棕櫚油基即食食用菌制品工藝優化及其貯藏穩定性研究

張桂美，胡明明,2,張國文*

(1.南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，南昌 330047；2.大馬棕櫚油技術研發(上海)有限公司/MPOB，上海 201108)

食用菌俗稱菇、蕈、菌等，具有葷、素兩者之長，含有豐富的蛋白質、多糖、甾醇類等物質，具有增強免疫力、抗腫瘤、降血糖和降膽固醇等功能，是營養價值非常高的植物性食品，被國際上認為是最理想的蛋白質和營養組合來源[1]。香菇和牛肝菌均是高營養價值的食品，含多種人體所需的營養成分，且味道鮮美獨特，深受人們喜愛。目前關于香菇和牛肝菌的研究主要有加工成各類調味食品[2-3]、活性成分尤其是多糖的提取及相關藥理活性研究[4-6]。

棕櫚油是從油棕果肉中榨取出的純天然油脂，因其生產效率高且富含類胡蘿卜素及維生素E(生育酚和生育三烯酚)、脂肪酸組成比例均衡、易被人體吸收、具有良好的氧化性和煎炸穩定性及價格相對低廉等優勢而被廣泛應用于食品中[7-9]，成為動物油脂、豆油、菜油等油脂的良好替代品，但棕櫚油應用于即食食用菌中的報道極少。因此，本研究以棕櫚油、香菇和牛肝菌為主要材料，通過單因素試驗和響應面法優化即食食用菌的生產工藝條件，并對其貯藏穩定性進行研究，以獲得香味濃厚、口感適宜、攜帶和食用方便的即食食用菌休閑食品，為強化產品的營養價值，提高食用菌的附加值，同時也為棕櫚油在即食食用菌制品中的應用提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 儀器與設備

CAV212電子天平 奧豪斯電子天平中國地區；XY-5數顯恒溫電熱板 鹽城軒源加熱設備科技有限公司；DGG-9140AD型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海森信實驗儀器有限公司；YQ-333炊尚不銹鋼炒鍋 購于淘寶。

1.2 材料與試劑

棕櫚油：天津市聚龍糧油有限公司；菜籽油、大豆油(金龍魚牌)：南昌家樂福超市；香菇、牛肝菌、香辛料：購于江西南昌農貿市場。

1.3 試驗方法

1.3.1 即食食用菌制作工藝流程

參照周書來等[10]的方法，準確稱取一定量的香菇和牛肝菌，充分浸泡后清洗切片(寬約3 mm)，瀝干，加入約6%的食鹽腌制30 min，置于恒溫鼓風干燥箱中烘干至含水量約40%，備用。將一定量的食用油升溫至120～130 ℃，加入適量香辛料浸炸至香辛料干枯、色澤金黃后，過濾，繼續將油溫調至設定值，然后加入菌菇熬制一定的時間，最后將香辛料和菌菇混合裝罐，并用油炸用油液封，自然降溫24 h后感官評定即食食用菌的質量。

1.3.2 單因素試驗

以即食食用菌的感官評分為響應指標，采用單因素輪換法依次考察食用油品種(大豆油、菜籽油、5 ℃棕櫚油、18 ℃棕櫚油、42 ℃棕櫚油)、油菌比(3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1、8∶1)、油炸時間(2，3，4，5，6，7 min)、油炸溫度(110，120，130，140，150，160 ℃)4個因素對即食食用菌感官品質的影響。

1.3.3 響應面試驗

在單因素試驗的基礎上，根據Box-Behnken試驗設計原理[11]，用Design-Expert 10.0.4軟件的Box-Behnken進行響應面優化試驗，優化即食食用菌的制作工藝。

1.3.4 感官品質分析

參考楊藝龍[12]和周書來等[13]的感官評分方法并進行適當調整，對所制得的即食食用菌制品進行感官評價。

組織10位經過專業培訓的品評員對制得的即食食用菌產品進行感官評定，評定內容為香味、滋味、色澤、組織形態4個方面，最后計算樣品的綜合感官評分，取平均值。評定標準見表1。

表1 即食食用菌制品感官評價表Table 1 The sensory evaluation of instant edible fungi

1.3.5 即食食用菌加速貯藏穩定性試驗

以市售植物油基牛肝菌樣品A和市售植物油基牛肝菌樣品B作為對照，將制備好的即食食用菌置于(40±0.1)℃的恒溫培養箱中，貯藏3個月，每隔15 d取樣，按表1對其進行感官評價，并測定即食食用菌中油脂的酸價和過氧化值，測定方法分別參照GB 5009.229-2016[14]中的“冷溶劑指示劑滴定法”和GB 5009.227-2016[15]中的“滴定法”。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 食用油類型對即食食用菌感官品質的影響

以感官評分為縱坐標，分析不同熔點的棕櫚油(5，18，42 ℃)和市場上常用油炸用油(大豆油、菜籽油)對即食食用菌品質的影響。由圖1可知，5 ℃棕櫚油制得的即食食用菌感官評分要優于18 ℃和42 ℃棕櫚油，且5 ℃棕櫚油對應的感官評分與大豆油、菜籽油制得的產品的感官評分基本相同，沒有顯著性差異(P>0.05)。因此，采用100%的5 ℃棕櫚油作為油炸用油進行后續試驗。

