阿里紅口香糖的制作工藝研究*

孫宏偉，馮雁波，董愛榮，曹俊平，任洪婷，劉雪峰**

（1.東北林業大學林學院，黑龍江哈爾濱150040；2.內蒙古烏審旗林業局，內蒙古烏審旗017300）

〈貯運加工〉

阿里紅口香糖的制作工藝研究*

孫宏偉1，馮雁波1，董愛榮1，曹俊平2，任洪婷1，劉雪峰1**

（1.東北林業大學林學院，黑龍江哈爾濱150040；2.內蒙古烏審旗林業局，內蒙古烏審旗017300）

以阿里紅、膠基為主要原料，對阿里紅口香糖的配方進行研究。在單因素試驗的基礎上，根據Box-Behnken試驗設計原理，以感官評價分值為試驗指標，選取膠基、阿里紅、葡萄糖漿、檸檬酸4個因素進行四因素三水平的響應面試驗，對阿里紅口香糖的配方進行優化。研究結果表明，阿里紅口香糖的最佳配方為：膠基37.76%、阿里紅2.24%、葡糖糖漿26.21%、檸檬酸0.41%（其它輔料：蔗糖粉35.00%、甘油3.00%、香精0.30%）。此配方制作出的阿里紅口香糖在20℃條件下老化24 h后，口感最佳，感官評價分值為92.6分。因此，采用響應面法優化阿里紅口香糖配方合理可行。

阿里紅；口香糖；膠基；響應面法

據歷史記載，口香糖已有幾千年的歷史，是世界上最古老的糖果之一。早在遠古時期，不同地域文化的人都有咀嚼天然樹脂的習慣。隨著時代的進步，口香糖作為樹脂的一種新的加工產品出現在人們面前，因其具有清潔口腔、促進口腔肌肉運動和血液循環等功效［1-2］，深受人們喜愛。而且口味、種類、樣式也越來越多。

阿里紅，又名苦白蹄、藥用層孔菌。為多孔菌科（Polyporaceae）層孔菌屬（Fomitopsis）植物苦白蹄（Fomitopsis officinalis）的子實體［3］，主要分布在我國新疆、黑龍江、四川、云南、內蒙等地［4］。其子實體柄不明顯，基部生長于海拔3 500 m左右的衰落松樹或落葉松的樹干上，菌蓋木質且呈不規則的馬蹄狀，整體色澤呈白色或棕灰色［5-7］，是一種新疆維吾爾族醫生常用的藥，被稱之為“維藥阿里紅”，并已收錄到《中華人民共和國藥品標準維吾爾藥分冊》中［8］。阿里紅中含有各種化學成分［4］，如全草含羊毛甾醇、三帖酸、硫色多孔菌酸、齒孔酸、去氫齒孔酸等，具有止咳平喘、祛風除濕、消腫止痛、利尿、溫肺化痰等功效［9-13］。

但由于阿里紅野生子實體稀少且生長周期長，且味甚苦，不能直接食用，不能很好地發揮其藥理功效，因此，本文就阿里紅的開發應用展開研究。主要通過單因素及響應面實驗對阿里紅口香糖的制作工藝進行研究，旨在為阿里紅的開發與利用提供一種新的途徑。

1　材料與方法

1.1試驗材料

阿里紅菌種：采集自新疆哈密林場天然落葉松林；膠基：無錫銀洋膠基制造廠；白砂糖、甘油、香精、檸檬酸：市購；葡糖糖漿：濟南郭氏偉業化工有限公司。

1.2試驗儀器

切面機，廣州市國研機械設備制造有限公司；電子分析天平，上海精密儀器有限公司；HH-4數顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇榮華儀器制造有限公司；數顯恒速強力電動攪拌器，上海啟前電子科技有限公司；FM-100粉碎機，濟南云成儀器有限公司；DHG-9240電熱恒溫鼓風干燥箱，上海一恒科技有限公司。

