靈芝酸棗仁復合飲料的工藝優化及其穩定性研究

摘要：以靈芝、酸棗仁、荔枝濃縮液為主要原料，添加白砂糖和檸檬酸作為輔料，以感官評價為標準，通過單因素實驗和響應面實驗，探究靈芝酸棗仁混合提取液、荔枝濃縮液、白砂糖和檸檬酸添加量對靈芝酸棗仁復合飲料感官品質的影響，優化得到最佳配方，制得的靈芝酸棗仁復合飲料具有靈芝和酸棗仁獨有的味道，香味協調，酸甜適中，色澤均勻.同時以離心沉淀率為參考指標，探究不同穩定劑對靈芝酸棗仁復合飲料穩定性的影響，結果顯示，最佳穩定劑羧甲基纖維素鈉的添加量為0.15%.

關鍵詞：靈芝；酸棗仁；復合飲料；響應面優化；穩定性

中圖分類號：TS275.4"" 文獻標志碼：A" 文章編號：2095-6991（2025）01-0096-09

Optimization of Process of Ganoderma Lucidum and Semen Ziziphi Spinosae Compound Beverage with Its Stability Study

GUO Ming-wei^1，2，YAN Ting1， XU Xian-meng^*1，2

（1.Department of Biotechnology and Food Engineering， Bozhou University， Bozhou 236800， Anhui， China;

2.Bozhou Engineering Technology Research Center for Natural ProductsSeparation and Purification， Bozhou 236800， Anhui， China）

Abstract：With Ganoderma lucidum， jujube kernel and lychee kernel concentrated liquid as the main raw materials， and white granulated sugar and citric acid as excipient materials as the standard for sensory evaluation， the effects of addition levels of Ganoderma lucidum jujube kernel mixed extract， litchi concentrate， white granulated sugar and citric acid on sensory quality of Ganoderma lucidum jujube kernel complex beverage were investigated through single factor experiment and response surface experiment， and the optimal formula was optimized. The prepared Ganoderma lucidum and jujube kernel compound drink has the unique taste of Ganoderma lucidum and jujube kernel， the fragrance is coordinated， the sour and sweet are moderate， and the color is uniform. At the same time， the influence of different stabilizers on the stability of Ganoderma acid jujube kernel complex beverage was studied with the centrifugal precipitation rate as the reference index. The results showed that the optimal stabilizer was 0.15% sodium carboxymethyl cellulose.

Key words：Ganoderma lucidum; Jujube kernel; compound beverage; response surface optimization; stability

隨著人們生活水平的提升，人們的健康意識在不斷增強，營養保健問題也受到了越來越多的關注.除了傳統的包裝飲用水、茶飲料、果蔬汁等產品外，市場上功能性復合飲料^[1]、功能性發酵飲料^[2]種類漸多，功能性飲料等新興品類也越來越受消費者喜愛.

靈芝是大型真菌的一種，作為吉祥物文化在我國歷史悠久，靈芝祥云和靈芝如意等深受人民歡迎^[3]，也被稱為神草、仙草^[4-5]，味苦，性平，無毒，具有補氣安神、止咳平喘等功效.研究表明，靈芝中含有多糖^[6-7]、三萜^[8-9]、甾醇類物質^[10]、氨基酸等活性成分，具有抗腫瘤^[11]、抗氧化^[12-13]、調節免疫力^[14]、降糖^[15]等作用.酸棗仁味甘、酸，性平，具有補肝養心、安神等功效^[16]，其中含有皂苷^[17]、黃酮^[18]、脂肪酸、揮發油等功能成分，具有改善睡眠^[19]、抗抑郁^[20]、調節脂代謝^[21]等作用.

利用靈芝和酸棗仁提取液復配，研制一款具有補氣、養心、安神等功效的具有保健功能的飲料，既能夠滿足大眾對保健功能產品的需要，又能為復合保健飲料產業的發展提供理論及技術支持.

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設備

1.1.1 實驗材料

靈芝、酸棗仁（購于阿里健康大藥房），荔枝濃縮液（食品級）、檸檬酸（食品級）（購于中辰生物科技）；白砂糖（食品級），羧甲基纖維素鈉（食品級）、瓊脂（食品級）、黃原膠（食品級）、果膠（食品級）（購于河南萬邦化工科技有限公司），半乳甘露聚糖（食品級）（購于廣州康達生物科技）.

