松茸多糖的提取及其饮料制品的开发

2017-06-10 07:51郑俏然张恒李敏
湖北农业科学 2017年9期
关键词:松茸正交试验调配

郑俏然++张恒++李敏

摘要:采用超声波法提取松茸(Tricholoma matsutake)多糖,以松茸多糖为原料,以柠檬酸、黄原胶及蔗糖为辅料,经调味而研制出的松茸多糖饮料。采用正交试验得到最佳配方:松茸多糖添加量为0.075%,蔗糖添加量为6.0%,黄原胶添加量为0.05%,柠檬酸添加量为0.10%,在此条件下加工的松茸多糖饮料色泽呈黄棕色,口感细腻,酸甜适中并伴有松茸特有的香气,具有较好的稳定性,理化及微生物指标符合国家标准。

关键词:松茸(Tricholoma matsutake)多糖;饮料;正交试验;调配

中图分类号:S646.9;R284.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)09-1713-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.09.028

Extraction of Tricholoma matsutake Polysaccharides and Beverage Preparation

ZHENG Qiao-ran1,ZHANG Heng2,LI Min1

(1.College of Life Science,Yangtze Normal University,Chongqing 408100,China;2.Yaan Polytechnic College,Yaan 625000,Sichuan,China)

Abstract: The Tricholoma matsutake polysaccharides beverage was processed with Tricholoma matsutake polysaccharides extract as raw material, and citric acid, sugar, xanthan gum as accessory material. The optimal processing parameters were Tricholoma matsutake polysaccharides 0.075%,sugar 6.0%,xanthan gum 0.05% and citric acid 0.10% by orthogonal test. Physical and chemical test showed that Tricholoma matsutake polysaccharides beverage displayed bright yellowish-brown,typical jujube flavor, good taste with sweet and sour, and higher stability. Test still showed that microbiology index of jujube polysaccharides beverage conformed to the national food hygiene standard.

Key words: Tricholoma matsutake polysaccharides;beverage;orthogonal test;preparation

松茸(Tricholoma matsutake),又名松口蘑,是世界上珍稀名貴的食用菌,被称为“蘑菇之王”,含有丰富的蛋白质、多糖、核酸、甾醇类等活性成分,而多糖是其主要活性成分。研究表明,松茸多糖具有多种生物活性,具有免疫调节、抗肿瘤[1]、抗氧化[2]、抗辐射[3,4]等作用。松茸这种营养丰富的食用菌,除少部分深加工外,大部分松茸产品以粗加工干制品为主,多以初级产品形式销售。因此,研究开发松茸多糖食品,对推动中国食用菌产品的深加工利用具有重要的意义。然而,目前关于松茸多糖的研究多集中于提取技术[5,6]及功能活性研究[7-11],鲜见关于其开发利用的报道[12]。随着经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高,消费者在要求饮料美味可口、营养丰富的同时,更希望饮料具有一定的养生功能。因此,本研究以松茸多糖为原料,采用超声波法提取松茸多糖,以柠檬酸、黄原胶及蔗糖为辅料,经调味而研制出松茸多糖饮料,以期促进中国食用菌多糖的开发利用。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器及试剂

