毛木耳多糖益生型酸奶工藝的優化及質構特性

馬昱陽 ，王文亮 ，王月明 ，徐志祥，賈鳳娟 *

1. 山東省農業科學院農產品研究所（濟南 250100）；2. 農業部新食品資源加工重點實驗室（濟南 250100）；3. 山東省農產品精深加工技術重點實驗室（濟南 250100）；4. 山東農業大學食品科學與工程學院（泰安 271018）

毛木耳多糖屬于酸性多糖，具有提高機體免疫力、抗癌抑癌、抗氧化衰老、降低血糖、調節心臟功能等功效，因此毛木耳多糖的綜合利用對毛木耳多糖生物活性研究和產品開發具有重要意義[1-7]。

酸奶是以鮮牛奶為主要原料，利用嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌等益生微生物，以益生菌發酵的方式得到發酵型乳制品。發酵酸奶易于消化吸收、提高食欲、促進腸道蠕動、有利于治療便秘[8]。營養物質豐富，還可以增加人體免疫力，間接起到美白養護的效果，因此發酵型酸奶受到大量消費者的喜愛。

目前，市面上銷售的各個品種酸奶功能具有單一性，還添加了大量添加劑，因此研究探討既具有功能性又無添加劑的毛木耳多糖益生型酸奶制備工藝，并分析其質構特性，為毛木耳多糖的綜合利用提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

毛木耳，福建?。货r牛奶，伊利純牛奶；發酵劑，北京川秀科技有限公司；蔗糖，山東省東方糖業有限公司；明膠，河南博洋明膠有限公司。

1.2 儀器與設備

CP 2102電子天平，上海奧豪斯儀器有限公司；離心機，德國Eppendorf公司；HH-6數顯恒溫水浴鍋，江蘇金怡儀器科技有限公司；VORTEX-6電動震蕩器，上海其林貝爾有限公司；FN-202型小型粉碎機，北京興時種和科技發展發展有限公司；LGJ-25冷凍干燥機，北京博醫康實驗儀器有限公司，LRHS恒溫恒濕培養箱，美的電磁爐，78 HW-1型恒溫磁力攪拌器，TX-XT plus食品質構儀，英國Stable micro systems公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 毛木耳多糖的提取

將毛木耳浸泡于水中，12 h后取出切成絲，晾干，在60 ℃恒溫條件下干燥24 h，冷卻后用粉碎機將烘干的毛木耳絲進行粉碎處理，過100目篩，得到毛木耳粉，用熱水浸提法在90 ℃條件下浸提4 h，浸提結束之后在10 000 r/min條件下進行離心，離心時間15 min，離心結束后取浸提液的上清溶液，加入4%的活性炭進行毛木耳多糖的色素去除，在56 ℃水浴環境中加熱30 min，不斷攪拌，抽濾，待毛木耳多糖液顏色完全去除，提取無色上清液進行毛木耳多糖醇沉，離心，然后再用無水乙醇洗滌沉淀，接著透析，將除蛋白后的多糖提取液裝入7 000 kDa規格的透析袋中，用蒸餾水充分透析，除去其中的小分子雜質，透析完全后，其上清液在8 000 r/min條件下離心15 min，離心結束取合并上清液，用3倍毛木耳上清液體積的95%乙醇，在4 ℃條件下，醇析過夜，回收乙醇，收集毛木耳粗多糖的沉淀。將沉淀復溶后，相同條件下再醇沉1次，沉淀用去離子水反復沖洗多次，沖洗之后經冷凍干燥機低溫干燥，得到毛木耳粗多糖樣品[9]。

1.3.2 毛木耳多糖酸奶的制作

預熱（60～65 ℃）→添加蔗糖→添加食用明膠→添加多糖→殺菌（90～95 ℃，10 min）→冷卻（43～45℃）→接種發酵劑→發酵→冷卻→后熟（2～7 ℃）→成品

將鮮牛奶加熱至60～65 ℃，添加2%的蔗糖、0.5%的明膠、0.4%的毛木耳多糖，高溫（90～95 ℃）殺菌10 min，冷卻至43 ℃后建議接種量接種發酵劑，分裝于玻璃瓶后置于培養箱中發酵培養，發酵完成后在4℃冰箱中后熟[10]。