圖1 食用油品種對即食食用菌感官品質的影響Fig.1 The effect of edible oil varieties on the sensory scores of instant edible fungi

2.2 油菌比對即食食用菌感官品質的影響

由圖2可知，當5 ℃棕櫚油與菌菇質量比為3∶1、4∶1或5∶1時，產品的感官評分逐漸升高，但沒有顯著性差異(P>0.05)，這可能是由于菌菇的投放量較大，使得油溫迅速下降，風味和鮮味物質的溶出受到一定的阻礙，影響其香味和口感，導致感官評分存在差異但不明顯；當油菌質量比達到6∶1及以上時，感官評分隨著油菌比的增大而呈明顯下降趨勢，可能是由于油脂的投放量過多，香味和鮮味變淡，從而導致樣品的綜合感官評分降低。因此，選擇最佳油菌比為6∶1。

圖2 油菌比對即食食用菌感官品質的影響Fig.2 The effect of the mass ratios of oil to fungi on the sensory scores of instant edible fungi

2.3 油炸時間對即食食用菌感官品質的影響

油炸時間的長短影響著食品的色澤、風味等感官品質，油炸時間過短，食品中的風味物質未能完全溶出，易導致食品不熟、色澤淺淡且口感欠佳；而油炸時間過長，又易導致食品色澤過深甚至焦黑，口味不適[16]，從而影響產品的質量，因此要合理控制油炸時間。由圖3可知，隨著油炸時間的延長，即食食用菌的感官評分先升高后下降，并在油炸時間為5 min時評分最高，故選擇5 min作為油炸時間進行后續試驗。

圖3 油炸時間對即食食用菌感官品質的影響Fig.3 The effect of frying time on the sensory scores of instant edible fungi

2.4 油炸溫度對即食食用菌感官品質的影響

油炸溫度是影響油炸食品質量的主要因素之一，影響著食品炸制的成熟速度、口感、風味和色澤。溫度偏低使得菌菇中的香味和鮮味物質溶解不充分，溫度過高則容易導致糊化并有異味。由圖4可知，在一定范圍內，即食食用菌的感官評分隨著油炸溫度的升高而呈先升后降的趨勢，當油炸溫度為140 ℃時感官評分最高，表明在此溫度下產品的香味、滋味、色澤及組織狀態4個方面的整體評價較好。因此，油炸溫度選擇140 ℃較為理想。

圖4 油炸溫度對即食食用菌感官品質的影響Fig.4 The effect of frying temperature on the sensory scores of instant edible fungi

2.5 響應面試驗結果

采用Design-Expert 10.0.4軟件進行數據處理，根據單因素試驗的結果，選擇油菌比(A)、油炸時間(B)、油炸溫度(C)3個因素為變量，感官評分(Y)為響應值，設計三因素三水平的響應面試驗以獲得最優的配方參數，共進行17次試驗，其中析因試驗12次，中心組合試驗重復5次。響應面Box-Behnken試驗因素與水平見表2，試驗設計及結果見表3。

表2 試驗因素水平及編碼Table 2 The factors and levels of response surface analysis test

表3 Box-Behnken試驗設計及結果Table 3 The design and results of Box-Behnken test

2.5.1 回歸模型的建立及方差分析

對表3中的數據進行多元回歸擬合，得到油菌比(A)、油炸時間(B)和油炸溫度(C)對感官評分(Y)的二次多項回歸方程為：

Y =87.42+0.68A-0.32B-1.20C+0.4AB-1.05AC-1.2BC-1.54A2-1.94B2-3.98C2。

對回歸模型進行方差分析，結果見表4。

表4 回歸方程的方差分析Table 4 The analysis of variance of regression equation

由表4可知，所建立模型的P<0.0001，說明所得回歸方程具有極顯著性；失擬項不顯著(P>0.05)，說明該模型具有較高的可靠性，回歸方程的擬合度較高；決定系數為0.9903，校正決定系數RAdj2=0.9777，說明高達97.77%的響應值變異性可由該模型解釋，預測值與試驗值的相關性較好；信噪比S/N(Adeq Precision=26.589)大于4，說明信號充足，模型的可信度較高[17]，因此該模型可代替真實試驗點預測和分析不同條件下的感官評分結果。方差分析結果表明，方程中的一次項A、C，交互項AC、BC，二次項A2、B2、C2的影響均極顯著，各因素影響即食食用菌感官評分的主次順序為C>A>B，即油炸溫度>油菌比>油炸時間。

2.5.2 響應面分析

油菌比、油炸時間和油炸溫度3個因素兩兩交互作用對即食食用菌感官評分影響的響應曲面和等高線圖見圖5～圖7。

三維響應面可以直觀、高效地反映出各單因素交互作用對響應值的影響程度，響應面曲線越陡，表明該因素對響應值的影響越大[18]，等高線的形狀越接近橢圓則表明交互作用越強[19]。由圖5～圖7可知，油炸時間和油炸溫度兩因素交互作用的三維響應曲面更陡，等高線形狀更接近橢圓，油菌比和油炸溫度交互作用的影響次之，說明油炸時間和油炸溫度對即食食用菌感官評分的影響最大。

