孫宏偉，馮雁波，董愛(ài)榮，曹俊平，任洪婷，劉雪峰**

（1.東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040；2.內(nèi)蒙古烏審旗林業(yè)局，內(nèi)蒙古烏審旗017300）

〈貯運(yùn)加工〉

阿里紅口香糖的制作工藝研究*

孫宏偉1，馮雁波1，董愛(ài)榮1，曹俊平2，任洪婷1，劉雪峰1**

（1.東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040；2.內(nèi)蒙古烏審旗林業(yè)局，內(nèi)蒙古烏審旗017300）

以阿里紅、膠基為主要原料，對(duì)阿里紅口香糖的配方進(jìn)行研究。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，以感官評(píng)價(jià)分值為試驗(yàn)指標(biāo)，選取膠基、阿里紅、葡萄糖漿、檸檬酸4個(gè)因素進(jìn)行四因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，對(duì)阿里紅口香糖的配方進(jìn)行優(yōu)化。研究結(jié)果表明，阿里紅口香糖的最佳配方為：膠基37.76%、阿里紅2.24%、葡糖糖漿26.21%、檸檬酸0.41%（其它輔料：蔗糖粉35.00%、甘油3.00%、香精0.30%）。此配方制作出的阿里紅口香糖在20℃條件下老化24 h后，口感最佳，感官評(píng)價(jià)分值為92.6分。因此，采用響應(yīng)面法優(yōu)化阿里紅口香糖配方合理可行。

阿里紅；口香糖；膠基；響應(yīng)面法

據(jù)歷史記載，口香糖已有幾千年的歷史，是世界上最古老的糖果之一。早在遠(yuǎn)古時(shí)期，不同地域文化的人都有咀嚼天然樹脂的習(xí)慣。隨著時(shí)代的進(jìn)步，口香糖作為樹脂的一種新的加工產(chǎn)品出現(xiàn)在人們面前，因其具有清潔口腔、促進(jìn)口腔肌肉運(yùn)動(dòng)和血液循環(huán)等功效［1-2］，深受人們喜愛(ài)。而且口味、種類、樣式也越來(lái)越多。

阿里紅，又名苦白蹄、藥用層孔菌。為多孔菌科（Polyporaceae）層孔菌屬（Fomitopsis）植物苦白蹄（Fomitopsis officinalis）的子實(shí)體［3］，主要分布在我國(guó)新疆、黑龍江、四川、云南、內(nèi)蒙等地［4］。其子實(shí)體柄不明顯，基部生長(zhǎng)于海拔3 500 m左右的衰落松樹或落葉松的樹干上，菌蓋木質(zhì)且呈不規(guī)則的馬蹄狀，整體色澤呈白色或棕灰色［5-7］，是一種新疆維吾爾族醫(yī)生常用的藥，被稱之為“維藥阿里紅”，并已收錄到《中華人民共和國(guó)藥品標(biāo)準(zhǔn)維吾爾藥分冊(cè)》中［8］。阿里紅中含有各種化學(xué)成分［4］，如全草含羊毛甾醇、三帖酸、硫色多孔菌酸、齒孔酸、去氫齒孔酸等，具有止咳平喘、祛風(fēng)除濕、消腫止痛、利尿、溫肺化痰等功效［9-13］。

但由于阿里紅野生子實(shí)體稀少且生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，且味甚苦，不能直接食用，不能很好地發(fā)揮其藥理功效，因此，本文就阿里紅的開(kāi)發(fā)應(yīng)用展開(kāi)研究。主要通過(guò)單因素及響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對(duì)阿里紅口香糖的制作工藝進(jìn)行研究，旨在為阿里紅的開(kāi)發(fā)與利用提供一種新的途徑。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

阿里紅菌種：采集自新疆哈密林場(chǎng)天然落葉松林；膠基：無(wú)錫銀洋膠基制造廠；白砂糖、甘油、香精、檸檬酸：市購(gòu)；葡糖糖漿：濟(jì)南郭氏偉業(yè)化工有限公司。

1.2試驗(yàn)儀器

切面機(jī)，廣州市國(guó)研機(jī)械設(shè)備制造有限公司；電子分析天平，上海精密儀器有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇榮華儀器制造有限公司；數(shù)顯恒速?gòu)?qiáng)力電動(dòng)攪拌器，上海啟前電子科技有限公司；FM-100粉碎機(jī)，濟(jì)南云成儀器有限公司；DHG-9240電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科技有限公司。

1.3工藝流程

口香糖生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1［14-15］。

圖1　口香糖的生產(chǎn)工藝流程Fig.1Production process of chewing gum

1.4操作要點(diǎn)

