蜂蜜虫草饮料的研制

李　飞，隋　新（吉林化工学院生物与食品工程学院，吉林吉林132022）

食品研发

蜂蜜虫草饮料的研制

李飞，隋新
（吉林化工学院生物与食品工程学院，吉林吉林132022）

摘要：本试验对以蛹虫草为主要原料的蜂蜜虫草饮料的生产工艺条件进行探讨。采用单因素与响应面法，优化虫草浸提条件与产品配方。结果表明：虫草粉在89.73℃条件下，浸提比为浸提质量比为1∶70.29，浸提50.07 min，经过离心、过滤得到虫草浸提液，以蜂蜜添加量3.59%、白砂糖添加量7.41%、柠檬酸添加量0.05%的配方制备，得到甜酸可口，营养丰富的蜂蜜虫草饮料。

关键词：虫草；饮料；配方

蛹虫草又名北冬虫夏草、北虫草等，与冬虫夏草同属真菌门。蛹虫草中含有虫草菌素、虫草酸（甘露醇）、虫草多糖等多种生物活性物质，具有抗菌、抗癌、抗疲劳、提高人体免疫力等多方面的保健作用[1-3]。2009年蛹虫草被批准为新资源食品。有研究表明，蛹虫草中的虫草酸、虫草菌素、虫草多糖、SOD等成分的含量接近甚至高于冬虫夏草。虫草酸又名D-甘露醇，可以抑制各种病菌的成长，具有预防治疗脑血栓和脑溢血、预防肾功能衰竭和镇喘祛痰等作用，是虫草类真菌最重要的一种活性成分[2]。作为一种具有功能性的新资源食品，蛹虫草拥有广阔的市场前景。本研究以蛹虫草粉浸提液为主要原料，配以蜂蜜、白砂糖等，利用单因素与响应面法优化蛹虫草浸提条件与产品配方，制备一款甜酸可口，营养丰富并具有一定保健作用的蜂蜜虫草饮料。

1　材料与设备

蛹虫草（实验室培养，菌种采自长白山）、蜂蜜（冠生园椴树蜜）、白砂糖（市售）、柠檬酸（食品级）、电热恒温水浴锅（天津泰斯特，DK-98-ⅡA）、万能粉碎机（上海德洋意邦仪器，DFY-1000）、高速离心机（上海沪康，DDL-5M）、紫外分光光度计（北京普析通用，T6）等。

2　试验方法

2.1工艺流程

蛹虫草菌丝体→干燥（40℃）→粉碎→热水浸提→离心过滤→调配→杀菌→冷却→成品

2.2虫草浸提条件的优化

2.2.1单因素试验设计

蛹虫草菌丝体干燥后粉碎，浸提比分别取菌丝体粉末与水的质量比为1∶50、1∶60、1∶70、1∶80、1∶90、1∶100，浸提时间分别取15、30、45、60、75、90 min，浸提温度分别取40、50、60、70、80、90℃，以浸提液中虫草酸为评价指标确定最佳的料液比、浸提时间与温度。

2.3虫草酸的测定

2.3.1标准曲线的制作

精密称取干燥至恒重的甘露醇标准品0.1 g于烧杯中，加蒸馏水50 mL溶解完全，转移置100 mL容量瓶中定容，配置成质量浓度为1 g/L的甘露醇溶液。

分别精密量取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL各置100 mL容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度，得到质量浓度分别为10、20、30、40、50 mg/L的甘露醇标准溶液。分别量取不同浓度的标准溶液1 mL，加入25 mL刻度试管中，加1 mL高碘酸钾溶液，混匀，室温反应10 min，加2 mL 0.1%的L-鼠李糖溶液以除去过多的高碘酸钾，振荡混匀后，加4 mL新鲜配置的Nash试剂53℃水浴15 min使其呈色，之后快速冷却至室温，加蒸馏水至25 mL，摇匀。分光光度计在412 nm波长处测定吸光度，做标准曲线。

