富含β-葡聚糖松茸酸奶片的制备方法
2024-04-10崔慧如胡伟龙
◎ 孙 秋,崔慧如,胡伟龙
(同溢堂药业有限公司,福建 漳州 363200)
松茸(Tricholoma matsutake)是一种深受人们喜爱的野生菌,又被称为“菌中之王”[1],是生长在松树、栎树根部的真菌,主要分布在我国的四川、西藏、云南等高原地区[2]。它富有多种植物多糖、氨基酸、蛋白质、多肽类、酚类及萜类等[3]活性成分,味道鲜美,富有很高的医疗和药用价值,使用历史悠久[4],而且是一种珍稀的药食两用真菌,被列为二级濒危保护物种[5]。近年来,对其营养成分β-葡聚糖的研究逐渐引起了越来越多人的关注[6]。β-葡聚糖也存在于一些真菌如酵母的细胞壁上,具有较强的免疫功能[7-8],能够降血脂、抵抗辐射、缓解疲劳和改善肠道功能等[9-10]。很多国家已将酵母β-葡聚糖作为日常的营养补充原料使用,且很多种类的食物中都允许添加,比如功能性饮料、乳制品、烘焙食品和压片糖果等。2012 年,国家原卫生部公布的第6 号公告就已经将较大婴儿的配方奶粉列入酵母β-葡聚糖的使用范围内。酸奶片是以牛奶粉、羊奶粉、驼奶粉等的发酵产物为主要原料,适量添加黏合剂、填充剂等辅料,经搅拌混合、干法或湿法制粒,以及压片等工艺而制成的片状乳制品。其作为一种假日旅游食品,具有体积小、易携带、方便食用等特点,深受不同群体的喜爱[11]。现阶段能够见到的奶片制品有益生菌奶片[12-13]、果蔬奶片[14-20]等,而将松茸(经发酵)与奶粉相结合制成的富含β-葡聚糖酸奶片未见报道。本研究针对市场需求,开发一款将松茸、益生菌和乳粉结合起来做成富含β-葡聚糖的酸奶片,填补该类型食品领域空白,满足人们对营养价值的更高需求。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜松茸,昆明市大观农贸市场;奶粉,超市普通奶粉;白砂糖,云南省红河糖业有限公司;赤藓糖醇,保龄宝生物股份有限公司;酿酒酵母,北京北纳创联生物技术研究院,菌种编号:BNCC300560;酸奶发酵剂(嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、麦芽糊精),北京川秀科技有限公司;麦芽汁培养基,青岛青药生物工程有限公司;β-葡聚糖标准品,北京万佳首化生物科技有限公司;“来伊份”益生菌酸奶片,昆明大观沃尔玛超市;地衣聚糖酶(Units 5000),上海安谱实验科技股份有限公司;β-葡萄糖苷酶(100 U·g-1),成都欧恩瑞思化学试剂有限公司;葡萄糖氧化酶(250 U·mg-1),过氧化物酶(250 U·mg-1),上海源叶生物科技有限公司;其他试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
BL-200S 电子天平,丹纳赫西特传感工业控制(天津)有限公司;PHS-3C pH 计,雷磁分析仪器厂;TG 电热鼓风干燥箱,黑龙江迪尔制药机械有限公司;BI-250A 低温生化箱,施都凯仪器设备(上海)有限公司;JC-FW-200 粉碎机,青岛聚创嘉恒分析仪器有限公司;HH-2 数显恒温水浴锅,金坛区西城新瑞仪器厂;1850 离心机,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;DHS-16 水分测定仪,上海力辰帮西仪器科技有限公司;SCIENTZ-100F/A 冷冻干燥机,宁波新芝冻干设备股份有限公司;ZP-170 旋转式压片机,上海绿翊机械制造有限公司;UV-5200 紫外可见分光光度计,上海元析分析仪器有限公司;LC-20A 高效液相色谱仪,日本岛津公司。
