松茸豆奶的配方优化及其稳定性研究

摘要：以大豆、奶粉、松茸多糖、葡萄籽提取物原花青素为主要原料，研制一款口感醇香细腻、具有抗氧化功效的新型植物豆奶饮料。采用单因素试验和正交试验确定松茸豆奶的最佳配方；采用响应面法对松茸豆奶稳定剂的复配进行优化。结果显示：在100 mL豆奶的基准上，最佳配方为松茸多糖溶液25 mL、葡萄籽提取物0.35%、全脂奶粉2.5%、白砂糖4%；最优稳定剂组合为复合增稠剂（黄原胶∶瓜尔豆胶∶羧甲基纤维素钠为4∶2∶3）0.05%、蔗糖脂肪酸酯0.10%、山梨醇酐单硬脂酸酯0.04%；其总固形物含量为10.5 g/100 g，蛋白质含量为1.703 g/100 g，脂肪含量为1.632 g/100 g。在该配方下研制出的松茸豆奶色泽均匀、口感醇香细腻、兼具抗氧化功效。

关键词：豆奶；松茸多糖；配方；响应面法；稳定性

中图分类号：TS214.2 """""文献标志码：A """"文章编号：1000-9973（2024）09-0073-06

Optimization of Formula of Tricholoma matsutake Soy Milk

and Study on Its Stability

CHEN Yan1，2，3， XU Yun2， YANG Qiong2， PENG Cheng1，3*

（1.State Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Resources in Southwest China， Chengdu

611137， China; 2.School of Public Health， Chengdu University of Traditional Chinese

Medicine， Chengdu 611137， China; 3.School of Pharmacy， Chengdu University

of Traditional Chinese Medicine， Chengdu 611137， China）

Abstract： A new type of plant soy milk beverage with mellow and delicate taste and antioxidant effect is developed with soybean， milk powder，Tricholoma matsutake polysaccharides and grape seed extract proanthocyanidins as the main raw materials. The optimal formula of Tricholoma matsutake soy milk is determined by single factor test and orthogonal test. The combination of Tricholoma matsutake soy milk stabilizer is optimized by response surface method. The results indicate that on the basis of 100 mL soy milk， the optimal formula is Tricholoma matsutake polysaccharide solution of 25 mL， grape seed extract of 0.35%， whole milk powder of 2.5% and white granulated sugar of 4%. The optimal stabilizer combination is compound thickener （xanthan gum∶guar gum∶carboxymethylcellulose sodium is 4∶2∶3） of 0.05%， sucrose fatty acid ester of 0.10% and sorbitan monostearate of 0.04%. The total solid content is 10.5 g/100 g， protein content is 1.703 g/100 g and fat content is 1.632 g/100 g. The Tricholoma matsutake soy milk developed under this formula has uniform color， mellow and delicate taste and antioxidant effect.

Key words： soy milk; Tricholoma matsutake polysaccharides; formula; response surface methodology; stability

收稿日期：2024-03-18

基金项目：国家自然科学基金重大项目（81891012）；国家自然科学基金项目（U19A2010）；四川省中医药科技产业创新团队（2022C001）；成都中医药大学2022年大学生创新创业训练计划（S202210633010）

作者简介：陈艳（1987—），女，湖北汉川人，副教授，博士，研究方向：功能食品开发与评价。

*通信作者：彭成（1964—），男，四川成都人，教授，博士，研究方向：中药药理与毒理学。

松茸（Tricholoma matsutake）又称松口蘑，是一种天然珍贵的食药两用真菌，主要生长在高海拔地区的栎树和松树根部，享有“菌中之王”的美誉[1]。松茸营养丰富[2]，含有多糖、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、甾醇类、维生素和粗纤维等多种生物活性物质[3]，具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、防辐射、美白养颜、预防糖尿病等功效[4-5]。松茸的主要提取物为松茸多糖，松茸多糖具有抗肿瘤[6]、抗氧化[7]、防辐射[8]、降血糖[9]等多种生物活性，具有较高的研究潜力。葡萄籽提取物原花青素是一类从葡萄种子中提取的多酚物质。现代研究表明，葡萄籽提取物原花青素具有清除自由基、延缓衰老、抗氧化、抗过敏、抗辐射、抗动脉硬化、抗心血管疾病、预防肥胖、中风、提高免疫力等功效[10-15]，已在医药、食品、化工等领域实现应用[16]。