2.3.2样品的测定

取10 mL液体样品，离心（4 000 r/min，10 min），取离心上清液1 mL，加入25 mL刻度试管中，加1 mL高碘酸钾溶液，混匀，室温反应10 min，加2 mL 0.1%的L-鼠李糖溶液以除去过多的高碘酸钾，振荡混匀后，加4 mL新鲜配置的Nash试剂53℃水浴15 min使其呈色，之后快速冷却至室温，加蒸馏水至25 mL，摇匀。分光光度计在412 nm波长处测定吸光度。计算液体样品虫草酸浓度。

2.4感官评价标准

对制备完成的蜂蜜虫草饮料进行感官评价，由20名专业人员组成评定小组，评分标准见表1。

表1　感官评分标准Table 1　Sensory evaluation standards

3　结果与讨论

3.1标准曲线的绘制

按照2.3.1中的方法以虫草酸为横坐标，吸光值为纵坐标作标准曲线，一元线性回归方程分析得到标准曲线回归方程为y=0.002 8x-0.022 2，相关性R2= 0.990 4。

3.2虫草浸提条件的单因素试验

3.2.1浸提比的确定

分别以1∶50、1∶60、1∶70、1∶80、1∶90、1∶100质量比不同的浸提条件下，在80℃下进行热水浸提，1小时后，4 000 r/min离心15 min，反复2次，合并得到虫草浸提液，按照2.3.2中的方法测定其中虫草酸的含量，得到图1所示的结果。

图1　料液质量比对浸提液中虫草酸浓度的影响Fig.1　Effect of solid-liquid ratio on the density of Mannite

通过图1可知当浸提比到1∶80（质量比）后浸提液中虫草酸的含量趋于平稳。因此，选择1∶80（质量比）为最优浸提比例。

3.2.2浸提时间的确定

以1∶80（质量比）的浸提比在80℃条件下分别热水浸提10、30、50、70、90 min，然后400 0 r/min离心15 min，同样反复2次，过滤得到虫草浸提液，测定其中虫草酸的含量，得到如图2所示的结果。

图2　浸提时间对浸提液中虫草酸浓度的影响Fig.2　Effect of time on the density of Mannite

从图2中可以得知，随着浸提时间的延长，浸提液中虫草酸浓度增加，但是两者之间的关系并不显著，当超过60 min后，有稍许下降，这可能是由于过长的时间使浸提液中的水分部分蒸发，造成误差，本试验选择50 min的浸提时间。

3.2.3浸提温度的确定

以1∶80（质量比）的浸提比分别在40、50、60、70、80、90℃条件下分别热水浸提50 min，同上操作，得到如图3所示的结果。从图3中可知浸提液中虫草酸的浓度与温度成正相关，随着温度的升高浸提液中虫草酸浓度增加，但是提高的幅度不显著，80、90℃以上条件下的虫草酸浓度仍然在增加，但趋势变缓，本试验选择80℃为浸提温度。

3.3响应面法优化虫草浸提条件

3.3.1响应面法试验设计

根据单因素试验结果，设计3因素3水平的响应面分析方法，选择浸提比、反应时间和温度为因素，以浸提液中虫草酸为响应值，响应面试验因素与水平如表2。

图3　温度对浸提液中虫草酸浓度的影响Fig.3　Effect of temperature on the density of Mannite

表2　试验设计因素与水平Table 2　Factors and levels of analysis

3.3.2响应面法优化虫草浸提条件

按照表2的响应面设计方案进行试验，结果如表3所示。

表3　响应面试验结果Table 3　The response surface experimental results

对试验点进行回归分析，得到方差分析表见表4和回归方程。

表4　二次响应面回归模型方差分析Table 4　Analysis of variance of regression equation

由方程的显著性分析可知F1=8.82，相应的概率P=0.045，由方程显著性检验可知，该方程的模型达到了显著。由失拟性分析可知F2=0.18，相应的概率P= 0.9034，失拟性分析表明该方程无失拟性因素存在，回归模型与实际值能较好的拟合。模型的变异系数（C.V%）为3.45，说明模型数据准确度较好，具有一定的可靠性；信噪比Adeq Precision=10.282>4，表明模型可以用于实际预测。三个因素对响应值的影响大小为：A> C>B，即浸提比>温度>时间。温度与时间对其的影响较小。模型的多元回归方程为：

