基于復水能力和流變學性質的速食銀耳羹熬煮工藝優化

于群，張濤，范柳萍

（江南大學食品學院，江蘇無錫 214122）

銀耳（Tremellafuciformis）是一種廣泛食用的東亞銀耳科真菌。作為一種食用和藥用真菌，銀耳富含碳水化合物、蛋白質、膳食纖維、維生素和礦物質元素[1]。此外，由于其具有改善胃腸功能、補肺、補腎、等作用，被譽為“真菌之冠”。銀耳多糖具有顯著的生物活性，包括抗炎、抗氧化和免疫調節作用[1-2]。當前，國內外對銀耳的研究主要集中于其功能性成分銀耳多糖的提取及應用方面，研究人員將銀耳中的多糖成分提取出來制成護膚品及功能食品，以提高產品的功能性價值[3]。作為一種來源廣泛、營養價值高的食用真菌，銀耳類產品在食品方面也具有廣闊的應用空間。然而，各類市售銀耳產品中，鮮銀耳及銀耳干制品占比較大，初級銀耳產品未經加工，導致產品附加值低，很大程度上限制了銀耳的經濟效益。

速食銀耳羹由于質量輕、含水量低和即食特性被認為是一種方便食品。良好的湯料品質是速食湯料復水后優良品質的前提，研究發現不同的熬煮工藝會對湯料品質產生不同影響。張小永等[4]研究發現改變牛骨熬制的工藝條件可以調控熬煮液的品質，當添加0.41 mol/L 的檸檬酸，同時設置熬煮時間為173 min，熬煮溫度為126 ℃時，可以獲得總氮含量最高的熬煮液。韓輝等[5]以感官評價為指標及體系中可溶性固形物和可溶性蛋白含量為依據，通過響應面試驗進行優化，發現即食雞湯的最佳工藝參數是熬煮壓力0.19 MPa，熬煮時間53 min，熬煮溫度113 ℃。閆俊霖等[6]將銀耳片與清水按1∶5 的比例（質量比）導入鍋中熬煮90 min后，繼續用湯的余溫燜煮20 min，制備出了符合條件、品質優良的即食銀耳湯塊。由此可見，熬煮工藝對湯料的品質存在較大影響，因此從熬煮工藝出發，探究其對新鮮銀耳羹及干制品復水后銀耳羹品質的影響，以期為速食銀耳羹的發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮銀耳、冰糖（食品級）：市售；檸檬酸、小蘇打（食品級）：河南萬邦化工科技有限公司；考馬斯亮藍G-250、牛血清蛋白、磷酸、乙醇、苯酚、濃硫酸、液體石蠟（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 主要設備

HGJR-02 紅外加熱爐：河南中良科學儀器有限公司；Alpha 1-4 LSC Christ 冷凍干燥機：北京博勱行儀器有限公司；CM-2300D 測色色差儀：日本Konica Minolta股份有限公司；L8 型紫外可見分光光度計：上海儀電分析儀器有限公司；DSC3 差示掃描量熱儀：瑞士梅特勒-托利多公司；TA-XT2i 物性分析儀：英國SMS 公司；DISCOVERY HR-3 流變儀：美國TA 儀器公司；WAY型阿貝折光儀：上海儀電物理光學儀器有限公司；BDF-86348 低溫水箱：山東博科生物產業有限公司；101-0A 烘箱：惠州市捷揚環保設備有限公司；TA.XTC-18 物性測試儀：上海保圣實業發展有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 新鮮銀耳羹的制備

挑選新鮮銀耳，去除底部黃色及木質化部分，充分清洗后剪成約1.5 cm×1.5 cm 小塊，瀝干備用。銀耳片按質量比1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14 與水混合，加入其總質量4%的冰糖，煮沸后于紅外加熱爐上熬煮60 min；不同熬煮時間：銀耳片與水按質量比1∶8 混合，加入其總質量4%的冰糖，分別熬煮30、45、60、75、90 min。

