陳漢勇，徐國波，楊娟，王金梅

（1.無限極（中國）有限公司，廣東廣州 510665）（2.嶺南師范學院食品科學與工程學院，廣東湛江 524048）（3.華南理工大學食品科學與工程學院，廣東廣州 510640）

香菇（Lentinus edodes(Berk.)sing），又稱香覃、花菇，肉質(zhì)香嫩，風味鮮美，富含麥角甾醇、香菇素、香菇多糖等多種生物活性成分[1]，具有極高的食用和藥用價值，是我國的傳統(tǒng)食用菌[2]。然而，新鮮香菇的含水量高達90%，由于酶促反應和新陳代謝[3-4]，在常溫下貯藏1～2 d 后，菌蓋及菌褶就會出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，貯藏4～5 d 即腐敗變質(zhì)[5]，嚴重影響其經(jīng)濟價值。為延長香菇的貨架期，烘烤脫水、低溫貯藏[6]、紫外輻射[7]、氣調(diào)包裝[8]、臭氧處理[9]等工藝被應用于香菇貯藏，但上述工藝多以初級產(chǎn)品如鮮菇或干菇為主，產(chǎn)品附加值低，制約了香菇產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展。

近年來，果蔬脆以其松脆的口感、豐富的營養(yǎng)性和較長的貨架期成為即食休閑食品開發(fā)的新熱點，其加工原理是在真空或負壓狀態(tài)下，通過油炸或非油炸方式在保持果蔬外形及顏色不變的前提下將果蔬中的水分蒸發(fā)，得到終含水量約5%的果蔬脆制品[10]。低溫真空油炸工藝是一種最常見的果蔬脆加工工藝，其低氧、低溫的特點可減少營養(yǎng)物質(zhì)和油脂的氧化，保存產(chǎn)品的自然色澤和風味，與非油炸果蔬脆加工工藝相比，其以食用油為傳熱介質(zhì)可促進果蔬內(nèi)水分的迅速蒸發(fā)，已被廣泛應用于香菇脆片[11]、馬鈴薯脆片[12]、蘋果脆片[13]的生產(chǎn)。

前處理工藝和真空油炸參數(shù)對果蔬脆品質(zhì)有顯著影響。燙漂前處理有利于鈍化酶活，降低果蔬脆含水量，改善產(chǎn)品酥脆度[14]；冷凍前處理可充分凍結(jié)原料中水分，提高產(chǎn)品質(zhì)地的疏松度[15]；油炸溫度、油炸時間和真空度與產(chǎn)品油脂含量和感官品質(zhì)高度相關(guān)[16]。低溫真空油炸工藝是一種傳熱和傳質(zhì)現(xiàn)象共存的復雜的脫水過程，油脂作為傳熱介質(zhì)將熱量向物料內(nèi)部傳遞的同時也會被物料表面吸附并向物料內(nèi)部滲透[17]，不可避免地向物料中引入部分油脂。因此，降低真空油炸果蔬脆的油脂含量，改善產(chǎn)品的感官性質(zhì)已成為了果蔬脆加工的研究重點。本文系統(tǒng)研究了香菇品種、浸漬處理、解凍處理和超聲處理對低溫真空油炸香菇脆的理化、性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)的影響，優(yōu)化了香菇脆的低溫真空油炸工藝，為香菇脆深加工提供技術(shù)參考和理論支持。

1 材料與方法

1.1 原料

135 型、212 型、慶科20 型、808 型和0912 型香菇，湖北裕國菇業(yè)股份有限公司；復合多糖粉，無限極（中國）有限公司；麥芽糖漿，嘉吉食品科技（平湖）有限公司；綠皮甘蔗濃縮汁，福建綠泉食品有限公司；五號食用油脂制品，廣州南僑食品有限公司。其余檢測試劑均為分析純。

