一種銀耳復合飲料的研制

楊勇　陳崗　譚紅軍等

摘要[目的] 研制成具有保健功能的銀耳復合保健飲料。[方法]以銀耳、竹蓀、蛹蟲草、百合、蓮子、佛手等為主要原料研制一種功能性復合飲料，采用正交設計研究能有效改善銀耳復合飲料風味及品質(zhì)穩(wěn)定性的復合甜味劑和乳化穩(wěn)定劑的組合配方，采用D最優(yōu)混料設計進行復合飲料配方優(yōu)化。[結(jié)果]通過分析得出，復合甜味劑的配比為蔗糖

∶蜂蜜∶阿巴斯甜∶赤蘚糖醇=60∶30∶2∶5，乳化穩(wěn)定劑的配比為黃原膠∶結(jié)冷膠∶羧甲基纖維素鈉=5∶10∶8；在單響應值分析的基礎上，用DesignExpert 8.0.6軟件的最優(yōu)化功能（optimization）對滿足所有期望的響應值進行優(yōu)化，獲得銀耳復合飲料配方的最優(yōu)組合為純凈水61.942%、濃縮液25.182%、復合甜味劑11.895%、乳化穩(wěn)定劑0.681%、檸檬酸0.3%。 [結(jié)論] 按研究所得配方生產(chǎn)的銀耳復合飲料口感、風味最佳，穩(wěn)定性良好。

關鍵詞銀耳復合飲料；工藝；配方優(yōu)化

中圖分類號S509.9文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）16-284-04

Processing Technology of a Tremella fuciformis Compound Beverage

YANG Yong1，2， CHEN Gang1*， TAN Hongjun1 et al

（1. Chongqing Academy of Chinese Materia Medica， Chongqing 400065； 2. Chongqing Engineering Research Center for Tremella Nutrition Food Enterprises， Chongqing 409003）

Abstract [Objective] To develop Tremella fuciformis compound beverage with healthy function. [Method] With Tremella fuciformis， dictyophora， Cordyceps militaris， lily， lotus seeds， bergamot as main raw materials to develop a kind of functional compound beverage. By using orthogonal test， the combination formula which can effectively improve the Tremella fuciformis compound beverage flavor and quality stability of compound sweeteners and emulsion stabilizer was studied，

Doptimal mixture design was adopted to optimize compound beverage formula. [Result] Through analysis， the results were obtained that compound sweetener ratio of sucrose ∶ honey∶ sweet Abbas ∶ erythritol was 60∶ 30∶ 2∶ 5， emulsifying stabilizer ratio of xanthan gum∶ gellan gum∶ sodium carboxymethyl cellulose was 5∶ 10∶ 8； using Doptimal mixture design to optimize the composite beverage formula， in a single response based on the analysis of the optimal value function， use DesignExpert 8.0.6 software （optimization） to meet the response all expected values are optimized to obtain the optimal combination of Tremella fuciformis compound beverage formula for pure water 61.942%， 25.182% concentrated liquid， composite sweetener 11.895%， emulsifying stabilizer 0.681%， citric acid 0.3%. [Conclusion] The obtained compound beverage has good taste， flavor， and stability.

Key words Tremella fuciformis compound beverage； Processing technology； Formula optimization

銀耳、竹蓀、蛹蟲草是食用菌中營養(yǎng)保健功效優(yōu)越的著名菌類。銀耳為門擔子菌門真菌銀耳的子實體，營養(yǎng)成分相當豐富，含多糖、蛋白質(zhì)、脂肪和多種氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)。竹蓀是寄生在枯竹根部的一種隱花菌類，子實體中含有多種酶和高分子多糖，其多糖為異多糖，可增強肌體對腫瘤細胞的抵抗力，因此，具有良好的防癌、抗癌作用。蛹蟲草又稱北冬蟲夏草，是著名的食藥用菌，其菌體內(nèi)蛋白質(zhì)含量高達40%以上，氨基酸種類齊全，并含有多種微量元素和維生素，此外，還含有蟲草素、蟲草酸、蟲草多糖、甘露醇、SOD等多種有效成分[1-2]。百合為百合科植物卷丹百合或細葉百合的干燥肉質(zhì)鱗葉，氣微，味微苦[3]。百合的重要功效有潤肺止咳，清心提神。蓮子古稱蓮實、水芝丹，性味甘澀、平，入心、脾、腎經(jīng)可補虛損，養(yǎng)心安神，健脾止瀉補腎止遺。佛手又名佛手柑，具有理氣化痰、止咳消脹、舒肝健脾和健胃等多種功效[4-5]。

