金针菇风味乳酸菌饮料的制备及品质分析

张 剑，李淑雪，崔文甲，何荣新，董 锋，王文亮*

（1.山东省农业科学院农产品加工与营养研究所，山东省农产品精深加工技术重点实验室，农业部新食品资源加工重点实验室，山东济南 250100；2.山东宇程生物科技有限公司，山东济宁 272000；3.菏泽市定陶区农业农村局，山东菏泽 274100）

金针菇（Flammulina velutipes）别名冬菇、朴菇、构菌、青杠菌、毛柄金钱菌等，隶属担子菌亚门、层菌纲、伞菌目、口蘑科、金钱菌属[1]。金针菇不仅形态优美，味道鲜美，还富含蛋白质、氨基酸、多糖、膳食纤维、矿物质（钙、铁、磷等）及多种维生素，脂肪含量较低[2-6]，具有抗衰老、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、提高免疫力等多种生理功效[7-11]，已成为世界上知名的欣赏菌和食药两用菌。

乳酸菌饮料是指以乳或乳制品为原料，经乳酸菌发酵后通过调配制得的含乳营养保健饮料[12-13]，发酵过程中产生大量短链脂肪酸、活性多糖，含有丰富的益生菌，有利于肠道环境的改善，进而提高人体免疫能力[14]。在发酵型饮料生产中，一般选用嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌作为发酵菌种，二者共生且相互作用，通过产酸、胞外多糖、风味物质来影响发酵产品的质地和风味[15]。目前已有报道采用金针菇开发饮料，多为复合饮料的开发。来守萍等[16]优化金针菇多糖提取工艺，并复配红枣开发金针菇多糖复合饮料。郗恩光等[17]采用响应面法优化了香蕉金针菇发酵饮料的生产工艺。将金针菇与乳酸菌发酵乳相结合，可大大丰富和提高发酵乳的口味以及营养价值，市场前景广阔。

本研究以新鲜的金针菇子实体为原料，制备金针菇浆，加入发酵乳、木糖醇、稳定剂等，调配金针菇风味乳酸菌饮料，以期获得一款营养丰富、风味独特、口感顺滑的金针菇风味乳酸菌饮料，同时增加金针菇产品的附加值，为金针菇的进一步综合开发利用提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

金针菇，产地南京，购于济南华联超市；伊利脱脂乳奶粉，购于济南华联超市；发酵菌粉（保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌粉，活菌数＞5×109CFU/g），加拿大拉曼公司；白砂糖，庞大调味食品有限公司；柠檬酸、维生素C，山东鲁维制药有限公司；海藻酸钠、卡拉胶、羧甲基纤维素钠（CMC-Na），河南万邦实业有限公司；木糖醇，青岛明月海藻集团有限公司。以上试剂均为食品级。

1.2 仪器与设备

九阳破壁机，Y912C，九阳股份有限公司；均质机，JMS-80，嘉德益海机械制造有限公司；发酵乳机，YM100，德国维勒拓；ME104E 电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；数显恒温水浴锅，HH-S6，江苏金怡仪器科技有限公司；便携式pH 计，PLB-4，上海仪电科学仪器股份有限公司；离心机，TGL-16A，湖南平凡科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 金针菇风味乳酸菌饮料制备工艺

脱脂奶粉乳化→杀菌冷却→发酵→后熟→调配（金针菇浆、稳定剂、木糖醇）→均质→杀菌→冷却→成品。

1.3.2 操作要点

（1）金针菇浆制备

选择无异味、无腐败变质、颜色白皙的新鲜金针菇，去根，洗净后切成0.5 cm 左右的小段，在含0.2%柠檬酸、0.1%维生素C 的水溶液中95 ℃漂烫15 min，其中水∶金针菇的质量比为5∶1。将金针菇和浸提液放入豆浆机中进行打浆，用200 目筛网过滤，获得金针菇浆，放入4 ℃冰箱冷藏备用。

（2）发酵乳制备

按比例称取脱脂奶粉、白砂糖等，用60 ℃热水乳化10 min，置于95 ℃以上的水浴中加热杀菌20 min，冷却至40 ℃，无菌条件下加入发酵菌粉，放入发酵乳机中42 ℃发酵8 h。发酵好的发酵乳，温度冷却至10 ℃以下，放入4 ℃冰箱后熟24 h。

（3）调配、均质、灭菌

将后熟的发酵乳、金针菇浆、复配稳定剂（将CMC-Na、海藻酸钠、卡拉胶按1∶1∶1 的质量比进行混合）进行调配。将调配好的混合液放入均质机，65 ℃、25 MPa 条件下均质。95 ℃下灭菌10 min，得到成品。

1.3.3 发酵乳发酵配方优化

（1）单因素试验

根据预实验，选取菌粉接种量、脱脂奶粉添加量和白糖添加量为影响发酵乳品质的主要因素，以感官评价以及pH 为指标，进行单因素试验。其中菌粉接种量选取0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%五个水平，脱脂奶粉添加量选取9%、10%、11%、12%、13%五个水平，白砂糖添加量选取11%、12%、13%、14%、15%五个水平。

