不同前處理方式對真空油炸香菇脆片品質(zhì)的影響

吳麗萍，袁夢緣，徐江，王穎悅，胡長玉

（1.黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山 245041；2.黃山市徽珍食品有限公司，安徽 黃山 245000）

香菇（Lentinus edodes）被譽(yù)為“菇中皇后”，因味道鮮美、營養(yǎng)豐富而深受廣大消費(fèi)者喜愛。香菇不僅蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分含量豐富，而且富含香菇多糖、香菇核酸、香菇多肽等多種活性物質(zhì)，具有抗菌消炎、抗腫瘤、降低膽固醇、提升免疫力等功效[1-2]，被列為抗癌的資源植物。香菇不僅是日常生活中餐桌上的美食，而且對人體也具保健功能。新鮮香菇的保鮮期一般為3 d～5 d，在保存期內(nèi)因自身的呼吸作用易導(dǎo)致顏色褐變，水分散失，從而影響食用品質(zhì)和商品價(jià)值。香菇脆片是以新鮮香菇為原料，采用不同的脫水方式而制得的一種香菇即食休閑食品。香菇脆片口感酥脆、營養(yǎng)豐富，不僅符合香菇產(chǎn)業(yè)的市場發(fā)展需求，更能滿足人們的日常飲食消費(fèi)需求，因此具有廣闊的市場開發(fā)前景。

目前香菇脆片的生產(chǎn)方式較為成熟，大多為真空油炸膨化、真空冷凍干燥、真空微波干燥、氣流膨化技術(shù)等。不管采用何種脫水干制工藝都離不開前期預(yù)處理，不同的前處理方法對產(chǎn)品最終的品質(zhì)有不同影響[1]。香菇在熱加工中易發(fā)生褐變，繼而影響香菇脆片的食用品質(zhì)和商品價(jià)值。此外，在目前生產(chǎn)條件下，香菇子實(shí)體中二氧化硫嚴(yán)重超標(biāo)，主要原因是培養(yǎng)基中的硫酸根[3]。因此，香菇易褐變、二氧化硫超標(biāo)問題一直阻礙香菇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[4]。本文針對香菇易褐變、二氧化硫殘留量高等問題開展護(hù)色、脫硫前期預(yù)處理，采用過氧化氫法、超聲-熱燙法、超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑3種不同的方法分別對香菇片進(jìn)行預(yù)處理，研究其對香菇脆片品質(zhì)的影響，以期改善香菇脆片色澤，降低二氧化硫殘留量，從而提高香菇脆片的加工品質(zhì)和食用安全性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香菇（808菌種）：河北遵義食用菌農(nóng)業(yè)合作社；棕櫚油：天津市聚龍糧油有限公司；過氧化氫、檸檬酸、VC、乙醇、鹽酸、可溶性淀粉、乙酸鉛、改性聚醚消泡劑、碘標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、葡萄糖、苯酚、硫酸（均為分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro-Systems公司；KQ-500Z超聲波發(fā)生器：昆山市超聲儀器有限公司；722S可見分光光度計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；GB-70真空低溫油炸機(jī)：諸城市國邦機(jī)械有限公司；PL3002型電子天平：梅特勒-托利多有限公司；食品粉碎機(jī)：九陽股份有限公司；STAW500自動(dòng)冰浴式多功能蒸餾儀：山東東易日盛儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

原料驗(yàn)收→修整、清洗→瀝水→殺青→冷卻→切片→護(hù)色、脫硫→浸漬→瀝干→速凍（-24℃，10 h～12 h）→真空油炸（真空度-0.06MPa，75℃～80℃，40min～45 min）→真空脫油（300 r/min、5 min）→調(diào)味→包裝

1.3.2 超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑最佳工藝條件的確定

優(yōu)選外形完整，無褐變的香菇去除根蒂、清洗、瀝水后放入沸水中殺青4 min，冷卻后切成厚度為（5.00±0.50）mm的薄片，立即進(jìn)行護(hù)色、脫硫處理，然后經(jīng)速凍、真空油炸、真空脫油得到香菇脆片。以過氧化氫質(zhì)量濃度（0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%）、超聲波功率（100、150、200、250、300 W）、VC質(zhì)量濃度（0.30%、0.40%、0.50%、0.60%、0.70%）、檸檬酸質(zhì)量濃度（0.80%、0.90%、1.00%、1.10%、1.20%）為考察因素，以褐變抑制率及二氧化硫殘留量為考察指標(biāo)，根據(jù)前期單因素試驗(yàn)結(jié)果確定各因素的試驗(yàn)水平，并進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，因素水平見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平Table 1 Factor level of orthogonal test

