孫加剛，康雨薇，邵俊鋒，章銀，戴陽軍*

(1.揚州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚州 225127；2.江蘇旅游職業(yè)學(xué)院 烹飪科技學(xué)院，江蘇 揚州 225000;3.常熟理工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，江蘇 常熟 215500)

杏鮑菇是蛋白質(zhì)、多糖和必需氨基酸的極佳來源，并且杏鮑菇還具有抗菌、抗氧化、降血脂、降糖活性和免疫調(diào)節(jié)等多種生理功能，廣泛用于保健食品和生物制藥領(lǐng)域，深受人們的喜愛。杏鮑菇類制品有很多，例如飲料、發(fā)酵制品、罐頭食品和干燥制品等，而即食類食品當(dāng)前又以干燥制品較為流行。干制品的干制方法包括熱風(fēng)干燥、微波干燥、冷凍干燥和真空干燥等[1-2]。真空低溫脫水工藝又稱真空微油炸，作為新的加工工藝其原理是將真空和脫水作用相結(jié)合，在負(fù)壓狀態(tài)下對食品進行加工，能夠有效地避免高溫高油處理下油脂的聚合劣變、食品的褐變反應(yīng)、含油率高和營養(yǎng)損失等一系列問題。同時膨化可以較好地保留食材原有的色澤和風(fēng)味，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)疏松多孔、口感酥脆[3-4]。另外，前處理對杏鮑菇脆片有很多的影響，例如乳酸鈣能夠有效地與半乳糖醛酸和半纖維素相結(jié)合，降低呼吸作用，抑制PPO、POD的活性；浸糖可以提高食品的固形物含量，在原料內(nèi)部均勻分布，從而改善產(chǎn)品的感官品質(zhì)；速凍能夠改變食品內(nèi)部的水分狀態(tài)，同時可以改變食物的組織結(jié)構(gòu)，在真空油炸時有利于水汽的均勻擴散，從而保證食物的質(zhì)感[5]。為優(yōu)化杏鮑菇脆片的加工工藝，通過單因素試驗結(jié)合Box-Behnken響應(yīng)面試驗設(shè)計來確定其最佳工藝條件[6]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

杏鮑菇、麥芽糖漿、棕櫚油：均購于常熟南三環(huán)農(nóng)貿(mào)市場；焦亞硫酸鈉、檸檬酸、乳酸鈣：均符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760-2014。

1.2 主要儀器

BSA4202S電子天平 賽多利斯(上海)貿(mào)易有限公司；NSR-Ⅱ?qū)嶒炇揖|(zhì)乳化機 上海嫩谷機電設(shè)備有限公司；意大利IRINOX EF 20.1速凍柜；真空油炸機 廣州旭眾食品機械有限公司；TA.XT plus食品物性測定儀 超技儀器技術(shù)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 杏鮑菇脆片的制備流程

杏鮑菇原料的選擇→切片→護色→熱燙→硬化→浸糖→速凍→真空微油炸→包裝→成品。

清洗、去除杏鮑菇表面雜質(zhì)，切成厚度為6 mm的薄片，將切片用焦亞硫酸鈉0.5 g/kg、食品級檸檬酸2 g/kg浸泡10 min進行護色，護色后在95 ℃熱水中熱燙3 min，用冷水沖洗。將杏鮑菇切片浸泡在乳酸鈣溶液中硬化處理48 h；再將其浸泡在糖度為28°的麥芽糖溶液中[7]，速凍處理后進行真空微油炸，油炸用油為棕櫚油，真空油炸機設(shè)置為：第一次油炸時間15 min，溫度為100 ℃，第一次膨化時間10×2 min；第二次油炸時間10 min，溫度為85 ℃，第二次膨化時間10×2 min，脫油時間10 min。包裝：將做好的杏鮑菇脆片冷卻后，密封包裝，準(zhǔn)備檢測。

