不同预处理方法对真空冷冻干燥香菇脆片感官品质的影响

金玮玲，高 虹，范秀芝，殷朝敏，杨 德，程 薇，史德芳,2,*（.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，国家食用菌加工技术研发分中心，湖北省农业科技创新中心农产品加工分中心，湖北 武汉 430064；2.华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070）

不同预处理方法对真空冷冻干燥香菇脆片感官品质的影响

金玮玲1，高 虹1，范秀芝1，殷朝敏1，杨 德1，程 薇1，史德芳1,2,*
（1.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，国家食用菌加工技术研发分中心，湖北省农业科技创新中心农产品加工分中心，湖北 武汉 430064；2.华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070）

利用漂烫超声浸渍、漂烫真空浸渍、漂烫调味液煮、熏蒸超声浸渍、纤维素酶解5 种不同预处理方法处理香菇，再用真空冷冻干燥工艺将其制成即食脆片，对香菇脆片感官品质特性（包括水分含量、色泽、质构）以及微观结构等进行比较。结果表明：与其他4 种预处理方法相比，经过纤维素酶解处理后的香菇制备成冻干脆片水分含量为3.59%、ΔE为107.35±2.16、硬度为718.20 g、脆度为0.92 mm、感官评分为8.1±0.2，其感官品质最佳，纤维素酶处理有助于香菇脆片形成疏松多孔结构。

预处理；真空冷冻干燥；香菇脆片；感官品质

金玮玲, 高虹, 范秀芝, 等. 不同预处理方法对真空冷冻干燥香菇脆片感官品质的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(13): 108-112. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201713018. http://www.spkx.net.cn

JIN Weiling, GAO Hong, FAN Xiuzhi, et al. Effect of different pretreatment methods on the sensory quality of Lentinus edodes chips produced by vacuum freeze-drying[J]. Food Science, 2017, 38(13): 108-112. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201713018. http://www.spkx.net.cn

香菇（Lentinus edodes（Berk.）Sing.）是我国传统食用菌，不仅在我国有着悠久的种植历史，其产量也高居世界第一位[1]。香菇以高蛋白低脂肪著称，而且还含有多种营养物质和功能成分，并持有浓郁的特殊香气，具有很高的开发研究价值。以香菇为原料开发一种香菇脆片的休闲食品符合现今香菇加工产业发展和市场需求，并能满足现代人们饮食消费需要。不仅如此，香菇脆片还兼具酥脆的口感、安全营养，可以根据不同人群口味的要求制成不同产品。

目前休闲脆片的加工方式主要有常温油炸、真空低温油炸、变温压差膨化、真空冷冻干燥、真空微波干燥等[2]，而市场上销售的大多为油炸类，油炸可以提高脆片的口感和风味，但从食品营养与健康的角度来说，油炸食品不利于人体健康。真空冷冻干燥不仅能够使产品原有结构和形状破坏达到最小化还能够保持产品营养成分不受破坏[3-4]。尽管真空冷冻干燥技术是目前最昂贵的干燥加工方法[5]，但其应用前景和研究领域还是非常广泛且有价值的[6]。有研究证明真空冷冻干燥的香菇脆片中粗蛋白、多糖、矿物质和氨基酸含量要高于真空低温油炸，且含油率仅为真空油炸的1/22[7-8]。不仅如此，冻干后的香菇脆片含水量低有利于长期保存且不需添加任何防腐剂。另外，食品加工过程对脆片品质有着重要影响，不同的预处理方式对脆片的口感影响较大，而脱水工艺会影响脆片的质构和风味以及营养价值[9]。目前，虽然关于香菇脆片工艺的研究不少，但多以干燥方式的比较为主，研究预处理对真空冷冻干燥的香菇脆片的影响鲜见相关报道。

本实验以干香菇为原料，采用漂烫超声浸渍、漂烫真空浸渍、漂烫调味液煮、熏蒸超声浸渍、纤维素酶解处理5 种不同的预处理方法结合真空冷冻干燥工艺制作香菇脆片类休闲食品，研究不同预处理方式对脆片感官品质的影响，为真空冷冻干燥工艺制作香菇类脆片提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干香菇 湖北省阳新县农旺香菇合作社；食盐湖北蓝天盐化有限公司；白糖 厦门绿帝生态股份有限公司；麦芽糊精 山东西王糖业有限公司；柠檬酸江苏科伦多食品配料有限公司；纤维素酶 南宁庞博生物工程有限公司。

