香菇木耳复合饮料配方优化及其品质分析研究.pdf

保鲜与加工Storage and Process2023，23（0）：00-00加工研究2023，23（6）：27-33保鲜与加工Storage and Process香菇木耳复合饮料配方优化及其品质分析研究丁昱婵1,2,3，秦令祥1,2,3,*，赵俊芳1,2，周婧琦1，高愿军2,3,4（1.漯河食品职业学院，河南漯河462300；2.漯河市食品研究院有限公司，河南漯河462300；3.河南和生食品有限公司，河南漯河462300；4.郑州轻工业大学食品与生物工程学院，河南郑州 450002）摘要：以香菇和木耳为原料，感官评分为评价指标，在单因素试验的基础上，采用响应面法优化香菇木耳复合饮料配方。结果表明，香菇木耳复合饮料最佳配方为：香菇木耳复合提取液添加量40%，白砂糖添加量8%，柠檬酸添加量0.10%，在此条件下，感官评分为88.6分；按照最佳配方制得的香菇木耳复合饮料对羟基自由基和超氧阴离子自由基均有一定的清除能力，在体积分数为100%时，清除率分别为71.49%和64.82%；制备的香菇木耳复合饮料感官指标、理化指标中可溶性固形物含量（6.5%）和微生物指标均符合植物饮料国家标准（GB/T 313262014）的要求。关键词：香菇；木耳；复合饮料；配方优化；抗氧化活性Study on Optimization of Formula and Quality Analysis of Lentinusedodes and Auricularia auricula Compound BeverageDING Yu-chan1,2,3,QIN Ling-xiang1,2,3,*,ZHAO Jun-fang1,2,ZHOU Jing-qi1,GAO Yuan-jun2,3,4（1.Luohe Vocational College of Food,Luohe 462300,China;2.Luohe Food Research Institute Co.,Ltd.,Luohe462300,China;3.Henan Hesheng Food Co.,Ltd.,Luohe 462300,China;4.School of Food and BiologicalEngineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002,China）Abstract:Taking Lentinus edodes and Auricularia auricula as raw materials and sensory score as index,on the basis ofsingle factor test,response surface methodology was used to optimize the formula of compound beverage of Lentinusedodes and Auricularia auricula.The results showed that the optimal formula of the compound beverage were:compound extract of Lentinus edodes and Auricularia auricula content 40%,white sugar content 8%,and citric acid content0.10%.Under these conditions,the sensory score was 88.6.The composite beverage prepared had certain scavengingability on hydroxyl radical and superoxide anion radical.The scavenging rates were 71.49%and 64.82%,respectivelyat 100%volume fraction.The sensory index,physicochemical index(the soluble solids content was 6.5%)and microbiological index of the prepared compound beverage of Lentinus edodes and