杜仲裂褶菌菌质无糖食品的研制

化雪艳，李 硕，唐克华，刘文柱

(吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室，湖南张家界427000)

杜仲(Eucommia ulmoides Olive.)又名思仙、丝连皮等，系第四季冰川运动孑遗树种，是我国特有的单科单属单种植物。《神农本草经》将杜仲列为上品中药材，记载其“味辛平，主腰膝疼，补中益气，坚筋骨，强志。除阴下湿痒，小便余沥。久服轻身耐老”［1］。60余年来关于杜仲化学成分及药理学研究的结果表明:杜仲具有调节血压、降血脂、抗衰老、抗肿瘤、保肝利胆、抗菌消炎、镇静止疼、利尿等生理功效［2-4］。目前，已研制出杜仲茶、杜仲醋、杜仲复合饮品、杜仲晶、杜仲酒、杜仲咖啡、杜仲面条、杜仲硬糖等功能食品［5-6］。富含亚麻酸的杜仲籽油业已开发出软胶囊保健食品商品［7］，已列入新资源食品目录［8］。

裂褶菌(Schizophyllum commune)又称树花、八担柴、鸡冠菌等，是传统的珍贵食药用菌［9］。裂褶菌多糖为裂褶菌的主要活性成分，具有抗菌消炎、抗疲劳、抑制肿瘤，以及增强免疫力、抗辐射等多种生理活性［10］。

“菌质”是药用真菌固体发酵的产物，包括菌丝体及代谢产物、固体培养基被分解产物、未被分解的固体培养基残留物等，是一种复杂的菌丝体产物体系［11］。菌质的研究与利用集中于药性菌质及菌物药方面［12-13］，关于菌质食品的研究报道很少。目前，邬建国等［14］研究了裂褶菌固体发酵葛根渣制备膳食纤维的工艺，刘亮等［15］研制了杜仲茶酸奶，余有贵等［16］研制了灵芝蕨渣菌质可溶性膳食纤维的制备工艺，郭立琼等［17］研制了灵芝发酵茶，胡景霞等［18］研制了蛹虫草燕麦菌质麦片，侯军等［19］研制了蛹虫草绿茶菌质茶。

我国杜仲开发利用虽已形成产业，但发展存在多方面问题［20］，亟待加强科技创新支撑力度。本文以裂褶菌固体发酵杜仲皮制备杜仲菌质，测定了菌质主要成分，研究了以菌质为主要原料的无糖食品制作配方。研制的杜仲菌质无糖食品，含有一定量的杜仲活性成分和裂褶菌菌丝体活性成分，具有相应地保健功效，为杜仲研发菌质功能食品新产品提供了科学参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

杜仲皮 购自张家界市慈利县景龙桥乡药材商;裂褶菌菌株11-S 由通讯作者团队从蛇足石杉中分离纯化得到的内生菌，其PCR产物经上海生工生物技术有限公司纯化和DNA-ITS测序，序列入Genebank数据库比对，结合菌类子实体形态特征，按Ainsworth分类系统进行鉴定;97.0%甜菊糖甙 诸城市浩天药业有限公司;PP-02南瓜纯粉 内蒙古沙漠贵族食品有限公司;面粉、起酥油、食用调和油、食盐、泡打粉 均为市售食品级。

超净工作台 苏净集团安泰公司;日立U-3900分光光度计 日立高新技术公司;HH型数显电热恒温水浴锅 江苏金坛金城国胜实验仪器厂;KDN-AZ智能型定氮仪 上海新嘉电子有限公司;SM-52电热高压灭菌锅 日本YAMATO公司;AA6300日本岛津原子吸收光谱仪 日本岛津公司;AFS-230E双道原子荧光光度计 北京科创海光仪器有限公司;YB-1000A型高速多功能粉碎机 上海力箭机械有限公司;金昶电烤箱 佛山市顺德区金昶电器实业有限公司;JA2003电子天平 上海良平仪表仪器有限公司;自制饼干模具等。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.1.1 杜仲裂褶菌菌质制备 杜仲皮→粉碎→高压灭菌→接种裂褶菌菌种→固体培养→菌质烘干→粉碎，过筛。

