不同預處理方法對真空冷凍干燥香菇脆片感官品質的影響

金瑋玲，高 虹，范秀芝，殷朝敏，楊 德，程 薇，史德芳,2,*（.湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所，國家食用菌加工技術研發分中心，湖北省農業科技創新中心農產品加工分中心，湖北 武漢 430064；2.華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070）

不同預處理方法對真空冷凍干燥香菇脆片感官品質的影響

金瑋玲1，高 虹1，范秀芝1，殷朝敏1，楊 德1，程 薇1，史德芳1,2,*
（1.湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所，國家食用菌加工技術研發分中心，湖北省農業科技創新中心農產品加工分中心，湖北 武漢 430064；2.華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070）

利用漂燙超聲浸漬、漂燙真空浸漬、漂燙調味液煮、熏蒸超聲浸漬、纖維素酶解5 種不同預處理方法處理香菇，再用真空冷凍干燥工藝將其制成即食脆片，對香菇脆片感官品質特性（包括水分含量、色澤、質構）以及微觀結構等進行比較。結果表明：與其他4 種預處理方法相比，經過纖維素酶解處理后的香菇制備成凍干脆片水分含量為3.59%、ΔE為107.35±2.16、硬度為718.20 g、脆度為0.92 mm、感官評分為8.1±0.2，其感官品質最佳，纖維素酶處理有助于香菇脆片形成疏松多孔結構。

預處理；真空冷凍干燥；香菇脆片；感官品質

金瑋玲, 高虹, 范秀芝, 等. 不同預處理方法對真空冷凍干燥香菇脆片感官品質的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(13): 108-112. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201713018. http://www.spkx.net.cn

JIN Weiling, GAO Hong, FAN Xiuzhi, et al. Effect of different pretreatment methods on the sensory quality of Lentinus edodes chips produced by vacuum freeze-drying[J]. Food Science, 2017, 38(13): 108-112. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201713018. http://www.spkx.net.cn

香菇（Lentinus edodes（Berk.）Sing.）是我國傳統食用菌，不僅在我國有著悠久的種植歷史，其產量也高居世界第一位[1]。香菇以高蛋白低脂肪著稱，而且還含有多種營養物質和功能成分，并持有濃郁的特殊香氣，具有很高的開發研究價值。以香菇為原料開發一種香菇脆片的休閑食品符合現今香菇加工產業發展和市場需求，并能滿足現代人們飲食消費需要。不僅如此，香菇脆片還兼具酥脆的口感、安全營養，可以根據不同人群口味的要求制成不同產品。

目前休閑脆片的加工方式主要有常溫油炸、真空低溫油炸、變溫壓差膨化、真空冷凍干燥、真空微波干燥等[2]，而市場上銷售的大多為油炸類，油炸可以提高脆片的口感和風味，但從食品營養與健康的角度來說，油炸食品不利于人體健康。真空冷凍干燥不僅能夠使產品原有結構和形狀破壞達到最小化還能夠保持產品營養成分不受破壞[3-4]。盡管真空冷凍干燥技術是目前最昂貴的干燥加工方法[5]，但其應用前景和研究領域還是非常廣泛且有價值的[6]。有研究證明真空冷凍干燥的香菇脆片中粗蛋白、多糖、礦物質和氨基酸含量要高于真空低溫油炸，且含油率僅為真空油炸的1/22[7-8]。不僅如此，凍干后的香菇脆片含水量低有利于長期保存且不需添加任何防腐劑。另外，食品加工過程對脆片品質有著重要影響，不同的預處理方式對脆片的口感影響較大，而脫水工藝會影響脆片的質構和風味以及營養價值[9]。目前，雖然關于香菇脆片工藝的研究不少，但多以干燥方式的比較為主，研究預處理對真空冷凍干燥的香菇脆片的影響鮮見相關報道。

本實驗以干香菇為原料，采用漂燙超聲浸漬、漂燙真空浸漬、漂燙調味液煮、熏蒸超聲浸漬、纖維素酶解處理5 種不同的預處理方法結合真空冷凍干燥工藝制作香菇脆片類休閑食品，研究不同預處理方式對脆片感官品質的影響，為真空冷凍干燥工藝制作香菇類脆片提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

