正交試驗優(yōu)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(yè)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(yǎng)成分豐富，在我國的菌類歷史中占據(jù)很高地位[1-2]。香菇多糖為香菇中最主要的活性成分，經(jīng)現(xiàn)代醫(yī)學人員證明，其在免疫調節(jié)、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(xiàn)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(chǎn)品的研發(fā)帶來了很大的阻礙。

此次研究以現(xiàn)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(yōu)化原輔料用量與配比，篩選出最佳配方，旨在開發(fā)一種營養(yǎng)豐富全面、口味清涼且方便攜帶的壓片糖果，為后續(xù)香菇多糖相關產(chǎn)品的開發(fā)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(yè)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(mào)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(yè)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(wǎng)（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(wǎng)，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(shù)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(wǎng)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(wǎng)和0.180 mm篩網(wǎng)，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(jié)模孔的容積，從而控制片重，壓力調節(jié)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(jù)企業(yè)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(yè)研發(fā)人員或有食品加工經(jīng)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(chǎn)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(shù)取平均值，得出最終的感官評定分數(shù)。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(jù)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(jù)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(jù)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(jù)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(fā)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(yōu)化試驗結果與分析

根據(jù)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(yōu)組合A1B2C3D2，正交試驗最優(yōu)組合為A1B2C2D2，由表10經(jīng)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(jù)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(yōu)化產(chǎn)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(tǒng)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(xù)食用菌提取物的開發(fā)提供參考。