金针菇凝固型酸奶工艺条件优化研究

谢艳华，刘 金，康汝罄，陈力力*

（1.湖南农业大学 食品科技学院，湖南 长沙 410128；2.食品科技和生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128）

金针菇凝固型酸奶工艺条件优化研究

谢艳华1，2，刘 金1，2，康汝罄1，2，陈力力1，2*

（1.湖南农业大学 食品科技学院，湖南 长沙 410128；2.食品科技和生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128）

以金针菇和牛奶为主要原料，研制既营养又保健的金针菇凝固型酸奶，采用单因素试验和正交试验，以感官评价为主要考察指标，进行金针菇凝固型酸奶工艺条件优化。结果表明，金针菇凝固型酸奶的最佳工艺条件为金针菇汁15%，明胶0.6%，蔗糖添加量10%、菌种（保加利亚乳杆菌∶嗜热链球菌=1∶1）接种量0.1%、培养温度43℃、培养时间4 h。在此最优条件下，金针菇凝固型酸奶的酸度为72.3°T，乳酸菌的活菌数为5.6×1010CFU/mL，感官评分为92.4分。

金针菇；凝固型酸奶；正交试验；工艺条件；优化

金针菇（Flammulina velutipes）是一种常见的食用菌类，又名毛柄金钱菌。金针菇含多种营养物质（如多糖、蛋白质、氨基酸和膳食纤维等）及多种维生素（如维生素B1、维生素B2、维生素C等），同时富含钙、磷、铁等多种矿物，其脂肪含量较低，是著名的食药两用菌[1-4]。金针菇多糖具有抗氧化、抗炎、抗疲劳、耐缺氧、提高巨噬细胞吞噬功能、抑制肿瘤和增强机体免疫力等多种生物学功能[5-7]。其含有的多种功能性蛋白具有抗肿瘤、抗病毒、抗虫、抗真菌以及抗艾滋病病毒（human immunodeficiency virus，HIV）等活性[8]。另外金针菇中精氨酸、赖氨酸等人体必需氨基酸的含量显著高于其他菇类，且具有抗病毒、护肝等多种功能[9]。

金针菇酸奶是一种集营养与保健为一体的功能性食品。它不仅具有酸甜可口、香气宜人的独特风味，且含有大量被誉为“生命菌”的乳酸菌及其分解代谢产物，可抑制有害菌，促进消化、防病治病、增进健康[10]。有研究表明[11]，金针菇添加量15%、蔗糖7%、发酵剂接种量5%、稳定剂0.2%、紫薯10%，在42℃发酵4 h，可制得组织细腻、稳定、酸甜适口的紫薯金针菇酸奶，且发酵时间、发酵温度、稳定剂种类、金针菇汁添加量、蔗糖用量等对该酸奶品质有较大影响。

本试验以具有食用价值的残次金针菇为原料，制备金针菇汁，配以鲜牛乳发酵制备金针菇凝固型保健酸奶。采用单因素试验及正交试验，以感官评价、酸度、乳酸菌活菌数等为考核指标，研究金针菇凝固性酸奶工艺条件对其感官品质的影响，为开发金针菇凝固型酸奶的产业化生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜牛乳、金针菇：湖南农业大学东之源超市；保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）：北京川秀科技公司；MRS培养基：北京陆桥技术有限责任公司；明胶、海藻酸钠、果胶、可溶性淀粉：湖南奥驰生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

JP-250A-8型粉碎机：永康市久品工贸有限公司；TP-214型精密电子天平：美国Denver公司；BD系列通用培养箱：德国Binder公司；HH-2型数显恒温水浴锅：金坛市华峰仪器有限公司；LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌锅：上海申安医疗器械厂。

1.3 方法

1.3.1 金针菇凝固型酸奶加工工艺流程及操作要点

鲜牛乳→调配（金针菇汁10%、蔗糖10%、稳定剂0.5%热溶解）→灭菌（95℃、5 min）→冷却至43℃→接种（活化后的保加利亚乳杆菌∶嗜热链球菌=1∶1，0.1%）→发酵（43 ℃、4 h）→冷藏后熟（4℃、约12 h）→成品

