謝娟,張明星,李歡歡,徐學(xué)鋒
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,廣東 廣州 510642)
銀耳(Tremella fuciformis)又稱白木耳、雪耳等,隸屬銀耳科(Tremellaceae)、銀耳屬(Tremella),是一種常見(jiàn)的食藥兩用真菌[1]。銀耳子實(shí)體含有豐富的生物活性物質(zhì)[2],在抗衰老[3]、抗腫瘤[4]、降血糖[5]、降血壓[6]等方面具有良好的功效。隨著社會(huì)養(yǎng)生熱潮的興起,銀耳獨(dú)特的保健功能受到了廣泛關(guān)注[7-8]。新鮮銀耳的含水量較高,不宜貯藏運(yùn)輸和保鮮。因此,脫水干制就成為解決銀耳貯運(yùn)最重要的方法,比如熱風(fēng)干燥[9-10]、微波真空干燥[11]、紅外干燥[12]及冷凍干燥[13-14]等,但這些加工方法能耗高,獲得的銀耳易破碎,復(fù)水后需烹飪?cè)偌庸し娇墒秤茫腋泄倨焚|(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較鮮品有較大幅度降低。
超高壓技術(shù)作為一項(xiàng)新興的食品冷加工技術(shù),在食品深度加工中有著非常明顯的優(yōu)勢(shì),其主要原理是通過(guò)超高壓力影響大分子的非共價(jià)鍵對(duì)食品進(jìn)行加工改性,對(duì)活性成分的影響較小,可保持食物本來(lái)的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)[15-16]。同時(shí)由于蛋白質(zhì)變性,可使微生物失活,達(dá)到殺菌目的。超高壓加工過(guò)程中沒(méi)有明顯的熱交換,能源消耗較低[17]。諸多優(yōu)勢(shì)使得超高壓技術(shù)在食品加工中得到了廣泛研究和應(yīng)用。目前,超高壓技術(shù)多見(jiàn)于水產(chǎn)品[18]、乳制品[19]、果酒[20]和果汁[21]等的加工研究中,而利用超高壓技術(shù)加工銀耳的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)首次探究超高壓加工對(duì)鮮銀耳品質(zhì)的影響,尋找最適工藝條件,旨在為鮮銀耳的貯存保鮮提供技術(shù)參考,并進(jìn)一步為超高壓技術(shù)在食用菌加工方面的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
鮮銀耳(古田銀耳):福建省古田華強(qiáng)商貿(mào)有限公司。
BYGY5L超高壓設(shè)備:溫州濱一機(jī)械科技有限公司;600/2S真空包裝機(jī):山東春澤機(jī)械科技有限公司;SW-CJ-2G超凈工作臺(tái):上海滬凈醫(yī)療器械有限公司;UV1800PC紫外分光光度計(jì):上海亞津電子科技有限公司;101-3烘箱:上海喆鈦機(jī)械制造有限公司;MB90型水分測(cè)定儀:廣州艾安得儀器有限公司;SSY-H8數(shù)顯恒溫水浴鍋:上海隆拓儀器設(shè)備有限公司。
1.2.1 原料預(yù)處理
參考吳振等[22]的方法,選取新鮮、潔白的銀耳,除去銀耳根部不可食用部分,用清水沖洗干凈,放置于果蔬籃中晾干,直至銀耳表面無(wú)明顯水漬,備用。根據(jù)不同需要對(duì)銀耳進(jìn)行切分或脫水,分別取樣100 g進(jìn)行聚乙烯真空包裝,用于超高壓處理及指標(biāo)測(cè)定。
1.2.2 超高壓加工對(duì)不同部位銀耳品質(zhì)的影響
通過(guò)分層修剪的方式將半球形銀耳的外緣、中間、根部3部分進(jìn)行切分,對(duì)不同部位取樣,并在400 MPa的超高壓下處理10 min,重復(fù)3次,未處理組作對(duì)照,對(duì)超高壓處理后的樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。比較不同部位的銀耳在超高壓加工后感官上的差異,尋找具有最適加工性的銀耳部位。
1.2.3 不同壓力對(duì)銀耳品質(zhì)的影響
將上述最具加工性的銀耳分別經(jīng)400、450、500、550 MPa的壓力處理15 min,未處理的鮮銀耳作對(duì)照,檢測(cè)不同銀耳樣品的菌落總數(shù)、多糖得率和復(fù)水率3項(xiàng)指標(biāo),選擇合適的處理壓力用于后續(xù)正交試驗(yàn)。
