香菇风味奶片的制备及品质分析

郭留城，杜利月，王 飞

（1.漯河医学高等专科学校，河南漯河 462002；2.河南省休闲食品工程技术研究中心，河南漯河 462002；3.河南省营养与健康工程研究中心，河南漯河 462002）

香菇（Lentinus edodes）是一种食药同源的食用菌[1]，具有较高的食用、药用和经济价值[2]。其肉质肥厚，口感细嫩，味道鲜美，香气独特，营养丰富，既可以作为珍贵的食材[3-5]，也可以作为营养保健品[6-7]。香菇中富含蛋白质、膳食纤维、多糖、B 族维生素等活性物质[8]，因其营养价值高、热量低、蛋白质丰富，被誉为“植物皇后”[9]。但是因新鲜香菇上市集中，不易长时间贮存，作为新鲜食材的食用价值不能完全发挥。

奶片具有口感好、价格低、易于储存和运输等优点[10]，在中国深受消费者喜爱[11]。短双歧杆菌奶片[12]、益生菌奶片[13]、戊聚糖奶片[14]、肌原纤维蛋白奶片[15]等功能性奶片，以及红枣奶片[11]、野生猕猴桃奶片[16]、石花菜奶片[17]、西蓝花奶片[18]等果蔬风味奶片已有报道，奶片的制备工艺也日渐成熟，但以香菇为原料的香菇风味奶片尚未见报道。因此，在传统香菇产品（如香菇酱、香菇汁、香菇果脯、香菇饮料）的基础上，开发香菇风味奶片，不仅可以更好地开发利用香菇资源，提高香菇产品的附加值，也可以提高菇农的收入，推动地方经济的发展。本文通过探讨香菇风味奶片加工工艺，对其配方进行优化，为香菇未来的开发利用提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜香菇 来自河南省漯河市大刘镇香菇基地（808 品种），挑选成熟度良好、子实体丰满、新鲜度好、无病虫害、无破损的香菇作为实验材料；奶粉（飞鹤牧场经典1962 全脂甜奶粉）、市售某品牌奶片当地大润发超市；低聚异麦芽糖、葡萄糖 河南多美姿生物科技有限公司；无水乙醇、硬脂酸镁 上海麦克林生化科技有限公司；T-AOC 试剂盒 南京建成生物工程研究所；其他试剂 均为国产分析纯。

800Y 型粉碎机 永康市铂欧五金制品有限公司；B20 型搅拌机 广东力丰机械制造有限公司；DZF-6020 型真空干燥箱 上海基玮试验仪器有限公司；HH-4 型数显恒温水浴锅 金坛市希望科研仪器有限公司；ZP-5 旋转式压片机 泰州市黎明制药机械有限公司；TA-300W 质构仪 济南赛成电子科技有限公司。

1.2 制备工艺及操作要点

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点 原料的预处理：新鲜香菇清洗去杂、去柄，取菌盖。迅速加热至100 ℃，恒温5 min，立即冷却至室温。避免多酚氧化酶及其他还原性成分与空气作用而引起的色泽、风味的变化及营养物质的流失[19]。

匀浆和过滤：室温下匀浆，先用双层纱布粗滤，颗粒与下批次共同匀浆，提高香菇的利用率[16]。

干燥：采用50 ℃真空干燥，得香菇粗粉。真空干燥可以降低干燥箱内的空气含量，防止氧气氧化香菇中抗氧化成分，造成营养成分的流失[11]。

粉碎与过筛：香菇粗粉再次粉碎，过120 目筛，降低香菇粉的粒度，使奶片的口感更加细腻柔顺[10]。

制软材：加入50%的乙醇制软材，以“手握成团，轻压即散”为标准。

造粒与整粒：采用摇摆式颗粒机造粒和整粒，用20 目尼龙筛网造粒，16 目尼龙筛网整粒[20]。

压片：采用直径为2 cm 的片剂模具压片。

1.3 实验方法

将香菇细粉、奶粉、低聚异麦芽糖、葡萄糖混合均匀，加入50%的乙醇制软材，用20 目筛网造粒，50 ℃真空干燥至含水量在3%以下，16 目筛网整粒，称重，加入润滑剂硬脂酸镁，混合均匀后，压片。