金针菇汁的制备：将金针菇子实体及菇柄、碎片等残次金针菇清洗后放入热水中迅速热烫（90℃、5min），将热烫后的金针菇加入粉碎机中打浆（料水比=1∶5（g∶mL））。将浆液加热至95℃，保持30 min。用8层纱布将渣滤除后即得金针菇汁。要求制得的金针菇汁是呈透明微黄或是无色状的胶体物质，且无大颗粒的金针菇残留。

1.3.2 金针菇凝固型酸奶工艺条件单因素试验

以鲜牛乳和金针菇汁为基本原料，金针菇汁10%，蔗糖10%，菌种接种量（保加利亚乳杆菌∶嗜热链球菌=1∶1）0.1%，43℃条件下培养4h为基础发酵条件。分别考察不同稳定剂（明胶、果胶、果冻粉、海藻酸钠、可溶性淀粉，添加量0.5%）、明胶添加量（0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%）、金针菇添加量（0、5%、10%、15%、20%）、蔗糖添加量（4%、7%、10%、13%、16%）对金针菇凝固型酸奶感官品质的影响。

1.3.3 金针菇凝固型酸奶配方优化正交试验

在单因素试验的基础上，以金针菇添加量、稳定剂添加量、蔗糖添加量和接种量为影响因素，以感官评分为考察指标，进行4因素3水平的正交试验，因素与水平见表1。

表1 酸奶配方优化试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization of yoghurt

1.3.4 金针菇酸奶发酵工艺优化单因素试验

发酵温度和酵时间对金针菇酸奶的品质有较大影响，因此在得到最佳酸奶配方的基础上，对金针菇凝固型酸奶的发酵温度（37℃、40℃、43℃、46℃、49℃）和发酵时间（1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h）进行优化。

1.3.5 分析检测

感官评价方法：随机选定10人（男女各半）进行品尝。用综合评分法对产品进行感官评价，每人分别对各配方组合评分，将每一组合评分的平均值作为感官品尝的指标。感官评价指标：根据产品乳清析出、光泽、凝固状态、香味、口感等情况进行评分，满分100分，感官评分标准如表2所示。

表2 金针菇凝固型酸奶的感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standards ofFlammulina velutipes set yoghurt

酸度测定：按照国标GB 5009.239—2016《食品酸度的测定》中的酚酞指示剂法；乳酸菌活菌数测定：按照国标GB 4789.35—2016《食品微生物学检验》中的MRS平板计数法。

2 结果与分析

2.1 金针菇酸奶配方优化单因素试验

2.1.1 稳定剂种类对金针菇酸奶感官品质的影响

表3 稳定剂种类对金针菇凝固型酸奶感官品质的影响Table 3 Effect of stabilizer type on sensory quality ofFlammulina velutipesset yoghurt

由表3可知，添加明胶和果胶的金针菇酸奶综合评分明显高于添加其他稳定剂组，比最低组高出34.0分，超出空白组12.5分。但添加明胶的酸奶的组织状态优于含有果胶的酸奶，其稳定性较好，并且明胶有较高的营养价值[12]，且其稳定效果优于复合稳定剂。从节省生产成本的角度来看，明胶优于果胶；添加明胶和海藻酸钠的酸奶的组织状态优于添加其他稳定剂，乳清有较多析出凝固性好。但添加海藻酸钠的酸奶气略微不纯正，色泽和滋味欠佳，食用带有粉末感。结果表明，金针菇酸奶中添加明胶为稳定剂是比较合适的。

2.1.2 明胶添加量对酸奶感官品质的影响稳定剂对酸奶组织状态极为重要，若不加稳定剂，乳干物质不足时产品储藏一段时间后易出现浑浊、分层和絮状沉淀等现象[13]。由表4可知，随着明胶添加量的增大，金针菇酸奶的感官品质呈现先上升后下降的趋势，添加量为0.6 %时，其感官质量最好，组织状态也最佳；当明胶的添加量较低时，如添加量为0.3%或0.4%时，牛奶凝固性较差，为液态黏稠状。酸乳胶体感增强、爽滑度下降。随着明胶的添加量增大，牛奶的凝固性增强，当添加量为0.5%或0.6%

表4 明胶添加量对金针菇凝固型酸奶感官品质的影响Table 4 Effect of gelatin addition on sensory quality ofFlammulina velutipesset yoghurt

时，酸奶的凝固性与口感之间达到一个平衡，感官品质较佳。继续增加明胶的量，牛奶质地变⒉，爽滑度下降，失去其绵软爽滑的口感。同时，明胶的添加量在一定程度上影响微生物的产酸量，造成口感的细微变化[14]。综上，确定明胶最佳添加量为0.6%。

