正交試驗優化香菇多糖壓片糖果的配方

劉世柱，吳欣燦，胡麗玲，王家俊，吳志君，周曉云

浙江方格藥業有限公司（慶元 323800）

香菇（Lentinus edodes）又稱花菇、冬菇、香蕈等，被譽為“植物皇后”，是全球第二大食用菌，味道鮮美，營養成分豐富，在我國的菌類歷史中占據很高地位[1-2]。香菇多糖為香菇中最主要的活性成分，經現代醫學人員證明，其在免疫調節、抗衰老、抗疲勞、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤等方面的作用顯著[3-10]。然而，香菇多糖呈現腥苦味，且聞上去也有一股不良風味，這給香菇水提物相關產品的研發帶來了很大的阻礙。

此次研究以現代壓片工藝技術為基礎，以香菇多糖為主要原料，添加山梨糖醇、微晶纖維素、木糖醇、硬脂酸鎂、三氯蔗糖等研制香菇多糖壓片糖果，并以香菇多糖壓片糖果的外觀、硬度、風味、口感等為感官評價標準，采用單因素試驗和正交試驗設計優化原輔料用量與配比，篩選出最佳配方，旨在開發一種營養豐富全面、口味清涼且方便攜帶的壓片糖果，為后續香菇多糖相關產品的開發提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 材料與試劑

香菇多糖（浙江方格藥業有限公司）；山梨糖醇、微晶纖維素、木糖醇、三氯蔗糖、硬脂酸鎂（浙江一諾生物科技有限公司），以上材料均為食品級。

1.2 儀器與設備

XS105DU電子分析天平（梅特勒-托利多國際貿易有限公司）；BS-600+電子天平（啟東友銘衡器有限公司）；UV-2600紫外可見分光光度計（蘇州島津儀器有限公司）；YG小型混合機（進杰工業設備有限公司）；ZSG·G650電熱恒溫鼓風干燥箱（上海偵翔機電科技有限公司）；篩網（浙江上虞市華豐五金儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

原料過篩混合：將香菇多糖、山梨糖醇、微晶纖維素、木糖醇與三氯蔗糖分別過0.180 mm篩網，按配方比例混合均勻，備用。

濕法制粒：物料充分混合后，噴灑體積分數為80%的食用級乙醇溶液，增加物料濕度制軟材，直至粉末手捏成團，輕壓至散，即可，將制備好的軟材用手捏成團，壓過0.850 mm篩網制粒。

干燥：將過篩得到的顆粒置于托盤中，輕輕鋪開，放入預設好溫度的鼓風干燥箱中烘干，控制水分在2.0%～4.0%左右。

整粒：將干燥后的顆粒過0.850 mm篩網和0.180 mm篩網，去除大顆粒和細粉，完成整粒。稱量整粒質量后，按照質量的1%加入硬脂酸鎂，混合均勻。

壓片：壓片前調整壓片機下沖在模內下降的深度來調節模孔的容積，從而控制片重，壓力調節器連在上沖桿上，通過調整上沖下降的高度，從而控制壓力。

質檢：根據企業內控標準對壓片糖果成品的理化指標和微生物指標進行檢驗。

1.3.3 感官評定方法

隨機選取8名食品行業研發人員或有食品加工經驗的工作人員組成感官評定小組，以壓片糖果的外觀、硬度、風味和口感等感官性狀為評價指標進行評分，產品得分=外觀評分×0.2+硬度評分×0.2+風味評分×0.3+口感評分×0.3，對8位評定人員的感官評定分數取平均值，得出最終的感官評定分數。具體感官評定標準見表1。

表1 香菇多糖壓片糖果感官評定標準

1.3.4 單因素試驗設計

1.3.4.1 香菇多糖添加量的考察

試驗分別添加5%，10%，15%和20%比例量的香菇多糖細粉，根據濕法制粒工藝流程制備壓片糖果，考察不同香菇多糖添加量對壓片糖果風味和口感的影響。

1.3.4.2 不同比例稀釋劑的考察

試驗選用4個比例的MCC和山梨糖醇（1∶9，3∶7，5∶5和7∶3），根據濕法制粒工藝流程制備壓片糖果，考察不同比例稀釋劑對壓片糖果硬度和口感的影響。

1.3.4.3 木糖醇添加量的考察

試驗分別添加7%，10%，13%和16%比例量的木糖醇，根據濕法制粒工藝流程制備壓片糖果，考察不同木糖醇添加量對壓片糖果感官品質的影響。

1.3.4.4 矯味劑添加量的考察

試驗分別添加0.07%，0.1%和0.13%比例量的三氯蔗糖，根據濕法制粒工藝流程制備壓片糖果，考察壓片糖果的矯味效果。

1.3.4.5 潤滑劑添加量的考察

試驗分別添加1%，2%和3%比例量的硬脂酸鎂，考察顆粒流動性，同時考察壓片糖果的外觀。

1.3.5 正交試驗設計

在單因素試驗結果的基礎上，以香菇多糖添加量、MCC與山梨糖醇比例、木糖醇添加量、三氯蔗糖添加量作為正交試驗考察因素，各取3個水平，進行L9(34)正交試驗，以感官評分作為參考指標，篩選出香菇多糖壓片糖果的最佳配方。正交試驗因素與水平設計見表8。

