許俊齊,謝春芹*,李啟婷,張雪松,凡軍民
江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院茶與食品科技學(xué)院(句容 212400)
羊肚菌(Morchella)又名陽(yáng)雀菌[1]。屬于羊肚菌科,是一種名貴的食用菌和藥用菌。羊肚菌實(shí)體較中等或較小,菌蓋的表面有較多小凹坑、形壯似羊肚而得名,主要分布在江蘇、陜西、黑龍江等地[2-3]。羊肚菌色澤鮮艷,味道鮮嫩可口,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,屬于高端食用菌。羊肚菌富含多糖、葉酸、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分,氨基酸約18種以上[4]。此外,中醫(yī)認(rèn)為羊肚菌具有降血脂、抗氧化、健胃消食恢復(fù)、提高人體免疫力功效[5-6]。若有脾胃虛弱,消化不好、痰多氣短的消費(fèi)者可以服用,有較好食療作用[7]。
羊肚菌作為中國(guó)的四大名菌之首,被譽(yù)為食品中的“軟黃金”,干品價(jià)格超千元每斤,特別是在西歐國(guó)家的價(jià)格更加高昂[8]。文獻(xiàn)檢索表明,對(duì)于羊肚菌方面的研究,僅限于栽培技術(shù),羊肚菌提取多糖和營(yíng)養(yǎng)成分等方面的研究[9-11]。由于羊肚菌采后失水嚴(yán)重,且保鮮期較短,市面上多以干制品的形式出現(xiàn),而對(duì)于羊肚菌鮮品加工方面的研究較少。
試驗(yàn)以新鮮羊肚菌為原料,研究探討羊肚菌即食加工工藝,豐富羊肚菌加工品類(lèi),為眾多消費(fèi)者帶來(lái)更多即食種類(lèi),滿足市場(chǎng)需要,延長(zhǎng)食用菌產(chǎn)業(yè)鏈,提高羊肚菌產(chǎn)品附加值。
1.1.1 原料與試劑
羊肚菌(產(chǎn)地為江蘇省句容市,由江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院茶與食品科技學(xué)院食用菌教學(xué)工場(chǎng)提供);氯化鈣(浙江大一諾生物科技有限公司);食鹽、醬油、辣椒粉、食用油等(均為市售)。
1.1.2 儀器與設(shè)備
JA2003型電子天平(上海天平儀器廠);美的(Midea)WK2102電磁爐;真空包裝機(jī)(上海華樂(lè)真空包裝機(jī)械有限公司);高壓滅菌鍋(濟(jì)南來(lái)寶醫(yī)療器械有限公司);燒杯(江蘇智捷實(shí)驗(yàn)器材有限公司);溫度計(jì)(冀興儀表有限公司)。
原料→清洗→切片硬化→賦味→殺菌→真空包裝→冷卻→常溫保存→成品
1.3.1 羊肚菌加工工藝
選取無(wú)腐爛變質(zhì)、形態(tài)完整新鮮的羊肚菌,去根,清洗撈出后瀝干水分,40~50 ℃溫水浸泡30 min后撈出,進(jìn)行硬化處理。每組試驗(yàn)150 g。切成條狀、進(jìn)行炒制賦味,并進(jìn)行感官評(píng)定。
1.3.2 硬化
選取顏色均勻無(wú)腐爛變質(zhì)的羊肚菌,去除根后,切成長(zhǎng)4~5 cm長(zhǎng)條。將處理后的菇條浸泡于1∶3的料液中,分別控制氯化鈣(0.1%,0.3%和0.5%)、氯化鈉(0.5%,0.8%和1.1%)和處理時(shí)間(25,30和35 min),并記錄試驗(yàn)結(jié)果。
1.3.3 即食羊肚菌加工單因素試驗(yàn)
試驗(yàn)對(duì)影響即食羊肚菌加工工藝的3個(gè)主要因素:食鹽添加量、醬油添加量及辣椒粉添加量分別進(jìn)行研究。食鹽添加量1%,2%,3%,4%和5%;辣椒粉添加量2%,3%,4%,5%和6%;醬油添加量2%,3%,4%,5%和6%。采用單一變量控制法進(jìn)行單因素試驗(yàn),考察各因素對(duì)羊肚菌即食產(chǎn)品品質(zhì)的影響,對(duì)成品進(jìn)行感官評(píng)定。
1.3.4 羊肚菌硬化工藝正交試驗(yàn)
試驗(yàn)采用L9(34)正交試驗(yàn)方法研究氯化鈣濃度、氯化鈉濃度和浸泡時(shí)間3個(gè)因素對(duì)即食羊肚菌產(chǎn)品品質(zhì)的綜合評(píng)定。硬化工藝正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表1。
