銀耳皂角米果凍的配方優(yōu)化

王麗瓊，馬長路，鄧志峰，柳 青，胡滇碧

（1. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院食品與生物工程系，北京 102442；2. 云南省農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校昆明分校，云南昆明 650032）

0 引言

皂莢屬在全球約15 種，我國產(chǎn)6 種、2 變種，廣泛分布于南北各省區(qū)，主產(chǎn)長江流域各省。云南有2種，其1 個(gè)為變種。滇皂莢（Gleditsia japonicavar.del-avayi） 屬落葉喬木，多見于昆明、梁河、騰沖、會(huì)澤、蒙自等，生于山坡或路邊村旁，它的種子能食用，俗稱皂角米或皂角仁[1]。皂角米于2015 年被收入《中國藥典》中。據(jù)《本草圖經(jīng)》記載：核中白肉，主治肺藥。又炮核取中黃心，嚼餌之，治膈痰吞酸，有潤燥通便、祛風(fēng)消腫的作用。據(jù)研究，皂角米蛋白質(zhì)含量2.37%~3.64%，總糖及粗纖維含量均低于1%； 氨基酸種類全，富含各種礦質(zhì)元素，是一種高蛋白、低糖、氨基酸齊全和礦質(zhì)元素豐富，符合高鉀低鈉飲食結(jié)構(gòu)的營養(yǎng)保健食物[2]。目前，國內(nèi)外對(duì)滇皂莢開展研究較多的是皂角米中的多糖植物膠、黃酮、三萜等。尤其是多糖植物膠即皂莢豆膠，主要成分為半乳甘露聚糖，性質(zhì)與瓜爾豆膠相似，具有良好的穩(wěn)定性、增稠性和水合性[3-4]。目前，皂角米加工已有滇皂莢粉和滇皂莢浸膏等滇皂莢保健食品上市，但皂角米進(jìn)一步的加工開發(fā)鮮有報(bào)道。

銀耳，學(xué)名（Tremella fuciformisBerk），又稱為白木耳、雪耳等，是擔(dān)子菌門真菌銀耳的子實(shí)體。銀耳含蛋白質(zhì)、碳水化合物、無機(jī)鹽等營養(yǎng)成分。銀耳蛋白中含有亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸等17 種氨基酸，其中含量最大的是脯氨酸[5]。銀耳味甘、淡、性平、無毒，既補(bǔ)脾開胃又益氣清腸、滋陰潤肺，是我國治療虛弱和衰老的滋補(bǔ)藥[6]?，F(xiàn)代研究表明，銀耳中含有的多糖、黃酮為其重要的活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)等多種作用[7]。目前，銀耳加工研究較多的是銀耳作為原料制作飲料、酸奶等[8-9]。王鳳芳等人[10]研制的是用銀耳作為單一原料研制的果凍。

傳統(tǒng)果凍，所用卡拉膠、黃原膠、魔芋膠或瓊脂等凝膠劑比較多。由于銀耳、皂角米都富有天然植物性膠質(zhì)，同時(shí)兼有營養(yǎng)功能的作用。因而，試驗(yàn)擬采用皂角米、銀耳制作銀耳皂角米果凍，一方面以減少凝膠劑的用量，另一方面能進(jìn)一步提高和增強(qiáng)產(chǎn)品的潤燥通便、滋陰潤肺、抗氧化等保健功能，為皂角米和銀耳的進(jìn)一步開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

皂角米，于2018 年9 月25 日購自云南梁河；銀耳、白砂糖，購自市售華聯(lián)超市；檸檬酸、卡拉膠、魔芋膠，均為食品級(jí)，北京北方霞光食品添加劑有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

GYC-21GSO3 型九陽電磁爐，山東九陽股份有限公司產(chǎn)品；FA-004 型電子天平，上海精科天平有限公司產(chǎn)品；RM-255 型溫度計(jì)，常州盛之源儀器儀表有限公司產(chǎn)品；MASTER-10a 型手持折光儀，深圳市方源儀器有限公司產(chǎn)品；DK-S26 型電熱恒溫水浴鍋，上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品；HR2100/60型飛利浦料理機(jī)，荷蘭皇家飛利浦公司產(chǎn)品；YXQLS-30 型高壓蒸汽滅菌鍋，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品；BCD-460WDGZ 型海爾冰廂，青島海爾公司產(chǎn)品；CT3 Texture Analyzer 質(zhì)構(gòu)儀，美國博勒飛公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程①干銀耳→清洗浸泡→打漿→過濾→銀耳汁；