1.3 实验方法
1.3.1 松茸粉的制备
松茸子实体先用刀轻轻刮去表面泥土等异物,用水多次洗净,置于60 ℃干燥箱中鼓风干燥,粉碎至60 目,加入纯净水,料液比1 ∶8,置于水浴锅中,于90 ℃加热30 min 灭菌,冷藏备用。
1.3.2 菌悬液制备
将酿酒酵母冻干粉接入麦芽汁液体培养基进行活化,活化2 代后,4 000 r·min-1离心20 min,弃去上清液,用无菌生理盐水清洗、离心2 次,再用生理盐水分散沉淀得到活菌数为107CFU·mL-1的菌液。
1.3.3 松茸发酵(松茸一次发酵)
在松茸溶液中接入10%的菌液,30 ℃静置24 h。
1.3.4 酸奶制备(松茸二次发酵)
松茸发酵液180 目过滤,取少许滤液减压浓缩、干燥打粉,测定其中β-葡聚糖含量。加入滤液12%的奶粉,再加入0.1%质量比的酸奶发酵粉,37 ℃保持8 h,冷冻干燥即得到松茸酸奶粉。
1.3.5 松茸酸奶片的制备
为避免湿法制粒过程中酒精对益生菌的渗透灭活影响,本实验采用干法制粒,然后压片。工艺流程:辅料混合→干法制粒→整粒→压片→包装。称取松茸酸奶粉与辅料混合均匀,干法制粒,过16 目筛,添加硬脂酸镁(润滑剂)混合均匀,压制成片,铝塑泡罩独立包装。
(1)辅料(填充剂)的选择。冻干后的原料(松茸酸奶粉)吸湿性强、黏度大,故需添加一定量的填充剂等辅料。因糖醇类辅料能够保障益生菌的生长,故选取吸湿性较低的木糖醇、赤藓糖醇、异麦芽酮糖醇进行筛选,分别过10 目筛网和80 目筛网,可通过10 目筛网但不能通过80 目筛网的颗粒判断为合格,称量颗粒质量,通过计算,判断合格颗粒的一次成型率,确认合适填充剂。
(2)辅料(酸味剂)的选择。选择具有温和凉爽感的柠檬酸为配方中的酸味剂。
(3)辅料(润滑剂)的选择。根据以往经验,选取0.8%质量比的硬脂酸镁为润滑剂。
(4)松茸酸奶冻干粉用量的选择。酸味剂和润滑剂在配方中的含量很低,考察原料添加量时可以忽略不计。分别按占物料总量的20%、25%、30%、35%、40%添加松茸酸奶冻干粉原料,确认添加比例。
(5)按照物料总量的0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%添加柠檬酸,以口感风味评价方法为评定指标,得出最佳添加量。
1.3.6 感官评定
对感官标准进行评定,如表1 所示。
表1 酸奶片感官评分标准表
1.3.7 活菌数检测
采用10 倍稀释逐步递增的方法,即将样品先稀释成10 倍,再加水稀释成100 倍,然后以此类推,样品浓度递减到103、104、105、106和107不同的稀释度,最后用麦芽汁培养基平板计数法测定。
1.3.8 β-葡聚糖测定
参照NY/T 2006—2011 进行谷物及其制品中β-葡聚糖含量的测定[21]。
2 结果与分析
2.1 松茸酸奶片配方试验结果分析
