茶樹菇軟罐頭加速貯藏過程中的品質(zhì)變化規(guī)律*

邵平，彭繼騰，馬新，孫培龍

(浙江工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程系，浙江 杭州，310014)

茶樹菇又名楊樹菇，柱狀田頭菇等，屬擔(dān)子菌亞門，富含真菌多糖，是一種高蛋白低脂，礦物質(zhì)含量相對(duì)較高的營養(yǎng)食用菌［1］。由于包裝材料的阻氧性，茶樹菇罐頭產(chǎn)品通常的保質(zhì)期在常溫下可達(dá)9～12個(gè)月［2-3］，在貯藏過程中，產(chǎn)品內(nèi)部液體的氧化降解直接影響了產(chǎn)品的品質(zhì)，包括風(fēng)味、顏色、氣味、質(zhì)地以及營養(yǎng)價(jià)值。傳統(tǒng)的貯藏實(shí)驗(yàn)周期至少為3個(gè)月，為了減少分析的周期，首先需對(duì)其進(jìn)行加速貯藏。加速貯藏技術(shù)作為一個(gè)非常有效的工具應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)，很大程度上用來研究食品的特性，也用于研究果蔬罐頭產(chǎn)品的新鮮度指數(shù)［4-6］。

本研究在37℃恒溫貯藏條件下，采用頂空固相微萃取及色差、硬度測定的方法，綜合評(píng)價(jià)茶樹菇加速貯藏過程中揮發(fā)性物質(zhì)、硬度、色澤的變化程度，比較了不同時(shí)間段茶樹菇品質(zhì)的影響，為茶樹菇罐頭產(chǎn)品質(zhì)量控制提供技術(shù)支持，也為進(jìn)一步研究茶樹菇軟罐頭揮發(fā)性風(fēng)味成分形成機(jī)理及改進(jìn)加工工藝做基礎(chǔ)工作。

1 材料與方法

1.1 材料

茶樹菇，由浙江某食品有限公司提供;檸檬酸;抗壞血酸;L-半胱氨酸;醋酸鋅;NaCl;CaCl2，均為食品級(jí)。

1.2 試驗(yàn)儀器

質(zhì)地分析儀(XA-XTplus)，英國Stable Micro Systems公司;色差儀(HunterLab ColorQ)，美國Hunter-Lab公司;手動(dòng) SPME 進(jìn)樣器，75 μm CAR/PDMS萃取頭，美國Supelco公司;6890N/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司。

1.3 茶樹菇軟罐頭的制作

挑選無雜質(zhì)的茶樹菇干，剪除菇柄過老部分，修剪成2～3 cm均勻長度的菇體，整理放入清水中浸泡30 min，再浸入護(hù)色劑(0.15%檸檬酸+0.015%抗壞血酸+0.015%L-半胱氨酸+50 min+0.03%醋酸鋅)和保脆劑(0.25%CaCl2)中浸泡30 min，穩(wěn)定后清水沖洗10 min，隨后將茶樹菇放入真空抽水裝置中抽出部分水分。將真空抽水后的茶樹菇裝入PE包裝袋中，裝袋時(shí)擦干袋口處的水分，保持平整，以防止皺褶而漏氣。用真空包裝機(jī)進(jìn)行真空包裝，抽真空時(shí)間20～30 s，加熱時(shí)間 2～5 s，真空度 0.08～0.15 MPa。將真空包裝好的茶樹菇放入高溫高壓殺菌鍋中，迅速升溫到121℃，保溫30 min，然后進(jìn)行反壓冷卻，迅速降溫至40℃以下;最后將茶樹菇包裝袋外的水分擦干，貼上標(biāo)簽，貯藏于37℃恒溫恒濕箱中，即為茶樹菇軟罐頭樣品。

1.4 茶樹菇罐頭樣品采集

茶樹菇罐頭生產(chǎn)1批次，約100包，每包5 g，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱，于0、14、28 d的9∶00準(zhǔn)時(shí)取出3包隨機(jī)樣品，測定揮發(fā)性物質(zhì);于 0、7、14、21、28 d 的9∶00準(zhǔn)時(shí)取出5包隨機(jī)樣品，測定色差和硬度。