表1 硬化工藝L9(34)正交試驗(yàn)因素水平表
1.3.5 羊肚菌賦味工藝響應(yīng)面優(yōu)化
試驗(yàn)分為17組,每組150 g。以食鹽百分比、醬油百分比、、辣椒粉添加量為變量,采用三因素三水平共17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)面分析試驗(yàn),以色澤、味道、口感等綜合感官為評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化羊肚菌賦味工藝參數(shù)。羊肚菌賦味工藝響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表2。
表2 羊肚菌賦味工藝影響因素與水平表
感官評(píng)分方法:在感官評(píng)定室,選擇10名具有一定感官品評(píng)素養(yǎng)的專(zhuān)業(yè)人員組成評(píng)價(jià)小組進(jìn)行評(píng)分。評(píng)價(jià)員品嘗即食羊肚菌樣品,羊肚菌的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。不同試驗(yàn)組樣品以溫開(kāi)水作為味覺(jué)清洗劑。對(duì)樣品的色澤、外觀、口感和味感進(jìn)行評(píng)定。
表3 羊肚菌產(chǎn)品感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
1.4.1 羊肚菌硬度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(參見(jiàn)表4)
表4 羊肚菌硬度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
1.4.2 模糊數(shù)學(xué)模型的建立
以色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)為因素集U,以優(yōu)、良、差為評(píng)語(yǔ)集V,根據(jù)感官評(píng)定結(jié)果,建立3個(gè)單因素評(píng)價(jià)矩陣,采用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)其進(jìn)行分析。
因素集U={色澤u1,氣味u2,口感u3,組織形態(tài)u4}。
評(píng)語(yǔ)集V={優(yōu),良,差}(其中,優(yōu),85分;良,75分;差,65分)。
權(quán)重集X={0.2,0.3,0.3,0.2}。
模糊關(guān)系綜合評(píng)判集Y=X×R,其中,X為權(quán)重集,R為模糊矩陣。
1.4.3 羊肚菌即食產(chǎn)品因素集U和評(píng)語(yǔ)集V
確定羊肚菌即食產(chǎn)品質(zhì)量由色澤、氣味、口感、味感4個(gè)因素構(gòu)成,即U={色澤,氣味,口感,味感});對(duì)每個(gè)因素的評(píng)價(jià)按優(yōu)、良、差3個(gè)等級(jí)評(píng)定,即V={優(yōu)(V1),良(V2),差(V3)}[12]。
1.4.4 確定權(quán)重
試驗(yàn)采用調(diào)查法確定色澤、氣味、口感、味感各因素的權(quán)重。確定各因素權(quán)重分別為色澤(0.2)、氣味(0.3)、口感(0.3)、味感(0.2),即X={0.2,0.3,0.3,0.2}。
1.4.5 模糊綜合評(píng)判總分
模糊關(guān)系綜合評(píng)判集Y=X×R,其中,X為權(quán)重集,R為模糊矩陣。設(shè)定感官特殊性,優(yōu)為90分,良為80分,差為70分,可建立感官特殊性數(shù)集Z={90,80,70},則樣品的模糊綜合評(píng)判總分為T(mén)=Y×Z。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Minitab數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行分析。
