杏鮑菇條真空油炸過程中品質(zhì)變化規(guī)律

林 芳，任愛清，Nataeija Bolhova

（1.賀州學(xué)院食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院，廣西 賀州 542899；2.烏克蘭蘇梅國立農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，烏克蘭 蘇梅）

杏鮑菇又稱刺芹側(cè)耳，隸屬傘菌目側(cè)耳科側(cè)耳屬，因其具有杏仁的香味和鮑魚的口感而得名[1-4]，其菌肉肥厚，質(zhì)地脆嫩，是近年來開發(fā)栽培的食用菌新品種[5]。杏鮑菇營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、氨基酸及鈣、鎂、銅、鋅等礦物質(zhì)，具有降血脂、抗氧化、降膽固醇、促進(jìn)胃腸功能、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、防止心血管病等功效[6-8]。

杏鮑菇含水量比較高，組織結(jié)構(gòu)比較脆嫩，常溫下易腐敗及褐變，給生產(chǎn)和運(yùn)輸帶來很大損失，因此采用恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞綄Ρ３衷械漠a(chǎn)品特性就顯得尤為重要[9]。目前，真空油炸技術(shù)在果蔬產(chǎn)品加工中已得到廣泛應(yīng)用[10-11]，但迄今尚未見有采用真空油炸方法干燥杏鮑菇的研究報道。根據(jù)杏鮑菇的特性，本試驗(yàn)以杏鮑菇條為原料，采用核磁共振（NMR）分析技術(shù)及其成像技術(shù)，從微觀角度解釋和檢測真空油炸過程中杏鮑菇條水分和油脂的流動性以及在物料中水和油脂的分布狀態(tài)，定性和定量描述物料干燥過程中其內(nèi)部油脂和水分變化規(guī)律，并分析在不同油炸時間過程中，杏鮑菇條內(nèi)部油脂和水分的狀態(tài)及分布變化，以期為杏鮑菇深加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

杏鮑菇：購于賀州市百家福超市，選擇大小相近且無損傷的新鮮飽滿杏鮑菇；大豆調(diào)和油：中糧油脂（欽州）有限公司；石油醚：（30～60℃沸程），廣東光華科技股份有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

VF-40C型真空油炸干燥機(jī)，中山市維嘉真空機(jī)械廠；MX-50型水分測定儀，廣州艾安得儀器有限公司；SCF-06型粗脂肪測定儀，上海新嘉電子有限公司；NMI20型核磁共振成像分析儀，蘇州（上海）紐邁電子科技有限公司；S-081型物性測定儀，英國SMS公司；PH-070A型干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；CR-400型色彩色差計，柯尼卡美能達(dá)（中國）投資有限公司；JJ1000型電子天平：常熟市雙杰測試儀器廠；C22-IH60E9型超薄電磁爐：浙江蘇泊爾股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原料→清洗→切條→漂燙→瀝干→真空油炸→脫油→包裝→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

原料：挑選無霉?fàn)€、無機(jī)械損傷的杏鮑菇。

清洗：杏鮑菇用清水漂洗2～3次。

切條：杏鮑菇切成6 mm×6 mm×40 mm的條狀。

漂燙：切好的杏鮑菇條在100℃沸水中漂燙3 min。

瀝干：瀝干杏鮑菇條表面的水分。

真空油炸：在油炸溫度90℃下進(jìn)行真空油炸。

脫油：上油時間15 s，脫油時間3 min。

1.2.3 橫向馳豫時間（T2）的采集及反演

每隔2 min收集1次樣品，置于核磁管中并放入磁體線圈中心，先用FID序列獲得樣品的中心頻率，再用CPMG脈沖序列測樣品中的橫向弛豫時間T2，每份樣品重復(fù)采集3次信號，并將結(jié)果取平均值。序列參數(shù)設(shè)置為：主頻SF1＝23 MHz，偏移頻率O1＝416 765.87 kHz，90°脈沖時間P90＝10μs，180°脈沖時間P180＝20μs，采樣點(diǎn)數(shù)TD＝150 000，累加次數(shù)8次，回波時間TE＝300 ms，回波次數(shù)為5 000次。