1.3.2 脫水和復水銀耳羹的制備

待銀耳羹完全冷卻后，取（1.00±0.02）kg 銀耳羹裝盒，盒子大小為7 cm×5 cm，固定樣品厚度為2 cm，每盒約裝入50 g 銀耳羹，隨后將樣品置于-35 ℃中預凍48 h。將預凍之后的樣品置于冷凍干燥箱內冷凍干燥至水分含量小于5%，設置冷凍干燥機冷阱溫度為-54 ℃，干燥過程中壓力維持在（0.100±0.005）Pa，將脫水后的銀耳羹稱為速食銀耳羹；向制備好的脫水銀耳羹塊中加入100 ℃熱水，補充干燥過程中損失水分，復水至干燥前質量[7]，即得復水銀耳羹。

表1 不同樣品制備過程Table 1 Preparation processes of different samples

1.3.3 共晶點和共熔點的測定

采用差式掃描量熱儀測定樣品中新鮮銀耳羹的共晶點（Tf-DSC）和共熔點（Tm-DSC），以10 ℃/min 的掃描速率進行25～-30 ℃、-30～25 ℃的溫度掃描，得到差示掃描量熱（differential scanning calorimetry，DSC）曲線，氮氣流速設為50 mL/min。

1.3.4 質構性質的測定

采用質構儀測定速食銀耳羹的硬度值及酥脆性數值，參考Peng 等[8]的方法并作適當修改，具體為采用直徑為2 mm 的圓柱體探頭，測前速度為1 mm/s，測時速度為1 mm/s，測后速度為5 mm/s，測試距離為8 mm，觸發力為15 g，每個樣品平行測定6 次。

1.3.5 總固形物和可溶性固形物含量的測定

新鮮銀耳羹及復水銀耳羹的總固形物含量采用105 ℃烘箱法干燥至質量恒定后進行測定。可溶性固形物含量用手持阿貝折光儀測定：滴加液體至折光儀的透鏡上，以去離子水作參考，結果以百分比（%）表示。

1.3.6 可溶性蛋白和多糖含量的測定

可溶性蛋白的測定采用考馬斯亮藍G-250 法，結果根據牛血清白蛋白標準溶液計算。多糖含量按照苯酚-硫酸法進行檢測[9]。

1.3.7 色差的測定

使用測色色差儀測定新鮮銀耳羹和復水銀耳羹的顏色差異，使用ΔE描述總色差值，計算公式如下。

式中：L0、a0、b0為新鮮銀耳羹的亮度值、綠色/紅色值、藍色/黃色值；L*、a*、b*為復水后銀耳羹亮度值、綠色/紅色值、藍色/黃色值，每個樣品平行測定6 次。

1.3.8 流變性質的測定

穩態剪切測試：采用40 mm 平板，設置間隙為1 mm，測試之前樣品平衡30 s，在25 ℃條件下進行剪切速率為0.01～1 000 s-1的掃描，記錄銀耳羹湯羹黏度隨剪切速率的變化。

應變掃描測試：固定頻率1 Hz，25 ℃條件下在應變范圍0.1%～1 000% 內掃描以確定線性黏彈區（linear viscoelastic region，LVR）。

頻率掃描測試：在1% 的恒定應變下進行頻率掃描測試，溫度為25 ℃，角頻率范圍為0.1～10 rad/s，測定湯羹的儲能模量G′及損耗模量G″。

溫度掃描測試：在1% 的恒定應變下進行溫度掃描以測定湯羹模量變化，溫度從25 ℃線性升高至80 ℃，然后線性下降到25 ℃，升溫和降溫速率均設定為5 ℃/min。為防止水分蒸發，樣品邊緣滴加低黏度的液體石蠟油。

