滑菇多糖對發酵酸奶品質的影響

李海平，周登云，付荷蓉，羅慧，石靖怡，林芃，李曉媛

(天津商業大學 生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津，300134)

滑菇又名滑子菇、滑子蘑、黃菌等，滑菇菌蓋可以分泌多量黏滑液體故名滑菇，在北方種植較多?；奖砻婧妥訉嶓w中含有豐富的多糖，這種多糖對小白鼠肉瘤180和艾氏腹水癌抑制率可以達到80%～100%，可以提高機體免疫力，預防腫瘤，同時還可以起到預防葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎球菌、結核桿菌感染的作用[1-2]。李海平等[3-5]采用熱水浸提、超聲輔助、有機溶劑沉淀除蛋白、色譜法等，分離純化了3種滑菇多糖樣品Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ?；蕉嗵洽衲苡行б种芌Nase A的活性，顯示其在抗腫瘤以及抗炎方面的潛力。研究證實,滑菇多糖能夠很好地清除4種活性氧自由基，同時對丙二醛氧化具有很強的抑制作用，具有明顯的體外抗氧化作用[6];滑菇多糖Ⅰ能明顯降低血清低密度脂蛋白、甘油三酯和總脂的水平，同時提高血清高密度脂蛋白的水平，具有很好的降血脂作用[7]。滑菇多糖具有多種生物學功能，將其加入到發酵酸奶中制成功能性發酵酸奶，制成具有復合營養保健功能的食品，是當前乳品市場發展的趨勢之一，也可為滑菇食用菌的開發利用探索新途徑。

本研究以滑菇為原料，用熱水浸提醇沉法提取出滑菇多糖，經接種發酵制成發酵酸奶；重點研究加入的滑菇多糖對品質的影響，包括活菌數、酸度、pH值、黏度、持水力、色度、質構以及感官的影響，為開發滑菇酸奶功能食品開發提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮滑菇，天津韓家墅蔬菜批發市場(產自福建)；伊利純牛奶，天津物美超市；蜂蜜和白砂糖，天津華潤萬家超市。

保加利亞乳桿菌(Lactobacillusbulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptocousthermophilus)，實驗室分離保存菌株。

食品級酒精(含量>95%)，天津光大豪成化工商貿有限公司；NaOH(分析純)，天津市歐諾化學試劑有限公司；MRS培養基，青島海博生物有限公司。

1.2 儀器與設備

超凈工作臺(BCM-1000型)，江蘇蘇凈集團有限公司；分析天平(ME104)，上海梅特勒-托利多儀器有限公司；電子天平(YP202N)，上海精密科學儀器有限公司；高速組織搗碎機(878A)，常州國華儀器有限公司；紫外可見分光光度計(UV3900型)，日本日立儀器有限公司；恒溫培養箱(DPX-9052B-1)，上海?，攲嶒炘O備有限公司；立式壓力蒸汽滅菌器(50LH型)，江陰濱江醫療設備有限公司；離心機(L535-1),湖南長沙高新技術開發區湘儀實驗室儀器開發有限公司；質構儀(TA.XT Plus)，英國Stable Micro Systems公司；pH計(FE28-Standard)，上海梅特勒-托利多儀器有限公司；光波爐(HC-83210FB型)，廣東格蘭仕集團有限公司；數顯恒溫水浴鍋(HT-4)，上海國華電器有限公司；數字式黏度計(NDJ-5S)，上海精天電子儀器有限公司；濕法激光粒度分析儀(Rise-2006)，濟南潤之科技有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 滑菇多糖的提取

選剔→清洗→稱重(用電子天平稱取3份200 g滑菇供實驗使用)→破碎打漿(加8倍體積的蒸餾水，對滑菇進行破碎打漿1～2 min)→熱水浸提(85 ℃浸提90 min)→離心(3 000 r/min離心15 min，取上清液)→過濾(用6～9層紗布過濾)→多糖析出(在濾液中加入2倍體積的酒精，置于4 ℃冰箱放置過夜，析出多糖)→離心(3 000 r/min離心15 min)→滑菇多糖→滑菇多糖原液(將滑菇多糖與水復溶，質量比分別為1∶1、1∶2和1∶3，質量分數分別為43.3%、28.8%和21.6%)。

1.3.2 滑菇多糖酸奶的制備

原料乳→調配(滑菇多糖原液4.8%和蔗糖6%用純牛奶定容到500 mL，加蓋密封)→殺菌(水浴鍋中90～95 ℃滅菌10 min)→冷卻(將瓶子淋洗降溫，冷卻至45 ℃)→接種(加入質量分數1.5%的活化菌種)→保溫發酵(于恒溫培養箱43 ℃下發酵4 h)→后熟及冷藏(移入冰箱，0～4 ℃保存后熟24 h)→成品。