1.2.1.2 菌质成分的测定 菌质中半纤维素、纤维素、木质素的含量测定采用王玉万［21］方法;总多糖含量测定采用蒽酮-硫酸法［22］;总黄酮含量测定采用亚硝酸钠-硝酸铝比色法［23］;脂肪含量测定参考国标GB5009.5-2003，采用索氏抽提法;总蛋白质含量测定参考GB5009.6-2003，采用凯氏定氮法;总砷(As)含量参照GB 5009.11-2003测定，总铅(Pb)含量参照GB 5009.12-2010测定。

1.2.1.3 菌质无糖食品制作工艺流程［24-25］

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 杜仲皮处理 用湿毛巾除去干杜仲皮表面灰尘，粉碎并过2mm筛，除去呈絮状的杜仲胶，备用。杜仲皮粉碎时不宜过细，否则易造成培养基质透气性差，将影响裂褶菌生长。

1.2.2.2 菌质培养 准确称取1份杜仲皮粉，再按照每份杜仲皮总质量分数的1%、1%、2%和2%，分别称取KH2PO4、Ca(OH)2、蔗糖和石膏粉，与杜仲皮粉混合搅拌。然后向混合原料中加入洁净自来水，反复揉搓混匀，再以塑料膜覆盖4～6h，装瓶前调整该培养基质的水分含量在50%～65%质量分数范围。将培养基质装入洗净烘干的培养瓶中，放入高压灭菌锅并在121℃下灭菌1h，冷却后先置无菌室放置72h，经检查灭菌合格即可无菌操作接入裂褶菌菌种。接入菌种的培养瓶置洁净培养室培养，观察记录菌丝满瓶底时间，总计培养60±3d，培养的菌质具有浓郁菌香。

1.2.2.3 菌质烘干处理 将培养到设定时间的菌质从培养瓶取出，放于牛皮纸上并置干燥箱在40～60℃范围烘干，粉碎，过孔径0.16mm筛，粉末菌质装袋密封，备用。

1.2.2.4 基本配方 面粉质量分数100.0g，南瓜粉30.0g，杜仲裂褶菌菌质 15.0g，辅料为:甜菊糖甙0.080g、起酥油 15.0g、食用植物油 10.0g、泡打粉0.50g、食盐 0.30g，水适量。

1.2.2.5 主料计量与调混 准确称量面粉、杜仲裂褶菌菌质、南瓜粉。将三者倒入已预混的辅料中，再加适量的水，揉制后使面团软硬适中，具有可塑性，便于后续模印成型。

1.2.2.6 静置发泡 调混完毕后，面团静置20min，充分发泡以减少黏性。要防止静置时间过长导致面团发硬，无法成型。

1.2.2.7 模印成型 将发泡面团反复揉制数分钟，使其混合更均匀。用模具装入面团并做成形状，要求成型纹路清晰、表面光滑无裂纹。

1.2.2.8 烘焙 成型发泡面团制品，其烘烤温度控制在140～150℃范围，烘烤时间设定为17～20min，烘烤后成品颜色为浅褐泛黄色，不出现焦糊。

1.2.2.9 冷却 将烘烤好的制品置于干燥室内，自然降温至35～40℃，剔除烘焙不合格的制品，趁余温装入塑料袋密封，即为无糖食品成品。

1.2.3 单因素实验 通过对杜仲裂褶菌菌质、起酥油、南瓜粉、甜菊糖甙等配料的添加量，研究其不同用量对食品感官品质的影响。

1.2.3.1 菌质用量对食品感官品质的影响 面粉100g，杜仲裂褶菌菌质分别添加 5、10、15、20、25g，其他辅料用量与基本配方相同。

1.2.3.2 起酥油用量对食品感官品质的影响 面粉100g，菌质 15g，起酥油添加量分别为 5、10、15、20、25g，其他辅料用量与基本配方相同。

1.2.3.3 南瓜粉用量对食品感官品质的影响 面粉100g，菌质 15g，甜菊糖甙 0.080g，起酥油量 20g，南瓜粉用量分别为 10、20、30、40、50g，其他辅料用量与基本配方相同。