Auricularia auricula all met the requirementsof the national standard of plant beverage(GB/T 313262014).Key words:Lentinus edodes;Auricularia auricula;compound beverage;formula optimization;antioxidant activity中图分类号：TS275.9DOI：10.3969/j.issn.1009-6221.2023.06.004文献标识码：A基金项目：河南省科技攻关项目（182102110005）；漯河市重大科技创新专项项目（20210109）作者简介：丁昱婵（1993）女，汉族，硕士，助教，研究方向：功能性成分提取与应用。*通信作者：秦令祥，硕士，高级工程师，研究方向：功能性成分提取。加工研究27保鲜与加工Storage and Process联系邮箱：2023年第6期香菇又称冬菇、香菌，是世界第二大食用菌1-3，我国香菇产量位居世界首位4。香菇营养丰富，含有多种营养成分，具有抗病毒、抗癌、抗氧化、调节免疫力、降血压等功效5-9，是一种药食同源的食用菌，素有“菇中皇后”之美誉。目前，香菇主要以鲜销和干制为主，但其精深加工产品研发还不多。黑木耳又称云耳，是一种珍贵的药食两用真菌，有“素中之王”之称。黑木耳营养丰富，质地嫩滑，富含蛋白质、多种人体必需氨基酸、矿物质和纤维素等10-11，具有抗氧化、降血糖、提高免疫力、降血脂、防癌抗癌等功效12-13，在食品和医药领域具有广阔的市场前景。近年来，基于香菇、木耳独特的风味和营养价值，国内外对其研究主要集中于香菇或木耳的单独利用，比如香菇酱14、香菇面包15、香菇脆片16、香菇饮料17、黑木耳蛋糕、黑木耳饼干18、黑木耳饮料19等，其中香菇饮料是以香菇菌柄、乌梅等药食同源物质为原材料，通过进行提取条件筛选、澄清条件筛选、口感调配等试验，研究了香菇饮料的制备工艺。黑木耳饮料是直接使用食品添加剂等辅料调配而成，未进行提取。目前，对香菇和木耳复配饮料尚未见相关研究报道。本研究拟将香菇、木耳复配制备香菇木耳复合饮料，对其配方进行优化，并对其品质进行分析研究，以期为香菇、木耳的综合利用和深加工提供思路。1材料与方法1.1材料与设备1.1.1材料与试剂干香菇、黑木耳，购于亳州中药材市场；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）试剂，广东翁江化学试剂有限公司；L-抗坏血酸（VC），德州润昕实验仪器有限公司；浓硫酸（H2SO4）、邻苯三酚（C6H6O3）、正丁醇（C4H10O）、三氯甲烷（CHCl3）、四氯化碳（CCl4）、水杨酸（C6H4OHCOOH）、硫酸亚铁（FeSO4）、过氧化氢（H2O2），均为分析纯。1.1.2仪器与设备CenLee16K型台式离心机，湖南湘立科学仪器有限公司；EV4000 VAC型旋转蒸发仪，上海常豫仪器有限公司；UV2600型双光束紫外可见分光光度计，日本日立公司；PHSJ-6LL型pH计，杭州俊升科学器材有限公司；WF-15B型粉碎机，江阴市林路机械设备有限公司；DZ-2BCIV型真空干燥箱，天津泰斯特仪器有限公司；SE-R22W型电子天平，广州栎澳机械设备有限公司；SCIENTZ-150型实验型高压均质机，宁波新芝生物科技股份有限公司。1.2方法1.2.1香菇、黑木耳预处理将香菇和黑木耳置于60 真空干燥箱中干燥至恒重，干燥后粉碎，过0.42 mm筛，得到香菇、木耳粉末，备用。1.2.2香菇木耳复合饮料的制备工艺流程香菇、黑木耳粉末加水超声波辅助提取过滤调配均质灌装杀菌冷却成品1.2.3操作要点1.2.3.1香菇木耳复合提取液的制备根据课题组前期试验确定香菇和木耳按照质量比1 1的比例混合，按照料液比1 30（g/mL）加入纯净水进行超声波提取，提取参数为：超声功率400 W，超声温度50，超声时间60 min，提取后体积浓缩至原体积的1/2，得到香菇木耳复合提取液。1.2.3.2香菇木耳复合饮料的制备调配：将香菇木耳复合提取液按照试验设定的比例，加入柠檬酸、白砂糖等辅料进行调配，并充分搅拌均匀。均质：将调配好的料液加热至65，然后在30 MPa的压力下均质 15 min，使料液更加均匀、细腻，口感好。灌装、杀菌、冷却：将均质好的料液加热至85，热灌装入玻璃瓶，灌装后在90 条件下杀菌1520 min，杀菌后迅速冷却至室温，得到香菇木耳复合饮料成品。