②干皂角米→清洗浸泡→打漿→過濾→皂角米汁； 檸檬酸液

①+②→混合→調(diào)配、濃縮→滅菌→冷卻→檢驗(yàn)、成品。 復(fù)配膠、糖溶解、過濾

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1） 銀耳汁制作。將干銀耳與水按1∶50 比例混合，待銀耳吸水脹潤后在90 ℃恒溫水浴中浸泡4 h，用料理機(jī)打漿后過濾，得銀耳汁，冷藏待用[10]。

（2） 皂角米汁制作。將干皂角米按1∶40，1∶50，1∶60 比例混合，用冷水浸泡12 h，待皂角米吸水脹潤后變成透明色在90 ℃恒溫水浴中再浸泡6，8，10 h，用料理機(jī)打漿后過濾，得皂角米汁，冷藏待用。

（3） 復(fù)配膠、糖溶解。稱取一定比例的魔芋膠、白砂糖、卡拉膠先干混均勻，然后加蒸餾水不斷攪拌混合均勻，為避免復(fù)配膠受熱影響凝膠強(qiáng)度，控制水浴鍋溫度為75 ℃，加熱使膠體全部溶解并過濾[10]。

（4） 調(diào)配、濃縮入模、滅菌、冷卻。將銀耳汁、皂角米汁、復(fù)配膠液在水浴鍋上70 ℃加熱，然后依次加入檸檬酸溶液（配成10%），最后趁熱倒入模具中冷卻成果凍。用巴氏殺菌10 min 后冷卻放入冰箱冷藏至凝固，得銀耳皂角米果凍。

1.3.3 銀耳皂角米果凍的單因素試驗(yàn)

產(chǎn)品口味和品質(zhì)取決于產(chǎn)品各主要成分，因而試驗(yàn)主要選取銀耳汁添加量、皂角米汁添加量、凝膠劑種類及添加量、檸檬酸添加量、蔗糖添加量5 個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以產(chǎn)品風(fēng)味、質(zhì)地為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以確定主要單因素及最佳值。

1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取對(duì)果凍組織特性和感官影響較大的4 個(gè)因素：銀耳汁添加量、皂角米汁添加量、復(fù)配膠添加量、檸檬酸添加量4 個(gè)因素為考察變量，以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，采用Design Expert8.0進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)

因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 因素與水平設(shè)計(jì)/%

1.3.5 銀耳皂角米果凍質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

對(duì)于果凍而言，果凍彈性對(duì)果凍口感影響較大，必須測(cè)定其彈性指標(biāo)。將果凍產(chǎn)品冷卻24 h 后，采用CT3 TextureAnalyzer 質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定。具體測(cè)定參數(shù)：探頭：TA18；預(yù)測(cè)試速度2 mm/s；測(cè)試速度1 mm/s；返回速度1 mm/s；觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載7 g；循環(huán)次數(shù)為2 次。每個(gè)樣品測(cè)試3 次，取平均值。

1.3.6 感官評(píng)價(jià)得分與質(zhì)構(gòu)特性相關(guān)性分析

選10 名經(jīng)驗(yàn)豐富的感官鑒評(píng)員對(duì)成品果凍進(jìn)行感官評(píng)定，根據(jù)果凍的外觀（30 分）、口感（30 分）、風(fēng)味（40 分） 等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

銀耳皂角米果凍感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 銀耳皂角米果凍感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加水比例、不同水浴時(shí)間對(duì)泡制皂角米汁質(zhì)量的影響

將干皂角米按干皂角米與水比例為1∶40，1∶50，1∶60，用冷水浸泡12 h，等皂角米吸水脹潤后在90 ℃恒溫水浴中浸泡6，8，10 h，用料理機(jī)打漿后過濾，得不同黏度及不同感官性狀的皂角米汁。