1.3.3 單因素試驗設計

預熱鮮牛奶，添加0.4%毛木耳多糖、2%蔗糖、0.5%食用明膠，以不同的發酵劑添加量（0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%）、發酵溫度（36，38，40，42和44 ℃）、發酵時間（4，6，8，10和12 h）為自變量設計單因素試驗，并對其進行感官評價。

1.3.4 正交試驗法優化毛木耳多糖酸奶工藝

在單因素試驗基礎上，分別以不同的發酵劑添加量、發酵溫度和發酵時間為考察因素，進行感官評定評分，采用三因素三水平正交試驗確定酸奶工藝的最優比，正交試驗因素與水平見表1。

1.3.5 感官評定

從來自高等院校食品專業的在校學生及從事多年食品相關研究工作的研究人員中選出8人（4男4女）組成感官評價小組，小組成員在正式開始評價的前4 d每天進行2 h的培訓，進行描述性分析培訓及建立描述性詞語，對毛木耳多糖酸奶進行感官評分，取平均分，滿分100分。感官評價標準見表2。

表2 毛木耳多糖酸奶的感官評分標準

1.3.6 毛木耳多糖酸奶的質構特性研究

用質構儀對毛木耳多糖酸奶樣品進行TPA測試[10]，每個樣品測試3次，取平均值。測試探頭型號為12.7 mm的TA10。測試條件如表3所示。

表3 酸奶質構測定條件與測定參數

2 結果分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 不同發酵劑添加量對毛木耳多糖酸奶的品質影響

將鮮牛奶加熱至60～65 ℃，添加2%的蔗糖、0.5%的明膠、0.4%的毛木耳多糖，預熱20 min，接著進行高溫（90～95 ℃）滅菌，滅菌時間為10 min，冷卻至43 ℃后接種發酵劑，發酵劑添加量分別為0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%，將不同發酵劑添加量的毛木耳多糖酸奶分別裝于玻璃瓶中在培養箱中發酵培養，發酵時間為12 h，發酵完成后在4 ℃冰箱中后熟。

由圖1可知，隨著發酵劑添加量的增加，毛木耳多糖酸奶的感官評定得分呈先增大后減小的趨勢。分析原因是當發酵劑的添加量為0.2%時，會產生較少的產酸益生菌，導致毛木耳毛木耳多糖酸奶的酸度較低，味道較淺，影響了毛木耳多糖酸奶的感官評定得分。隨著發酵劑添加量的提高，毛木耳多糖酸奶的感官品質不斷提升；之后發酵劑的添加過量，導致乳中蛋白過度減少而使乳清析出，影響了感官評定得分。根據評分結果，選擇乳酸菌添加量為0.4%，0.6%和0.8%進行工藝優化。

圖1 不同發酵劑添加量對毛木耳多糖酸奶感官評分影響

2.1.2 不同發酵溫度對毛木耳多糖酸奶的品質影響

將鮮牛奶加熱至60～65 ℃，添加2%的蔗糖、0.5%的明膠、0.4%的毛木耳多糖，預熱20 min，接著進行高溫（90～95 ℃）滅菌，滅菌時間為10 min，冷卻至43 ℃后接種發酵劑，發酵劑添加量為0.4%，將不同發酵劑添加量的毛木耳多糖酸奶分別裝于玻璃瓶中在培養箱中發酵培養，發酵時間為12 h，發酵溫度分別為36，38，40，42和44 ℃，發酵完成后在4 ℃冰箱中后熟。

由圖2可知，隨著發酵溫度的升高，毛木耳多糖酸奶的感官評定得分出現先升后降低再升高的趨勢。當發酵溫度為36 ℃時，因發酵溫度稍偏低，不利于益生菌的生長及發酵，影響了益生菌的產酸功能，導致毛木耳多糖酸奶感官評定得分較低。當發酵溫度升到38 ℃時，毛木耳多糖酸奶的酸度略微升高，風味有所提高，感官評分也小幅度提升；當發酵溫度為42 ℃時，毛木耳多糖酸奶酸甜適中，且酸奶香味適宜，感官評定得分也最高；當發酵溫度達到44 ℃時，毛木耳多糖酸奶的口感較差，酸奶較黏稠，感官評定得分略微降低。綜合上述評分結果，選取發酵溫度40，42和44 ℃進行工藝優化。