1.4.1原料預(yù)處理

（1）阿里紅菌粉的制備

首先取分離純化好的采自新疆哈密天然落葉松林場(chǎng)的苦白蹄菌種于PDA斜面培養(yǎng)基中，然后在避光條件下20℃培養(yǎng)12 d，再擴(kuò)繁1次，繼續(xù)培養(yǎng)12 d待用；培養(yǎng)結(jié)束后，取綠豆大小菌塊接種于種子培養(yǎng)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間歇式4 h震蕩培養(yǎng)10 d；然后將上述培養(yǎng)得到的種子發(fā)酵液在無(wú)菌條件下離心，取沉淀物加入適量無(wú)菌石英砂和50 mL無(wú)菌水于研缽中進(jìn)行研磨；然后吸取上清液，按5%的接種量接種50 mL于250 mL的三角瓶?jī)?nèi)，20℃、160 r·min-1間歇式震蕩培養(yǎng)14 d；最后將得到的發(fā)酵液進(jìn)行離心過(guò)濾，取沉淀物于50℃的鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘干，粉碎過(guò)100目篩，置于干燥的容器中，低溫避光保存，待用［16-17］。

（2）糖粉預(yù)處理

將市購(gòu)的糖粉，經(jīng)低溫干燥后，粉碎過(guò)100目篩，置于干燥的容器中，低溫避光保存，待用。

（3）膠基的預(yù)處理

將市購(gòu)的膠基置于60℃～65℃恒溫烘箱內(nèi)軟化4 h，備用。

1.4.2輔料混合

首先將一定量的葡萄糖漿、甘油加入到已軟化好的膠基中，60℃進(jìn)行保濕攪拌，然后取適量的阿里紅粉、蔗糖粉、檸檬酸混合均勻，并均分為3份。向膠基中加入第1份配料，保濕攪拌3 min～4 min；待膠基與第1份配料完全混合后再加入第2份配料，繼續(xù)攪拌，使配料與膠基混合均勻；最后取適量香精與第3份配料加入到膠基中，并攪拌3 min～5 min，使其混合均勻。最后將調(diào)和好的膠基加熱到80℃，使其充分軟化，配料溶解，與膠基充分混合，冷卻到40℃待用。

1.4.3壓延

將冷卻好的膠基取出，壓成餅狀后投入口香糖切面機(jī)中反復(fù)擠壓3次～5次，制成一定厚度，表面光滑而富有彈性，組織結(jié)構(gòu)緊密的糖片。

1.4.4切割成型

將擠壓好的具有一定厚度且結(jié)構(gòu)緊密的糖片切割成所需大小的帶狀糖片。

1.4.5冷卻老化

將已切割好的糖片在20℃，相對(duì)濕度40%～50%的條件下老化24 h。

1.4.6包裝

將老化好的口香糖用錫箔紙包裝，在20℃，相對(duì)濕度不高于50%的條件下貯藏。

1.5阿里紅口香糖配方的單因素試驗(yàn)

在前期原料配方階段，阿里紅含量對(duì)口香糖的保健功能有重要影響，膠基含量對(duì)口香糖的咀嚼性有重要影響，葡萄糖漿、檸檬酸對(duì)口香糖的風(fēng)味、口感、質(zhì)地也有影響。因此，選定膠基、阿里紅、葡萄糖漿、檸檬酸4個(gè)因素，進(jìn)行阿里紅口香糖制作的單因素試驗(yàn)。初始配方添加量為膠基40%、阿里紅2.0%、葡萄糖漿25%、檸檬酸0.4%，其他輔料（蔗糖粉35%、甘油3%、香精0.3%）。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1　感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1Sensory evaluation criteria

1.6中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)與響應(yīng)面分析

在單因素的基礎(chǔ)上，根據(jù)Box-Benhnken的中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行四因素三水平的響應(yīng)面分析試驗(yàn)［19-20］。試驗(yàn)因素及水平編碼見(jiàn)表2。

2　結(jié)果與分析

2.1阿里紅口香糖配方單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1膠基添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響

膠基添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)圖2。

表2　響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Tab.2Factors and levels used in response surface analysis

由圖2可知，膠基添加量達(dá)到35%時(shí)，感官評(píng)價(jià)分值達(dá)到最大；之后隨著膠基添加量的增大呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。這是由于膠基在阿里紅口香糖中所占的比例過(guò)大［21］，而導(dǎo)致整款口香糖口味過(guò)淡進(jìn)而影響試驗(yàn)的感官評(píng)價(jià)。因此，膠基的最佳添加量為35%。

圖2　膠基添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響Fig.2Effect of gum base on chewing gum in sensory evaluation

