金针菇多糖复合饮料的品质控制及产品开发

来守萍，王文亮，弓志青，王延圣，崔文甲，贾凤娟

1. 山东省农业科学院农产品加工与营养研究所（济南 250100）；2. 山东省农产品精深加工技术重点实验室（济南 250100）；3. 农业部新食品资源加工重点实验室（济南 250100）

金针菇（Flammulina velutipes）别名冬菇、朴蕈[1]，不但味道鲜美、质地脆嫩，而且营养丰富，含有各种宏量、微量营养素，丰富的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、碳水化合物、烟酸，以及各种维生素和矿物质元素[2]。金针菇多糖具有维护心脑血管健康、保肝健胃、延缓衰老[3]、抗菌杀毒、辅助改善记忆等功效[4-5]。红枣是传统滋补品[6]，号称天然维生素丸，是集药、食、补三大功能为一体的保健食品[7]。红枣具有抗癌防癌、降低胆固醇、预防骨质疏松、益气补血等神奇功效。

试验以金针菇为主要原料，通过对金针菇多糖热提取工艺的研究进行饮料的品质控制，以感官评分为指标研究最佳配方。金针菇多糖复合饮料将金针菇的营养特性充分利用，推动金针菇产业的多样性发展，提高金针菇的资源利用率和经济附加值。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 试验材料与试剂

麦芽糖醇、柠檬酸、柠檬酸钠、D-抗坏血酸钠、CMC-Na、葡萄糖等（河南万邦实业有限公司）；乳酸链球菌素（浙江新银象生物工程有限公司）；浓硫酸（烟台远东精细化工有限公司）。

金针菇、红枣购于济南华联超市。

1.1.2 试验仪器与设备

JYL-Y912破壁料理机（九阳股份有限公司）；LDZX-50L立式高压蒸汽灭菌锅（上海申安医疗器械厂）；JMS-80均质机（嘉德益海机械制造有限公司）；UV-6100紫外可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）；HH-S6数显恒温水浴锅（江苏金怡仪器科技有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 金针菇多糖的测定方法

1.2.1.1 金针菇多糖的热提取工艺优化

称取4 g鲜金针菇和100 mL水，在破壁机中进行打浆，按一定的热提取工艺（添加量X1、时间X2、温度X3）进行制备，经离心进行多糖得率的测定。通过单因素和响应面试验进行多糖最佳工艺的确定。工艺流程：金针菇→打浆→蒸煮→离心→测得率。

1.2.1.2 多糖得率测定

用苯酚-硫酸比色法[8]，多糖得率（%）以ω计，按式（1）计算（结果保留两位）。

式中：c为从标准曲线上查得样品测定液中含糖量，μg/mL；V1为样品定容体积，mL；m1为样品质量，g；0.9为葡萄糖换算成葡聚糖的校正系数。

1.2.1.3 标准曲线的绘制

以葡聚糖或葡萄糖质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。如图1所示。

图1 葡萄糖标准曲线

1.2.2 金针菇多糖复合红枣饮料的制备

1.2.2.1 金针菇多糖复合红枣饮料的工艺流程

1.2.2.2 金针菇多糖复合红枣饮料的单因素试验设计

分别添加1%，2%，3%，4%和5%红枣于金针菇浆中，混匀后分别添加1%，2%，3%，4%和5%麦芽糖醇以及0.06%，0.08%，0.10%，0.12%和0.14% CMC-Na，其他条件不变，进行试验。用表2进行感官评定的判断。

1.2.2.3 金针菇多糖复合红枣饮料的正交试验设计

金针菇饮料的L9(33)正交试验表见表1。

表1 金针菇多糖复合红枣饮料正交因素水平设计表单位：%

1.2.2.4 金针菇多糖复合红枣饮料的品质检测

金针菇多糖复合红枣饮料的感官品质评定见表2。

表2 金针菇多糖复合红枣饮料感官评定表

2 结果与讨论

2.1 金针菇多糖最佳工艺的确定

2.1.1 金针菇多糖的单因素试验结果与分析

2.1.1.1 金针菇添加量对金针菇多糖得率的影响

由图2可知，金针菇添加量在4%时多糖得率最高，选择金针菇添加量3%，4%和5%进行响应面试验。

图2 金针菇添加量对金针菇多糖得率的影响

2.1.1.2 蒸煮温度对金针菇多糖得率的影响

由图3可知，随着蒸煮温度的升高，金针菇多糖得率呈现先上升后下降的趋势，90 ℃为最佳蒸煮温度，因此，选取80，90和100 ℃进行响应面试验。

图3 蒸煮温度对金针菇多糖得率的影响

2.1.1.3 蒸煮时间对金针菇多糖得率的影响

由图4可知，金针菇多糖的得率与蒸煮时间呈先上升后下降的趋势，70 min左右为最佳提取时间，选取60，70和80 min进行响应面试验。

图4 蒸煮时间对金针菇多糖得率的影响

2.1.2 金针菇多糖的响应面试验设计结果与分析

2.1.2.1 响应面方差分析

为了找到金针菇多糖的最佳提取条件，以多糖得率为响应值，采用Design-Expert 8.0.6.0软件按照表3的顺序进行试验后对数据进行分析，得到结果：R1= 1.37-0.024X1+0.050X2-0.081X3-0.033X1X2+0.070X1X3+0.13X2X3-0.10X12-0.25X22-0.17X32，该方程回归系数R2=0.931 4。

