金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料的制備及品質(zhì)分析

張 劍，李淑雪，崔文甲，何榮新，董 鋒，王文亮*

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與營(yíng)養(yǎng)研究所，山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部新食品資源加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南 250100；2.山東宇程生物科技有限公司，山東濟(jì)寧 272000；3.菏澤市定陶區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東菏澤 274100）

金針菇（Flammulina velutipes）別名冬菇、樸菇、構(gòu)菌、青杠菌、毛柄金錢菌等，隸屬擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、口蘑科、金錢菌屬[1]。金針菇不僅形態(tài)優(yōu)美，味道鮮美，還富含蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、膳食纖維、礦物質(zhì)（鈣、鐵、磷等）及多種維生素，脂肪含量較低[2-6]，具有抗衰老、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、提高免疫力等多種生理功效[7-11]，已成為世界上知名的欣賞菌和食藥兩用菌。

乳酸菌飲料是指以乳或乳制品為原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后通過調(diào)配制得的含乳營(yíng)養(yǎng)保健飲料[12-13]，發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸、活性多糖，含有豐富的益生菌，有利于腸道環(huán)境的改善，進(jìn)而提高人體免疫能力[14]。在發(fā)酵型飲料生產(chǎn)中，一般選用嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌作為發(fā)酵菌種，二者共生且相互作用，通過產(chǎn)酸、胞外多糖、風(fēng)味物質(zhì)來影響發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)地和風(fēng)味[15]。目前已有報(bào)道采用金針菇開發(fā)飲料，多為復(fù)合飲料的開發(fā)。來守萍等[16]優(yōu)化金針菇多糖提取工藝，并復(fù)配紅棗開發(fā)金針菇多糖復(fù)合飲料。郗恩光等[17]采用響應(yīng)面法優(yōu)化了香蕉金針菇發(fā)酵飲料的生產(chǎn)工藝。將金針菇與乳酸菌發(fā)酵乳相結(jié)合，可大大豐富和提高發(fā)酵乳的口味以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，市場(chǎng)前景廣闊。

本研究以新鮮的金針菇子實(shí)體為原料，制備金針菇漿，加入發(fā)酵乳、木糖醇、穩(wěn)定劑等，調(diào)配金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料，以期獲得一款營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特、口感順滑的金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料，同時(shí)增加金針菇產(chǎn)品的附加值，為金針菇的進(jìn)一步綜合開發(fā)利用提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

金針菇，產(chǎn)地南京，購(gòu)于濟(jì)南華聯(lián)超市；伊利脫脂乳奶粉，購(gòu)于濟(jì)南華聯(lián)超市；發(fā)酵菌粉（保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合菌粉，活菌數(shù)＞5×109CFU/g），加拿大拉曼公司；白砂糖，龐大調(diào)味食品有限公司；檸檬酸、維生素C，山東魯維制藥有限公司；海藻酸鈉、卡拉膠、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na），河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司；木糖醇，青島明月海藻集團(tuán)有限公司。以上試劑均為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

九陽破壁機(jī)，Y912C，九陽股份有限公司；均質(zhì)機(jī)，JMS-80，嘉德益海機(jī)械制造有限公司；發(fā)酵乳機(jī)，YM100，德國(guó)維勒拓；ME104E 電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋，HH-S6，江蘇金怡儀器科技有限公司；便攜式pH 計(jì)，PLB-4，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；離心機(jī)，TGL-16A，湖南平凡科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料制備工藝

脫脂奶粉乳化→殺菌冷卻→發(fā)酵→后熟→調(diào)配（金針菇漿、穩(wěn)定劑、木糖醇）→均質(zhì)→殺菌→冷卻→成品。

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）金針菇漿制備

選擇無異味、無腐敗變質(zhì)、顏色白皙的新鮮金針菇，去根，洗凈后切成0.5 cm 左右的小段，在含0.2%檸檬酸、0.1%維生素C 的水溶液中95 ℃漂燙15 min，其中水∶金針菇的質(zhì)量比為5∶1。將金針菇和浸提液放入豆?jié){機(jī)中進(jìn)行打漿，用200 目篩網(wǎng)過濾，獲得金針菇漿，放入4 ℃冰箱冷藏備用。