干香菇 湖北省陽新縣農旺香菇合作社；食鹽湖北藍天鹽化有限公司；白糖 廈門綠帝生態股份有限公司；麥芽糊精 山東西王糖業有限公司；檸檬酸江蘇科倫多食品配料有限公司；纖維素酶 南寧龐博生物工程有限公司。

1.2 儀器與設備

XMTD-4000電熱恒溫水浴鍋 北京永光明醫療儀器廠；KQ-500VDV型雙頻數控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；DZF-6050型真空冷凍干燥機 上海索譜儀器有限公司；MJ33水分測定儀 瑞士Mettler Toledo公司；TA-XT Plus質構儀、CR-400色彩色差計 日本Konica Minolta公司；場發射SIGMA型掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM） 德國Zeiss公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

原料篩選→復水→切片→預處理→瀝干腌制→預凍→真空冷凍干燥→包裝成品

1.3.2 預處理方法

漂燙超聲浸漬：將香菇切片后放入漂燙液中漂燙護色2～3 min，快速冷卻后放入浸漬液中超聲20 min；漂燙調味液煮：將香菇切片后放入漂燙液中漂燙護色2～3 min，快速冷卻后放入浸漬液中直接煮6 min；熏蒸超聲浸漬：將香菇切片后直接放入蒸籠中高溫熏蒸6 min，快速冷卻后放入浸漬液中超聲20 min；漂燙真空浸漬：將香菇切片后放入漂燙液中漂燙護色2～3 min，快速冷卻后放入浸漬液中在0.09 MPa真空條件下浸漬1.5 h。纖維素酶處理：將香菇切片后先放入纖維素酶酶解液中酶解2 h，然后將香菇切片放入漂燙液中漂燙護色2～3 min，快速冷卻后超聲浸漬30 min。

其中，漂燙液為含有質量分數為0.5%鹽和0.3%檸檬酸的溶液；浸漬液為含有質量分數10%糖、2%鹽、15%麥芽糊精、3%雞精的溶液。

1.3.3 真空冷凍干燥

將預處理后的香菇片用1%香菇質量的醬油和0.5%香菇質量的香油腌制2 h，將腌制好的香菇片放入真空冷凍干燥箱中進行真空冷凍干燥。真空冷凍干燥條件：預凍溫度－35 ℃，預凍2 h，干燥溫度45 ℃，干燥39 h。

1.3.4 香菇脆片水分含量的測定

參照MJ33水分測定儀說明對香菇脆片水分含量進行直接測定。

1.3.5 香菇脆片色澤的測定

使用CR-400色彩色差計對香菇脆片的色澤（L*、a*、b*）進行檢測，測定香菇脆片橫截面正中點，平行測定兩次。L*＝100表示白色，L*值越小表示越黑；a*值為正則為紅，為負則為綠；b*值為正則為黃，為負則為藍。用測得的L*、a*、b*計算?E值，?E值計算公式如下[10]：

式中：ΔE為總色差；L0*、a0*、b0*分別為干香菇原料的色度值。

1.3.6 香菇脆片質構的測定

使用TA-XT Plus質構儀測定，選用HDP/3PB三點彎曲探頭。將香菇脆片整個固定在操作臺上，探頭以3.0 mm/s的速率進行下壓，硬度以最大峰值表示，脆度用上支架到樣品破碎點所移動的距離來表示，距離越小表明脆度越大[7]。測試速率：3 mm/s，下降距離：5.0 mm，返回速率10.0 mm/s，返回距離：15 mm。每組樣品反復測定10 次，取平均值。

1.3.7 香菇脆片超微結構觀察

將香菇脆片切成1 mm×1 mm×1 mm薄片，放入樣品臺上噴金后進行場發射SEM觀察。

1.3.8 香菇脆片的感官評定

感官評定從香菇脆片的外觀、形態、滋味、口感這4 個指標進行評價，隨機選取專業感官評價員20 名對香菇脆片感官進行綜合評價，具體評價內容見表1。

表1 感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of Lentinus edodeschips

1.4 統計分析

實驗結果用±s表示，使用SPSS 17.0統計軟件進行ANOVA方差分析，由LSD多重比較分析每組數據平均值間的差異顯著性，用Origin 8.5軟件制圖。

2 結果與分析

2.1 不同預處理方法對香菇脆片水分含量的影響

圖1 不同預處理香菇脆片的水分含量Fig. 1 Effect of different pretreatments on moisture content of Lentinus edodes chips