1.2 仪器与设备

XMTD-4000电热恒温水浴锅 北京永光明医疗仪器厂；KQ-500VDV型双频数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；DZF-6050型真空冷冻干燥机 上海索谱仪器有限公司；MJ33水分测定仪 瑞士Mettler Toledo公司；TA-XT Plus质构仪、CR-400色彩色差计 日本Konica Minolta公司；场发射SIGMA型扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM） 德国Zeiss公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

原料筛选→复水→切片→预处理→沥干腌制→预冻→真空冷冻干燥→包装成品

1.3.2 预处理方法

漂烫超声浸渍：将香菇切片后放入漂烫液中漂烫护色2～3 min，快速冷却后放入浸渍液中超声20 min；漂烫调味液煮：将香菇切片后放入漂烫液中漂烫护色2～3 min，快速冷却后放入浸渍液中直接煮6 min；熏蒸超声浸渍：将香菇切片后直接放入蒸笼中高温熏蒸6 min，快速冷却后放入浸渍液中超声20 min；漂烫真空浸渍：将香菇切片后放入漂烫液中漂烫护色2～3 min，快速冷却后放入浸渍液中在0.09 MPa真空条件下浸渍1.5 h。纤维素酶处理：将香菇切片后先放入纤维素酶酶解液中酶解2 h，然后将香菇切片放入漂烫液中漂烫护色2～3 min，快速冷却后超声浸渍30 min。

其中，漂烫液为含有质量分数为0.5%盐和0.3%柠檬酸的溶液；浸渍液为含有质量分数10%糖、2%盐、15%麦芽糊精、3%鸡精的溶液。

1.3.3 真空冷冻干燥

将预处理后的香菇片用1%香菇质量的酱油和0.5%香菇质量的香油腌制2 h，将腌制好的香菇片放入真空冷冻干燥箱中进行真空冷冻干燥。真空冷冻干燥条件：预冻温度－35 ℃，预冻2 h，干燥温度45 ℃，干燥39 h。

1.3.4 香菇脆片水分含量的测定

参照MJ33水分测定仪说明对香菇脆片水分含量进行直接测定。

1.3.5 香菇脆片色泽的测定

使用CR-400色彩色差计对香菇脆片的色泽（L*、a*、b*）进行检测，测定香菇脆片横截面正中点，平行测定两次。L*＝100表示白色，L*值越小表示越黑；a*值为正则为红，为负则为绿；b*值为正则为黄，为负则为蓝。用测得的L*、a*、b*计算∆E值，∆E值计算公式如下[10]：

式中：ΔE为总色差；L0*、a0*、b0*分别为干香菇原料的色度值。

1.3.6 香菇脆片质构的测定

使用TA-XT Plus质构仪测定，选用HDP/3PB三点弯曲探头。将香菇脆片整个固定在操作台上，探头以3.0 mm/s的速率进行下压，硬度以最大峰值表示，脆度用上支架到样品破碎点所移动的距离来表示，距离越小表明脆度越大[7]。测试速率：3 mm/s，下降距离：5.0 mm，返回速率10.0 mm/s，返回距离：15 mm。每组样品反复测定10 次，取平均值。

1.3.7 香菇脆片超微结构观察

将香菇脆片切成1 mm×1 mm×1 mm薄片，放入样品台上喷金后进行场发射SEM观察。

1.3.8 香菇脆片的感官评定

感官评定从香菇脆片的外观、形态、滋味、口感这4 个指标进行评价，随机选取专业感官评价员20 名对香菇脆片感官进行综合评价，具体评价内容见表1。

表1 感官评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of Lentinus edodeschips