1.3.3 不同前處理方法

過氧化氫組：將香菇切片后放入1.20%過氧化氫溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH值至7.5，浸漬1 h，過濾后水洗多次至中性，瀝干水分。超聲-熱燙組：將香菇切片后放入0.5%食鹽溶液中，并置于超聲波發(fā)生器內(nèi)，在超聲波功率250 W、85℃條件下燙漂處理5 min，漂洗后瀝干水分。超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組：將香菇片置于200 W超聲波發(fā)生器，在VC質(zhì)量濃度0.70%、檸檬酸質(zhì)量濃度1.10%的復(fù)配護(hù)色劑中浸泡30 min，漂洗瀝水后放置于200 W超聲波發(fā)生器中，用質(zhì)量濃度0.06%的過氧化氫溶液浸泡1 h。瀝干后按照1.3.1工藝流程進(jìn)行速凍、真空油炸、真空脫油，最終得到香菇脆片成品。同時(shí)將未經(jīng)過前處理的香菇脆片設(shè)立為對照組。

1.3.4 褐變抑制率測定

參考劉俊圍等[5]的方法并稍作修改。分別稱取5.00 g經(jīng)過氧化氫、超聲-熱燙、超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑處理的香菇脆片，加入60 mL 0.30 mol/L磷酸鹽緩沖溶液（pH7.0）進(jìn)行勻漿，靜置60 min后，以3 500 r/min離心15 min，取上清液，在450 nm波長處測吸光度。以未經(jīng)護(hù)色處理為對照組，每組重復(fù)試驗(yàn)3次，取平均值，并按式（1）計(jì)算褐變抑制率。

式中：R為褐變抑制率，%；A0為護(hù)色處理組吸光度；Am為對照組的吸光度。

1.3.5 二氧化硫含量測定

參考李昇林[6]的方法并稍作修改。將過氧化氫組、超聲-熱燙組、超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組的香菇脆片，用食品粉碎機(jī)粉碎后，稱取粉碎均勻的樣品5.00 g，用100 mL蒸餾水沖洗并插入含有乙酸鉛溶液的裝置中。將得到的吸收液在冰水浴中冷卻10 min，然后加入15 mL濃鹽酸，定容至刻度搖勻后過濾得濾液，用1%淀粉溶液滴定至溶液變色且30 s內(nèi)不褪色，記下所用標(biāo)準(zhǔn)液體積。設(shè)未經(jīng)處理香菇組為對照組，每組重復(fù)試驗(yàn)3次，取平均值，并按式（2）計(jì)算二氧化硫含量。

式中：X為二氧化硫含量，mg/kg；A為處理組溶液消耗碘標(biāo)準(zhǔn)滴定液體積，mL；B為空白組消耗碘標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，mL；C為碘標(biāo)準(zhǔn)滴定液摩爾濃度，mol/L；0.032為1 mL碘標(biāo)準(zhǔn)滴定液（1 mol/L）相當(dāng)于二氧化硫的質(zhì)量，g；W為樣品質(zhì)量，g。

1.3.6 硬度和脆度測定

參考文獻(xiàn)[7]的方法并稍作修改，采用質(zhì)構(gòu)儀按如下條件測定。探頭型號(hào)為HDP/3PB三點(diǎn)彎曲探頭；操作模式為測前速率：5.0 mm/s；測試速率：3.0 mm/s；測后返回速率：8.0 mm/s；下壓距離：10 mm。硬度以上支架到樣品破碎所用最大力表示，所用力越大，表示硬度越大；脆度用上支架到樣品破碎點(diǎn)所移動(dòng)的距離來表示，距離越小表明脆度越大[8]。每樣隨機(jī)選取3個(gè)點(diǎn)，平行測試10次，取平均值。

