金針菇凝固型酸奶工藝條件優(yōu)化研究

謝艷華，劉 金，康汝罄，陳力力*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.食品科技和生物技術(shù)湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410128）

金針菇凝固型酸奶工藝條件優(yōu)化研究

謝艷華1，2，劉 金1，2，康汝罄1，2，陳力力1，2*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.食品科技和生物技術(shù)湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410128）

以金針菇和牛奶為主要原料，研制既營養(yǎng)又保健的金針菇凝固型酸奶，采用單因素試驗和正交試驗，以感官評價為主要考察指標，進行金針菇凝固型酸奶工藝條件優(yōu)化。結(jié)果表明，金針菇凝固型酸奶的最佳工藝條件為金針菇汁15%，明膠0.6%，蔗糖添加量10%、菌種（保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1）接種量0.1%、培養(yǎng)溫度43℃、培養(yǎng)時間4 h。在此最優(yōu)條件下，金針菇凝固型酸奶的酸度為72.3°T，乳酸菌的活菌數(shù)為5.6×1010CFU/mL，感官評分為92.4分。

金針菇；凝固型酸奶；正交試驗；工藝條件；優(yōu)化

金針菇（Flammulina velutipes）是一種常見的食用菌類，又名毛柄金錢菌。金針菇含多種營養(yǎng)物質(zhì)（如多糖、蛋白質(zhì)、氨基酸和膳食纖維等）及多種維生素（如維生素B1、維生素B2、維生素C等），同時富含鈣、磷、鐵等多種礦物，其脂肪含量較低，是著名的食藥兩用菌[1-4]。金針菇多糖具有抗氧化、抗炎、抗疲勞、耐缺氧、提高巨噬細胞吞噬功能、抑制腫瘤和增強機體免疫力等多種生物學(xué)功能[5-7]。其含有的多種功能性蛋白具有抗腫瘤、抗病毒、抗蟲、抗真菌以及抗艾滋病病毒（human immunodeficiency virus，HIV）等活性[8]。另外金針菇中精氨酸、賴氨酸等人體必需氨基酸的含量顯著高于其他菇類，且具有抗病毒、護肝等多種功能[9]。

金針菇酸奶是一種集營養(yǎng)與保健為一體的功能性食品。它不僅具有酸甜可口、香氣宜人的獨特風(fēng)味，且含有大量被譽為“生命菌”的乳酸菌及其分解代謝產(chǎn)物，可抑制有害菌，促進消化、防病治病、增進健康[10]。有研究表明[11]，金針菇添加量15%、蔗糖7%、發(fā)酵劑接種量5%、穩(wěn)定劑0.2%、紫薯10%，在42℃發(fā)酵4 h，可制得組織細膩、穩(wěn)定、酸甜適口的紫薯金針菇酸奶，且發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、穩(wěn)定劑種類、金針菇汁添加量、蔗糖用量等對該酸奶品質(zhì)有較大影響。

本試驗以具有食用價值的殘次金針菇為原料，制備金針菇汁，配以鮮牛乳發(fā)酵制備金針菇凝固型保健酸奶。采用單因素試驗及正交試驗，以感官評價、酸度、乳酸菌活菌數(shù)等為考核指標，研究金針菇凝固性酸奶工藝條件對其感官品質(zhì)的影響，為開發(fā)金針菇凝固型酸奶的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮牛乳、金針菇：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東之源超市；保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）：北京川秀科技公司；MRS培養(yǎng)基：北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司；明膠、海藻酸鈉、果膠、可溶性淀粉：湖南奧馳生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JP-250A-8型粉碎機：永康市久品工貿(mào)有限公司；TP-214型精密電子天平：美國Denver公司；BD系列通用培養(yǎng)箱：德國Binder公司；HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市華峰儀器有限公司；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠。

1.3 方法

1.3.1 金針菇凝固型酸奶加工工藝流程及操作要點

鮮牛乳→調(diào)配（金針菇汁10%、蔗糖10%、穩(wěn)定劑0.5%熱溶解）→滅菌（95℃、5 min）→冷卻至43℃→接種（活化后的保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1，0.1%）→發(fā)酵（43 ℃、4 h）→冷藏后熟（4℃、約12 h）→成品

