粗纖維牛肝菌果凍制作工藝及優化

李京泓，周佳蕊，郭 彤，劉 坤

（1. 河北經貿大學生物科學與工程學院，河北石家莊 050061；2. 南開大學泰達生物技術研究院，天津 300000）

果凍是一種低能量、高膳食纖維的健康食品[1]，作為一種老少皆宜的零食一直深受消費者的喜愛。傳統果凍一般只注重果凍的口味、外觀等因素，21 世紀的今天，人們更注重健康問題，具有高營養價值和一定保健功能的果凍可能是未來的發展方向[2]。

山藥約含淀粉65%，蛋白質9%，纖維1.2%和多種生物活性物質，是預防糖尿病和心臟病的功能性食品[3]。蕎麥富含粗纖維、黃酮、高活性蛋白質等具有降糖生物活性的成分[4]，廣泛應用于各種食品的制作，如降糖酸奶[5]等。點柄粘蓋牛肝菌（Suillus granulatus） 是牛肝菌科、粘蓋牛肝菌屬的一種可食用真菌[6]，富含甾類、酚酸類及各種色素等成分[7-8]，且真菌的次生代謝物色素是食品天然色素和食品添加劑的良好來源[9]，具有極高的經濟價值和生物價值[10]。以粗纖維山藥粉和蕎麥粉為主要原料、以點柄粘蓋牛肝菌中提取得到的色素提取物為色素添加劑、羅漢果甜苷為甜味劑、檸檬酸為酸味劑、卡拉膠為凝固劑探究粗纖維牛肝菌保健型果凍的最佳制作工藝，以期為點柄粘蓋牛肝菌色素提取物的應用及新型果凍的研制提供借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1 原料及輔料

蕎麥粉、山藥粉、卡拉膠、羅漢果甜苷、檸檬酸、點柄粘蓋牛肝菌菌粉（食品級）。

1.2 儀器設備

HH-數顯恒溫水浴鍋，江蘇市榮華儀器制造有限公司產品；電子天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司產品；電磁爐，廣州美的生活電器有限公司產品。

1.3 工藝流程

①山藥粉→涼水溶解→熬煮至澄清；

②蕎麥粉→熬煮→過濾；

①+②→點柄粘蓋牛肝菌色素提取物、卡拉膠、羅漢果甜苷、檸檬酸→調配→注模→滅菌→冷卻。

1.4 試驗方法

1.4.1 單因素試驗

（1） 山藥粉和蕎麥粉配比篩選。分別取質量比為1∶3，1∶2，1∶1，2∶1，3∶1 的山藥粉和蕎麥粉過篩，根據山藥粉和蕎麥粉的色澤、香味確定山藥粉和蕎麥粉的最佳配比。

（2） 山藥蕎麥粉添加量篩選。以水的質量計，在添加卡拉膠2%，羅漢果甜苷0.1%，檸檬酸0.1%的基礎上分別添加0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，3.0%的山藥蕎麥粉進行單因素試驗，通過感官評價確定山藥蕎麥粉的最佳添加量。

（3） 卡拉膠添加量篩選。以水的質量計，添加山藥蕎麥粉1.5%，羅漢果甜苷0.1%，檸檬酸0.1%，然后分別添加0.50%，0.75%，1.00%，1.25%，1.50%的卡拉膠進行單因素試驗，并對果凍感官進行評價，確定卡拉膠的最佳添加量。

（4） 羅漢果甜苷添加量篩選。以水的質量計，添加卡拉膠2%，檸檬酸0.1%，山藥蕎麥粉1.5%，然后分別添加0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的羅漢果甜苷進行單因素試驗，并對果凍感官進行評價，確定羅漢果甜苷的最佳添加量。

（5） 檸檬酸添加量篩選。以水的質量計，添加卡拉膠2%，羅漢果甜苷0.1%，山藥蕎麥粉1.5%，然后分別添加0.06%，0.07%，0.08%，0.09%，1.00%的檸檬酸進行單因素試驗，并對果凍感官進行評價，確定檸檬酸的最佳添加量。

（6） 點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量篩選。以水的質量計，添加卡拉膠2%，羅漢果甜苷0.1%，檸檬酸0.1%，山藥蕎麥粉1.5%，然后分別添加0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的點柄粘蓋牛肝菌色素進行單因素試驗，并對果凍感官進行評價，確定點柄粘蓋牛肝菌色素的最佳添加量。

1.4.2 響應面試驗設計

在單因素試驗的基礎上，以山藥粉和蕎麥粉添加量、卡拉膠添加量、點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量為影響因素，感官評價得分為響應值，根據Box-behnken 模型進行響應面試驗設計。

響應面試驗自變量因素與水平設計見表1。

表1 響應面試驗自變量因素與水平設計/%

1.5 產品的感官評價指標

試驗由15 名食品專業不同年級的學生組成感官評價小組對果凍進行評價打分。根據色澤（20 分）、滋味（30 分）、氣味（30 分）、組織狀態（20 分） 等指標進行評分，取其平均值四舍五入為整數。