1.1.2 儀器與設備

實驗主要儀器及生產廠家如表1所列.

1.2 實驗方法及設計

1.2.1 工藝流程

（1）靈芝提取液：靈芝→清洗→烘干→粉碎→過篩→超聲提取→過濾（獲得粗濾液）→冷凍離心→濃縮提取液→靈芝提取液.

（2）酸棗仁提取液：酸棗仁→清洗→烘干→粉碎→過篩→超聲提取→過濾（獲得粗濾液）→冷凍離心→濃縮提取液→酸棗仁提取液.

（3）靈芝提取液、酸棗仁提取液1∶2混合均勻、荔枝濃縮液→混合調配→均質→脫氣→密封罐裝→殺菌、冷卻→成品.

1.2.2 操作要點

（1）靈芝提取液的制備^[22]：挑選大小均勻、無發霉蟲蛀的靈芝片，洗凈，放入干燥箱60 ℃烘干至恒重，用粉碎機打碎后過100目篩，按靈芝與水1∶35 （g/mL）的比例，于溫度40 ℃、超聲波功率600 W的條件下提取90 min，過濾后離心取上清液，旋轉蒸發濃縮至原體積的1/5，放入冰箱5 ℃下備用.

（2）酸棗仁提取液的制備^[23]：選取色澤穩定、大小均勻的酸棗仁，洗凈，放入干燥箱中40 ℃烘干至恒重，用超微粉碎機打碎后過100目篩，按酸棗仁與水1∶30 （g/mL）的比例在超聲功率250 W的條件下超聲25 min，再用90 ℃水浴加熱50 min，過濾后離心取上清液，旋轉蒸發濃縮至原體積的1/5，放入冰箱5 ℃下備用.

（3）調配：靈芝提取液與酸棗仁提取液按1∶2的比例混合均勻，將靈芝酸棗仁混合提取液、荔枝濃縮液、檸檬酸、白砂糖按一定比例調配好，加入適量的穩定劑以調節復合飲料的口感和風味.

（4）滅菌：在63 ℃的條件下對飲料滅菌30 min.

1.2.3 單因素實驗設計

（1）靈芝酸棗仁混合提取液添加量的確定：選取荔枝濃縮液添加量為16%，白砂糖添加量為4%，檸檬酸添加量為0.04%，靈芝酸棗仁混合提取液添加量分別為3%、3.6%、4.2%、4.8%、54%，進行靈芝酸棗仁復合飲料的制作.以感官評價為參考指標，確定靈芝酸棗仁混合提取液的最佳添加量.

（2）荔枝濃縮液添加量的確定：選取靈芝酸棗仁混合提取液添加量為4.2%，白砂糖添加量為4%時，檸檬酸添加量為0.04%，荔枝濃縮液添加[HJ]量分別為12%、14%、16%、18%和20%，進行靈芝酸棗仁復合飲料的制作.以感官評價為參考指標，確定荔枝濃縮液的最佳添加量.

（3）白砂糖添加量的確定：選取靈芝酸棗仁混合提取液添加量為4.2%，荔枝濃縮液添加量為16%，檸檬酸添加量為0.04%，白砂糖添加量分別為2%、3%、4%、5%和6%，進行靈芝酸棗仁復合飲料的制作.以感官評價為參考指標，確定白砂糖的最佳添加量.

（4）檸檬酸添加量的確定：選取靈芝酸棗仁混合提取液添加量為4.2%，荔枝濃縮液添加量為16%，白砂糖添加量為4%，檸檬酸添加量分別為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%，進行靈芝酸棗仁復合飲料的制作.以感官評價為參考指標，確定檸檬酸的最佳添加量.

1.2.4 響應面法實驗設計

以靈芝酸棗仁復合飲料的感官評價為指標，應用Design-Expert 軟件，采用Box-Behnken響應面設計實驗方法，對靈芝酸棗仁混合提取液、荔枝濃縮液、白砂糖、檸檬酸4個因素進行響應面設計，研究靈芝酸棗仁復合飲料的最佳工藝.實驗因素水平如表2所列.