干皂角米不同加水比例、不同水浴時(shí)間對(duì)皂角米汁感官品質(zhì)的影響見表3。

表3 干皂角米不同加水比例、不同水浴時(shí)間對(duì)皂角米汁感官品質(zhì)的影響

由表3 可知，加水少，皂角米吸水膨脹不夠，泡不開；加水太多，打漿出的汁液又太稀，皂角米黏稠劑的作用不顯著，皂角米汁也沒香味。浸泡時(shí)間太短，皂角米吸水膨脹也不夠，同樣泡不開；浸泡時(shí)間10 h 太長，一是費(fèi)時(shí)，另一方面，皂角米汁味也發(fā)生了變化，香味淡了。綜合考慮，最終選擇按干皂角米∶水比例為1∶50，浸泡8 h，用料理機(jī)打漿成皂角米汁。

2.2 銀耳皂角米果凍的單因素試驗(yàn)

2.2.1 凝膠劑種類、比例及添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

通過查閱資料[10-13]，果凍制作過程中，單一種類的凝固劑制作出來的果凍凝膠效果不理想，所以采用復(fù)配膠為卡拉膠和魔芋膠。通過預(yù)試驗(yàn)處理最終確定用于果凍制作的2 種膠體為卡拉膠和魔芋膠，比例為2∶2。

以200 g 為基礎(chǔ)，保持皂角米汁6%，銀耳汁20%，檸檬酸1%（配成10%的溶液），蔗糖12%添加量不變，分別加入0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，0.6%的復(fù)配膠（卡拉膠∶魔芋膠= 2∶2），制作果凍，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分。

復(fù)配膠添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 復(fù)配膠添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由圖1 可知，當(dāng)復(fù)配膠含量不斷增大時(shí)，其感官評(píng)分隨復(fù)配膠含量不斷提高，在添加量為0.4%時(shí)口感評(píng)分達(dá)到最大值。這時(shí)整個(gè)果凍體系的膠凝狀態(tài)不斷增強(qiáng)，分子排列更緊密，使銀耳皂角米果凍變得越來越有彈性和咀嚼性，當(dāng)復(fù)配膠含量繼續(xù)增大時(shí)，銀耳皂角米果凍組織狀態(tài)不均勻，有顆粒感，感官評(píng)分逐漸降低。因而，復(fù)配膠含量為0.4%合適。

2.2.2 皂角米汁添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

以200 g 為基礎(chǔ)，保持復(fù)配膠比例（卡拉膠∶魔芋膠= 2∶2），總量0.4%，銀耳汁20%，檸檬酸1%（配成10%的溶液），蔗糖12%添加量不變，分別加入2%，4%，6%，8%，10%的皂角米汁，制作果凍，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分。

皂角米汁添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 皂角米汁添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由圖2 可知，當(dāng)皂角米汁含量太低時(shí)，果凍偏綿軟，當(dāng)皂角米汁添加量不斷增大時(shí)，銀耳皂角米果凍外觀、口味、咀嚼性、韌彈性等感官評(píng)分不斷提高，在6%時(shí)口感評(píng)分達(dá)到最大值。當(dāng)皂角米汁含量繼續(xù)增大到8%~10%時(shí)，銀耳皂角米果凍氣泡增多，果凍咀嚼性及口感不理想，感官評(píng)分降低。因而，皂角米汁添加量6%為最佳。

2.2.3 銀耳汁添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

以200 g 為基礎(chǔ)，保持復(fù)配膠比例（卡拉膠∶魔芋膠= 2∶2），總量0.4%，皂角米汁6%，檸檬酸1%（配成10%的溶液），蔗糖12%添加量不變，分別加入10%，15%，20%，25%，30%的銀耳汁，制作果凍，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分。

銀耳汁添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 銀耳汁添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由圖3 可知，當(dāng)銀耳汁添加量不斷增大時(shí)，銀耳皂角米果凍彈性、口感、組織狀態(tài)等感官評(píng)分不斷提高，在20%時(shí)銀耳皂角米果凍組織狀態(tài)均勻、韌彈性、咀嚼性令人滿意。當(dāng)銀耳汁含量繼續(xù)增大時(shí)，銀耳皂角米果凍外觀、口味、咀嚼性、韌彈性等感官評(píng)分降低。因而，銀耳汁添加量最佳為20%。