1.2 主要儀器設(shè)備

Phenom臺式掃描電鏡，美國FEI公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Systems 公司；VFI 真空油炸設(shè)備（帶脫油），海陽鑫銳食品設(shè)備有限公司；DHG-9240A 電熱恒溫鼓風干燥箱，上海齊欣科學儀器有限公司；KQ3200DB 超聲清洗器，江蘇省昆山市淀山湖鎮(zhèn)；SKJ-CR002 真空保鮮機，浙江弩牌電器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 低溫真空油炸香菇脆的基本工藝流程

將新鮮香菇清洗瀝干，在96±2 ℃條件下漂燙5 min 后，用10 ℃冷水浸泡5 min 進行預冷并自然瀝水后備用。后續(xù)處理選用兩種工藝，基本流程如下：

設(shè)計的的機場航站樓環(huán)境參數(shù)無線實時監(jiān)測系統(tǒng)將WIA-PA無線通訊技術(shù)與溫度、CO2采集技術(shù)結(jié)合,通過變周期傳輸機制降低系統(tǒng)功耗;采用WIA-PA通訊協(xié)議提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,系統(tǒng)丟包率為0.43%。后勤管理人員通過WIA-PA無線航站樓環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的上位機顯示界面可以實時監(jiān)控航站樓CO2濃度和溫度,及時修正送風閥開度和空調(diào)運行模式,用最少的能源將航站樓內(nèi)候機環(huán)境調(diào)整到旅客最舒適的水平,為航站樓環(huán)境控制提供幫助。

工藝1：預冷香菇→冷凍→糖漬→瀝水→真空油炸→離心脫油→調(diào)味→成品

工藝2：預冷香菇→糖漬→瀝水→冷凍→真空油炸→離心脫油→調(diào)味→成品

工藝參數(shù)如下：

糖漬：糖漬過程采用初始固形物含量為40%的糖漬液浸漬香菇，浸漬過程中每隔2 h 取糖漬液檢測固形物含量，至其降至28%時將香菇撈出備用。

冷凍：將瀝干香菇定量裝入不銹鋼盤后，冷凍至產(chǎn)品中心溫度-10 ℃以下。

真空油炸：油炸溫度96 ℃、油炸時間100 min、真空度-0.08 MPa。

離心脫油：轉(zhuǎn)速和時間為200 r/min×5 min。

調(diào)味：在香菇脆表面撒上適量食鹽。

1.3.2 糖漬處理對香菇脆性質(zhì)的影響

以0912 型香菇為原料，分別選用初始固形物含量均為40%的麥芽糖漿、甘蔗汁和混合糖液（麥芽糖漿:甘蔗汁=1:1，V/V）三種糖漬液，按工藝1 制備低溫油炸香菇脆，分析其理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)、感官性質(zhì)、微結(jié)構(gòu)。

以0912 型香菇為原料，以麥芽糖漿為浸漬液，在浸漬環(huán)節(jié)加入低頻超聲處理（150 W，功率顯示100%），處理時間為10 min，按工藝1 制備低溫油炸香菇脆，分析其理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)、感官性質(zhì)、微結(jié)構(gòu)。

1.3.3 香菇品種對香菇脆品質(zhì)的影響

以5 種不同品種香菇（135 型、212 型、慶科20型、808 型和0912 型）為原料，采用工藝1 制備低溫油炸香菇脆，分析其理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)、感官性質(zhì)、微結(jié)構(gòu)。

1.3.4 香菇脆的理化性質(zhì)

水分的測定參考GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[18]；總糖含量的測定參考GB/T 15672-2009《食用菌中總糖含量的測定》[19]；油脂含量的測定參考GB 5009.6-2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》[20]。

1.3.5 香菇脆的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)