1.2.3.4 甜菊糖用量对食品感官品质的影响 面粉100g，菌质15g，南瓜粉40g，起酥油20g，甜菊糖甙用量分别为 0.050、0.060、0.070、0.080、0.090g，其他辅料用量与基本配方相同。

1.2.4 正交实验 在单因素实验结果基础上，确定正交因素及水平，表1为正交因素水平表。采用L9(34)正交实验设计，以各配方菌质食品的感官品质评分为指标，确定杜仲裂褶菌菌质无糖食品的最佳配方。

表2 杜仲裂褶菌菌质无糖食品的感官评分标准Table 2 Sense estimate standard of sugar-free food with fungal substance of Schizophyllum and Eucommia

表3 杜仲皮裂褶菌固态发酵前后的成分含量Table 3 The content of the components before and after the solid fermentation of Schizophyllum and Eucommia

表1 正交实验因素水平表Table 1 The quadrature factor horizontal table

1.2.5 食品品质感官评分方法 采用模糊评判法［25-26］，由具有食品科学专业背景的10名研究生组成感官鉴评小组，从无糖菌质食品的外型、口感、色泽、风味共4个方面评定各配方食品的品质，评分标准见表2。

被评食品的感官品质值域为U，则U=［色泽(U1)+组织形态(U2)+口感(U3)+风味(U4)］。参考文献［26］及单因素小试的结果，确定感官品质评分各因子的权重集为 X=［0.20，0.15，0.40，0.25］，即在食品色泽占20分、组织形态占15分、口感占40分、风味占25分，合计100分。

2 结果与分析

2.1 杜仲裂褶菌菌质主要成分

据表3，杜仲皮经过固体发酵，半纤维素、纤维素、木质素等分别降解了17.6%、53.0%和32.8%，总黄酮、总多糖含量分别降低了63.5%、25.6%。植物中的苦味物质主要是植物性多酚、黄酮类、萜和硫苷等化合物［27］，而食品中的苦味物质大致有五类:生物碱、黄烷酮糖苷类、萜类和甾体类、氨基酸和多肽类、无机盐类［28］。杜仲皮经过裂褶菌固体发酵，虽然总多糖含量有明显降低，但木质素、纤维素、总黄酮等含量显著降低，从而提高了菌质作为食品原料的可食性。

2.2 菌质用量对食品品质的影响

食品感官品质优劣的判断是以能否满足消费者购买基本欲望为核心。消费者一般先看产品色泽，其次闻食品香气，然后是试吃，但决定购买与否主要因素是试吃口感及滋味。据表4结果，菌质添加量对食品品质影响很大。当杜仲裂褶菌菌质添加量较多时，产品色泽较深，苦味较重，缺乏愉悦感，难以接受;但菌质的添加量若很小，又难以突出杜仲裂褶菌菌质的风味及特色。根据实验结果，认为菌质添加量小于20g时，口感及风味均可接受。

表4 菌质用量对食品品质的影响Table 4 Influence of the amount of the fungal substance on sugar-free food quality

2.3 起酥油用量对食品品质的影响

据表5，起酥油用量为5g时，食品颜色较深且不够酥脆。随着起酥油用量增加，菌质无糖食品的酥脆度越来越好，而且部分掩蔽了菌质原料的苦味。起酥油添加量在15～25g时，食品的酥脆度较好，没有明显苦味。

2.4 南瓜粉用量对食品品质的影响

南瓜粉用量对食品品质的影响见表6。

南瓜粉添加量对菌质食品的色泽和风味均有影响，尤其影响颜色。随着南瓜粉用量增大，菌质食品颜色逐渐趋向于南瓜粉的深黄色。南瓜粉本身含有一定的甜味成分，随着用量增大，相应地增加了菌质食品的甜度。实验结果表明，南瓜粉用量在30～40g时，菌质无糖食品的颜色容易接受。为显著改善菌质食品的颜色，南瓜粉用量选择40g为宜。

表8 正交实验的感官综合评定结果Table 8 The quadrature tests result analysis sheet

表5 起酥油用量对食品品质的影响Table 5 Influence of the amount of the shortenings on sugar-free food quality

表6 南瓜粉用量对食品品质的影响Table 6 Influence of the amount of the pumpkin powder using on sugar-free food quality

