非油炸香菇脆片的加工工藝研究

隋世有，金麗梅，陳文璐，李 婷，安 鑫，胡亞光

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江大慶 163319）

香菇又名香覃，富含維生素、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等成分，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，因此有“山珍”“菇中之王”的美譽(yù)[1]。新鮮香菇的含水量為80%～95%，在常溫下貯藏，容易腐敗變質(zhì)[2]，其初級(jí)產(chǎn)品仍以美味香菇絲和香菇醬等形式存在，深加工設(shè)備與技術(shù)水平能力低下，所以進(jìn)一步開發(fā)香菇產(chǎn)品勢(shì)在必行。近年來(lái)，果蔬脆片以其營(yíng)養(yǎng)健康、口感酥脆、不含任何化學(xué)添加劑等特點(diǎn)，逐漸成為休閑食品的潮流[3]。

現(xiàn)有的果蔬脆片加工方式主要有常溫油炸、真空低溫油炸、真空冷凍干燥、真空微波干燥等[4-5]。蔡彥志等人[6]利用低溫真空油炸技術(shù)制作香菇脆片，低溫油炸溫度低且產(chǎn)品口感酥脆，但果蔬脆片中的含油量較高，對(duì)其口感和保藏都帶來(lái)很大的影響，對(duì)消費(fèi)者的健康也會(huì)帶來(lái)潛在危害；真空冷凍干燥工藝制作的香菇脆片，其硬度、脆度較大，體積皺縮率較小，顏色較白，感官品質(zhì)較好，營(yíng)養(yǎng)成分保留較好，但其設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本高，極大地影響了香菇脆片的規(guī)模化生產(chǎn)[7]。劉增強(qiáng)等人[1]利用變溫壓差膨化干燥工藝制作的產(chǎn)品表面干燥不均勻、干燥終點(diǎn)難以準(zhǔn)確判斷。任愛(ài)清等人[8]采取熱風(fēng)聯(lián)合真空油炸技術(shù)生產(chǎn)的香菇脆片比傳統(tǒng)真空油炸香菇脆片含油率低1.78%，產(chǎn)品感官品質(zhì)也有所提高，但含油率仍超過(guò)10%。對(duì)加快非油炸果蔬脆片的產(chǎn)品開發(fā)具有重要意義。

微波干燥使物料整體溫度迅速升高，甚至水蒸汽的瞬間汽化達(dá)到膨化的目的，提高脆片的品質(zhì)。傳統(tǒng)的微波干燥去除的水分由含水率為85%左右開始，干燥到終點(diǎn)需消耗2 h以上，且容易造成果蔬邊腳的焦煳，對(duì)原料的薄厚尺寸篩選也很嚴(yán)格，因此微波干燥過(guò)程中果蔬的利用率不高。聯(lián)合干燥有利于減少干燥時(shí)間、降低能耗、提高產(chǎn)品品質(zhì)。

針對(duì)上述不足，結(jié)合流化干燥技術(shù)成熟且投資較少的優(yōu)勢(shì)[9]，空氣從物料床層下部引入穿過(guò)，物料處于松散狀態(tài)，干燥過(guò)程迅速，且表面溫度不高，有利于有效保持干燥產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，在微波處理前進(jìn)行流化干燥有利于緩解微波干燥的水分去除壓力。微波干燥后使用烘烤工藝，進(jìn)一步提高其感官品質(zhì)和脆度，有利于提高產(chǎn)品品質(zhì)。因此，利用流化干燥、微波干燥和烘烤的聯(lián)合技術(shù)加工香菇脆片，以單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化最優(yōu)護(hù)色工藝，研究流化-微波-烘烤聯(lián)合干燥技術(shù)對(duì)香菇脆片品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

形態(tài)良好、飽滿、無(wú)變質(zhì)的香菇，購(gòu)于北京華聯(lián)超市；食鹽、碳酸氫鈉和綿白糖，吉林省杞參食品有限公司提供；麥芽糊精，濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司提供；檸檬酸，上海樂(lè)歐食品有限公司提供；抗壞血酸鈉，諸城華源生物工程有限公司提供；EDTA-2Na（分析純?cè)噭囼?yàn)用水均為去離子水。

