杜仲裂褶菌菌質(zhì)無糖食品的研制

化雪艷，李 碩，唐克華，劉文柱

(吉首大學(xué)林產(chǎn)化工工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南張家界427000)

杜仲(Eucommia ulmoides Olive.)又名思仙、絲連皮等，系第四季冰川運(yùn)動(dòng)孑遺樹種，是我國特有的單科單屬單種植物?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》將杜仲列為上品中藥材，記載其“味辛平，主腰膝疼，補(bǔ)中益氣，堅(jiān)筋骨，強(qiáng)志。除陰下濕癢，小便余瀝。久服輕身耐老”［1］。60余年來關(guān)于杜仲化學(xué)成分及藥理學(xué)研究的結(jié)果表明:杜仲具有調(diào)節(jié)血壓、降血脂、抗衰老、抗腫瘤、保肝利膽、抗菌消炎、鎮(zhèn)靜止疼、利尿等生理功效［2-4］。目前，已研制出杜仲茶、杜仲醋、杜仲復(fù)合飲品、杜仲晶、杜仲酒、杜仲咖啡、杜仲面條、杜仲硬糖等功能食品［5-6］。富含亞麻酸的杜仲籽油業(yè)已開發(fā)出軟膠囊保健食品商品［7］，已列入新資源食品目錄［8］。

裂褶菌(Schizophyllum commune)又稱樹花、八擔(dān)柴、雞冠菌等，是傳統(tǒng)的珍貴食藥用菌［9］。裂褶菌多糖為裂褶菌的主要活性成分，具有抗菌消炎、抗疲勞、抑制腫瘤，以及增強(qiáng)免疫力、抗輻射等多種生理活性［10］。

“菌質(zhì)”是藥用真菌固體發(fā)酵的產(chǎn)物，包括菌絲體及代謝產(chǎn)物、固體培養(yǎng)基被分解產(chǎn)物、未被分解的固體培養(yǎng)基殘留物等，是一種復(fù)雜的菌絲體產(chǎn)物體系［11］。菌質(zhì)的研究與利用集中于藥性菌質(zhì)及菌物藥方面［12-13］，關(guān)于菌質(zhì)食品的研究報(bào)道很少。目前，鄔建國等［14］研究了裂褶菌固體發(fā)酵葛根渣制備膳食纖維的工藝，劉亮等［15］研制了杜仲茶酸奶，余有貴等［16］研制了靈芝蕨渣菌質(zhì)可溶性膳食纖維的制備工藝，郭立瓊等［17］研制了靈芝發(fā)酵茶，胡景霞等［18］研制了蛹蟲草燕麥菌質(zhì)麥片，侯軍等［19］研制了蛹蟲草綠茶菌質(zhì)茶。

我國杜仲開發(fā)利用雖已形成產(chǎn)業(yè)，但發(fā)展存在多方面問題［20］，亟待加強(qiáng)科技創(chuàng)新支撐力度。本文以裂褶菌固體發(fā)酵杜仲皮制備杜仲菌質(zhì)，測定了菌質(zhì)主要成分，研究了以菌質(zhì)為主要原料的無糖食品制作配方。研制的杜仲菌質(zhì)無糖食品，含有一定量的杜仲活性成分和裂褶菌菌絲體活性成分，具有相應(yīng)地保健功效，為杜仲研發(fā)菌質(zhì)功能食品新產(chǎn)品提供了科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

杜仲皮 購自張家界市慈利縣景龍橋鄉(xiāng)藥材商;裂褶菌菌株11-S 由通訊作者團(tuán)隊(duì)從蛇足石杉中分離純化得到的內(nèi)生菌，其PCR產(chǎn)物經(jīng)上海生工生物技術(shù)有限公司純化和DNA-ITS測序，序列入Genebank數(shù)據(jù)庫比對，結(jié)合菌類子實(shí)體形態(tài)特征，按Ainsworth分類系統(tǒng)進(jìn)行鑒定;97.0%甜菊糖甙 諸城市浩天藥業(yè)有限公司;PP-02南瓜純粉 內(nèi)蒙古沙漠貴族食品有限公司;面粉、起酥油、食用調(diào)和油、食鹽、泡打粉 均為市售食品級。