表8 正交試驗因素與水平設計L9(34)

1.3.6 檢驗項目及方法

1.3.6.1 感官檢驗

感官檢驗標準如表1所示，理化指標和微生物指標檢測標準如表2所示。

表2 理化指標和微生物指標

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 香菇多糖添加量對糖果感官品質的影響

由表3可知，隨著香菇多糖添加量的增大，壓片糖果的口感變苦，粉末感增強，尤其當香菇多糖添加量大于15%時，口味明顯受到影響。綜合考慮壓片糖果口感及香菇多糖所具有的藥理活性，初步確認香菇多糖添加量10%為宜。

表3 香菇多糖添加量對糖果感官品質的影響

2.1.2 不同比例稀釋劑（MCC∶山梨糖醇）對糖果感官品質的影響

由表4可知，隨著山梨糖醇添加量的增大，壓片糖果的口感逐漸變甜，硬度逐漸變小，且當MCC與山梨糖醇的比例達到3∶7時，該香菇多糖壓片糖果硬度適中，甜度適宜。因此，初步確認稀釋劑MCC與山梨糖醇的比例3∶7為宜。

表4 不同比例稀釋劑對糖果感官品質的影響

2.1.3 木糖醇添加量對糖果感官品質的影響

由表5可知，隨著木糖醇添加量的增大，壓片糖果給口腔帶來的清涼感逐漸上升，當木糖醇添加量大于10%時，清涼感明顯。由于木糖醇能有效預防齲齒，在口腔保健中可發揮很好的作用[11]，因此，初步確認木糖醇添加量16%為宜。

表5 木糖醇添加量對糖果感官品質的影響

2.1.4 三氯蔗糖添加量對糖果感官品質的影響

由表6可知，當三氯蔗糖添加量為0.1%時，風味適中，口感較好，三氯蔗糖過多或過少對口感影響較大，因此，初步確認三氯蔗糖添加量0.1%為宜。

表6 三氯蔗糖添加量對糖果感官品質的影響

2.1.5 硬脂酸鎂添加量對糖果感官品質的影響

由表7可知，硬脂酸鎂添加量為1%，2%和3%時，均能達到工藝要求，考慮到硬脂酸鎂呈疏水性并能阻滯有效成分從固體劑型中溶出，因此在配方中應盡量使其濃度降至最低[12]。因此，潤滑劑硬脂酸鎂添加量應選擇1%為宜。

表7 硬脂酸鎂添加量對糖果感官品質的影響

2.2 正交優化試驗結果與分析

根據表8和表9極差分析結果可知，各因素對香菇多糖壓片糖果的感官評分影響的主次順序為A＞D＞C＞B，即香菇多糖添加量＞三氯蔗糖添加量＞木糖醇添加量＞MCC與山梨糖醇的混合比例。通過極差分析得到最優組合A1B2C3D2，正交試驗最優組合為A1B2C2D2，由表10經試驗驗證得到最佳組合方案為A1B2C3D2，即香菇多糖添加量為8%，MCC∶山梨糖醇為3∶7，木糖醇添加量為18%，三氯蔗糖添加量為0.1%。

表9 正交試驗結果與分析

表10 驗證試驗結果

根據表11方差分析結果可知，因素A（香菇多糖添加量）對壓片糖果感官品質有非常顯著的影響，因素D（三氯蔗糖添加量）對壓片糖果感官品質有顯著的影響，因素B（MCC與三氯蔗糖的混合比例）與因素C（木糖醇添加量）對壓片糖果感官品質影響較小。

表11 正交試驗結果方差分析表

3 質量檢驗

香菇多糖壓片糖果各項指標測定結果見表12。試驗結果表明，香菇多糖壓片糖果的感官指標、理化指標、微生物指標均符合相應要求。

表12 指標測定結果

4 結論

研究以香菇多糖為原材料，通過濕法制粒制備得到香菇多糖壓片糖果。采用單因素分析和正交試驗優化產品配方，得到最佳配方：香菇多糖添加量為8%，微晶纖維素（MCC）與山梨糖醇混合比例為3∶7，木糖醇添加量為18%，三氯蔗糖添加量為0.1%，硬脂酸鎂添加量為1%。在該配方下制得的壓片糖果口感清涼、甜度適宜，具有良好的感官品質，各項指標均符合相應的國家標準。香菇多糖與壓片糖果相結合，改善了傳統食用菌提取物風味問題，擴大了食用菌提取物的應用范圍，為后續食用菌提取物的開發提供參考。