（2）正交试验

在前期单因素试验的基础上，以发酵乳感官品质为评价指标，选择菌粉接种量、脱脂奶粉添加量和白砂糖添加量为发酵乳配方的主要影响因素，选用L9(33)正交表，进行三因素三水平正交试验，因素水平表见表1，感官评价标准见表2。

表1 发酵乳发酵配方正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels table of orthogonal experimental for fermentation formula optimization of fermented milk

表2 发酵乳感官评价标准Table 2 Sensory evaluation criteria for fermented milk

1.3.4 金针菇风味乳酸菌饮料配方优化

（1）单因素试验

根据预试验，选取发酵乳与金针菇浆的比例、稳定剂添加量和木糖醇添加量为影响金针菇乳酸菌饮料品质的主要因素，以感官品质、pH 及离心沉淀率为评价指标，进行单因素试验。其中发酵乳与金针菇浆的比例选取3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1 五个水平，稳定剂添加量选取0.6%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%五个水平，木糖醇添加量选取4%、5%、6%、7%、8%五个水平。

（2）正交试验

在单因素试验的基础上，以金针菇风味乳酸菌饮料感官评分为指标，选择发酵乳与金针菇浆的比例、稳定剂添加量和木糖醇添加量为饮料配方的主要影响因素，选用L9(33)正交表，进行三因素三水平正交试验，因素水平表见表3。

表3 金针菇风味乳酸菌饮料配方优化正交实验因素水平表Table 3 Orthogonal experimental factors and levels table for optimization of F. velutipes flavor lactobacillus beverage formula

1.4 金针菇风味乳酸菌饮料品质评价

1.4.1 感官评价

由10 名接受过感官评价训练的评价人员，从色泽、滋味、性状、气味等几个方面对金针菇风味乳酸菌饮料品质进行评价，评价标准见表4（见下页）。

表4 金针菇风味乳酸菌饮料感官评价标准Table 4 Sensory evaluation criteria for F.velutipes flavored lactobacillus beverage

1.4.2 理化指标测定

（1）pH 值

采用手持式pH 计测定。

（2）离心沉淀率

在离心管（50 mL，质量为m1）中加入定量样品（质量为m0），4 000 r/min 转速离心15 min，将上清液弃去得沉淀质量m2，按式（1）计算离心沉淀率[18]。

（3）营养成分分析

参照国标，检测金针菇风味乳酸菌饮料的营养成分含量，其中蛋白质含量检测参照GB 5009.5—2016；脂肪含量检测参照GB 5009.6—2016；碳水化合物含量检测参照GB 28050—2011；能量含量检测参照GB 28050—2011；钠含量检测参照GB 5009.91—2017。

1.5 数据统计与分析

采用Excel 2010 对数据进行统计分析并作图，采用正交设计助手II V3.1 专业版进行正交试验设计。

2 结果与分析

2.1 发酵乳配方优化

2.1.1 单因素试验

（1）菌粉接种量对发酵乳品质的影响

菌粉接种量的大小会影响乳酸菌的生长特性及发酵乳的黏度及酸度，进而影响发酵乳的品质[19]。如图1（a）所示，在0.2%～0.6%的菌粉接种量范围内，随着菌粉接种量的逐渐增加，发酵乳的感官评分呈先升高后下降的趋势，接种量为0.5%时，发酵乳的感官评分最好，为87 分；发酵乳中的pH 呈先上升后下降的趋势，在菌粉接种量为0.5%时最高，为5.67。综合考虑感官评分及pH，选择菌粉接种量0.4%、0.5%、0.6%进行工艺优化。

图1 不同条件对发酵乳感官评价和pH 值的影响Fig.1 Effects of different conditions on sensory evaluation and pH value of fermented milk

（2）脱脂奶粉添加量对发酵乳品质的影响

由图1（b）可知，在9%～12%的脱脂奶粉添加量范围内，随着的奶粉添加量逐渐增加，发酵乳的感官评价分数及pH 值均呈增高趋势。在乳粉添加量为12%时，发酵乳的感官评价得分最高，分数为81 分。综合考虑感官评价及pH，选择脱脂奶粉添加量11%、12%、13%进行工艺优化。

（3）白砂糖添加量对发酵乳品质的影响

白砂糖的添加有助于改善发酵乳的口感，由图1（c）可知，在11%～15%的白砂糖添加量范围内，发酵乳的pH 值随着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%时，发酵乳的pH 值快速升高，随后趋于平稳。在12%白砂糖添加量发酵乳口感最好，感官评分为85 分。这可能是随着白砂糖添加量的增加，增加了发酵体系的渗透压，抑制了乳酸菌的生长，同时也使发酵乳偏甜，影响感官评价[20]。综合考虑感官评分及pH，选择白砂糖添加量11%、12%、13%进行工艺优化。