金針菇汁的制備：將金針菇子實體及菇柄、碎片等殘次金針菇清洗后放入熱水中迅速熱燙（90℃、5min），將熱燙后的金針菇加入粉碎機中打漿（料水比=1∶5（g∶mL））。將漿液加熱至95℃，保持30 min。用8層紗布將渣濾除后即得金針菇汁。要求制得的金針菇汁是呈透明微黃或是無色狀的膠體物質(zhì)，且無大顆粒的金針菇殘留。

1.3.2 金針菇凝固型酸奶工藝條件單因素試驗

以鮮牛乳和金針菇汁為基本原料，金針菇汁10%，蔗糖10%，菌種接種量（保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1）0.1%，43℃條件下培養(yǎng)4h為基礎(chǔ)發(fā)酵條件。分別考察不同穩(wěn)定劑（明膠、果膠、果凍粉、海藻酸鈉、可溶性淀粉，添加量0.5%）、明膠添加量（0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%）、金針菇添加量（0、5%、10%、15%、20%）、蔗糖添加量（4%、7%、10%、13%、16%）對金針菇凝固型酸奶感官品質(zhì)的影響。

1.3.3 金針菇凝固型酸奶配方優(yōu)化正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以金針菇添加量、穩(wěn)定劑添加量、蔗糖添加量和接種量為影響因素，以感官評分為考察指標，進行4因素3水平的正交試驗，因素與水平見表1。

表1 酸奶配方優(yōu)化試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization of yoghurt

1.3.4 金針菇酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗

發(fā)酵溫度和酵時間對金針菇酸奶的品質(zhì)有較大影響，因此在得到最佳酸奶配方的基礎(chǔ)上，對金針菇凝固型酸奶的發(fā)酵溫度（37℃、40℃、43℃、46℃、49℃）和發(fā)酵時間（1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h）進行優(yōu)化。

1.3.5 分析檢測

感官評價方法：隨機選定10人（男女各半）進行品嘗。用綜合評分法對產(chǎn)品進行感官評價，每人分別對各配方組合評分，將每一組合評分的平均值作為感官品嘗的指標。感官評價指標：根據(jù)產(chǎn)品乳清析出、光澤、凝固狀態(tài)、香味、口感等情況進行評分，滿分100分，感官評分標準如表2所示。

表2 金針菇凝固型酸奶的感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standards ofFlammulina velutipes set yoghurt

酸度測定：按照國標GB 5009.239—2016《食品酸度的測定》中的酚酞指示劑法；乳酸菌活菌數(shù)測定：按照國標GB 4789.35—2016《食品微生物學(xué)檢驗》中的MRS平板計數(shù)法。

2 結(jié)果與分析

2.1 金針菇酸奶配方優(yōu)化單因素試驗

2.1.1 穩(wěn)定劑種類對金針菇酸奶感官品質(zhì)的影響

表3 穩(wěn)定劑種類對金針菇凝固型酸奶感官品質(zhì)的影響Table 3 Effect of stabilizer type on sensory quality ofFlammulina velutipesset yoghurt

由表3可知，添加明膠和果膠的金針菇酸奶綜合評分明顯高于添加其他穩(wěn)定劑組，比最低組高出34.0分，超出空白組12.5分。但添加明膠的酸奶的組織狀態(tài)優(yōu)于含有果膠的酸奶，其穩(wěn)定性較好，并且明膠有較高的營養(yǎng)價值[12]，且其穩(wěn)定效果優(yōu)于復(fù)合穩(wěn)定劑。從節(jié)省生產(chǎn)成本的角度來看，明膠優(yōu)于果膠；添加明膠和海藻酸鈉的酸奶的組織狀態(tài)優(yōu)于添加其他穩(wěn)定劑，乳清有較多析出凝固性好。但添加海藻酸鈉的酸奶氣略微不純正，色澤和滋味欠佳，食用帶有粉末感。結(jié)果表明，金針菇酸奶中添加明膠為穩(wěn)定劑是比較合適的。

