阿里红口香糖的制作工艺研究*

孙宏伟，冯雁波，董爱荣，曹俊平，任洪婷，刘雪峰**

（1.东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨150040；2.内蒙古乌审旗林业局，内蒙古乌审旗017300）

〈贮运加工〉

阿里红口香糖的制作工艺研究*

孙宏伟1，冯雁波1，董爱荣1，曹俊平2，任洪婷1，刘雪峰1**

（1.东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨150040；2.内蒙古乌审旗林业局，内蒙古乌审旗017300）

以阿里红、胶基为主要原料，对阿里红口香糖的配方进行研究。在单因素试验的基础上，根据Box-Behnken试验设计原理，以感官评价分值为试验指标，选取胶基、阿里红、葡萄糖浆、柠檬酸4个因素进行四因素三水平的响应面试验，对阿里红口香糖的配方进行优化。研究结果表明，阿里红口香糖的最佳配方为：胶基37.76%、阿里红2.24%、葡糖糖浆26.21%、柠檬酸0.41%（其它辅料：蔗糖粉35.00%、甘油3.00%、香精0.30%）。此配方制作出的阿里红口香糖在20℃条件下老化24 h后，口感最佳，感官评价分值为92.6分。因此，采用响应面法优化阿里红口香糖配方合理可行。

阿里红；口香糖；胶基；响应面法

据历史记载，口香糖已有几千年的历史，是世界上最古老的糖果之一。早在远古时期，不同地域文化的人都有咀嚼天然树脂的习惯。随着时代的进步，口香糖作为树脂的一种新的加工产品出现在人们面前，因其具有清洁口腔、促进口腔肌肉运动和血液循环等功效［1-2］，深受人们喜爱。而且口味、种类、样式也越来越多。

阿里红，又名苦白蹄、药用层孔菌。为多孔菌科（Polyporaceae）层孔菌属（Fomitopsis）植物苦白蹄（Fomitopsis officinalis）的子实体［3］，主要分布在我国新疆、黑龙江、四川、云南、内蒙等地［4］。其子实体柄不明显，基部生长于海拔3 500 m左右的衰落松树或落叶松的树干上，菌盖木质且呈不规则的马蹄状，整体色泽呈白色或棕灰色［5-7］，是一种新疆维吾尔族医生常用的药，被称之为“维药阿里红”，并已收录到《中华人民共和国药品标准维吾尔药分册》中［8］。阿里红中含有各种化学成分［4］，如全草含羊毛甾醇、三帖酸、硫色多孔菌酸、齿孔酸、去氢齿孔酸等，具有止咳平喘、祛风除湿、消肿止痛、利尿、温肺化痰等功效［9-13］。

但由于阿里红野生子实体稀少且生长周期长，且味甚苦，不能直接食用，不能很好地发挥其药理功效，因此，本文就阿里红的开发应用展开研究。主要通过单因素及响应面实验对阿里红口香糖的制作工艺进行研究，旨在为阿里红的开发与利用提供一种新的途径。

1　材料与方法

1.1试验材料

阿里红菌种：采集自新疆哈密林场天然落叶松林；胶基：无锡银洋胶基制造厂；白砂糖、甘油、香精、柠檬酸：市购；葡糖糖浆：济南郭氏伟业化工有限公司。

1.2试验仪器

切面机，广州市国研机械设备制造有限公司；电子分析天平，上海精密仪器有限公司；HH-4数显恒温水浴锅，江苏省金坛荣华仪器制造有限公司；数显恒速强力电动搅拌器，上海启前电子科技有限公司；FM-100粉碎机，济南云成仪器有限公司；DHG-9240电热恒温鼓风干燥箱，上海一恒科技有限公司。