1.3.1 预实验 采用单因素实验法，固定奶粉用量为100 g、香菇粉用量为100 g、低聚异麦芽糖用量为12 g、葡萄糖用量为9 g、硬脂酸镁用量为干颗粒重量的0.5%，以奶片制备过程的难易程度为指标，考察润湿剂乙醇的浓度（10%、30%、50%、70%和90%）；以维生素C 的含量为指标，考察湿颗粒的干燥温度（40、50、60、70 和80 ℃）。采用食品安全国家标准GB 5413.18-2010 中收载的方法测定维生素C 的含量。

1.3.2 单因素实验 香菇风味奶片的风味与香菇和奶粉的比例密切相关，低聚异麦芽糖、葡萄糖、硬脂酸镁等辅料会影响香菇风味奶片的口感，润湿剂、润滑剂与香菇风味奶片的外观、片重差异、硬度和脆性密切相关。合理控制香菇与奶粉的比例，选择恰当的辅料用量，对控制香菇风味奶片的质量非常重要，也是十分必要[11]。

在奶粉用量为100 g、低聚异麦芽糖的用量为12 g、葡萄糖的用量为9 g、硬脂酸镁的用量为0.5%的条件下，考察香菇与奶粉的质量比例（3:1、2:1、1:1、1:2 和1:3）对香菇奶片品质的影响；在奶粉用量为100 g、香菇粉的用量为100 g、葡萄糖的用量为9 g、硬脂酸镁的用量为0.5%的条件下，考察低聚异麦芽糖的用量（4、8、12、16、20 g）对香菇奶片品质的影响；在奶粉用量为100 g、香菇粉的用量为100 g、低聚异麦芽糖的用量为12 g、硬脂酸镁的用量为0.5%的条件下，考察葡萄糖的用量（3、6、9、12、15 g）对香菇奶片品质的影响；在奶粉用量为100 g、香菇粉的用量为100 g、低聚异麦芽糖的用量为12 g、葡萄糖的用量为9 g 的条件下，考察硬脂酸镁的用量（干颗粒重量的0.1%、0.3%、0.5%、0.7%和0.9%）对香菇奶片品质的影响。采用多指标评分作为单因素实验的评价指标[16,20]。

1.3.3 正交试验 根据单因素实验结果，在奶粉用量为100 g 的条件下，选择香菇与奶粉的质量比例（A）、低聚异麦芽糖的用量（B）、葡萄糖的用量（C）和硬脂酸镁的用量（D）为影响因素，以多指标评分作为评价指标，采用L9（34）正交试验表，设计四因素三水平正交试验，探讨不同因素对咀嚼片品质的影响并筛选出最佳配方[16,20-21]。试验因素及水平见表1。

表1 实验因素和水平Table 1 Factors and levels of orthogonal test

1.4 多指标综合评分

以感官评定、片重差异、硬度和脆性四个指标的综合评分作为单因素实验和正交试验优化指标。其中香菇风味奶片片重大于0.3 g，片重差异不应超过5%，脆性应小于2%，片重差异和脆性越小越好；为了便于咀嚼和具有更好的口感，硬度应该控制在70～120 N 间，且硬度越大越好。根据指标控制要求及其对成型性的贡献进行多指标综合评分，评分法见表2。多指标综合评分为四个指标评分之和[16,20-21]。

表2 多指标综合评分法Table 2 Multi-index evaluation method

1.4.1 感官评定 感官是评价风味奶片的一个非常重要的标准，因此，为了得到最佳感官，在风味奶片的研制中，采用感官评价作为评价标准[16,20-21]。采用有一定相关经验的十名品评员试吃的方式[11,22]，按照奶片的食品安全地方标准（DBS65/021-2020）从外观、气味、口感三方面给香菇风味奶片进行评分，实验者结合综合评判模型计算出优化实验的最终评分，作为优化香菇风味奶片的感官评价指标，评分标准见表3。

表3 感官评定标准Table 3 Evaluation criteria of sensory evaluation

1.4.2 片重差异的评定 随机抽取20 片样品，称重求平均值，再分别称每片质量，将其与平均片重相比较。其中，样品平均片重在0.3 g 以下时，片重差异限度为±7.5%，样品平均片重0.3 g 及0.3 g 以上片重差异限度为±5.0%[23]。注意超出片重差异限度的不得多于2 片，并不得有1 片超出限度1 倍。