2.2.4 檸檬酸添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

以200 g 為基礎(chǔ)，保持復(fù)配膠比例（卡拉膠∶魔芋膠= 2∶2），總量0.4%，皂角米汁6%，銀耳汁20%，蔗糖12%添加量不變，分別加入0.6%，0.8%，1.0%，1.2%，1.4%的檸檬酸（配成10%的溶液），制作果凍，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分。

檸檬酸添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 檸檬酸添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由圖4 可知，當(dāng)檸檬酸添加量不斷增大時(shí)，銀耳皂角米果凍等感官評(píng)分隨檸檬酸添加量不斷提高，在1.0%時(shí)口感評(píng)分達(dá)到最大值，也就是說大多數(shù)人喜歡這個(gè)口味，當(dāng)檸檬酸含量繼續(xù)增大時(shí)，銀耳皂角米果凍凝膠易發(fā)生水解，果凍變軟使其感官評(píng)分降低。

2.2.5 蔗糖添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

以200 g 為基礎(chǔ)，保持復(fù)配膠比例（卡拉膠∶魔芋膠= 2∶2），總量0.4%，皂角米汁6%，銀耳汁20%，檸檬酸1.0%添加量不變（配成10%的溶液），分別加入8%，10%，12%，14%，16%的蔗糖，制作果凍，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分。

蔗糖添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖5。

圖5 蔗糖添加量對(duì)果凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由圖5 可知，當(dāng)蔗糖添加量不斷增大時(shí)，銀耳皂角米果凍外觀、口味、咀嚼性、韌彈性等感官評(píng)分隨蔗糖添加量不斷提高，在12%時(shí)口感評(píng)分較高。當(dāng)蔗糖添加量繼續(xù)增大時(shí)，銀耳皂角米果凍感官評(píng)分緩慢降低。分析認(rèn)為，蔗糖添加量為12%~14%時(shí)，果凍產(chǎn)品感官評(píng)分都比較高，但沒有出現(xiàn)劇烈變化。不作為試驗(yàn)的主要因素。綜合考慮其他文獻(xiàn)資料[10-11，14]。因而，蔗糖添加量12%為最佳。

2.3 響應(yīng)面皂角米銀耳果凍優(yōu)化

2.3.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

經(jīng)過單因素試驗(yàn)，根據(jù)Box-behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，采用四因素三水平試驗(yàn)法，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提升口感和彈性。

響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表4。

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2.3.2 響應(yīng)面方差分析

以各項(xiàng)感官評(píng)分和果凍彈性為標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過29 次試驗(yàn)，利用Design Expert 軟件分析，得到四因素與果凍感官評(píng)分之間的回歸方程如下：

其中，A，B，C，D為各因子水平的編碼值。

感官評(píng)分回歸方程方差分析見表5。

表5 感官評(píng)分回歸方程方差分析

關(guān)于感官評(píng)分的回歸系數(shù)R2=0.896 6，校正回歸系數(shù)R2Adj=0.855 2，模型的p值＜0.000 1，達(dá)到極其顯著水平。整體而言回歸方程擬合度較高，可用于預(yù)測(cè)和調(diào)整參數(shù)。

從方差分析表中可以觀察到一次項(xiàng)A、二次項(xiàng)A2、B2、D2的p值均小于0.000 1，達(dá)到極其顯著水平，說明他們對(duì)感官評(píng)分有極其顯著影響。C2的p值為0.000 9，也達(dá)到極其顯著水平，一次項(xiàng)B達(dá)到0.001 4，極其顯著，交叉項(xiàng)AC達(dá)到0.033 3 的顯著水平，因此各項(xiàng)對(duì)感官評(píng)分影響顯著性順序?yàn)锳，A2，B2，D2＞C2＞B＞AB。利用Design Expert 軟件分析，得到四因素與果凍彈性指標(biāo)之間的回歸方程如下：

其中，A，B，C，D為各因子水平的編碼值。

彈性回歸方程方差分析見表6。

表6 彈性回歸方程方差分析

關(guān)于彈性的回歸系數(shù)R2=0.854 0，校正回歸系數(shù)R2Adj=0.707 9，p=0.001 1，整體而言，回歸方程擬合度較高，可用于預(yù)測(cè)和調(diào)整參數(shù)。