1.3工艺流程

口香糖生产工艺流程见图1［14-15］。

图1　口香糖的生产工艺流程Fig.1Production process of chewing gum

1.4操作要点

1.4.1原料预处理

（1）阿里红菌粉的制备

首先取分离纯化好的采自新疆哈密天然落叶松林场的苦白蹄菌种于PDA斜面培养基中，然后在避光条件下20℃培养12 d，再扩繁1次，继续培养12 d待用；培养结束后，取绿豆大小菌块接种于种子培养基中（0.1%MgSO4·7H20、0.3%KH2PO4、微量VB1、3%葡糖糖、1.5%蛋白胨、pH7），于20℃、160 r·min-1间歇式4 h震荡培养10 d；然后将上述培养得到的种子发酵液在无菌条件下离心，取沉淀物加入适量无菌石英砂和50 mL无菌水于研钵中进行研磨；然后吸取上清液，按5%的接种量接种50 mL于250 mL的三角瓶内，20℃、160 r·min-1间歇式震荡培养14 d；最后将得到的发酵液进行离心过滤，取沉淀物于50℃的鼓风干燥箱内烘干，粉碎过100目筛，置于干燥的容器中，低温避光保存，待用［16-17］。

（2）糖粉预处理

将市购的糖粉，经低温干燥后，粉碎过100目筛，置于干燥的容器中，低温避光保存，待用。

（3）胶基的预处理

将市购的胶基置于60℃～65℃恒温烘箱内软化4 h，备用。

1.4.2辅料混合

首先将一定量的葡萄糖浆、甘油加入到已软化好的胶基中，60℃进行保湿搅拌，然后取适量的阿里红粉、蔗糖粉、柠檬酸混合均匀，并均分为3份。向胶基中加入第1份配料，保湿搅拌3 min～4 min；待胶基与第1份配料完全混合后再加入第2份配料，继续搅拌，使配料与胶基混合均匀；最后取适量香精与第3份配料加入到胶基中，并搅拌3 min～5 min，使其混合均匀。最后将调和好的胶基加热到80℃，使其充分软化，配料溶解，与胶基充分混合，冷却到40℃待用。

1.4.3压延

将冷却好的胶基取出，压成饼状后投入口香糖切面机中反复挤压3次～5次，制成一定厚度，表面光滑而富有弹性，组织结构紧密的糖片。

1.4.4切割成型

将挤压好的具有一定厚度且结构紧密的糖片切割成所需大小的带状糖片。

1.4.5冷却老化

将已切割好的糖片在20℃，相对湿度40%～50%的条件下老化24 h。

1.4.6包装

将老化好的口香糖用锡箔纸包装，在20℃，相对湿度不高于50%的条件下贮藏。

1.5阿里红口香糖配方的单因素试验

在前期原料配方阶段，阿里红含量对口香糖的保健功能有重要影响，胶基含量对口香糖的咀嚼性有重要影响，葡萄糖浆、柠檬酸对口香糖的风味、口感、质地也有影响。因此，选定胶基、阿里红、葡萄糖浆、柠檬酸4个因素，进行阿里红口香糖制作的单因素试验。初始配方添加量为胶基40%、阿里红2.0%、葡萄糖浆25%、柠檬酸0.4%，其他辅料（蔗糖粉35%、甘油3%、香精0.3%）。感官评价标准见表1。

表1　感官评价标准Tab.1Sensory evaluation criteria

1.6中心组合试验设计与响应面分析

在单因素的基础上，根据Box-Benhnken的中心组合实验设计原理，进行四因素三水平的响应面分析试验［19-20］。试验因素及水平编码见表2。

2　结果与分析

2.1阿里红口香糖配方单因素试验结果

2.1.1胶基添加量对口香糖感官评价的影响

胶基添加量对口香糖感官评价的影响见图2。

表2　响应面试验因素与水平Tab.2Factors and levels used in response surface analysis

由图2可知，胶基添加量达到35%时，感官评价分值达到最大；之后随着胶基添加量的增大呈现明显的下降趋势。这是由于胶基在阿里红口香糖中所占的比例过大［21］，而导致整款口香糖口味过淡进而影响试验的感官评价。因此，胶基的最佳添加量为35%。

图2　胶基添加量对口香糖感官评价的影响Fig.2Effect of gum base on chewing gum in sensory evaluation

2.1.2阿里红添加量对口香糖感官评价的影响

阿里红添加量对口香糖感官评价的影响见图3。

图3　阿里红添加量对口香糖感官评价的影响Fig.3Effect of Fomitopsis officinalis on chewing gum in sensory evaluation

由图3可知，阿里红添加量在1.0%～2.0%时，感官评价分值逐渐增大，这是由于此时阿里红的添加量较初始的糖的添加量少，甜味较重，口感差；当阿里红添加量达到2.0时，感官评价分值达到最大，此时口香糖口感最佳，甜味适中，又不乏产品特有的苦味；当阿里红添加量超过2.0%时，感官评价分值逐渐下降，这是由于阿里红的添加量较糖的添加量有所增加，导致苦味较重。因此，阿里红的最佳添加量为2.0%。