1.5 化學(xué)分析揮發(fā)性成分

1.5.1 頂部空間抽樣

取待測的茶樹菇罐頭樣品混合剪碎，稱取3 g放置于20 mL萃取瓶中密封，靜置20 min，環(huán)境溫度為(55±3)℃。用75 μm SPME纖維頭通過聚四氟乙烯瓶墊插入到萃取瓶中，置于茶樹菇樣品正上方0.5 cm，頂空萃取40 min，然后將纖維頭插入GC進(jìn)樣口，解吸10 min。每次收集設(shè)置3次重復(fù)，吸附空萃取瓶中的氣體作為空白對(duì)照。利用6890N/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物成分測定分析。

1.5.2 色譜條件

HP-5MS彈性石英毛細(xì)管柱色譜柱，長30 m，內(nèi)徑0.25 mm，液膜厚0.25 μm，載氣為高純氦氣，不分流進(jìn)樣，恒流流速1.0 mL/min，進(jìn)樣口溫度230℃，接口溫度280℃，柱溫初始溫度60℃，保持1 min，以5℃/min升至200℃，保持5 min，然后以20℃/min升至250℃。質(zhì)譜條件:電子轟擊(EI)離子源，電子能量70 eV，離子源溫度為230℃，四級(jí)桿溫度為150℃，質(zhì)量掃描范圍m/z 45～400。

1.5.3 數(shù)據(jù)分析

通過GC-MS的NIST、Willey譜圖庫對(duì)茶樹菇軟罐頭揮發(fā)性成分進(jìn)行解析，利用譜圖庫工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，求得各化學(xué)成分在揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中的相對(duì)含量。

1.6 品質(zhì)指標(biāo)分析

1.6.1 色差分析

采用 ColorQuest XE色差儀的 L*、a*、b*模式［7］。平行測定6 次。

1.6.2 硬度分析

茶樹菇菌柄統(tǒng)一切成2 cm的試樣，置于質(zhì)構(gòu)儀P/6探頭下做TPA測試。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)如下:測前速率，2 mm/s;測試速率，1 mm/s;測后速率，5 mm/s;應(yīng)變，75%;停留間隔，5 s;數(shù)據(jù)采集速率，400 pps;觸發(fā)值，5 g。每包樣品測試重復(fù)10次。

2 結(jié)果

2.1 茶樹菇不同貯藏階段的揮發(fā)性有機(jī)成分

從茶樹菇罐頭揮發(fā)性有機(jī)物中共鑒定出79種化合物(表1)。其中醛類化合物17種、酮類化合物16種、醇類化合物11種、烷類化合物6種、酸類和烯烴類化合物各5種，以及少量酯類、硫類和其他化合物，主要成分為異戊醛、苯甲醛、4-羥基5-甲基三丙基-2-己酮等。茶樹菇罐頭揮發(fā)性成分在不同貯藏階段的變化情況:3-甲基-2-丁烯醛、壬醛、2-庚酮、1-辛烯-3-醇、環(huán)丁烷、2-戊基呋喃、正己酸等芳香物質(zhì)的總體變化趨勢是先上升后下降，正戊醛、正己醛、仲辛酮、香葉基丙酮、鄰苯二甲酸二乙酯、2-丁基呋喃、乙酸、二甲基二硫等物質(zhì)的變化趨勢是持續(xù)上升，而異戊醛、呋喃甲醛、苯乙醛、3-甲基-3-環(huán)己烯酮的變化趨勢是持續(xù)下降。其中，有些揮發(fā)性的芳香成分僅在某一個(gè)階段出現(xiàn)，如乙醛、異丁醛、甲基庚烯酮、2-甲基戊醛、2-庚醇、2-乙酰基呋喃、二甲基三硫、2-氨基，5-溴吡啶等揮發(fā)性有機(jī)物僅在第0天檢測到，異戊酸異戊酯、1-甲基(1-甲基乙烯基)環(huán)己烯、壬烷、2-甲基-3-炔-壬烯只在第14天被檢測到，可卡醛、2-戊酮、苯乙酮、L-薄荷醇、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚僅出現(xiàn)在貯藏28 d。