1.3.2 杏鮑菇脆片預(yù)處理的單因素試驗設(shè)計

1.3.2.1 硬化時乳酸鈣浸泡濃度的選擇

將杏鮑菇圓片放在不同濃度的乳酸鈣溶液中浸泡硬化，乳酸鈣溶液濃度分別0.5%、1%、1.5%、2.0%、2.5%，浸泡48 h后，其他因素條件為：糖液濃度28°，浸糖時間3 h，冷凍時間16 h。加工處理后，測定其脆度，并進行感官評分，選擇合適乳酸鈣溶液濃度的百分比。

1.3.2.2 麥芽糖溶液浸糖時間的選擇

將杏鮑菇圓片在糖度28°的麥芽糖溶液中，分別進行1，2，3，4，5 h的浸泡，其他因素條件為：乳酸鈣濃度1%，冷凍時間16 h。加工處理后，測定其脆度，并進行感官評分，選出最佳浸糖時間。

1.3.2.3 冷凍時間的選擇

將杏鮑菇圓片進行冷凍，時間分別為8，12，16，20，24 h，其他因素條件為：乳酸鈣濃度1%，糖液濃度28°，浸糖時間2 h。加工處理后，測定其脆度，并進行感官評分，選擇合適冷凍時間。

1.3.3 杏鮑菇脆片的微真空微油炸工藝設(shè)計響應(yīng)面試驗

通過單因素試驗的結(jié)果，將乳酸鈣溶液濃度、浸糖時間、冷凍時間作為試驗所要考察的變化量，以杏鮑菇脆片的脆度(Y)為響應(yīng)值，設(shè)計成三因素三水平的響應(yīng)面試驗，并采用Minitab 15軟件分析處理試驗結(jié)果[8]。響應(yīng)面因素水平表見表1。

表1 響應(yīng)面設(shè)計因素水平表Table 1 The factors and levels of response surface design

1.4 杏鮑菇脆片的測定方法與評價標(biāo)準(zhǔn)

1.4.1 杏鮑菇脆片脆度的測定

杏鮑菇脆片在4 ℃下保藏48 h后，用質(zhì)構(gòu)儀檢測其脆度(同硬度)，選用P25探頭進行全質(zhì)構(gòu)(TPA)分析，測前速度為4.0 mm/s，測試速度為1 mm/s，測后速度為8.0 mm/s，測試類型為下壓，目標(biāo)模式為形變，目標(biāo)值為30%，時間為3 s，脆度定義為第一次壓縮循環(huán)中的最大應(yīng)力[9]。

1.4.2 感官檢驗方法

按照Q/FJCX 0001 S-2019《果蔬、食用菌脆片》的感官要求，制定感官評價表。請10名(5名男生，5名女生)接受過訓(xùn)練的、懂相關(guān)方面知識的教師和學(xué)生進行感官評價。試驗樣品采用三位隨機編號法，感官評分的總分采用百分制，品評人員能夠獨立客觀地對杏鮑菇脆片的感官特性給出分值(酥脆性60%、形態(tài)10%、組織10%、口味10%、色澤10%)，計算結(jié)果取平均值[10]。感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 杏鮑菇脆片評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The sensory evaluation standard of Pleurotus eryngii crisps

2 結(jié)果分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 乳酸鈣溶液濃度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響與分析

不同乳酸鈣溶液濃度對杏鮑菇脆片酥脆性品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 不同乳酸鈣溶液濃度對杏鮑菇脆片酥脆性工藝的影響Fig.1 The effects of different calcium lactate solution content on the crispiness of Pleurotus eryngii crisps

由圖1可知，當(dāng)硬化的乳酸鈣溶液濃度為1%時，杏鮑菇脆片的感官評分最高，杏鮑菇脆片的酥脆性最好(即脆度最小時)，而其他的乳酸鈣溶液濃度時感官評分相對較低，膨化度比較小，硬度大，形狀皺縮嚴(yán)重。與圖2和圖3相比，乳酸鈣溶液濃度的感官評分曲線和脆度曲線相對平緩一些，由此可見，乳酸鈣溶液濃度對杏鮑菇脆片酥脆性工藝具有一定影響，并經(jīng)數(shù)據(jù)分析確定其最佳工藝參數(shù)為1%。

