銀耳皂角米果凍的配方優化

王麗瓊，馬長路，鄧志峰，柳 青，胡滇碧

（1. 北京農業職業學院食品與生物工程系，北京 102442；2. 云南省農業廣播電視學校昆明分校，云南昆明 650032）

0 引言

皂莢屬在全球約15 種，我國產6 種、2 變種，廣泛分布于南北各省區，主產長江流域各省。云南有2種，其1 個為變種。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《本草圖經》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、祛風消腫的作用。據研究，皂角米蛋白質含量2.37%~3.64%，總糖及粗纖維含量均低于1%； 氨基酸種類全，富含各種礦質元素，是一種高蛋白、低糖、氨基酸齊全和礦質元素豐富，符合高鉀低鈉飲食結構的營養保健食物[2]。目前，國內外對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，性質與瓜爾豆膠相似，具有良好的穩定性、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，但皂角米進一步的加工開發鮮有報道。

銀耳，學名（Tremella fuciformisBerk），又稱為白木耳、雪耳等，是擔子菌門真菌銀耳的子實體。銀耳含蛋白質、碳水化合物、無機鹽等營養成分。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藥[6]?，F代研究表明，銀耳中含有的多糖、黃酮為其重要的活性物質，具有抗氧化、抗腫瘤及免疫調節等多種作用[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，同時兼有營養功能的作用。因而，試驗擬采用皂角米、銀耳制作銀耳皂角米果凍，一方面以減少凝膠劑的用量，另一方面能進一步提高和增強產品的潤燥通便、滋陰潤肺、抗氧化等保健功能，為皂角米和銀耳的進一步開發提供依據。

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，購自市售華聯超市；檸檬酸、卡拉膠、魔芋膠，均為食品級，北京北方霞光食品添加劑有限公司提供。

1.2 儀器與設備

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

1.3 試驗方法

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→調配、濃縮→滅菌→冷卻→檢驗、成品。 復配膠、糖溶解、過濾

1.3.2 操作要點

（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，用料理機打漿后過濾，得皂角米汁，冷藏待用。

（3） 復配膠、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，為避免復配膠受熱影響凝膠強度，控制水浴鍋溫度為75 ℃，加熱使膠體全部溶解并過濾[10]。

（4） 調配、濃縮入模、滅菌、冷卻。將銀耳汁、皂角米汁、復配膠液在水浴鍋上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

產品口味和品質取決于產品各主要成分，因而試驗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 個因素進行單因素試驗，以產品風味、質地為評價指標，以確定主要單因素及最佳值。

1.3.4 響應面試驗設計

結合單因素試驗結果，選取對果凍組織特性和感官影響較大的4 個因素：銀耳汁添加量、皂角米汁添加量、復配膠添加量、檸檬酸添加量4 個因素為考察變量，以感官評價為指標，采用Design Expert8.0進行試驗設計

因素與水平設計見表1。

表1 因素與水平設計/%

1.3.5 銀耳皂角米果凍質構特性測定

對于果凍而言，果凍彈性對果凍口感影響較大，必須測定其彈性指標。將果凍產品冷卻24 h 后，采用CT3 TextureAnalyzer 質構儀測定。具體測定參數：探頭：TA18；預測試速度2 mm/s；測試速度1 mm/s；返回速度1 mm/s；觸發點負載7 g；循環次數為2 次。每個樣品測試3 次，取平均值。

1.3.6 感官評價得分與質構特性相關性分析

選10 名經驗豐富的感官鑒評員對成品果凍進行感官評定，根據果凍的外觀（30 分）、口感（30 分）、風味（40 分） 等指標進行評價。

銀耳皂角米果凍感官評分標準見表2。

表2 銀耳皂角米果凍感官評分標準

2 結果與分析

2.1 不同加水比例、不同水浴時間對泡制皂角米汁質量的影響

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、不同水浴時間對皂角米汁感官品質的影響見表3。

表3 干皂角米不同加水比例、不同水浴時間對皂角米汁感官品質的影響

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。浸泡時間太短，皂角米吸水膨脹也不夠，同樣泡不開；浸泡時間10 h 太長，一是費時，另一方面，皂角米汁味也發生了變化，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，用料理機打漿成皂角米汁。

2.2 銀耳皂角米果凍的單因素試驗

2.2.1 凝膠劑種類、比例及添加量對果凍產品品質的影響

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，所以采用復配膠為卡拉膠和魔芋膠。通過預試驗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，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%的復配膠（卡拉膠∶魔芋膠= 2∶2），制作果凍，并對其進行感官評分。

復配膠添加量對果凍產品品質的影響見圖1。

圖1 復配膠添加量對果凍產品品質的影響

由圖1 可知，當復配膠含量不斷增大時，其感官評分隨復配膠含量不斷提高，在添加量為0.4%時口感評分達到最大值。這時整個果凍體系的膠凝狀態不斷增強，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，當復配膠含量繼續增大時，銀耳皂角米果凍組織狀態不均勻，有顆粒感，感官評分逐漸降低。因而，復配膠含量為0.4%合適。

2.2.2 皂角米汁添加量對果凍產品品質的影響

以200 g 為基礎，保持復配膠比例（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，并對其進行感官評分。

皂角米汁添加量對果凍產品品質的影響見圖2。

圖2 皂角米汁添加量對果凍產品品質的影響

由圖2 可知，當皂角米汁含量太低時，果凍偏綿軟，當皂角米汁添加量不斷增大時，銀耳皂角米果凍外觀、口味、咀嚼性、韌彈性等感官評分不斷提高，在6%時口感評分達到最大值。當皂角米汁含量繼續增大到8%~10%時，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 銀耳汁添加量對果凍產品品質的影響