隨著人們生活水平的提高，對飲品提出了更高的要求，特別是天然的保健飲品更受人們的青睞。筆者以銀耳、竹蓀、蛹蟲草、百合、蓮子、佛手等為主要原料，對復合飲料的制備工藝和配方進行篩選，研制成具有保健功能的復合保健飲料，以滿足人們的需求。

1 材料與方法

1.1 材料

銀耳、竹蓀、蛹蟲草、百合、蓮子、佛手，均為市售干品；蔗糖、蜂蜜、果葡糖漿、阿巴斯甜、赤蘚糖醇、安賽蜜、木糖醇、黃原膠、結(jié)冷膠、卡拉膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、阿拉伯膠、瓊脂，均為食品級，市售。

主要儀器與設備：

WYAZT自動阿貝折射儀，AL104型電子天平，IHHZ15T型電磁爐，CPWX型高性能超速離心機，BG1型灌裝機，SRH6070高壓均質(zhì)機，KLZT1真空脫氣罐，配料缸。

1.2方法

1.2.1

工藝流程及操作要點。復合飲料生產(chǎn)工藝流程見圖1。

1.2.1.1

檢選。銀耳選用干燥、呈淡黃色、質(zhì)地硬脆、無異味及其他雜質(zhì)的干品；竹蓀選用色澤淺黃、大小適中、無霉變、無蟲蛀的干品；蓮子、百合選用無雜質(zhì)、無霉變、無蟲眼的干品，蓮子須去芯；蛹蟲草選用呈金黃色、有清淡膻香味、無霉變無雜質(zhì)、質(zhì)地較硬脆的干品；佛手選用外皮橙黃色、果肉淺黃白色、質(zhì)地硬脆、切片干品。

1.2.1.2

原料預處理。原料用清水反復漂洗、去蒂除核，瀝干；銀耳切分成3 cm×3 cm的小塊，竹蓀、蛹蟲切分成3 cm小段，佛手切分成寬3 cm的長條。

1.2.1.3

稱量。將預處理完的原料按銀耳∶百合∶蓮子∶佛手∶蛹蟲草∶竹蓀=17∶5∶3∶3∶2∶1的質(zhì)量比例進行稱量混合。

圖1復合飲料生產(chǎn)工藝流程

1.2.1.4

水提取。將混合原料在常溫條件下用水浸泡2 h，使原料充分溶脹，加入40倍純凈水，加熱至沸騰，保持沸騰1.5 h，過濾；濾渣用15 倍純凈水于沸騰狀態(tài)提取0.5 h，過濾；合并2次濾液。

1.2.1.5

濃縮。采用真空濃縮方法，將水提液濃縮至可溶性固形物含量為47%、28°Bé的濃縮液。

1.2.1.6

調(diào)配。將濃縮液按比例進行稀釋，再按配方要求加入充分溶解的甜味劑、乳化穩(wěn)定劑和檸檬酸，混勻。

1.2.1.7

均質(zhì)。將調(diào)配好的混合液在壓力為20 MPa，溫度為55 ℃的條件下，用均質(zhì)機均質(zhì)2～3 min。

1.2.1.8

超高溫滅菌。對均質(zhì)后的料液采用超高溫瞬時滅菌，滅菌溫度121 ℃ 左右，出料溫度為60 ℃ 。

1.2.2

試驗因素的確定。

1.2.2.1

濃縮液稀釋量的確定。原料水煮液經(jīng)濃縮后可使品質(zhì)達到均一化，但是濃縮液口感過于黏稠、適口性較差，生產(chǎn)時需用一定量的純水進行稀釋，以改善產(chǎn)品的口感和穩(wěn)定性。試驗將濃縮液與純凈水配成不同的比例，根據(jù)稀釋液的色澤、質(zhì)地、口感和香氣進行感官評分（評分標準見表1），選擇最佳比例。

