猴頭菌固體飲品的生產工藝研究

馬琳 馬國宇 肖志勇

[摘要]本研究以猴頭菇、燕麥粉、奶粉為原料，開發一種猴頭菌固體飲品。通過單因素實驗和響應面優化法等實驗方法對猴頭菌固體飲品的配方進行研究，得到猴頭菌固體飲品的最佳配方為猴頭菇粉37%、奶粉30%、燕麥粉11%、糖22%、二氧化硅0.12g/10g、β-環糊精1.0g/10g，由此配方得到的產品在風味和速溶性方面均表現良好。

[關鍵詞]猴頭菇;固體飲料;速溶性;穩定性

中圖分類號：S646 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

猴頭菌又稱“對兒蘑”或“鴛鴦蘑”[1]，生長在我國東北地區，是具有極高營養價值的食藥大型菌。性平味甘，有助消化，其成分中含有多糖、低聚糖、甾醇[2]、氨基酸[3]等，能夠預防消化不良[4]、腸道出血[5]、胃潰瘍[6]、慢性萎縮性胃炎[7]等疾病。隨著對猴頭菌研發的不斷深入，發現猴頭菌在醫藥與食用領域具有廣闊的前景，目前市場上已有多種猴頭菌產品售賣，如猴頭菌保健口服液、猴頭菇餅干、猴頭菇蛋白質粉等[8]。猴頭菌固體飲品以猴頭菌粉為原料[9]，并加入燕麥、奶粉、白砂糖等作為輔料。燕麥富含水溶性膳食纖維，有降低血脂等保健價值;奶粉的加入能夠提升產品風味，增加產品中的蛋白質含量;糖類能夠提升產品整體溶解度。通常固體飲料存在速溶性差[10]，易出現結塊、雜質、變味、變色等問題。產品原料中白砂糖與猴頭菇多糖的吸濕性[11]容易導致產品出現嚴重結塊現象[12]，經觀察結晶樣品微觀結構發現，當相對濕度上升至33%時樣品開始團聚;相對濕度升至58%～75%時，樣品出現結塊現象。為抑制該現象的出現，除嚴格控制生產時的含水量外，還需加入二氧化硅作為抗結劑[13]，抑制產品吸收水分。最后加入適量的穩定劑。本試驗驗證原料選取的合理性，并確立最佳的精確配方以得到營養美味、被大眾喜愛的固體飲料，為猴頭菇相關食品的開發提供一種除餅干之外的又一種開發思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

猴頭菇、燕麥粉、伊利牌全脂奶粉、白砂糖：福建省福州市永輝超市;CMC-Na、β-環糊精、卡拉膠、黃原膠、二氧化硅（分析純）：福州市伯樂林生物科技有限公司。

1.2 試驗儀器

電子天平（BSA224S）：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司;電磁爐（PESKR）：廣東美的生活電器制造有限公司;數顯恒溫水浴鍋（HH-4）：國華電器有限公司。

1.3 樣品處理

1.3.1 猴頭菇粉的制取

猴頭菇干品→挑選→粉碎→干燥→過篩→猴頭菇粉。

1.3.2 燕麥粉的制取

優質燕麥片→充分干燥→粉碎→過篩→燕麥粉。

1.3.3 固體飲料的制取

將粉碎后的燕麥粉、猴頭菇、全脂奶粉、白砂糖和添加劑混合均勻，過篩后再次干燥，封裝即得猴頭菌固體飲品。

1.4 實驗方法

1.4.1 確定主輔料的配比

白砂糖添加會在極大程度上影響溶解度，燕麥中含有大量膳食纖維，過量添加會影響其溶解性[14]，淀粉糊化時黏度很大，故燕麥沖調易起球[15]。經過前期研究確定了猴菇粉、燕麥粉、奶粉、白砂糖的大致比例為10∶3∶8∶6，利用 Box-Bohnken優化方法，以白砂糖量，猴頭菇粉量，燕麥粉量，奶粉量為自變量，各取3個水平，進行感官評定，利用Design-Expert8.0.6軟件，進行響應面試驗，確定各成分最佳的添加量。設計因素與水平見表1。

1.4.2 穩定劑

穩定劑主要解決固體飲料沖調后出現的分層、沉淀等不穩定的現象。選取的穩定劑應易于溶解且不能破壞食品風味。結合成本問題，最終決定選取CMC-Na、β-環糊精、卡拉膠、黃原膠四種添加劑來進行單因素實驗，測定試用不同穩定劑的樣品的沉淀率、潤濕性和分散性三個指標，其中沉淀率最能直觀地表現溶液的穩定性。沉淀率越低說明溶液的穩定性越好。潤濕性與分散性間接而又準確地反映了樣粉的溶解特性。根據《食品添加劑使用標準》（GB 2760-2014）再綜合考慮四種穩定劑，穩定劑的添加量為1.0g/10g。