1.3.9 感官評價

速食銀耳羹的感官評價由食品專業人士組成的感官評定小組（15 人）進行感官評價，評價標準參照張園[10]的方法并稍作修改，如表2 所示。

表2 感官評價評分標準Table 2 Sensory evaluation scoring standard

1.4 數據分析

所有試驗均重復3 次，結果以平均值±標準差的形式表示。數據及圖像處理分別采用Excel 2016 和Origin 9.0，數據分析采用SPSS 19.0 軟件，并通過Duncan多重比較結果差異。

2 結果與分析

2.1 熬煮工藝對速食銀耳羹脫水前共晶點和共熔點的影響

共晶點和共熔點是冷凍干燥過程中重要的物性參數。為保證物料的完全凍結，所設預凍溫度應低于共晶點10～20 ℃[11]，預凍溫度過低，會增加生產成本；預凍溫度過高，物料未被完全凍結，在干燥過程中易發生皺縮塌陷等現象[12]。在冷凍干燥過程中，升華溫度也不能高于物料共熔點，否則冰晶融化后會對產品質量產生不利影響[12]。采用DSC 法分別測定了新鮮銀耳羹液體湯羹和固體銀耳片的共晶點和共熔點，結果見圖1。

圖1 熬煮工藝對新鮮銀耳羹脫水前共晶點和共熔點的影響Fig.1 Effect of processing condition on eutectic point and comelting point of instant T.fuciformis soup before dehydration

如圖1 所示，所有樣品的共熔點均在-5 ℃左右。此外，隨著銀耳與水質量比的增加及熬煮時間的延長，液體湯羹的共晶點逐漸降低，最低達-21.17 ℃，主要原因在于水添加量的增加及熬煮時間的延長使湯羹黏度不斷增大，湯羹中固形物含量高，水分的可利用程度及水分子的可活動性降低[13]。不同銀耳與水質量比制備的新鮮銀耳羹中固體銀耳片的共晶點在-20 ℃左右，不同熬煮時間制備的新鮮銀耳羹中固體銀耳片共晶點為-15.17～-22.83 ℃，主要原因是固體銀耳片中溶出溶質含量的不同[14]。綜上可知，所有測試樣品的共晶點均高于-25 ℃，因此，設置預凍溫度為-35 ℃。

2.2 熬煮工藝對速食銀耳羹質構性質的影響

食品的質構特性是進行食品物理性質分析的基礎，也是消費者進行感官評價的一個關鍵指標。熬煮工藝對速食銀耳羹塊質構特性的影響見表3。

表3 熬煮工藝對速食銀耳羹塊質構特性的影響Table 3 Effect of processing condition on textural properties of instant T.fuciformis soup

如表3 所示，不同銀耳與水質量比及不同熬煮時間制備的速食銀耳羹塊數值均有顯著性差異（P＜0.05）。隨著加水量的減少及熬煮時間的延長，速食銀耳羹塊的硬度及酥脆性數值不斷增大，當銀耳與水質量比為1∶6 時，硬度和酥脆性數值分別達150.84 g 和116.00 g，熬煮時間為90 min 時，硬度和酥脆性數值分別達167.78 g 和138.00 g。體系的組成在很大程度上影響了樣品的質構，加水量越多，熬煮時間越長，湯羹黏度越大，體系中固形物含量越高，水分含量越低，所形成的冰晶越少，因而在冷凍干燥過程中形成了更少的多孔結構，導致更高的硬度和酥脆性數值[15]。另一方面，由于過多的加水量及過短的熬煮時間所制備出的速食銀耳羹塊具有相對較低的質構數值，產品也產生了較多碎屑。因此，考慮到速食銀耳羹塊產品包裝及運輸的便捷性，需要避免選擇硬度及酥脆性數值偏低的樣品。

2.3 熬煮工藝對速食銀耳羹塊復水能力的影響

干制品的復水是一個復雜過程，受到加工技術、食品特性、介質黏度等多種因素的影響[16]。在復水過程中，毛細管擴散是固體干燥樣品最關鍵的機制[17]，而潤濕性、溶脹性、下沉性、分散性和溶解性是液體物料干燥后復水的重要性質[18]。銀耳羹中包括固體銀耳片和液體湯羹，速食銀耳羹塊的復水過程包括脫水后的湯羹固體溶解在水中以及固體銀耳片吸水復原兩個方面，且作為一個黏稠體系，尋常的瀝水稱重法難以評估產品的復水能力，因此以液體湯羹為研究對象，比較新鮮銀耳羹湯羹及復水銀耳羹后湯羹中基本物質的含量差異，進一步評估復水能力，結果如圖2 所示。