1.3工藝流程

口香糖生產工藝流程見圖1［14-15］。

圖1　口香糖的生產工藝流程Fig.1Production process of chewing gum

1.4操作要點

1.4.1原料預處理

（1）阿里紅菌粉的制備

首先取分離純化好的采自新疆哈密天然落葉松林場的苦白蹄菌種于PDA斜面培養基中，然后在避光條件下20℃培養12 d，再擴繁1次，繼續培養12 d待用；培養結束后，取綠豆大小菌塊接種于種子培養基中（0.1%MgSO4·7H20、0.3%KH2PO4、微量VB1、3%葡糖糖、1.5%蛋白胨、pH7），于20℃、160 r·min-1間歇式4 h震蕩培養10 d；然后將上述培養得到的種子發酵液在無菌條件下離心，取沉淀物加入適量無菌石英砂和50 mL無菌水于研缽中進行研磨；然后吸取上清液，按5%的接種量接種50 mL于250 mL的三角瓶內，20℃、160 r·min-1間歇式震蕩培養14 d；最后將得到的發酵液進行離心過濾，取沉淀物于50℃的鼓風干燥箱內烘干，粉碎過100目篩，置于干燥的容器中，低溫避光保存，待用［16-17］。

（2）糖粉預處理

將市購的糖粉，經低溫干燥后，粉碎過100目篩，置于干燥的容器中，低溫避光保存，待用。

（3）膠基的預處理

將市購的膠基置于60℃～65℃恒溫烘箱內軟化4 h，備用。

1.4.2輔料混合

首先將一定量的葡萄糖漿、甘油加入到已軟化好的膠基中，60℃進行保濕攪拌，然后取適量的阿里紅粉、蔗糖粉、檸檬酸混合均勻，并均分為3份。向膠基中加入第1份配料，保濕攪拌3 min～4 min；待膠基與第1份配料完全混合后再加入第2份配料，繼續攪拌，使配料與膠基混合均勻；最后取適量香精與第3份配料加入到膠基中，并攪拌3 min～5 min，使其混合均勻。最后將調和好的膠基加熱到80℃，使其充分軟化，配料溶解，與膠基充分混合，冷卻到40℃待用。

1.4.3壓延

將冷卻好的膠基取出，壓成餅狀后投入口香糖切面機中反復擠壓3次～5次，制成一定厚度，表面光滑而富有彈性，組織結構緊密的糖片。

1.4.4切割成型

將擠壓好的具有一定厚度且結構緊密的糖片切割成所需大小的帶狀糖片。

1.4.5冷卻老化

將已切割好的糖片在20℃，相對濕度40%～50%的條件下老化24 h。

1.4.6包裝

將老化好的口香糖用錫箔紙包裝，在20℃，相對濕度不高于50%的條件下貯藏。

1.5阿里紅口香糖配方的單因素試驗

在前期原料配方階段，阿里紅含量對口香糖的保健功能有重要影響，膠基含量對口香糖的咀嚼性有重要影響，葡萄糖漿、檸檬酸對口香糖的風味、口感、質地也有影響。因此，選定膠基、阿里紅、葡萄糖漿、檸檬酸4個因素，進行阿里紅口香糖制作的單因素試驗。初始配方添加量為膠基40%、阿里紅2.0%、葡萄糖漿25%、檸檬酸0.4%，其他輔料（蔗糖粉35%、甘油3%、香精0.3%）。感官評價標準見表1。

表1　感官評價標準Tab.1Sensory evaluation criteria

1.6中心組合試驗設計與響應面分析

在單因素的基礎上，根據Box-Benhnken的中心組合實驗設計原理，進行四因素三水平的響應面分析試驗［19-20］。試驗因素及水平編碼見表2。

2　結果與分析

2.1阿里紅口香糖配方單因素試驗結果

2.1.1膠基添加量對口香糖感官評價的影響

膠基添加量對口香糖感官評價的影響見圖2。

表2　響應面試驗因素與水平Tab.2Factors and levels used in response surface analysis

由圖2可知，膠基添加量達到35%時，感官評價分值達到最大；之后隨著膠基添加量的增大呈現明顯的下降趨勢。這是由于膠基在阿里紅口香糖中所占的比例過大［21］，而導致整款口香糖口味過淡進而影響試驗的感官評價。因此，膠基的最佳添加量為35%。

圖2　膠基添加量對口香糖感官評價的影響Fig.2Effect of gum base on chewing gum in sensory evaluation

2.1.2阿里紅添加量對口香糖感官評價的影響

阿里紅添加量對口香糖感官評價的影響見圖3。

圖3　阿里紅添加量對口香糖感官評價的影響Fig.3Effect of Fomitopsis officinalis on chewing gum in sensory evaluation