2.1.3葡萄糖浆添加量对口香糖感官评价的影响

葡萄糖浆添加量对口香糖感官评价的影响见图4。

由图4可知，葡萄糖浆添加量在10%～25%时，随着葡萄糖浆添加量的增加，感官评价分值呈上升趋势，并在25%时达到最大此时阿里红口香糖口感最佳；葡萄糖浆添加量超过25%时，口香糖甜度增加，苦味较淡，糖酸比例破坏，导致阿里红口香糖口感变差［22］。因此，葡萄糖浆的最佳添加量为25%。

2.1.4柠檬酸添加量对口香糖感官评价的影响

柠檬酸添加量对口香糖感官评价的影响见图5。

图4　葡萄糖浆添加量对口香糖感官评价的影响Fig.4Effect of glucose syrup on chewing gum in sensory evaluation

图5　柠檬酸添加量对口香糖感官评价的影响Fig.5Effect of citric acid on chewing gum in sensory evaluation

由图5可知，柠檬酸对口香糖口感影响较大，柠檬酸添加量在0.4%时，感官评价分值最大，这时阿里红口香糖配方中的糖酸比例最佳，口香糖达到了酸甜适口的最适口感；之后随着柠檬酸添加量的增加，感官评价分值出现明显的下降趋势，这可能是随着柠檬酸添加量的增加，口香糖中柠檬酸的比例逐渐增大，导致阿里红口香糖过酸［23］。因此，柠檬酸的最佳添加量为0.4%。

2.2响应面优化试验结果

2.2.1中心组合试验结果及分析

响应面试验方案及结果见表3。

将上表数据通过Design-expert7.0软件进行二次响应面回归分析，对所测得的结果拟合后，得到二次多项回归方程：Y=81.00+6.33X1+5.13X2+2.02X3-4.22X4-0.27X1X2+3.97X1X3+0.12X1X4-1.48X2X3+ 6.40X2X4+11.23X3X4-6.51X12-5.27X22-8.48X32-15.20X42，相关系数R2=0.9606，RAdj2=0.9212。

X1为胶基；X2为阿里红；X3为葡萄糖浆；X4为柠檬酸。式中各项系数绝对值的大小直接表明了各因素对阿里红口香糖口感的影响程度，系数的正负表明了影响的方向。

2.2.2回归模型的建立及其显著性检验结果

表3　响应面试验方案及结果Tab.3Design and results of response surface experiments

感官评价的回归方差分析结果见表4。

由表4数据可知，回归模型“Prob＞F”＜0.0001，表明所建的回归模型极显著，失拟向P= 0.1186＞0.05表明所建回归模型失拟项不显著；同时回归模型的相关系数R2=0.9606，RAdj2=0.9212。因此，该模型拟合程度好，误差小，能较好的反映各因素添加量对多阿里红口香糖口感的影响，因此该模型可以对阿里红口香糖的感官评价进行预测和分析。

另外胶基（X1）、阿里红（X2）、葡萄糖浆（X3）、柠檬酸（X4）4个因素的线性、平方（P值均小于0.01）对阿里红口香糖的口感均具有极显著影响，X1与X3的交互作用（P=0.0276＜0.05）、X2与X4的交互作用（P=0.0014＜0.01）以及X3与X4的交互作用（P＜0.0001）都对阿里红口香糖口感具有显著影响，而X1与X4的交互作用（P=0.9395）和X2与X3的交互作用（P=0.3771）对阿里红口香糖口感无显著影响。

在各因素水平取值范围内，其添加量对阿里红口香糖口感的影响顺序为：胶基（X）1＞阿里红（X）2＞柠檬酸（X）4＞葡萄糖浆（X）3。

2.2.3交互效应及响应面分析

为了更加直观地表现两两因素交互作用对感官评价分值的影响，通过降维分析，固定回归模型中任一因素水平值为零，只考虑另外两因素对感官评价分值的影响，并绘出两两因素交互作用下的响应曲面及等高线图。

