范秀芝,史德芳,殷朝敏,邱建輝,程 薇,馮翠萍,孟俊龍,高 虹,*

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所,湖北武漢 430064; 2.國(guó)家食用菌加工技術(shù)研發(fā)分中心,湖北武漢 430064; 3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山西太古 030801)

果蔬糕是一類含有水果或蔬菜成分、由特殊的方法做成的一種蜜餞類休閑食品,因其彈性適宜,酸甜適中,色澤自然,風(fēng)味優(yōu)良,深受人們喜愛(ài)。已報(bào)道的果蔬糕制作原料主要有獼猴桃、柑橘、芒果、鳳梨、藍(lán)莓、番石榴、山楂、紅棗、南酸棗、刺梨等“水果”和胡蘿卜、板栗、南瓜、甘薯葉、紫薯、葛粉、海帶等“蔬菜”[1-2]。本文研究者在前期研究中首次利用黑木耳和杏鮑菇等食用菌復(fù)合紅棗和鮮橙等“水果”開(kāi)發(fā)出一類食用菌類果蔬糕,為區(qū)別普通果蔬糕,將其命名為“食用菌菌糕”[3-4]。

在已公開(kāi)的食用菌菌糕的配方中均未添加防腐劑,為保證食品安全并延長(zhǎng)其保質(zhì)期,需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行殺菌處理,但目前并無(wú)相關(guān)報(bào)道參考。在果蔬糕的研究中,除直接在配料中添加防腐劑外,只有利用氣調(diào)保鮮來(lái)延長(zhǎng)海帶糕保質(zhì)期[5],或是通過(guò)優(yōu)化微波殺菌工藝來(lái)延長(zhǎng)三華李果糕保質(zhì)期的研究[6]。

60Co-γ輻照技術(shù)作為食品加工常用的一種非熱加工技術(shù),可用于果蔬、海產(chǎn)品等食品的保鮮,食品殺蟲、農(nóng)殘等有害物質(zhì)的降解及品質(zhì)改善,食品包裝材料和醫(yī)用器械的滅菌以及誘變育種等各方面[7-10],研究表明60Co-γ輻照在使產(chǎn)品產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)、微生物變化的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品中營(yíng)養(yǎng)及活性成分也產(chǎn)生一定影響[11-13]。

綜上,本文以前期制作的食用菌菌糕為研究對(duì)象,首次采用60Co-γ射線對(duì)食用菌菌糕進(jìn)行輻照殺菌,利用ASLT預(yù)測(cè)食用菌菌糕貨架期,并通過(guò)25 ℃儲(chǔ)存溫度下的產(chǎn)品理化性質(zhì)研究,明確60Co-γ輻照后儲(chǔ)藏期內(nèi)產(chǎn)品品質(zhì)變化規(guī)律,以驗(yàn)證預(yù)測(cè)貨架期的準(zhǔn)確性。本研究可為食用菌菌糕類產(chǎn)品的安全上市、推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黑木耳 隨縣勃朗特農(nóng)產(chǎn)品種植專業(yè)合作社;杏鮑菇 陽(yáng)新新冠生態(tài)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司;木糖醇 山東龍力生物科技股份有限公司;卡拉膠 滕州市匯通生物科技有限公司;鮮橙 市售臍橙;紅棗 市售灘棗;無(wú)水石油醚、硫酸銅、葡萄糖、酒石酸鉀鈉、硫酸鉀、胰蛋白胨、濃鹽酸、硫酸、硼酸、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍(lán)指示劑、氫氧化鈉、95%乙醇、酵母浸膏等 均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

GS400型預(yù)煮鍋、FK-GS型果糕切塊機(jī) 東臺(tái)市百盛食品機(jī)械廠;ZC-KRK-30型空氣能熱泵烘干機(jī) 東莞至成環(huán)保機(jī)械設(shè)備有限公司;ST-118高速枕式包裝機(jī) 漳州松田包裝機(jī)械有限公司;CP213電子分析天平 奧豪斯儀器有限公司;101-2AB型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;HWS-26型恒溫水浴鍋、LHS-150SC恒溫恒濕培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;TA-XT Plus物性測(cè)試儀 英國(guó)SMS公司;CR-400型色彩色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)有限公司;超凈工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司;K9840型自動(dòng)凱氏定氮儀、SH220型石墨消解儀 濟(jì)南海能儀器股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 試樣準(zhǔn)備 按照文獻(xiàn)[3-4]所得最優(yōu)配方,通過(guò)粉碎(勻漿)、混勻、熬煮、倒盤、烘制、切片、鋁箔卷膜包裝等工藝,對(duì)不添加防腐劑的黑木耳紅棗糕和杏鮑菇鮮橙糕進(jìn)行中試生產(chǎn)。結(jié)合菌糕(蜜餞類)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求[14],以最大劑量斜率法[15]確定2種產(chǎn)品輻照劑量均為2 kGy輻照。