超凈工作臺 蘇凈集團(tuán)安泰公司;日立U-3900分光光度計(jì) 日立高新技術(shù)公司;HH型數(shù)顯電熱恒溫水浴鍋 江蘇金壇金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠;KDN-AZ智能型定氮儀 上海新嘉電子有限公司;SM-52電熱高壓滅菌鍋 日本YAMATO公司;AA6300日本島津原子吸收光譜儀 日本島津公司;AFS-230E雙道原子熒光光度計(jì) 北京科創(chuàng)海光儀器有限公司;YB-1000A型高速多功能粉碎機(jī) 上海力箭機(jī)械有限公司;金昶電烤箱 佛山市順德區(qū)金昶電器實(shí)業(yè)有限公司;JA2003電子天平 上海良平儀表儀器有限公司;自制餅干模具等。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

1.2.1.1 杜仲裂褶菌菌質(zhì)制備 杜仲皮→粉碎→高壓滅菌→接種裂褶菌菌種→固體培養(yǎng)→菌質(zhì)烘干→粉碎，過篩。

1.2.1.2 菌質(zhì)成分的測定 菌質(zhì)中半纖維素、纖維素、木質(zhì)素的含量測定采用王玉萬［21］方法;總多糖含量測定采用蒽酮-硫酸法［22］;總黃酮含量測定采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法［23］;脂肪含量測定參考國標(biāo)GB5009.5-2003，采用索氏抽提法;總蛋白質(zhì)含量測定參考GB5009.6-2003，采用凱氏定氮法;總砷(As)含量參照GB 5009.11-2003測定，總鉛(Pb)含量參照GB 5009.12-2010測定。

1.2.1.3 菌質(zhì)無糖食品制作工藝流程［24-25］

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 杜仲皮處理 用濕毛巾除去干杜仲皮表面灰塵，粉碎并過2mm篩，除去呈絮狀的杜仲膠，備用。杜仲皮粉碎時(shí)不宜過細(xì)，否則易造成培養(yǎng)基質(zhì)透氣性差，將影響裂褶菌生長。

1.2.2.2 菌質(zhì)培養(yǎng) 準(zhǔn)確稱取1份杜仲皮粉，再按照每份杜仲皮總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1%、1%、2%和2%，分別稱取KH2PO4、Ca(OH)2、蔗糖和石膏粉，與杜仲皮粉混合攪拌。然后向混合原料中加入潔凈自來水，反復(fù)揉搓混勻，再以塑料膜覆蓋4～6h，裝瓶前調(diào)整該培養(yǎng)基質(zhì)的水分含量在50%～65%質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍。將培養(yǎng)基質(zhì)裝入洗凈烘干的培養(yǎng)瓶中，放入高壓滅菌鍋并在121℃下滅菌1h，冷卻后先置無菌室放置72h，經(jīng)檢查滅菌合格即可無菌操作接入裂褶菌菌種。接入菌種的培養(yǎng)瓶置潔凈培養(yǎng)室培養(yǎng)，觀察記錄菌絲滿瓶底時(shí)間，總計(jì)培養(yǎng)60±3d，培養(yǎng)的菌質(zhì)具有濃郁菌香。

1.2.2.3 菌質(zhì)烘干處理 將培養(yǎng)到設(shè)定時(shí)間的菌質(zhì)從培養(yǎng)瓶取出，放于牛皮紙上并置干燥箱在40～60℃范圍烘干，粉碎，過孔徑0.16mm篩，粉末菌質(zhì)裝袋密封，備用。

1.2.2.4 基本配方 面粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)100.0g，南瓜粉30.0g，杜仲裂褶菌菌質(zhì) 15.0g，輔料為:甜菊糖甙0.080g、起酥油 15.0g、食用植物油 10.0g、泡打粉0.50g、食鹽 0.30g，水適量。

