不同前處理方式對真空油炸香菇脆片品質的影響

吳麗萍，袁夢緣，徐江，王穎悅，胡長玉

（1.黃山學院生命與環境科學學院，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）被譽為“菇中皇后”，因味道鮮美、營養豐富而深受廣大消費者喜愛。香菇不僅蛋白質、膳食纖維、礦物質等營養成分含量豐富，而且富含香菇多糖、香菇核酸、香菇多肽等多種活性物質，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，在保存期內因自身的呼吸作用易導致顏色褐變，水分散失，從而影響食用品質和商品價值。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、營養豐富，不僅符合香菇產業的市場發展需求，更能滿足人們的日常飲食消費需求，因此具有廣闊的市場開發前景。

目前香菇脆片的生產方式較為成熟，大多為真空油炸膨化、真空冷凍干燥、真空微波干燥、氣流膨化技術等。不管采用何種脫水干制工藝都離不開前期預處理，不同的前處理方法對產品最終的品質有不同影響[1]。香菇在熱加工中易發生褐變，繼而影響香菇脆片的食用品質和商品價值。此外，在目前生產條件下，香菇子實體中二氧化硫嚴重超標，主要原因是培養基中的硫酸根[3]。因此，香菇易褐變、二氧化硫超標問題一直阻礙香菇產業的發展[4]。本文針對香菇易褐變、二氧化硫殘留量高等問題開展護色、脫硫前期預處理，采用過氧化氫法、超聲-熱燙法、超聲-復配護色脫硫劑3種不同的方法分別對香菇片進行預處理，研究其對香菇脆片品質的影響，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）：河北遵義食用菌農業合作社；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、碘標準滴定溶液、葡萄糖、苯酚、硫酸（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

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

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

原料驗收→修整、清洗→瀝水→殺青→冷卻→切片→護色、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）→調味→包裝

1.3.2 超聲-復配護色脫硫劑最佳工藝條件的確定

優選外形完整，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，立即進行護色、脫硫處理，然后經速凍、真空油炸、真空脫油得到香菇脆片。以過氧化氫質量濃度（0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%）、超聲波功率（100、150、200、250、300 W）、VC質量濃度（0.30%、0.40%、0.50%、0.60%、0.70%）、檸檬酸質量濃度（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，根據前期單因素試驗結果確定各因素的試驗水平，并進行四因素三水平正交試驗設計，因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平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，調節溶液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，并置于超聲波發生器內，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-復配護色脫硫劑組：將香菇片置于200 W超聲波發生器，在VC質量濃度0.70%、檸檬酸質量濃度1.10%的復配護色劑中浸泡30 min，漂洗瀝水后放置于200 W超聲波發生器中，用質量濃度0.06%的過氧化氫溶液浸泡1 h。瀝干后按照1.3.1工藝流程進行速凍、真空油炸、真空脫油，最終得到香菇脆片成品。同時將未經過前處理的香菇脆片設立為對照組。

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經過氧化氫、超聲-熱燙、超聲-復配護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。以未經護色處理為對照組，每組重復試驗3次，取平均值，并按式（1）計算褐變抑制率。

式中：R為褐變抑制率，%；A0為護色處理組吸光度；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-復配護色脫硫劑組的香菇脆片，用食品粉碎機粉碎后，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內不褪色，記下所用標準液體積。設未經處理香菇組為對照組，每組重復試驗3次，取平均值，并按式（2）計算二氧化硫含量。

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

1.3.6 硬度和脆度測定

參考文獻[7]的方法并稍作修改，采用質構儀按如下條件測定。探頭型號為HDP/3PB三點彎曲探頭；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所移動的距離來表示，距離越小表明脆度越大[8]。每樣隨機選取3個點，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

由20位具有食品感官評價經驗的人員組成感官評價小組，從產品色澤、形態、滋味、口感4個方面進行綜合評價，具體感官評分標準見表2。

表2 香菇脆片感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of Lentinus edodes chips

1.4 數據處理

運用Origin 8.0軟件對數據處理并繪圖，采用SPSS 24.0統計軟件中的單因素方差分析Duncan’s多重比較法分析數據間的顯著差異，P＜0.05表示差異顯著，每組試驗重復測定3次。