食鹽作為“萬(wàn)味之基”,不僅在味蕾給人以滿足,并可降低產(chǎn)品中水分活度,延長(zhǎng)貨架期。由圖1分析可知,隨著食鹽量增加,感官評(píng)分先增加后減小,添加量2%時(shí),即食羊肚菌產(chǎn)品味道適宜且保留雞樅菌獨(dú)特鮮味,此時(shí)感官評(píng)價(jià)最高為83.2分。故分析食鹽較佳添加量為2%。
醬油與食鹽有協(xié)同增效的作用外,亦有提鮮增色作用,醬油添加量4%時(shí),羊肚菌色澤品相較好,感官評(píng)分最高為83.2分。醬油添加量超過(guò)4%時(shí),羊肚菌色澤偏暗,醬汁味重,感官評(píng)分逐漸降低。
辣椒具有促進(jìn)食欲改善消化的作用,作為最普遍的香辛料之一,又具有一定的抗菌、殺蟲(chóng)的作用。由圖3分析可知,辣椒粉添加量4%時(shí),此時(shí)感官評(píng)價(jià)最高為85.3分。辣椒粉添加量低于2%羊肚菌香辣味不明顯,辣椒粉添加量超過(guò)4%時(shí),辣味過(guò)重,掩蓋羊肚菌特有菇香,感官評(píng)分降低,因此確定辣椒粉添加量4%較適宜。
圖1 食鹽、醬油及辣椒粉添加量對(duì)即食羊肚菌品質(zhì)影響
由表5羊肚菌硬化工藝正交試驗(yàn)表中的R值可知,影響羊肚菌硬化效果的主次順序?yàn)镃>B>A>D。L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果表明,氯化鈣濃度對(duì)硬化工藝半成品品質(zhì)影響最大,氯化鈉濃度對(duì)其影響最??;硬化工藝最佳試驗(yàn)條件組合為A1B3C3,即0.1%氯化鈣和1.1%氯化鈉混合溶液中浸泡35 min,得到的產(chǎn)品的感官品質(zhì)最好。
表5 硬化工藝L9(34)正交試驗(yàn)表
對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,表6數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,在試驗(yàn)條件下,氯化鈣及氯化鈉的添加量2個(gè)因素對(duì)羊肚菌硬化感官值的影響顯著(p<0.05)。
表6 羊肚菌硬化工藝方差分析表
根據(jù)表7的評(píng)價(jià)結(jié)果,10名感官評(píng)定員對(duì)即食羊肚菌評(píng)價(jià)結(jié)果并不集中并且存在差異。
表7 即食羊肚菌產(chǎn)品感官評(píng)定結(jié)果
以表5的1號(hào)樣品為例,色澤評(píng)價(jià)結(jié)果有3人選優(yōu),4人選良,3人選差,則將其換算為R色澤=(0.3,0.4,0.3),R組織形態(tài)=(0.3,0.4,0.3),R氣味=(0.3,0.5,0.2),R口感=(0.3,0.5,0.2)。
將4種評(píng)價(jià)結(jié)果寫(xiě)成矩陣形式,即為:
根據(jù)模糊變換的原理,按照式Y(jié)=X×R(其中,X為權(quán)重集;R為模糊矩陣)對(duì)1~17號(hào)樣品進(jìn)行綜合模糊評(píng)判,結(jié)果為:
Y1=(0.3,0.46,0.24);Y2=(0.23,0.5,0.27);Y3=(0.43,0.32,0.25);Y4=(0.16,0.23,0.61);Y5=(0.43,0.31,021);Y6=(0.88,0.12,0.0);Y7=(0.3,0.46,0.24);Y8=(0.84,0.66,0.0);Y9=(0.36,0.33,0.31);Y10=(0.81,0.19,0.0);Y11=(0.86,0.14,0.0);Y12=(0.0,0.45,0.55);Y13=(0.75,0.25,0.0);Y14=(0.15,0.4,0.44);Y15=(0.35,0.26,0.39);Y16=(0.43,0.31,0.26);Y17=(0.32,0.25,0.43)
按照Box-Behnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果,選取鹽、醬油及辣椒粉3個(gè)因素,進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)曲面試驗(yàn),試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表8。
