銀耳多糖對卡拉膠-魔芋膠復配果凍性狀的影響

張青，李季楠

上海輝文生物技術股份有限公司 （上海200120）

銀耳（TremellafuciformisBerk）又稱雪耳、白木耳，是真菌類銀耳科銀耳屬植物，中醫藥學認為銀耳子實體可入藥，其味甘、淡、性平、無毒，具有滋補生津、潤肺養胃的功效[1]，銀耳多糖（Tremellafuciformispolysaccharide，TFPS）是以銀耳子實體為原料，經水提、醇沉及純化得到的一種帶有分支的酸性黏多糖類[2]，是銀耳的主要活性成分。現代藥理研究表明銀耳多糖具有抗氧化、免疫調節、抗炎癥、降血糖和降膽固醇等生理功能[3-4]。Xu等[5]研究發現在高濃度下，銀耳多糖能夠形成更致密的糾纏網絡和剛性分子鏈結構，且在高頻率條件下表現出類固體流變行為；劉婷婷等[6]發現銀耳多糖可改善結冷膠復配體系的彈性、黏性和持水性；楊嘉丹等[7]發現銀耳多糖在低溫及高角頻率條件下可能形成弱凝膠；Zhang等[8]研究發現銀耳多糖能夠顯著增加肌原纖維蛋白凝膠的硬度、持水力和彈性。這些研究證明銀耳多糖與常見膠體復配可以有效改善其凝膠特性，也為銀耳多糖在凝膠類果凍產品中的添加提供理論基礎。

果凍是以水、食糖、膠凝劑等為主要原料，經溶膠、調配、殺菌等工序制得的膠凍狀食品，根據從包裝容器中倒出后是否能保持原有形態，又可分為凝膠狀和半流體凝膠狀果凍即可吸果凍[9]，市售果凍類產品多以卡拉膠和魔芋膠復配體系為膠凝劑，而銀耳多糖對該體系凝膠特性的影響尚無文獻報道。故試驗向卡拉膠-魔芋膠復配果凍中分別添加2種不同分子量及不同比例的銀耳多糖，分析其對卡拉膠-魔芋膠復配凝膠體系質構及持水性的影響，以期為銀耳多糖在果凍類產品中的應用提供一定理論參考。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

卡拉膠、魔芋粉（北連生物科技有限公司）；銀耳多糖（TFPS1和TFPS2，上海輝文生物技術股份有限公司）；白砂糖、檸檬酸、檸檬酸鈉、氯化鉀（均為食品級）。

1.2 主要儀器與設備

剪切攪拌器（RW 20D，德國IKA公司）；電熱恒溫水浴鍋（HWS-24，上海一恒科學儀器有限公司）；溫度計（探針式，米特爾電氣有限公司）；電子天平（MP2002，上海舜宇恒平科學儀器有限公司）；分析天平（FA1004，上海精密科學儀器有限公司）；旋轉黏度計（NDJ-5S，上海舜宇恒平科學儀器有限公司）；質構儀（TMS-PRO，美國FTC公司）。