表1 加速貯藏階段茶樹菇軟罐頭的揮發(fā)性成分的組成及相對(duì)含量Table 1 Relative percentage of volatile compounds in agrocybecylindracea soft can during accelerated storage

續(xù)表1

續(xù)表1

2.2 揮發(fā)性有機(jī)成分的含量變化

17種醛類化合物(見表1)分別包括7種來自類脂物氧化的產(chǎn)物:乙醛、正戊醛、正己醛、正庚醛、正辛醛和反-2-壬烯醛;5種經(jīng)氨基酸Strecker降解生成的產(chǎn)物:異丁醛、2-甲基丁醛、2-甲基戊醛、異戊醛、3-甲硫基丙醛、苯乙醛;以及Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物［8-11］糠醛。隨著貯藏時(shí)間的增加，貯藏的后期產(chǎn)生了(Z)-2-庚烯醛和可卡醛2種新的物質(zhì)，此類化合物因其風(fēng)味閾值較低，可能是亞油酸過氧化氫的一種降解產(chǎn)物。以0 d茶樹菇的揮發(fā)成分作為對(duì)照，14、28 d的茶樹菇其揮發(fā)成分的種類逐漸發(fā)生變化，從圖1中可以看出，醛類在0 d時(shí)含量最高，隨著貯藏時(shí)間的延長，則逐漸減少。檢測結(jié)果表明，采用本方法所檢測的樣品中，各醛類化合物的含量都隨貯存時(shí)間的延長而有不同程度的降低。含量降低程度最大的是5-甲基呋喃醛，相對(duì)含量從1.42%降至0.34%，降低了76.05%。其次是糠醛、異戊醛，分別降低至60.71%和42.18%。在貯藏的后期，乙醛、2-甲基戊醛、異丁醛都未檢測到。

酮類可能是由于不飽和脂肪酸的熱降解、脂肪氧化、氨基酸降解和美拉德反應(yīng)而產(chǎn)生的，呈桉葉味、脂肪味和焦燃味，通常隨著C鏈的增長而呈現(xiàn)出更強(qiáng)的風(fēng)味特征［12］，如 2-戊酮、2-己酮、5-甲基-2-庚酮對(duì)草菇的風(fēng)味都有貢獻(xiàn)。酮類在第0、14、28天檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的延長是逐漸增加的，在貯藏14 d后，其含量則達(dá)到最高，而后隨著茶樹菇新鮮度的降低，逐漸減少。在第28天形成的新產(chǎn)物2-戊酮的含量為1.06%。在加速氧化的過程中，這些酮類成分對(duì)腐敗味物質(zhì)起增強(qiáng)作用。

含硫化合物通常能影響菇體整體的氣味，是菇類中重要的香味來源，在茶樹菇罐頭中鑒定出2種，分別是二甲基二硫醚(DMDS)、二甲基三硫醚(DMTS)。DMDS和DMTS的香味閾值分別為12和3 ng/kg［13］，均具有鮮洋蔥的氣味，而高濃度的含硫化合物，會(huì)給食品帶來不愉快的嗅感。在貯藏過程中有所增加，以DMDS為例，總含量增加了2.3倍。

胺類化合物是蛋白質(zhì)的分解物。茶樹菇在貯藏第28天產(chǎn)生了n-戊基-癸酰胺等物質(zhì)，胺類物質(zhì)與茶樹菇的腐敗味有關(guān);貯藏的中期和后期分別檢測到了2種吡啶，分別為吡啶和2-氨基，5-溴吡啶。這可能是在酸的催化作用下，醛可以通過縮合作用發(fā)生反應(yīng)，生成的雜環(huán)化合物。

腐敗味的關(guān)鍵物質(zhì)二甲基硫、苯酚、3-甲基-2-丁烯醛、n-戊基-癸酰胺［14-15］的相對(duì)含量升高，感官比較0、14、28 d的氣味，發(fā)現(xiàn)差異明顯，0 d的味道很淡，14 d有微弱的腐敗味道，28d腐敗的味道明顯。