采用TA.XT Plus 型質(zhì)構(gòu)儀測定香菇脆的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)，測定參數(shù)根據(jù)潘洪冬等[21]報道。將香菇脆的菌蓋切成直徑40 mm，厚16 mm 的圓柱形，將菌褶朝下放置在樣品臺上。用HDP-BSK 探頭進行剪切測試，測試模式為Return to start 模式，測前、測后速度為5 mm/s，測試速度為1 mm/s，剪切比例為100%，觸發(fā)力為10 g，數(shù)據(jù)采集速度為200 Hz。同一樣品重復測定8 次。

1.3.6 香菇脆的微觀結(jié)構(gòu)

采用Phenom 臺式掃描電鏡測定香菇脆的微觀結(jié)構(gòu)，測定參數(shù)根據(jù)潘洪冬等[21]報道。將香菇脆的菌蓋切成2 mm×2 mm×1 mm 的長方形，將菌蓋中層部位切成薄片，貼在掃描電鏡的樣品臺上，噴金后觀察。運用ImageJ1.42.q 軟件對掃描電鏡圖片中的孔隙進行統(tǒng)計，計算出平均孔隙當量。

1.3.7 香菇脆的感官評定

由10 名具有食品專業(yè)背景的相關(guān)人員作為感官評定人員，分別從香菇脆的外觀、色澤、香氣和口感等四個評價項目進行評分，評分標準見表1。

表1 香菇脆感官評分標準Table 1 The sensory evaluation standard of shiitake mushroom crisps

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)為三次測定平均值，采用SPSS 16.0 方差分析（ANOVA，Duncan）進行樣品平均值間的顯著性分析，不同小寫字母表示不同樣品之間的顯著差異（p＜0.05）。

2 結(jié)果與討論

2.1 真空油炸工藝對香菇脆品質(zhì)的影響

適宜的加工工藝和香菇品種是改善低溫真空油炸香菇脆品質(zhì)的關(guān)鍵因素。冷凍處理常用于真空油炸工藝前，使果蔬原料中的自由水和部分結(jié)合水結(jié)晶，體積增大，導致細胞結(jié)構(gòu)破壞，有利于油炸過程中水分的快速蒸發(fā)，形成組織多孔、體積膨大的高脆度產(chǎn)品[22]。目前，果蔬脆片的生產(chǎn)工藝中存在兩種主要工藝，其差別主要在于冷凍處理與浸漬工藝的前后順序，即先冷凍后浸漬（工藝1），或者先浸漬后冷凍（工藝2）。本文比較這兩種工藝條件對整顆油炸香菇脆產(chǎn)品理化性質(zhì)、微結(jié)構(gòu)和感官品質(zhì)的影響，見表2。

表2 真空油炸工藝對香菇脆理化和感官性質(zhì)的影響Table 2 Effects of vacuum frying process on the physicochemical and sensory properties of shiitake mushroom crisps

兩種工藝香菇脆產(chǎn)品的含水量沒有顯著差異。工藝1 香菇脆的油脂含量為8.75%，顯著高于工藝2 樣品（5.51%），其總糖含量呈相反趨勢。潘洪冬等[21]也報道過相似的結(jié)果，即與工藝2 的冷凍處理相比，工藝1中浸漬環(huán)節(jié)前的存在一個-20 ℃冷凍和5 ℃解凍環(huán)節(jié)，這可能由于冷凍/解凍環(huán)節(jié)增大了香菇基質(zhì)的組織孔隙（見圖1），導致在真空油炸過程中油脂滲透性更強。工藝1 和工藝2 香菇脆的感官評分沒有顯著性區(qū)別。

圖1 真空油炸工藝對香菇脆微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.1 Effects of vacuum frying process on the microstructure of shiitake mushroom crisps