1.2.4 不同含水量條件下超高壓處理對(duì)銀耳品質(zhì)的影響
將含水量80%(自然脫水)、90%(鮮銀耳含水量)、水飽和(包裝袋中加入200 mL蒸餾水)的3種銀耳樣品進(jìn)行500 MPa、15 min的超高壓處理,測(cè)定銀耳的復(fù)水率并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
1.2.5 不同保壓時(shí)間對(duì)銀耳品質(zhì)的影響
將含水量90%的銀耳在500 MPa下分別處理5、10、15 min,進(jìn)行感官評(píng)價(jià),比較不同保壓時(shí)間下銀耳的品質(zhì)。
1.2.6 正交試驗(yàn)
考慮各因素間的交互作用會(huì)對(duì)超高壓加工的銀耳品質(zhì)造成一定的影響,為得到理想的超高壓處理工藝,通過(guò)正交試驗(yàn)確定各參數(shù)的最佳組合。分別選擇含水量、保壓時(shí)間、處理壓力為因素,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)Table 1 Factor levels of orthogonal experimental design
1.2.7 感官評(píng)價(jià)
品評(píng)小組由10名經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的人員組成,獨(dú)立填寫(xiě)感官記錄表,對(duì)食品色澤、口感、香氣、滋味和組織狀態(tài)等進(jìn)行評(píng)分,單項(xiàng)滿分20分,結(jié)果取平均值。感官描述體系的標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)表2[23-24]。
表2 銀耳感官描述體系標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard for sensory description system of T.fuciformis
續(xù)表2 銀耳感官描述體系標(biāo)準(zhǔn)Continue table 2 Standard for sensory description system of T.fuciformis
1.2.8 指標(biāo)測(cè)定
1.2.8.1 菌落總數(shù)
參照GB 4789.2—2016《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》[25]進(jìn)行測(cè)定。取1 g銀耳樣品加入99 mL無(wú)菌水,均質(zhì)后進(jìn)行10倍系列稀釋,選擇合適的梯度進(jìn)行涂布培養(yǎng),2 d后計(jì)算平板菌落數(shù),3次重復(fù)取平均值。
1.2.8.2 多糖得率
參考NY/T 1676—2008《食用菌中粗多糖含量的測(cè)定》[26]進(jìn)行測(cè)定。先將粉碎的銀耳樣品用無(wú)水乙醇進(jìn)行超聲波輔助提取,提取后進(jìn)行離心,棄去上清液,再用80%的乙醇洗滌離心,離心后的沉淀物在沸水浴中提取2 h,冷卻至室溫(25℃)再過(guò)濾,將上清液和殘?jiān)礈煲恨D(zhuǎn)至容量瓶,定容后測(cè)定吸光度,對(duì)照葡萄糖標(biāo)曲計(jì)算出多糖得率。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。
圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 The standard curve of glucose
所測(cè)得的數(shù)據(jù)代入公式求得相應(yīng)的多糖得率,試驗(yàn)重復(fù)3次,取平均值。多糖得率計(jì)算公式如下。
式中:ω為多糖得率,%;m1為標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得樣品測(cè)定液的含糖量,μg;V1為樣品定容體積,mL;m2為樣品質(zhì)量,g;V2為比色測(cè)定時(shí)所移動(dòng)樣品測(cè)定液的體積,mL;0.9為葡萄糖換算成葡聚糖的校正系數(shù)。
1.2.8.3 復(fù)水率