1.3.7 體積皺縮比測定

采用小米置換法[9]測定樣品體積。按公式（3）、（4）計(jì)算體積皺縮比。

式中：V為香菇脆片體積，cm3；V總為香菇與小米的總體積，cm3；V小米為小米的體積，cm3；T為體積皺縮比；V處理為經(jīng)處理后香菇脆片的體積，cm3；V未處理為未處理的新鮮香菇片體積，cm3。

1.3.8 多糖含量測定

多糖含量采用苯酚-硫酸法測定[10]。

1.3.9 感官評價(jià)

由20位具有食品感官評價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人員組成感官評價(jià)小組，從產(chǎn)品色澤、形態(tài)、滋味、口感4個(gè)方面進(jìn)行綜合評價(jià)，具體感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 香菇脆片感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of Lentinus edodes chips

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Origin 8.0軟件對數(shù)據(jù)處理并繪圖，采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件中的單因素方差分析Duncan’s多重比較法分析數(shù)據(jù)間的顯著差異，P＜0.05表示差異顯著，每組試驗(yàn)重復(fù)測定3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)優(yōu)化超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑工藝

正交試驗(yàn)結(jié)果分析見表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析Table 3 Analysis table of orthogonal test results

由表3中R1值可知，對香菇脆片褐變抑制率影響的因素大小順序?yàn)檫^氧化氫質(zhì)量濃度（A）＞VC質(zhì)量濃度（C）＞超聲波功率（B）＞檸檬酸質(zhì)量濃度（D），香菇脆片褐變抑制率較高的工藝為A3B3C3D3；由R2值分析可知，對香菇脆片二氧化硫殘留量影響的因素大小順序?yàn)檫^氧化氫質(zhì)量濃度（A）＞檸檬酸質(zhì)量濃度（D）＞超聲波功率（B）＞VC質(zhì)量濃度（C），二氧化硫殘留量較低的工藝參數(shù)為A3B2C1D2，由SPSS 24.0軟件分析，在B2、B3條件下香菇脆片的褐變抑制率差異不大；C1、C3條件下褐變抑制率差異較大，而二氧化硫殘留量卻差異不大；D2和D3條件下褐變抑制率差異不大，二氧化硫殘留量差異較大。因此考慮生產(chǎn)實(shí)際及降低成本，選擇B2、C3、D2作為適宜的工藝參數(shù)，最終確定超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑的最優(yōu)組合為A3B2C3D2，即過氧化氫質(zhì)量濃度0.06%，超聲波功率200 W，VC質(zhì)量濃度0.70%，檸檬酸質(zhì)量濃度1.10%。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，香菇脆片的褐變抑制率為52.43%，二氧化硫殘留量為67.50 mg/kg，優(yōu)于正交試驗(yàn)中的任何一組，因此該工藝條件下處理的香菇脆片可達(dá)到較好的護(hù)色、脫硫效果。

2.2 不同前處理方法對香菇脆片褐變抑制率的影響

褐變抑制率是評價(jià)香菇發(fā)生褐變的重要指標(biāo)之一，直接影響香菇脆片的外觀品質(zhì)。不同前處理方法對香菇脆片褐變抑制率的影響見圖1。

圖1 不同前處理方法對香菇脆片褐變抑制率的影響Fig.1 Effects of different pretreatment methods on browning inhibition rate of Lentinus edodes chips

由圖1可知，3種預(yù)處理方式對香菇脆片的褐變抑制率均顯著高于對照組（P＜0.05）。其中超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組處理的香菇脆片褐變抑制率平均值為51.32%，顯著高于超聲-熱燙組和過氧化氫組（P＜0.05）。這是因?yàn)檫^氧化氫抑制了多酚氧化酶和酚類物質(zhì)的消耗，不同程度地提高了過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶活力，有效地增強(qiáng)了抗氧化防護(hù)能力，從而抑制了褐變速率[11]。雖然超聲波-熱燙可通過強(qiáng)烈的熱力物理作用，快速降低酶的活性，防止酶促褐變的產(chǎn)生，但過程中易造成組織軟化和部分營養(yǎng)物質(zhì)流失等問題[12-13]。超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑中含有的檸檬酸和VC可螯合多酚氧化酶活性中心的銅離子，結(jié)合超聲處理可使酶的活性降低或失活，能有效控制香菇脆片褐變[14-16]。