1.2.5 感官評價標準

選出10人組成感官評價小組，感官評定參照GB/T 7101-2022《食品安全國家標準 飲料》中的要求，并結合靈芝酸棗仁復合飲料的特點制定.感官評價標準如表3所列.

1.2.6 穩定性實驗

濁汁飲料在貯藏運輸的過程中極容易出現沉淀現象，所以選擇5種常用的穩定劑：果膠、瓊脂、黃原膠、半乳甘露聚糖、羧甲基纖維素鈉，分別研究其對靈芝酸棗仁復合飲料穩定性的影響.

（1）最佳穩定劑的確定：在靈芝酸棗仁復合飲料最佳配方條件下，靈芝酸棗仁復合飲料中分別加入相對于飲料質量0.1%、0.2%、0.3%的5種穩定劑，在65 ℃水浴鍋中充分溶解，攪拌均勻后在5 ℃條件下冷藏48 h，以飲料離心沉淀率為指標，確定最佳穩定劑.

（2）羧甲基纖維素鈉添加量的確定：通過上述實驗選定對靈芝酸棗仁復合飲料離心沉淀率影響較大的羧甲基纖維素鈉、瓊脂、黃原膠進行正交實驗預實驗，發現復合膠的使用會使產品離心沉淀率[HJ58x]明顯升高，因此根據單因素實驗結果，以離心沉淀率為主要參考指標，研究羧甲基纖維素鈉的最佳添加量.

1.2.7 理化指標的測定

（1）離心沉淀率的測定：取干燥潔凈的離心管，稱其質量m1；取靈芝酸棗仁飲料樣品，稱取其質量10.00 g，將樣品于離心管中4200 r/min條件下下離心30 min，去除離心管中上清液后稱其質量m2，按照式（1）計算離心沉淀率^[24].

離心沉淀率/%=（m2－m1）/10×100（1）

式中：m1為離心管的質量，g；m2為離心管和沉淀物的總質量，g.

（2）總酸含量的測定：參照GB/T 12456—2021《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》.

（3）可溶性固形物含量測定：參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》折光計法進行測定.

1.2.8 菌落總數和大腸菌群測定

（1）菌落總數的測定：參照GB/T 4789.2—2022《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗菌落總數測定》 ^[28].

（2）大腸菌群的測定：GB/T 4789.3—2016參照《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗大腸菌群計數》.

2 結果與討論

2.1 靈芝酸棗仁復合飲料單因素實驗

2.1.1 靈芝酸棗仁混合提取液添加量的影響

靈芝酸棗仁混合提取液添加量對靈芝酸棗仁復合飲料感官品質的影響如圖1所示.

靈芝酸棗仁復合飲料的感官評分隨著靈芝酸棗仁混合提取液添加量的增加呈現先升高后降低的趨勢.當靈芝酸棗仁混合提取液添加量較少時，飲料中靈芝酸棗仁的味道不明顯，隨著靈芝酸棗仁混合提取液添加量的逐漸增加，飲料中靈芝酸棗仁的味道越來越濃郁.當靈芝酸棗仁混合提取[HJ56x]液的添加量為4.8%時，復合飲料色味俱佳，飲料中靈芝酸棗仁的味道協調自然，但當靈芝酸棗仁混合提取液添加量高于4.8%時，飲料中中藥的苦味越來越明顯，口感不佳.因此，靈芝酸棗仁混合提取液的最佳添加量為4.8%.此時感官評分最高，達到86分.

2.1.2 荔枝濃縮液添加量的影響

荔枝濃縮液添加量對靈芝酸棗仁復合飲料感官品質的影響如圖2所示.

隨著荔枝濃縮液添加量的增加，靈芝酸棗仁復合飲料的感官評分呈現先升高后降低的趨勢.當荔枝濃縮液的添加量較少時，飲料中靈芝的苦味較重，較淡的荔枝味無法完全中和苦味，隨著荔枝濃縮液的添加量逐漸增加，飲料中荔枝味道逐漸濃郁，酸甜適宜.當荔枝濃縮液的添加量為14%時，靈芝酸棗仁復合飲料酸甜可口，荔枝味協調.但當荔枝濃縮液添加量高于14%時，飲料中荔枝味偏重，口感偏酸偏甜膩.因此，荔枝濃縮液的最佳添加量為14%.此時感官評分最高，達到84分.