1.2.4香菇木耳复合饮料配方优化的单因素试验设计以香菇木耳复合提取液添加量40%（质量分数，下同），白砂糖添加量8%，柠檬酸添加量0.1%，其余用纯净水补足为基础条件，以感官评分为指标，分别考察不同香菇木耳复合提取液添加量（10%、20%、30%、40%、50%）、白砂糖添加量（6%、7%、8%、9%、10%）、柠檬酸添加量（0.04%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%）对复合饮料感官品质的影响。1.2.5香菇木耳复合饮料配方优化的响应面试验设计基于单因素试验结果，以香菇木耳复合提取液添加量（A）、白砂糖添加量（B）、柠檬酸添加量（C）为影响因素，感官评分（Y）为响应值，进行3因素3水平的响应面试验设计。响应面试验因素与水平见表1。1.2.6测定项目与方法1.2.6.1感官评价随机挑选经过专业训练的10人组成评定小组，28投稿平台：2023年第6期丁昱婵，等：香菇木耳复合饮料配方优化及其品质分析研究对香菇木耳复合饮料的色泽、香味、口感和组织状态进行评价，感官评价标准详见表2。1.2.6.2理化指标参照GB/T 313262014 植物饮料20中的理化指标要求，其中，可溶性固形物含量参照GB/T 12143200821中规定的方法（折光计法）测定。1.2.6.3微生物指标菌落总数：参照GB 4789.2201622中的方法测定；大肠菌群：参照GB 4789.3201623中的方法测定；霉菌和酵母：参照GB 4789.15201624中的方法测定；沙门氏菌：参照GB 4789.4201625中的方法测定；金黄色葡萄球菌：参照GB 4789.10201626中规定的方法测定。同一批饮料，随机取5个样品进行测定。1.2.6.4粗多糖含量参照NY/T 1676200827中的方法测定。1.2.6.5抗氧化活性分析参照刘静等28和秦丹丹等29的方法，研究最佳配方制备的香菇木耳复合饮料对羟基自由基（OH）和超氧阴离子自由基（O-2）的清除作用。以VC为对照，对体积分数均分别为20%、40%、60%、8%、100%的香菇木耳复合饮料、0.2 mg/mL的VC溶液进行抗氧化性试验。1.2.7数据处理每组试验重复3次，结果取平均值。数据采用Excel 2013整理，采用Design-Expert 8.0进行设计和分析。2结果与分析2.1单因素试验结果2.1.1香菇木耳复合提取液添加量对复合饮料感官品质的影响由图1可知：随着香菇木耳复合提取液添加量的增加，感官评分先增加后减小。这是因为，香菇木耳复合提取液添加量过少时，香菇和黑木耳特有的风味不突出，导致感官评分较低；反之添加量过多时，饮料的香菇与木耳特征味太浓，且有苦涩感，降低了其感官评分，但色泽和组织状态无显著变化。因此，选择香菇木耳复合提取液适宜添加量为40%。2.1.2白砂糖添加量对复合饮料感官品质的影响由图2可知：复合饮料的感官评分随着白砂糖添加量的增大呈现先增加后显著降低的趋势。这是因为白砂糖添加量过低，口感太淡，无法掩盖香菇和黑木耳的苦涩感，影响其感官评分；白砂糖添加量过高，甜味太浓，口感偏腻，味道不协调，降低了感官评分，但色泽和组织状态无显著变化。故选适宜白砂糖添加量为8%。2.1.3柠檬酸添加量对复合饮料感官品质的影响由图3可知：复合饮料的感官评分随着柠檬酸添表1响应面试验因素水平表Table 1Factor and level table for response surface test单位：%水平-101因素A香菇木耳复合提取液添加量304050B白砂糖添加量789C柠檬酸添加量0.080.100.12表2香菇木耳复合饮料感官评价标准Table 2Sensory evaluation criteria of compound beverage ofLentinus edodes and Auricularia auricula指标色泽（20分）香味（30分）口感（20分）组织状态（30分）评价标准颜色均一，深棕色颜色均一，棕色颜色较不均一，浅棕色，无光泽颜色不均一，上层较深或底部有沉淀有较浓的香菇、木耳味，无异味有淡淡的香菇、木耳味，无异味无香菇、木耳味，无异味无香菇、木耳味，有异味口味佳，酸甜适口，口感细腻口味较佳，稍甜或稍酸，口感较好口味微涩，稍甜或稍酸，口感粗糙口味较涩，过甜或过酸，口感粗糙组织状态均匀稳定，质地均匀，无分层或沉淀组织状态均匀较稳定，质地较均匀，略有分层或沉淀组织较不稳定，品质较不均匀，分层或沉淀较多组织状态不稳定，质地不均匀，分层或沉淀严重评分/分18201417101310263021251020101820141710131026302125102010图1香菇木耳复合提取液添加量对复合饮料感官评分的影响Fig.1Effects