松茸香气浓郁，口感嫩滑鲜美，在精深加工产品特别是调味品方面具有很大的开发前景[17]。已开发的松茸调味品有松茸酱、松茸醋、松茸鲜等，但其与豆乳结合的制品研究较少。本试验以大豆、全脂奶粉、松茸多糖、葡萄籽提取物为主要原料，确定松茸豆奶的最佳配方，探究其最优稳定剂组合。所研制出的松茸豆奶色泽均匀、口感醇香细腻、兼具抗氧化等多种营养保健功效，这将为松茸在豆乳调味品开发中的应用提供参考依据，具有广阔的市场前景。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆：购自天猫超市；白砂糖、全脂奶粉：购自成都温江华联超市；黄原胶、纤维素酶：郑州蒙豫鹏达化工有限公司；葡萄籽提取物：山东圣嘉德生物科技有限公司；葡萄糖标准品溶液：以达科技（泉州）有限公司；山梨醇酐单硬脂酸酯（司盘60）：河南正通食品科技有限公司；柠檬酸、木瓜蛋白酶、瓜尔豆胶：河南中辰生物科技有限公司；磷酸二氢钠：山东齐鲁生物科技集团有限公司；羧甲基纤维素钠、蔗糖脂肪酸酯、果胶酶：河南万邦化工科技有限公司；95%乙醇（食品级）：扶沟县隆胜生物科技有限公司；苯酚、浓硫酸（均为分析纯）：广州市西陇化工股份有限公司。

1.2 仪器与设备

1.3 工艺流程

松茸多糖提取工艺流程和豆奶制作工艺流程见图1和图2。

1.4 操作要点

1.4.1 松茸多糖的提取

采用复合酶（纤维素酶∶果胶酶∶木瓜蛋白酶为1∶1∶1）法（酶解温度50 ℃，酶解时间60 min，复合酶添加量4.0%，pH值6.0）提取松茸多糖[18]。

1.4.2 豆奶的制作

大豆预处理：摘除霉变、损坏的大豆及其杂质部分，保留形状饱满、颗粒成熟的大豆。

清洗和浸泡：将选定的大豆用水洗净并浸泡大约6 h，观察到黄豆皮开裂则说明浸泡充分。

磨浆：将浸泡好的大豆脱皮，沥去多余水分，用破壁机磨6 min，水的用量大约为大豆质量的13倍。

煮浆：用滤布过滤破壁机打磨过的豆浆，清除杂质豆渣，倒入煮锅内，使用小火加热，并连续搅拌以防止焦糊和粘锅，沸腾后保持在85～90 ℃，持续10～15 min。

调配：将松茸多糖溶液、葡萄籽提取物原花青素、白砂糖、全脂奶粉等按配比依次加入豆浆中，以获得口感良好、营养丰富的豆奶。

灭菌：采用超高温瞬时灭菌，条件为120 ℃下灭菌11～15 s。

包装、成品：将灭菌后的豆奶密封并冷却至室温，然后进行感官品评。

1.5 松茸多糖含量的测定

松茸多糖含量根据NY/T 1676—2023《食用菌中粗多糖的测定 分光光度法》进行测定。

1.6 松茸豆奶配方试验设计

1.6.1 单因素试验设计

松茸豆奶的单因素试验选取松茸多糖溶液添加量、葡萄籽提取物添加量、白砂糖添加量、全脂奶粉添加量4个因素进行单因素试验，设计配方见表2。

1.6.2 正交试验设计

根据单因素试验结果，选择松茸多糖溶液添加量、葡萄籽提取物添加量、白砂糖添加量和全脂奶粉添加量水平的理想范围，分别确定3个水平，采用L9（34）正交试验设计优化松茸豆奶的主要配方，正交试验因素水平见表3。

1.7 松茸豆奶稳定性试验研究

根据曾璟[19]的试验结果，选择复合增稠剂（黄原胶∶瓜尔豆胶∶羧甲基纤维素钠为4∶2∶3）为因素之一进行试验，再选择蔗糖脂肪酸酯和山梨醇酐单硬脂酸酯作为另外两个研究因素，选择一定水平进行预试验，预试验水平见表4。

选择复合增稠剂、蔗糖脂肪酸酯和山梨醇酐单硬脂酸酯效果较优的3个水平进行试验设计，通过响应面法优化松茸豆奶的稳定剂，得到最优水平。复合稳定剂的响应面试验设计因素水平表见表5。