2.1.3 白砂糖添加量的影響

白砂糖添加量對靈芝酸棗仁復合飲料感官品質的影響如圖3所示.

隨著白砂糖添加量的增加，靈芝酸棗仁復合飲料的感官評分呈現先升高后降低的趨勢.當[HJ]白砂糖添加量較少時，飲料甜味較淡，無法完全中和靈芝的苦味，隨著白砂糖添加量不斷增加，靈芝酸棗仁復合飲料中白砂糖的甜味逐漸明顯.當白砂糖添加量為4%時，靈芝酸棗仁復合飲料甜味適中，協調自然，但當白砂糖添加量高于4% 時，飲料中甜味偏重，口感甜膩.因此，白砂糖的最佳添加量為4%. 此時感官評分最高，達到82分.

2.1.4 檸檬酸添加量的影響

檸檬酸添加量對靈芝酸棗仁復合飲料感官品質的影響如圖4所示.

隨著檸檬酸添加量的增加，靈芝酸棗仁復合飲料感官評分呈現先升高后降低的趨勢.在檸檬[CM（21]酸添加量較少時，飲料中的酸味明顯不足，酸甜感失衡，口感欠佳，隨著檸檬酸添加量的增加，飲料酸甜適宜.當檸檬酸添加量為0.03%時，靈芝酸棗仁復合飲料酸甜適宜，整體滋味協調，但檸檬酸添加量大于0.03%時，飲料酸味較重.因此，檸檬酸的最佳添加量為0.03%.此時感官評分最高，達到83分.

2.2 響應面優化

2.2.1 響應面實驗結果

在單因素實驗的基礎上，選定靈芝酸棗仁混合提取液添加量（A）、荔枝濃縮液添加量（B）、白砂糖添加量（C）、檸檬酸添加量（D）4個因素，以感官評分為響應值進行Box-Behnken四因素三水平響應面實驗設計，確定產品最佳配方，實驗結果如表4所列.

2.2.2 響應面實驗回歸模型及方差分析

運用Design Expert軟件，對響應面實驗數據進行處理，得預測模型：Y=88.80+1.42A+1.83B+0.5833C+0.3333D+0.5000AB+1.25AC-2.00AD-0.2500BC-0.7500BD-1.25CD-3.36 A²-2.98 B²-3.11 C²-3.48 D².

對實驗結果進行擬合的二次模型方差分析，結果見表5.由表5可知，該回歸模型極顯著（P＜0.01），表明各變量之間存在差異，失擬項不顯著（Pgt;0.05），校正決定性系數R²adj=0.8966，表明回歸模型誤差小，能夠很好地反映各個因素對靈芝酸棗仁復合飲料的感官綜合評分的影響，變異系數（Cv）為1.24%＜10%，說明模型擬合度好.

由表5各因素的P值可得出，一次項A和B對靈芝酸棗仁復合飲料感官評分的影響極顯著（Plt;0.01），且在交互作用中AD對靈芝酸棗仁復合飲料感官評的分影響極顯著（Plt;0.01），AC、CD對靈芝酸棗仁復合飲料感官評分的影響顯著（Plt;0.05），二次項A²、B²、C²、D²對靈芝酸棗仁復合飲料感官評分的影響均為極顯著（Plt;0.01）.同時，從表5中的F值可以得知，4個因素對靈芝酸棗仁復合飲料感官評分的影響大小為：荔枝濃縮液添加量＞靈芝酸棗仁混合提取液添加量＞白砂糖添加量＞檸檬酸添加量.

2.2.3 響應面分析

在實驗設定的各因素范圍內，固定兩個單因素，考察其他兩個單因素對響應值的影響.通過Box-Behnken響應面優化的方法，可以得到4因子交互作用的響應面曲線如圖5 所示.

經分析可知，對靈芝酸棗仁復合飲料感官評分影響最大的交互作用因素為A和D，即靈芝酸棗仁混合提取液添加量和檸檬酸添加量.當靈芝酸棗仁混合提取液添加量為4.5%～5.1%，檸檬酸添加量為0.025%～0.035%時，響應值接近最高點，即在此范圍內靈芝酸棗仁復合飲料的感官品質最好.