of Lentinus edodes and Auricularia auriculacompound extract addition on sensory score of the compoundbeverage29保鲜与加工Storage and Process联系邮箱：2023年第6期加量的增加先增加后降低。这是因为柠檬酸添加量过少，饮料口感酸味程度太淡，酸甜不协调，感官评分不高；柠檬酸添加量过大时，酸味太大，掩盖了香菇与黑木耳的特有香味，味道不协调，感官评分较低，但色泽和组织状态无显著变化。故选适宜柠檬酸添加量为0.10%。2.2响应面试验结果2.2.1回归模型的建立在单因素试验结果的基础上，采用Box-Behnken中心组合试验设计，以香菇木耳复合提取液添加量（A）、白砂糖添加量（B）和柠檬酸添加量（C）为主要影响因素，感官评分（Y）为响应值，试验方案与结果见表3。利用Design-Expert 8.0软件，对表3的试验结果进行回归拟合，拟合的二次多元回归方程为：Y=87.80-1.63A+2.88B-1.00C-0.50AB-0.25AC-0.75BC-6.15A2-6.65B2-4.90C2。2.2.2回归模型的方差分析对上述回归模型进行方差分析，结果见表4。由表4方差分析可知：此回归模型的P0.01，该模型极显著；失拟项P=0.120 40.1，不显著，回归方程拟合程度较好，说明该模型可信度高；另外，R2为0.958 9，说明模型拟合程度良好；R2Adj为0.906 1，说明有90.61%的试验符合该模型。综上所述，用该模型分析和预测香菇木耳复合饮料的配方是可行的。由模型显著性分析可知，B和A2、B2、C2的影响极显著（P0.01），A的影响显著（P0.05），其余项不显著。根据F值大小，判断各因素的影响顺序为：BAC，即白砂糖添加量的影响最大，其次是香菇木耳复合提取液添加量和柠檬酸添加量。2.2.3最佳制备工艺条件的预测及验证试验采用Design-Expert 8.0软件，预测香菇木耳复合图2白砂糖添加量对复合饮料感官评分的影响Fig.2Effects of white granulated sugar addition on sensory scoreof the compound beverage图3柠檬酸添加量对复合饮料感官评分的影响Fig.3Effects of citric acid addition on sensory score of thecompound beverage表3Box-Behnken试验设计方案与结果Table 3Design scheme and results of Box-Behnken test试验号1234567891011121314151617因素A-11-11-11-11000000000B-1-1110000-11-1100000C0000-1-111-1-11100000Y感官评分/分7473787580767873728272798788898689表4回归模型方差分析结果Table 4Analysis of variance results of regression model注：*表示影响显著（P0.05）；*表示影响极显著（P0.01）。方差来源模型ABCABACBCA2B2C2残差失拟项纯误差总和平方和596.6921.1366.138.001.000.252.25159.25186.20101.0925.5518.756.80622.24自由度911111111173416均方66.3021.1366.138.001.000.252.25159.25186.20101.093.656.251.70F值18.165.7918.122.190.270.0680.6243.6351.0127.703.68P值0.000 50.047 10.003 80.182 30.616 80.801 10.458 10.000 30.000 20.001 20.120 4显著性*不显著30投稿平台：2023年第6期丁昱婵，等：香菇木耳复合饮料配方优化及其品质分析研究饮料制备的理论最佳配方为：香菇木耳复合提取液添加量38.61%，白砂糖添加量8.23%，柠檬酸添加量0.10%，理论感官评分为88.3分。