2.1.2阿里紅添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響

阿里紅添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)圖3。

圖3　阿里紅添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響Fig.3Effect of Fomitopsis officinalis on chewing gum in sensory evaluation

由圖3可知，阿里紅添加量在1.0%～2.0%時(shí)，感官評(píng)價(jià)分值逐漸增大，這是由于此時(shí)阿里紅的添加量較初始的糖的添加量少，甜味較重，口感差；當(dāng)阿里紅添加量達(dá)到2.0時(shí)，感官評(píng)價(jià)分值達(dá)到最大，此時(shí)口香糖口感最佳，甜味適中，又不乏產(chǎn)品特有的苦味；當(dāng)阿里紅添加量超過(guò)2.0%時(shí)，感官評(píng)價(jià)分值逐漸下降，這是由于阿里紅的添加量較糖的添加量有所增加，導(dǎo)致苦味較重。因此，阿里紅的最佳添加量為2.0%。

2.1.3葡萄糖漿添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響

葡萄糖漿添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)圖4。

由圖4可知，葡萄糖漿添加量在10%～25%時(shí)，隨著葡萄糖漿添加量的增加，感官評(píng)價(jià)分值呈上升趨勢(shì)，并在25%時(shí)達(dá)到最大此時(shí)阿里紅口香糖口感最佳；葡萄糖漿添加量超過(guò)25%時(shí)，口香糖甜度增加，苦味較淡，糖酸比例破壞，導(dǎo)致阿里紅口香糖口感變差［22］。因此，葡萄糖漿的最佳添加量為25%。

2.1.4檸檬酸添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響

檸檬酸添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)圖5。

圖4　葡萄糖漿添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響Fig.4Effect of glucose syrup on chewing gum in sensory evaluation

圖5　檸檬酸添加量對(duì)口香糖感官評(píng)價(jià)的影響Fig.5Effect of citric acid on chewing gum in sensory evaluation

由圖5可知，檸檬酸對(duì)口香糖口感影響較大，檸檬酸添加量在0.4%時(shí)，感官評(píng)價(jià)分值最大，這時(shí)阿里紅口香糖配方中的糖酸比例最佳，口香糖達(dá)到了酸甜適口的最適口感；之后隨著檸檬酸添加量的增加，感官評(píng)價(jià)分值出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，這可能是隨著檸檬酸添加量的增加，口香糖中檸檬酸的比例逐漸增大，導(dǎo)致阿里紅口香糖過(guò)酸［23］。因此，檸檬酸的最佳添加量為0.4%。

2.2響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1中心組合試驗(yàn)結(jié)果及分析

響應(yīng)面試驗(yàn)方案及結(jié)果見(jiàn)表3。

將上表數(shù)據(jù)通過(guò)Design-expert7.0軟件進(jìn)行二次響應(yīng)面回歸分析，對(duì)所測(cè)得的結(jié)果擬合后，得到二次多項(xiàng)回歸方程：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，相關(guān)系數(shù)R2=0.9606，RAdj2=0.9212。

X1為膠基；X2為阿里紅；X3為葡萄糖漿；X4為檸檬酸。式中各項(xiàng)系數(shù)絕對(duì)值的大小直接表明了各因素對(duì)阿里紅口香糖口感的影響程度，系數(shù)的正負(fù)表明了影響的方向。

2.2.2回歸模型的建立及其顯著性檢驗(yàn)結(jié)果

表3　響應(yīng)面試驗(yàn)方案及結(jié)果Tab.3Design and results of response surface experiments

感官評(píng)價(jià)的回歸方差分析結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4數(shù)據(jù)可知，回歸模型“Prob＞F”＜0.0001，表明所建的回歸模型極顯著，失擬向P= 0.1186＞0.05表明所建回歸模型失擬項(xiàng)不顯著；同時(shí)回歸模型的相關(guān)系數(shù)R2=0.9606，RAdj2=0.9212。因此，該模型擬合程度好，誤差小，能較好的反映各因素添加量對(duì)多阿里紅口香糖口感的影響，因此該模型可以對(duì)阿里紅口香糖的感官評(píng)價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。

另外膠基（X1）、阿里紅（X2）、葡萄糖漿（X3）、檸檬酸（X4）4個(gè)因素的線性、平方（P值均小于0.01）對(duì)阿里紅口香糖的口感均具有極顯著影響，X1與X3的交互作用（P=0.0276＜0.05）、X2與X4的交互作用（P=0.0014＜0.01）以及X3與X4的交互作用（P＜0.0001）都對(duì)阿里紅口香糖口感具有顯著影響，而X1與X4的交互作用（P=0.9395）和X2與X3的交互作用（P=0.3771）對(duì)阿里紅口香糖口感無(wú)顯著影響。