1.4 统计分析

实验结果用±s表示，使用SPSS 17.0统计软件进行ANOVA方差分析，由LSD多重比较分析每组数据平均值间的差异显著性，用Origin 8.5软件制图。

2 结果与分析

2.1 不同预处理方法对香菇脆片水分含量的影响

图1 不同预处理香菇脆片的水分含量Fig. 1 Effect of different pretreatments on moisture content of Lentinus edodes chips

水分含量是直接反映香菇脆片品质的重要指标之一。水分含量如果过高，香菇脆片不够酥脆；而水分含量过低则会直接导致脆片干硬[11]。由图1可知，采用真空冷冻干燥技术干燥的香菇脆片其水分含量在3%～5%之间。通过单因素方差分析，漂烫真空浸渍的香菇脆片水分含量要显著小于熏蒸超声浸渍、漂烫调味液煮和漂烫超声浸渍（P≤0.05）；漂烫真空浸渍组和酶处理组之间不存在显著差异（P＞0.05），漂烫超声浸渍和酶处理组之间不存在显著差异（P＞0.05）。对比5 种不同的预处理方法，得到香菇脆片水分含量由低到高依次为：漂烫真空浸渍、纤维素酶处理、熏蒸超声浸渍、漂烫调味液煮、漂烫超声浸渍。

研究证明，物料厚度显著影响冷冻干燥能耗，且成正比关系[12]。通过本课题组前期实验，发现当切片厚度为7 mm左右时，香菇脆片水分含量达到5.05%～7.01%，并且冷冻干燥时间为46 h。在本实验中，将切片厚度改为4 mm，不仅可以将冷冻干燥时间缩短到41 h，干燥后的脆片水分含量能够全部达到5%以下，与真空低温油炸处理后的脆片水分含量水平相当[9]。

2.2 不同预处理方法对香菇脆片色泽的影响

表2 不同预处理香菇脆片的色泽Table 2 Color of Lentinus edodes chips produced by different pretreatments

色泽是评判食品品质优劣的重要指标之一。由表2可知，漂烫超声浸渍处理的香菇脆片较其他4 组白度最高，偏红偏黄趋势最低；而其他4 组实验组色泽偏暗，红黄色度显现较明显，可能是因为在预处理过程中香菇脆片结构破坏比较大，从而使得腌制过程中酱油更容易入味和上色。

∆E反映香菇脆片的总色差，通过单因素方差分析得到，漂烫超声浸渍处理的香菇脆片ΔE值最小，表明该产品整体色泽最白，漂烫调味液煮的ΔE值最大，说明该产品色泽最深，且二者之间具有显著性差异（P≤0.05）。5 组实验组处理的香菇脆片的色泽可以根据ΔE值的大小进行排序，产品色泽由深到浅依次为：漂烫调味液煮、熏蒸超声浸渍、纤维素酶处理、漂烫真空浸渍、漂烫超声浸渍。

2.3 不同预处理方法对香菇脆片质构的影响

硬度和脆度是影响香菇脆片质构的两个重要指标，由图2可知，5 种不同的预处理方法硬度在515.98～718.20 g之间，其中漂烫调味液煮处理的香菇脆片硬度最小。通过单因素方差分析可知，漂烫调味液煮处理的香菇脆片的硬度显著小于漂烫真空浸渍（P≤0.05），而其他处理方法组之间没有显著性差异（P＞0.05）。硬度由高到低依次是漂烫真空浸渍、纤维素酶处理、漂烫超声浸渍、熏蒸超声浸渍、漂烫调味液煮。

脆度的高低与产品内部的多孔性结构有关[13]，疏松多孔的空间结构能够使产品具有较好的脆性[7]。通过单因素方差分析得到，纤维素酶处理组的脆度显著高于漂烫真空浸渍组、漂烫调味液煮组和熏蒸超声浸渍组（P≤0.05），而与漂烫超声浸渍组之间没有显著性差异（P＞0.05）。脆度由高到低依次是纤维素酶处理、漂烫超声浸渍、熏蒸超声浸渍、漂烫调味液煮、漂烫真空浸渍。

通过比较硬度和脆度数据，发现5 组香菇脆片中硬度与脆度并没有明显的对应关系，这与齐琳琳等[14]得出硬度与脆度没有必然联系的观点相一致。

图2 不同预处理香菇脆片的质构Fig. 2 Texture of Lentinus edodes chips produced by different pretreatments