質(zhì)構(gòu)性質(zhì)是評價果蔬脆硬度和脆度的重要指標，香菇脆的各項質(zhì)構(gòu)參數(shù)見表3。其中，最大力F與樣品的硬度成正相關(guān)；斜率K 和面積A 可表征樣品在壓縮、破裂過程中的脆度，K 越大、A 越小則脆度越大；空間破裂數(shù)Nsr與樣品酥性成正相關(guān)，Nsr＞5 次/mm時，樣品酥性較大，Nsr＜1 次/mm 時，樣品酥性較小[23]。真空油炸工藝對香菇脆質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響見表3。工藝1與工藝2 香菇脆的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)無顯著差異。兩種工藝的香菇脆的微結(jié)構(gòu)見圖1。香菇脆經(jīng)低溫真空油炸工藝處理后均形成了疏松多孔的結(jié)構(gòu)。低溫真空油炸過程中油溫與水的沸點差異較小，導熱和膨脹汽化過程均較為緩慢，因此內(nèi)部水分逃逸的氣泡孔較小，油脂亦多附著于孔隙表層，整體組織結(jié)構(gòu)保持較好，組織骨架固化定型后形成松脆的質(zhì)地。王文成等[24]對比了山藥常溫油炸脆片和真空油炸脆片的微觀結(jié)構(gòu)差異，發(fā)現(xiàn)常溫油炸脆片組織膨脹呈海綿狀結(jié)構(gòu)，油脂深深附著于孔隙內(nèi)部；真空油炸脆片切面平整，孔隙內(nèi)部溝痕淺且寬，與圖4 結(jié)果類似。由圖1 所示，工藝1 香菇脆的微觀結(jié)構(gòu)完整性較差，空隙當量直徑略大于工藝2 香菇脆，香菇脆纖維網(wǎng)絡(luò)的孔壁厚度較薄，這可能是由于冷凍/解凍過程導致冰晶形成，造成組織細胞塌陷，汁液流失，油炸時內(nèi)部結(jié)構(gòu)更易受到破壞所致[21]。

圖4 新鮮香菇原料品種對香菇脆微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.4 Effects of fresh shiitake mushroom cultivars on the microstructure of crisps

表3 真空油炸工藝對香菇脆質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響Table 3 Effects of vacuum frying process on the texture properties of shiitake mushroom crisps

2.2 糖漬處理對香菇脆性質(zhì)的影響

糖漬是一種利用高濃度食糖的滲透性對食品原料進行加工的技術(shù)，可賦予產(chǎn)品特殊風味，改善產(chǎn)品品質(zhì)，常用于果蔬制品的加工[25]。本研究對比了麥芽糖漿、甘蔗汁及二者的混合糖液對香菇脆理化和感官性質(zhì)的影響，見表4。與麥芽糖漿糖漬液樣品相比，含有甘蔗汁糖漬液的香菇脆具有獨特的甘蔗風味，三種糖漬液對香菇脆的總體感官評分并無影響。三種香菇脆的含水量、總糖含量和油脂差異明顯。麥芽糖漿浸漬后的香菇脆含糖量高達72.21%，而甘蔗汁和混合糖液浸漬后的香菇脆含糖量均低于60%，這可能與麥芽糖漿和甘蔗汁組成成分的差異性相關(guān)。相比于麥芽糖漿而言，甘蔗汁的組成更為復雜，除了大量蔗糖之外，還含有更多的甘蔗多酚類物質(zhì)。在香菇浸漬過程中，通過判斷浸漬液中固形物的含量減小程度（由40%減小至28%），來終止浸漬，從而控制香菇吸入的總固形物質(zhì)量一致。由于甘蔗汁中多酚等其他物質(zhì)的存在，導致香菇脆產(chǎn)品的總糖含量顯著減小。香菇脆含糖量與含水量、油脂含量均存在一定的負相關(guān)性。甘蔗汁和混合糖液浸漬香菇脆的油脂含量分別為11.13%和9.54%，顯著高于麥芽糖漿浸漬香菇脆（8.75%）；甘蔗汁和混合糖液浸漬香菇脆的含水量約為4.20 g/100 g，而麥芽糖漿浸漬香菇脆的含水量僅為3.70 g/100 g。這可能是由于甘蔗汁和混合糖液香菇脆在低溫油炸傳質(zhì)過程中，基質(zhì)因總糖含量較低而具有較強的持水性和油脂吸附能力，在表面多孔介質(zhì)的毛細作用和冷凝作用下，更多的油脂被吸入香菇基質(zhì)，且不易離心脫油，香菇水分不易擴散蒸發(fā)。