2.3 不同前處理方法對香菇脆片二氧化硫殘留量的影響

二氧化硫含量的高低是衡量食品安全的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)，食用含二氧化硫量過多的產(chǎn)品會(huì)對人體健康造成不良的影響[4]。不同前處理方法對香菇脆片二氧化硫殘留量的影響見圖2。

圖2 不同前處理方法對香菇脆片二氧化硫殘留量的影響Fig.2 Effects of different pretreatment methods on sulfur dioxide residues of Lentinus edodes chips

由圖2可知，3種前處理方式與對照組相比，香菇脆片二氧化硫殘留量均顯著降低（P＜0.05），其中超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組處理后的香菇脆片二氧化硫殘留量平均值為69.30 mg/kg，與對照組相比降低了23.68%。顯著性分析結(jié)果表明，超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組的香菇脆片二氧化硫殘留量顯著低于過氧化氫組和超聲-熱燙組（P＜0.05）。過氧化氫為強(qiáng)氧化劑，二氧化硫具有較強(qiáng)的還原性，兩者接觸后發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成較為穩(wěn)定的硫酸鹽，從而降低了二氧化硫殘留量。超聲-熱燙處理可提高溫度，從而加速二氧化硫從組織內(nèi)部溶出的速度，同時(shí)利用超聲波的空化和機(jī)械作用，從而加快傳質(zhì)作用，使二氧化硫更快速地逸出[17]。經(jīng)超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑處理的香菇脆片二氧化硫殘留量低于其它3組，可見超聲作用協(xié)同復(fù)配護(hù)色脫硫劑對香菇脆片的護(hù)色及脫硫具有較好的效果。

2.4 不同前處理方法對香菇脆片硬度和脆度的影響

硬度和脆度是反映香菇脆片質(zhì)構(gòu)的兩個(gè)重要指標(biāo)，直接影響產(chǎn)品食用口感[18]。硬度過高，口感較硬；硬度過低，口感較軟。不同前處理方法對香菇脆片硬度和脆度的影響見圖3。

圖3 不同前處理方法對香菇脆片硬度和脆度的影響Fig.3 Effects of different pretreatment methods on the hardness and brittleness of Lentinus edodes chips

由圖3可以看出，3種前處理方式的香菇脆片與對照組脆片相比，超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組的硬度值差異不顯著（P＞0.05），說明超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑對香菇脆片硬度影響不明顯。過氧化氫組和超聲-熱燙組兩組間硬度無明顯差異，但與對照組和超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組相比差異顯著（P＜0.05），分別高于對照組2.49%、3.16%。這可能由于過氧化氫、超聲波-熱燙的處理使香菇脆片內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生萎縮和變形，增加了組織的堅(jiān)實(shí)性，呈現(xiàn)出較高的硬度[13，19-20]。

疏松多孔的空間結(jié)構(gòu)能夠使產(chǎn)品具有較好的脆性[8]，脆度值越小，表示產(chǎn)品的口感越酥脆[20]。超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組的脆度顯著低于對照組、超聲-熱燙組和過氧化氫組（P＜0.05），超聲-熱燙組顯著低于過氧化氫組和對照組（P＜0.05），過氧化氫組和對照組差異不顯著（P＞0.05）。這可能因?yàn)檫^氧化氫對香菇脆片內(nèi)部組織沒有很大影響，超聲-熱燙由于溫度升高，水分迅速減少，加速組織骨架的構(gòu)成，改變了香菇脆片內(nèi)部組織，造成脆度的提高[21]。此外，超聲-熱燙和超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑利用超聲波可以使物料反復(fù)壓縮和拉伸，不斷收縮和膨脹，形成海綿狀結(jié)構(gòu)，這種海綿狀結(jié)構(gòu)可能是導(dǎo)致產(chǎn)品脆度增加的原因[22-24]。通過香菇脆片硬度和脆度的對比，發(fā)現(xiàn)3組香菇脆片中硬度與脆度并沒有明顯的對應(yīng)關(guān)系，這與齊琳琳等[25]的研究得出硬度與脆度沒有必然聯(lián)系的觀點(diǎn)相吻合。