圖2 不同發酵溫度對毛木耳多糖酸奶感官評分影響

2.1.3 不同發酵時間對毛木耳多糖酸奶的品質影響

將鮮牛奶加熱至60～65 ℃，添加2%的蔗糖、0.5%的明膠、0.4%的毛木耳多糖，預熱20 min，接著進行高溫（90～95 ℃）滅菌，滅菌時間為10 min，冷卻至43 ℃后接種發酵劑，發酵劑添加量為0.4%，將不同發酵劑添加量的毛木耳多糖酸奶分別裝在玻璃瓶中在培養箱中進行發酵培養，發酵時間分別為4，6，8，10和12 h，發酵溫度為42 ℃，發酵完成后在4 ℃冰箱中后熟。

由圖3可知，隨著發酵時間的延長，毛木耳多糖酸奶感官評定得分整體呈先增大后減小的趨勢。當發酵時間為4 h時，發酵時間較短，毛木耳多糖酸奶的凝固性較差，口感不好，感官評定得分相對過低；當發酵時間為8 h時，毛木耳多糖酸奶的感官評定得分升高，風味及口感較好，凝固型適中，因此評分較高；當發酵時間變為12 h時，毛木耳多糖酸奶變稠，凝固型太強，口感變差，感官評定得分變差。依據感官評定得分結果，選擇發酵時間6，8和10 h進行工藝優化。

圖3 不同發酵時間對毛木耳多糖酸奶感官評分影響

2.2 毛木耳多糖酸奶優化正交試驗結果分析

由表4可知，各因素的主次關系為B＞A＞C，即在發酵過程中，發酵溫度對毛木耳多糖酸奶感官評分影響最大，而發酵劑的添加量為次要因素，影響最小的是發酵時間，最優組合為A2B2C3，即發酵劑添加量0.6%、發酵溫度42 ℃、發酵時間10 h，在此最優條件下，毛木耳多糖酸奶的感官評分為92.5分。

表4 毛木耳多糖酸奶優化正交試驗結果分析

驗證試驗：將鮮牛奶加熱至60～65 ℃，添加2%的蔗糖、0.5%的明膠、0.4%的毛木耳多糖，預熱20 min，接著進行高溫（90～95 ℃）滅菌，滅菌時間為10 min，冷卻至42 ℃后接種發酵劑，發酵劑添加量為0.6%，將不同發酵劑添加量的毛木耳多糖酸奶分別裝在玻璃瓶中在培養箱中進行發酵培養，發酵時間分別為10 h，發酵溫度為42 ℃，發酵完成后在4 ℃冰箱中后熟。在此條件下再次進行感官評定，得分為93.2分，與預期結果相似，驗證成功。

2.3 毛木耳多糖酸奶的質構特性研究

試驗中所用的質構參數有：1）硬度，是指第一次穿沖樣品中的壓力峰值；2）黏性，是模擬表示在探頭與樣品接觸時用以克服兩者表面間吸引力所必需的工作；3）內聚性，是模擬樣品內部粘合力，是樣品經第一次壓縮變形后所表現出來的對第二次壓縮的相對抵抗能力；4）彈性，是用來模擬表示將半固體樣品破裂成吞咽時物體對口腔的壓力[12-13]。

質構分析結果如表5所示。結合正交試驗得到最優條件下的毛木耳多糖酸奶，其硬度為54.578 g，黏性為0.439 mJ，內聚性為2.857，彈性為9.264 mm。

表5 不同發酵條件下毛木耳多糖酸奶TPA質構分析

3 結論

毛木耳多糖酸奶發酵的最優工藝為：發酵劑添加量0.6%、發酵溫度42 ℃、發酵時間10 h，此時感官評分可達93.2分。對正交試驗所得的9個毛木耳多糖酸奶樣品進行TPA測試，得到硬度、黏性、彈性、內聚性的質構特性數據。在最優條件下，毛木耳多糖酸奶的硬度為54.578 g，黏性為0.439 mJ，內聚性為2.857，彈性為9.264。