1.2.2.2

復合甜味劑配方研究。

各種甜味劑的味質(zhì)不同，要到達令人滿意的甜度，減少甜味劑的用量，需進行甜味劑的復配。而且研制的銀耳復合飲料有著濃郁的銀耳、佛手等氣味，單純一種甜味劑易被這些味道掩蓋?？紤]到其安全性、保健功能，試驗選用飲料中常用甜味劑蔗糖、蜂蜜、果葡糖漿及低熱能高甜度的阿巴斯甜、赤蘚糖醇、安賽蜜、木糖醇進行單因素預試驗，在單因素試驗基礎上進行復配試驗。

預試驗將選用的7種甜味劑按一定量分別加入預先制備好的稀釋液中進行口感評定，挑選出適合銀耳復合飲料風味、對飲料口感影響較大的甜味劑進行互配組合。通過預試驗選用蔗糖、蜂蜜、阿巴斯甜和赤蘚糖醇4種甜味劑作為試驗因素，每個因素設3個用量作為水平進行L9（34）正交試驗。將4種甜味劑按不同比例混合配入稀釋液中，然后選定10位鑒評人員對9個配方飲料進行品嘗，滿分100分（評分標準見表1）。

1.2.2.3

乳化穩(wěn)定劑配方研究。

銀耳復合飲料含蛋白質(zhì)、多糖、淀粉等大分子物質(zhì)，在存放期間易出現(xiàn)分層沉淀，合理使用乳化穩(wěn)定劑可以保持飲料的穩(wěn)定性。試驗選用黃原膠、結(jié)冷膠、卡拉膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、阿拉伯膠、瓊脂等作為穩(wěn)定劑進行單因素試驗，在單因素試驗基礎上選用幾種穩(wěn)定效果較好的乳化劑進行互配試驗，通過L9（34）正交試驗，以穩(wěn)定率為評價指標，確定復合穩(wěn)定劑的最優(yōu)配比。

1.2.2.4

銀耳復合飲料配方優(yōu)化。借助試驗設計軟件DesignExpert 8.0.6，采用混料（mixture）設計中的DOptional方法，對復合飲料的配方進行優(yōu)化。

在采用D最優(yōu)混料設計進行復合飲料配方優(yōu)化前，基于試驗設計的需要和優(yōu)化設計的準確性，首先需對飲料配方中各組分的比例范圍進行確定。根據(jù)飲料的穩(wěn)定性和感官評價，采用單因素考察的方法來確定純凈水（A）、濃縮液（B）、甜味劑（C）、乳化穩(wěn)定劑（D）、檸檬酸（E）等因素的范圍。根據(jù)單因素試驗結(jié)果確定各組分的用量限度分別為純凈水（A）（60%～65%）、濃縮液（B）（21.95%～30.00%）、甜味劑（C）（10%～13%）、乳化穩(wěn)定劑（D）（0.5%～0.7%）、檸檬酸（E）（0.1%～0.3%），組分總量為100 g。以穩(wěn)定性和感官評價為考察指標，得到它們與變量之間的定量數(shù)學模型，進而優(yōu)化出最佳配方。根據(jù)擬合模型回歸系數(shù)方差最小化，回歸模型預測精度最高的原則，選取5因素D最優(yōu)混料設計在試驗因素空間內(nèi)的候選點，組成25個模擬配方。

1.2.3

感官評價標準與檢測方法。

1.2.3.1

檢測方法。可溶性固形物含量按GB/T12143.1規(guī)定的折光計法測定。

乳化穩(wěn)定性的測定[8]：取一定量飲料裝入離心管中，用臺式離心機在4 000 r/min下離心30 min，倒出上部均勻乳液稱其沉淀的重量，穩(wěn)定性可由下式計算：