水分含量是直接反映香菇脆片品質的重要指標之一。水分含量如果過高，香菇脆片不夠酥脆；而水分含量過低則會直接導致脆片干硬[11]。由圖1可知，采用真空冷凍干燥技術干燥的香菇脆片其水分含量在3%～5%之間。通過單因素方差分析，漂燙真空浸漬的香菇脆片水分含量要顯著小于熏蒸超聲浸漬、漂燙調味液煮和漂燙超聲浸漬（P≤0.05）；漂燙真空浸漬組和酶處理組之間不存在顯著差異（P＞0.05），漂燙超聲浸漬和酶處理組之間不存在顯著差異（P＞0.05）。對比5 種不同的預處理方法，得到香菇脆片水分含量由低到高依次為：漂燙真空浸漬、纖維素酶處理、熏蒸超聲浸漬、漂燙調味液煮、漂燙超聲浸漬。

研究證明，物料厚度顯著影響冷凍干燥能耗，且成正比關系[12]。通過本課題組前期實驗，發現當切片厚度為7 mm左右時，香菇脆片水分含量達到5.05%～7.01%，并且冷凍干燥時間為46 h。在本實驗中，將切片厚度改為4 mm，不僅可以將冷凍干燥時間縮短到41 h，干燥后的脆片水分含量能夠全部達到5%以下，與真空低溫油炸處理后的脆片水分含量水平相當[9]。

2.2 不同預處理方法對香菇脆片色澤的影響

表2 不同預處理香菇脆片的色澤Table 2 Color of Lentinus edodes chips produced by different pretreatments

色澤是評判食品品質優劣的重要指標之一。由表2可知，漂燙超聲浸漬處理的香菇脆片較其他4 組白度最高，偏紅偏黃趨勢最低；而其他4 組實驗組色澤偏暗，紅黃色度顯現較明顯，可能是因為在預處理過程中香菇脆片結構破壞比較大，從而使得腌制過程中醬油更容易入味和上色。

?E反映香菇脆片的總色差，通過單因素方差分析得到，漂燙超聲浸漬處理的香菇脆片ΔE值最小，表明該產品整體色澤最白，漂燙調味液煮的ΔE值最大，說明該產品色澤最深，且二者之間具有顯著性差異（P≤0.05）。5 組實驗組處理的香菇脆片的色澤可以根據ΔE值的大小進行排序，產品色澤由深到淺依次為：漂燙調味液煮、熏蒸超聲浸漬、纖維素酶處理、漂燙真空浸漬、漂燙超聲浸漬。

2.3 不同預處理方法對香菇脆片質構的影響

硬度和脆度是影響香菇脆片質構的兩個重要指標，由圖2可知，5 種不同的預處理方法硬度在515.98～718.20 g之間，其中漂燙調味液煮處理的香菇脆片硬度最小。通過單因素方差分析可知，漂燙調味液煮處理的香菇脆片的硬度顯著小于漂燙真空浸漬（P≤0.05），而其他處理方法組之間沒有顯著性差異（P＞0.05）。硬度由高到低依次是漂燙真空浸漬、纖維素酶處理、漂燙超聲浸漬、熏蒸超聲浸漬、漂燙調味液煮。

脆度的高低與產品內部的多孔性結構有關[13]，疏松多孔的空間結構能夠使產品具有較好的脆性[7]。通過單因素方差分析得到，纖維素酶處理組的脆度顯著高于漂燙真空浸漬組、漂燙調味液煮組和熏蒸超聲浸漬組（P≤0.05），而與漂燙超聲浸漬組之間沒有顯著性差異（P＞0.05）。脆度由高到低依次是纖維素酶處理、漂燙超聲浸漬、熏蒸超聲浸漬、漂燙調味液煮、漂燙真空浸漬。

通過比較硬度和脆度數據，發現5 組香菇脆片中硬度與脆度并沒有明顯的對應關系，這與齊琳琳等[14]得出硬度與脆度沒有必然聯系的觀點相一致。

圖2 不同預處理香菇脆片的質構Fig. 2 Texture of Lentinus edodes chips produced by different pretreatments