2.5.3 響應面優化結果驗證

根據模型擬分得即食食用菌生產工藝最佳參數為：5 ℃棕櫚油和菌菇比為6.28∶1，油炸時間為5.0 min，油炸溫度為138.1 ℃，預測感官評分為87.63。考慮到實際操作條件，將最佳工藝參數修正為：5 ℃棕櫚油和菌菇比為6.3∶1，油炸時間為5.0 min，油炸溫度為138 ℃。在此修正后的最佳條件下進行3次重復性試驗，結果見表5。即食食用菌感官評分平均值為87.56，相對誤差均不超過0.48%，實際值接近于預測值，表明響應面法優化即食食用菌工藝的可靠性較高。

表5 驗證試驗結果Table 5 The results of verification tests

2.6 貯藏穩定性試驗

2.6.1 貯藏期間即食食用菌感官品質的變化

由圖8可知，在40 ℃的加速貯藏試驗過程中，隨著貯藏時間的延長，3種樣品的感官評分整體呈下降趨勢，但與市售樣品A、B相比，即食食用菌的感官評分變化幅度較小。此外，即食食用菌的初始感官評分略低于市售樣品A、B，但在貯藏45 d之后，其感官評分明顯高于兩個對照樣品，說明在同等條件下，即食食用菌的感官品質更穩定。

圖8 即食食用菌樣品在貯藏期內感官評分的變化Fig.8 The changes in sensory scores of instant edible fungi samples during storage

2.6.2 貯藏期間即食食用菌中油脂酸價的變化

脂肪在長期保藏過程中，由于微生物、酶和熱的作用發生緩慢水解，從而產生游離脂肪酸，酸價則反映脂肪中游離脂肪酸含量的多少，是判斷油脂品質好壞的重要指標之一，酸價過高不僅使油脂的風味變壞，質量下降，還對人體健康造成危害[20]。

由圖9可知，在40 ℃的加速貯藏試驗過程中，即食食用菌和市售植物油基牛肝菌樣品A、B的酸價整體上均隨著時間的延長而緩慢增加，與初始值相比，三者的酸價分別增長了0.20，0.15，0.29 mg/g，但在90 d貯藏期結束后，即食食用菌、市售樣品A、B的酸價仍都滿足GB 2716-2018中規定的酸價≤4 mg/g，且即食食用菌的酸價在各個測定點也均低于另外兩個對照樣品。

圖9 即食食用菌樣品在貯藏期內酸價的變化Fig.9 The changes in acid values of instant edible fungi samples during storage

2.6.3 貯藏期間即食食用菌中油脂過氧化值的變化

油脂中的不飽和雙鍵在室溫條件下，受空氣、溫度、微生物等作用會發生自動氧化反應，生成羥基、羰基等含有氧元素的官能團，這些物質會引起油脂過氧化值的變化[21]。過氧化值是表示油脂和脂肪酸等被氧化酸敗程度的指標之一。 一般來說，過氧化值越高其酸敗程度越高。

由圖10可知，隨著貯藏時間的延長，即食食用菌的過氧化值先增大后減小，在第15天達到最大值(2.79 mmol/kg)，之后逐漸減小；而市售樣品A、B的過氧化值在前45 d呈現先增后減的趨勢，45 d后則處于一個波動狀態。出現上述情況的原因可能是貯藏溫度的升高(40 ℃)加速了油脂的自動氧化，使得氧化的中間產物氫過氧化物含量增加，從而引起過氧化值增大，但氫過氧化物不穩定，易進一步分解成醛、酮、環氧化物等物質，導致過氧化值降低[22]。此外，經過90 d的貯藏期，3種產品的過氧化值均小于9.85 mmol/kg，說明其品質都符合食用標準。

圖10 即食食用菌樣品在貯藏期內過氧化值的變化Fig.10 The changes in peroxide values of instant edible fungi samples during storage

3 結論

研究采用油炸工藝制作一種方便且美味的休閑即食食品，所制得的棕櫚油基即食食用菌以感官評分為指標，通過單因素和響應面法優選最佳配方。結果顯示：5 ℃棕櫚油和菌菇用量比為6.3∶1，油炸時間為5 min，油炸溫度為138 ℃。經驗證，在此條件下制得的棕櫚油基即食食用菌菌菇香氣濃郁，無異味，菌菇質地結實有嚼勁，回味較濃，顏色均一且油炸用油透明清亮，感官評分與理論值基本吻合。制得的棕櫚油基即食食用菌置在40 ℃下恒溫加速貯藏90 d后，其風味良好，感官品質優于兩款市售產品，酸價、過氧化值均符合食用標準，棕櫚油基即食食用菌具有較好的穩定性，表明本試驗利用響應面優化的棕櫚油基即食食用菌最佳工藝參數具有實際參考價值，可為即食食用菌的工業化生產提供一定的理論和技術依據。