1.4.3 硬度和脆性的评定 在室温下，用质构仪测定香菇风味奶片的硬度和脆性，设置测试参数如下：选择压缩模式；测试探头P/5；测前速度1.00 mm/s；测中速度0.50 mm/s；测后速度10.00 mm/s；应变90%；触发力5.0 g。参数指标包括：硬度（Hardness）和脆性（Brittleness）[24-25]。每组样品平行测定5 次，去掉最小值和最大值后取平均值。

1.5 成品品质分析

1.5.1 营养成分的分析 按照现行标准检测香菇风味奶片的水分、灰分、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维素、总黄酮等营养成分。水分采用GB 5009.3-2016中第一法（直接干燥法）测定；灰分采用GB 5009.4-2016 中第一法测定；粗蛋白质采用GB 5009.5-2016中第一法（凯氏定氮法）测定；粗脂肪采用GB 5009.6-2016 中第四法（盖勃法）测定；粗纤维素采用GB/T 5515-2008 中介质过滤法测定；总黄酮采用SN/T 4592-2016 中分光光度法测定。

1.5.2 总抗氧化活性的测定 将香菇风味奶片20 片，研碎，准确称取2 片重量的粉末，加入25 倍体积分数60%乙醇溶液，在50 ℃超声辅助提取30 min，6 000 r/min 离心15 min，沉淀重复提取2 次，合并两次上清液，定容至100 mL。将提取液稀释至4 种质量浓度（4、8、12、20 mg/mL）的样品溶液[25]。采用T-AOC 试剂盒对其进行总抗氧化活性测定，具体操作方法参照使用说明书[26]。

1.6 数据处理

采用Excel 2016 和Origin Pro 8.5 软件对实验数据统计分析和计算，使用正交设计助手II V3.1 软件进行正交试验设计和方差分析，数据以表示。

2 结果与分析

2.1 预实验及单因素实验结果

2.1.1 润湿剂的考察 奶粉容易吸湿，加入润湿剂后黏性大，易于制粒，而香菇粗纤维含量高，加入润湿剂后黏性小，在优化试验时根据香菇的用量适当地调整润湿剂乙醇的用量[17,27-28]。经过试验可知，不同浓度的乙醇均可以制备成奶片，但是当乙醇的浓度小于50%时，需要精准控制润湿剂的用量和加入的速度；当易挥发性乙醇的浓度大于50%时，乙醇的用量与加入的速度成反比，难以定量，制备的颗粒松散，影响奶片的质量。当乙醇的浓度为50%时，制备的软材黏度适中，制得的颗粒结实紧凑，非常适合于压片。

2.1.2 湿颗粒烘干温度的考察 香菇中含有维生素B6、多酚类物质，易被高温破坏。奶粉中含有维生素C、油酸、维生素A、维生素E 等易被氧化的物质，高温时这些物质更易被氧化，为了最大程度保留二者的营养成分[10,16]。在40、50、60、70 和80 ℃的烘干条件下，每百克颗粒中维生素C 的含量依次为：38.56±0.57、37.79±0.86、32.71±0.85、28.74±1.09 和22.08±1.23 mg。当烘干温度为50 ℃时，维生素C 的含量与40 ℃时接近，但烘干时间明显缩短，因此选择50 ℃为烘干温度。

2.1.3 香菇与奶粉比例的考察 香菇与奶粉比例的单因素考察结果见图1a。由图1a 可知，在香菇与奶粉的比例为1:2 时，感官评分、片重差异、硬度和脆性四个指标的综合评分最高。当香菇与奶粉的比例小于1:2 时，随着奶粉的比例逐渐升高，香菇风味奶片的多指标综合评分也逐渐升高，这主要是因为随着奶粉的用量的增加，奶粉的香味逐渐显现，提高了感官评分；香菇粉中含有的纤维素不利于奶片的压缩成型，随着香菇粉用量的减少，纤维素的含量也减少，奶片的压缩成型逐渐得到改善，提高了奶片片重差异、硬度和脆性的评分。当香菇与奶粉的比例大于1:2 时，奶片的综合评分趋于稳定，但略有下降，这主要是因为随着香菇用量的逐渐下降，香菇风味逐渐下降，降低了奶片的感官评分[29-31]。由此得出，香菇与奶粉的比例为1:2 较适宜。