粗纖維牛肝菌果凍感官評價指標見表2。

表2 粗纖維牛肝菌果凍感官評價指標

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 山藥粉和蕎麥粉配比對果凍感官品質的影響

山藥粉和蕎麥粉配比對果凍品質的影響見圖1。

圖1 山藥粉和蕎麥粉配比對果凍品質的影響

由圖1 可知，當蕎麥粉山藥粉質量比為1∶1時，感官評分較高，產品的色澤最為宜人、山藥粉和蕎麥粉的香味更加均勻。

2.1.2 山藥蕎麥粉添加量對果凍品質的影響

山藥粉蕎麥粉添加量對果凍品質的影響見圖2。

由圖2 可知，當山藥蕎麥粉添加量為1%時，果凍感官評分最高。添加量過少味道寡淡，沒有蕎麥和山藥的香氣，添加量過多，味道過于濃郁，蕎麥苦澀味明顯。

圖2 山藥粉蕎麥粉添加量對果凍品質的影響

2.1.3 卡拉膠添加量對果凍品質的影響

卡拉膠添加量對果凍品質的影響見圖3。

由圖3 可知，當卡拉膠添加量為1.25%時果凍富有彈性、脆度適中，感官評分最高。當卡拉膠添加量過少時，果凍無法成型，添加量過多時，果凍過硬，且膠味明顯。

圖3 卡拉膠添加量對果凍品質的影響

2.1.4 羅漢果甜苷添加量對果凍品質的影響

羅漢果甜苷添加量對果凍品質的影響見圖4。

圖4 羅漢果甜苷添加量對果凍品質的影響

由圖4 可知，當羅漢果甜苷添加量為0.15%時，果凍甜味適中，感官評分最高，且符合國家標準。羅漢果甜苷添加量太大將導致果凍味道過甜而有苦澀味。

2.1.5 檸檬酸添加量對果凍品質的影響

檸檬酸添加量對果凍品質的影響見圖5。

由圖5 可知，當檸檬酸添加量為0.08%時，果凍酸味適中，感官評分最高，且符合國家標準。

圖5 檸檬酸添加量對果凍品質的影響

2.1.6 點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量對果凍品質的影響

點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量對果凍品質的影響見圖6。

由圖6 可知，點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量為0.15%時感官評分最高，此時色澤為誘人的淡黃色。當添加量超過此值時，果凍顏色偏向于褐色，感官評分呈下降趨勢。

圖6 點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量對果凍品質的影響

2.2 響應面試驗結果與分析

2.2.1 模型的建立及顯著性檢驗

以單因素試驗結果為基礎，感官評分為指標，采用Box-behnken 模型進行三因素三水平試驗設計。

響應面試驗設計及結果見表3。

表3 響應面試驗設計及結果

運用Design Expert V8.0.6 軟件對表3 中得分進行擬合，得回歸方程：

對于上述回歸方程進行方差分析，R2為0.996 3，校正R2為0.991 6，預測R2為0.981 7，信噪比為44.017。

回歸方程方差分析見表4。

表4 回歸方程方差分析

由表4 可知，所建立模型的p＜0.000 1，極顯著；失擬差p=0.751＞0.05，不顯著，表明模型可靠性較高，試驗誤差較小，因此可以對粗纖維牛肝菌果凍的感官評分進行分析和預測。其中A、B、C 均為極顯著水平，即蕎麥山藥粉添加量、卡拉膠添加量、點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量均達到極顯著水平，且蕎麥山藥粉添加量、卡拉膠添加量對感官評分的影響略大于點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量。交互項AB 和BC 對結果影響顯著，二次項A2、B2、C2對結果影響極顯著。

2.2.2 響應面分析

兩因素交互作用對粗纖維牛肝菌果凍感官評分影響的響應面曲線見圖7。

根據模型所作的響應曲面及其等高線圖可比較形象直觀地展現出各試驗因素之間的相互關系，且響應面圖傾斜程度與響應值對因素的變化呈正比。由圖7 可知，當點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量、蕎麥山藥粉添加量和卡拉膠添加量與粗纖維牛肝菌果凍感官評分存在一定相關性。經過Design Expert 8.0.6 軟件對回歸方程進行多次回歸可知粗纖維牛肝菌果凍最佳制作工藝為蕎麥山藥粉添加量0.90%，卡拉膠添加量1.28%，點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量0.091%，為了便于操作，將最佳制作工藝參數修訂為蕎麥山藥粉添加量1.0%，卡拉膠添加量1.25%，點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量0.1%，在此最優條件下進行試驗，粗纖維牛肝菌果凍的感官評分為91 分，與理論值89.51 分較為一致，驗證了模型的可靠性。

圖7 兩因素交互作用對粗纖維牛肝菌果凍感官評分影響的響應面曲線

3 結論

以單因素試驗結果為基礎，感官評價為指標，設計響應面試驗，通過回歸方程與方差分析確定此種粗纖維牛肝菌果凍最佳制作工藝為蕎麥山藥粉添加量1.0%，卡拉膠添加量1.25%，點柄粘蓋牛肝菌色素提取物添加量0.1%。在該工藝條件下制作的粗纖維牛肝菌果凍為淡黃色，且色澤均一、酸甜適中，富有彈性，具有山藥粉和蕎麥粉獨特風味，且充分發揮了山藥粉、蕎麥粉、羅漢果甜苷、點柄粘蓋牛肝菌色素提取物的降糖等生物活性，使果凍具有一定的保健功能和營養價值，符合當今廣泛開發利用天然健康原料生產食品產品的趨勢。