銀耳在沸水中浸泡5 min,起水稍稍瀝干后稱重,按如下公式計(jì)算復(fù)水率。
式中:R為復(fù)水率,%;G1為樣品復(fù)水前的質(zhì)量,g;G2表示樣品復(fù)水后的質(zhì)量,g。
1.2.8.4 含水量
MB90型水分測(cè)定儀測(cè)定銀耳濕基含水量,按如下公式計(jì)算干基含水量。
式中:X為鮮銀耳脫水到t時(shí)刻的干基含水量,%;W為銀耳脫水到t時(shí)刻的濕基含水量,%。
測(cè)定數(shù)據(jù)使用Excel 2016軟件整理,差異顯著性采用SPSS 23軟件進(jìn)行分析,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。
超高壓處理對(duì)不同部位銀耳感官品質(zhì)的影響見(jiàn)表3。
表3 超高壓處理不同銀耳部位的感官評(píng)分Table 3 Sensory evaluation of different parts of T.fuciformis treated with ultra-high pressure
由表3可知,經(jīng)400 MPa的超高壓處理10 min后,外緣和中間部位的銀耳口感滋味較好,感官評(píng)分總分均顯著高于根部銀耳。通過(guò)預(yù)試驗(yàn)和對(duì)相關(guān)資料的了解發(fā)現(xiàn),超高壓壓力偏低,無(wú)法使組織完全熟化,從而影響樣品的口感和風(fēng)味[27],400 MPa加工的銀耳更接近日常食用的口感。因此,后續(xù)試驗(yàn)以銀耳外緣和中部耳片進(jìn)行試驗(yàn),壓力不低于400 MPa。
2.2.1 不同壓力對(duì)銀耳菌落總數(shù)的影響
不同壓力對(duì)銀耳菌落總數(shù)的影響見(jiàn)表4。
表4 不同壓力處理下銀耳的菌落總數(shù)Table 4 Total colony number of T.fuciformis at different pressure
由表4可知,對(duì)照銀耳的菌落總數(shù)高達(dá)1.1×107CFU/g,超高壓處理后樣品的菌落總數(shù)呈指數(shù)下降,在550 MPa時(shí),菌落總數(shù)僅為25 CFU/g,說(shuō)明超高壓可以殺滅絕大部分微生物,使得鮮銀耳的貯藏時(shí)間得以延長(zhǎng),加工后的安全性得以提升。
2.2.2 不同壓力對(duì)銀耳多糖得率的影響
不同壓力對(duì)銀耳多糖得率的影響如圖2所示。
圖2 不同壓力下銀耳的多糖得率Fig.2 Polysaccharide yield of T.fuciformis at different pressures
由圖2可知,隨著壓力上升,樣品組織結(jié)構(gòu)受到破壞,多糖得率增加,銀耳多糖得率呈上升趨勢(shì)。當(dāng)壓力由450 MPa上升至500 MPa時(shí),多糖得率的增長(zhǎng)率達(dá)到16%,上升至550 MPa時(shí),多糖溶出的速率開(kāi)始降低,增長(zhǎng)率約為2.5%。
2.2.3 不同壓力對(duì)銀耳復(fù)水率的影響
不同壓力對(duì)銀耳復(fù)水率的影響如圖3所示。
圖3 不同壓力下銀耳的復(fù)水率Fig.3 Rehydration rate of T.fuciformis at different pressure
由圖3可知,超高壓銀耳組的復(fù)水率均低于對(duì)照組,由此可知,復(fù)水率與壓力呈負(fù)相關(guān),550 MPa時(shí),復(fù)水率僅為96.61%,說(shuō)明超高壓處理在一定程度上改變了銀耳的內(nèi)在結(jié)構(gòu),使得吸水能力變?nèi)酢?/p>
綜合考慮銀耳的菌落總數(shù)、多糖得率、復(fù)水率,在盡量降低雜菌程度的情況下,兼顧多糖得率與復(fù)水率,由此選定450、500 MPa進(jìn)行正交試驗(yàn)。
超高壓處理下,不同含水量對(duì)銀耳感官品質(zhì)的影響見(jiàn)表5。
表5 不同含水量的銀耳感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Sensory evaluation table of T.fuciformis