2.4 不同预处理方法对香菇脆片超微结构的影响

图3 不同预处理香菇脆片微观结构Fig. 3 Microstructure of Lentinus edodes chips produced by different pretreatments

由图3可知，5 种不同预处理的香菇脆片内部都会形成多孔状结构，这可能是因为真空冷冻干燥3阶段中首次干燥阶段结束时由于冰升华作用使得产品形成多孔塞状结构[15-16]。漂烫超声浸渍处理的香菇脆片孔洞较小，孔隙较为均匀，可见超声浸渍对香菇内部结构没有很大影响；漂烫调味液煮处理的香菇脆片孔状结构出现非常明显的断裂和破坏，说明在沸水煮的过程中香菇的内部组织结构遭到破坏；熏蒸超声浸渍处理的香菇脆片多孔状结构有少部分出现破坏断裂，孔洞较小且孔隙不均，短暂的高温蒸汽对香菇内部结构没有太大影响；漂烫真空浸渍处理的香菇脆片空间结构致密，孔洞较小，可能是在真空浸渍过程中细胞受到较大压力挤压造成的；纤维素酶处理的香菇脆片孔洞最大，可能是由于酶解作用使其最后形成疏松多孔的内部结构。由此可以直观地判断酶处理的香菇脆片脆性最好，且优于其他4 种预处理方式。

2.5 不同预处理方法的香菇脆片感官评价

表3 不同预处理香菇脆片感官评分Table 3 Sensory quality scores of Lentinus edodes chips produced by different pretreatments

真空冷冻干燥的香菇脆片都具有较好的外观，不会发生皱缩现象[6]。通过对20 人的感官评分比较，发现5 组香菇脆片的形态之间没有显著性变化。一般真空冷冻干燥的香菇脆片的色泽接近于新鲜香菇[7]，而本实验中为了使香菇脆片具有较为诱人的色泽和滋味，统一用酱油对香菇切片进行腌制调味，腌制后的颜色深浅和口味咸淡可能与香菇脆片的内部组织结构有关。由表3可知，通过分析感官评价，结果发现淡黄色较易被人们接受，较浅或较深都会影响人们的选择，如漂烫超声浸渍处理的香菇脆片颜色较浅而漂烫调味液煮处理的脆片颜色较深从而影响其感官评价。滋味的差异主要是预处理过程中入味是否得当造成的，研究发现漂烫调味液煮处理的脆片太咸，掩盖住了原来的香菇风味，不易被人们所接受；而纤维素酶处理的香菇脆片滋味得分显著高于漂烫调味液煮处理的脆片，说明纤维素酶处理的香菇脆片咸淡适中，并伴有特殊的香菇风味，易被人们所接受。纤维素酶处理的香菇脆片口感最好，熏蒸超声浸渍的脆片口感适中，而漂烫调味液煮和漂烫超声浸渍的脆片不够酥脆，漂烫真空浸渍处理的脆片则偏硬。纤维素酶处理的香菇脆片综合评分最高，且显著高于其他4 组（P≤0.05），综合评分由高到低依次是纤维素酶处理、熏蒸超声浸渍、漂烫超声浸渍、漂烫真空浸渍、漂烫调味液煮。纤维素酶处理综合效果最好可能是由于纤维素酶的作用使香菇内部组织结构呈松散态，冷冻干燥后能够形成较好的疏松的空间结构。

3 讨 论

干燥方式是制作脆片的最重要环节，影响着脆片的感官品质和营养品质[17-18]。很多学者在研究不同干燥方式对脆片品质的影响中都发现真空冷冻干燥不仅能最大限度地维持原料的营养成分，还能保持其原有的外观和质地[7-8,19]。真空冷冻干燥技术在医药、高分子材料中的应用广泛，在食品中的应用受限于成本问题。近年来，真空冷冻干燥产品凭借明显的品质优势，吸引越来越多的学者投身到真空冷冻干燥技术的研究领域中。如何更好地解决干燥成本问题，降低能耗成为该领域的一个重要研究方向[20]。如超声联合冷冻干燥技术能够加快物料由冰升华到水蒸气的速率，从而缩短真空冷冻干燥时间以减少能耗；还有研究者认为微波作为辅助冷冻干燥手段将成为最具有发展前景的干燥技术[19,21]。随着研究的不断深入和发展，真空冷冻干燥技术将具有广阔的发展空间和应用前景。

