粗纤维牛肝菌果冻制作工艺及优化

李京泓，周佳蕊，郭 彤，刘 坤

（1. 河北经贸大学生物科学与工程学院，河北石家庄 050061；2. 南开大学泰达生物技术研究院，天津 300000）

果冻是一种低能量、高膳食纤维的健康食品[1]，作为一种老少皆宜的零食一直深受消费者的喜爱。传统果冻一般只注重果冻的口味、外观等因素，21 世纪的今天，人们更注重健康问题，具有高营养价值和一定保健功能的果冻可能是未来的发展方向[2]。

山药约含淀粉65%，蛋白质9%，纤维1.2%和多种生物活性物质，是预防糖尿病和心脏病的功能性食品[3]。荞麦富含粗纤维、黄酮、高活性蛋白质等具有降糖生物活性的成分[4]，广泛应用于各种食品的制作，如降糖酸奶[5]等。点柄粘盖牛肝菌（Suillus granulatus） 是牛肝菌科、粘盖牛肝菌属的一种可食用真菌[6]，富含甾类、酚酸类及各种色素等成分[7-8]，且真菌的次生代谢物色素是食品天然色素和食品添加剂的良好来源[9]，具有极高的经济价值和生物价值[10]。以粗纤维山药粉和荞麦粉为主要原料、以点柄粘盖牛肝菌中提取得到的色素提取物为色素添加剂、罗汉果甜苷为甜味剂、柠檬酸为酸味剂、卡拉胶为凝固剂探究粗纤维牛肝菌保健型果冻的最佳制作工艺，以期为点柄粘盖牛肝菌色素提取物的应用及新型果冻的研制提供借鉴和参考。

1 材料与方法

1.1 原料及辅料

荞麦粉、山药粉、卡拉胶、罗汉果甜苷、柠檬酸、点柄粘盖牛肝菌菌粉（食品级）。

1.2 仪器设备

HH-数显恒温水浴锅，江苏市荣华仪器制造有限公司产品；电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司产品；电磁炉，广州美的生活电器有限公司产品。

1.3 工艺流程

①山药粉→凉水溶解→熬煮至澄清；

②荞麦粉→熬煮→过滤；

①+②→点柄粘盖牛肝菌色素提取物、卡拉胶、罗汉果甜苷、柠檬酸→调配→注模→灭菌→冷却。

1.4 试验方法

1.4.1 单因素试验

（1） 山药粉和荞麦粉配比筛选。分别取质量比为1∶3，1∶2，1∶1，2∶1，3∶1 的山药粉和荞麦粉过筛，根据山药粉和荞麦粉的色泽、香味确定山药粉和荞麦粉的最佳配比。

（2） 山药荞麦粉添加量筛选。以水的质量计，在添加卡拉胶2%，罗汉果甜苷0.1%，柠檬酸0.1%的基础上分别添加0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，3.0%的山药荞麦粉进行单因素试验，通过感官评价确定山药荞麦粉的最佳添加量。

（3） 卡拉胶添加量筛选。以水的质量计，添加山药荞麦粉1.5%，罗汉果甜苷0.1%，柠檬酸0.1%，然后分别添加0.50%，0.75%，1.00%，1.25%，1.50%的卡拉胶进行单因素试验，并对果冻感官进行评价，确定卡拉胶的最佳添加量。

（4） 罗汉果甜苷添加量筛选。以水的质量计，添加卡拉胶2%，柠檬酸0.1%，山药荞麦粉1.5%，然后分别添加0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的罗汉果甜苷进行单因素试验，并对果冻感官进行评价，确定罗汉果甜苷的最佳添加量。

（5） 柠檬酸添加量筛选。以水的质量计，添加卡拉胶2%，罗汉果甜苷0.1%，山药荞麦粉1.5%，然后分别添加0.06%，0.07%，0.08%，0.09%，1.00%的柠檬酸进行单因素试验，并对果冻感官进行评价，确定柠檬酸的最佳添加量。

（6） 点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量筛选。以水的质量计，添加卡拉胶2%，罗汉果甜苷0.1%，柠檬酸0.1%，山药荞麦粉1.5%，然后分别添加0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的点柄粘盖牛肝菌色素进行单因素试验，并对果冻感官进行评价，确定点柄粘盖牛肝菌色素的最佳添加量。

1.4.2 响应面试验设计

在单因素试验的基础上，以山药粉和荞麦粉添加量、卡拉胶添加量、点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量为影响因素，感官评价得分为响应值，根据Box-behnken 模型进行响应面试验设计。

响应面试验自变量因素与水平设计见表1。

表1 响应面试验自变量因素与水平设计/%

1.5 产品的感官评价指标

试验由15 名食品专业不同年级的学生组成感官评价小组对果冻进行评价打分。根据色泽（20 分）、滋味（30 分）、气味（30 分）、组织状态（20 分） 等指标进行评分，取其平均值四舍五入为整数。