1.8 分析评价测量方法

1.8.1 感官评定

产品的感官品质由一个10名评委组成的小组评估，以色泽、气味、味道和组织状态为指标进行感官评价，感官评价标准见表6[20-21]。

1.8.2 离心沉淀率

离心沉淀率R（%）＝m2/m1×100%。

式中：m1表示样品质量（g）；m2表示沉淀质量（g）。

R值越小，说明豆奶的整体体系越稳定，反之越不稳定。

1.8.3 理化指标的测定

豆奶中总固形物含量的测定：参考QB/T 4222—2023《复合蛋白饮料》中的方法。

豆奶中蛋白质含量的测定：参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中的方法。

豆奶中脂肪含量的测定：参照氯仿甲醇提取法[22]。

2 结果与分析

2.1 松茸多糖含量的测定结果

根据紫外可见分光光度法，在490 nm处测量溶液的吸光度，制作葡萄糖标准曲线，见图3。

葡萄糖质量与吸光度的回归方程为y=0.006x+0.010 2，相关系数R2=0.999。结果表明，葡萄糖质量在0～100 μg之间时，与吸光度有良好的线性关系。通过吸光度测得提取的松茸多糖含量为7.03 g/100 g。

2.2 松茸豆奶配方研究试验结果

2.2.1 单因素试验结果

2.2.1.1 松茸多糖溶液添加量对松茸豆奶品质的影响

由图4可知，当松茸多糖溶液添加量为25 mL时，感官评分较高，此时松茸豆奶的口感最佳。当松茸多糖溶液添加量为10，15 mL时，豆奶的口感粗糙，组织状态不均匀；当松茸多糖溶液添加量为20，30 mL时，感官评分较高。因此，选取20，25，30 mL作为正交试验水平。

2.2.1.2 葡萄籽提取物添加量对松茸豆奶品质的影响

由图5可知，当葡萄籽提取物添加量为0.30%时，松茸豆奶的颜色和口感最好，感官评分最高。当葡萄籽提取物添加量为0.15%、0.20%时，产品颜色偏灰且口感寡淡，当葡萄籽提取物添加量为0.25%、0.35%时，感官评分较高。因此，选取葡萄籽提取物添加量0.25%、0.30%、0.35%作为正交试验水平。

2.2.1.3 白砂糖添加量对松茸豆奶品质的影响

由图6可知，当白砂糖添加量为4%时，松茸豆奶的口感和甜味最佳，感官评分最高。当白砂糖添加量为2%时，豆奶的甜味不足；当白砂糖添加量为6%时，豆奶过甜，口腔有不清爽感；当白砂糖添加量为3%和5%时，感官评分较高。因此，选取白砂糖添加量3%、4%、5%作为正交试验水平。

2.2.1.4 全脂奶粉添加量对松茸豆奶品质的影响

由图7可知，当全脂奶粉添加量为1.0%、3.0%时，感官评分较低，因为全脂奶粉添加量过低时，产品奶香味较弱，无法体现出乳饮料产品的特点，全脂奶粉添加量过高时，奶香味与豆香味不平衡，奶香味掩盖了豆香味；当全脂奶粉添加量为2.0%时，感官评分最高，奶味、甜味合适；当全脂奶粉添加量为1.5%、2.5%时，感官评分较高。因此，选取全脂奶粉添加量1.5%、2.0%、2.5%作为正交试验水平。

2.2.2 正交试验结果

正交试验结果和方差分析见表7和表8。

统计分析结果显示RCgt;RAgt;RBgt;RD，故4个因素对感官评分影响的主次顺序为白砂糖添加量gt;松茸多糖溶液添加量gt;葡萄籽提取物添加量gt;全脂奶粉添加量。由方差分析结果可知，葡萄籽提取物添加量、白砂糖添加量、全脂奶粉添加量均具有显著性，第5组正交试验感官评分最高，即A2B1C2D2：松茸多糖溶液添加量25 mL、葡萄籽提取物添加量0.25%、白砂糖添加量4%、全脂奶粉添加量2.5%。根据正交表中的K值分析可知，优化组合为A2B3C2D2，由于A2B3C2D2未在正交试验组合中，故做验证试验。在100 mL松茸豆奶中松茸多糖溶液添加量25 mL、葡萄籽提取物添加量0.35%、白砂糖添加量4%、全脂奶粉添加量2.5%的条件下进行验证试验，感官评分为89.7分，大于正交试验中各组的数据，确定此配方为最佳配方。

