熱處理對(duì)海鮮菇質(zhì)構(gòu)特性和酶活性的影響

趙 越，白晉豪，張素敏，云少君，馮翠萍

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西晉中 030801）

海鮮菇 （Hypsizygus marmoreus） 屬擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、擔(dān)子菌綱 （Basidiomycetes）、傘菌目（Agricales）、白蘑科（Tricholomataceae）、玉覃屬（Hypsizygus），也稱為玉覃[1]。海鮮菇不僅富含豐富的蛋白質(zhì)、礦物元素等，具有調(diào)節(jié)血糖、改善腸道循環(huán)等功效[2]；還含有多糖、黃酮、SOD等活性成分，可以清除自由基[3]，具有抗腫瘤的功效。由于海鮮菇鮮品含水量高，采收后易發(fā)生褐變、水分流失和腐爛，因此合適的預(yù)處理可以防止并且最大程度上減輕少品感官品質(zhì)下降和營(yíng)養(yǎng)成分的流失[4]。熱處理也叫熱燙、殺青，作為預(yù)處理中最常見的方法之一，其在海鮮菇的加工過程中也是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工序。通過恰當(dāng)?shù)臒崽幚聿粌H可以對(duì)PPO、POD酶進(jìn)行鈍化，而且能夠?qū)ｕr菇體進(jìn)行排氧，達(dá)到抑制海鮮菇褐變的效果。此外，熱處理還可以殺死海鮮菇表面的微生物，從而有效防止海鮮菇的腐敗變質(zhì)。但是，若是熱處理溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)則會(huì)造成食用菌口感和風(fēng)味下降，而溫度過低或時(shí)間過短則無法起到預(yù)防食用菌褐變的效果。因此，通過對(duì)海鮮菇熱處理工藝的研究，篩選出最優(yōu)的處理溫度和時(shí)間，最大程度保持海鮮菇原有的口感風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分十分重要。

試驗(yàn)通過研究不同溫度和時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇質(zhì)構(gòu)特性和酶活性的影響，旨在篩選出最優(yōu)的熱處理溫度和時(shí)間，以期為今后海鮮菇的加工利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮海鮮菇，山西鼎昌農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

Secura224-1CN型分析天平，北京賽多利斯天平有限公司產(chǎn)品；數(shù)顯恒溫水浴鍋，北京化玻聯(lián)醫(yī)藥器械有限公司產(chǎn)品；722G型紫外可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；TDL-4型臺(tái)式離心機(jī)，湘儀離心機(jī)廠產(chǎn)品；TC-PIIG型色差儀，北京鑫奧依克光電技術(shù)有限公司產(chǎn)品；TMS-Pro型質(zhì)構(gòu)儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 最適熱處理?xiàng)l件的篩選

選擇無病蟲害、無空心和無機(jī)械損傷且個(gè)體直徑為1.0~1.2 cm的新鮮海鮮菇，分別于60，75，85，100℃下，按料液比1∶6在不同時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理后（15，30 s；2，5，10，15，20 min），用冷水快速冷卻，并測(cè)定其彈性、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性、色差、PPO酶活性、POD酶活性等指標(biāo)水平，結(jié)合感官評(píng)價(jià)，綜合篩選出最佳的熱處理溫度和時(shí)間，以新鮮的海鮮菇為空白對(duì)照。

1.3.2 指標(biāo)的測(cè)定

（1） 質(zhì)構(gòu)測(cè)定。采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定彈性、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性。質(zhì)地多面分析（Texture profile analysis，TPA） 條件：探頭類型：直徑6mm的圓柱形探頭；TPA參數(shù)設(shè)置：起始力0.3N；測(cè)試速率90 mm/min，測(cè)前和測(cè)后速率200 mm/min；擠壓形變量30%，間隔時(shí)間5 s；數(shù)據(jù)采集速率為200次/s。選取菇柄（菌蓋下2 cm處）直徑為1.0~1.2 cm的海鮮菇進(jìn)行測(cè)定。

（2）色差測(cè)定。取處理后的樣品10根捆綁在一起，繩索避開菌蓋下菇柄上的5 cm處，把色差儀的探頭放在菇柄距菌蓋5 cm處，確保被檢測(cè)部位不會(huì)透光，取菌蓋下菇柄6 cm處任意5點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定。