由圖3可知，阿里紅添加量在1.0%～2.0%時，感官評價分值逐漸增大，這是由于此時阿里紅的添加量較初始的糖的添加量少，甜味較重，口感差；當阿里紅添加量達到2.0時，感官評價分值達到最大，此時口香糖口感最佳，甜味適中，又不乏產品特有的苦味；當阿里紅添加量超過2.0%時，感官評價分值逐漸下降，這是由于阿里紅的添加量較糖的添加量有所增加，導致苦味較重。因此，阿里紅的最佳添加量為2.0%。

2.1.3葡萄糖漿添加量對口香糖感官評價的影響

葡萄糖漿添加量對口香糖感官評價的影響見圖4。

由圖4可知，葡萄糖漿添加量在10%～25%時，隨著葡萄糖漿添加量的增加，感官評價分值呈上升趨勢，并在25%時達到最大此時阿里紅口香糖口感最佳；葡萄糖漿添加量超過25%時，口香糖甜度增加，苦味較淡，糖酸比例破壞，導致阿里紅口香糖口感變差［22］。因此，葡萄糖漿的最佳添加量為25%。

2.1.4檸檬酸添加量對口香糖感官評價的影響

檸檬酸添加量對口香糖感官評價的影響見圖5。

圖4　葡萄糖漿添加量對口香糖感官評價的影響Fig.4Effect of glucose syrup on chewing gum in sensory evaluation

圖5　檸檬酸添加量對口香糖感官評價的影響Fig.5Effect of citric acid on chewing gum in sensory evaluation

由圖5可知，檸檬酸對口香糖口感影響較大，檸檬酸添加量在0.4%時，感官評價分值最大，這時阿里紅口香糖配方中的糖酸比例最佳，口香糖達到了酸甜適口的最適口感；之后隨著檸檬酸添加量的增加，感官評價分值出現明顯的下降趨勢，這可能是隨著檸檬酸添加量的增加，口香糖中檸檬酸的比例逐漸增大，導致阿里紅口香糖過酸［23］。因此，檸檬酸的最佳添加量為0.4%。

2.2響應面優化試驗結果

2.2.1中心組合試驗結果及分析

響應面試驗方案及結果見表3。

將上表數據通過Design-expert7.0軟件進行二次響應面回歸分析，對所測得的結果擬合后，得到二次多項回歸方程：Y=81.00+6.33X1+5.13X2+2.02X3-4.22X4-0.27X1X2+3.97X1X3+0.12X1X4-1.48X2X3+ 6.40X2X4+11.23X3X4-6.51X12-5.27X22-8.48X32-15.20X42，相關系數R2=0.9606，RAdj2=0.9212。

X1為膠基；X2為阿里紅；X3為葡萄糖漿；X4為檸檬酸。式中各項系數絕對值的大小直接表明了各因素對阿里紅口香糖口感的影響程度，系數的正負表明了影響的方向。

2.2.2回歸模型的建立及其顯著性檢驗結果

表3　響應面試驗方案及結果Tab.3Design and results of response surface experiments

感官評價的回歸方差分析結果見表4。

由表4數據可知，回歸模型“Prob＞F”＜0.0001，表明所建的回歸模型極顯著，失擬向P= 0.1186＞0.05表明所建回歸模型失擬項不顯著；同時回歸模型的相關系數R2=0.9606，RAdj2=0.9212。因此，該模型擬合程度好，誤差小，能較好的反映各因素添加量對多阿里紅口香糖口感的影響，因此該模型可以對阿里紅口香糖的感官評價進行預測和分析。

另外膠基（X1）、阿里紅（X2）、葡萄糖漿（X3）、檸檬酸（X4）4個因素的線性、平方（P值均小于0.01）對阿里紅口香糖的口感均具有極顯著影響，X1與X3的交互作用（P=0.0276＜0.05）、X2與X4的交互作用（P=0.0014＜0.01）以及X3與X4的交互作用（P＜0.0001）都對阿里紅口香糖口感具有顯著影響，而X1與X4的交互作用（P=0.9395）和X2與X3的交互作用（P=0.3771）對阿里紅口香糖口感無顯著影響。

在各因素水平取值范圍內，其添加量對阿里紅口香糖口感的影響順序為：膠基（X）1＞阿里紅（X）2＞檸檬酸（X）4＞葡萄糖漿（X）3。

2.2.3交互效應及響應面分析

為了更加直觀地表現兩兩因素交互作用對感官評價分值的影響，通過降維分析，固定回歸模型中任一因素水平值為零，只考慮另外兩因素對感官評價分值的影響，并繪出兩兩因素交互作用下的響應曲面及等高線圖。