對照酸奶有不添加滑菇多糖、添加明膠0.12%和添加果膠0.04%三種，其余與上述生產工藝步驟相同。

1.3.3 發酵酸奶品質的測定

(1)活菌總數的測定：依照國標GB/T 4789.35—2016的平板計數法對酸奶中的活菌數進行計數。根據待檢樣品活菌總數的估計，選擇適宜稀釋度，將稀釋液移入平皿，冷卻至48 ℃的MRS瓊脂培養基傾注入平皿，轉動平皿使混合均勻。37 ℃厭氧培養72 h，然后進行乳酸菌落的計數。

(2)酸度及pH值的測定：依照國標GB 5009.239—2016《食品安全國家標準食品酸度的測定》的酸堿滴定法測定酸奶酸度。pH的測定采用FE28-Standard pH計，在發酵過程中每間隔1 h測定pH值，直至后熟。

(3)黏度的測定：使用NDJ-5S 型旋轉式黏度計。將酸奶樣品置于燒杯，采用3號轉子，轉速為0.6 r/min，實驗溫度為室溫，記錄第30秒時的數據。

(4)穩定性的測定：穩定性包括懸浮穩定性、乳清析出率、持水力和酪蛋白粒徑的測定，均采用貯藏7 d后的酸奶樣品。

懸浮穩定性 取酸奶樣品稀釋80倍，在波長540 nm處測定樣品的吸光度值記為A1；然后取酸奶50 mL，4 000 r/min離心10 min，取上層乳液在波長540 nm處測吸光度值記為A2。酸奶穩定性記為R，R=A2/A1。R值越大，懸浮穩定性越好。

乳清析出率：取4 ℃儲藏7 d的酸奶樣品，測定試管中酸奶總高度HZ和乳清析出層的高度HR。

(1)

持水性：于100 mL離心管稱取30 g酸奶樣品，4 000 r/min離心15 min，棄上清液，稱量沉淀物質量，依公式(2)計算酸奶持水力。

(2)

酪蛋白粒徑：取30 mL酸奶樣品搖勻，然后用300 mL蒸餾水溶解，3 000 r/min離心10 min，取上清液，用納米粒度儀測定溶液的粒徑。

(5)質構特性的測定：采用TA-XT plus質構儀測定，選用圓柱型擠壓探頭A/BE-d50(平端直徑)。測定參數條件為：測前探頭下降速度2 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度10 mm/s，測定距離30 mm，測定前用1 kg砝碼進行質構儀較正。

(6)感官特性的評價：依照國標GB 19302—2010《食品安全國家標準發酵乳》的感官評價標準，從色澤、口感、氣味、滋味和組織狀態方面制定添加滑菇多糖發酵酸奶的感官評價標準。評定小組選取10位有食品感官評價經驗的成員，評定要求見表1。

表1 添加滑菇多糖酸奶的感官評價評分標準

續表1

評價指標評價標準評分范圍組織狀態(40分)組織細膩,凝塊細膩并且均勻滑爽,無氣泡,無乳清析出,切面無肉眼可見的大氣泡,用勺子挖取時不斷裂30～40組織細膩,凝塊大小不均勻,無氣泡,有少量乳清析出,切面無肉眼可見的大氣泡,用勺子挖取時偶有斷層,但不斷裂20～31組織粗糙,不均勻,有氣泡,有多量乳清析出,切面有少量肉眼可見的大氣泡,用勺子挖取時很容易斷裂分層10～19組織特別粗糙,不均勻,有很多氣泡,有明顯特別多乳清析出,切面有大量肉眼可見的大氣泡,用勺子挖取時易斷裂分層0～10

1.3.4 數據統計

實驗數據均重復測定3次，用平均值±標準差的形式表示。數據的差異顯著性使用SPSS (statistical package for social sciences) (10.0) 軟件進行單因素方差分析，P<0.05表示差異性顯著。

2 結果與分析

2.1 滑菇多糖對酸奶活菌總數的影響

酸奶產品在生產出來后必須有足夠數量的乳酸菌，而且在保質期內仍然能夠維持合適的水平，國際乳業聯盟(International Dairy Federation，IDF)推薦的發揮酸奶保健功能的活菌數為大于107CFU/g[8-9]。