2.5 不同前處理方法對香菇脆片體積皺縮比的影響

體積皺縮比表示處理前后香菇脆片體積的變化，體積變化大，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品形變，直接影響產(chǎn)品感官品質(zhì)[20]。體積皺縮比越接近1，表示外形改變越小，越能保持香菇脆片原有形狀[13]。不同前處理方法對香菇脆片體積皺縮比的影響見圖4。

圖4 不同前處理方法對香菇脆片體積皺縮比的影響Fig.4 Effects of different pretreatment methods on volume shrinkage ratio of Lentinus edodes chips

由圖4可知，過氧化氫組體積皺縮比（0.82±0.03）與對照組體積皺縮比（0.83±0.01）相比，差異不顯著（P＞0.05），超聲-熱燙組（0.61±0.01）和超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組（0.94±0.02）差異顯著（P＜0.05）。其中超聲-熱燙組的香菇脆片處理前后體積差異明顯，表明超聲-熱燙處理使香菇脆片組織產(chǎn)生了部分萎縮和變形，物料表觀形態(tài)體積呈縮小趨勢[13，26-27]，這與超聲-熱燙處理提高了香菇脆片的硬度結(jié)果相對應(yīng)。超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組的香菇脆片體積皺縮比更接近1，形態(tài)改變小，外形較為飽滿。

2.6 不同前處理方法對香菇脆片多糖含量的影響

香菇多糖是香菇中最重要的活性成分之一，具有降血糖、抗腫瘤、增強(qiáng)人體免疫力等多種功效作用。因此，香菇脆片多糖含量的高低直接影響到產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值[25，28-29]。不同前處理方法對香菇脆片多糖含量的影響見圖5。

圖5 不同前處理方法對香菇脆片多糖含量的影響Fig.5 Effects of different pretreatment methods on polysaccharide content of Lentinus edodes chips

由圖5可知，對照組香菇脆片多糖含量為（143.13±1.09）mg/g，過氧化氫組和超聲-熱燙組多糖含量分別為（140.21±1.65）、（139.14±1.13）mg/g，超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組多糖含量為（141.18±1.21）mg/g，與對照組相比差異不顯著（P＞0.05）。過氧化氫組和超聲-熱燙組多糖含量低于對照組和超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組，這是因?yàn)槎嗵窃诟邷叵乱装l(fā)生美拉德反應(yīng)從而發(fā)生損失，且這兩種處理方式使得香菇脆片收縮嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)致密，影響香菇脆片的外形及硬度。超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑因不受高溫的影響，有效地保持了香菇多糖的含量，所以與對照組的多糖含量差異不顯著（P＞0.05）。

2.7 不同前處理方法對香菇脆片感官評分的影響

不同前處理方法對香菇脆片感官評分的影響見圖6。

圖6 不同前處理方法對香菇脆片感官評分的影響Fig.6 Effects of different pretreatment methods on sensory score of Lentinus edodes chips

由圖6可知，超聲-熱燙組感官評分最低，為（80.16±2.13）分，但與對照組相比，無顯著差異（P＞0.05），過氧化氫組和超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組與對照組差異顯著（P＜0.05）。其中超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑組感官評分高于對照組12.82%，在此前處理?xiàng)l件下的香菇脆片外形飽滿，色澤均勻無褐變，硬度適中，香脆可口。

3 結(jié)論

在前期單因素預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了香菇脆片前期護(hù)色、脫硫工藝，確定了超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑的最佳工藝條件為過氧化氫質(zhì)量濃度0.06%、超聲波功率200 W、VC質(zhì)量濃度0.70%、檸檬酸質(zhì)量濃度1.10%。在此條件下香菇脆片褐變抑制率為52.43%，二氧化硫殘留量為67.50 mg/kg，均明顯低于未處理前的對照組。通過對比3種不同前處理方法，得出超聲-復(fù)配護(hù)色脫硫劑對香菇脆片褐變抑制率、二氧化硫殘留量、硬度、脆度、體積皺縮比、感官評分方面的影響顯著高于過氧化氫、超聲-熱燙，但是對香菇多糖的含量無顯著影響。本研究可為真空油炸香菇脆片的前期預(yù)處理工藝提供一定的理論參考。