2.1.2 麥芽糖漿浸泡時間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響與分析

不同麥芽糖漿浸泡時間對杏鮑菇脆片酥脆性品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 不同浸糖時間對杏鮑菇脆片酥脆性工藝的影響Fig.2 The effects of sugar soaking time on the crispiness of Pleurotus eryngii crisps

由圖2可知，隨著浸糖時間的延長，杏鮑菇脆片的脆度逐漸下降，其感官評分反而逐漸增加。當(dāng)浸糖時間達到2 h時，杏鮑菇脆片的感官評分達到最大值，當(dāng)浸糖時間繼續(xù)延長，杏鮑菇脆片的脆度明顯上升，感官評分急劇下降?？赡苁翘且航n導(dǎo)致杏鮑菇內(nèi)部固形物過高，限制了樣品的恢復(fù)能力[11]。試驗結(jié)果表明，浸糖時間對杏鮑菇脆片酥脆性工藝的影響顯著，最佳工藝參數(shù)為浸糖時間2 h。

2.1.3 冷凍時間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響與分析

不同冷凍時間對杏鮑菇脆片酥脆性品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 不同冷凍時間對杏鮑菇脆片酥脆性工藝的影響Fig.3 The effects of different freezing time on the crispiness of Pleurotus eryngii crisps

由圖3可知，隨著冷凍時間的增加，杏鮑菇脆片的脆度先減小，達到最小值后呈上升趨勢，研究表明延長低溫的冷凍時間可以促進細(xì)胞內(nèi)水分蒸發(fā)，加速干燥，此條件下的杏鮑菇脆片酥脆可口，形狀飽滿，但冷凍時間超過16 h后，杏鮑菇脆片含水量降低，脆片變硬，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的酥脆性，最后得到的5組感官評分相差較大。由此可知，冷凍時間對杏鮑菇脆片酥脆性工藝的影響同樣顯著，最終確定冷凍時間為16 h。

2.2 杏鮑菇脆片工藝優(yōu)化試驗結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗結(jié)果

通過單因素試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)乳酸鈣溶液濃度(%)、麥芽糖漿浸泡時間(h)、冷凍時間(h)對杏鮑菇脆片的品質(zhì)影響較大，采用Box-Behnken試驗中心組合的設(shè)計原理，設(shè)計為三因素三水平方式，共17組試驗，其中A，B，C分別代表乳酸鈣溶液濃度、麥芽糖漿浸泡時間和冷凍時間。在中心值重復(fù)試驗，以杏鮑菇脆片的脆度Y(gf)為考察指標(biāo)(即響應(yīng)值)，確定最佳工藝條件(經(jīng)試驗證明，杏鮑菇脆片的脆度越小，其酥脆性越好，對杏鮑菇脆片進行綜合評價的評分越高)試驗設(shè)計和分析結(jié)果，見表3和表4。

表3 Box-Behnken設(shè)計方案及結(jié)果Table 3 Box-Behnken design scheme and results

續(xù) 表

2.2.2 響應(yīng)曲面回歸方程分析

對杏鮑菇脆片酥脆性生產(chǎn)工藝模型進行方差分析以及顯著性檢驗，結(jié)果見表4。應(yīng)用Design Expert 8.0軟件對表4的試驗數(shù)據(jù)進行多元回歸分析，得出杏鮑菇脆片的脆度與3個因素之間的多元二次回歸方程：Y(脆度)=1016.79-44.92A-64.70B-82.28C-22.61AB+19.39AC+74.93C+309.59A2+ 67.65B2+218.39C2。

表4 回歸方程顯著性檢驗與方差分析Table 4 The significance test and variance analysis of regression equation