將不同比例的滑菇多糖加入到原料奶中，接種發酵劑(保加利亞乳桿菌和嗜酸乳桿菌)，43 ℃下培養

5 h左右，使其酸度大于60 °T。然后置于4 ℃冰箱后熟24 h。期間每隔2 h進行活菌計數。28 h內3種添加不同滑菇多糖濃度的酸奶中活菌總數隨時間的變化如圖1-A所示。發酵好后的添加滑菇多糖的酸奶在4 ℃下貯藏7 d，期間每隔1 d取酸奶樣品如上述方法進行活菌計數。

由圖1-A可知，樣品在發酵與成熟過程中(0～28 h)，未添加滑菇多糖酸奶與添加滑菇多糖酸奶的活菌總數變化趨勢基本一致，0～5 h活菌總數急速增加，然后6～28 h緩慢上升，越往后上升越慢，到28 h時基本穩定。但添加滑菇多糖酸奶的活菌總數顯著高于不添加滑菇多糖酸奶的活菌總數(P<0.05)和添加明膠或果膠的酸奶(P<0.05)，而且隨著滑菇多糖添加比例的增加，酸奶的活菌總數也在顯著升高(P<0.05)。

圖1 滑菇多糖對酸奶活菌總數的影響

Fig.1 Effect of Pholiota nameko polysaccharides on viable counts of yogurt

由圖1-B可知，隨著貯藏進程(0～7 d)，未添加滑菇多糖酸奶與添加滑菇多糖酸奶的活菌總數變化趨勢基本一致，活菌總數都持續下降。但添加滑菇多糖酸奶在7 d的貯藏期內活菌總數顯著高于不添加滑菇多糖酸奶的活菌總數(P<0.05)和添加明膠或果膠的酸奶(P<0.05)，而且隨著滑菇多糖添加比例的增加，酸奶的活菌總數也在顯著升高(P<0.05)。在成熟期末1.2%、1.6%和2.4%的滑菇多糖添加比例分別提高活菌數對數值的20.0%、26.2%和32.4%。這充分說明了滑菇多糖可以在酸奶發酵和成熟過程中提高酸奶的活菌總數，而且其作用隨著添加比例呈正相關。在發酵過程(0～5 h)中，滑菇多糖就起到了明顯增加活菌數的作用，這是明膠或果膠所沒有的；明膠和果膠在發酵期末或者說是在成熟期初(約5 h后)才開始起到增加活菌數的作用，主要是由于其緩沖了乳酸對乳酸菌的作用，而滑菇多糖兼具有促進乳酸菌生長和緩和乳酸刺激的作用。受此啟發，進一步研究滑菇多糖對乳酸菌在凍干過程中的保護作用，可以用作凍干保護劑。

2.2 滑菇多糖對酸奶滴定酸度及pH值的影響

在酸奶發酵過程乳酸菌會分解乳糖產生乳酸，從而使酸奶酸度增加，引起蛋白質變性交聯凝固。酸度是考察酸奶發酵終點和酸奶品質的重要指標，與酸奶中乳酸菌的數量也有密切關系。通常由滴定酸度(°T)和pH值來表示。圖2反映了添加滑菇多糖后酸奶滴定酸度和pH值隨發酵成熟進程的變化。所有酸奶的°T隨著發酵成熟進程而逐漸升高，而pH值逐漸降低，0～6 h期間變化比較快，6～12 h期間變化變緩，12 h后變化很小或者沒有變化。3種添加水平的滑菇多糖酸奶的滴定酸度和pH值均顯著高于不添加滑菇多糖的酸奶(P<0.05)和添加了明膠或果膠的酸奶(P<0.05)，但是3種不同滑菇多糖添加水平之間對酸奶滴定酸度和pH值的影響沒有顯著變化(P>0.05)。圖2-C和圖2-D反映了添加滑菇多糖后酸奶滴定酸度和pH值在4 ℃下貯藏7 d的變化。所有酸奶的滴定酸度隨著貯藏進程而逐漸升高，而pH值緩慢降低。

圖2 滑菇多糖對酸奶滴定酸度(°T)及pH的影響

Fig.2 Effect of Pholiota nameko polysaccharides on titration acidity(°T)and pH of yogurt

3種添加水平的滑菇多糖酸奶的滴定酸度和pH值均顯著高于不添加滑菇多糖的酸奶(P<0.05)和添加了明膠或果膠的酸奶(P<0.05)，但是3種不同滑菇多糖添加水平對酸奶°T和pH值的影響沒有顯著變化(P>0.05)?；蕉嗵侨苡谒缶哂芯彌_液的作用，可以在酸奶發酵過程中緩沖酸奶的pH值變化，雖然滴定酸度增加，但是相比pH值降低非常慢。對低酸環境的耐受性是乳酸菌作為發酵劑或益生菌的首要條件[10]?；蕉嗵怯欣谔峁┤樗峋L的環境，減少乳酸對乳酸菌的刺激作用，這是滑菇多糖能提高并維持酸奶的活菌數的可能機理之一。