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

LHC-3型流化床干燥操作演示裝置，天津大學(xué)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心產(chǎn)品；ORWO8S-2Z型微波真空干燥殺菌設(shè)備，南京澳潤(rùn)微波科技有限公司產(chǎn)品；A45型電烤箱，青島漢尚電器有限公司產(chǎn)品；JYC-21HEC05型電磁爐，九陽(yáng)產(chǎn)品；CR-41型色差儀，日本柯尼卡美能達(dá)電子控股株式會(huì)產(chǎn)品；JD100-3B型電子天平，沈陽(yáng)龍騰電子有限公司產(chǎn)品；TPA-CT3型質(zhì)構(gòu)儀，Brookfield Company產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

新鮮蘑菇→挑選→清洗→切片→護(hù)色→漂燙→冷卻→浸漬→瀝干水分→流化干燥→微波干燥→烘烤→冷卻→稱量包裝→成品。

1.3.2 操作要點(diǎn)

挑選飽滿醇厚、無(wú)病蟲害、無(wú)霉變的新鮮香菇清洗干凈，切成約2 mm的薄片。將60 g香菇薄片浸于500 mL按不同比例混合的抗壞血酸鈉、檸檬酸和EDTA-2Na混合溶液中12～15 min，于100℃下漂燙2 min后，用2%的小蘇打溶液冷卻，最后用麥芽糊精 （10 g/100 mL）、綿白糖 （9 g/100 mL） 和鹽（2 g/100 mL） 的混合溶液浸漬30 min，瀝干水分備用；將預(yù)處理后的香菇薄片放入流化干燥室中，控制流化風(fēng)速672 m3/h，流化干燥的溫度60℃，微波功率400 W，時(shí)間120 s，于60℃下烘烤10 min后，以香菇的色差為指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化上述護(hù)色劑配比。將微波干燥后的香菇片放入烘箱中，于60℃下烘烤10 min，自然冷卻后進(jìn)行感官評(píng)分和脆度測(cè)定。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 色差測(cè)定

香菇脆片的顏色不均勻，試驗(yàn)中將待測(cè)香菇脆片粉碎，過(guò)60目篩取樣，測(cè)定產(chǎn)品的L*值，a*值，b*值[10]。每組樣品平均測(cè)量3次，結(jié)果取3次的平均值。L*值（Lightness，亮度） 表示白度，其值從0到100變化，0表示黑色，100表示白色。a*值（Redness） 表示紅 （+） /綠 （-），b*值 （Yellowness）表示黃 （+） /藍(lán) （-）。

式中：ΔE——總色差；

L0，a0，b0——香菇原料未經(jīng)護(hù)色干燥后的色度值。

1.4.2 感官評(píng)定

以香菇脆片的形狀、色澤和口感這3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)定，隨機(jī)選取食品學(xué)院10名學(xué)生對(duì)香菇脆片感官進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.4.3 脆度測(cè)定

使用CT3型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定，選用TA11/1000探頭、TA-RT夾具，目標(biāo)值1 mm，觸發(fā)點(diǎn)負(fù)荷10 g，測(cè)試速度1 mm/s，在此條件下測(cè)定香菇脆片的脆度。在質(zhì)構(gòu)儀第一次壓縮時(shí)若產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，在質(zhì)構(gòu)儀所顯示的曲線圖中則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明顯的峰，此峰值即為脆度。試驗(yàn)進(jìn)行5次平行試驗(yàn)，取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用Origin 2017軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 護(hù)色液中各組分濃度的優(yōu)化

2.1.1 抗壞血酸質(zhì)量濃度對(duì)香菇色澤的影響

控制檸檬酸質(zhì)量濃度0.4 g/100 mL，EDTA-2Na質(zhì)量濃度0.04 g/100 mL，研究抗壞血酸質(zhì)量濃度分別為 0，0.04，0.08，0.12，0.16，0.2 g/100 mL 時(shí)對(duì)香菇色澤的影響。