(1)按照原料松茸酸奶冻干粉与辅料2 ∶8 比例分别干法制粒,测得一次成型率见表2。由结果可知,3 种辅料制得的颗粒中,木糖醇的成型率最低,仅为40.35%,生产效率低下。异麦芽酮糖醇作为填充剂时的一次成型率最高(65.46%),赤藓糖醇稍低(61.64%)。考虑到赤藓糖醇的热量仅为0.24 kcal,而异麦芽酮糖醇为2.0 kcal,上市后更能被消费者特别是减肥人群所接受,因此选择赤藓糖醇为填充剂。
表2 填充剂种类的考察结果表
(2)以赤藓糖醇为辅料,按照物料中原料不同占比评价片剂的组织状态和感官评分值,具体见表3。由表3 可知,当松茸酸奶冻干粉添加量增加时,样品的色泽评分下降;在松茸酸奶冻干粉添加量为30%时,样品的组织状态、口感和风味评分均较高,感官总分值最高,因此工艺中原料的添加量定为30%。
表3 松茸酸奶冻干粉添加量的感官评分表
(3)松茸酸奶冻干粉原料的发酵酸味不够,需额外给予补充,同时添加的柠檬酸也激发出松茸特有的菌香味和酸奶产生的奶酪味。固定30%的松茸酸奶冻干粉及0.8%硬脂酸镁的添加量,根据柠檬酸的添加量相应调整赤藓糖醇的添加量(68.9%~69.1%)。柠檬酸添加量的风味评分表见表4。由表4 可知,当柠檬酸添加量在0.20%时,酸奶片的风味最佳,确认为配方中的酸度调节用量。
表4 柠檬酸添加量的感官评分表
硬脂酸镁作为片剂润滑剂,一般用量不要超过1%,本试验选取0.8%作为添加量能够达到制剂要求,因此综上所述,得到最终配方为松茸酸奶冻干粉30%,赤藓糖醇69.0%,柠檬酸0.20%,硬脂酸镁0.80%。
2.2 松茸酸奶片检测指标
由表5 可知,通过添加发酵松茸制成的酸奶片,无论是外观、口感、风味,还是质地,都满足功能食品或保健食品对压片糖果等片剂的要求,评分总分达91 分。相比传统工艺生产的酸奶片,本制剂的酸奶片中加入的松茸丰富了酸奶口感,消费者不仅体验到了奶酪香味,同时吃到了鲜美的菌香味。同时,酸奶片中含有丰富的益生菌。
表5 松茸酸奶片检测指标表
2.3 β-葡聚糖检测结果
不同物料中β-葡聚糖的含量见表6。松茸经酿酒酵母菌液作用一段时间后,其中的β-葡聚糖含量由0.53%提高到0.72%,增加了35%左右;在有奶粉和酸奶发酵粉参与的松茸二次发酵后,β-葡聚糖含量几乎保持不变,但扣除不含β-葡聚糖成分的奶粉等物料后,β-葡聚糖含量实际增加了10%;松茸酸奶冻干粉中β-葡聚糖含量为0.71%,其在酸奶片中的占比为30%,理论上酸奶片中的β-葡聚糖含量应为0.213%,实测值0.21%,两者高度吻合,说明本工艺及其他辅料对于β-葡聚糖的稳定性没有影响;随机抽检市面上销售较好的酸奶片,没有检测到其中含有β-葡聚糖成分。
表6 不同成分中的β-葡聚糖含量表
3 结论与讨论
松茸经过多种菌种的发酵处理,能够产生β-葡聚糖,推测酿酒酵母在其中发挥了重要作用,有研究发现,酿酒酵母中存在可以水解β-1,3-糖苷键的内切β-1,3-葡聚糖酶ENG1[22],除此之外,其他种类的益生菌中可能也含有或分泌将松茸多糖等成分转化为β-葡聚糖的一种或多种酶,具体生物化学反应机制有待进一步研究。除了富含β-葡聚糖,微生物发酵中也催生、激发出松茸本身潜藏的特殊香气,与酸奶味有机融合,丰富了口感,令人愉悦。
酸奶品属于牛奶的一种深加工产品,将益生菌和奶粉结合起来做成的酸奶片既能补充能量和营养,又能增加体内益生菌。但是传统的益生菌奶片口感、成分大同小异,缺乏含有高营养附加值的产品。β-葡聚糖可促进体内IgM 抗体的产生,能活化巨噬细胞、嗜中性粒细胞等,能够在一定程度上刺激机体的免疫应答系统[23-25],具有较大的发展潜力。