徐徐上升的電梯間只有歐陽鋒和呂凌子，兩個(gè)人就跟不認(rèn)識(shí)似的，氣氛相當(dāng)壓抑。電梯停在十五樓，呂凌子沒有隨丈夫一塊步出電梯間，直接按下了關(guān)門鍵。電梯垂直下降，呂凌子突然間有一種失重的感覺，有一股流淚的沖動(dòng)。

（3）PPO活性的測(cè)定。參考李超等人[5]的方法進(jìn)行測(cè)定。

（4）POD活性的測(cè)定。參考劉春雷等人[6]的方法進(jìn)行測(cè)定。

（5）感官評(píng)價(jià)。參考王盼等人[7]的方法并做適當(dāng)修改，制定海鮮菇感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，總分100分，其中，色澤25分，組織形態(tài)25分，滋味25分，氣味25分。

海鮮菇感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 海鮮菇感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用計(jì)算機(jī)軟件GraphPad Prism數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，所有數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（X±s） 表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇彈性的影響見圖1。

圖1 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇彈性的影響

由圖1可知，與對(duì)照組相比，在100℃下海鮮菇的彈性會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而下降；在60，75，85℃處理組中，15 s時(shí)海鮮菇的彈性達(dá)到最大值，之后隨時(shí)間的延長(zhǎng)而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)?？梢缘贸觯３趾ｕr菇彈性的最適條件為60~85℃下處理15 s，但還需要綜合考慮多種條件進(jìn)行選擇。

不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇硬度的影響見圖2。

由圖2可知，在75，85，100℃處理組中，海鮮菇硬度與處理時(shí)間呈反比，但在60℃下處理15 s時(shí)，其硬度高于對(duì)照組，15 s后與其他3組類似，即隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。因此，60℃下處理15 s為保持海鮮菇硬度的最適條件，但還需要綜合考慮多種條件進(jìn)行選擇。

圖2 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇硬度的影響

不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇內(nèi)聚性的影響見圖3。

圖3 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇內(nèi)聚性的影響

由圖3可知，60℃下處理15 s~5 min時(shí)，海鮮菇的內(nèi)聚性與對(duì)照組相接近，5 min后則隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)；另外，與對(duì)照組相比，75，85℃下處理15~30 s時(shí)，海鮮菇的內(nèi)聚性變化不大。因此，保持海鮮菇內(nèi)聚性的最適條件為60℃下處理15 s~5 min或75~85℃下處理15~30 s，但還需要綜合考慮多種條件進(jìn)行選擇。

不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇咀嚼性的影響見圖4。

圖4 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇咀嚼性的影響

由圖4可知，與對(duì)照組相比，60℃下處理15 s時(shí)咀嚼性較高，內(nèi)聚性隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降；75，85，100℃海鮮菇熱處理組的咀嚼性均隨處理時(shí)間延長(zhǎng)而降低。因此，保持海鮮菇咀嚼性的最適條件為60℃下處理15 s，但還需要綜合考慮多種條件進(jìn)行選擇。

綜上所述，4個(gè)不同溫度處理后海鮮菇彈性、硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性的測(cè)定值總體均隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降，在60℃下15 s時(shí)達(dá)到最大值；熱處理的溫度越低，海鮮菇的彈性、硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性的測(cè)定值越高；其中，咀嚼性是彈性和硬度的綜合表現(xiàn)結(jié)果，其變化趨勢(shì)應(yīng)與兩者的變化趨勢(shì)相一致[8]。

2.2 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇色差的影響

不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇色差的影響見圖5。

圖5 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇色差的影響

由圖5可知，隨熱處理時(shí)間的增加，60，75，85，100℃4個(gè)處理組的色差值均逐漸增大，而60℃條件下色差值的增加相對(duì)較為緩慢。因此，熱處理溫度為60℃時(shí)是保持海鮮菇色澤的最適溫度。

2.3 不同處理溫度和時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇中PPO和POD活性的影響

不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇PPO活性的影響見圖6。

圖6 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇PPO活性的影響

由圖6可知，在60，75，85，100℃條件下進(jìn)行熱處理，隨著處理時(shí)間的增加，PPO相對(duì)酶活性逐漸下降。當(dāng)在85℃下處理15 min或在100℃下處理5 min時(shí)PPO酶完全失活。因此，熱燙鈍化PPO酶活性的最適條件為85℃熱處理15 min或100℃熱處理5 min。