抗壞血酸對(duì)香菇脆片色澤的影響見(jiàn)表2。

色澤是評(píng)判食品品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。由表2可知，隨著抗壞血酸質(zhì)量濃度的增加，香菇白度逐漸增加，由于抗壞血酸能與氧自由基、過(guò)氧化氫自由基及羥自由基迅速反應(yīng)，生成半脫氫抗壞血酸，清除單線態(tài)氧，還原硫自由基；抗壞血酸能提供氫自由基，可使被氧化的維E和巰基恢復(fù)成原型，間接起到抗氧化的作用[11]，當(dāng)抗壞血酸質(zhì)量濃度達(dá)到0.04 g/100 mL后再增加，香菇白度降低，原因可能是高濃度抗壞血酸促進(jìn)了氧化作用。據(jù)報(bào)道，高劑量的抗壞血酸可以通過(guò)脂質(zhì)過(guò)氧化物分解、奪走鐵結(jié)合蛋白的鐵離子或自氧化等多種途徑促進(jìn)氧化的作用[12-13]，抗壞血酸質(zhì)量濃度為0.04，0.08，0.12 g/100 mL處理的香菇脆片白度較高，偏紅偏黃趨勢(shì)最低；而其他3組色澤偏暗，紅黃色度顯現(xiàn)較明顯。

ΔE反映香菇脆片的總色差，由表2可知，抗壞血酸質(zhì)量濃度分別為0.04，0.08，0.12 g/100 mL處理的香菇脆片ΔE值較小，表明該產(chǎn)品整體色澤最白。結(jié)合白度值和ΔE結(jié)果，選擇抗壞血酸質(zhì)量濃度為0.04，0.08，0.12 g/100 mL進(jìn)行進(jìn)一步的正交試驗(yàn)。

2.1.2 檸檬酸質(zhì)量濃度對(duì)香菇色澤的影響

確定抗壞血酸質(zhì)量濃度為0.08 g/100 mL，EDTA-2Na質(zhì)量濃度0.04 g/100 mL，研究檸檬酸質(zhì)量濃度分別為0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 g/100 mL時(shí)對(duì)香菇色澤的影響。

檸檬酸對(duì)香菇脆片色澤的影響見(jiàn)表3。

表2 抗壞血酸對(duì)香菇脆片色澤的影響

表3 檸檬酸對(duì)香菇脆片色澤的影響

由表3可知，隨著檸檬酸質(zhì)量濃度增加，白度逐漸增加，因檸檬酸具有較強(qiáng)的螯合作用，能與多種促氧化的金屬發(fā)生螯合作用產(chǎn)生抗氧化性，從而達(dá)到護(hù)色的目的[14]，當(dāng)檸檬酸質(zhì)量濃度達(dá)到0.6 g/100 mL后再增加，白度降低，原因可能是高質(zhì)量濃度檸檬酸導(dǎo)致細(xì)胞壁被破壞，內(nèi)容物流出加大與氧氣的接觸面積促進(jìn)氧化使其色度降低。檸檬酸質(zhì)量濃度為0.4，0.6，0.8 g/100 mL處理的香菇脆片白度較高，偏紅偏黃趨勢(shì)最低；而其他3組色澤偏暗，紅黃色度顯現(xiàn)較明顯。

ΔE反映香菇脆片的總色差，由表3可知，檸檬酸質(zhì)量濃度為0.4，0.6，0.8 g/100 mL處理的香菇脆片ΔE值較小，表明該產(chǎn)品整體色澤最白。結(jié)合白度值和ΔE結(jié)果，選擇檸檬酸質(zhì)量濃度為0.4，0.6，0.8 g/100 mL進(jìn)行進(jìn)一步的正交試驗(yàn)。

2.1.3 EDTA-2Na質(zhì)量濃度對(duì)香菇色澤的影響

確定檸檬酸質(zhì)量濃度為0.4 g/100 mL，抗壞血酸質(zhì)量濃度為0.08 g/100 mL，研究EDTA-2Na質(zhì)量濃度分別為0，0.01，0.02，0.03，0.04，0.05 g/100 mL時(shí)對(duì)香菇色澤的影響。

EDTA-2Na對(duì)香菇脆片色澤的影響見(jiàn)表4。

表4 EDTA-2Na對(duì)香菇脆片色澤的影響

乙二胺四乙酸二鈉（Disodium ethylenediamine tetraacetate，EDTA-2Na） 是 GB 2760—2011《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》允許使用的一種食品添加劑，可以阻止或延緩食品發(fā)生褪色、氧化、酸敗、渾濁及風(fēng)味改變等反應(yīng)，對(duì)食品起到護(hù)色、穩(wěn)定、抗氧化和防腐的作用[15]。香菇切片后會(huì)引起組織損傷，從而促進(jìn)酶和非酶褐變反應(yīng)，使其表面發(fā)生褐變[16-17]。由表4可知，EDTA-2Na質(zhì)量濃度為0.03，0.04，0.05 g/100 mL處理的香菇脆片白度較高，偏紅偏黃趨勢(shì)最低；而其他3組色澤偏暗，紅黃色度顯現(xiàn)較明顯。