穩(wěn)定率= [1-（沉淀重量/飲料重量）] ×100%。

表1銀耳復合飲料感官評分標準

評價指標標準分數(shù)

色澤（20分）微黃，色澤鮮亮16～20

色澤鮮亮，顏色過深或過淡11～15

色澤暗、有雜色或無色0～10

質(zhì)地（10分）質(zhì)地均一，無沉淀及懸浮物8～10

質(zhì)地均一，稍有沉淀，無懸浮物5～7

質(zhì)地均一性差，有較多沉淀與懸浮物0～4

口感（40分）口感細膩、清爽，風味柔和，甜度適宜，回味濃35～40

口感細膩、清爽，甜度一般，有回味25～34

口感細膩、清爽，甜度低，無回味0～24

香氣（30分）銀耳蛹蟲草等香味濃，風味多樣，無異味26～30

銀耳蛹蟲草等香味較輕，風味多樣，無異味21～25

無銀耳蛹蟲草等香味，風味單一，有異味0～20

1.2.3.2

感官評價標準。

評定小組由10位成員組成，他們根據(jù)表1中的評分標準對復合飲料的色澤、香氣、口感和質(zhì)地進行評價，獨立分項打分，以累計總分的平均值作為產(chǎn)品的感官得分。

1.3 統(tǒng)計方法

采用DesignExpert 8.0.6統(tǒng)計軟件統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，建立回歸方程，進行多目標的優(yōu)化分析。

2結(jié)果與分析

2.1濃縮液稀釋量的確定

根據(jù)表2的試驗結(jié)果，當加水稀釋比為2∶3～3∶2時，稀釋液的感官質(zhì)量逐漸提高；當加水稀釋比3∶1時，稀釋液的感官得分最高；之后隨著稀釋比的加大，感官質(zhì)量逐漸減弱。加水稀釋比過多或過少均不利于產(chǎn)品的感官質(zhì)量。這是由于稀釋比小時，稀釋液口感過于黏稠，適口性較差；當稀釋比過高時，稀釋液的固形物含量過低，口感稀薄，香味淡。綜合考慮，初步確定適宜的稀釋比為純凈水∶濃縮液=3∶1。

表2加水稀釋比對濃縮液品質(zhì)的影響

試驗號純凈水∶濃縮液（V∶V）感官評分

12∶363.7

21∶171.3

33∶280.5

43∶187.1

54∶182.6

65∶177.1

76∶168.9

2.2復合甜味劑的配方確定

表3為復合甜味劑正交試驗因素水平設計，結(jié)果見表4。從表4可以看出，4種甜味劑對飲料感官質(zhì)量影響的大小順序為D﹥A﹥B﹥C，即影響最大的是赤蘚糖醇，其次是蔗糖，再次是蜂蜜，最后是阿巴斯甜。得出甜味劑的最佳組合為A2B2C3D1，復合甜味劑組成配方為蔗糖∶蜂蜜∶阿巴斯甜∶赤蘚糖醇=60∶30∶2∶5。

表3甜味劑配方正交試驗因素水平設計

%

水平因素

蔗糖（A）蜂蜜（B）阿巴斯甜（C）赤蘚糖醇（D）

1520.050.5

2630.101.0

3740.202.0

表4甜味劑配方正交試驗結(jié)果

試驗號因素

蔗糖（A）蜂蜜（B）阿巴斯甜（C）赤蘚糖醇（D）感官評分

1111185.4

2122282.6

3133378.7

4212374.4

5223193.1

6231287.3

7313280.5

8321377.0

9332183.3

K1246.7240.3249.7261.8

K2254.8252.7240.3250.4

K3240.8249.3252.3230.1

極差R14.012.412.031.7

較優(yōu)水平A2B2C3D1

因素主次D﹥A﹥B﹥C

2.3乳化穩(wěn)定劑配方研究

由表5可知，采用的7種穩(wěn)定劑從穩(wěn)定率和澄清度2方面考慮以黃原膠、結(jié)冷膠、羧甲基纖維素鈉3種效果較好。與空白組比較發(fā)現(xiàn)，卡拉膠、阿拉伯膠和瓊脂以0.5 g/L加入飲料后反而引起飲料穩(wěn)定性的下降，離心沉淀率提高。