考虑到实际的操作情况，将最佳配方参数修正为：香菇木耳复合提取液添加量 40%，白砂糖添加量 8%，柠檬酸添加量0.10%，在此条件下进行3次验证试验，得到实际感官评分平均值为88.6分，与预测值之间的相对误差为0.34%，表明该模型可靠。2.3香菇木耳复合饮料品质分析2.3.1感官指标对最佳配方制备的香菇木耳复合饮料进行感官评价。色泽呈棕黄色，颜色均一；风味具有香菇和木耳特有的滋味和香气，无异味；口感酸甜适宜；组织状态均匀细腻，稳定性良好，无明显分层和沉淀现象。2.3.2理化指标根据最佳配方制备的香菇木耳复合饮料，其可溶性固形物含量为6.5%。2.3.3微生物指标根据最佳配方制备的香菇木耳复合饮料，随机取5瓶进行微生物指标检测，检测结果见表5。由表5可知：微生物指标全部符合GB/T 31326201420中的要求。2.3.4粗多糖含量的测定结果根据最佳配方制备的香菇木耳复合饮料，粗多糖含量为785 mg/100 mL。2.3.5抗氧化活性分析2.3.5.1对羟基自由基的清除能力由图4可知：按照最佳配方制备的香菇木耳复合饮料和VC对 OH均有一定的清除作用。在试验的体积分数范围内，复合饮料和VC对 OH的清除率都随着其体积分数的增加而增强，当饮料的体积分数为100%时，清除率为71.49%，比相同体积分数VC的抗氧化能力略低。表明香菇木耳复合饮料对 OH具有一定的清除能力。2.5.2对超氧阴离子自由基的清除能力由图5可知，按照最佳配方制备的香菇木耳复合饮料和VC对O-2 均有清除作用。在试验的体积分数范围内，复合饮料和VC对O-2 的清除率都随着其体积分数的增加而不断增加，当复合饮料体积分数为100%时，清除率为64.82%，与相同体积分数VC的清除效果接近，表明香菇木耳复合饮料对O-2 具有一定的清除能力。3结论本试验以香菇和木耳为原料，以感官评分为指标，通过单因素和响应面优化试验，确定了香菇木耳复合饮料制备的最佳配方为：香菇木耳复合提取液添加量 40%，白砂糖添加量 8%，柠檬酸添加量表5微生物指标检测结果Table 5Microbial index test results序号123456检验项目菌落总数大肠菌群酵母霉菌沙门氏菌金黄色葡萄球菌标准指标n=5，c=2，m=100，M=10 000n=5，c=2，m=100，M=1002020n=5，c=0，m=0n=5，c=1，m=100，M=1 000检测值/（CFUmL-1）n11，n21，n31，n41，n51n11，n21，n31，n41，n5111n1未检出，n2未检出，n3未检出，n4未检出，n5未检出n11，n21，n31，n41，n51判定结果合格合格合格合格合格合格注：n.同一批次产品应采集的样品件数；c.最大可允许超出m值的样品数；m：微生物指标可接受水平限量值（三级采样方案）或最高安全限量值（二级采样方案）；M.微生物指标的最高安全限量值。图4香菇木耳复合饮料对羟基自由基清除率的影响Fig.4Effect of Lentinus edodes and Auricularia auriculacompound beverage on hydroxyl radical scavenging rate图5香菇木耳复合饮料对超氧阴离子自由基清除率的影响Fig.5Effect of Lentinus edodes and Auricularia auriculacompound beverage on superoxide anion radical scavenging rate31保鲜与加工Storage and Process联系邮箱：2023年第6期0.10%，在此条件下，产品的感官评分为88.6分。香菇木耳复合饮料对羟基自由基和超氧阴离子自由基均有一定的清除能力，在体积分数为100%时，清除率分别为71.49%和64.82%。此时制备的香菇木耳复合饮料其感官指标、理化指标和微生物指标均符合GB/T 31326201420的要求。本试验可为香菇、木耳的开发和利用提供一种新思路。参考文献：1邓加聪,曾锈华,陈婕,等.香菇多糖的提取工艺及抗氧化性研究J.