1.3 工藝流程

干物料混合→膠液的制備→調配→灌裝→殺菌→冷卻→成品

1.4 制作要點

1) 稱取配方質量膠體、氯化鉀、銀耳多糖、白砂糖等干物料，卡拉膠、魔芋膠、銀耳多糖應先與白砂糖充分干混均勻，以便親水膠體在水中更好分散。

2) 加入室溫水中，以300～400 r/min轉速攪拌溶解，并置于85 ℃水浴加熱（10～15 min），促進膠體完全溶解，補足因加熱蒸發損失的水分。

3) 溶液冷卻至65～70 ℃時，用10%的檸檬酸溶液進行調配。

4) 趁熱灌裝至規格相同的可密封容器中。

5) 于水浴中進行滅菌（85 ℃，15 min）。

6) 降溫冷卻成型。

1.5 銀耳多糖添加量

試驗中可吸型果凍中總膠體濃度0.2%，凝膠型果凍中總膠體濃度0.7%。

在預試驗結果的基礎上，凝膠型果凍配方和可吸型果凍配方中添加不同比例梯度、不同分子量的銀耳多糖，以比較2種銀耳多糖對卡拉膠-魔芋膠復合凝膠結構的影響。

在凝膠型果凍配方中，TFPS1添加量為0.4%，0.6%，0.8%和1.0%，TFPS2添加量為0.04%，0.05%，0.06%和0.07%。在可吸型果凍配方中，TFPS1添加量為0.3%，0.4%，0.5%和0.6%，TFPS2添加量為0.01%，0.02%，0.03%和0.04%。

1.6 質構特性測定

TMS質構儀在室溫下進行測定。測試參數：檢測模式TPA500，探頭為直徑25.4 mm通用型圓柱探頭，力量感應元量程400 N，探頭回升到樣品表面高度55 mm，樣品形變百分比30%，測試前、測試中和返回速度均為30 mm/min，起始觸發力0.3 N，測試循環次數2次，測定樣品硬度、彈性、咀嚼性和膠黏性。

1.7 凝膠溫度的測定[10]

將溶解完全的料液從水浴鍋中取出約10 mL，倒入量筒中，使溫度自然下降，不斷傾斜量筒觀察是否形成凝固狀態，記錄液面不再流動時的溫度為凝膠形成溫度。

1.8 黏度的測定

1.8.1 膠體溶液的配制及黏度測定

將0.5 g膠體邊攪拌邊加入99.5 g去離子水中，水浴加熱至85 ℃并保溫10 min，促進膠體溶解，冷卻至室溫后使用NDJ-5S旋轉黏度計進行測定。

1.8.2 料液黏度[11]

取溶解完全并調酸后的料液轉移至適當的容器中，于75 ℃保溫5 min平衡料液，使用NDJ-5S旋轉黏度計2號轉子、60 r/min轉速，測定黏度大小。

1.9 樣品析水率測定

記錄袋裝果凍樣品澆注料液質量M1（g），定期儲存10，20，30和40 d，傾倒出析出的水分，計質量為M2（g）[10]。析水率按式（1）計算。

1.10 果凍品質感官評價標準

凝膠型果凍和可吸型果凍的評分項由質構物性、口感、氣味及滋味、色澤4個部分構成，滿分100分，由10人組成感官評定小組進行評定。

1.11 數據處理

所有樣品平行測定3次，試驗數據采用SPSS 26進行統計分析，顯著性水平為P＜0.05，采用Origin 2022進行圖片繪制。

2 結果與分析

2.1 試驗用膠體多糖基本理化參數

卡拉膠是一種線性無分支的陰離子多糖，水溶液呈堿性，結構上帶有約20%的硫酸酯基團，故多糖分子帶負電性。因結構中硫酸酯基團數量較少，靜電斥力帶來的分子鏈間伸展程度較小，更傾向于形成雙螺旋結構，宏觀表現為溶液黏度較小且可形成脆性凝膠[12]。魔芋膠是從魔芋球莖中提取的一種中性多糖，水溶液具有較高的黏度，單一的魔芋膠在堿性條件下可形成凝膠[13]。銀耳多糖是一種酸性雜多糖，輝文生物提供的TFPS1為小分子銀耳多糖且具有高濃低黏特性，TFPS2則為大分子銀耳多糖且低濃高黏，兩者均具有良好透明度，如表1所示，相同質量濃度下，TFPS2的黏度是TFPS1的130倍。

