杏鲍菇脆片加工中超声浸渍工艺的优化

李 茜，高纯阳，安辛欣，胡秋辉（南京农业大学食品科技学院，江苏南京210095）

杏鲍菇脆片加工中超声浸渍工艺的优化

李 茜，高纯阳，安辛欣*，胡秋辉
（南京农业大学食品科技学院，江苏南京210095）

选取杏鲍菇为原材料、麦芽糊精溶液为浸渍液，采用超声浸渍法处理原料，并通过真空微波干燥工艺加工制得一种杏鲍菇非油炸脆片。以杏鲍菇脆片的理化及感官品质为指标，在单因素实验上，采用正交实验方法研究超声浸渍工艺对产品的理化指标及感官品质的影响，并优化了超声浸渍工艺。单因素实验结果表明：不同的超声浸渍条件可显著影响浸渍效果及杏鲍菇脆片的理化和感官性质。通过正交实验优化所得最优超声浸渍工艺为：浸渍温度55℃、浸渍液浓度15%、浸渍时间20min。在此条件下，杏鲍菇脆片的浸渍效果为29.35%，硬度为2115.21g，韧度为114.44J/cm2，L*值为76.02，具有形状均匀、色泽淡黄、口感酥脆的特点，感官评定后得分最高。因此，该超声浸渍工艺可用于生产高品质杏鲍菇片，并且可应用于工业化生产。

杏鲍菇脆片，真空微波干燥，超声浸渍，理化指标，感官品质

杏鲍菇（Pleurotus eryngii）别名刺芹侧耳，又被称为“干贝菇”，是一种营养丰富、味道鲜美的食用菌，具有愉快的杏仁香味和鲍鱼口感，其食用、药用价值深受消费者喜爱[1-3]。目前市场上已有的杏鲍菇休闲食品以盐渍罐头或糖渍果脯类为主[4-6]，此类食品虽然可以实现长期保存，但是品种单一、不易携带，并且其高糖、高盐等特点不符合现代营养保健的需求；因此，开发一种新型健康的杏鲍菇休闲食品具有重要的意义。

真空微波干燥是一种新型的食品干燥加工方式[7]，其原理是在真空条件下，利用微波加热的特性，使水分快速蒸发，并同时实现原料的膨化。利用真空微波干燥方式对杏鲍菇片进行加工，能较好地保留杏鲍菇原有的营养成分，同时使产品具有良好的感官性状[8]。目前真空微波干燥法在国内外食品加工中有着较为广泛的应用，对农产品加工已有大量的研究报道[9-12]。由于杏鲍菇含水量多，质地脆嫩，在加工过程中其结构形状极易被破坏，因此，选取麦芽糊精作为填充物和载体[13]，而填充物对原料的渗透程度对产品的后期加工有重要的影响[14-15]。目前浸渍采用的方法有常规渗糖法和超声浸渍法[16]；在果蔬加工中，与常规渗糖法相比，超声浸渍可以促进溶液渗透、显著提高果蔬组织的渗糖速率、并降低糖煮对果蔬组织细胞结构的破坏作用[17]。此外，超声浸渍对产品的加工过程以及最终品质都有着重要的影响[18-20]。目前，以麦芽糊精为载体，通过优化超声浸渍工艺加工杏鲍菇非油炸脆片还未见报道。因此，本实验将采用超声波浸渍法对杏鲍菇片进行前处理，并通过正交实验优化浸渍工艺，以期为真空微波干燥工艺加工杏鲍菇非油炸脆片提供更优的条件。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜杏鲍菇 南京市卫岗农贸市场购；麦芽糊精（食品级） 南京大光明器化玻经营部购。

TD10001B型电子天 余姚市金诺天平仪器有限公司；WZD1S型微波真空设备 南京三乐微波技术发展有限公司；DHG-914385-Ⅲ型电热恒温鼓风干燥箱 上海新苗医疗器械制造有限公司；JBT/CYCL 400T/3P（C）型超声波清洗器 济宁金百特电子有限责任公司；物性测试仪 TA.XT Plus Stable Micro Systems（英国）；SC69-02C型水分快速测定仪 上海恒平科学仪器有限公司；HP-2132型便携式色差仪 汉普光彩科技有限公司；水分活度测定仪 Labmasteraw Novasina AG（瑞士）；手持折光仪 ATAGO N1 ATAGO（日本）。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程 原料筛选→清洗、切片、漂烫等预处理→超声浸渍→真空微波膨化→后干燥→冷却→包装成品。