2.4 不同預處理方法對香菇脆片超微結構的影響

圖3 不同預處理香菇脆片微觀結構Fig. 3 Microstructure of Lentinus edodes chips produced by different pretreatments

由圖3可知，5 種不同預處理的香菇脆片內部都會形成多孔狀結構，這可能是因為真空冷凍干燥3階段中首次干燥階段結束時由于冰升華作用使得產品形成多孔塞狀結構[15-16]。漂燙超聲浸漬處理的香菇脆片孔洞較小，孔隙較為均勻，可見超聲浸漬對香菇內部結構沒有很大影響；漂燙調味液煮處理的香菇脆片孔狀結構出現非常明顯的斷裂和破壞，說明在沸水煮的過程中香菇的內部組織結構遭到破壞；熏蒸超聲浸漬處理的香菇脆片多孔狀結構有少部分出現破壞斷裂，孔洞較小且孔隙不均，短暫的高溫蒸汽對香菇內部結構沒有太大影響；漂燙真空浸漬處理的香菇脆片空間結構致密，孔洞較小，可能是在真空浸漬過程中細胞受到較大壓力擠壓造成的；纖維素酶處理的香菇脆片孔洞最大，可能是由于酶解作用使其最后形成疏松多孔的內部結構。由此可以直觀地判斷酶處理的香菇脆片脆性最好，且優于其他4 種預處理方式。

2.5 不同預處理方法的香菇脆片感官評價

表3 不同預處理香菇脆片感官評分Table 3 Sensory quality scores of Lentinus edodes chips produced by different pretreatments

真空冷凍干燥的香菇脆片都具有較好的外觀，不會發生皺縮現象[6]。通過對20 人的感官評分比較，發現5 組香菇脆片的形態之間沒有顯著性變化。一般真空冷凍干燥的香菇脆片的色澤接近于新鮮香菇[7]，而本實驗中為了使香菇脆片具有較為誘人的色澤和滋味，統一用醬油對香菇切片進行腌制調味，腌制后的顏色深淺和口味咸淡可能與香菇脆片的內部組織結構有關。由表3可知，通過分析感官評價，結果發現淡黃色較易被人們接受，較淺或較深都會影響人們的選擇，如漂燙超聲浸漬處理的香菇脆片顏色較淺而漂燙調味液煮處理的脆片顏色較深從而影響其感官評價。滋味的差異主要是預處理過程中入味是否得當造成的，研究發現漂燙調味液煮處理的脆片太咸，掩蓋住了原來的香菇風味，不易被人們所接受；而纖維素酶處理的香菇脆片滋味得分顯著高于漂燙調味液煮處理的脆片，說明纖維素酶處理的香菇脆片咸淡適中，并伴有特殊的香菇風味，易被人們所接受。纖維素酶處理的香菇脆片口感最好，熏蒸超聲浸漬的脆片口感適中，而漂燙調味液煮和漂燙超聲浸漬的脆片不夠酥脆，漂燙真空浸漬處理的脆片則偏硬。纖維素酶處理的香菇脆片綜合評分最高，且顯著高于其他4 組（P≤0.05），綜合評分由高到低依次是纖維素酶處理、熏蒸超聲浸漬、漂燙超聲浸漬、漂燙真空浸漬、漂燙調味液煮。纖維素酶處理綜合效果最好可能是由于纖維素酶的作用使香菇內部組織結構呈松散態，冷凍干燥后能夠形成較好的疏松的空間結構。

3 討 論

干燥方式是制作脆片的最重要環節，影響著脆片的感官品質和營養品質[17-18]。很多學者在研究不同干燥方式對脆片品質的影響中都發現真空冷凍干燥不僅能最大限度地維持原料的營養成分，還能保持其原有的外觀和質地[7-8,19]。真空冷凍干燥技術在醫藥、高分子材料中的應用廣泛，在食品中的應用受限于成本問題。近年來，真空冷凍干燥產品憑借明顯的品質優勢，吸引越來越多的學者投身到真空冷凍干燥技術的研究領域中。如何更好地解決干燥成本問題，降低能耗成為該領域的一個重要研究方向[20]。如超聲聯合冷凍干燥技術能夠加快物料由冰升華到水蒸氣的速率，從而縮短真空冷凍干燥時間以減少能耗；還有研究者認為微波作為輔助冷凍干燥手段將成為最具有發展前景的干燥技術[19,21]。隨著研究的不斷深入和發展，真空冷凍干燥技術將具有廣闊的發展空間和應用前景。