2.3 添加滑菇多糖對酸奶黏度的影響

黏度是評價酸奶口感及質量控制的重要指標之一，若控制不好，會產生乳清析出，或出現豆腐樣結構，影響其商業價值和食品安全。為了提高黏度，一般采取添加動植物膠類穩定劑或者增加乳固形物含量的方法。但是動植物膠類穩定劑的添加量只能控制在一定范圍內，超量會有缺陷產生，比如明膠超量產生腥味；果膠超量會抑制乳酸菌生長，并且價格昂貴。增加乳固形物含量同樣只能在一定范圍內，過高的乳固形物含量特別是超過11.5%時，酸奶口感明顯變劣。適宜的穩定劑選取是調控酸奶黏度的重要環節。

圖3-A是添加滑菇多糖后的酸奶黏度隨發酵時間的變化過程。在發酵期間，所有酸奶黏度總體呈現上升的趨勢，0～2 h變化不大，然后3～5 h迅速上升，6～10 h越往后上升越慢，11～28 h時基本穩定，略有下降。但添加滑菇多糖酸奶的黏度顯著高于不添加滑菇多糖酸奶的黏度(P<0.05)，而且隨著滑菇多糖添加比例的增加，酸奶的黏度也在顯著升高(P<0.05)，酸奶黏度與滑菇多糖的添加比例呈正相關。特別是在15～28 h時添加了滑菇多糖的酸奶黏度比未添加滑菇多糖的酸奶明顯下降較少。添加1.6%和2.4%滑菇多糖的酸奶黏度顯著高于添加了明膠和果膠的酸奶黏度(P<0.05)。在成熟期末1.2%、1.6%和2.4%的滑菇多糖添加比例分別提高黏度42.0%、54.9%和76.8%。

圖3-B是添加滑菇多糖后酸奶黏度隨貯藏時間的變化過程。在7 d的貯藏期間，所有酸奶黏度基本呈現上升趨勢。但添加滑菇多糖酸奶黏度顯著高于不添加的(P<0.05)，而且隨著滑菇多糖添加比例的增加，酸奶黏度也在顯著升高(P<0.05)。7 d的貯藏時間內添加1.6%和2.4%滑菇多糖，酸奶黏度顯著高于添加了明膠和果膠的酸奶。這充分說明了滑菇多糖可以在酸奶發酵和貯藏過程中提高酸奶黏度，而且其作用隨著添加比例呈正相關，且添加量大于1.6%時其效果明顯超過明膠和果膠。添加滑菇多糖可以增加酸奶的黏度，減緩了酸奶的乳清析出，延長貨架期。

圖3 滑菇多糖對酸奶粘度的影響

Fig.3 Effect of Pholiota nameko polysaccharides on viscosity of yogurt

2.4 滑菇多糖對酸奶穩定性的影響

添加滑菇多糖后酸奶的穩定性評價結果見表2。由表2可知，添加滑菇多糖后酸奶的懸浮穩定性比未添加滑菇多糖酸奶顯著增加(P<0.05)，添加1.2%、1.6%和2.4%滑菇多糖的酸奶懸浮穩定性分別增加41.4%，72.4%和100%，而且添加1.6%和2.4%滑菇多糖的酸奶懸浮穩定性顯著高于添加0.12%明膠的酸奶和添加0.04%果膠的酸奶。1.2%、1.6%和2.4%滑菇多糖的酸奶的乳清析出率比未添加滑菇多糖酸奶顯著降低(P<0.05)，而且也顯著低于添加0.12%明膠的酸奶和添加0.04%果膠的酸奶(P<0.05)，1.6%和2.4%滑菇多糖的酸奶在7 d的貯藏期后未觀察到有乳清析出。1.2%、1.6%和2.4%滑菇多糖的酸奶的持水力比未添加滑菇多糖酸奶分別增加了37.5%，68.3%和78.2%(P<0.05)，而且1.6%和2.4%滑菇多糖的酸奶的持水力顯著高于添加0.12%明膠的酸奶和添加0.04%果膠的酸奶(P<0.05)。3種添加水平滑菇多糖酸奶酪蛋白平均粒徑都顯著大于未添加滑菇多糖酸奶(P<0.05)，分別增加了15.0%，60.3%和90.7%，1.6%和2.4%滑菇多糖的酸奶也顯著大于添加0.12%明膠的酸奶和添加0.04%果膠的酸奶(P<0.05)。滑菇多糖多活性支鏈的結構能促進酪蛋白分子間的共價交聯，形成更大分子量的酪蛋白分子聚集體，因此提高了酸奶硬度。