1.2.2.5 主料計(jì)量與調(diào)混 準(zhǔn)確稱量面粉、杜仲裂褶菌菌質(zhì)、南瓜粉。將三者倒入已預(yù)混的輔料中，再加適量的水，揉制后使面團(tuán)軟硬適中，具有可塑性，便于后續(xù)模印成型。

1.2.2.6 靜置發(fā)泡 調(diào)混完畢后，面團(tuán)靜置20min，充分發(fā)泡以減少黏性。要防止靜置時(shí)間過長導(dǎo)致面團(tuán)發(fā)硬，無法成型。

1.2.2.7 模印成型 將發(fā)泡面團(tuán)反復(fù)揉制數(shù)分鐘，使其混合更均勻。用模具裝入面團(tuán)并做成形狀，要求成型紋路清晰、表面光滑無裂紋。

1.2.2.8 烘焙 成型發(fā)泡面團(tuán)制品，其烘烤溫度控制在140～150℃范圍，烘烤時(shí)間設(shè)定為17～20min，烘烤后成品顏色為淺褐泛黃色，不出現(xiàn)焦糊。

1.2.2.9 冷卻 將烘烤好的制品置于干燥室內(nèi)，自然降溫至35～40℃，剔除烘焙不合格的制品，趁余溫裝入塑料袋密封，即為無糖食品成品。

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn) 通過對杜仲裂褶菌菌質(zhì)、起酥油、南瓜粉、甜菊糖甙等配料的添加量，研究其不同用量對食品感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.1 菌質(zhì)用量對食品感官品質(zhì)的影響 面粉100g，杜仲裂褶菌菌質(zhì)分別添加 5、10、15、20、25g，其他輔料用量與基本配方相同。

1.2.3.2 起酥油用量對食品感官品質(zhì)的影響 面粉100g，菌質(zhì) 15g，起酥油添加量分別為 5、10、15、20、25g，其他輔料用量與基本配方相同。

1.2.3.3 南瓜粉用量對食品感官品質(zhì)的影響 面粉100g，菌質(zhì) 15g，甜菊糖甙 0.080g，起酥油量 20g，南瓜粉用量分別為 10、20、30、40、50g，其他輔料用量與基本配方相同。

1.2.3.4 甜菊糖用量對食品感官品質(zhì)的影響 面粉100g，菌質(zhì)15g，南瓜粉40g，起酥油20g，甜菊糖甙用量分別為 0.050、0.060、0.070、0.080、0.090g，其他輔料用量與基本配方相同。

1.2.4 正交實(shí)驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，確定正交因素及水平，表1為正交因素水平表。采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以各配方菌質(zhì)食品的感官品質(zhì)評分為指標(biāo)，確定杜仲裂褶菌菌質(zhì)無糖食品的最佳配方。

表2 杜仲裂褶菌菌質(zhì)無糖食品的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sense estimate standard of sugar-free food with fungal substance of Schizophyllum and Eucommia

表3 杜仲皮裂褶菌固態(tài)發(fā)酵前后的成分含量Table 3 The content of the components before and after the solid fermentation of Schizophyllum and Eucommia

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1 The quadrature factor horizontal table

1.2.5 食品品質(zhì)感官評分方法 采用模糊評判法［25-26］，由具有食品科學(xué)專業(yè)背景的10名研究生組成感官鑒評小組，從無糖菌質(zhì)食品的外型、口感、色澤、風(fēng)味共4個(gè)方面評定各配方食品的品質(zhì)，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

被評食品的感官品質(zhì)值域?yàn)閁，則U=［色澤(U1)+組織形態(tài)(U2)+口感(U3)+風(fēng)味(U4)］。參考文獻(xiàn)［26］及單因素小試的結(jié)果，確定感官品質(zhì)評分各因子的權(quán)重集為 X=［0.20，0.15，0.40，0.25］，即在食品色澤占20分、組織形態(tài)占15分、口感占40分、風(fēng)味占25分，合計(jì)100分。

