猴頭菌固體飲品的生產(chǎn)工藝研究

馬琳 馬國宇 肖志勇

[摘要]本研究以猴頭菇、燕麥粉、奶粉為原料，開發(fā)一種猴頭菌固體飲品。通過單因素實驗和響應面優(yōu)化法等實驗方法對猴頭菌固體飲品的配方進行研究，得到猴頭菌固體飲品的最佳配方為猴頭菇粉37%、奶粉30%、燕麥粉11%、糖22%、二氧化硅0.12g/10g、β-環(huán)糊精1.0g/10g，由此配方得到的產(chǎn)品在風味和速溶性方面均表現(xiàn)良好。

[關(guān)鍵詞]猴頭菇;固體飲料;速溶性;穩(wěn)定性

中圖分類號：S646 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

猴頭菌又稱“對兒蘑”或“鴛鴦蘑”[1]，生長在我國東北地區(qū)，是具有極高營養(yǎng)價值的食藥大型菌。性平味甘，有助消化，其成分中含有多糖、低聚糖、甾醇[2]、氨基酸[3]等，能夠預防消化不良[4]、腸道出血[5]、胃潰瘍[6]、慢性萎縮性胃炎[7]等疾病。隨著對猴頭菌研發(fā)的不斷深入，發(fā)現(xiàn)猴頭菌在醫(yī)藥與食用領(lǐng)域具有廣闊的前景，目前市場上已有多種猴頭菌產(chǎn)品售賣，如猴頭菌保健口服液、猴頭菇餅干、猴頭菇蛋白質(zhì)粉等[8]。猴頭菌固體飲品以猴頭菌粉為原料[9]，并加入燕麥、奶粉、白砂糖等作為輔料。燕麥富含水溶性膳食纖維，有降低血脂等保健價值;奶粉的加入能夠提升產(chǎn)品風味，增加產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量;糖類能夠提升產(chǎn)品整體溶解度。通常固體飲料存在速溶性差[10]，易出現(xiàn)結(jié)塊、雜質(zhì)、變味、變色等問題。產(chǎn)品原料中白砂糖與猴頭菇多糖的吸濕性[11]容易導致產(chǎn)品出現(xiàn)嚴重結(jié)塊現(xiàn)象[12]，經(jīng)觀察結(jié)晶樣品微觀結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，當相對濕度上升至33%時樣品開始團聚;相對濕度升至58%～75%時，樣品出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。為抑制該現(xiàn)象的出現(xiàn)，除嚴格控制生產(chǎn)時的含水量外，還需加入二氧化硅作為抗結(jié)劑[13]，抑制產(chǎn)品吸收水分。最后加入適量的穩(wěn)定劑。本試驗驗證原料選取的合理性，并確立最佳的精確配方以得到營養(yǎng)美味、被大眾喜愛的固體飲料，為猴頭菇相關(guān)食品的開發(fā)提供一種除餅干之外的又一種開發(fā)思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

猴頭菇、燕麥粉、伊利牌全脂奶粉、白砂糖：福建省福州市永輝超市;CMC-Na、β-環(huán)糊精、卡拉膠、黃原膠、二氧化硅（分析純）：福州市伯樂林生物科技有限公司。

1.2 試驗儀器

電子天平（BSA224S）：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司;電磁爐（PESKR）：廣東美的生活電器制造有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-4）：國華電器有限公司。

1.3 樣品處理

1.3.1 猴頭菇粉的制取

猴頭菇干品→挑選→粉碎→干燥→過篩→猴頭菇粉。

1.3.2 燕麥粉的制取

優(yōu)質(zhì)燕麥片→充分干燥→粉碎→過篩→燕麥粉。

1.3.3 固體飲料的制取

將粉碎后的燕麥粉、猴頭菇、全脂奶粉、白砂糖和添加劑混合均勻，過篩后再次干燥，封裝即得猴頭菌固體飲品。

1.4 實驗方法

1.4.1 確定主輔料的配比

白砂糖添加會在極大程度上影響溶解度，燕麥中含有大量膳食纖維，過量添加會影響其溶解性[14]，淀粉糊化時黏度很大，故燕麥沖調(diào)易起球[15]。經(jīng)過前期研究確定了猴菇粉、燕麥粉、奶粉、白砂糖的大致比例為10∶3∶8∶6，利用 Box-Bohnken優(yōu)化方法，以白砂糖量，猴頭菇粉量，燕麥粉量，奶粉量為自變量，各取3個水平，進行感官評定，利用Design-Expert8.0.6軟件，進行響應面試驗，確定各成分最佳的添加量。設計因素與水平見表1。