浸渍液：以一定浓度的麦芽糊精水溶液作为浸渍液，料液比为1∶15（m/v）。

超声浸渍：将经过预处理的原料浸入麦芽糊精溶液中，采用超声波辅助浸渍法，在固定温度下、固定时间内以100%的功率对杏鲍菇片进行浸渍。

真空微波膨化：采用真空微波干燥法对浸渍处理后的杏鲍菇片进行加工试制，最终确定的工艺参数为：预干燥功率600W，时间15min；膨化功率700W，时间8min；后干燥功率500W，时间10min。

1.2.2 测定方法

1.2.2.1 浸渍效果测定 采取手持式折光仪对超声辅助浸渍前后的浸渍液中的可溶性固形物含量分别进行测定[21]。浸渍效果（%）=（m1-m2）×100。

注：m1为浸渍前浸渍液中可溶物固形物含量；m2为浸渍后浸渍液中可溶性固形物含量；数值为正，说明麦芽糊精进入量大于杏鲍菇内可溶性物质的溶出量；数值为负，则相反。数值越大，说明浸渍效果越好，单位是%。

1.2.2.2 产品理化指标测定 硬度、韧度[22]：利用TA. XT Plus物性测试仪中的不锈钢球形探头进行硬度和韧度测定，测试速度5mm/min，目标形变量85%，反复测定10次。

水分含量：利用SC69-02C水分快速测定仪测定（g/100g湿基）。

水分活度[23]：利用Labmaster-aw水分活度测定仪测定。

色差[24]：利用HP-2132便携式色差仪，以仪器白板色泽为标准，依次测量杏鲍菇产品的明度指数L*（n=10）。

1.2.3 感官评定 邀请有经验的测评人员10名，从色泽、形态、口感、滋味、总体五个方面对成品进行感官评定。在室温20℃、自然光线下进行评定，各项分数相加求平均值，作为产品的总体可接受度。具体评定方法见表1（总分50分）。相同环境条件下重复三次。

1.2.4 单因素实验设计

1.2.4.1 浸渍温度单因素实验 固定浸渍液浓度为15%，浸渍时间为15min，分别测定在浸渍温度为35、40、45、50、55、60℃条件下测定杏鲍菇脆片的浸渍效果及产品的理化指标和感官品质。

1.2.4.2 浸渍液浓度单因素实验 固定浸渍温度为50℃，浸渍时间为15min，分别测定浸渍液浓度为5%、10%、15%、20%、25%、30%条件下测定杏鲍菇脆片的浸渍效果及产品的理化指标和感官品质。

1.2.4.3 浸渍时间单因素实验 固定浸渍温度为50℃，浸渍液浓度为15%，分别测定在浸渍时间为5、10、15、20、25、30min条件下测定杏鲍菇脆片的浸渍效果及产品的理化指标和感官品质。

1.2.5 正交实验设计 以浸渍温度、浸渍液浓度、浸渍时间为实验因素（分别以A、B、C表示），按照L9（34）正交表进行正交实验（实验因素水平见表2），根据产品的浸渍效果及理化品质和总体感官品质，分别确定因素的取值范围为浸渍温度50～60℃、浸渍液浓度10%～20%、浸渍时间10～20min；硬度、韧度、L*值、感官评分能充分全面地反映杏鲍菇非油炸脆片的咀嚼度、口感、色泽、风味等性状，是评价该产品品质的重要指标，因此，选取这四个值为指标，进行超声浸渍工艺的正交优化。

表1 杏鲍菇非油炸脆片的感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards of Pleurotus eryngii chips

1.3 数据统计分析

用Microsoft Excel进行数据整理，采用Origin 8.0进行作图分析。不同平均值之间用SAS 8.2（SAS Institute Inc.，Cary，North Carolina，USA）统计软件的GLM程序（General Linear Model procedure）中的邓肯氏多重比较法（Duncan’s Multiple Range Test）进行差异显著性检验。

表2 超声浸渍工艺优化的因素水平Table 2 Coded factors and levels in orthogonal array design to optimize ultrasonic immersion parameters

2 结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 超声浸渍工艺对杏鲍菇脆片浸渍效果的影响 图1～图3为不同浸渍处理条件对杏鲍菇脆片浸渍效果的影响，由此可以看出，不同的超声浸渍条件对产品的浸渍效果有显著的影响（p＜0.05）。随着浸渍温度、浸渍液浓度、浸渍时间的增加，产品的浸渍效果呈先升高后降低的趋势。

2.1.1.1 浸渍温度对杏鲍菇脆片浸渍效果的影响 图1表明，在一定范围内，随着浸渍温度的升高，浸渍液分子运动加快、粘度变小，有利于麦芽糊精进入菇片；随着温度继续升高，溶液粘度变化趋于稳定，此时更有利于菇片中小分子可溶性物质外流，浸渍效果呈下降趋势，当浸渍温度为50℃时，产品有最佳的浸渍效果。