2.1.2 明膠添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響穩(wěn)定劑對酸奶組織狀態(tài)極為重要，若不加穩(wěn)定劑，乳干物質(zhì)不足時產(chǎn)品儲藏一段時間后易出現(xiàn)渾濁、分層和絮狀沉淀等現(xiàn)象[13]。由表4可知，隨著明膠添加量的增大，金針菇酸奶的感官品質(zhì)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，添加量為0.6 %時，其感官質(zhì)量最好，組織狀態(tài)也最佳；當明膠的添加量較低時，如添加量為0.3%或0.4%時，牛奶凝固性較差，為液態(tài)黏稠狀。酸乳膠體感增強、爽滑度下降。隨著明膠的添加量增大，牛奶的凝固性增強，當添加量為0.5%或0.6%

表4 明膠添加量對金針菇凝固型酸奶感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect of gelatin addition on sensory quality ofFlammulina velutipesset yoghurt

時，酸奶的凝固性與口感之間達到一個平衡，感官品質(zhì)較佳。繼續(xù)增加明膠的量，牛奶質(zhì)地變⒉，爽滑度下降，失去其綿軟爽滑的口感。同時，明膠的添加量在一定程度上影響微生物的產(chǎn)酸量，造成口感的細微變化[14]。綜上，確定明膠最佳添加量為0.6%。

2.1.3 金針菇汁添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響

表5 金針菇汁添加量對金針菇凝固型酸奶感官品質(zhì)的影響Table 5 Effect of Flammulina velutipes juice addition on sensory quality ofFlammulina velutipesset yoghurt

由表5可知，隨著金針菇汁添加量的增加，金針菇酸奶感官總評分呈先上升后下降的趨勢，添加量為15%達到最高值；金針菇汁添加量對酸奶的色澤影響較小，對酸奶的凝乳性和口感有較大影響。這是因為金針菇汁含有多糖、蛋白質(zhì)等對牛乳有一定的凝乳作用，其含有糖類、氨基酸等化合物，給發(fā)酵初期生長的嗜熱鏈球菌提供了含氮物質(zhì)，縮短了其生長的延滯期[15]。同時，金針菇汁能促進乳酸菌生長及風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生，其本身有很多風(fēng)味物質(zhì)，如次黃苷酸及多種氨基酸等揮發(fā)性小分子物質(zhì)，使產(chǎn)品具有金針菇特有風(fēng)味[16]。當金針菇添加量過小時，酸奶基本無金針菇味，乳清析出不明顯。當添加量為15%時，有少量乳清析出，金針菇味道明顯且和牛奶的味道協(xié)調(diào)較好。當添加量為20%時，乳清析出過多，導(dǎo)致酸奶酸度偏高影響口感，且金針菇帶來的澀味明顯，同時顏色加深。因此最佳的金針菇汁添加量為15%。

2.1.4 蔗糖添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響

表6 蔗糖添加量對金針菇凝固型酸奶感官品質(zhì)的影響Table 6 Effect of sucrose addition on sensory quality of Flammulina velutipesset yoghurt

通過試驗發(fā)現(xiàn)，蔗糖的添加對酸奶的質(zhì)地影響較小，但影響口感和滋味，同時對金針菇風(fēng)味的體現(xiàn)有影響。發(fā)酵過程中發(fā)酵菌需要蔗糖的協(xié)助，蔗糖較少會造成發(fā)酵不徹底。但蔗糖含量過高不僅不會有助于酸奶的發(fā)酵，反而會部分抑制發(fā)酵。由表6可知，當蔗糖的添加量為10%時酸奶酸甜適中，金針菇的風(fēng)味表現(xiàn)良好，感官品質(zhì)較好。

2.2 金針菇凝固型酸奶配方優(yōu)化正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，進行正交試驗確定金針菇酸奶最佳配方。以金針菇、明膠、接種量、蔗糖的添加量為影響因素設(shè)計4因素3水平的正交試驗，結(jié)果如表7所示。

表7 酸奶配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of yoghurt

由表7可知，金針菇酸奶中固型添加物最佳配比組合A2B2C1D2，即金針菇汁15%，明膠0.6%，接種量為0.1%，蔗糖的添加量為10%。極差分析表明，菌粉加入量對金針菇酸奶感官品質(zhì)的影響最大，各因素對其影響主次為接種量＞蔗糖添加量＞明膠添加量＞金針菇添加量。

2.3 發(fā)酵條件對金針菇酸奶感官品質(zhì)的影響

2.3.1 發(fā)酵溫度對酸奶感官品質(zhì)的影響

在優(yōu)化配方的條件下，將金針菇酸奶在不同溫度條件下培養(yǎng)4 h，對成品進行感官評價，結(jié)果見表8。

表8 發(fā)酵溫度對金針菇凝固型酸奶感官品質(zhì)的影響Table 8 Effect of fermentation temperature on sensory quality of Flammulina velutipesset yoghurt