2.5 甜菊糖甙用量对食品品质的影响

甜菊糖甙用量对食品品质的影响见表7。

甜菊糖甙用量对菌质无糖食品的甜味有影响，但对色泽则无影响。当甜菊糖甙添加量大于或等于0.090g时，食品的甜味较重，但有较严重的后苦滋味。当添加量低于0.060g时，菌质食品的苦味没有被完全掩蔽，滋味不愉悦。当甜菊糖甙用量为0.060～0.080g时，菌质食品无甜味或略有甜味，均可为消费者接受。

表7 甜菊糖甙用量对食品品质的影响Table 7 Influence of the amount of the stevioside on sugar-free food quality

2.6 食品配方的优化

正交实验各组无糖菌质食品的感官综合评分结果与分析如表8、表9，据此确定杜仲裂褶菌菌质制作无糖食品的最佳配方。

表9 正交实验结果的方差分析Table 9 Variance analysis of quadrature tests

由表8极差分析可知，研究的三个因素对无糖菌质食品感官品质影响的顺序为:杜仲裂褶菌菌质用量＞起酥油用量＞甜菊糖甙用量。其中，菌质用量、起酥油用量的影响极显著，但甜菊糖甙用量的影响不显著。虽然依据实验结果的方差分析，甜菊糖甙对菌质食品感官品质无影响作用，但适量甜菊糖甙对菌质原料苦味的掩蔽作用不可忽略。因此，正交实验结果的最优配方为:A1B2C2，即面粉用量100g、南瓜粉用量40g、杜仲裂褶菌菌质用量10g、甜菊糖甙用量0.070g、起酥油用量20g，其他配料为:食用植物油10g、泡打粉0.5g、食盐0.3g。实际制作时，甜菊糖甙用量控制在0.070～0.080g范围均可。

按照最优配方，试制杜仲裂褶菌菌质无糖食品，其颜色呈均匀黄褐色，外形完整不变形，组织结构细密，口感酥脆不黏牙，无明显的后苦滋味，有烘焙食品香味，总体上达到烘焙无糖食品质量要求，配方可行。

2.7 菌质无糖食品的质量标准

2.7.1 感官指标 色泽:均匀黄褐色，无焦糊色。组织形态:外形完整，花纹较清晰，厚薄均匀，不收缩、不变形、不起泡，无油污，无异物。滋味与口感:香味浓郁，无异味，无明显的后苦味，口感酥脆细腻、不粘牙。

2.7.2 理化指标 蛋白质含量4.1%，总脂肪含量26.7%，水分≤8.0%(参考GB5009.3-2010测定)，酸价(以脂肪计)3.5g KOH/100g，过氧化值0.17g脂肪/100g(参考GB5009.37-2003测定)，总砷(以As计)未检出(符合 GB4810-1994卫生指标)、铅(以 Pb计)＜1.0mg/kg。

2.7.3 微生物指标 菌落总数≤750CFU/g(GB47892-2010)，大肠菌群≤30MPN/100g(GB47893-2010)，霉菌计数≤50CFU/g(GB478915-2010)，致病菌(沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌)不得检出。

3 结论

以杜仲裂褶菌菌质、南瓜粉和面粉为主原料，制作菌质无糖食品的最佳配方为:面粉100g、南瓜粉40g、甜菊糖甙用量 0.070g、起酥油 20g、食用油 10g、泡打粉0.5g、食盐0.3g、水适量。

裂褶菌固态发酵杜仲皮制备的杜仲菌质，既保留有杜仲功效成分，又含有裂褶菌菌丝体的生理活性成分［29］。南瓜粉富含天然碳水化合物、蛋白质、膳食纤维、维生素、胡萝卜素、果胶，及丰富的钾、铁、镁等微量元素。甜菊糖甙［30］具有高甜度、低热值。因此，本文研制的菌质无糖食品，具有无糖特色，并且兼具菌质原料特殊风味，具有一定量的杜仲、裂褶菌的活性成分，营养较丰富，可作为糖尿病、肥胖、动脉硬化等患者的日常保健食品。

杜仲裂褶菌菌质无糖食品的研制，为杜仲在食品领域的新产品开发提供了一种有益的探索。

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