化学工程与制备,2020(5):12-14.DOI:10.19566/35-1285/tq.2020.05.004.2LUO D S,WU J H,MA Z,et al.Production of high sensoryquality Shiitake mushroom(Lentinus edodes)by pulsed air-impingementjetdrying(AID)techniqueJ/OL.FoodChemistry,2021,341 2022-05-23.https:/ S R V,CASTANHO N R C M,PISTISA A M H,et al.Lentinula edodes mushroom as an ingredient to enhance thenutritional and functional properties of cereal barsJ/OL.Journal of Food Science and Technology,2020(2)2022-05-23.https:/ E J,MASTERSON C,REZOAGLI E,et al.-Glucan extracts from the same edible shiitake mushroom Lentinus edodes produce differential in-vitro immuno-modulatoryand pulmonary cytoprotective effectsImplications for coronavirusdisease(COVID-19)immunotherapiesJ/OL.Scienceof the Total 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秦丹丹,曹慧馨,白洋,等.黑木耳黑枸杞复合饮料研制及其体外抗氧化性J.食品研究与开发,2020,41(3):108-116.DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2020.03.019.收稿日期：2022-11-29新疆伽师粤伽新梅产业园，新梅采摘后，便直接入库“休眠”，长达3个月的储存期让果子实现错季择期销售；广东茂名粤西果蔬预处理中心，占地千余平方米的操作区，每天能为10吨果蔬锁“鲜”，助其销往更广地域作为农业生产的重要一环，以田间冷库为代表的农产品仓储保鲜冷链物流设施不仅有助于解决农产品保鲜期短、损耗大、品质下降等问题，还能有效扩大农产品供应范围，带动乡村产业蓬勃发展。自2020年启动实施以来，农产品仓储保鲜冷链物流设施建设相继被纳入“十四五”规划纲要102项重大工程、乡村建设行动八大工程；2021年，农业农村部牵头印发 “十四五”全国农产品产地仓储保鲜冷链物流建设规划，提出布局建设10万个产地冷藏保鲜设施，助力农产品产地“最先一公里”冷链物流短板加快补齐。3 年来，中央财政资金累计安排 180 亿元，共支持约 3.6 万个家庭农场、农民合作社、农村集体经济组织，建设 7.5 万个产地冷藏保鲜设施，新增库容 1 800 万吨以上；累计支持 350 个整县推进，满足田头预冷、冷藏需求，有力推动了冷链物流服务网络向农村延伸。受益于产地冷藏保鲜设施建设，生鲜农产品得到及时保鲜预冷，损耗显著降低，品质保持稳定。农业农村部数据显示，农产品产地冷藏保鲜设施建设项目实施以来，项目区产地产后损失率平均由22.7%降低到7.1%。供应更为均衡，议价能力更高。产地冷藏保鲜设施有效延长生鲜农产品上市周期，实现错季销售，增强农民议价主动性。项目区建设主体生鲜农产品储藏周期平均延长87.3天。此外，建设产地冷藏保鲜设施，有效延长农业产业链条，促进农民群众就地就近就业。初步测算，20202021年项目建设直接带动主体投资约230亿元，创造就业岗位48万个，增加农民工收入85亿元。成效显著，挑战犹存。顺丰集团特色经济板块负责人郭翔兵观察到，在一些种植面积小、产品品类分散的地区，农产品产地冷藏保鲜等设施无法实现规模化投入；同时，还存在设施前期投入较大、投后使用率低、回报周期长等问题。“只有持续提升采购、冷藏、加工、分选、包装、物流配送、分销等全链条服务，才能真正让农产品运得出来、卖得上价。”京东物流相关负责人介绍。下一步，农业农村部将聚焦农产品产地“最先一公里”冷链物流设施短板，以提升农产品冷链流通能力、增强供给质量和效率为目标，扎实推进农产品仓储保鲜冷链物流设施建设，进一步健全农产品流通网络。来源：人民日报2023-05-31补齐保鲜“最先一公里”短板行业资讯行业资讯33