2.1.3 金针菇汁添加量对酸奶感官品质的影响

表5 金针菇汁添加量对金针菇凝固型酸奶感官品质的影响Table 5 Effect of Flammulina velutipes juice addition on sensory quality ofFlammulina velutipesset yoghurt

由表5可知，随着金针菇汁添加量的增加，金针菇酸奶感官总评分呈先上升后下降的趋势，添加量为15%达到最高值；金针菇汁添加量对酸奶的色泽影响较小，对酸奶的凝乳性和口感有较大影响。这是因为金针菇汁含有多糖、蛋白质等对牛乳有一定的凝乳作用，其含有糖类、氨基酸等化合物，给发酵初期生长的嗜热链球菌提供了含氮物质，缩短了其生长的延滞期[15]。同时，金针菇汁能促进乳酸菌生长及风味物质的产生，其本身有很多风味物质，如次黄苷酸及多种氨基酸等挥发性小分子物质，使产品具有金针菇特有风味[16]。当金针菇添加量过小时，酸奶基本无金针菇味，乳清析出不明显。当添加量为15%时，有少量乳清析出，金针菇味道明显且和牛奶的味道协调较好。当添加量为20%时，乳清析出过多，导致酸奶酸度偏高影响口感，且金针菇带来的涩味明显，同时颜色加深。因此最佳的金针菇汁添加量为15%。

2.1.4 蔗糖添加量对酸奶感官品质的影响

表6 蔗糖添加量对金针菇凝固型酸奶感官品质的影响Table 6 Effect of sucrose addition on sensory quality of Flammulina velutipesset yoghurt

通过试验发现，蔗糖的添加对酸奶的质地影响较小，但影响口感和滋味，同时对金针菇风味的体现有影响。发酵过程中发酵菌需要蔗糖的协助，蔗糖较少会造成发酵不彻底。但蔗糖含量过高不仅不会有助于酸奶的发酵，反而会部分抑制发酵。由表6可知，当蔗糖的添加量为10%时酸奶酸甜适中，金针菇的风味表现良好，感官品质较好。

2.2 金针菇凝固型酸奶配方优化正交试验

在单因素试验的基础上，进行正交试验确定金针菇酸奶最佳配方。以金针菇、明胶、接种量、蔗糖的添加量为影响因素设计4因素3水平的正交试验，结果如表7所示。

表7 酸奶配方优化正交试验结果与分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of yoghurt

由表7可知，金针菇酸奶中固型添加物最佳配比组合A2B2C1D2，即金针菇汁15%，明胶0.6%，接种量为0.1%，蔗糖的添加量为10%。极差分析表明，菌粉加入量对金针菇酸奶感官品质的影响最大，各因素对其影响主次为接种量＞蔗糖添加量＞明胶添加量＞金针菇添加量。

2.3 发酵条件对金针菇酸奶感官品质的影响

2.3.1 发酵温度对酸奶感官品质的影响

在优化配方的条件下，将金针菇酸奶在不同温度条件下培养4 h，对成品进行感官评价，结果见表8。

表8 发酵温度对金针菇凝固型酸奶感官品质的影响Table 8 Effect of fermentation temperature on sensory quality of Flammulina velutipesset yoghurt

由表8可知，随着发酵温度的升高，金针菇酸奶的感官品质先上升后下降。发酵温度在37～43℃之间，酸奶的产酸性和凝固性逐渐增强，43℃时品质最好，感官评分达到92.4分，口感最佳，在该温度下，菌种互补生长，凝乳效果好，在0～5℃后熟之后，酸奶呈半凝固状态，口感风味俱佳[17]；46℃、49℃条件下培养时，发酵温度偏高，产酸过快，培养4 h后酸味过重，凝固性尚好，但口感差。因此，金针菇酸奶发酵最适温度为43℃。

2.3.2 发酵时间对酸奶感官品质的影响

在优化配方的条件下，在43℃条件下培养不同时间，对最后成品进行感官评价和酸度测定。

表9 发酵时间对金针菇凝固型酸奶感官品质的影响Table 9 Effect of fermentation time on sensory quality of Flammulina velutipesset yoghurt