圖2 熬煮工藝對速食銀耳羹復水能力的影響Fig.2 Effect of processing condition on rehydration capacity of instant T.fuciformis soup

由圖2 可知，隨著加水量的增加和熬制時間的延長，液體湯羹的黏度增加，固形物、可溶性蛋白和多糖含量與黏度具有相似的趨勢。水的添加稀釋了銀耳中溶出物質的含量，而熬煮時間的延長則會導致更多的物質溶解到湯羹中，而當熬煮時間超過60 min 時，銀耳中物質的溶出速率減緩。圖2 中總固形物含量差異表明，與新鮮湯羹相比，復水后樣品的總固形物含量差異不大，說明在冷凍干燥過程中物料損失小，制備的產品質量高。熬煮工藝影響速食銀耳羹塊的復水能力，加水量的降低及熬煮時間的延長導致新鮮湯羹黏度的增大及湯羹中溶出物質含量的升高。當以新鮮湯羹為對照時，隨著加水量的降低及熬煮時間的延長，復水湯羹的可溶性固形物、可溶性蛋白及多糖含量與相應新鮮湯羹中含量的差異增大，表明了復水能力降低（圖2）。總體而言，初始新鮮湯羹黏度較低時，所制備的速食銀耳羹塊也具備更好的復水能力，主要原因是黏度較大的體系更易阻礙復水過程中固體銀耳片對水的吸收[19]。同時，在低黏度溶液中，湯羹中銀耳多糖的多糖鏈剛性更小，流動性更強，有更快的移動速度以適應水分子[20]。Mastrocola 等[21]也曾發現當復水體系中的溶液濃度增高時，干草莓片的吸水能力也會降低。此外，由于孔隙會極大影響復水能力[16]，松散、多孔的物料結構更易與水結合[22]，黏度高的樣品固形物含量也高，干燥過程中形成的孔隙率會降低，從而進一步降低復水能力。

2.4 熬煮工藝對速食銀耳羹復水后黏度的影響

熬煮工藝對速食銀耳羹脫水前和復水后黏度的影響如圖3 所示。

圖3 熬煮工藝對新鮮銀耳羹脫水前和復水銀耳羹黏度的影響Fig.3 Effect of processing condition on viscosity of instant T.fuciformis soup before dehydration and after rehydration

由圖3 可知，隨著加水量的減小和熬制時間的延長，液體湯羹的黏度增加，固形物、可溶性蛋白和多糖含量與黏度具有相似的趨勢。水的添加稀釋了銀耳中溶出物質的含量，而熬煮時間的延長則會導致更多的物質溶解到湯羹中，而當熬煮時間超過60 min 時，銀耳中物質的溶出速率減緩。

2.5 熬煮工藝對速食銀耳羹復水后色差的影響

圖4 顯示了銀耳與水質量比及不同熬煮時間條件下速食銀耳羹復水前后銀耳羹的色差，ΔE值越大，表明復水后銀耳羹與新鮮銀耳羹色差越大。

圖4 熬煮工藝對速食銀耳羹復水后色差的影響Fig.4 Effect of processing condition on color difference of instant T.fuciformis soup after rehydration

由圖4 可知，銀耳與水質量比為1∶6 和1∶8 的樣品與其余樣品銀耳與水質量比1∶10～1∶14 相比存在顯著性差異（P＜0.05），同樣，當熬煮時間超過60 min 時，色差值也相應更高，差異更明顯，可能原因是新鮮銀耳湯羹黏度大，干燥后復水能力差，部分固體銀耳片附著在一起，未充分吸收水分還原[23]。因此，在高黏度樣品的復水能力差的情況下，總色差值較高。