2 結(jié)果與分析

2.1 杜仲裂褶菌菌質(zhì)主要成分

據(jù)表3，杜仲皮經(jīng)過固體發(fā)酵，半纖維素、纖維素、木質(zhì)素等分別降解了17.6%、53.0%和32.8%，總黃酮、總多糖含量分別降低了63.5%、25.6%。植物中的苦味物質(zhì)主要是植物性多酚、黃酮類、萜和硫苷等化合物［27］，而食品中的苦味物質(zhì)大致有五類:生物堿、黃烷酮糖苷類、萜類和甾體類、氨基酸和多肽類、無機(jī)鹽類［28］。杜仲皮經(jīng)過裂褶菌固體發(fā)酵，雖然總多糖含量有明顯降低，但木質(zhì)素、纖維素、總黃酮等含量顯著降低，從而提高了菌質(zhì)作為食品原料的可食性。

2.2 菌質(zhì)用量對食品品質(zhì)的影響

食品感官品質(zhì)優(yōu)劣的判斷是以能否滿足消費(fèi)者購買基本欲望為核心。消費(fèi)者一般先看產(chǎn)品色澤，其次聞食品香氣，然后是試吃，但決定購買與否主要因素是試吃口感及滋味。據(jù)表4結(jié)果，菌質(zhì)添加量對食品品質(zhì)影響很大。當(dāng)杜仲裂褶菌菌質(zhì)添加量較多時(shí)，產(chǎn)品色澤較深，苦味較重，缺乏愉悅感，難以接受;但菌質(zhì)的添加量若很小，又難以突出杜仲裂褶菌菌質(zhì)的風(fēng)味及特色。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為菌質(zhì)添加量小于20g時(shí)，口感及風(fēng)味均可接受。

表4 菌質(zhì)用量對食品品質(zhì)的影響Table 4 Influence of the amount of the fungal substance on sugar-free food quality

2.3 起酥油用量對食品品質(zhì)的影響

據(jù)表5，起酥油用量為5g時(shí)，食品顏色較深且不夠酥脆。隨著起酥油用量增加，菌質(zhì)無糖食品的酥脆度越來越好，而且部分掩蔽了菌質(zhì)原料的苦味。起酥油添加量在15～25g時(shí)，食品的酥脆度較好，沒有明顯苦味。

2.4 南瓜粉用量對食品品質(zhì)的影響

南瓜粉用量對食品品質(zhì)的影響見表6。

南瓜粉添加量對菌質(zhì)食品的色澤和風(fēng)味均有影響，尤其影響顏色。隨著南瓜粉用量增大，菌質(zhì)食品顏色逐漸趨向于南瓜粉的深黃色。南瓜粉本身含有一定的甜味成分，隨著用量增大，相應(yīng)地增加了菌質(zhì)食品的甜度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，南瓜粉用量在30～40g時(shí)，菌質(zhì)無糖食品的顏色容易接受。為顯著改善菌質(zhì)食品的顏色，南瓜粉用量選擇40g為宜。

表8 正交實(shí)驗(yàn)的感官綜合評定結(jié)果Table 8 The quadrature tests result analysis sheet

表5 起酥油用量對食品品質(zhì)的影響Table 5 Influence of the amount of the shortenings on sugar-free food quality

表6 南瓜粉用量對食品品質(zhì)的影響Table 6 Influence of the amount of the pumpkin powder using on sugar-free food quality

2.5 甜菊糖甙用量對食品品質(zhì)的影響

甜菊糖甙用量對食品品質(zhì)的影響見表7。

甜菊糖甙用量對菌質(zhì)無糖食品的甜味有影響，但對色澤則無影響。當(dāng)甜菊糖甙添加量大于或等于0.090g時(shí)，食品的甜味較重，但有較嚴(yán)重的后苦滋味。當(dāng)添加量低于0.060g時(shí)，菌質(zhì)食品的苦味沒有被完全掩蔽，滋味不愉悅。當(dāng)甜菊糖甙用量為0.060～0.080g時(shí)，菌質(zhì)食品無甜味或略有甜味，均可為消費(fèi)者接受。

表7 甜菊糖甙用量對食品品質(zhì)的影響Table 7 Influence of the amount of the stevioside on sugar-free food quality