表3 响应面试验设计及结果

对表3中的试验结果进行方差分析，结果见表4。由表4可以看出，模型的p＜0.01，说明具有极显著性，回归方程模型中失拟项p=0.082 1＞0.05，说明失拟项不显著，得到的回归模型比较理想，可以用于试验的分析预测，方程有很高可靠性。由方差分析的F值可以看出，各因素对金针菇多糖得率的影响大小依次为X3＞X2＞X1，即温度＞时间＞添加量。

表4 方差分析结果

2.1.2.2 响应面交互分析

图5表明：随着蒸煮时间的增加，金针菇多糖得率先增加后略有下降；随着金针菇添加量的增多，多糖得率呈现增加趋势但变化不大。等高线图表示，蒸煮时间轴等高线密集，而添加量轴等高线稀疏，说明蒸煮时间对响应峰值的影响比金针菇添加量交互作用强，但对金针菇多糖得率影响不显著，这与上述方差分析结果一致。

图5 时间和添加量对金针菇多糖得率交互作用影响的响应面与等高线

图6表明：金针菇多糖得率随蒸煮温度和时间的增大都呈现先增加后减少的变化，等高线呈椭圆形，说明交互作用温度和时间对得率影响较显著。

图6 温度和时间对金针菇多糖得率交互作用影响的响应面与等高线

图7表明：金针菇多糖得率随着温度和添加量的变化呈现小幅度先增加后减少的趋势；等高线图中显示，蒸煮温度轴等高线密集，而添加量轴等高线稀疏，说明蒸煮温度对响应峰值的影响比金针菇添加量交互作用强，但添加量和温度的交互作用对金针菇多糖得率影响不显著，这与上述方差分析结果一致。

图7 温度和添加量对金针菇多糖得率交互作用影响的响应面与等高线

2.1.2.3 响应面结果验证

利用Design-Expert 8.0.6.0软件得到金针菇多糖得率的最佳提取条件：添加量3.79%、蒸煮时间70.45 min、蒸煮温度87.39 ℃，此时金针菇多糖得率1.384 26%。在此条件下进行验证试验，重复3次，金针菇多糖得率为1.418 93%，所得到的金针菇浆有较强的金针菇的鲜味和独有的风味，与预测值有较好的拟合性，说明响应面优化试验得到的金针菇多糖得率提取的条件具有实际参考价值。为方便实际操作，调整最佳提取条件为添加量4%、蒸煮时间70 min、蒸煮温度90 ℃。

2.2 金针菇多糖复合红枣饮料

2.2.1 金针菇多糖复合红枣饮料的单因素试验2.2.1.1 红枣添加量对饮料品质的影响

如图8所示，红枣添加量为3%时，此时饮料的感官评分最高，枣香味浓郁，因此，选择红枣添加量2%，3%和4%进行正交试验。

图8 红枣添加量对感官评分的影响

2.2.1.2 麦芽糖醇添加量对饮料品质的影响

如图9所示，当麦芽糖醇的添加量为3%时，感官评分最高，综合考虑，选择麦芽糖醇的添加量2%，3%和4%进行正交试验。

图9 麦芽糖醇添加量对感官评分的影响

2.2.1.3 羧甲基纤维素钠添加量对饮料品质的影响

如图10所示，当添加量为0.10%时，饮料的感官评分最高，因此，选择羧甲基纤维素钠的添加量0.08%，0.10%和0.12%进行正交试验。

图10 羧甲基纤维素钠添加量对感官评分的影响

2.2.2 金针菇多糖复合红枣饮料正交试验结果与分析

由表5可得，各个因素对金针菇红枣饮料配方感官评分的影响大小顺序为C＞B＞A。根据k值大小可知，理论最佳组合为A2B3C1，即红枣添加量3%、麦芽糖醇添加量4%、CMC-Na添加量0.08%。与实际感官评分的最佳添加量一致。

表5 金针菇红枣饮料配方的正交试验结果表

3 结论与展望

通过响应面试验确定金针菇多糖复合饮料中多糖的热提取工艺：蒸煮时间70 min、蒸煮温度90 ℃、金针菇添加量4%。通过正交试验优化出金针菇红枣饮料的最佳配方：红枣添加量3%、麦芽糖醇添加量4%、CMC-Na添加量0.08%。试验结果将为今后金针菇产品多样性的开发提供理论依据。