图1 浸渍温度对杏鲍菇脆片浸渍效果的影响Fig.1 Effect of immersion temperature on the efficiency of immersion of Pleurotus eryngii chips

2.1.1.2 浸渍液浓度对杏鲍菇脆片浸渍效果的影响 图2表明，在一定范围内，随着浸渍液质量分数的提高，浸渍效果也不断提高，当麦芽糊精的添加量为15%时，产品达到最好的浸渍效果，之后随着麦芽糊精浓度的增加，浸渍效果逐渐降低，可能是由于麦芽糊精浓度增加导致浸渍液粘度增加，渗透作用趋于饱和，而菇片中小分子物质仍然继续外流，影响了浸渍效果。

2.1.1.3 浸渍时间对杏鲍菇脆片浸渍效果的影响 图3显示，在不同的浸渍时间中，最佳浸渍时间为15min，随着浸渍时间的延长，进入菇片的麦芽糊精量趋于饱和而菇片内小分子可溶性物质外流继续，导致浸渍效果有显著（p＜0.05）的降低趋势。

图2 浸渍液浓度对杏鲍菇脆片浸渍效果的影响Fig.2 Effect of immersion concentration on the efficiency of immersion of Pleurotus eryngii chips

图3 浸渍时间对杏鲍菇脆片浸渍效果的影响Fig.3 Effect of immersion time on the efficiency of immersion of Pleurotus eryngii chips

2.1.2 超声浸渍工艺对杏鲍菇脆片品质的影响

2.1.2.1 浸渍温度对杏鲍菇脆片品质的影响 由表3可知，不同的浸渍温度对产品的感官评分、L*值和硬度值有显著的影响（p＜0.05），当浸渍温度在45～55℃范围时，产品有较高的感官评分、色差值以及有比较合适的硬度。另外，在整个加工过程中，不同的浸渍温度过程中产品的水分含量、水分活度变化较小，水分含量范围分别在6.8%～7.4%之间，并且产品的水分活度在0.3左右，此时任何微生物不能生长繁殖，说明产品均具有优良的保存性。因此，结合产品的超声浸渍效果，确定超声浸渍温度因素取值范围为50～60℃。

2.1.2.2 浸渍液浓度对杏鲍菇脆片品质的影响 由表4可知，不同的浓度对产品的感官评分、L*值和硬度值有显著的影响（p＜0.05）。当浸渍液中麦芽糊精浓度为10%～20%时，产品有较高的感官评分和亮度值（L*），较优的硬度，并且这一浓度范围与获得最佳浸渍效果的条件相同。另外，在不同浸渍液浓度条件下，终产品的水分含量在6.6%～7.5%之间；水分活度约为0.3，无显著差异（p＞0.05）。因此可以得出，浸渍液的浓度对提高产品的感官品质有重要的作用。综合浸渍浓度对浸渍效果的影响，确定浸渍浓度因素取值范围为10%～20%。

2.1.2.3 浸渍时间对杏鲍菇脆片品质的影响 从表5可知，当杏鲍菇超声浸渍10～25min时，产品有较高的感官评分，此结果与浸渍效果所得结果一致。产品的硬度逐渐增加，L*值随着浸渍时间的增加，有显著的先上升后降低的趋势（p＜0.05），并且当浸渍时间在10～20min时有较高的亮度（L*）；另外，韧度值比较稳定，无显著的变化，水分活度的变化趋势与韧度相似。综合浸渍时间对浸渍效果的影响，确定浸渍时间因素取值范围为10～20min。

综上所述，在真空微波干燥方式加工杏鲍菇脆片的过程中，不同的超声波浸渍条件对产品的感官品质有重要的影响，并且浸渍条件对理化及感官品质的影响结果与其对浸渍效果的影响有一致性。因此通过优化超声浸渍工艺，可以同时提高浸渍效果和产品的品质。

2.2 正交实验结果

表6为以浸渍温度、浸渍时间、浸渍浓度为因素的正交实验设计结果。表7为正交实验组的硬度、韧度、L*、感官评分结果。从表7中可以看出，产品的韧度在114～115J/cm2之间，变化趋势较小；另外，不同的因素水平间各指标有显著的差异（p＜0.05）。对9组实验组进行比较后得出，组5的感官评分最大，各因素的水平分别为A2B2C3。

表3 浸渍温度对杏鲍菇脆片品质的影响Table 3 Effect of immersion temperature on quality characteristics of Pleurotus eryngii chips