在各因素水平取值范圍內(nèi)，其添加量對(duì)阿里紅口香糖口感的影響順序?yàn)椋耗z基（X）1＞阿里紅（X）2＞檸檬酸（X）4＞葡萄糖漿（X）3。

2.2.3交互效應(yīng)及響應(yīng)面分析

為了更加直觀地表現(xiàn)兩兩因素交互作用對(duì)感官評(píng)價(jià)分值的影響，通過(guò)降維分析，固定回歸模型中任一因素水平值為零，只考慮另外兩因素對(duì)感官評(píng)價(jià)分值的影響，并繪出兩兩因素交互作用下的響應(yīng)曲面及等高線圖。

圖6顯示了6組兩因素交互作用的響應(yīng)面圖和等高線圖，圖6-2、6-5、6-6交互顯著，具體表現(xiàn)為響應(yīng)面圖較陡，等高線呈橢圓形，而且能夠清晰地看到響應(yīng)值最高點(diǎn)，說(shuō)明膠基（X）1與葡萄糖漿（X）3、阿里紅（X）2與檸檬酸（X）4、葡萄糖漿（X）3與檸檬酸（X）4的交互作用顯著；而圖6-1、6-3、6-4的響應(yīng)面圖較平緩，等高線呈圓形，說(shuō)明其對(duì)應(yīng)因素兩兩交互不顯著，這一結(jié)果與回歸模型的方差結(jié)果相吻合。

2.2.4阿里紅口香糖最佳配方驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

為檢驗(yàn)阿里紅口香糖最佳配方及制作工藝的可靠性，在響應(yīng)面優(yōu)化得到的最佳配方的基礎(chǔ)上進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)：此配方工藝制得的阿里紅口香糖口感最佳，感官評(píng)價(jià)分值為92.6分，且主體質(zhì)地均勻柔軟，表面光滑，色澤均一，阿里紅與膠基主體融合性好；長(zhǎng)時(shí)間暴露放置不吸濕，外觀保持良好。在添加蔗糖粉、香精和葡萄糖漿等輔料后，氣味宜人，不僅降低了阿里紅口感甚苦的特性，而且使口香糖又保持了略帶阿里紅苦味的特點(diǎn)，咀嚼時(shí)有一種新穎的甜苦味，且口感潤(rùn)滑、軟硬度適中、糖酸比適宜，味道釋放均勻持久，咀嚼過(guò)程無(wú)組織結(jié)構(gòu)分散現(xiàn)象，有很好的消炎鎮(zhèn)痛作用，得到了廣泛好評(píng)和普遍接受。

3　結(jié)論

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)阿里紅食品級(jí)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用尚處于相對(duì)空白，主要原因是受阿里紅生長(zhǎng)的地域性、子實(shí)體生長(zhǎng)周期長(zhǎng)所限；國(guó)內(nèi)外對(duì)阿里紅食品級(jí)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究較少，主要以中藥制劑為利用形式，這限制了阿里紅在功能性產(chǎn)品方面的開(kāi)發(fā)利用。因此，本文為以阿里紅為原料開(kāi)發(fā)其它提供了新的思路，打破了目前阿里紅主要以中藥制劑為利用形式的局面。

表4　感官評(píng)價(jià)的回歸方差分析表Tab.4Variance analysis of the regression equation for sensory evaluation

圖6　兩因素交互作用對(duì)阿里紅口香糖感官評(píng)價(jià)分值影響的響應(yīng)面圖Fig.6Response surface and contour plots for the effects of four variables on the sensory evaluation score of Fomes officinalis chewing gum

本研究通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)獲得了阿里紅口香糖的最佳配方為：膠基37.76%、阿里紅2.24%、葡糖糖漿26.21%、檸檬酸0.41%（其他輔料：蔗糖粉35.00%、甘油3.00%、香精0.30%）。此配方制作出的阿里紅口香糖在20℃，老化24 h后，口感最佳。因此，此阿里紅口香糖配方工藝合理可行，為阿里紅的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供了新的途徑。

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Process Technology on Fomitopsis officinalis Chewing Gum

SUN Hong-wei1，F(xiàn)ENG 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(xiàn).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(xiàn).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

大興安嶺藥用真菌、黃芪栽培及利用技術(shù)研究（201004079）。

孫宏偉（1990-），男，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)槭常ㄋ帲┯谜婢拈_(kāi)發(fā)應(yīng)用研究。E-mail：1403334007@qq.com

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

2016-03-06