表1 果凍質構感官評分標準

表2 試驗用膠體的理化特性

2.2 銀耳多糖對凝膠型果凍料液狀態的影響

如圖1所示，TFPS1對凝膠型果凍料液黏度和凝膠溫度均無顯著影響。TFPS2則可顯著增大凝膠型果凍的料液黏度，但對凝膠溫度的影響相對較小，0.07% TFPS2加入后，凝膠型果凍料液黏度增加約35%，原因可能是TFPS2具有較大分子鏈，在溶解過程中在液體內部伸展，與其他膠體分子纏繞，從而增加凝膠型果凍的料液黏度。

圖1 銀耳多糖對凝膠型果凍料液黏度和凝膠溫度的影響

2.3 銀耳多糖對凝膠型果凍質構的影響

從圖2可知，隨著銀耳多糖TEPS1的添加，凝膠型果凍的硬度、膠黏性、咀嚼型都有顯著增高趨勢。相關研究表明，卡拉膠和魔芋膠之間存在強烈的協同作用，且認為是卡拉膠的硫酸酯基團，與魔芋膠分子鏈上的羥基形成氫鍵，當溫度下降時其分子鏈間形成大量結合點，最終魔芋膠穿插于卡拉膠凝膠網格中，顯著改善凝膠強度與彈性[14]。在此推測TEPS1增強卡拉膠-魔芋膠復配凝膠質構特性的作用機制：一方面，TEPS1加入可能在卡拉膠-魔芋膠復配凝膠網絡中起到填充作用，從而增大凝膠強度；另一方面，有研究顯示小分子糖類和多元醇類共溶劑（如蔗糖、山梨糖醇、甘油等）可顯著影響卡拉膠的凝膠結構[15]，并可用于改善凝膠的強度和穩定性，主要是此類共溶劑的存在誘導增強周圍水分子的氫鍵網絡結構，進而增強疏水效應，從而促進大分子之間的締合；在凝膠相中，此類小分子多元醇和凝膠聚合物之間存在一定的鍵合作用[16]，在該體系中推測TFPS1與蔗糖亦可形成共溶劑，從而誘導產生類似的凝膠增強效應。

圖2 銀耳多糖對凝膠型果凍質構參數的影響

TFPS2加入則使其硬度、膠黏性和咀嚼性均呈先增大后減小的趨勢。TFPS2添加量低于0.06%時對質構無顯著影響，但添加量進一步增大至0.07%時凝膠硬度顯著減小，其余質構參數亦呈減小趨勢。究其原理：一方面可能是TFPS2結構中含有一定數量的葡萄糖醛酸，在水溶液中同樣以陰離子聚集體形式存在[17]，超過一定數量可能干擾卡拉膠與魔芋膠之間的結合，使原有卡拉-魔芋凝膠體系的凝膠強度下降；另一方面TFPS2在溶液中可與水分子的羥基形成氫鍵，結合大量的水產生黏度增大體系黏性質構，且基質黏度增大可能限制卡拉膠分子鏈的解纏和擴散及后續雙螺旋結構的形成，最終導致凝膠強度顯著下降。

2.4 銀耳多糖對可吸型果凍料液狀態的影響

如圖3所示，TFPS1的加入對料液黏度和凝膠溫度均無顯著影響。TFPS2的加入則可使料液黏度顯著增大，添加0.04% TFPS2后，可吸果凍料液黏度增加約90%，但對凝膠溫度的影響相對較小。黏度增加表明TFPS2大分子鏈在溶液內部伸展纏繞，并可能對凝膠結構產生一定程度影響，將在后續結果中呈現。

圖3 銀耳多糖對可吸型果凍料液黏度和凝膠溫度的影響

2.5 銀耳多糖對可吸型果凍質構的影響

如圖4所示，添加0.3%～0.6% TFPS1使可吸型果凍的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性均呈增大趨勢，其中在添加0.6% TFPS1時，果凍的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性均顯著增加，與空白組相比分別增加79%，59%，47%和120%。TFPS2添加量0.01%～0.03%時對可吸型果凍的質構參數無顯著變化，但添加量增加至0.04%時，可吸型果凍的硬度、膠黏性與咀嚼性分別減小22%，23%和21%。