通过软件分析得到虫草热水浸提条件最适为89.73℃条件下，浸提比为70.29，浸提50.07 min。

3.4产品配方的优化

3.4.1响应面法试验设计

通过查找资料与分析，设计蜂蜜虫草饮料的三因素三水平的响应面分析方法，选择蜂蜜、白砂糖和柠檬酸添加量为因素，以感官评价评分为响应值，响应面试验因素与水平如表5。

表5　试验设计因素与水平Table 5　Factors and levels of analysis

3.4.2响应面法优化产品配方

在试验得到的最优虫草浸提条件下，得到虫草浸提液，通过表5的响应面法试验的不同配方进行调配，得到17组样品。感官评价小组按表1中的评价标准进行感官评分，结果如表6所示。

表6　响应面试验结果Table 6　The response surface experimental results

表7　二次响应面回归模型方差分析Table 7　Analysis of variance of regression equation

由方程的显著性分析可知F1=29.73，相应的概率P<0.000 1，由方程显著性检验可知，该方程的模型达到了非常显著。由失拟性分析可知F2=0.16，相应的概率P=0.918 4，失拟性分析表明该方程无失拟性因素存在，回归模型与实际值能较好的拟合。模型的变异系数（C.V%）为0.62，说明模型数据准确度较好，具有一定的可靠性；信噪比Adeq Precision=17.914>4，表明模型可以用于实际预测。3个因素对响应值的影响大小为：A>C>B，即蜂蜜添加量添加量>柠檬酸添加量>白砂糖添加量。模型的多元回归方程为：

3.4.3响应面分析

图4的响应曲面和等高线较好的反应了白砂糖添加量B和柠檬酸添加量C之间的交互作用对蜂蜜虫草饮料感官品质的影响，拟合的响应曲面和等高线直观的反映其交互作用的大小，在试验范围内存在极值的条件应该在圆心处。软件分析得出蜂蜜虫草最优配方为蜂蜜添加量3.59%、白砂糖添加量7.41%、柠檬酸添加量0.05%的配方制备，此时生产的饮料感官品质最佳。

图4　白砂糖添加量B和柠檬酸添加量C对感官品质交互影响的响应面图和等高线图Fig.4　Response surface and contour plot of effect of adding amount of sugar A and citric acid B on the sensory quality of interactive

4　结论

在感官评价的过程中发现，大多数成员对饮料中虫草的特殊风味不是特别能够接受。造成感官感官评价的评分偏低，但是研究人员认为此款饮料的特点就是虫草的特殊风味，如果将其完全去除将失去其特色，并不适合。

使用蛹虫草为主要原料经干燥与粉碎后，在一定条件下经热水浸提的方法得到虫草浸提液，虫草热水浸提条件最适为89.73℃下，浸提比为1∶70.29 g/g，浸提时间50.07 min，得到虫草浸提液。经过响应面法优化配方的结果为：蜂蜜用量3.59%、白砂糖用量7.41%、柠檬酸用量0.05%，在此条件下制备得到一款酸甜可口、风味优良并有一定保健作用的蜂蜜虫草饮料。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.015

收稿日期：2015-01-09

基金项目：吉林省教育厅项目（2009211）

作者简介：李飞（1982—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：农畜产品加工。

Research of Cordyceps militaris Drink with Honey

LI Fei，SUI Xin
（College of Biological and Food Engineering，Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin 132022，Jilin，China）

Abstract：The process condition of Cordyceps militaris drink with honey was discussed，which the main raw material was Cordyceps militaris.The extract condition and fomula design were optimized by single factor and respone surface method.The results showed：Cordyceps militaris under the condition of 89.92℃，ratio of extraction 70.04，time 50.09 min，extraction solution were centrifugalized and filtered，the fomula was honey 3.59%，sugar 7.41%，citric acid 0.05%，the drink was prepared of sweet and tasty，nutritious.

Key words：Cordyceps militaris；drink；fomula design