1.2.2 理化指標(biāo)的測(cè)定 水分的測(cè)定參照GB5009.3-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法進(jìn)行測(cè)定[16];蛋白質(zhì)的測(cè)定參考GB5009.5-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定[17];脂肪的測(cè)定按照GB5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》中索氏抽提法測(cè)定[18];總糖的測(cè)定按GB/T 10782-2006《蜜餞通則》規(guī)定的方法進(jìn)行總糖的測(cè)定[19]。

1.2.3 色差值ΔE測(cè)定 將菌糕包裝紙去除后用CR-400色差儀測(cè)定樣品的L*、a*、b*值,相同樣品取樣5片,每片樣品檢測(cè)3次,取其平均值。根據(jù)所得L*、a*、b*值計(jì)算色差ΔE值,計(jì)算公式如下[20]:

1.2.4 質(zhì)構(gòu)值的測(cè)定 采用TA-XT Plus物性測(cè)試儀在環(huán)境溫度為25 ℃條件下測(cè)定。質(zhì)構(gòu)儀(TPA)測(cè)定條件:P/36R探頭,測(cè)試前、測(cè)試中、測(cè)試后速度分別為5.0,1.0,5.0 mm/s;下壓距離1.8 mm,2次壓縮間隔時(shí)間5 s,引發(fā)力20 g。質(zhì)構(gòu)值測(cè)定時(shí)樣品規(guī)格為20 mm×20 mm,厚度為產(chǎn)品自然厚度,每次測(cè)定10個(gè)樣,取平均值。測(cè)定結(jié)果主要取硬度(hardness)、粘著性(adhesiveness)、彈性(springiness)、粘聚性(cohesiveness)、咀嚼性(chewiness)、回復(fù)性(resilience)6個(gè)指標(biāo)[21]。

1.2.5 微生物指標(biāo)的測(cè)定 菌落總數(shù)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》方法測(cè)定[22];霉菌按GB4789.15-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌計(jì)數(shù)》規(guī)定方法計(jì)數(shù)[23]。

1.2.6 感官評(píng)價(jià) 菌糕感官評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括外觀和色澤、組織形態(tài)、風(fēng)味、口感,由10人組成評(píng)定小組,按照表1的指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。當(dāng)評(píng)分<70分時(shí),則認(rèn)為產(chǎn)品感官已達(dá)到消費(fèi)者無(wú)法接受的程度。

表1 食用菌菌糕感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(分)Table 1 Sensory score standard of mushroomy gelatinous candy(scores)

1.2.7 恒溫加速實(shí)驗(yàn)ASLT(Accelerated shelf-life testing) 加速貨架期實(shí)驗(yàn)法是一種提高儲(chǔ)存溫度加速變質(zhì),按一定時(shí)間間隔檢測(cè)貯藏溫度下保質(zhì)期,然后以數(shù)據(jù)外推確定實(shí)際儲(chǔ)存條件下的保質(zhì)期方法?；跍囟鹊姆椒ㄖ饕荙10模型[24-27]。

采用ASLT模型進(jìn)行菌糕保質(zhì)期預(yù)測(cè),將樣品避光儲(chǔ)藏于38、48 ℃,濕度60%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi),取樣時(shí)間分別為14 d和7 d,待檢測(cè)指標(biāo)接近可接受臨界值時(shí),適當(dāng)縮短取樣時(shí)間,以保證結(jié)果準(zhǔn)確性。

推算菌糕在室溫25 ℃下保質(zhì)期計(jì)算公式為:

Q10=fT/fT+10

式(1)

式中:Q10-溫度相差10 ℃時(shí)貨架壽命的比值;fT,fT+10-分別為在溫度T和T+10下的貨架壽命。

式(2)