2.6 熬煮工藝對速食銀耳羹塊復水后流變特性的影響

2.6.1 熬煮工藝對速食銀耳羹塊復水后穩態流變性質的影響

不同熬煮工藝下制備的速食銀耳羹復水后穩態流變如圖5 所示。

圖5 熬煮工藝對速食銀耳羹復水后穩態流變性質的影響Fig.5 Effect of processing condition on steady rheological property of instant T.fuciformis soup after rehydration

由圖5 可知，所有樣品在剪切開始時均出現了一個小的牛頓平臺，表明初始時黏度與剪切速率無關，隨著加水量減少和熬煮時間的延長，牛頓平臺越來越不明顯[24]。樣品的黏度隨著剪切速率的增加而降低，表現出剪切稀化行為，黏度更大的樣品剪切變稀行為更明顯，原因在于剪切作用下分子內或分子間相互作用的破壞[25]。增加的剪切速率也提高了液體湯羹的流動性，降低了多糖分子間的糾纏密度，導致黏度降低[26]。湯羹的黏度隨著加水量減少和熬煮時間延長而增大，進一步表明銀耳多糖的高含量是導致體系黏度大的主要因素[27]。

2.6.2 熬煮工藝對速食銀耳羹塊復水后應變掃描結果的影響

復水銀耳羹的應變掃描測試如圖6 所示。

圖6 熬煮工藝對速食銀耳羹復水后應變掃描結果的影響Fig.6 Effect of processing condition on strain scanning result of instant T.fuciformis soup after rehydration

由圖6 可知，所有樣品都具有寬范圍的線性黏彈性區域（LVR）。儲能模量（G′）和損耗模量（G″）在LVR期間（主要在0.1%～20% 范圍內）均保持恒定，隨后在超過臨界應變30%時模量降低。LVR 內G′和G″不變表明體系不依賴于剪切應變，而超過LVR 區間G′和G″的減小是由于更高的剪切應變引起復水湯羹體系結構的破壞。為了后續研究，選擇剪切應變1% 來進一步測量動態流變特性。

2.6.3 熬煮工藝對速食銀耳羹塊復水后頻率掃描結果的影響

熬煮工藝對速食銀耳羹復水后頻率掃描結果的影響結果如圖7 所示，儲能模量（G′）和損耗模量（G″）分別表示湯羹樣品的彈性和黏性特征，損耗因子（tanδ）是G″與G′的比值。

圖7 熬煮工藝對速食銀耳羹復水后頻率掃描結果的影響Fig.7 Effect of processing condition on frequency scanning result of instant T.fuciformis soup after rehydration

由圖7 可知，所有樣品均表現出彈性和黏性特征，表明所有復水后的液體銀耳羹都是黏彈性體系。模量具有頻率依賴性，G′和G″值隨著角頻率的增加而增加，G′的增加幅度略大于G″，從而導致整個掃描過程中tanδ逐漸減小。樣品在低頻區域表現為類液體行為（G″＞G′或tanδ＞1）而高頻區域表現為類固體行為（G″＜G′或tanδ＜1），G′和G″曲線在頻率范圍內的交點表明體系中形成糾纏網絡，并在較高頻率下具有明顯的類固體行為趨勢[24]。G′和G″表現出對湯羹中多糖濃度的極大依賴性，在不同的熬煮條件下，由于較少的加水量和較長的熬煮時間所制備的樣品中多糖濃度較高，因而表現出較高的模量，表明形成了更強的網絡結構[28]，可能原因是在較大黏度下大分子間的相互作用隨著距離的減小而增大。在所測定的樣品中均觀察到G′和G″交叉點的存在，即tanδ=1 的點，不同銀耳與水質量比和熬煮時間的交叉點對應角頻率大小依次為1∶6＜1∶8＜1∶10＜1∶12＜1∶14 和90 min＜75 min＜60 min＜45 min＜30 min，這與液體中的固體含量（主要是多糖）密切相關，一般來說，隨著體系黏度和多糖含量的增加，交叉點會向低頻轉移，表現出更好的凝膠特性和體系穩定性[29]，而多糖濃度低的溶液體系表現出更多的黏性性質。