冷凍干燥前的預處理能夠抑制多酚氧化酶的活性從而有效地防止食用菌褐變及其他營養活性成分的流失破壞[22]，此外還會對食用菌起到熟化浸漬入味的作用[23]。其中，漂燙處理能夠通過高溫使物料蛋白質變性，改變蛋白質的空間結構，還可以使細胞通透性增加[24-26]。齊琳琳[27]研究預處理方式對香菇脆片品質的影響，發現漂燙能縮短干燥香菇的時間，并且使硬度和脆度有一定提高，使香菇脆片更加酥脆，而麥芽糊精也能改善香菇脆片的脆性。張琴[28]還發現對麥芽糊精浸漬處理脆片能夠起到抗氧化作用，防止脆片品質劣變。本實驗也發現經過漂燙或熏蒸的香菇水分含量減少，有利于縮短真空冷凍干燥時間，麥芽糊精的使用也在一定程度上能改變脆片的口感。

不僅如此，通過實驗還發現冷凍干燥前用纖維素酶處理香菇內部能夠形成更好的多孔結構，孔洞也較大。這應該是因為纖維素酶能夠在一定的條件下水解香菇內的纖維素，使香菇組織變得疏松，疏松多孔的結構能夠產生酥脆的口感。根據感官評價發現，熏蒸超聲浸漬、漂燙真空浸漬和纖維素酶處理的產品較為酥脆，口感評分較高，與超微結構圖可以相互對應。

香菇脆片感官品質的深入研究有助于明確香菇類食品的科學定位和推動食用菌深加工技術升級，還需要進一步開展的工作主要有：預處理方式對香菇脆片的營養品質（香菇多糖、蛋白質、氨基酸、特有風味物質）保持的影響；凸顯香菇特色滋味和風味的工藝適應性研究，優化并豐富香菇脆片口味以適應市場對菌類休閑食品的需求。

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Effect of Different Pretreatment Methods on the Sensory Quality of Lentinus edodes Chips Produced by Vacuum Freeze-Drying

JIN Weiling1, GAO Hong1, FAN Xiuzhi1, YIN Zhaomin1, YANG De1, CHENG Wei1, SHI Defang1,2,*
(1. Agricultural Products Processing Subcenter of Hubei Agricultural Science and Technology Innovation Center, National R&D Center For Edible Fungi Processing, Research Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China; 2. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

Five different pretreatment methods, i.e. blanching combined with ultrasonic impregnation, blanching combined with cooking with seasonings, steaming combined with ultrasonic impregnation, blanching combined with vacuum imoregnation and cellulase pretreatment, followed by vacuum freeze-drying, were applied to produce Lentinus edodes chips. Sensory properties (moisture content, color and texture) and microstructure of Lentinus edodes chips were examined. The results showed that compared with four other pretreatment methods, Lentinus edodes chips subjected to cellulase pretreatment, contributing to the formation of porous structure, had moisture content of 3.59%, ?E of 107.35 ± 2.16, hardness of 718.20 g, crispness of 0.92 mm, and sensory evaluation score of 8.1 ± 0.2, suggesting the best sensory quality.

pretreatment; vacuum freeze-drying; Lentinus edodes chips; sensory quality

10.7506/spkx1002-6630-201713018

TS205.1

A

1002-6630（2017）13-0108-05引文格式：

2016-06-17

公益性行業（農業）科研專項（201303080）；山西省重點研發計劃重點項目（201603D21106）；湖北省農業科學院競爭性科技計劃項目（2016jzxjh016）

金瑋玲（1989—），女，碩士，主要從事食（藥）用菌功能食品開發研究。E-mail：360343992@qq.com

*通信作者：史德芳（1979—），男，副研究員，博士研究生，主要從事食（藥）用菌功能食品開發研究。E-mail：2392013889@qq.com