表2 添加滑菇多糖酸奶的穩定性評價

注：同列數據上標不同字母表示差異顯著(P<0.05)，相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

2.5 滑菇多糖對酸奶質構特性的影響

添加滑菇多糖后酸奶的質構特性見表3。本實驗測定的質構特性包括硬度、彈性、黏性、凝聚性和黏聚性。由表3可知，添加滑菇多糖后酸奶的質構特性均顯著高于未添加滑菇多糖酸奶(P<0.05)，而且3種滑菇多糖添加水平酸奶的質構特性排序是：2.4%滑菇多糖>1.6%滑菇多糖>1.2%滑菇多糖。隨滑菇多糖添加量的增加，酸奶的硬度、彈性、黏性、凝聚性及黏聚性均顯著增大(P<0.05)。除彈性外，添加1.6%和2.4%滑菇多糖酸奶的硬度、黏性、凝聚性和黏聚性均顯著高于0.12%明膠的酸奶和添加0.04%果膠的酸奶(P<0.05)，添加1.2%滑菇多糖酸奶只有黏性高于0.12%明膠的酸奶和添加0.04%果膠的酸奶(P<0.05)。滑菇多糖分子量達到137 kDa，主鏈長，而且支鏈豐富，絡合水的能力特別強。在發酵過程中加入到酸奶中，增強酸奶凝固形成的蛋白質網狀結構和促進蛋白質交聯，增強乳蛋白的聚集程度，持水力和致密度會更強，所以在質構特性上主要體現為硬度、彈性、黏性、凝聚性和黏聚性均顯著高于未添加滑菇多糖酸奶，一定的硬度和彈性保證酸奶在挖取時斷面細膩有光澤，不易斷裂，傾斜酸奶平面達45°時也不變形，有利于酸奶產品移動和貯運。黏性、凝聚性和黏聚性與酸奶的稠厚感和穩定性有關，使口感細膩豐厚，而且穩定性會更好。

表3 添加滑菇多糖酸奶質構特性評價

2.6 滑菇多糖對酸奶感官品質的影響

添加滑菇多糖后酸奶在貯藏7 d后的感官品質評定結果見表4。

表4 添加滑菇多糖的酸奶感官品質評價結果

與未添加滑菇多糖的酸奶相比較，添加滑菇多糖酸奶具有較高的得分(P<0.05)。添加滑菇多糖酸奶的色澤更加均勻有光澤、口感細膩酸甜可口且有淡淡的類似青草味，氣味宜人無刺激感，沒有乳清析出，黏度適宜無沙粒感，特別用勺挖取的斷面非常細膩有光澤不斷裂，無龜裂和氣泡，而且有彈性。1.6%滑菇多糖添加水平的酸奶感官評價得分最高。可能因為滑菇多糖屬大分子物質，鏈結構特別，支鏈多，能包合滋味和氣味物質，使風味物質釋放時更加柔和。滑菇多糖對水的包合作用特別強，所以沒有乳清析出，這對酸奶的貨架期有重要意義。

3 結論

通過熱水浸提酒精沉淀制得滑菇多糖，按比例加入到牛奶中發酵制得滑菇多糖酸奶。在成熟期末，與未添加滑菇多糖的酸奶相比，滑菇多糖添加水平為1.2%、1.6%和2.4%的3種酸奶的活菌數對數值相應分別提高了20.0%、26.2%和32.4%；黏度相應分別提高42.0%、54.9%和76.8%；懸浮穩定性相應分別增加41.4%、72.4%和100%；乳清析出率相應分別減少99.5%、100%和100%；持水力相應分別增加了37.5%、68.3%和78.2%；酪蛋白平均粒徑相應分別增加了15.0%、60.3%和90.7%。3種添加水平的滑菇多糖均能提高酸奶滴定酸度、穩定pH值變化、減少和顯著改善質構特性(硬度、彈性、黏性、凝聚性和黏聚性)；3種添加水平滑菇多糖酸奶在提高活菌數、穩定pH值、穩定性和感官評價方面都顯著優于添加0.12%明膠的酸奶和添加0.04%果膠的酸奶；3種不同滑菇多糖添加水平的酸奶感官評分排序是：添加1.6%滑菇多糖酸奶>添加2.4%滑菇多糖酸奶>添加1.2%滑菇多糖酸奶?；蕉嗵鞘蔷哂袧摿Φ乃崮谭€定劑兼營養強化劑。該研究為開發滑菇多糖酸奶提供基本數據參考。