1.2.4 NMR成像試驗(yàn)及參數(shù)設(shè)定

將樣品放入磁體線圈中心進(jìn)行信號采集，用核磁共振成像軟件中的SE序列來獲得可視化信息表。每隔2 min進(jìn)行1次NMR成像。成像參數(shù)設(shè)置為：主頻SF1＝18 MHz，偏移頻率O1＝159.609 131 kHz，采樣點(diǎn)數(shù)TD＝256，采樣頻率SW＝20 kHz，采樣時間DW＝50μs，信號采樣總時間ACQ＝12.8 ms，接收機(jī)死時間DT2＝1.4 ms，模擬增益RG1＝20 dB，數(shù)字增益DRG1＝3 dB，選層方向GsliceY＝1，相位編碼方向GphaseZ＝1，頻率編碼方向GreadX＝1，90°脈沖寬度P1＝1 200μs，180°脈沖寬度P2＝1 200μs，90°脈沖幅度RFA1＝3%，180°脈沖幅度RFA2＝6%，射頻脈沖形狀RFSH1為5sinc256，重復(fù)采樣次數(shù)NS＝4，累加次數(shù)RP1count＝4，相位編碼步數(shù)RP2count＝128。

1.2.5 含水量的測定

使用水分測定儀測定杏鮑菇的含水量，得到杏鮑菇平均初始含水量為86.79%。杏鮑菇干基含水量計算公式為：

式中：M為杏鮑菇油炸到t時刻時的干基含水量，g/g；W為杏鮑菇油炸到t時刻時的濕基含水量，g/g[12]。

1.2.6 色澤的測定

使用色彩色差計測定杏鮑菇條的顏色，工作條件為：直徑為10 mm的測色光斑，標(biāo)準(zhǔn)樣為標(biāo)準(zhǔn)陶瓷白板，應(yīng)用國際照明協(xié)會CIE L*a*b*均勻色空間表色系統(tǒng)，L*值從0到100變化，0表示黑色，100表示白色；a*值表示從紅到綠的值，100為紅色，-80為綠色；b*值表示從黃色到藍(lán)色的值；100為黃色，-80為藍(lán)色[13]；儀器的標(biāo)準(zhǔn)白板L*值（亮度）為94.75、a*值（紅度）為0.28、b*值（黃度）為3；每個樣品重復(fù)測定3次，結(jié)果取平均值。

式中：ΔE為樣品與白板的差值，值越大表示與白板差別越大，能較好地反映顏色變化。

1.2.7 脆度和硬度的測定

使用物性測定儀測定杏鮑菇的脆度和硬度。使用P2探頭，測前速度1 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度10 mm/s，穿刺距離5 mm。本試驗(yàn)脆度采用測試產(chǎn)生峰個數(shù)的多少來表示，單位為個。峰個數(shù)越多，產(chǎn)品酥脆度越好，反之，產(chǎn)品酥脆度越差；硬度值等于曲線中力的峰值，即樣品斷裂所需要的最大力，單位為g，數(shù)值越大，產(chǎn)品越硬[14]。

1.2.8 脂肪含量的測定

參照GB 5009.6—2016[15]中的索氏抽提法測定。

1.2.9 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件分析處理數(shù)據(jù)，每個試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果表示為xˉ±s。

2 結(jié)果與分析

2.1 杏鮑菇真空油炸的低場核磁共振檢測結(jié)果

2.1.1 杏鮑菇真空油炸過程中CPMG序列衰減特性的影響

在油炸溫度為90℃，粒度為6 mm×6 mm×40 mm條件下，不同油炸時間杏鮑菇條T2衰減曲線圖見圖1。

圖1 杏鮑菇條的衰減曲線Fig.1 Decay curve of Pleurotus eryngii strips

通過CPMG序列回波峰點(diǎn)圖采集不同油炸時間下杏鮑菇橫向馳豫時間的信號數(shù)據(jù)，杏鮑菇中水分的狀態(tài)及含量和含油量會直接影響CPMG序列的衰減變化趨勢，所以不同的CPMG衰減曲線能表示杏鮑菇內(nèi)部水分的狀態(tài)及含量和含油量存在一定的差異。由圖1可知，CPMG序列衰減曲線的曲率趨勢是一致的，隨著油炸時間的延長，杏鮑菇條從信號幅值最高點(diǎn)下降至平緩所需的橫向弛豫時間越來越短，衰減速率更快。但是CPMG序列的衰減曲線只是可以看出杏鮑菇條整體的含水量和含油量以及其流動性的相對變化趨勢而已，并不能得到內(nèi)部水分與油脂的狀態(tài)及分布，因此利用傅立葉公式將CPMG信號轉(zhuǎn)化為波譜信號，能更好地反映出杏鮑菇條內(nèi)部水分狀態(tài)和分布以及油脂分布的T2馳豫譜圖[16-17]。