（2）發(fā)酵乳制備

按比例稱取脫脂奶粉、白砂糖等，用60 ℃熱水乳化10 min，置于95 ℃以上的水浴中加熱殺菌20 min，冷卻至40 ℃，無菌條件下加入發(fā)酵菌粉，放入發(fā)酵乳機(jī)中42 ℃發(fā)酵8 h。發(fā)酵好的發(fā)酵乳，溫度冷卻至10 ℃以下，放入4 ℃冰箱后熟24 h。

（3）調(diào)配、均質(zhì)、滅菌

將后熟的發(fā)酵乳、金針菇漿、復(fù)配穩(wěn)定劑（將CMC-Na、海藻酸鈉、卡拉膠按1∶1∶1 的質(zhì)量比進(jìn)行混合）進(jìn)行調(diào)配。將調(diào)配好的混合液放入均質(zhì)機(jī)，65 ℃、25 MPa 條件下均質(zhì)。95 ℃下滅菌10 min，得到成品。

1.3.3 發(fā)酵乳發(fā)酵配方優(yōu)化

（1）單因素試驗(yàn)

根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，選取菌粉接種量、脫脂奶粉添加量和白糖添加量為影響發(fā)酵乳品質(zhì)的主要因素，以感官評(píng)價(jià)以及pH 為指標(biāo)，進(jìn)行單因素試驗(yàn)。其中菌粉接種量選取0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%五個(gè)水平，脫脂奶粉添加量選取9%、10%、11%、12%、13%五個(gè)水平，白砂糖添加量選取11%、12%、13%、14%、15%五個(gè)水平。

（2）正交試驗(yàn)

在前期單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以發(fā)酵乳感官品質(zhì)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選擇菌粉接種量、脫脂奶粉添加量和白砂糖添加量為發(fā)酵乳配方的主要影響因素，選用L9(33)正交表，進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)，因素水平表見表1，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表1 發(fā)酵乳發(fā)酵配方正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels table of orthogonal experimental for fermentation formula optimization of fermented milk

表2 發(fā)酵乳感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria for fermented milk

1.3.4 金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料配方優(yōu)化

（1）單因素試驗(yàn)

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)，選取發(fā)酵乳與金針菇漿的比例、穩(wěn)定劑添加量和木糖醇添加量為影響金針菇乳酸菌飲料品質(zhì)的主要因素，以感官品質(zhì)、pH 及離心沉淀率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行單因素試驗(yàn)。其中發(fā)酵乳與金針菇漿的比例選取3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1 五個(gè)水平，穩(wěn)定劑添加量選取0.6%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%五個(gè)水平，木糖醇添加量選取4%、5%、6%、7%、8%五個(gè)水平。

（2）正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料感官評(píng)分為指標(biāo)，選擇發(fā)酵乳與金針菇漿的比例、穩(wěn)定劑添加量和木糖醇添加量為飲料配方的主要影響因素，選用L9(33)正交表，進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)，因素水平表見表3。

表3 金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料配方優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 3 Orthogonal experimental factors and levels table for optimization of F. velutipes flavor lactobacillus beverage formula

1.4 金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料品質(zhì)評(píng)價(jià)

1.4.1 感官評(píng)價(jià)

由10 名接受過感官評(píng)價(jià)訓(xùn)練的評(píng)價(jià)人員，從色澤、滋味、性狀、氣味等幾個(gè)方面對(duì)金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表4（見下頁(yè)）。

表4 金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 4 Sensory evaluation criteria for F.velutipes flavored lactobacillus beverage

1.4.2 理化指標(biāo)測(cè)定

（1）pH 值

采用手持式pH 計(jì)測(cè)定。

（2）離心沉淀率

在離心管（50 mL，質(zhì)量為m1）中加入定量樣品（質(zhì)量為m0），4 000 r/min 轉(zhuǎn)速離心15 min，將上清液棄去得沉淀質(zhì)量m2，按式（1）計(jì)算離心沉淀率[18]。

（3）營(yíng)養(yǎng)成分分析

參照國(guó)標(biāo)，檢測(cè)金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料的營(yíng)養(yǎng)成分含量，其中蛋白質(zhì)含量檢測(cè)參照GB 5009.5—2016；脂肪含量檢測(cè)參照GB 5009.6—2016；碳水化合物含量檢測(cè)參照GB 28050—2011；能量含量檢測(cè)參照GB 28050—2011；鈉含量檢測(cè)參照GB 5009.91—2017。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并作圖，采用正交設(shè)計(jì)助手II V3.1 專業(yè)版進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵乳配方優(yōu)化