式中:f25 ℃-指定室溫25 ℃下的貨架期;fT-已知溫度T下的貨架期。

1.2.8 貯藏特性研究 按照安全系數(shù)為0.8計(jì)算[28],將產(chǎn)品置于25 ℃,相對(duì)濕度60%條件下儲(chǔ)存,每月取樣檢測(cè)產(chǎn)品含水量、菌落總數(shù)、質(zhì)構(gòu)、色差值等指標(biāo),并進(jìn)行感官指標(biāo)評(píng)分。

1.3 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照前后菌糕品質(zhì)指標(biāo)變化

經(jīng)檢測(cè),2種食用菌菌糕中均未檢出脂肪,水分和總糖含量均在國(guó)標(biāo)要求范圍內(nèi)。2 kGy劑量輻照后,產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量基本不變;水分和總糖含量均有所下降,這可能與輻照所引起的成分輻解和降解有關(guān)[29]。

色差分析發(fā)現(xiàn),輻照后黑木耳紅棗糕的L*、a*、b*值均顯著低于杏鮑菇鮮橙糕(p<0.05)。輻照前后,除杏鮑菇鮮橙糕的a*(紅度)值由11.74±0.94下降到9.71±0.52,差異極顯著(p<0.01)外,2種菌糕的其余色差值輻照前后均無(wú)顯著差異。推測(cè)杏鮑菇鮮橙糕紅度值的極顯著降低可能與水分輻解、VC損失及色素降解有關(guān)[30],準(zhǔn)確的變化機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

對(duì)菌糕硬度(H)、粘著性(A)、彈性(S)、粘聚性(Co)、咀嚼性(Ch)、回復(fù)性(R)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)分析發(fā)現(xiàn),輻照后2種菌糕的硬度和咀嚼性均出現(xiàn)極顯著降低(p<0.01),黑木耳紅棗糕粘著性(絕對(duì)值)顯著增加(p<0.05),這可能與輻照引起的膠凝劑(增稠劑)分子變化有關(guān),大分子鏈降解為小分子后使產(chǎn)品粘性增加而韌性下降[31],這些顯著性變化說(shuō)明輻照對(duì)果糕感官品質(zhì)是有一定影響的。比較輻照后的2種菌糕質(zhì)構(gòu)指標(biāo)發(fā)現(xiàn),二者除彈性和回復(fù)性無(wú)顯著差異外,其他4個(gè)指標(biāo)均存在顯著差異(p<0.05)。

2.2 加速實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)表3不同溫度下保藏時(shí)長(zhǎng)和公式(1)得出:

表3 恒溫加速實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Total bacterial count and sensory score results of ASLT

由公式(2)得儲(chǔ)藏溫度25 ℃,相對(duì)濕度60%條件下,

黑木耳紅棗糕的貨架期:f25 ℃=180×2.431.3=571d

杏鮑菇鮮橙糕的貨架期:f25 ℃=165×2.361.3=504d

2.3 貯藏特性研究

根據(jù)預(yù)測(cè)所得黑木耳紅棗糕和杏鮑菇臍橙糕571和504 d的貨架期和0.8的安全系數(shù),得出25 ℃下2種菌糕的監(jiān)測(cè)周期分別為15個(gè)月和13個(gè)月,監(jiān)測(cè)結(jié)果如下:

2.3.1 微生物指標(biāo) 2種食用菌菌糕在25 ℃儲(chǔ)藏期內(nèi)均未檢測(cè)到霉菌;菌落總數(shù)均<100 CFU/g,符合食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。分析可能是菌糕中較低含水量和較高含糖量限制了微生物的繁殖。

2.3.2 理化指標(biāo) 儲(chǔ)藏期內(nèi)2種食用菌菌糕的水分含量均不斷下降(圖1),其中杏鮑菇鮮橙糕含水量下降速率顯著高于黑木耳紅棗糕,這可能與杏鮑菇鮮橙糕較高的含水量起點(diǎn)有關(guān)(表2)。色差ΔE值均不斷增加(圖2),即隨著儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng),產(chǎn)品顏色不斷加深。

表2 輻照對(duì)食用菌菌糕化學(xué)成分、色差及質(zhì)構(gòu)的影響Table 2 Effect of 60Co-γ irradiation on the chemical composition,chromatism and textural properties of mushroomy gelatinous candy

圖1 2種食用菌菌糕25 ℃儲(chǔ)存時(shí)水分含量變化Fig.1 Changes of moisture content during storage at 25 ℃ for mushroomy gelatinous candies