表4 糖漬處理對香菇脆理化和感官性質(zhì)的影響Table 4 Effects of sugaring treatment on the physicochemical and sensory properties of shiitake mushroom crisps

香菇脆的微結(jié)構(gòu)見圖2。麥芽糖漿糖漬香菇脆切面平整，可觀察到水分子逃逸造成的較為規(guī)則的孔隙結(jié)構(gòu)；甘蔗汁糖漬香菇脆切面較為粗糙，孔隙結(jié)構(gòu)不完整，且附著大小不一的顆粒物質(zhì)，可能是甘蔗汁中存在的除蔗糖之外的其他物質(zhì)，如多酚物質(zhì)；混合糖液香菇脆的切面中規(guī)則孔隙與不規(guī)則孔隙并存。甘蔗汁香菇脆的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)可能不利于真空油炸中水分的蒸發(fā)和脫油過程中油脂的脫除，導致其水分含量和油脂含量高于麥芽糖漿香菇脆。糖漬處理對香菇脆質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響見表5。值得注意的是，微觀結(jié)構(gòu)的差異性并未導致香菇脆質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的不同，三種糖漬液處理對香菇脆的質(zhì)構(gòu)參數(shù)并無顯著影響。

表5 糖漬處理對香菇脆質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響Table 5 Effects of sugaring treatment on the texture properties of shiitake mushroom crisps

圖2 糖漬處理對香菇脆微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.2 Effects of sugaring treatment on the microstructure of shiitake mushroom crisps

目前，受限于整顆香菇的體積較大，浸漬環(huán)節(jié)的時間較長，常溫下往往需要＞24 h，嚴重影響生產(chǎn)效率，為了加快浸漬速度，縮短生產(chǎn)周期，本文在麥芽糖漿浸漬處理過程中加入超聲處理工藝。超聲處理可在液體媒介中產(chǎn)生瞬態(tài)空化效應，在空化泡崩潰瞬間產(chǎn)生局部高溫高壓及強烈的沖擊流，瞬間擊穿果蔬細胞的細胞膜，加速外界分子浸漬入果蔬組織的速度，縮短浸漬時間，并保持果蔬的組織結(jié)構(gòu)和外形不發(fā)生變化[26]，在桃片的超聲滲透[27]、杏鮑菇脆的超聲浸漬[28]和雙孢菇預制菜肴的預處理[29]中已有應用實例。超聲輔助浸漬使麥芽糖漿的浸漬時間明顯縮短（＜12 h），大幅提高了生產(chǎn)效率。

本研究探究了超聲處理對香菇脆理化、感官和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響，結(jié)果見表4、表5 和圖2。超聲浸漬香菇脆的含水量略有下降，含糖量保持不變，油脂含量從8.75%降至5.50%，質(zhì)構(gòu)特性未見顯著變化。超聲浸漬香菇脆的掃描電鏡圖片顯示，超聲處理使香菇脆的孔隙直徑當量變大，說明超聲處理造成了香菇脆組織的進一步破壞。Devis 等[30]探究了超聲處理對真空油炸香菇脆片油脂含量和分布的影響，結(jié)果表明，與未經(jīng)超聲處理的樣品相比，超聲處理后香菇脆片的表面油脂含量和結(jié)構(gòu)油脂含量同步下降，油脂總量從38.8%降低至32.4%，油脂分布系數(shù)升高，說明超聲處理可有效降低油脂含量，更利于離心脫油。