2.1.1 單因素試驗(yàn)

（1）菌粉接種量對(duì)發(fā)酵乳品質(zhì)的影響

菌粉接種量的大小會(huì)影響乳酸菌的生長(zhǎng)特性及發(fā)酵乳的黏度及酸度，進(jìn)而影響發(fā)酵乳的品質(zhì)[19]。如圖1（a）所示，在0.2%～0.6%的菌粉接種量范圍內(nèi)，隨著菌粉接種量的逐漸增加，發(fā)酵乳的感官評(píng)分呈先升高后下降的趨勢(shì)，接種量為0.5%時(shí)，發(fā)酵乳的感官評(píng)分最好，為87 分；發(fā)酵乳中的pH 呈先上升后下降的趨勢(shì)，在菌粉接種量為0.5%時(shí)最高，為5.67。綜合考慮感官評(píng)分及pH，選擇菌粉接種量0.4%、0.5%、0.6%進(jìn)行工藝優(yōu)化。

圖1 不同條件對(duì)發(fā)酵乳感官評(píng)價(jià)和pH 值的影響Fig.1 Effects of different conditions on sensory evaluation and pH value of fermented milk

（2）脫脂奶粉添加量對(duì)發(fā)酵乳品質(zhì)的影響

由圖1（b）可知，在9%～12%的脫脂奶粉添加量范圍內(nèi)，隨著的奶粉添加量逐漸增加，發(fā)酵乳的感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)及pH 值均呈增高趨勢(shì)。在乳粉添加量為12%時(shí)，發(fā)酵乳的感官評(píng)價(jià)得分最高，分?jǐn)?shù)為81 分。綜合考慮感官評(píng)價(jià)及pH，選擇脫脂奶粉添加量11%、12%、13%進(jìn)行工藝優(yōu)化。

（3）白砂糖添加量對(duì)發(fā)酵乳品質(zhì)的影響

白砂糖的添加有助于改善發(fā)酵乳的口感，由圖1（c）可知，在11%～15%的白砂糖添加量范圍內(nèi)，發(fā)酵乳的pH 值隨著白砂糖添加量的增加先下降后增加，其中，白砂糖添加量12%～13%時(shí)，發(fā)酵乳的pH 值快速升高，隨后趨于平穩(wěn)。在12%白砂糖添加量發(fā)酵乳口感最好，感官評(píng)分為85 分。這可能是隨著白砂糖添加量的增加，增加了發(fā)酵體系的滲透壓，抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)，同時(shí)也使發(fā)酵乳偏甜，影響感官評(píng)價(jià)[20]。綜合考慮感官評(píng)分及pH，選擇白砂糖添加量11%、12%、13%進(jìn)行工藝優(yōu)化。

2.1.2 正交試驗(yàn)

如表5 所示，菌粉接種量對(duì)發(fā)酵乳感官評(píng)價(jià)結(jié)果的影響最大，白砂糖添加量次之，脫脂奶粉添加量影響最小。最優(yōu)發(fā)酵工藝為A3B2C3，即菌粉接種量為0.6%、脫脂奶粉添加量為12%、白砂糖添加量為13%。

表5 發(fā)酵乳發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The results of orthogonal test for optimization of fermentation conditions of fermented milk

2.2 金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料配方優(yōu)化

2.2.1 單因素試驗(yàn)

（1）發(fā)酵乳與金針菇漿比例對(duì)金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料品質(zhì)的影響

金針菇漿中富含多糖、蛋白質(zhì)、游離氨基酸等物質(zhì)，增加乳酸菌飲料風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，也對(duì)發(fā)酵乳有一定的凝乳作用[21]，進(jìn)而對(duì)乳酸菌飲料的品質(zhì)產(chǎn)生影響。如圖2（a）（見下頁(yè)）所示，隨著發(fā)酵乳與金針菇漿比例增加，乳酸菌飲料的pH 值先呈急速上升趨勢(shì)，隨后在比例為4∶1 時(shí)下降，且隨后一直趨于平穩(wěn)；沉淀率則是隨著比例的增大而不斷降低，感官評(píng)分則呈先升高后下降的趨勢(shì)，在比例為4∶1 時(shí)最高，為81 分。綜合考慮感官評(píng)價(jià)、pH 及沉淀率，選擇發(fā)酵乳與金針菇漿比例3∶1、4∶1、5∶1 進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化。