冷冻干燥前的预处理能够抑制多酚氧化酶的活性从而有效地防止食用菌褐变及其他营养活性成分的流失破坏[22]，此外还会对食用菌起到熟化浸渍入味的作用[23]。其中，漂烫处理能够通过高温使物料蛋白质变性，改变蛋白质的空间结构，还可以使细胞通透性增加[24-26]。齐琳琳[27]研究预处理方式对香菇脆片品质的影响，发现漂烫能缩短干燥香菇的时间，并且使硬度和脆度有一定提高，使香菇脆片更加酥脆，而麦芽糊精也能改善香菇脆片的脆性。张琴[28]还发现对麦芽糊精浸渍处理脆片能够起到抗氧化作用，防止脆片品质劣变。本实验也发现经过漂烫或熏蒸的香菇水分含量减少，有利于缩短真空冷冻干燥时间，麦芽糊精的使用也在一定程度上能改变脆片的口感。

不仅如此，通过实验还发现冷冻干燥前用纤维素酶处理香菇内部能够形成更好的多孔结构，孔洞也较大。这应该是因为纤维素酶能够在一定的条件下水解香菇内的纤维素，使香菇组织变得疏松，疏松多孔的结构能够产生酥脆的口感。根据感官评价发现，熏蒸超声浸渍、漂烫真空浸渍和纤维素酶处理的产品较为酥脆，口感评分较高，与超微结构图可以相互对应。

香菇脆片感官品质的深入研究有助于明确香菇类食品的科学定位和推动食用菌深加工技术升级，还需要进一步开展的工作主要有：预处理方式对香菇脆片的营养品质（香菇多糖、蛋白质、氨基酸、特有风味物质）保持的影响；凸显香菇特色滋味和风味的工艺适应性研究，优化并丰富香菇脆片口味以适应市场对菌类休闲食品的需求。

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Effect of Different Pretreatment Methods on the Sensory Quality of Lentinus edodes Chips Produced by Vacuum Freeze-Drying

JIN Weiling1, GAO Hong1, FAN Xiuzhi1, YIN Zhaomin1, YANG De1, CHENG Wei1, SHI Defang1,2,*
(1. Agricultural Products Processing Subcenter of Hubei Agricultural Science and Technology Innovation Center, National R&D Center For Edible Fungi Processing, Research Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China; 2. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

Five different pretreatment methods, i.e. blanching combined with ultrasonic impregnation, blanching combined with cooking with seasonings, steaming combined with ultrasonic impregnation, blanching combined with vacuum imoregnation and cellulase pretreatment, followed by vacuum freeze-drying, were applied to produce Lentinus edodes chips. Sensory properties (moisture content, color and texture) and microstructure of Lentinus edodes chips were examined. The results showed that compared with four other pretreatment methods, Lentinus edodes chips subjected to cellulase pretreatment, contributing to the formation of porous structure, had moisture content of 3.59%, ∆E of 107.35 ± 2.16, hardness of 718.20 g, crispness of 0.92 mm, and sensory evaluation score of 8.1 ± 0.2, suggesting the best sensory quality.

pretreatment; vacuum freeze-drying; Lentinus edodes chips; sensory quality

10.7506/spkx1002-6630-201713018

TS205.1

A

1002-6630（2017）13-0108-05引文格式：

2016-06-17

公益性行业（农业）科研专项（201303080）；山西省重点研发计划重点项目（201603D21106）；湖北省农业科学院竞争性科技计划项目（2016jzxjh016）

金玮玲（1989—），女，硕士，主要从事食（药）用菌功能食品开发研究。E-mail：360343992@qq.com

*通信作者：史德芳（1979—），男，副研究员，博士研究生，主要从事食（药）用菌功能食品开发研究。E-mail：2392013889@qq.com