1.4.2 穩(wěn)定劑

穩(wěn)定劑主要解決固體飲料沖調(diào)后出現(xiàn)的分層、沉淀等不穩(wěn)定的現(xiàn)象。選取的穩(wěn)定劑應易于溶解且不能破壞食品風味。結(jié)合成本問題，最終決定選取CMC-Na、β-環(huán)糊精、卡拉膠、黃原膠四種添加劑來進行單因素實驗，測定試用不同穩(wěn)定劑的樣品的沉淀率、潤濕性和分散性三個指標，其中沉淀率最能直觀地表現(xiàn)溶液的穩(wěn)定性。沉淀率越低說明溶液的穩(wěn)定性越好。潤濕性與分散性間接而又準確地反映了樣粉的溶解特性。根據(jù)《食品添加劑使用標準》（GB 2760-2014）再綜合考慮四種穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑的添加量為1.0g/10g。

1.4.3 抗結(jié)劑

抗結(jié)劑用于解決由于糖類吸濕性引發(fā)的固體飲料結(jié)塊現(xiàn)象的發(fā)生。食品中最常用的應對物料結(jié)塊的方法是添加二氧化硅，二氧化硅表面的毛細孔能夠或使其附著在顆粒表面，賦予顆粒憎水性，阻止粉狀顆粒彼此粘結(jié)成塊[16]。通過單因素實驗來確定二氧化硅發(fā)揮抗結(jié)作用[17]的最佳添加量。根據(jù)《食品添加劑使用標準》（GB 2760-2014）得知其在固體飲料中最大使用量為15.0g/kg，取5份樣，每份10g分別添加0g、0.05g、0.08g、0.10g、0.12g二氧化硅。通過測定堆積密度來評定二氧化硅的抗結(jié)能力，堆積密度越小說明固體飲料顆粒越容易在溶劑中散開。

1.5 評價標準與測定方法

1.5.1 猴頭菌固體飲品的感官評定標準

選取20名同學進行感官評定相關(guān)培訓，并按照表2的標準進行評分[18-20]，回收表格，計算平均值。感官評定的標準見表2。

1.5.2 猴頭菌固體飲品的溶解性評定方法

觀察每組樣粉在沖調(diào)不攪拌和攪拌后溶解所需時間，結(jié)合溶解性評價表（見表3）對猴頭菌固體飲品溶解度進行評價。

1.5.3 猴頭菌固體飲品的沉淀率測定方法

取一定質(zhì)量已配好的速溶猴頭菌固體飲品沖調(diào)液于離心管中，離心10min，棄去上層清液，測定沉淀物的質(zhì)量。以SB表示沉淀率，計算方法為，用沉淀物質(zhì)量比上猴頭菇粉液質(zhì)量，所得的百分數(shù)即為SB。計算公式如下：

1.5.4 猴頭菌固體飲品的潤濕性測定方法

取一只干凈燒杯，加入200mL蒸餾水，稱取5g樣粉平鋪于水面之上，在靜置的條件下，記錄樣粉全部沉降所需要的時間。

1.5.5 猴頭菌固體飲品的分散性測定方法

稱取5g樣粉，將其置于干燥的燒杯中，加入50mL蒸餾水，以一定的轉(zhuǎn)速進行攪拌，記錄從攪拌開始到粉塊全部分散開所需的時間。

1.5.6 猴頭菌固體飲品的堆積密度測定方法

將樣粉從漏斗中散落至10mL的量筒中，測出10mL樣粉的質(zhì)量m;堆積密度記為ρ，ρ=m/10。

2 結(jié)果與分析

2.1 主輔料的配比

收集好20份評價表后，求得每一組產(chǎn)品的得分平均值，記錄情況見表4。進行響應面實驗，得到回歸方程為：

經(jīng)過分析得知四個因素對產(chǎn)品感官評分影響，白砂糖添加量（C）影響最大，其次是猴頭菇粉添加量（A），第三是燕麥添加量（D），最后是燕麥奶粉添加量（B）。其中，猴頭菇添加量和白砂糖添加量的影響極顯著。響應面實驗的設計見表4，響應面回歸方差分析見表5。

因為P值小于0.000 1，所以實驗模型較為顯著。圖1則反映了各因素之間的交互作用，顯然可以進一步得到結(jié)論：AD、BC、BD之間交互作用顯著，即猴頭菇與燕麥粉添加量交互顯著、白砂糖與奶粉之間交互作用顯著、奶粉和燕麥之間交互作用顯著。但是奶粉和猴頭菇粉、白砂糖與猴頭菇粉、白砂糖與燕麥之間交互作用差異不顯著。

結(jié)合實際要求，修正得到最佳的主輔料配比為猴頭菇粉37%、奶粉30%、燕麥粉11%、糖22%。再補做驗證實驗可知上述為最佳配比。

2.2 添加劑的種類和用量

2.2.1 穩(wěn)定劑的種類對沉淀率的影響

沉淀率可以反映溶液的穩(wěn)定性，穩(wěn)定劑種類對沉淀率影響如圖2所示。β-環(huán)糊精對應的沉淀率最低，即使用β-環(huán)糊精可以起到最好的穩(wěn)定溶液作用，有最明顯的增溶效果，并且CMC-Na與β-環(huán)糊精沖調(diào)后均口感細膩，效果良好;卡拉膠沖調(diào)產(chǎn)品有少許結(jié)塊;黃原膠沖調(diào)產(chǎn)品則口感較差，飲用時膠感明顯。所以β-環(huán)糊精為本飲品的最佳穩(wěn)定劑。