圖2 2種食用菌菌糕25 ℃儲(chǔ)存時(shí)色差ΔE值變化Fig.2 Changes of ΔE value during storage at 25 ℃ for mushroomy gelatinous candies

通過(guò)線性擬合分析得出在黑木耳紅棗糕中水分含量(x)與色差ΔE值(y)方程為y=98.319-5.625x,R2=0.980;杏鮑菇鮮橙糕中二者關(guān)系為y=27.988-1.36x,R2=0.956,表明在2種菌糕中水分含量與色差ΔE值均呈顯著負(fù)相關(guān),因此,增加產(chǎn)品水分含量將有利于抑制產(chǎn)品色澤變化。

2.3.3 質(zhì)構(gòu)指標(biāo) 由表4可以看出,隨著存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng),黑木耳紅棗糕的硬度和咀嚼性不斷增加,粘著性(絕對(duì)值)呈現(xiàn)增加趨勢(shì),彈性和粘聚性不斷減小,而回復(fù)性變化未呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。

表4 黑木耳紅棗糕25 ℃儲(chǔ)存時(shí)質(zhì)構(gòu)變化Table 4 Changes of textural properties during storage at 25 ℃ for black fungus-red jujube mushroomy gelatinous candies

同樣由表5可知,杏鮑菇鮮橙糕的硬度、咀嚼性、粘著性和彈性表現(xiàn)出與黑木耳紅棗糕相同的變化趨勢(shì),但粘聚性卻是先增加后減小。分析原因可能是隨著水分含量的降低,產(chǎn)品硬度的不斷增加;加上膠凝劑等分子鏈變小等原因,產(chǎn)品的彈性不斷下降;咀嚼性作為咀嚼固體食物所需的能量,與產(chǎn)品硬度和彈性均有一定相關(guān)性,隨著硬度增加和彈性的減小,咀嚼性會(huì)不斷增大。比較表4和表5可以看出,杏鮑菇鮮橙糕在硬度、咀嚼性、彈性、粘聚性等指標(biāo)上的變化更快于黑木耳紅棗糕,推測(cè)可能與杏鮑菇鮮橙糕相對(duì)較高的含水量有關(guān)。

表5 杏鮑菇鮮橙糕25 ℃儲(chǔ)存時(shí)質(zhì)構(gòu)變化Table 5 Changes of textural properties during storage at 25 ℃ for Pleurotus eryngii-orange mushroomy gelatinous candies

2.3.4 感官評(píng)分 隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),感官評(píng)分不斷下降。在監(jiān)測(cè)周期結(jié)束時(shí),黑木耳紅棗糕和杏鮑菇鮮橙糕感官評(píng)分分別為78.30和77.60分(圖3),均在70分以上可接受范圍內(nèi),由此也可以得出通過(guò)ASLT推算所得的2種食用菌菌糕貨架期是可靠的。

圖3 2種食用菌菌糕25 ℃儲(chǔ)存時(shí)感官評(píng)分變化Fig.3 Changes of sensory score during storage at 25 ℃ for mushroomy gelatinous candies

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)2 kGy的60Co-γ輻照殺菌后,25 ℃濕度60%條件下不添加防腐劑的黑木耳紅棗糕和杏鮑菇鮮橙糕的貨架期分別為571 d和504 d。

在貯藏特性研究的監(jiān)測(cè)周期內(nèi),隨儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng),2種菌糕各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)呈現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì),但杏鮑菇鮮橙糕各指標(biāo)變化速率均高于黑木耳紅棗糕,推測(cè)與其較高的含水量有關(guān)。而且,同一種菌糕的監(jiān)測(cè)周期內(nèi),隨著水分含量的降低,色差值ΔE不斷增加,質(zhì)構(gòu)中硬度、咀嚼性不斷增加,彈性、粘聚性逐漸減小,表明水分是影響食用菌菌糕各品質(zhì)指標(biāo)的一個(gè)重要因素,其他因素對(duì)儲(chǔ)存期的影響,仍需要進(jìn)一步研究證實(shí)。

因此,為延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期可在滿足產(chǎn)品口感、風(fēng)味、特殊受眾人群(如糖代謝異常)需求及產(chǎn)品國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)要求情況下可適當(dāng)降低水分含量以抑制微生物繁殖并延緩各品質(zhì)指標(biāo)變化。

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