材料:松茸、蔗糖、黄原胶、柠檬酸。

仪器:电炉、植物粉碎机、旋转蒸发仪、离心机、干燥箱、超声波清洗机、恒温培养箱、灭菌锅,超净工作台。

试剂:无水乙醇、硫酸、苯酚等。

1.2 试验方法

1.2.1 松茸多糖的提取工艺 松茸→干燥→粉碎过筛→超声波浸提→离心→抽滤→浓缩→醇析→离心→洗涤沉淀→去离子水定容→多糖溶液。

1.2.2 多糖含量测定

1)葡萄糖标准曲线的绘制:精确称取100 mg分析纯葡萄糖(105 ℃烘至恒重)放在小烧杯中,用少许去离子水溶解后转到100 mL的容量瓶中,以去离子水定容,摇匀,浓度为1 mg/mL。吸取上述溶液10 mL,用去离子水稀释至100 mL,即为100 μg/mL标准葡萄糖溶液。分别吸取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL标准葡萄糖溶液置于20 mL具塞玻璃试管中,用去离子水补至2 mL,向试液中加入1.0 mL 5%苯酚溶液,接着快速垂直加入5.0 mL硫酸(勿触碰试管壁,便于与反应液混合完全),静置10 min,振荡使反应液完全混合,再将试管放在30 ℃水浴锅中加热20 min,490 nm处测定其吸光度,以葡萄糖质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

2)样品多糖含量的测定:将洗涤后的沉淀转移到100 mL容量瓶,用去离子水定容得到松茸多糖样品液。吸取样品液1.0 mL,按上述步骤测定吸光度,按照标准曲线计算多糖含量。

1.2.3 松茸多糖饮料的加工工艺流程 松茸多糖、黄原胶、蔗糖、柠檬酸加热水溶解→混合→均质→灌装排气→密封杀菌→冷却→成品。灌装排气:均质后的饮料趁热灌装至玻璃瓶中,假封,85 ℃水中排气10 min。密封杀菌:排气结束后迅速密封,90 ℃水浴中保持20 min杀菌,杀菌后立即分段冷却至40 ℃以下。

1.2.4 单因素试验 按照松茸多糖饮料的加工工艺,分别研究松茸多糖、蔗糖、柠檬酸、黄原胶添加量对饮料风味的影响,以感官评分为指标,确定各因素的较优水平,感官评分标准见表1。

1.2.5 正交试验 在单因素试验的基础上,对松茸多糖、蔗糖、柠檬酸、黄原胶添加量进行L9(34)四因素三水平正交试验,以产品的感官评分为指标,确定松茸多糖饮料的最佳配方。

1.3 指标测定

1.3.1 松茸多糖饮料微生物指标测定 按照GB 4789.2-2010《食品安全國家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》、GB4789.3-2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》中的方法测定松茸多糖饮料的微生物指标。

1.3.2 松茸多糖饮料理化指标测定 总酸含量采用酸碱中和滴定法测定,可溶性固形物含量采用折光法测定。

2 结果与分析

2.1 松茸多糖提取率

葡萄糖标准曲线如图1所示。用苯酚-硫酸法拟合得到的标准曲线方程为Y=0.004 99x-0.000 77(R2=0.999 9),该方程拟合度较好。通过吸光度测得松茸多糖提取率为7.2%,这说明超声波法较适宜提取松茸多糖。

2.2 单因素试验结果

2.2.1 松茸多糖添加量对松茸饮料感官品质的影响 在蔗糖添加量6%、柠檬酸添加量0.10%、黄原胶添加量0.06%的条件下,分别以0.050%、0.075%、0.100%、0.125%、0.150%为松茸多糖添加量,研究松茸多糖添加量对松茸多糖饮料感官品质的影响,结果如图2所示。

由图2可以看出,松茸多糖的添加量为0.075%时,产品的感官评分最高;当添加量为0.050%时,产品的感官评分最低;当松茸多糖的添加量超过0.075%时,饮料口味略浓郁,影响饮料口感、气味及滋味,产品的感官评分随着松茸多糖添加量的增加而降低。综合考虑,松茸多糖的最适添加量在0.075%左右。

2.2.2 蔗糖添加量对松茸饮料感官品质的影响 在松茸多糖添加量0.075%、柠檬酸添加量0.10%、黄原胶添加量0.06%的条件下,分别以4%、5%、6%、7%、8%为蔗糖添加量,研究蔗糖添加量对松茸多糖饮料感官品质的影响,结果如图3所示。