由表5可知,含水量80%和90%的銀耳在超高壓處理后形態(tài)偏軟、口感軟爛、易被捏碎,色澤和香氣等各項(xiàng)評(píng)分均值顯著高于水飽和處理組,更適合用來(lái)制成銀耳產(chǎn)品。
超高壓處理下,不同含水量對(duì)銀耳復(fù)水率的影響如圖4所示。
圖4 不同含水量的銀耳復(fù)水率Fig.4 Rehydration rate of T.fuciformis
由圖4可知,各組銀耳的復(fù)水率均高于100%,復(fù)水性較好,但在實(shí)際操作中,額外加水會(huì)導(dǎo)致封袋困難,袋口密封不嚴(yán),超高壓處理時(shí)易發(fā)生漏液,污染設(shè)備。綜合考慮感官評(píng)價(jià)和復(fù)水率,超高壓處理的含水量以80%、90%為宜。
超高壓處理食品的過(guò)程中,保壓時(shí)間也是影響食品品質(zhì)的重要因素之一。不同保壓時(shí)間對(duì)銀耳感官品質(zhì)的影響如表6所示。
表6 不同保壓時(shí)間的銀耳感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 6 Sensory evaluation table of T.fuciformis with different treatment time
由表6可知,加壓5 min的銀耳由于保壓時(shí)間不足,滅菌不充分,導(dǎo)致細(xì)菌繁殖產(chǎn)生異味,口感和滋味顯著低于其他處理組。隨著保壓時(shí)間的延長(zhǎng),銀耳的各項(xiàng)感官評(píng)分呈上升趨勢(shì),加壓15 min時(shí)總分均值最高。因此,正交試驗(yàn)選擇10、15 min的保壓時(shí)間進(jìn)行超高壓加工。
綜合壓力、保壓時(shí)間及銀耳含水量的單因素試驗(yàn),根據(jù)加工銀耳的感官評(píng)價(jià)分值確定最佳正交水平,試驗(yàn)結(jié)果及方差分析如表7和表8所示。
表7 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 7 Orthogonal test results
表8 正交試驗(yàn)方差分析Table 8 Analysis of variance of orthogonal test
由表7和表8可知,壓力、保壓時(shí)間和含水量均對(duì)銀耳的感官評(píng)分顯著影響(P<0.05),其因素的主次順序?yàn)閴毫Γ颈簳r(shí)間>含水量,其中最重要的影響因素為壓力。由正交試驗(yàn)的結(jié)果可知,超高壓加工銀耳的最佳方案是A1B1C2,即壓力450 MPa、含水量80%、保壓時(shí)間為15 min。由于最佳加工方案并未出現(xiàn)在正交試驗(yàn)表中,因此為保證其真實(shí)性,需要對(duì)A1B1C2進(jìn)行3組重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn),其感官評(píng)分為70.60,高于正交試驗(yàn)分析表中的感官評(píng)分,表明該工藝條件穩(wěn)定、重現(xiàn)性好,可作為超高壓加工鮮銀耳的工藝條件。
本試驗(yàn)利用超高壓技術(shù)加工鮮銀耳,研究銀耳部位、壓力、保壓時(shí)間和含水量在加工過(guò)程中對(duì)銀耳品質(zhì)的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn),最終得出超高壓加工銀耳的最優(yōu)條件為加工壓力450 MPa、樣品含水量80%、保壓時(shí)間15 min,此條件下制得的銀耳外形規(guī)則均勻,呈米黃色,脆嫩舒展,軟硬適中,帶有銀耳獨(dú)特的清香和口感,感官評(píng)分為70.60。方差和極差分析結(jié)果表明,壓力、保壓時(shí)間和含水量均對(duì)銀耳的感官評(píng)分影響顯著,各因素的主次順序?yàn)閴毫Γ颈簳r(shí)間>含水量。對(duì)于鮮銀耳而言,超高壓加工能有效降低銀耳復(fù)水率,促進(jìn)銀耳多糖的析出,殺滅樣品中的微生物,經(jīng)正交試驗(yàn)優(yōu)化后,銀耳的感官品質(zhì)得到了較大提升,此結(jié)果為鮮銀耳的貯存保鮮提供技術(shù)參考,并進(jìn)一步為超高壓技術(shù)在食用菌加工方面的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。