2.6 食品配方的優(yōu)化

正交實(shí)驗(yàn)各組無糖菌質(zhì)食品的感官綜合評分結(jié)果與分析如表8、表9，據(jù)此確定杜仲裂褶菌菌質(zhì)制作無糖食品的最佳配方。

表9 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差分析Table 9 Variance analysis of quadrature tests

由表8極差分析可知，研究的三個(gè)因素對無糖菌質(zhì)食品感官品質(zhì)影響的順序?yàn)?杜仲裂褶菌菌質(zhì)用量＞起酥油用量＞甜菊糖甙用量。其中，菌質(zhì)用量、起酥油用量的影響極顯著，但甜菊糖甙用量的影響不顯著。雖然依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差分析，甜菊糖甙對菌質(zhì)食品感官品質(zhì)無影響作用，但適量甜菊糖甙對菌質(zhì)原料苦味的掩蔽作用不可忽略。因此，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的最優(yōu)配方為:A1B2C2，即面粉用量100g、南瓜粉用量40g、杜仲裂褶菌菌質(zhì)用量10g、甜菊糖甙用量0.070g、起酥油用量20g，其他配料為:食用植物油10g、泡打粉0.5g、食鹽0.3g。實(shí)際制作時(shí)，甜菊糖甙用量控制在0.070～0.080g范圍均可。

按照最優(yōu)配方，試制杜仲裂褶菌菌質(zhì)無糖食品，其顏色呈均勻黃褐色，外形完整不變形，組織結(jié)構(gòu)細(xì)密，口感酥脆不黏牙，無明顯的后苦滋味，有烘焙食品香味，總體上達(dá)到烘焙無糖食品質(zhì)量要求，配方可行。

2.7 菌質(zhì)無糖食品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.7.1 感官指標(biāo) 色澤:均勻黃褐色，無焦糊色。組織形態(tài):外形完整，花紋較清晰，厚薄均勻，不收縮、不變形、不起泡，無油污，無異物。滋味與口感:香味濃郁，無異味，無明顯的后苦味，口感酥脆細(xì)膩、不粘牙。

2.7.2 理化指標(biāo) 蛋白質(zhì)含量4.1%，總脂肪含量26.7%，水分≤8.0%(參考GB5009.3-2010測定)，酸價(jià)(以脂肪計(jì))3.5g KOH/100g，過氧化值0.17g脂肪/100g(參考GB5009.37-2003測定)，總砷(以As計(jì))未檢出(符合 GB4810-1994衛(wèi)生指標(biāo))、鉛(以 Pb計(jì))＜1.0mg/kg。

2.7.3 微生物指標(biāo) 菌落總數(shù)≤750CFU/g(GB47892-2010)，大腸菌群≤30MPN/100g(GB47893-2010)，霉菌計(jì)數(shù)≤50CFU/g(GB478915-2010)，致病菌(沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌)不得檢出。

3 結(jié)論

以杜仲裂褶菌菌質(zhì)、南瓜粉和面粉為主原料，制作菌質(zhì)無糖食品的最佳配方為:面粉100g、南瓜粉40g、甜菊糖甙用量 0.070g、起酥油 20g、食用油 10g、泡打粉0.5g、食鹽0.3g、水適量。

裂褶菌固態(tài)發(fā)酵杜仲皮制備的杜仲菌質(zhì)，既保留有杜仲功效成分，又含有裂褶菌菌絲體的生理活性成分［29］。南瓜粉富含天然碳水化合物、蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素、胡蘿卜素、果膠，及豐富的鉀、鐵、鎂等微量元素。甜菊糖甙［30］具有高甜度、低熱值。因此，本文研制的菌質(zhì)無糖食品，具有無糖特色，并且兼具菌質(zhì)原料特殊風(fēng)味，具有一定量的杜仲、裂褶菌的活性成分，營養(yǎng)較豐富，可作為糖尿病、肥胖、動(dòng)脈硬化等患者的日常保健食品。

杜仲裂褶菌菌質(zhì)無糖食品的研制，為杜仲在食品領(lǐng)域的新產(chǎn)品開發(fā)提供了一種有益的探索。

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