1.4.3 抗結劑

抗結劑用于解決由于糖類吸濕性引發的固體飲料結塊現象的發生。食品中最常用的應對物料結塊的方法是添加二氧化硅，二氧化硅表面的毛細孔能夠或使其附著在顆粒表面，賦予顆粒憎水性，阻止粉狀顆粒彼此粘結成塊[16]。通過單因素實驗來確定二氧化硅發揮抗結作用[17]的最佳添加量。根據《食品添加劑使用標準》（GB 2760-2014）得知其在固體飲料中最大使用量為15.0g/kg，取5份樣，每份10g分別添加0g、0.05g、0.08g、0.10g、0.12g二氧化硅。通過測定堆積密度來評定二氧化硅的抗結能力，堆積密度越小說明固體飲料顆粒越容易在溶劑中散開。

1.5 評價標準與測定方法

1.5.1 猴頭菌固體飲品的感官評定標準

選取20名同學進行感官評定相關培訓，并按照表2的標準進行評分[18-20]，回收表格，計算平均值。感官評定的標準見表2。

1.5.2 猴頭菌固體飲品的溶解性評定方法

觀察每組樣粉在沖調不攪拌和攪拌后溶解所需時間，結合溶解性評價表（見表3）對猴頭菌固體飲品溶解度進行評價。

1.5.3 猴頭菌固體飲品的沉淀率測定方法

取一定質量已配好的速溶猴頭菌固體飲品沖調液于離心管中，離心10min，棄去上層清液，測定沉淀物的質量。以SB表示沉淀率，計算方法為，用沉淀物質量比上猴頭菇粉液質量，所得的百分數即為SB。計算公式如下：

1.5.4 猴頭菌固體飲品的潤濕性測定方法

取一只干凈燒杯，加入200mL蒸餾水，稱取5g樣粉平鋪于水面之上，在靜置的條件下，記錄樣粉全部沉降所需要的時間。

1.5.5 猴頭菌固體飲品的分散性測定方法

稱取5g樣粉，將其置于干燥的燒杯中，加入50mL蒸餾水，以一定的轉速進行攪拌，記錄從攪拌開始到粉塊全部分散開所需的時間。

1.5.6 猴頭菌固體飲品的堆積密度測定方法

將樣粉從漏斗中散落至10mL的量筒中，測出10mL樣粉的質量m;堆積密度記為ρ，ρ=m/10。

2 結果與分析

2.1 主輔料的配比

收集好20份評價表后，求得每一組產品的得分平均值，記錄情況見表4。進行響應面實驗，得到回歸方程為：

經過分析得知四個因素對產品感官評分影響，白砂糖添加量（C）影響最大，其次是猴頭菇粉添加量（A），第三是燕麥添加量（D），最后是燕麥奶粉添加量（B）。其中，猴頭菇添加量和白砂糖添加量的影響極顯著。響應面實驗的設計見表4，響應面回歸方差分析見表5。

因為P值小于0.000 1，所以實驗模型較為顯著。圖1則反映了各因素之間的交互作用，顯然可以進一步得到結論：AD、BC、BD之間交互作用顯著，即猴頭菇與燕麥粉添加量交互顯著、白砂糖與奶粉之間交互作用顯著、奶粉和燕麥之間交互作用顯著。但是奶粉和猴頭菇粉、白砂糖與猴頭菇粉、白砂糖與燕麥之間交互作用差異不顯著。

結合實際要求，修正得到最佳的主輔料配比為猴頭菇粉37%、奶粉30%、燕麥粉11%、糖22%。再補做驗證實驗可知上述為最佳配比。

2.2 添加劑的種類和用量

2.2.1 穩定劑的種類對沉淀率的影響

沉淀率可以反映溶液的穩定性，穩定劑種類對沉淀率影響如圖2所示。β-環糊精對應的沉淀率最低，即使用β-環糊精可以起到最好的穩定溶液作用，有最明顯的增溶效果，并且CMC-Na與β-環糊精沖調后均口感細膩，效果良好;卡拉膠沖調產品有少許結塊;黃原膠沖調產品則口感較差，飲用時膠感明顯。所以β-環糊精為本飲品的最佳穩定劑。

2.2.2 穩定劑的種類對潤濕性和分散度的影響

潤濕性反映了在靜置情況下，樣粉完全下降所需時間，分散度表示粒子分散于介質中不沉淀的時間，二者可反映溶解性強弱，潤濕性和分散度越弱，樣粉速溶性越好。由圖3可知，使用β-環糊精可以起到最好的促溶效果。

2.2.3 抗結劑的用量

堆積密度來測定的抗結能力，堆積密度越小說明固體飲料顆粒越容易在溶劑中散開。二氧化硅的影響如表6所示，說明最佳二氧化硅添加量為0.12g。

3 結 論

猴頭菌固體飲品的配料包含：猴頭菇、燕麥、奶粉、白砂糖、β-環糊精、二氧化硅。其中猴頭菇、燕麥、奶粉、白砂糖是主要配料，決定了產品的口味;β-環糊精是穩定劑，用來維持穩定，決定了產品的速溶性;二氧化硅是抗結劑，防止產品結塊。配方為：猴頭菇粉37%，奶粉30%，燕麥粉11%，糖22%，二氧化硅0.12g/10g，β-環糊精1.0g/10g。此配方得到的產品風味和速溶性均為最佳。

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