粗纤维牛肝菌果冻感官评价指标见表2。

表2 粗纤维牛肝菌果冻感官评价指标

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 山药粉和荞麦粉配比对果冻感官品质的影响

山药粉和荞麦粉配比对果冻品质的影响见图1。

图1 山药粉和荞麦粉配比对果冻品质的影响

由图1 可知，当荞麦粉山药粉质量比为1∶1时，感官评分较高，产品的色泽最为宜人、山药粉和荞麦粉的香味更加均匀。

2.1.2 山药荞麦粉添加量对果冻品质的影响

山药粉荞麦粉添加量对果冻品质的影响见图2。

由图2 可知，当山药荞麦粉添加量为1%时，果冻感官评分最高。添加量过少味道寡淡，没有荞麦和山药的香气，添加量过多，味道过于浓郁，荞麦苦涩味明显。

图2 山药粉荞麦粉添加量对果冻品质的影响

2.1.3 卡拉胶添加量对果冻品质的影响

卡拉胶添加量对果冻品质的影响见图3。

由图3 可知，当卡拉胶添加量为1.25%时果冻富有弹性、脆度适中，感官评分最高。当卡拉胶添加量过少时，果冻无法成型，添加量过多时，果冻过硬，且胶味明显。

图3 卡拉胶添加量对果冻品质的影响

2.1.4 罗汉果甜苷添加量对果冻品质的影响

罗汉果甜苷添加量对果冻品质的影响见图4。

图4 罗汉果甜苷添加量对果冻品质的影响

由图4 可知，当罗汉果甜苷添加量为0.15%时，果冻甜味适中，感官评分最高，且符合国家标准。罗汉果甜苷添加量太大将导致果冻味道过甜而有苦涩味。

2.1.5 柠檬酸添加量对果冻品质的影响

柠檬酸添加量对果冻品质的影响见图5。

由图5 可知，当柠檬酸添加量为0.08%时，果冻酸味适中，感官评分最高，且符合国家标准。

图5 柠檬酸添加量对果冻品质的影响

2.1.6 点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量对果冻品质的影响

点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量对果冻品质的影响见图6。

由图6 可知，点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量为0.15%时感官评分最高，此时色泽为诱人的淡黄色。当添加量超过此值时，果冻颜色偏向于褐色，感官评分呈下降趋势。

图6 点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量对果冻品质的影响

2.2 响应面试验结果与分析

2.2.1 模型的建立及显著性检验

以单因素试验结果为基础，感官评分为指标，采用Box-behnken 模型进行三因素三水平试验设计。

响应面试验设计及结果见表3。

表3 响应面试验设计及结果

运用Design Expert V8.0.6 软件对表3 中得分进行拟合，得回归方程：

对于上述回归方程进行方差分析，R2为0.996 3，校正R2为0.991 6，预测R2为0.981 7，信噪比为44.017。

回归方程方差分析见表4。

表4 回归方程方差分析

由表4 可知，所建立模型的p＜0.000 1，极显著；失拟差p=0.751＞0.05，不显著，表明模型可靠性较高，试验误差较小，因此可以对粗纤维牛肝菌果冻的感官评分进行分析和预测。其中A、B、C 均为极显著水平，即荞麦山药粉添加量、卡拉胶添加量、点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量均达到极显著水平，且荞麦山药粉添加量、卡拉胶添加量对感官评分的影响略大于点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量。交互项AB 和BC 对结果影响显著，二次项A2、B2、C2对结果影响极显著。

2.2.2 响应面分析

两因素交互作用对粗纤维牛肝菌果冻感官评分影响的响应面曲线见图7。

根据模型所作的响应曲面及其等高线图可比较形象直观地展现出各试验因素之间的相互关系，且响应面图倾斜程度与响应值对因素的变化呈正比。由图7 可知，当点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量、荞麦山药粉添加量和卡拉胶添加量与粗纤维牛肝菌果冻感官评分存在一定相关性。经过Design Expert 8.0.6 软件对回归方程进行多次回归可知粗纤维牛肝菌果冻最佳制作工艺为荞麦山药粉添加量0.90%，卡拉胶添加量1.28%，点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量0.091%，为了便于操作，将最佳制作工艺参数修订为荞麦山药粉添加量1.0%，卡拉胶添加量1.25%，点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量0.1%，在此最优条件下进行试验，粗纤维牛肝菌果冻的感官评分为91 分，与理论值89.51 分较为一致，验证了模型的可靠性。

图7 两因素交互作用对粗纤维牛肝菌果冻感官评分影响的响应面曲线

3 结论

以单因素试验结果为基础，感官评价为指标，设计响应面试验，通过回归方程与方差分析确定此种粗纤维牛肝菌果冻最佳制作工艺为荞麦山药粉添加量1.0%，卡拉胶添加量1.25%，点柄粘盖牛肝菌色素提取物添加量0.1%。在该工艺条件下制作的粗纤维牛肝菌果冻为淡黄色，且色泽均一、酸甜适中，富有弹性，具有山药粉和荞麦粉独特风味，且充分发挥了山药粉、荞麦粉、罗汉果甜苷、点柄粘盖牛肝菌色素提取物的降糖等生物活性，使果冻具有一定的保健功能和营养价值，符合当今广泛开发利用天然健康原料生产食品产品的趋势。