2.3 香菇品種對香菇脆性質(zhì)的影響

我國香菇主栽品種親緣關(guān)系較近，但其遺傳多樣性可導致香菇品質(zhì)的差異[31]。不同品種香菇脆成品見圖3，不同品種香菇脆的理化和感官性質(zhì)見表6。不同品種新鮮香菇的尺寸差別較大，135 型尺寸較大，212型和慶科20 型尺寸適中，808 型和0912 型尺寸較小。低溫真空油炸工藝的脫水作用導致各香菇脆平均直徑縮小為初始鮮菇直徑的60%～70%。香菇脆含水量與其尺寸呈正相關(guān)。135 型、212 型和慶科20 型的質(zhì)地較為松散，在燙漂和油炸過程中碎花部分損失和形變較大，香菇脆產(chǎn)品的外觀穩(wěn)定性較差，感官評分較低。808 型和0912 型香菇的質(zhì)地相對堅固，加工過程中品質(zhì)較為穩(wěn)定。0912 型香菇脆產(chǎn)品小而薄，菌蓋平滑金黃，外觀玲瓏，其口感酥脆，感官評分最高。5 種香菇脆的總糖和油脂含量并無顯著差異，說明香菇品種對香菇脆的總糖和油脂含量無影響。

圖3 香菇品種對香菇脆外觀形態(tài)的影響Fig.3 Effects of shiitake mushroom cultivars on the appearance of crisps

表6 香菇品種對香菇脆理化和感官性質(zhì)的影響Table 6 Effects of shiitake mushroom cultivars on the physicochemical and sensory properties of crisps

不同品種香菇脆的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)見表7。與大、中型尺寸香菇脆相比，808 型和0912 型小尺寸香菇脆的硬度和酥性略高，脆度顯著提高，這可能是由于小尺寸香菇脆的力學薄點和空間破裂數(shù)更多所致。整體而言，0912 型香菇脆的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)最佳，與其感官評分的數(shù)據(jù)一致（表6）。不同品種香菇脆的微結(jié)構(gòu)見圖4。不同品種間香菇脆產(chǎn)品的微結(jié)構(gòu)存在明顯差異。與其他品種相比，0912 型香菇脆的組織結(jié)構(gòu)孔隙直徑明顯低于其他樣品，這可能與該品種香菇本身尺寸較小及其在冷凍過程中形成的冰晶尺寸有關(guān)。綜合以上香菇脆的理化和感官性質(zhì)指標，0912 型最適合用于整顆真空油炸香菇脆的制備，且市場供應充足穩(wěn)定，適合作為工業(yè)化生產(chǎn)原料。

表7 香菇品種對香菇脆質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響Table 7 Effects of shiitake mushroom cultivars on the texture properties of crisps

3 結(jié)論

不同加工工藝對香菇脆的感官和質(zhì)構(gòu)無顯著影響，但對其理化性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)影響顯著。先冷凍/解凍后浸漬（工藝1）的香菇脆具有更高的油脂含量和更低的總糖含量。糖漬液中甘蔗汁的加入會導致香菇脆產(chǎn)品的總糖含量顯著下降，油脂含量顯著提高，其微觀切面較為粗糙，孔隙結(jié)構(gòu)不完整，且附著大小不一的顆粒物質(zhì)，可能是甘蔗汁中除蔗糖外的其他物質(zhì)。超聲輔助浸漬處理可大幅縮短浸漬時間，提高生產(chǎn)效率，香菇脆產(chǎn)品的油脂含量顯著下降至5.50%。不同品種香菇脆的外形、口感及理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)性質(zhì)差異巨大。小尺寸香菇脆的含水量最低，且其感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)均優(yōu)于大、中尺寸香菇脆。受試5 個品種中，0912 型香菇脆的理化性質(zhì)和感官評分最優(yōu)，更適合用于整顆香菇脆的制備，且市場供應充足穩(wěn)定，適合作為工業(yè)生產(chǎn)原料。