2.1.2 新鮮杏鮑菇的T2反演譜隨弛豫時間的變化

在油炸溫度為90℃，粒度為6 mm×6 mm×40 mm條件下，新鮮杏鮑菇條T2反演譜見圖2。

圖2 新鮮杏鮑菇的T2反演譜Fig.2 T2 inversion spectrum of fresh Pleurotus eryngii

橫向弛豫時間T2指的是H質(zhì)子自旋核在外加磁場收到射頻脈沖刺激后，系統(tǒng)內(nèi)部達(dá)到橫向熱平衡所需要的時間，T2越大水分的流動性越強(qiáng)。采用低場核磁共振技術(shù)可以研究杏鮑菇條在真空油炸過程中水分含量和狀態(tài)的變化及分布和遷移情況[18]。如圖2所示，反演后新鮮杏鮑菇條的NMRT2反演圖譜有3個波峰，表明新鮮杏鮑菇條內(nèi)部存在3種不同水分狀態(tài)。3種不同水分狀態(tài)在T2反演圖譜中對應(yīng)的T2范圍分別為結(jié)合水T21（7.05～21.54 ms）、不易流動水T22（43.29～151.99 ms）、自由水T23（200.92～2 477.08 ms），表明杏鮑菇中含量最少的是結(jié)合水，其次到不易流動水，最多的是自由水[19]。

2.1.3 杏鮑菇條真空油炸過程中T2反演譜隨油炸時間的變化

在油炸溫度為90℃，粒度為6 mm×6 mm×40 mm條件下，不同油炸時間杏鮑菇條T2反演譜見圖3。

如圖3所示，杏鮑菇條在不同油炸時間進(jìn)行的T2反演圖譜均有1～4個波峰，在整個油炸過程中，隨著油炸時間的延長，不同狀態(tài)水分的T2均呈下降趨勢，含油量呈逐漸增加的趨勢。整個T2反演譜呈現(xiàn)出所有峰逐漸向左移動，峰總面積減少，峰融合的現(xiàn)象，該結(jié)果與Wang等[20]研究油炸薯?xiàng)l的結(jié)果一致。表明杏鮑菇條在真空油炸過程中高自由度的水分向低自由度的水分遷移，其中杏鮑菇條內(nèi)自由水的自由度大，在油炸的初期就已被脫除，導(dǎo)致其移動性變差，不易流動性增強(qiáng)，部分自由水向半結(jié)合水遷移，另一方面，大部分半結(jié)合水向外遷移為自由水后被脫去，隨著油炸時間的延長使得T22顯著下降；與此同時，部分流動性相對較大的結(jié)合水向半結(jié)合水遷移，使得T23逐漸下降，由此得出所有峰逐漸向左移動，峰總面積減少，油炸時間對杏鮑菇條水分遷移和含油量有影響[21]。

圖3 T2反演譜隨油炸時間的變化Fig.3 The variation of T2 inversion spectrum with frying time

2.1.4 不同油炸時間杏鮑菇條干燥后的T2反演譜變化

在油炸溫度為90℃，粒度為6 mm×6 mm×40 mm條件下，不同油炸時間處理的杏鮑菇條放進(jìn)溫度105℃的烘箱內(nèi)干燥到絕干，T2反演譜見圖4。

由圖4可知，T21和T22氫核信號幾乎沒有，表明大量的自由水和半結(jié)合水基本被脫去，說明是水分子信號所產(chǎn)生的峰，剩下的峰是油峰。含油量隨著油炸時間的延長而增加，油炸時間14 min時含油量最高。與Chen等[22]利用低場核磁共振測量油炸淀粉中水和油含量的結(jié)果一致。