表8 羊肚菌賦味工藝響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果
采用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,得出鹽(A)、醬油(B)、辣椒粉(C)響應(yīng)值之間的二次回歸方程:Y(感官)=83.28-0.85A+1.83B+0.60C+1.10AB+0.20AC-1.25BC-4.04A2-4.64B2-4.34C2。
表9為回歸方程方差分析的結(jié)果,感官評(píng)價(jià)模型p<0.000 1表示此模型特別的顯著,失擬項(xiàng)的p=0.182 5(>0.05),所以并不顯著。表示試驗(yàn)?zāi)P秃侠?,試?yàn)設(shè)計(jì)可行,多元回歸方程模型能準(zhǔn)確反映鹽、醬油和辣椒粉的作用。此外,感官評(píng)分模型確定系數(shù)R2=0.990 2,調(diào)整系數(shù)R2adj=0.977 6,表明此模型的擬合程良好。誤差較小,可以用于羊肚菌加工配方的分析與預(yù)測(cè)。
此外,從表9回歸模型的系數(shù)顯著性檢驗(yàn)的結(jié)果可以看出,感官評(píng)分模型中一次項(xiàng)B極顯著;二次項(xiàng)A2、B2和C2極其顯著;交互項(xiàng)均不顯著。結(jié)果表明,不同因素對(duì)羊肚菌加工感官評(píng)分的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。
表9 回歸方程方差分析表
根據(jù)回歸方程,作響應(yīng)面三維圖,見(jiàn)圖2,反應(yīng)各因素之間的交互作用。響應(yīng)曲面坡度越陡峭,表明響應(yīng)值受到相應(yīng)因素變化的影響較為顯著。由圖2可知,鹽和醬油的交互作用顯著,響應(yīng)曲面陡峭;此外,鹽和辣椒粉的交互作用顯著及醬油和辣椒粉之間的相互作用顯著,響應(yīng)面陡峭。分析可知,在各因素的交互作用下,即食羊肚菌的感官價(jià)值最大。
圖2 各因素兩兩交互作用影響感官評(píng)價(jià)值的響應(yīng)曲面
根據(jù)Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸方程計(jì)算,得到最佳配方為:鹽2.70%、醬油4.27%、辣椒粉4.27%,在最佳的條件下感官評(píng)分為84.06分。為了方便操作,將食鹽添加量改為3%、醬油4%、辣椒粉4%。與Design-Expert 8.0.6計(jì)算的最優(yōu)參數(shù)評(píng)分預(yù)測(cè)值較為符合,可見(jiàn)此試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法可靠有效。
研究即食香辣羊肚菌食品產(chǎn)品品質(zhì)的硬化、賦味等工藝條件。結(jié)果表明,采用正交試驗(yàn)L9(34)對(duì)羊肚菌硬化工藝進(jìn)行優(yōu)化,羊肚菌最佳硬化工藝為:0.1%氯化鈣和1%氯化鈉混合溶液中浸泡處理35 min;根據(jù)Box-Behnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用模糊評(píng)判進(jìn)行感官評(píng)價(jià),以羊肚菌即食產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)結(jié)果為響應(yīng)值,進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)回歸方程得出羊肚菌的最佳賦味配方為:鹽3%、醬油4%、辣椒粉4%。
羊肚菌即食產(chǎn)品,在優(yōu)化其硬化工藝及賦味配方的基礎(chǔ)上,不僅提高即食產(chǎn)品品質(zhì),滿足更多消費(fèi)者市場(chǎng)需要,延長(zhǎng)羊肚菌產(chǎn)業(yè)鏈,提高羊肚菌產(chǎn)品的附加值。