由表4可知，EDTA-2Na質(zhì)量濃度為0.03，0.04，0.05 g/100 mL處理的香菇脆片ΔE值較小，表明該產(chǎn)品整體色澤最白。結(jié)合白度值和ΔE結(jié)果，選擇EDTA-2Na質(zhì)量濃度為0.03，0.04，0.05 g/100 mL進(jìn)行進(jìn)一步的正交試驗(yàn)。

2.2 護(hù)色液中各組分濃度的正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素的試驗(yàn)結(jié)果，以抗壞血酸、檸檬酸和EDTA-2Na為考查因素的L9（34）正交試驗(yàn)，評(píng)價(jià)指標(biāo)為白度。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表5，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表6。

表5 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/g·（100 mL）-1

由表6可知，極差結(jié)果C＞A＞B，即EDTA-2Na質(zhì)量濃度影響最大，抗壞血酸其次，檸檬酸質(zhì)量濃度影響最小。最佳組合為A3B3C1，即EDTA-2Na質(zhì)量濃度為0.03 g/100 mL，抗壞血酸質(zhì)量濃度為0.12 g/100 mL，檸檬酸質(zhì)量濃度為0.8 g/100 mL。

為進(jìn)一步驗(yàn)證優(yōu)化工藝的可靠性和合理性，在最佳試驗(yàn)條件（EDTA-2Na質(zhì)量濃度0.03 g/100 mL，抗壞血酸質(zhì)量濃度0.12 g/100 mL，檸檬酸質(zhì)量濃度0.8 g/100 mL）對(duì)香菇進(jìn)行護(hù)色處理，重復(fù)3次，最終得出黃桃脆片的白度值為58.25，優(yōu)于正交試驗(yàn)表中所有香菇護(hù)色后的白度值，另外測(cè)得此條件下香菇的ΔE值為0.89，表明上述優(yōu)化結(jié)果穩(wěn)定可靠。

表6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2.3 烘烤后產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)和脆度分析

將微波干燥后的香菇片在60℃下烘烤10 min，對(duì)干燥完成的香菇脆片進(jìn)行感官評(píng)分和脆度測(cè)試。

感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)得分見(jiàn)表7，焙烤階段香菇脆度測(cè)試見(jiàn)圖1。

表7 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)得分

圖1 焙烤階段香菇脆度測(cè)試

由表7可知，通過(guò)成品香菇脆片的感官評(píng)價(jià)，香菇脆片形態(tài)的感官評(píng)分為35分，說(shuō)明香菇脆片表面較平整；香菇脆片色澤的感官評(píng)分約27分，色澤較均勻，而香菇脆片口感的感官評(píng)分達(dá)到28分，味道鮮美，較為酥脆。總體感官評(píng)分為90分。同時(shí)由圖1可知，所對(duì)應(yīng)的香菇脆片的脆度值為182.4 g。

3 結(jié)論

優(yōu)化了非油炸香菇脆片的干燥工藝，首先將香菇脆片進(jìn)行護(hù)色工藝優(yōu)化，接下來(lái)進(jìn)行流化-微波-焙烤三段式聯(lián)合干燥，得到結(jié)論如下：

（1） 香菇預(yù)處理的較優(yōu)護(hù)色液配方是EDTA-2Na質(zhì)量濃度0.03 g/100 mL，抗壞血酸質(zhì)量濃度0.12 g/100 mL，檸檬酸質(zhì)量濃度為0.8 g/100 mL，此時(shí)香菇白度值為58.25，ΔE值為0.89，護(hù)色效果較好。

（2）在上述護(hù)色條件下，控制流化風(fēng)速672 m3/h，流化干燥的溫度60℃，微波功率400 W，時(shí)間120 s，于60℃下烘烤10 min，制得的香菇脆片色澤均勻，味道鮮美，感官評(píng)分為90分，脆度值為182.4 g。