以200 g 為基礎，保持復配膠比例（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，并對其進行感官評分。

銀耳汁添加量對果凍產品品質的影響見圖3。

圖3 銀耳汁添加量對果凍產品品質的影響

由圖3 可知，當銀耳汁添加量不斷增大時，銀耳皂角米果凍彈性、口感、組織狀態等感官評分不斷提高，在20%時銀耳皂角米果凍組織狀態均勻、韌彈性、咀嚼性令人滿意。當銀耳汁含量繼續增大時，銀耳皂角米果凍外觀、口味、咀嚼性、韌彈性等感官評分降低。因而，銀耳汁添加量最佳為20%。

2.2.4 檸檬酸添加量對果凍產品品質的影響

以200 g 為基礎，保持復配膠比例（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，并對其進行感官評分。

檸檬酸添加量對果凍產品品質的影響見圖4。

圖4 檸檬酸添加量對果凍產品品質的影響

由圖4 可知，當檸檬酸添加量不斷增大時，銀耳皂角米果凍等感官評分隨檸檬酸添加量不斷提高，在1.0%時口感評分達到最大值，也就是說大多數人喜歡這個口味，當檸檬酸含量繼續增大時，銀耳皂角米果凍凝膠易發生水解，果凍變軟使其感官評分降低。

2.2.5 蔗糖添加量對果凍產品品質的影響

以200 g 為基礎，保持復配膠比例（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，并對其進行感官評分。

蔗糖添加量對果凍產品品質的影響見圖5。

圖5 蔗糖添加量對果凍產品品質的影響

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

2.3 響應面皂角米銀耳果凍優化

2.3.1 響應面試驗設計及結果

經過單因素試驗，根據Box-behnken 試驗設計原理，采用四因素三水平試驗法，對各項參數進行優化，提升口感和彈性。

響應面試驗設計及結果見表4。

表4 響應面試驗設計及結果

2.3.2 響應面方差分析

以各項感官評分和果凍彈性為標準經過29 次試驗，利用Design Expert 軟件分析，得到四因素與果凍感官評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。

感官評分回歸方程方差分析見表5。

表5 感官評分回歸方程方差分析

關于感官評分的回歸系數R2=0.896 6，校正回歸系數R2Adj=0.855 2，模型的p值＜0.000 1，達到極其顯著水平。整體而言回歸方程擬合度較高，可用于預測和調整參數。

從方差分析表中可以觀察到一次項A、二次項A2、B2、D2的p值均小于0.000 1，達到極其顯著水平，說明他們對感官評分有極其顯著影響。C2的p值為0.000 9，也達到極其顯著水平，一次項B達到0.001 4，極其顯著，交叉項AC達到0.033 3 的顯著水平，因此各項對感官評分影響顯著性順序為A，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

關于彈性的回歸系數R2=0.854 0，校正回歸系數R2Adj=0.707 9，p=0.001 1，整體而言，回歸方程擬合度較高，可用于預測和調整參數。

從方差分析表中可以觀察到二次項A2，B2，C2的p值分別＜0.000 1，等于0.000 9，等于0.001 2，都達到極其顯著水平，一次項B的p值為0.004 4 同樣達到極其顯著水平，一次項A達到0.015 9，影響顯著。綜合而言，各項對彈性的影響顯著性順序為：A2＞B2＞C2＞B＞A。

在模型中，F值代表各個因素對結果的影響力度，因素的F值越大表示對果凍彈性或感官評分的影響越大。其中，對感官評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 響應面圖形分析及指標優化

四因素關于感官評分的響應面曲線見圖6，四因素關于果凍彈性的響應面曲線見圖7。

從圖6、圖7 可以直觀地看出兩兩因素交互作用對果凍感官評分及彈性的影響。

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

圖6 四因素關于感官評分的響應面曲線

結合圖7 四因素關于果凍彈性的響應面曲線，我們觀察得到彈性關于復配膠添加量變化最為敏感，皂角米汁添加量次之，對果凍彈性影響最大的兩因素為皂角米汁添加量和復配膠添加量。

圖7 四因素關于果凍彈性的響應面曲線

經軟件分析，得到最優解各項指標如下：銀耳添加量19.06%，皂角米添加量6.53%，復原膠添加量0.41%，檸檬酸添加量1%，此時的理論感官評分為89.320 7 分，理論彈性為4.237 07 mm。經過試驗驗證，得到的感官評分和果凍彈性分別為90 分和4.22 mm，這與理論結果比較吻合，同時也說明利用回歸方程來進行優化和預測是可行、合理的。

2.3.4 銀耳皂角米果凍品質檢驗

（1） 感官檢驗。經該工藝制作出的銀耳皂角米果凍色澤均勻、光滑、彈性好、凝膠狀態好，有一定韌性，酸甜適宜，風味獨特。

（2） 微生物指標。檢驗所得的菌落總數為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 食品安全國家標準果凍的規定。

3 結論

銀耳和皂角米都是具有營養與保健功能的食品。試驗采用銀耳、皂角米、蔗糖等為主要原料制作銀耳皂角米果凍，采用單因素試驗及Box-behnken 方法進行相關研究分析。銀耳皂角米果凍得到最優配方：銀耳添加量19.06%，皂角米添加量6.53%，復原膠為卡拉膠、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，對感官評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）。下一步需要對銀耳和皂角米不同浸泡溫度和不同浸泡時間下其營養成分的流失進行研究。