參，0.6%酒曲，終溶液為 500ml，分別于 31℃，34℃，37℃，40℃發酵 3.5h做單因素篩選。根據產品感官評定指標確定出在此條件下發酵的最佳溫度為37℃，結果見圖3。

圖3 發酵感官評分結果Fig.3 Fermentation sensory score results

2.1.4 正交實驗優化發酵方式結果分析

為確定發酵的最佳工藝，在單因素實驗的基礎上，選擇發酵菌種、發酵時間，發酵溫度三個因素以發酵感官評分為指標（10分計），進行三因素三水平的正交試驗實驗設計見表5，結果見表6。

根據正交表來看，溫度，菌種，時間對發酵結果的影響為菌種＞溫度＞時間,最優組合為A2B2C2，在此條件下發酵的產品粉末溶解性好，質地均勻，不分層，無泡沫，無異味，感官良好。

表5 發酵工藝正交試驗設計及因素表Tab.5 Design of orthogonal experiment and factor table for fermentation process

表6 發酵配方正交試驗結果表Tab.6 Table of orthogonal test results of fermentation formula

2.2 飲料配方的研究

2.2.1 檸檬酸用量的確定

選取0.1%，0.3%，0.5%，0.7%，0.9%的檸檬酸添加量，在白砂糖4.5%，草莓香精0.07%的條件下，以飲料感官評分標準為指標，確定出檸檬酸的適宜添加量可知0.3%最合適，結果見圖4。

圖.4產品感官評分Fig.4 Product Sensory Score

2.2.2 食用香精用量的確定

選取 0.07%，0.09%，0.11%，0.13%，0.15%的食用香精添加量，在白砂糖4.5%，檸檬酸0.3%的條件下，以飲料感官評分標準為指標，確定出食用香精的適宜添加量可知0.09%最合適，結果見圖5。

圖5 產品感官評分Fig.5 Product Sensory Score

2.2.3 白砂糖用量的確定

選取3.5%，4%，4.5%，5%，5.5%的白砂糖添加量，在0.5%檸檬酸，草莓香精0.07%的條件下，以飲料感官評分標準為指標，確定出白砂糖的適宜添加量可知4.5%最合適，結果見圖6。

圖6 產品感官評分Fig.6 Product Sensory Score

2.2.4 正交試驗優化飲料配方結果分析

為確定飲料的最佳配方，在單因素實驗的基礎上，選擇白砂糖添加量、檸檬酸添加量，食用香精添加量三個因素以感官評分為指標（10分計），進行三因素三水平的正交試驗實驗設計見表7，結果見表8根據正交結果，可知檸檬酸，香精，白砂糖對口感的影響為檸檬酸＞白砂糖＞香精，A3B1C2為最優組合，在此組合下此乳飲料酸甜適宜，香味適中。

表7 飲料配方正交試驗設計及因素表Tab.7 Orthogonal Design of Beverage Formula and Factor Table

表8 飲料配方正交試驗結果表Tab.8 Table of orthogonal test results for beverage formulation

3 結論

經過實驗，可以看出發酵菌種對黑參的成分變化會有較大的影響，而發酵時間，黑參添加量，酒曲添加量會對口感和味道有一定程度的影響。而加入的白砂糖、檸檬酸、食用香精對味道的影響略大。通過單因素實驗和正交試驗確定草莓味黑參調配乳飲料的最佳工藝和配方如下：黑參添加量為1.2%，酒曲發酵，添加量為0.6%，室溫浸泡2h，37℃發酵3.5h，白砂糖5.5%，檸檬酸0.1%，草莓香精0.09%，此法發酵調配的黑參乳飲料乳飲料呈淡粉色，色澤均勻，口感細膩，無苦味和其他異味，略帶奶香，酸甜適中，不沉淀，不分層，穩定性良好，可以作為開發黑參乳飲料的參考。