圖4 銀耳多糖的加入對可吸果凍質構參數的影響

2.6 銀耳多糖對果凍析水率的影響

析水是指液體從固體類產品（如醬料、果凍、肉糜等）中滲出的過程，常用離心、過濾等方法來評價析水程度，對于食品體系來說，析出的物質一般是凝膠內的糖、鹽和一些可溶性聚合物的溶液。因果凍凝膠是從液態向固態轉變的過程，在凝膠后大分子自由構象數量減少，體系失去部分熵，聚合物分子鏈回復到初始狀態，產生部分收縮，繼而在凝膠內部產生壓力，使內部的液體滲出[18-19]。研究表明果凍凝膠的滲透壓和黏彈性對果凍析水有較大影響，因此以卡拉膠為主體形成的果凍脆性凝膠體系極易脫水收縮[20]，產生析水現象。

如圖5所示，儲存1 d后，卡拉膠-魔芋膠復配凝膠體系均出現不同程度析水，并且可吸型果凍的析水率（＜45%）顯著高于凝固型果凍（＜18%），由此可驗證增加總膠體用量可有效減少果凍析水[18]，TFPS1的加入對2種類型果凍析水情況無顯著影響，而TFPS2則能夠在一定程度上延緩果凍的析水，且持水率隨TFPS2添加量的增加而增大，由此推測一方面是因為TEPS2分子量大，在水中具有極強的保水性，能夠幫助束縛凝膠結構中的部分自由水，另一方面有研究表明增加滲透壓和黏彈性均可防止析水現象的發生[20]，TFPS2的加入增加果凍體系內部的黏彈性，從而可以提高果凍的持水能力。

圖5 銀耳多糖對果凍析水率的影響

2.7 銀耳多糖對果凍感官品質的影響

感官評價是測評食品品質的重要方法之一。通過感官評價，可以反映食用者對產品的接受程度與喜好程度，也從一定程度反映各組別產品的感觀差異。從表3可知，TEPS對產品的滋氣味和色澤無影響，對質構物性和口感影響較大。對凝膠型果凍，產品的彈性和膠感隨TEPS1增加呈現較顯著增加趨勢，而TEPS2的增加對產品質構和口感基本無影響，感官分數與空白組較為接近，這與質構分析結果基本吻合。綜合評分在1.0% TFPS1時最高，顯著高于其他分組，此時產品入口細膩、膠感最強、咀嚼性最好。對可吸型果凍，添加TFPS對產品質構物性有一定影響，產品的硬度和咀嚼性隨TEPS1增加呈現增加趨勢，使可吸型果凍口感的順滑度和流動性大幅降低，而TFPS2對產品質構和口感影響較小。對比2種產品類型的感官評價表可知，TEPS1、TEPS2可在一定添加量范圍添加在卡拉膠-魔芋膠復配體系果凍中，有助于改善整體性狀。

3 結論

銀耳多糖是一種酸性黏多糖，可一定程度上調控果凍凝膠的硬度、黏彈性和持水性。TFPS1的加入能夠顯著改善凝膠型果凍（0.4%～1.0% TFPS1）和可吸型果凍（0.3%～0.6% TFPS1）的硬度、咀嚼性、彈性和膠黏性，同時對果凍料液黏度、凝膠溫度及均無顯著影響；TFPS2添加量較小時對果凍凝膠體系（凝膠型果凍TFPS2＜0.06%，可吸型果凍TFPS2＜0.03%）的質構參數無顯著影響，但一定程度上延緩果凍的析水，但TFPS2添加量較大時則可能導致料液黏度顯著增加，凝膠硬度和咀嚼性顯著減小。因此，在實際生產過程中可根據果凍產品類型和生產需要選擇不同分子量的銀耳多糖，不僅有助于改善果凍性狀，同時將賦予果凍一定的營養功能特性。