2.3 茶樹菇軟罐頭色澤和硬度分析

在加速貯藏過程中茶樹菇菇肉色澤的變化主要包括變黃和變暗。殺菌后茶樹菇菇體呈亮黃色的原因在于茶樹菇細(xì)胞間的氣體受熱排出，改變了其表面的反射特性［16-17］。隨著時(shí)間的延長，亮度值(L*)由最初的47.37±1.62a降低至第28d的40.35±1.60c;黃色度增加相對(duì)較明顯，從開始的6.04±1.72c升至15.41±0.76b;在貯藏后期，茶樹菇色澤呈暗黃色，甚至暗褐色。變色的嚴(yán)重程度與貯藏的時(shí)間相關(guān)，貯藏時(shí)間越久，褐變?cè)絿?yán)重。

圖1 不同時(shí)間段茶樹菇軟罐頭揮發(fā)性有機(jī)成分種類的變化Fig.1 Changes of different kinds of components of VOCs at different periods of ofagrocybe cylindracea soft can

在加速貯藏過程中茶樹菇的硬度呈先上升后下降的變化趨勢。0～7 d期間，茶樹菇菇肉硬度在第7天時(shí)為1 865.120±16.441b，與第0天(1664.83±29.37a，b)相比呈上升趨勢，可能與貯藏初期菇體組織與護(hù)脆劑的結(jié)合有關(guān);之后，茶樹菇菇肉的硬度隨著貯藏時(shí)間的延長(第28天為996.38±10.523c)呈下降趨勢，這可能與菇肉組織隨貯藏時(shí)間的延長發(fā)生降解有關(guān)。如表2所示，第0天的硬度是第28天的1.67倍，長時(shí)間高溫下，細(xì)胞壁的分解和處于胞間薄層的果膠物質(zhì)變化而引起細(xì)胞破裂，使茶樹菇對(duì)外界的應(yīng)力下降［18］。而根據(jù)果蔬質(zhì)構(gòu)變化的底物理論，果蔬質(zhì)構(gòu)的變化是由于一類物質(zhì)發(fā)生分解所致［19］。

表2 茶樹菇罐頭貯藏過程中的色澤、硬度的變化Table 2 Color and hardness changes of agrocybe cylindracea soft can during accelerated storage

3 結(jié)論

利用頂空固相微萃取法，經(jīng)GC-MS分析茶樹菇軟罐頭貯藏過程共鑒定出79種化合物，醛類化合物均為主要揮發(fā)性成分，其相對(duì)含量由第0天的51.63%降至第28天的45.65%;酮類作為第二大類揮發(fā)性物質(zhì)由6.54%升至17.96%;腐敗味物質(zhì)二甲基硫、苯酚、3-甲基-2-丁烯醛在28 d時(shí)檢出。茶樹菇在加速貯藏階段釋放揮發(fā)性有機(jī)成分及其相對(duì)含量不同。醛類化合物含量雖然有所下降，仍是最主要的揮發(fā)性有機(jī)成分;由于不飽和脂肪酸的熱降解、脂肪氧化、氨基酸降解和美拉德反應(yīng)等可能性而產(chǎn)生的酮類含量呈上升趨勢;脂肪氧化產(chǎn)生的醇和游離脂肪酸相互作用導(dǎo)致酯類物質(zhì)的升高;由腐敗產(chǎn)生的胺類物質(zhì)和含硫化合物在貯藏后期被測出。各種揮發(fā)性有機(jī)物由于產(chǎn)生和釋放的機(jī)理不同，呈現(xiàn)多樣性的釋放規(guī)律，其原因也有待進(jìn)一步研究。貯藏時(shí)間對(duì)茶樹菇的品質(zhì)影響顯著，由于菇肉組織隨貯藏時(shí)間的延長發(fā)生降解，茶樹菇菇肉的硬度呈先上升后下降的趨勢，茶樹菇的色澤有變褐色的趨勢。總之，加速貯藏后茶樹菇罐頭的氧化變質(zhì)及起協(xié)同作用的物質(zhì)都有所升高，為罐頭產(chǎn)品的保質(zhì)期測定提供一定的參考。

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