2.1.4 低聚异麦芽糖用量的考察 低聚异麦芽糖用量的单因素考察结果见图1b。由图1b 可知，在低聚异麦芽糖用量为12 g 时，香菇风味奶片的综合评分最高。当低聚异麦芽糖用量小于12 g 时，随着低聚异麦芽糖用量的逐渐升高，多指标综合评分也逐渐升高。低聚异麦芽糖是甜味剂，具有很好的可压性，与奶粉混合后，可以提高奶粉的可压性能，也可以增加奶片甜味。当低聚异麦芽糖用量大于12 g 时，奶片的综合评分又开始下降。当低聚异麦芽糖用量过多时，香菇、奶粉的相对含量降低，奶片的风味趋于平淡，甜味过于浓郁，导致综合评分下降[15,20,32]。由此得出，低聚异麦芽糖用量为12 g 较适宜。

2.1.5 葡萄糖用量的考察 葡萄糖用量的单因素考察结果见图1c。由图1c 可知，在葡萄糖用量为9 g时，香菇风味奶片的综合评分最高。当葡萄糖用量小于9 g 时，随着葡萄糖用量的逐渐升高，多指标综合评分也逐渐升高。葡萄糖是一种具有甜味的单糖，不仅会增加香菇风味奶片的营养价值，增加甜味，还会丰富奶片的风味[10,13]，提高香菇风味奶片的多指标综合评分。当葡萄糖用量大于9 g 时，奶片的综合评分又开始下降，这主要与葡萄糖用量过多时，香菇、奶粉和低聚异麦芽糖的含量降低，奶片的风味趋于平淡，导致综合评分下降。由此得出，葡萄糖用量为9 g较适宜。

图1 单因素实验结果Fig.1 Results of single factor experiment

2.1.6 润滑剂用量的考察 润滑剂硬脂酸镁用量的单因素考察结果见图1d。由图1d 可知，当硬脂酸镁的用量为0.5%时，综合评分最高。当硬脂酸镁用量小于0.5%时，随着硬脂酸镁用量的升高，多指标综合评分也逐渐升高。硬脂酸镁会在颗粒表面形成一层保护膜，使奶片表面光洁美观，提高了感官评分。此外，硬脂酸镁可以降低颗粒与颗粒之间的摩擦力，改善物料的流动性，使设备运转顺畅、灵活，提高了片重差异、硬度和脆性的评分[13]。当硬脂酸镁用量大于0.5%时，随着硬脂酸镁用量的升高，多指标综合评分逐渐降低。硬脂酸镁的用量过多时，不但会影响奶片的口感，降低奶片的感官评分；其疏水性，也会影响颗粒的压片成型，降低片重差异、硬度和脆性的评分[13-14]。由此得出，硬脂酸镁的用量为干颗粒重量的0.5%时较适宜。

2.2 正交优化试验结果

根据单因素实验的结果，参考文献[16,19-20,33-35]报道，选取香菇与奶粉的质量比例（A）、低聚异麦芽糖的用量（B）、葡萄糖的用量（C）及硬脂酸镁的用量（D）作为考察因素，以100 g 奶粉为基准，按照表1 中的因素和水平，设计正交试验，以香菇奶片的多指标综合评分为评价指标，筛选出最佳配方。正交试验设计结果见表4，正交试验结果的方差分析结果见表5。

表4 正交试验结果Table 4 Orthogonal test results

表5 方差分析结果Table 5 Results of variance analysis

根据表4 正交试验结果得出，A2B3C2D3配方的多指标综合评分最高。由表5 可知，影响香菇奶片多指标综合评分因素的主次顺序为：香菇与奶粉的质量比例（A）＞低聚异麦芽糖的用量（B）＞葡萄糖的用量（C）＞硬脂酸镁的用量（D），A 因素对香菇奶片多指标综合评分的影响显著（P＜0.05），B 因素、C 因素和因素D 对其影响不显著，且D 因素对多指标综合评分的影响最小。通过值的分析，可知最佳配方为：A2B3C2D3，即：奶粉的用量100 g、香菇粉的用量为50 g、低聚异麦芽糖的用量为16 g、葡萄糖的用量为9 g、硬脂酸镁的用量为干颗粒重量的0.7%。