2.3 松茸豆奶稳定性研究试验结果

2.3.1 复合稳定剂响应面优化

根据预试验，选取复合增稠剂、蔗糖脂肪酸酯和山梨醇酐单硬脂酸酯3个因素为考察对象，以离心沉淀率作为评价指标，通过响应面优化试验确定最佳稳定剂水平。

将得到的试验数据采用Design-Expert 13软件进行多元回归拟合，得到离心沉淀率与稳定剂变量的二次多元回归模型方程：R＝2.82-0.541 3A′-0.153 8B′-0.032 5C′-0.042 5A′B′+0.045 0A′C′-0.365 0B′C′-0.282 2A′2+1.02B′2+0.185 3C′2。

由表10可知，本试验优化模型的P＜0.000 1，失拟项的P=0.882 0＞0.05，说明回归方程显著，此模型建模成功。同时由P值可知，方程一次项A′、B′对松茸豆奶离心沉淀率的影响显著，由F值可知，A′、B′、C′ 3个因素对松茸豆奶离心沉淀率的影响程度为A′gt;B′gt;C′；交互项B′C′和二次项A′2、B′2、C′2对松茸豆奶离心沉淀率的影响显著；交互项A′B′、A′C′的影响均不显著，证明山梨醇酐单硬脂酸酯与蔗糖脂肪酸酯之间存在交互作用，即它们与结果指标之间的关系不是简单的线性关系。

2.3.2 复合稳定剂响应曲面分析

响应面法通过等高线图与响应曲面描述因素之间的交互作用及其对响应结果的影响强度，进而确定因素之间的最佳比例，解决了正交试验不能得出直观图像的问题。响应面的最高点为等高线中最小椭圆的中心，且曲面的倾斜度与两个因素的交互作用呈正相关。此外，可以根据等高线的形状来判断交互作用的显著程度。形状越接近椭圆形，则代表交互项之间作用越显著，而形状越接近圆形则相反[23]。

由图8和图9可知，当复合增稠剂的添加量为0.05%时，等高线图形中心为椭圆形，且曲面倾斜度较高，说明蔗糖脂肪酸酯与山梨醇酐单硬脂酸酯的交互作用对松茸豆奶稳定性具有显著影响。

综上，由响应面分析得出稳定剂的最优水平为复合增稠剂0.045%、蔗糖脂肪酸酯0.11%、山梨醇酐单硬脂酸酯0.037%，离心沉淀率预测值为4.493%。考虑到实验的可操作性，将预测稳定剂配方进行调整，即复合增稠剂0.05%、蔗糖脂肪酸酯0.10%、山梨醇酐单硬脂酸酯0.04%，并进行试验，得到离心沉淀率为4.50%，与预测值接近，表明优化模型较好。

2.4 理化指标测定结果

经测定，饮料总固形物含量为10.5 g/100 g，蛋白质含量为1.703 g/100 g，脂肪含量为1.632 g/100 g，理化指标检测结果均满足GB/T 30885—2014《植物蛋白饮料 豆奶和豆奶饮料》及GB 28050—2011《食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则》中的规定。

3 结论

以感官评分为评价指标，通过单因素试验和正交试验确定松茸豆奶的最佳配方为松茸多糖溶液添加量25 mL、葡萄籽提取物添加量0.35%、全脂奶粉添加量2.5%、白砂糖添加量4%。以松茸豆奶的离心沉淀率作为评价指标，通过响应面法优化确定稳定剂的最优水平为复合增稠剂0.05%、蔗糖脂肪酸酯0.10%、山梨醇酐单硬脂酸酯0.04%。当复合增稠剂为0.05%时，蔗糖脂肪酸酯与山梨醇酐单硬脂酸酯之间存在明显的交互作用。根据相关标准测定出松茸豆奶中总固形物含量为10.5 g/100 g，蛋白质含量为1.703 g/100 g，脂肪含量为1.632 g/100 g。研制出的松茸豆奶色泽均匀，口感醇香细腻，组织状态均匀稳定，无明显沉淀，兼具抗氧化功效，这将有利于提高松茸的经济价值和葡萄副产物的再利用，促进它们在豆奶以及豆乳调味品等领域的开发应用，为松茸豆乳酱、松茸豆乳汤底等产品的研发提供依据和方向。

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