（2）穩(wěn)定劑添加量對(duì)金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料品質(zhì)的影響

穩(wěn)定劑對(duì)金針菇乳酸菌飲料的穩(wěn)定性有重要作用，復(fù)配穩(wěn)定劑的加入可以減少穩(wěn)定劑的用量，還可以避免單一穩(wěn)定劑添加過量影響產(chǎn)品的風(fēng)味[18]。如圖2（b）所示，隨著穩(wěn)定劑添加量的增加，乳酸菌飲料的pH 變化不大，趨于平穩(wěn)；沉淀率先減小后又增加，穩(wěn)定劑添加量為1.5%時(shí)，沉淀效果最好；感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)呈先升高后下降的趨勢(shì)，在穩(wěn)定劑添加量為1.5%時(shí)，飲料的感官評(píng)價(jià)最高，為83 分。綜合考慮感官評(píng)價(jià)、pH 值及沉淀率，選擇穩(wěn)定劑添加量1.2%、1.5%、1.8%進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化。

（3）木糖醇添加量對(duì)金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料品質(zhì)的影響

為降低金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料的含糖量，選用木糖醇調(diào)配產(chǎn)品的口味。如圖2（c）所示，隨著木糖醇添加量的增加，乳酸菌飲料的感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì)。pH 則變化不大。在木糖醇添加量6%時(shí)，感官評(píng)分最高，為80 分。木糖醇的甜度很高，過量的加入會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品甜膩，影響滋味[22]。沉淀率變化不大，說明木糖醇對(duì)沉淀效果影響較小。綜合考慮感官評(píng)價(jià)、pH 值及沉淀率，選擇木糖醇添加量5%、6%、7%進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化。

圖2 不同條件對(duì)金針菇乳酸菌飲料感官評(píng)價(jià)、pH 值和沉淀率的影響Fig.2 Effects of different conditions on sensory evaluation,pH value and sedimentation rate of F. velutipes lactobacillus beverage

2.2.2 正交試驗(yàn)

如表6（見下頁(yè)）所示，木糖醇添加量對(duì)金針菇乳酸菌飲料感官評(píng)價(jià)的影響最大，穩(wěn)定劑添加量影響的次之，發(fā)酵乳與金針菇漿比例影響最小。最優(yōu)發(fā)酵工藝為A1B2C2，即發(fā)酵乳與金針菇漿比例3∶1，穩(wěn)定劑添加量為1.5%，木糖醇添加量為6%。按照以上優(yōu)化條件制備金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料，呈均勻乳白色，口感順滑，酸甜適中，具有金針菇的清香及乳酸菌的發(fā)酵香味，感官評(píng)分為85。

表6 乳酸菌飲料配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果Table 6 The results of orthogonal test for optimization of lactic acid bacteria beverage formula

2.3 金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料品質(zhì)分析

金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料的各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)如表7所示，每100 mL 中含蛋白質(zhì)0.9 g，不含脂肪。

表7 風(fēng)味乳酸菌飲料營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)Table 7 Nutrition of flavored lactobacillus beverage

3 結(jié)論

本研究以新鮮金針菇為原料制備金針菇漿，加入發(fā)酵乳、木糖醇及穩(wěn)定劑，調(diào)配金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料。采用單因素及正交試驗(yàn)法優(yōu)化發(fā)酵乳及金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料的最優(yōu)配方，并對(duì)產(chǎn)品的口味、穩(wěn)定性、營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析。結(jié)果表明，發(fā)酵乳的最優(yōu)配方為菌粉接種量0.6%、脫脂奶粉添加量12%、白糖添加量13%；金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料的最優(yōu)配方為發(fā)酵乳與金針菇漿比例3∶1，穩(wěn)定劑添加量1.5%，木糖醇添加量5%。該條件下制備的金針菇風(fēng)味乳酸菌飲料呈均勻乳白色，口感順滑，酸甜適中，既有金針菇的清香，又具有乳酸菌的發(fā)酵香味，產(chǎn)品品質(zhì)良好。本研究為金針菇乳酸菌飲料的加工和生產(chǎn)提供一定的理論基礎(chǔ)，為金針菇產(chǎn)品的開發(fā)提供新的思路。