由表9可知，酸奶的培养时间＜3 h时，酸奶产酸不足，金针菇味道过重。且酸奶表面凝固性较差，呈液态状，同时乳清析出严重；当发酵时间达到4h时，其酸度达到70°T，符合酸奶对酸度的要求；继续延长发酵时间形成过多的乳酸等酸性物质，使酸奶质地变⒉有粗糙感，金针菇风味被掩盖，酸味过重导致风味不佳。通过感官评价可知，选择发酵时间4 h最佳。

3 结论

本试验以在加工中失去完整子实形态的而具有食用价值的残次金针菇和牛乳为主要原料，通过优化其加工工艺条件，制成感官品质较高的酸奶。试验发现，金针菇酸奶最佳配方为：金针菇15%，明胶0.6%，接种量0.1%，蔗糖10%，43℃的条件下培养4 h。此优化条件下金针菇凝固型酸奶含有乳酸菌活菌数5.6×1010CFU/mL，酸度为72.3°T，且具有良好感官品质。目前菌类的营养价值不断被认可，该新型营养保健酸奶的开发，将具有广阔发展前景。

[1]JJING P,ZHAO S J,LU M,et al.Multiple-fingerprint analysis for investigating quality control ofFlammulina velutipesfruiting body polysaccharides[J].J Agric Food Chem,2014,62（50）:121-128.

[2]李 晨，张 沛，肖林刚，等.金针菇不同极性部位的抑菌活性及稳定性[J].食品研究与开发，2017，38（2）：29-33.

[3]FANG H,ZHANG W,NIU X,et al.Stipe wall extension ofFlammulina velutipes,couldbeinduced byan expansin-like protein from Helix aspersa[J].Fungal Biol,2014,118（1）:1-11.

[4]LIU F,WANG W,CHEN B Z,et al.Homocitrate synthase expression and lysine content in fruiting body of different developmental stages in Flammulina velutipes[J].Curr Microbiol,2015,70（6）:821-828.

[5]张圣杰，王文亮，石贤权，等.金针菇多糖生物活性及功能性食品开发[J].中国食物与营养，2013，19（10）：62-64.

[6]DONG Y R,CHENG S J,QI G H,et al.Antimicrobial and antioxidant activities ofFlammulina velutipes,polysacchrides and polysacchride-iron（III）complex[J].Carbohyd Polym,2017,161:26-32.

[7]LIU Y,ZHANG B,IBRAHIM S A,et al.Purification,characterization and antioxidant activity of polysaccharides fromFlammulina velutipes residue[J].Carbohyd Polym,2016,145:71-77.

[8]LIN J W,JIA J,SHEN Y H,et al.Functional expression of FIP-fve,a fungalimmunomodulatoryproteinfromtheediblemushroomFlammulina velutipesinPichia pastorisGS115[J].J Biotechnol,2013,168（4）:527-533.

[9]CONG W R,LIU Y,LI Q Z,et al.Cloning and analysis of a functional promoter of fungal immunomodulatory protein fromFlammulina velutipes[J].Mol Biol Rep,2014,41（7）:4381-4387.

[10]陈慧婵，裴 斐，杨文建，等.金针菇、香菇和⒓虫草对小鼠体内抗氧

化酶活性的影响[J].食品科学，2014，35（1）：219-223.

[11]黄家莉.金针菇加工副产物综合利用研究[D].成都：西华大学，2012.[12]胡文娥，林士强.食用明胶对凝固型酸奶质量的影响探究[J].佛山科学技术学院学报：自然科学版，2015（6）：22-25.

[13]刘亚琼，孙剑锋，王 颉.稳定剂对凝固型杏鲍菇酸奶品质的影响[J].食品研究与开发，2015，36（14）：25-27.

[14]刘 凝.酸奶生产关键工艺技术研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2016.

[15]郭红珍，解春艳，史振霞.金针菇对酸奶品质的影响[J].中国酿造，2013，32（3）：162-164.

[16]刘 骏，陈相艳，王文亮，等.金针菇的研究现状及产业化应用[J].中国食物与营养，2014，20（10）：25-28.

[17]张熙妍.超声波法提取金针菇多糖工艺参数的优化及其保健酸奶的研制[J].科技信息，2013（8）：256-257.

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计划重大项目（2013AA102107-1）

谢艳华（1990-），女，硕士研究生，研究方向为食品生物技术。

*通讯作者：陈力力（1962-），女，教授，博士，研究方向为食品生物技术。