由表8可知，隨著發(fā)酵溫度的升高，金針菇酸奶的感官品質(zhì)先上升后下降。發(fā)酵溫度在37～43℃之間，酸奶的產(chǎn)酸性和凝固性逐漸增強，43℃時品質(zhì)最好，感官評分達到92.4分，口感最佳，在該溫度下，菌種互補生長，凝乳效果好，在0～5℃后熟之后，酸奶呈半凝固狀態(tài)，口感風(fēng)味俱佳[17]；46℃、49℃條件下培養(yǎng)時，發(fā)酵溫度偏高，產(chǎn)酸過快，培養(yǎng)4 h后酸味過重，凝固性尚好，但口感差。因此，金針菇酸奶發(fā)酵最適溫度為43℃。

2.3.2 發(fā)酵時間對酸奶感官品質(zhì)的影響

在優(yōu)化配方的條件下，在43℃條件下培養(yǎng)不同時間，對最后成品進行感官評價和酸度測定。

表9 發(fā)酵時間對金針菇凝固型酸奶感官品質(zhì)的影響Table 9 Effect of fermentation time on sensory quality of Flammulina velutipesset yoghurt

由表9可知，酸奶的培養(yǎng)時間＜3 h時，酸奶產(chǎn)酸不足，金針菇味道過重。且酸奶表面凝固性較差，呈液態(tài)狀，同時乳清析出嚴重；當發(fā)酵時間達到4h時，其酸度達到70°T，符合酸奶對酸度的要求；繼續(xù)延長發(fā)酵時間形成過多的乳酸等酸性物質(zhì)，使酸奶質(zhì)地變⒉有粗糙感，金針菇風(fēng)味被掩蓋，酸味過重導(dǎo)致風(fēng)味不佳。通過感官評價可知，選擇發(fā)酵時間4 h最佳。

3 結(jié)論

本試驗以在加工中失去完整子實形態(tài)的而具有食用價值的殘次金針菇和牛乳為主要原料，通過優(yōu)化其加工工藝條件，制成感官品質(zhì)較高的酸奶。試驗發(fā)現(xiàn)，金針菇酸奶最佳配方為：金針菇15%，明膠0.6%，接種量0.1%，蔗糖10%，43℃的條件下培養(yǎng)4 h。此優(yōu)化條件下金針菇凝固型酸奶含有乳酸菌活菌數(shù)5.6×1010CFU/mL，酸度為72.3°T，且具有良好感官品質(zhì)。目前菌類的營養(yǎng)價值不斷被認可，該新型營養(yǎng)保健酸奶的開發(fā)，將具有廣闊發(fā)展前景。

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Optimization of process conditions ofFlammulina velutipesset yoghurt

XIE YANhua1,2,LIU Jin1,2,KANG Ruqing1,2,CHEN Lili1,2*
（1.College of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;2.Hunan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology,Changsha 410128,China）

Using theFlammulina velutipesand milk as the main raw materials,theF.velutipesset yoghurt with nutrition and health care was developed.With the sensory evaluation as main index,the process conditions ofF.velutipesset yoghurt were optimized by single factor and orthogonal experiments.The results showed that the optimum process conditions ofF.velutipesset yoghurt wereF.velutipesjuice 15%,gelatin 0.6%,sucrose 10%,inoculum 0.1% （Lactobacillus delbrueckii∶Streptococcus thermophilus=1∶1）,culture temperature 43 ℃ and time 4 h.Under the optimal conditions,the acidity,viable count ofLactobacillusand sensory score ofF.velutipesset yoghurt were 72.3 °T,5.6×1010CFU/ml and 92.4,respectively.

Flammulina velutipe;set yoghurt;orthogonal experiment;process conditions;optimization

TS214.2

0254-5071（2017）12-0172-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.12.036

2017-07-26

863計劃重大項目（2013AA102107-1）

謝艷華（1990-），女，碩士研究生，研究方向為食品生物技術(shù)。

*通訊作者：陳力力（1962-），女，教授，博士，研究方向為食品生物技術(shù)。