表4 浸渍液浓度对杏鲍菇脆片品质的影响Table 4 Effect of immersion concentration on quality characteristics of Pleurotus eryngii chips

表5 浸渍时间对杏鲍菇脆片品质的影响表5 Effect of immersion times on quality characteristics of Pleurotus eryngii chips

表6 L9（34）正交实验设计表Table 6 The table for L9（34）orthogonal test

2.2.1 极差分析优化结果 对表7结果进行极差分析如表8所示，从极差分析结果中k1、k2、k3、R可以得出各实验因素对各指标影响的主次顺序和各指标的最优水平组合。因素浸渍温度（A）对硬度、L*、感官得分的影响大小排在第一位，为最主要因素，并且第二水平时较好；同理可以得出因素浸渍液浓度（B）和浸渍时间（C）应分别取第二和第三水平。综合上述分析可以得出最优超声浸渍工艺为：A2B2C3，与正交实验组中第5组所得结果一致。

2.2.2 方差分析优化结果 表9为不同的浸渍条件对产品的品质影响的方差分析结果。从表9中看出，不同的因素水平对杏鲍菇脆片品质有显著的影响，并且影响程度也不相同。由F值及p值的大小可以得出各因素对实验结果的影响程度，在p＜0.05时，F值越大表明该因素对实验结果的影响越大。由此得出，各因素的影响主次与极差分析结果一致。

2.3 超声浸渍工艺优化

通过正交实验结果得最佳超声浸渍工艺为：浸渍温度55℃、浸渍液浓度15%、浸渍时间20min。在此条件下产品的硬度为2115.21g，韧度为114.44J/cm2，L*值为76.02，具有形状均匀、色泽淡黄、口感酥脆的特点，感官评定后得分最高为43。以此条件进行验证实验得出，产品的浸渍效果为29.35%。

3 结论

在真空微波干燥方式加工杏鲍菇脆片的过程中，不同的超声浸渍条件可显著影响浸渍效果，并且该影响结果与其对产品的理化及感官品质的影响结果相似。不同的超声浸渍条件对产品品质的影响结果为：产品的水分、水分活度及韧度比较稳定，影响程度较小；而硬度、L*值及感官品质都有显著的变化（p＜0.05）。通过正交实验优化后得到最优超声浸渍工艺为：浸渍温度55℃、浸渍液浓度15%、浸渍时间20min，在此工艺条件下所得杏鲍菇脆片品质最佳，具有形状均匀、色泽淡黄、口感酥脆的特点。

表7 正交实验组杏鲍菇脆片的理化指标以及得分Table 7 Physicochemical standards and scores of the orthogonal experimental group Pleurotus eryngii chips

表8 极差分析优化结果Table 8 The results of optimizootion range analysis

表9 正交实验方差分析结果Table 9 Result of variance analysis in orthogonal test

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Optimization of ultrasonic immersion technology for Pleurotus eryngii chips

LI Qian，GAO Chun-yang，AN Xin-xin*，HU Qiu-hui
（College of Food Science and Technology，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China）

Pleurotus eryngii was selected as the raw material，the Pleurotus eryngii was cutted and immersed in maltodextrin solution assisted by ultrasonic，and dehydrated by using vacuum microwave drying to produce a kind of non-fried Pleurotus eryngii chips.With the immersion ratio，hardness，tenacity and color of the products as measure indicators for optimizing the ultrasonic immersion process with orthogonal experimental method. The results showed that different ultrasonic immersing conditions could significantly affect the efficiency of immersion，hardness，tenacity color and sensory quality of the products，The optimal ultrasonic immersing conditions for best sensory quality of Pleurotus eryngii chips were immersion temperature of 55℃，maltodextrin concentration of 15%，and ultrasonic immersion time of 20min.Under the optimized conditions，the immersion ratio of products was 29.35%，and the hardness，tenacitity and the L*value of the products were 2115.21g，114.44 J/cm2and 76.02，respectively.The products had the characteristics of uniform shape，light yellow color and crispy taste，and the sensory score was the best.Therefore，the ultrasonic immersion process could be preferred to produce high-quality Pleurotus eryngii chips，and could be applicable for industrial production.

Pleurotus eryngii chips；vacuum microwave drying；ultrasonic immersion；physical-chemical index；sensory quality

TS255.36

B

1002-0306（2014）14-0287-06

10.13386/j.issn1002-0306.2014.14.055

2013－10－25 *通讯联系人

李茜（1988-），女，硕士研究生，研究方向：食品营养与化学。

国家现代农业产业技术体系建设专项（CRAS-24）。