2.2.2 穩(wěn)定劑的種類對潤濕性和分散度的影響

潤濕性反映了在靜置情況下，樣粉完全下降所需時間，分散度表示粒子分散于介質(zhì)中不沉淀的時間，二者可反映溶解性強弱，潤濕性和分散度越弱，樣粉速溶性越好。由圖3可知，使用β-環(huán)糊精可以起到最好的促溶效果。

2.2.3 抗結(jié)劑的用量

堆積密度來測定的抗結(jié)能力，堆積密度越小說明固體飲料顆粒越容易在溶劑中散開。二氧化硅的影響如表6所示，說明最佳二氧化硅添加量為0.12g。

3 結(jié) 論

猴頭菌固體飲品的配料包含：猴頭菇、燕麥、奶粉、白砂糖、β-環(huán)糊精、二氧化硅。其中猴頭菇、燕麥、奶粉、白砂糖是主要配料，決定了產(chǎn)品的口味;β-環(huán)糊精是穩(wěn)定劑，用來維持穩(wěn)定，決定了產(chǎn)品的速溶性;二氧化硅是抗結(jié)劑，防止產(chǎn)品結(jié)塊。配方為：猴頭菇粉37%，奶粉30%，燕麥粉11%，糖22%，二氧化硅0.12g/10g，β-環(huán)糊精1.0g/10g。此配方得到的產(chǎn)品風味和速溶性均為最佳。

參考文獻

[1] 黃良水.猴頭菇的歷史文化[J].食藥用菌，2018，26（1）：54-56+60.

[2] 胡瀟文.猴頭菇成分及其生理活性的研究[D].延吉：延邊大學， 2018.

[3] 張巖.猴頭菇化學成分的研究[D].咸陽：西北農(nóng)林科技大學， 2016.

[4] 張江萍，劉靖宇.猴頭菇水不溶性膳食纖維的提取工藝研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2018，46（4）：634-637+664.

[5] Qin MM，Geng Y，Lu ZM，et al.Anti-Inflammatory Effects of Ethanol Extract of Lions Mane Medicinal Mushroom，Hericium erinaceus（Agaricomycetes），in Mice with Ulcerative Colitis[J].International Journal of Medicinal Mushrooms，2016，18（3）：227-234.

[6 ]Wang MX，Konishi T，Gao Y，et al.Anti-Gastric Ulcer Activity of Polysaccharide Fraction Isolated from Mycelium Culture of Lion's Mane Medicinal Mushroom， Hericium erinaceus （Higher Basidiomycetes）.[J].International Journal of Medicinal Mushrooms， 2015，17（11）：1055-1060.

[7] Wang DD，Zhang YQ，Yang S，et al.A polysaccharide from cultured mycelium of Hericium erinaceus relieves ulcerative colitis by counteracting oxidative stress and improving mitochondrial function[J].International Journal of Biological Macromolecules，2019（125）：572-579.

[8] Liu J，Li L，Shang X，et al.Anti-Helicobacter pylori activity of bioactive components isolated from Hericium erinaceus[J].Journal of Ethnopharmacology，2016（183）：54-58.

[9] 劉宣伯，張璐，王麗娟，等.燕麥沖調(diào)粉速溶性的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學刊），2014（12）：15-16+20.

[10] 范珺.固體飲料結(jié)塊原因和解決方式[J].食品安全導刊， 2018（28）：42-44.

[11] 云無心.猴頭菇餅干沒有養(yǎng)胃功能[J].健康博覽，2016（5）：62.

[12] 徐昊，李世瑤，趙宇慧，等.響應面法優(yōu)化枸杞粉抗結(jié)塊工藝[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2018，44（11）：216-221.

[13] 吳偉偉，金祥，周勇，等.膳食纖維固體飲料的研制[J].糧食與飼料工業(yè)，2017（6）：32-35.

[14] 劉鳳杰.燕麥淀粉物化特性及燕麥粉中風味成分的研究[D].南昌：南昌大學，2016.

[15] 牛倩文.燕麥粉溶劑保持能力及β-葡聚糖檢測方法研究[D].西安：陜西師范大學，2017.

[16] 常婧.紅棗粉返潮結(jié)塊控制與產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)研究[D].咸陽：西北農(nóng)林科技大學，2016.

[17] 黃鈺雯，施譯琳，黃嘉儀，等.糖粉產(chǎn)品中淀粉抗結(jié)劑的含量測定[J].甘蔗糖業(yè)，2017（6）：49-52.

[18] 曾習，曾思敏，龍維貞.食品感官評價技術(shù)應用研究進展[J].中國調(diào)味品，2019（3）：198-200.

[19] 畢金峰.感官評價實踐[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2016.

[20] 魏永義，尹軍杰，邱學思.分類檢驗法在食醋感官評價中的應用[J].中國調(diào)味品，2018，43（8）：122-123.