表5穩(wěn)定劑的種類對飲料穩(wěn)定性的影響

試驗號穩(wěn)定劑種類用量∥g/L穩(wěn)定率∥%澄清度

0空白098.03一般

1黃原膠0.598.58較好

2結(jié)冷膠0.598.43較好

3卡拉膠0.597.72較差

4羧甲基纖維素鈉0.598.29較好

5海藻酸鈉0.597.88一般

6阿拉伯膠0.597.38較差

7瓊脂0.597.16較差

選用黃原膠、結(jié)冷膠、羧甲基纖維素鈉3種穩(wěn)定劑進行復配，通過L9（34）正交試驗（因素水平設計見表6，結(jié)果見表7）結(jié)果極差分析可知，影響復合飲料穩(wěn)定的主次順序為：黃原膠﹥結(jié)冷膠﹥羧甲基纖維素鈉。穩(wěn)定劑的最佳配方為A3B3C1，即黃原膠0.30 g/L，結(jié)冷膠0.20 g/L，羧甲基纖維素鈉0.15 g/L。復合穩(wěn)定劑配方為黃原膠∶結(jié)冷膠∶羧甲基纖維素鈉=5∶10∶8。

安徽農(nóng)業(yè)科學2015年

表6乳化穩(wěn)定劑配方正交試驗因素水平設計

g/L

水平因素

黃原膠（A）結(jié)冷膠（B）羧甲基纖維素鈉（C）

10.200.120.15

20.250.160.20

30.300.200.25

表7乳化穩(wěn)定劑配方正交試驗結(jié)果

試驗號因素

黃原膠（A）結(jié)冷膠（B）羧甲基纖維素鈉（C）穩(wěn)定率%

111198.56

212298.61

313398.72

421298.68

522398.52

623198.79

731398.83

832199.04

933298.97

K1295.89296.07296.39

K2295.99296.17296.26

K3296.84296.48296.07

極差R0.950.410.32

較優(yōu)水平A3B3C1

因素主次A﹥B﹥C

2.4銀耳復合飲料配方的優(yōu)化

表8列出了銀耳復合飲料各組分混合調(diào)制后飲料的穩(wěn)定率和感官評分的試驗結(jié)果及其預測值，利用DesignExpert 8.0.6軟件，對響應值穩(wěn)定率和感官評分的試驗值進行二次多項回歸擬合，分別建立2個指標（Y穩(wěn)定率、Y感官評分）的回歸模型，其模型方程如下：

Y穩(wěn)定率=98.68A+98.81B+98.90C+35.56D-39.19E+0.20AB-0.73AC+76.15AD+132.85AE+0.070BC+61.49BD+140.81BE+61.94CD+158.21CE+15.98DE，

R2=0.989 2，P<0.001；

Y感官評分=68.53A+81.86B+47.11C-41 111.35D+50 429.43E+43.87AB+76.07AC+41 781.24AD-51 727.25AE+50.93BC+41 672.66BD-51 914.52BE+42 687.97CD-51 519.09CE+1 291.47DE，R2=0.997 7，P<0.001。

結(jié)果表明，2個指標的線性模型都不顯著，二次模型都達到0.001的極顯著水平，校正后的決定系數(shù)R2達到0.974 0～0.994 4，表明二次模型能很好地擬合各指標與配方比例。