不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇POD活性的影響見圖7。

圖7 不同溫度、時(shí)間下熱處理對(duì)海鮮菇POD活性的影響

由圖7可知，60，75，85，100℃4個(gè)熱處理組中，POD相對(duì)酶活性均會(huì)隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降。以處理后的POD相對(duì)活性為漂燙程度的檢測(cè)指標(biāo)，一般認(rèn)為與新鮮海鮮菇相比，相對(duì)活性在5.0%~7.5%時(shí)可視為酶被鈍化[5]。結(jié)果表明，85℃處理10 min時(shí)POD酶基本失活，100℃處理2 min時(shí)POD酶失活。因此，鈍化POD酶活性的最適條件為85℃處理10 min或100℃處理2 min。

2.4 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。

表2 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

由表2可知，與其他處理組相比，85℃10 min處理組的感官評(píng)分達(dá)到最高。在85℃10 min處理后，海鮮菇的色差為18.23~20.34，硬度為2.41~2.53 N，彈性為1.14~1.38 mm，內(nèi)聚性為0.32~0.39，咀嚼性為1~2 mJ。

3 討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著熱處理溫度的升高和處理時(shí)間的增加，海鮮菇的相關(guān)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)（如硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性）均可在60℃下處理15 s時(shí)達(dá)到最高水平。這可能是因?yàn)榇藭r(shí)的熱處理能使菇體細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)成分變性失活，造成細(xì)胞液的泄漏并導(dǎo)致細(xì)胞軟化[9]。當(dāng)溫度為60℃和75℃時(shí)，海鮮菇在經(jīng)過比較短的處理時(shí)間之后，由于料液比的差異會(huì)使得該溫度有一定程度的下降，故其細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)成分可能不會(huì)受到過于嚴(yán)重的影響，并且由于細(xì)胞的反滲透吸水作用，使得細(xì)胞中含水量增大，膨壓增大，導(dǎo)致海鮮菇的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)也隨之增大；但當(dāng)海鮮菇在溫度條件為60℃和75℃時(shí)，并經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的熱處理或是在溫度為85℃和100℃下熱處理時(shí)，其細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)會(huì)因遭到嚴(yán)重破壞而變性失活，致使海鮮菇組織細(xì)胞間結(jié)合力下降，組織結(jié)構(gòu)受到損壞，通透性變大，細(xì)胞中水分流失嚴(yán)重，膨壓下降。故海鮮菇的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)顯著下降的情況。伴隨著熱處理的溫度逐步上升，處理時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，海鮮菇色差值逐漸增大。

果蔬采摘后容易發(fā)生褐變，一般由酶促褐變引起，由PPO作用的酶促多酚化合物褐變反應(yīng)，單羥基鄰二酚氧化為鄰苯二酚，鄰苯二酚氧化為鄰苯醌產(chǎn)生褐變[10]。海鮮菇采后不耐貯藏，易發(fā)生酶促褐變即組織內(nèi)部的酚類物質(zhì)在PPO和氧的作用下生成醌，并進(jìn)一步聚合成黑色素，導(dǎo)致海鮮菇褐變。對(duì)于PPO和POD相對(duì)酶活力測(cè)定結(jié)果表明，2種酶的相對(duì)酶活力均逐漸下降。由于海鮮菇個(gè)體蛋白結(jié)構(gòu)有所不同，所以能夠?qū)е碌鞍踪|(zhì)變性失活的溫度也會(huì)出現(xiàn)差異[11]。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，海鮮菇的PPO和POD酶活性隨著熱處理溫度的升高和處理時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，直至鈍化或失活。另外，除酶促褐變外，非酶褐變也是導(dǎo)致海鮮菇發(fā)生褐變的主要原因。由于海鮮菇中還原糖和蛋白質(zhì)的含量較高，故海鮮菇中碳基化合物和氨基化合物反應(yīng)也造成了其非酶褐變發(fā)生。

4 結(jié)論

海鮮菇加工的過程中應(yīng)進(jìn)行合適的硬化和護(hù)色處理，從而保證其良好的品質(zhì)。從試驗(yàn)可以看出，海鮮菇的質(zhì)構(gòu)特性在經(jīng)過熱處理之后發(fā)生了明顯改變，并且85℃下處理10 min是鈍化PPO、POD酶活性的最適條件，再結(jié)合感官評(píng)分，綜合篩選出海鮮菇熱處理的最優(yōu)條件為85℃下處理10 min，可作為海鮮菇生產(chǎn)加工的理論依據(jù)。