圖4 烘干杏鮑菇條的T2反演譜Fig.4 T2 inversion spectrum of dried Pleurotus eryngii strips

2.1.5 不同油炸時間對杏鮑菇油炸過程中核磁共振成像（MRI）的影響

核磁共振成像作為現(xiàn)代檢測技術(shù)的重要組成部分，不僅能夠高效率、高精準(zhǔn)、無損傷測定物料水分含量及分布情況，而且還能夠通過圖像的清晰度和亮度直觀地提供內(nèi)部結(jié)構(gòu)可視化信息，MRI圖像輪廓清晰分明、亮度高，表明物料水分含量高；圖像模糊、亮度低，表明物料水分含量低。

低場核磁共振成像分析技術(shù)可以宏觀表征水分的變化情況和油脂的分布狀況。核磁圖像不僅可以用顏色的差異來反映油脂信號的強(qiáng)弱，即紅色表示油脂含量高，藍(lán)色表示油脂含量低，而且可以直觀地表征油炸杏鮑菇條的整體油脂分布情況。由圖5可知，隨著油炸時間的延長，杏鮑菇條MRI圖像的內(nèi)側(cè)輪廓逐漸模糊，亮度逐漸減弱，體積收縮，水分越少，圖像內(nèi)部接近背景色（藍(lán)），說明樣品己經(jīng)達(dá)到了干燥終點(diǎn)；而且油脂含量分布在邊緣殼層高于其他位置。因此水分被不斷脫去，油脂信號越來越強(qiáng)，這表明隨著油炸時間的增加，樣品油脂含量越來越高。

圖5 杏鮑菇條隨干燥時間變化的氫質(zhì)子成像圖Fig.5 Hydrogen proton imaging of Pleurotus eryngii strips varying with drying time

2.1.6 不同油炸時間對杏鮑菇品質(zhì)的影響

油炸時間的長短是控制油炸食品含油率最重要的參數(shù)之一[23]，因此對杏鮑菇條含油量、含水量、色差、硬度及脆度進(jìn)行了分析，結(jié)果見表1。

表1 不同油炸時間對杏鮑菇品質(zhì)的影響Table 1 Effect of different frying time on the quality of Pleurotus eryngii

由表1可知：隨著油炸時間的延長，杏鮑菇條的含油量逐漸升高，14 min的含油量顯著高于其他油炸時間（P＜0.05），在一定時間范圍內(nèi)，含油量與時間呈線性關(guān)系，這與于勝爽[24]對蓮子真空油炸工藝的研究結(jié)果一致；隨著油炸時間的延長，杏鮑菇條的含水量會隨著真空油炸時間的增加而顯著降低（P＜0.05），當(dāng)油炸時間為14 min時，含水量降低到最小的3.35%；就產(chǎn)品色澤而言，隨著油炸時間的延長沒有顯著差異；產(chǎn)品的硬度隨著油炸時間的延長呈先上升后下降的趨勢；8～14 min時，脆度隨著油炸時間的延長而顯著增加（P＜0.05）。隨著油炸過程的繼續(xù)，樣品表面逐漸變干，一方面增加了其疏水性，另一方面水分的蒸發(fā)留下許多大的氣孔，從而使脂肪可以進(jìn)入其空隙中去。因此，油炸開始階段，內(nèi)部脂肪含量較低。油炸結(jié)束后以及隨后的冷卻階段中，樣品氣孔中的蒸氣開始冷凝，樣品內(nèi)外蒸氣壓差使更多表面粘附的脂肪進(jìn)入其內(nèi)部，使其內(nèi)部含有較高的脂肪[23]。

3 結(jié)論

上述試驗(yàn)結(jié)果表明：真空油炸杏鮑菇條的水分含量隨著油炸時間的延長而降低，硬度先上升后下降，色澤沒有顯著性差異，而含油量和脆度顯著增加。低場核磁共振及成像技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，隨著油炸時間的延長，T2反演譜不斷向左移動，即到達(dá)14 min時，杏鮑菇條中的自由水和半結(jié)合水基本被脫去，只剩下少量較難脫去的結(jié)合水，含油量不斷增加，而且油脂含量分布在邊緣殼層要高于其他位置。因此，通過低場NMR的測定可以預(yù)測真空油炸杏鮑菇條的水分含量和油含量的變化趨勢。