表8 模擬配方的組成和試驗結(jié)果

試驗號

配方∥%

純凈水（A）濃縮液（B）復合甜味劑（C）乳化穩(wěn)定劑（D）檸檬酸（E）

穩(wěn)定率∥%

實測值預測值

感官評分

實測值預測值

165.00022.05012.0000.7500.20098.8298.8270.470.37

263.61525.5209.9150.7000.25098.8498.8382.182.17

360.00026.95012.0000.7500.30098.7698.7883.783.90

461.35030.0008.0000.5500.10098.7398.7182.982.86

562.50024.65012.0000.7500.10098.7398.7381.481.33

665.00024.35010.0000.5500.10098.7498.7477.377.23

761.35328.5459.1530.7000.25098.7398.7480.980.58

862.22027.0609.8200.6500.25098.8098.8083.083.16

960.00026.95012.0000.7500.30098.7998.7884.183.90

1062.36525.97010.9150.6000.15098.7598.7579.179.44

1165.00022.05012.0000.6500.30098.7298.7881.481.38

1261.35030.0008.0000.5500.10098.7098.7182.882.86

1360.95030.0008.0000.7500.30098.6798.6176.876.90

1460.00030.0009.1500.7500.10098.5998.6177.777.49

1565.00023.95010.0000.7500.30098.8498.8482.882.73

1663.61526.6208.9150.7000.15098.8398.8880.680.12

1760.00027.35012.0000.5500.10098.6498.6673.673.53

1865.00026.1508.0000.5500.30098.7998.8075.475.42

1965.00026.1508.0000.7500.10099.0499.0774.574.69

2063.61524.52010.9150.7000.25098.8598.8281.882.04

2160.00030.0009.1500.7500.10098.6498.6177.277.49

2265.00022.05012.0000.6500.30098.7898.7881.481.38

2360.00030.0009.1500.5500.30098.7198.7574.874.80

2462.50024.65012.0000.5500.30098.7998.8473.973.80

2565.00026.1508.0000.5500.30098.8098.8075.475.42

在最佳配方的區(qū)域內(nèi)選取5個優(yōu)化的驗證組合（以最大穩(wěn)定率和感官評分為目標值優(yōu)選配方組合），其組合配比及試驗結(jié)果見表9。結(jié)果表明，驗證配方的穩(wěn)定率和感官評分實際值均接近預測值，表明D最優(yōu)混料設計可以準確地預測符合銀耳飲料的最優(yōu)配比，其最優(yōu)配方組合為純凈水61.942%、濃縮液25.182%、復合甜味劑11.895%、乳化穩(wěn)定劑0.681%、檸檬酸0.3%。

表9 優(yōu)化驗證配方的實測值與預測值比較

優(yōu)化配方組合（A∶B∶C∶D∶E）

穩(wěn)定率∥%

預測值實測值

感官評分

預測值實測值

61.942∶25.182∶11.895∶0.681∶0.30098.831 198.8488.5988.7

62.296∶25.176∶11.548∶0.680∶0.30098.822 098.8089.2389.1

63.422∶25.567∶10.032∶0.680∶0.30098.807 998.8189.3589.3

64.326∶25.270∶9.421∶0.682∶0.30098.822 998.8287.2987.5

62.534∶24.416∶12.000∶0.750∶0.30098.810 998.8087.1087.0

3 結(jié)論

該試驗采用正交設計研究了能有效改善銀耳復合飲料風味及品質(zhì)穩(wěn)定性的復合甜味劑和乳化穩(wěn)定劑的組合配方，通過結(jié)果分析得出復合甜味劑的配比為蔗糖∶蜂蜜∶阿巴斯甜∶赤蘚糖醇=60∶30∶2∶5，乳化穩(wěn)定劑的配比為黃原膠∶結(jié)冷膠∶羧甲基纖維素鈉=5∶10∶8。

在單響應值分析的基礎上，用DesignExpert 8.0.6軟件的最優(yōu)化功能（optimization）對滿足所有期望的響應值進行優(yōu)化，獲得銀耳復合飲料配方的最優(yōu)組合為純凈水61.942%、濃縮液25.182%、復合甜味劑11.895%、乳化穩(wěn)定劑0.681%、檸檬酸0.3%。

該試驗采用的混料設計通過建立試驗指標與各組分的回歸模型，考查配方中各組分的互作效應，并通過模型優(yōu)化得到了銀耳復合飲料配方的最優(yōu)組合，這種方法不僅科學合理，而且快速有效。

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