2 結果與分析

2.1 正交試驗優化超聲-復配護色脫硫劑工藝

正交試驗結果分析見表3。

表3 正交試驗結果分析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為過氧化氫質量濃度（A）＞VC質量濃度（C）＞超聲波功率（B）＞檸檬酸質量濃度（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為過氧化氫質量濃度（A）＞檸檬酸質量濃度（D）＞超聲波功率（B）＞VC質量濃度（C），二氧化硫殘留量較低的工藝參數為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。因此考慮生產實際及降低成本，選擇B2、C3、D2作為適宜的工藝參數，最終確定超聲-復配護色脫硫劑的最優組合為A3B2C3D2，即過氧化氫質量濃度0.06%，超聲波功率200 W，VC質量濃度0.70%，檸檬酸質量濃度1.10%。在此條件下進行驗證試驗，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，優于正交試驗中的任何一組，因此該工藝條件下處理的香菇脆片可達到較好的護色、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

褐變抑制率是評價香菇發生褐變的重要指標之一，直接影響香菇脆片的外觀品質。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-復配護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）。這是因為過氧化氫抑制了多酚氧化酶和酚類物質的消耗，不同程度地提高了過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶活力，有效地增強了抗氧化防護能力，從而抑制了褐變速率[11]。雖然超聲波-熱燙可通過強烈的熱力物理作用，快速降低酶的活性，防止酶促褐變的產生，但過程中易造成組織軟化和部分營養物質流失等問題[12-13]。超聲-復配護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重要標準，食用含二氧化硫量過多的產品會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-復配護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%。顯著性分析結果表明，超聲-復配護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）。過氧化氫為強氧化劑，二氧化硫具有較強的還原性，兩者接觸后發生氧化還原反應，生成較為穩定的硫酸鹽，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部溶出的速度，同時利用超聲波的空化和機械作用，從而加快傳質作用，使二氧化硫更快速地逸出[17]。經超聲-復配護色脫硫劑處理的香菇脆片二氧化硫殘留量低于其它3組，可見超聲作用協同復配護色脫硫劑對香菇脆片的護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構的兩個重要指標，直接影響產品食用口感[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-復配護色脫硫劑組的硬度值差異不顯著（P＞0.05），說明超聲-復配護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-復配護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部組織結構發生萎縮和變形，增加了組織的堅實性，呈現出較高的硬度[13，19-20]。

疏松多孔的空間結構能夠使產品具有較好的脆性[8]，脆度值越小，表示產品的口感越酥脆[20]。超聲-復配護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）。這可能因為過氧化氫對香菇脆片內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，加速組織骨架的構成，改變了香菇脆片內部組織，造成脆度的提高[21]。此外，超聲-熱燙和超聲-復配護色脫硫劑利用超聲波可以使物料反復壓縮和拉伸，不斷收縮和膨脹，形成海綿狀結構，這種海綿狀結構可能是導致產品脆度增加的原因[22-24]。通過香菇脆片硬度和脆度的對比，發現3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[25]的研究得出硬度與脆度沒有必然聯系的觀點相吻合。

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，會導致產品形變，直接影響產品感官品質[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-復配護色脫硫劑組（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生了部分萎縮和變形，物料表觀形態體積呈縮小趨勢[13，26-27]，這與超聲-熱燙處理提高了香菇脆片的硬度結果相對應。超聲-復配護色脫硫劑組的香菇脆片體積皺縮比更接近1，形態改變小，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品的營養價值[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-復配護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-復配護色脫硫劑組，這是因為多糖在高溫下易發生美拉德反應從而發生損失，且這兩種處理方式使得香菇脆片收縮嚴重、結構致密，影響香菇脆片的外形及硬度。超聲-復配護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-復配護色脫硫劑組與對照組差異顯著（P＜0.05）。其中超聲-復配護色脫硫劑組感官評分高于對照組12.82%，在此前處理條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 結論

在前期單因素預試驗的基礎上，通過正交試驗優化了香菇脆片前期護色、脫硫工藝，確定了超聲-復配護色脫硫劑的最佳工藝條件為過氧化氫質量濃度0.06%、超聲波功率200 W、VC質量濃度0.70%、檸檬酸質量濃度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-復配護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處理工藝提供一定的理論參考。