2.3 工艺验证

采用正交试验优化后的最佳配方A2B3C2D3制备香菇风味奶片（见图2），平行验证3 批次（批号分别为：210801、210802、210803），以感官评定、片重差异、硬度和脆性作为评价指标，按照表2 中的评价方法，对制备的三批次香菇风味奶片进行综合评价，平均综合评分为59.91±1.29（n=3）。

图2 香菇风味奶片Fig.2 Lentinula edodes flavored milk tablets

2.4 香菇风味奶片的感官指标

在上述最优的配方工艺下，制备而成的香菇风味奶片产品富有光泽，颜色呈黄色，均匀一致；形状呈圆形，完整无缺损，大小一致，表面光滑；紧密坚实，不松散，不粘连；香菇香气浓郁，滋味纯正，入口绵甜，奶香味浓郁持久，硬度适中，无肉眼可见的杂质。

2.5 香菇风味奶片的品质分析

从表6 可知，与市售某奶片相比，该款香菇风味奶片具有较低的含水量和灰分，片重差异、硬度和脆性均优于市售某品牌奶片，感官评分也高于市售奶片，其中感官评分和脆性明显优于市售某奶片，差异具有显著性（P＜0.05）。从表7 可以看出，该款香菇风味奶片含有较高粗蛋白和较低的粗脂肪，与市售某奶片相比具有显著性差异（P＜0.05）。此外，该款香菇风味奶片还含有较丰富的粗纤维素和黄酮类化合物，营养成分更加丰富，更加符合大众高蛋白、高纤维、低脂肪的饮食理念。

表6 香菇风味奶片的品质分析结果（，n=3）Table 6 Quality analysis results of Lentinula edodes flavored milk tablets (,n=3)

表6 香菇风味奶片的品质分析结果（，n=3）Table 6 Quality analysis results of Lentinula edodes flavored milk tablets (,n=3)

注：*表示与市售奶片比较，有显著差异，P＜0.05；表7同。

表7 香菇风味奶片的主要营养成分（，n=3）Table 7 Major components of Lentinula edodes flavored milk tablets (,n=3)

表7 香菇风味奶片的主要营养成分（，n=3）Table 7 Major components of Lentinula edodes flavored milk tablets (,n=3)

2.6 香菇风味奶片的总抗氧化能力

总抗氧化能力（T-AOC）的测定原理，样品中的抗氧化物质能使Fe3+还原成Fe2+，Fe2+可与菲啉类物质形成稳固的络合物，在593 nm 处测定吸光值，计算出样品中的总抗氧化能力[26]。随机抽取市售奶片和自制奶片各10 片，按照总抗氧化能力（T-AOC）试剂盒的说明书操作，测定香菇奶片的抗氧化能力，结果见图3。由图3 可知，在2～20 mg/mL 范围内，香菇风味奶片和市售某奶片的总抗氧化能力皆是随着质量浓度的增加而升高，并且前者的总抗氧化能力明显高于后者，表明香菇风味奶片具有较强的总抗氧化能力，这与香菇风味奶片中香菇多糖、黄酮和维生素C 等的生物活性成分含量高于某奶片有关[25-26]。

图3 香菇风味奶片的总抗氧化能力（n=3）Fig.3 Total antioxidant capacity of Lentinula edodes flavored milk tablets (n=3)

3 结论

香菇风味奶片的优选基本配料组合为奶粉100 g、香菇粉50 g、低聚异麦芽糖16 g、葡萄糖9 g，混合均匀后，加入适量的50%的乙醇作为润湿剂，制颗粒，50 ℃真空减压干燥，加入干颗粒重量0.7%的硬脂酸镁，混合均匀，采用压片机压片，灭菌后包装，即得香菇风味奶片。本研究在奶片中有机地融入了香菇的风味，兼有两者的营养和保健功能，延长了鲜香菇的保质期，也丰富了奶片的品种，提高了香菇的附加值，可以一定程度上满足人们对香菇膳食纤维素、香菇多糖、香菇黄酮等营养成分的需求。