圖6顯示了6組兩因素交互作用的響應面圖和等高線圖，圖6-2、6-5、6-6交互顯著，具體表現為響應面圖較陡，等高線呈橢圓形，而且能夠清晰地看到響應值最高點，說明膠基（X）1與葡萄糖漿（X）3、阿里紅（X）2與檸檬酸（X）4、葡萄糖漿（X）3與檸檬酸（X）4的交互作用顯著；而圖6-1、6-3、6-4的響應面圖較平緩，等高線呈圓形，說明其對應因素兩兩交互不顯著，這一結果與回歸模型的方差結果相吻合。

2.2.4阿里紅口香糖最佳配方驗證試驗結果

為檢驗阿里紅口香糖最佳配方及制作工藝的可靠性，在響應面優化得到的最佳配方的基礎上進行了驗證試驗：此配方工藝制得的阿里紅口香糖口感最佳，感官評價分值為92.6分，且主體質地均勻柔軟，表面光滑，色澤均一，阿里紅與膠基主體融合性好；長時間暴露放置不吸濕，外觀保持良好。在添加蔗糖粉、香精和葡萄糖漿等輔料后，氣味宜人，不僅降低了阿里紅口感甚苦的特性，而且使口香糖又保持了略帶阿里紅苦味的特點，咀嚼時有一種新穎的甜苦味，且口感潤滑、軟硬度適中、糖酸比適宜，味道釋放均勻持久，咀嚼過程無組織結構分散現象，有很好的消炎鎮痛作用，得到了廣泛好評和普遍接受。

3　結論

目前，國內外對阿里紅食品級產品的開發應用尚處于相對空白，主要原因是受阿里紅生長的地域性、子實體生長周期長所限；國內外對阿里紅食品級產品的開發研究較少，主要以中藥制劑為利用形式，這限制了阿里紅在功能性產品方面的開發利用。因此，本文為以阿里紅為原料開發其它提供了新的思路，打破了目前阿里紅主要以中藥制劑為利用形式的局面。

表4　感官評價的回歸方差分析表Tab.4Variance analysis of the regression equation for sensory evaluation

圖6　兩因素交互作用對阿里紅口香糖感官評價分值影響的響應面圖Fig.6Response surface and contour plots for the effects of four variables on the sensory evaluation score of Fomes officinalis chewing gum

本研究通過單因素試驗和響應面優化試驗獲得了阿里紅口香糖的最佳配方為：膠基37.76%、阿里紅2.24%、葡糖糖漿26.21%、檸檬酸0.41%（其他輔料：蔗糖粉35.00%、甘油3.00%、香精0.30%）。此配方制作出的阿里紅口香糖在20℃，老化24 h后，口感最佳。因此，此阿里紅口香糖配方工藝合理可行，為阿里紅的開發應用提供了新的途徑。

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Process Technology on Fomitopsis officinalis Chewing Gum

SUN Hong-wei1，FENG Yan-bo1，DONG Ai-rong1，CAO Jun-ping2，REN Hong-ting1，LIU Xue-feng1
（1.College of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China；2.Wushenqi Bureau of Forestry，Inner Mongolia，Wushenqi 017300，China）

With Fomitopsis officinalis and gum base as raw materials，the optimal formula of F.officinalis chewing gum was investigated in this paper.Based on single-factor experiments and a Box-Behnken design，with the sensory evaluation score as experimental indicator，the contents of all materials gum base，F.officinalis，glucose syrup and citric acid were obtained to optimize the formula.The result of the optimal formula was as following：gum base 37.76%，F.officinalis 2.24%，glucose syrup 26.21%，citric acid 0.41%（sucrose powder 35.00%，glycerol 3.00%，essence 0.30%）.Under the optimized conditions，the product aging in 20℃for 24 h had a good mouth-feel and the sensory evaluation score was 92.6.Consequently，it is practical to optimize F.officinalis chewing gum using response surface methodology.

Fomitopsis officinalis；chewing gum；gum base；response surface methodology

S646.9

A

1003-8310（2016）03-0058-07

10.13629/j.cnki.53-1054.2016.03.013

大興安嶺藥用真菌、黃芪栽培及利用技術研究（201004079）。

孫宏偉（1990-），男，在讀碩士研究生，研究方向為食（藥）用真菌的開發應用研究。E-mail：1403334007@qq.com

**通信作者：劉雪峰（1963-），男，博士，教授，主要從事食（藥）用真菌的栽培及利用。E-mail：liuxuefeng63@sina.com

2016-03-06