從方差分析表中可以觀察到二次項(xiàng)A2，B2，C2的p值分別＜0.000 1，等于0.000 9，等于0.001 2，都達(dá)到極其顯著水平，一次項(xiàng)B的p值為0.004 4 同樣達(dá)到極其顯著水平，一次項(xiàng)A達(dá)到0.015 9，影響顯著。綜合而言，各項(xiàng)對(duì)彈性的影響顯著性順序?yàn)椋篈2＞B2＞C2＞B＞A。

在模型中，F(xiàn)值代表各個(gè)因素對(duì)結(jié)果的影響力度，因素的F值越大表示對(duì)果凍彈性或感官評(píng)分的影響越大。其中，對(duì)感官評(píng)分和果凍彈性影響最大的因子分別為銀耳添加量（A） 和皂角米添加量（B）。

2.3.3 響應(yīng)面圖形分析及指標(biāo)優(yōu)化

四因素關(guān)于感官評(píng)分的響應(yīng)面曲線見圖6，四因素關(guān)于果凍彈性的響應(yīng)面曲線見圖7。

從圖6、圖7 可以直觀地看出兩兩因素交互作用對(duì)果凍感官評(píng)分及彈性的影響。

結(jié)合圖6 圖形的陡峭程度，可以看出檸檬酸溶液添加量對(duì)感官評(píng)分影響較大復(fù)配膠濃度影響次之。感官評(píng)分隨復(fù)配膠添加量和檸檬酸溶液添加量增加先增加后減小，而對(duì)銀耳汁添加量和皂角米汁添加量變化不敏感。

圖6 四因素關(guān)于感官評(píng)分的響應(yīng)面曲線

結(jié)合圖7 四因素關(guān)于果凍彈性的響應(yīng)面曲線，我們觀察得到彈性關(guān)于復(fù)配膠添加量變化最為敏感，皂角米汁添加量次之，對(duì)果凍彈性影響最大的兩因素為皂角米汁添加量和復(fù)配膠添加量。

圖7 四因素關(guān)于果凍彈性的響應(yīng)面曲線

經(jīng)軟件分析，得到最優(yōu)解各項(xiàng)指標(biāo)如下：銀耳添加量19.06%，皂角米添加量6.53%，復(fù)原膠添加量0.41%，檸檬酸添加量1%，此時(shí)的理論感官評(píng)分為89.320 7 分，理論彈性為4.237 07 mm。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，得到的感官評(píng)分和果凍彈性分別為90 分和4.22 mm，這與理論結(jié)果比較吻合，同時(shí)也說明利用回歸方程來進(jìn)行優(yōu)化和預(yù)測(cè)是可行、合理的。

2.3.4 銀耳皂角米果凍品質(zhì)檢驗(yàn)

（1） 感官檢驗(yàn)。經(jīng)該工藝制作出的銀耳皂角米果凍色澤均勻、光滑、彈性好、凝膠狀態(tài)好，有一定韌性，酸甜適宜，風(fēng)味獨(dú)特。

（2） 微生物指標(biāo)。檢驗(yàn)所得的菌落總數(shù)為56 CFU/g（＜100 CFU/g），大腸菌群為4.0 CFU/g（＜10 CFU/g），酵母菌和霉菌均未檢出，符合GB 19299—2015 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)果凍的規(guī)定。

3 結(jié)論

銀耳和皂角米都是具有營養(yǎng)與保健功能的食品。試驗(yàn)采用銀耳、皂角米、蔗糖等為主要原料制作銀耳皂角米果凍，采用單因素試驗(yàn)及Box-behnken 方法進(jìn)行相關(guān)研究分析。銀耳皂角米果凍得到最優(yōu)配方：銀耳添加量19.06%，皂角米添加量6.53%，復(fù)原膠為卡拉膠、魔芋膠（卡拉膠、魔芋膠= 2∶2）添加量0.41%，檸檬酸添加量1% （配成10%的溶液），蔗糖添加量12%。其中，對(duì)感官評(píng)分和果凍彈性影響最大的因子分別為銀耳添加量（A） 和皂角米添加量（B）。下一步需要對(duì)銀耳和皂角米不同浸泡溫度和不同浸泡時(shí)間下其營養(yǎng)成分的流失進(jìn)行研究。