2.3 穩定性實驗結果與分析

2.3.1 不同穩定劑對離心沉淀率的影響

果膠、瓊脂、黃原膠、半乳甘露聚糖、羧甲基纖維素鈉的不同添加量對靈芝酸棗仁復合飲料離心沉淀率的影響結果見表6.

由表6可知，5種穩定劑的不同添加量均會對靈芝酸棗仁復合飲料的穩定性有一定的影響，添加0.2%的羧甲基纖維素鈉時，靈芝酸棗仁復合飲料的離心沉淀率最低.

2.3.2 羧甲基纖維素鈉添加量對離心沉淀率的影響

羧甲基纖維素鈉添加量對靈芝酸棗仁復合飲料離心沉淀率的影響如圖6所示.

由圖6可知，靈芝酸棗仁復合飲料的離心沉淀率隨著羧甲基纖維素鈉添加量的增加呈現先降低后增高，之后又降低的趨勢.實驗過程中，雖然羧甲基纖維素鈉的添加量從0.25%提高至0.3%時，離心沉淀率有所下降，但靈芝酸棗仁復合飲料的組織狀態黏稠，影響口感和風味；當羧甲基纖維素鈉添加量為015%時，靈芝酸棗仁復合飲料的沉淀率最低，且此時靈芝酸棗仁復合飲料酸甜爽口，具有靈芝和酸棗仁獨有的味道，色澤均勻，香味濃郁.因此，羧甲基纖維素鈉的最佳添加量為0.15%.

2.4 驗證實驗

通過響應面優化實驗回歸方程，得到靈芝酸棗仁復合飲料的最佳配比：靈芝酸棗仁混合提取液添加量5%，荔枝濃縮液添加量14.7%，白砂糖添加量4.2%，檸檬酸添加量0.03%，預測靈芝酸棗仁復合飲料的感官評分為89.4分.根據實驗操作的可行性，調整靈芝酸棗仁復合飲料的配比：靈芝酸棗仁混合提取液添加量5%，荔枝濃縮液添加量15%，白砂糖添加量4%，檸檬酸添加量0.03%，結合穩定性實驗確定羧甲基纖維素鈉添加量為0.15%，在此工藝條件下進行驗證性實驗，得到的靈芝酸棗仁復合飲料的感官評分為89.7，與預測值接近.結果表明，用本實驗方法篩選出的靈芝酸棗仁復合飲料工藝參數穩定可靠，具有實用價值.

2.5 成品檢測

在最佳工藝配方及穩定劑條件下加工靈芝酸棗仁復合飲料，對成品進行理化指標與衛生指標測定，結果見表7.

3 結論

通過單因素實驗、響應面實驗并結合穩定性實驗，得到了靈芝酸棗仁復合飲料的最佳工藝參數：靈芝酸棗仁混合提取液添加量5%，荔枝濃縮液添加量15%，白砂糖添加量4%，檸檬酸添加量0.03%，羧甲基纖維素鈉添加量0.15%.各因素對靈芝酸棗仁復合飲料感官品質影響的大小順序：荔枝濃縮液添加量＞靈芝酸棗仁混合提取液添加量＞白砂糖添加量＞檸檬酸添加量.在此工藝條件下制得的靈芝酸棗仁復合飲料感官評分為89.7分，滋味酸甜適中，具有靈芝和酸棗仁獨有的味道，色澤均勻，香味濃郁，入口舒暢，且符合產品衛生質量指標.本研究能夠為藥食同源中藥類保健復合飲品的開發提供參考.

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［責任編輯：紀彩虹］

基金項目：亳州市重點研發計劃項目（bzzc2023036）；安徽省質量工程項目（2023zygzts103）

作者簡介：郭明蔚（1991-），女，安徽亳州人，講師，碩士，研究方向為藥食同源功能食品開發.E-mail：1140754890@qq.com.

*通信作者：許先猛（1984-），男，安徽泗縣人，副教授，博士，研究方向為農產品加工與貯藏.E-mail：xuxianmeng@sina.com.