2.6.4 熬煮工藝對速食銀耳羹塊復水后溫度掃描結果的影響

圖8 顯示了復水銀耳羹的溫度掃描情況。

圖8 熬煮工藝對速食銀耳羹復水后溫度掃描結果的影響Fig.8 Effect of processing condition on temperature scanning result of instant T.fuciformis soup after rehydration

由圖8 可知，隨著溫度的升高，G′和G″減小，而tanδ增加，主要原因是溫度升高后，湯羹體系流動性增加，黏度降低。研究表明，溫度會影響多糖溶液的凝膠和熔融過程[30]，G′和G″的交叉點（tanδ=1）的存在表明溫度掃描中完成了凝膠熔融過程，分別將加熱和冷卻過程的G′和G″定義為熔化溫度（Tm）和凝膠溫度（Tg）[30]。Tm和Tg都表現出對銀耳與水質量比和熬煮時間的高度依賴性。在加熱過程中，不同銀耳與水湯羹的Tm在50～67 ℃間變化，加水量越高，湯羹黏度越大，Tm越高，當熬煮不同時間時，Tm也隨熬煮時間延長而變大，這表明Tm的差異主要是由湯羹中的多糖含量不同引起的。在較低溫度下，湯羹體系中氫鍵較多，多糖分子運動較少，易形成弱凝膠，而當溫度超過45 ℃時，所有樣品體系中凝膠減弱，均表現出黏性行為，可能原因是多糖的螺旋結構變成了無規卷曲。此外，所有測定樣品的Tm和Tg值相近，加熱曲線與冷卻曲線幾乎完全重合，這說明銀耳湯羹具有熱可逆特性。

2.7 感官評價

圖9 為不同熬煮工藝對速食銀耳羹感官評價影響的結果。

圖9 熬煮工藝對速食銀耳羹感官評價的影響Fig.9 Effect of processing condition on sensory evaluation of instant T.fuciformis soup

由圖9 可知，隨著加水量的增加和熬煮時間的延長，感官評分均呈現先升高后下降的趨勢。一方面，過高的加水量和過短的熬煮時間所制備的速食銀耳羹塊易產生碎屑，盡管具有較好的復原性，但整體口感偏稀。當加水量偏少且熬煮時間偏長時，速食銀耳羹塊碎屑較少，狀態評分高，但由于初始湯羹較為黏稠，凍干后的產品復原性較差。

3 討論與結論

熬煮工藝（銀耳與水質量比及熬煮時間）影響速食銀耳羹塊的品質。在銀耳與水質量比1∶6～1∶14 及熬煮時間30～90 min 時，隨著銀耳與水質量比的降低及熬煮時間的延長，銀耳羹黏度增大，湯羹中溶出的可溶性固形物、可溶性蛋白及多糖含量也增加。差式掃描量熱結果表明，所有樣品的共晶點均在-25 ℃以上，共熔點在-5 ℃左右。熬煮工藝影響速食銀耳羹的質構特性及復水能力，隨著加水量的降低及熬煮時間的延長，速食銀耳羹的硬度及酥脆性數值增大，碎屑減少，而產品的復水能力降低，并與初始湯羹的黏度呈負相關。此外，熬煮工藝影響速食銀耳羹塊復水后的流變性質，流變性質與湯羹中多糖含量密切相關，復水銀耳羹具有頻率、溫度依賴性，在溫度掃描范圍內具有熱可逆性。綜合產品運輸包裝的便利性及凍干產品的復原性結果，選定適宜條件：銀耳與水質量比1∶10，熬煮時間60 min。本研究為速食銀耳羹塊的工業化生產及應用提供理論依據及技術支撐。