2.1.2 正交试验

如表5 所示，菌粉接种量对发酵乳感官评价结果的影响最大，白砂糖添加量次之，脱脂奶粉添加量影响最小。最优发酵工艺为A3B2C3，即菌粉接种量为0.6%、脱脂奶粉添加量为12%、白砂糖添加量为13%。

表5 发酵乳发酵条件优化正交试验结果Table 5 The results of orthogonal test for optimization of fermentation conditions of fermented milk

2.2 金针菇风味乳酸菌饮料配方优化

2.2.1 单因素试验

（1）发酵乳与金针菇浆比例对金针菇风味乳酸菌饮料品质的影响

金针菇浆中富含多糖、蛋白质、游离氨基酸等物质，增加乳酸菌饮料风味及营养的同时，也对发酵乳有一定的凝乳作用[21]，进而对乳酸菌饮料的品质产生影响。如图2（a）（见下页）所示，随着发酵乳与金针菇浆比例增加，乳酸菌饮料的pH 值先呈急速上升趋势，随后在比例为4∶1 时下降，且随后一直趋于平稳；沉淀率则是随着比例的增大而不断降低，感官评分则呈先升高后下降的趋势，在比例为4∶1 时最高，为81 分。综合考虑感官评价、pH 及沉淀率，选择发酵乳与金针菇浆比例3∶1、4∶1、5∶1 进行后续优化。

（2）稳定剂添加量对金针菇风味乳酸菌饮料品质的影响

稳定剂对金针菇乳酸菌饮料的稳定性有重要作用，复配稳定剂的加入可以减少稳定剂的用量，还可以避免单一稳定剂添加过量影响产品的风味[18]。如图2（b）所示，随着稳定剂添加量的增加，乳酸菌饮料的pH 变化不大，趋于平稳；沉淀率先减小后又增加，稳定剂添加量为1.5%时，沉淀效果最好；感官评价分数呈先升高后下降的趋势，在稳定剂添加量为1.5%时，饮料的感官评价最高，为83 分。综合考虑感官评价、pH 值及沉淀率，选择稳定剂添加量1.2%、1.5%、1.8%进行后续优化。

（3）木糖醇添加量对金针菇风味乳酸菌饮料品质的影响

为降低金针菇风味乳酸菌饮料的含糖量，选用木糖醇调配产品的口味。如图2（c）所示，随着木糖醇添加量的增加，乳酸菌饮料的感官评分呈先上升后下降的趋势。pH 则变化不大。在木糖醇添加量6%时，感官评分最高，为80 分。木糖醇的甜度很高，过量的加入会导致产品甜腻，影响滋味[22]。沉淀率变化不大，说明木糖醇对沉淀效果影响较小。综合考虑感官评价、pH 值及沉淀率，选择木糖醇添加量5%、6%、7%进行后续优化。

图2 不同条件对金针菇乳酸菌饮料感官评价、pH 值和沉淀率的影响Fig.2 Effects of different conditions on sensory evaluation,pH value and sedimentation rate of F. velutipes lactobacillus beverage

2.2.2 正交试验

如表6（见下页）所示，木糖醇添加量对金针菇乳酸菌饮料感官评价的影响最大，稳定剂添加量影响的次之，发酵乳与金针菇浆比例影响最小。最优发酵工艺为A1B2C2，即发酵乳与金针菇浆比例3∶1，稳定剂添加量为1.5%，木糖醇添加量为6%。按照以上优化条件制备金针菇风味乳酸菌饮料，呈均匀乳白色，口感顺滑，酸甜适中，具有金针菇的清香及乳酸菌的发酵香味，感官评分为85。

表6 乳酸菌饮料配方优化正交试验结果Table 6 The results of orthogonal test for optimization of lactic acid bacteria beverage formula

2.3 金针菇风味乳酸菌饮料品质分析

金针菇风味乳酸菌饮料的各项营养指标如表7所示，每100 mL 中含蛋白质0.9 g，不含脂肪。

表7 风味乳酸菌饮料营养指标Table 7 Nutrition of flavored lactobacillus beverage

3 结论

本研究以新鲜金针菇为原料制备金针菇浆，加入发酵乳、木糖醇及稳定剂，调配金针菇风味乳酸菌饮料。采用单因素及正交试验法优化发酵乳及金针菇风味乳酸菌饮料的最优配方，并对产品的口味、稳定性、营养成分进行分析。结果表明，发酵乳的最优配方为菌粉接种量0.6%、脱脂奶粉添加量12%、白糖添加量13%；金针菇风味乳酸菌饮料的最优配方为发酵乳与金针菇浆比例3∶1，稳定剂添加量1.5%，木糖醇添加量5%。该条件下制备的金针菇风味乳酸菌饮料呈均匀乳白色，口感顺滑，酸甜适中，既有金针菇的清香，又具有乳酸菌的发酵香味，产品品质良好。本研究为金针菇乳酸菌饮料的加工和生产提供一定的理论基础，为金针菇产品的开发提供新的思路。