由图3可以看出,蔗糖的添加量为6%时,饮料的感官评分最高;当蔗糖的添加量超过6%时,饮料口味略甜腻,影响饮料口感及滋味,饮料的品质随着蔗糖添加量的增加而降低;当添加量为8%时,产品的感官评分最低;当蔗糖添加量低于6%时,饮料口味略淡,影响饮料口味,饮料的感官品质随着蔗糖添加量的减少而降低。综合考虑,蔗糖的最适添加量为6%。

2.2.3 黄原胶添加量对松茸饮料感官品质的影响 在松茸多糖添加量0.075%、蔗糖添加量6%、柠檬酸添加量0.10%的条件下,分别以0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%为黄原胶添加量,研究其对松茸多糖饮料感官品质的影响,结果如图4所示。

由图4可以看出,黄原胶的添加量为0.05%时,饮料的感官评分最高;当黄原胶的添加量超过0.05%时,饮料略感黏稠,产品的品质随着黄原胶添加量的增加而降低;当添加量为0.08%时,饮料的感官评分最低。综合考虑,黄原胶的最适添加量为0.05%。

2.2.4 柠檬酸添加量对松茸饮料感官品质的影响 在松茸多糖添加量0.075%、蔗糖添加量6%、黄原胶添加量0.05%的条件下,分别以0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%为柠檬酸添加量,研究其对松茸多糖饮料感官品质的影响,结果如图5所示。

由图5可以看出,柠檬酸的添加量为0.10%时,松茸饮料的感官评分最高;当柠檬酸的添加量超过0.10%时,饮料口味略酸,影响饮料口感及滋味,饮料的感官品质随着柠檬酸添加量的增加而降低;当添加量为0.14%时,饮料的感官评分最低;当柠檬酸添加量低于0.10%时,饮料口味略甜腻,影响饮料口味,饮料的感官品质随着柠檬酸添加量的降低而降低。综合考虑,柠檬酸的最适添加量为0.10%。

2.3 正交试验结果

在单因素试验的基础上,以松茸多糖、蔗糖、黄原胶、柠檬酸的添加量为4个因素,每个因素分别选取3个水平进行正交试验。正交设计试验因素水平及结果分别见表2和表3。

由表3可知,根据极差R进行分析,各因素对松茸饮料品质影响程度依次为A>B>D>C,即松茸多糖添加量>蔗糖添加量>柠檬酸添加量>黄原胶添加量。松茸多糖的添加量对饮料感官品质的影响最大,将直接影响饮料的感官评分。如果松茸多糖添加量不足,不能充分发挥松茸多糖的作用,不能突显饮料的特色;如果松茸多糖的添加过量,饮料又会出现食用菌味较重等现象,影响口感。正交试验结果表明,松茸多糖饮料配方的最佳组合为A2B2C2D2,而从各组评分来看A2B2C3D1组合评分最高,因此,需进一步做验证试验。

验证试验表明,A2B2C2D2配方的感官评分优于A2B2C3D1配方。因此,松茸多糖饮料最佳配方为A2B2C2D2,即松茸多糖为0.075%,蔗糖为6.0%,黄原胶0.05%,柠檬酸为0.10%。

2.4 松茸多糖饮料的指标测定

微生物指标:菌落总数≤100 CFU/g,大肠菌群≤30 MPN/100 g,致病菌未检出。理化指标测定结果表明,松茸多糖饮料的可溶性固形物含量为7.2%,总酸为2.1‰。

3 小结

本试验以松茸多糖为原料,配制出营养丰富、风味独特的松茸多糖饮料,通过正交试验确定饮料的最佳配方为松茸多糖添加量0.075%,蔗糖添加量6.0%,黄原胶添加量0.05%,柠檬酸添加量0.10%。通过理化指标和微生物指标测定,均已达到市售饮料的要求。本试验配制得到松茸多糖饮料色泽呈黄棕色,口感细腻,酸甜适中并伴有松茸特有的香气,外观、组织均匀,久置无分层。松茸多糖饮料的研制为食用菌多糖食品的开发提供了参考。

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