由表4可知，模型的P值極顯著(P<0.01)，而失擬項顯著(P>0.05)，擬合程度良好，說明該回歸方程可以很好地描述乳酸鈣溶液濃度(A)、浸糖時間(B)和冷凍時間(C)和杏鮑菇脆片脆度的關(guān)系；由F值可知，3個因素對杏鮑菇脆片脆度的影響程度依次為C>B>A，其中B、C、A2、C2極顯著(P<0.01)，A、BC、B2顯著(P<0.05)，AB、AC不顯著(P>0.05)。其中失擬項表示模型預(yù)測值與實際值不擬合的概率，模型中感官的失擬項P值為0.0530>0.05(不顯著)，表示該模型成立。R2=0.9797，說明該模型可以解釋響應(yīng)面中97.97%的可變性可用于杏鮑菇脆片酥脆性生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，而RAdj2=0.9536，二者接近，說明方程預(yù)測值與真實值間的相關(guān)性很高[12-13]。

2.2.3 響應(yīng)曲面交互作用分析及優(yōu)化

為進一步研究各因素之間的交互作用并得到最佳工藝條件，通過Design-Expert 8.0.6繪制響應(yīng)面3D圖進行可視化分析各響應(yīng)值與相關(guān)因素的趨勢圖，見圖4。

在冷凍時間為16 h時，浸糖時間與乳酸鈣溶液濃度及其相互作用對杏鮑菇脆片脆度數(shù)值的影響見圖4中(a)。

(a)

(b)

(c)

由圖4中(a)可知，等高線所圍成的圖形為橢圓形，表明浸糖時間和乳酸鈣溶液濃度的交互作用較顯著；浸糖時間對應(yīng)的響應(yīng)面坡度相對較陡，乳酸鈣溶液濃度對應(yīng)的響應(yīng)面坡度相對平緩一些，說明浸糖時間對杏鮑菇脆片脆度的影響更明顯。同理，圖4(b)中，等高線近似圓形表明冷凍時間和乳酸鈣溶液濃度兩因素之間的交互作用不顯著；冷凍時間對應(yīng)的響應(yīng)面坡度相對乳酸鈣溶液濃度對應(yīng)的響應(yīng)面坡度較陡一些，說明冷凍時間對杏鮑菇脆片脆度值的影響比乳酸鈣溶液濃度更明顯一些。圖4(c)中等高線所圍成的圖形呈橢圓形，由此可得浸糖時間和冷凍時間兩因素之間的交互作用較顯著，冷凍時間對應(yīng)的響應(yīng)面坡度明顯較浸糖時間對應(yīng)的響應(yīng)面坡度更陡，說明冷凍時間對杏鮑菇脆片脆度值的影響比浸糖時間更明顯。

2.2.4 最佳工藝條件確定及驗證

根據(jù)所建立模型進行參數(shù)最優(yōu)分析，得杏鮑菇脆片預(yù)測加工工藝參數(shù)為：乳酸鈣溶液濃度1.04%，浸糖時間2.22 h，冷凍時間16.44 h，可得杏鮑菇脆片的脆度值996.384 gf的最佳條件，根據(jù)實際生產(chǎn)情況將工藝修正為：乳酸鈣溶液濃度1%，浸糖時間2 h，冷凍時間16 h[14]。在此工藝參數(shù)下，平行3次驗證試驗并取平均值，得到杏鮑菇脆片脆度為1237.58 gf，與預(yù)測值最佳脆度值基本一致，相對誤差為2.00%，可見在此模型下能較好地優(yōu)化真空微油炸杏鮑菇脆片的酥脆性工藝。

3 總結(jié)

杏鮑菇脆片的工藝優(yōu)化主要以脆度和感官評分為測定指標(biāo)，探討了制作過程中乳酸鈣溶液濃度、浸糖時間和冷凍時間對其質(zhì)感和感官的影響，通過單因素試驗分析和響應(yīng)面優(yōu)化，最后確定了最佳配方和工藝參數(shù)：乳酸鈣溶液的濃度為1%，浸糖時間為2 h，冷凍時間為16 h。采用的循環(huán)油炸參數(shù)為：第一次油炸時間15 min，溫度為100 ℃，第一次膨化時間10×2 min；第二次油炸時間10 min，溫度為85 ℃，第二次膨化時間10×2 min，脫油時間10 min，此時得到的杏鮑菇脆片在質(zhì)感和感官上都有著較好的效果。