图6显示了6组两因素交互作用的响应面图和等高线图，图6-2、6-5、6-6交互显著，具体表现为响应面图较陡，等高线呈椭圆形，而且能够清晰地看到响应值最高点，说明胶基（X）1与葡萄糖浆（X）3、阿里红（X）2与柠檬酸（X）4、葡萄糖浆（X）3与柠檬酸（X）4的交互作用显著；而图6-1、6-3、6-4的响应面图较平缓，等高线呈圆形，说明其对应因素两两交互不显著，这一结果与回归模型的方差结果相吻合。

2.2.4阿里红口香糖最佳配方验证试验结果

为检验阿里红口香糖最佳配方及制作工艺的可靠性，在响应面优化得到的最佳配方的基础上进行了验证试验：此配方工艺制得的阿里红口香糖口感最佳，感官评价分值为92.6分，且主体质地均匀柔软，表面光滑，色泽均一，阿里红与胶基主体融合性好；长时间暴露放置不吸湿，外观保持良好。在添加蔗糖粉、香精和葡萄糖浆等辅料后，气味宜人，不仅降低了阿里红口感甚苦的特性，而且使口香糖又保持了略带阿里红苦味的特点，咀嚼时有一种新颖的甜苦味，且口感润滑、软硬度适中、糖酸比适宜，味道释放均匀持久，咀嚼过程无组织结构分散现象，有很好的消炎镇痛作用，得到了广泛好评和普遍接受。

3　结论

目前，国内外对阿里红食品级产品的开发应用尚处于相对空白，主要原因是受阿里红生长的地域性、子实体生长周期长所限；国内外对阿里红食品级产品的开发研究较少，主要以中药制剂为利用形式，这限制了阿里红在功能性产品方面的开发利用。因此，本文为以阿里红为原料开发其它提供了新的思路，打破了目前阿里红主要以中药制剂为利用形式的局面。

表4　感官评价的回归方差分析表Tab.4Variance analysis of the regression equation for sensory evaluation

图6　两因素交互作用对阿里红口香糖感官评价分值影响的响应面图Fig.6Response surface and contour plots for the effects of four variables on the sensory evaluation score of Fomes officinalis chewing gum

本研究通过单因素试验和响应面优化试验获得了阿里红口香糖的最佳配方为：胶基37.76%、阿里红2.24%、葡糖糖浆26.21%、柠檬酸0.41%（其他辅料：蔗糖粉35.00%、甘油3.00%、香精0.30%）。此配方制作出的阿里红口香糖在20℃，老化24 h后，口感最佳。因此，此阿里红口香糖配方工艺合理可行，为阿里红的开发应用提供了新的途径。

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Process Technology on Fomitopsis officinalis Chewing Gum

SUN Hong-wei1，FENG Yan-bo1，DONG Ai-rong1，CAO Jun-ping2，REN Hong-ting1，LIU Xue-feng1
（1.College of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China；2.Wushenqi Bureau of Forestry，Inner Mongolia，Wushenqi 017300，China）

With Fomitopsis officinalis and gum base as raw materials，the optimal formula of F.officinalis chewing gum was investigated in this paper.Based on single-factor experiments and a Box-Behnken design，with the sensory evaluation score as experimental indicator，the contents of all materials gum base，F.officinalis，glucose syrup and citric acid were obtained to optimize the formula.The result of the optimal formula was as following：gum base 37.76%，F.officinalis 2.24%，glucose syrup 26.21%，citric acid 0.41%（sucrose powder 35.00%，glycerol 3.00%，essence 0.30%）.Under the optimized conditions，the product aging in 20℃for 24 h had a good mouth-feel and the sensory evaluation score was 92.6.Consequently，it is practical to optimize F.officinalis chewing gum using response surface methodology.

Fomitopsis officinalis；chewing gum；gum base；response surface methodology

S646.9

A

1003-8310（2016）03-0058-07

10.13629/j.cnki.53-1054.2016.03.013

大兴安岭药用真菌、黄芪栽培及利用技术研究（201004079）。

孙宏伟（1990-），男，在读硕士研究生，研究方向为食（药）用真菌的开发应用研究。E-mail：1403334007@qq.com

**通信作者：刘雪峰（1963-），男，博士，教授，主要从事食（药）用真菌的栽培及利用。E-mail：liuxuefeng63@sina.com

2016-03-06