即食香辣羊肚菌加工工艺
2020-07-18许俊齐谢春芹李启婷张雪松凡军民
许俊齐,谢春芹*,李启婷,张雪松,凡军民
江苏农林职业技术学院茶与食品科技学院(句容 212400)
羊肚菌(Morchella)又名阳雀菌[1]。属于羊肚菌科,是一种名贵的食用菌和药用菌。羊肚菌实体较中等或较小,菌盖的表面有较多小凹坑、形壮似羊肚而得名,主要分布在江苏、陕西、黑龙江等地[2-3]。羊肚菌色泽鲜艳,味道鲜嫩可口,营养价值较高,属于高端食用菌。羊肚菌富含多糖、叶酸、维生素等多种营养成分,氨基酸约18种以上[4]。此外,中医认为羊肚菌具有降血脂、抗氧化、健胃消食恢复、提高人体免疫力功效[5-6]。若有脾胃虚弱,消化不好、痰多气短的消费者可以服用,有较好食疗作用[7]。
羊肚菌作为中国的四大名菌之首,被誉为食品中的“软黄金”,干品价格超千元每斤,特别是在西欧国家的价格更加高昂[8]。文献检索表明,对于羊肚菌方面的研究,仅限于栽培技术,羊肚菌提取多糖和营养成分等方面的研究[9-11]。由于羊肚菌采后失水严重,且保鲜期较短,市面上多以干制品的形式出现,而对于羊肚菌鲜品加工方面的研究较少。
试验以新鲜羊肚菌为原料,研究探讨羊肚菌即食加工工艺,丰富羊肚菌加工品类,为众多消费者带来更多即食种类,满足市场需要,延长食用菌产业链,提高羊肚菌产品附加值。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料与试剂
羊肚菌(产地为江苏省句容市,由江苏农林职业技术学院茶与食品科技学院食用菌教学工场提供);氯化钙(浙江大一诺生物科技有限公司);食盐、酱油、辣椒粉、食用油等(均为市售)。
1.1.2 仪器与设备
JA2003型电子天平(上海天平仪器厂);美的(Midea)WK2102电磁炉;真空包装机(上海华乐真空包装机械有限公司);高压灭菌锅(济南来宝医疗器械有限公司);烧杯(江苏智捷实验器材有限公司);温度计(冀兴仪表有限公司)。
1.2 工艺流程
原料→清洗→切片硬化→赋味→杀菌→真空包装→冷却→常温保存→成品
1.3 试验内容
1.3.1 羊肚菌加工工艺
选取无腐烂变质、形态完整新鲜的羊肚菌,去根,清洗捞出后沥干水分,40~50 ℃温水浸泡30 min后捞出,进行硬化处理。每组试验150 g。切成条状、进行炒制赋味,并进行感官评定。
1.3.2 硬化
选取颜色均匀无腐烂变质的羊肚菌,去除根后,切成长4~5 cm长条。将处理后的菇条浸泡于1∶3的料液中,分别控制氯化钙(0.1%,0.3%和0.5%)、氯化钠(0.5%,0.8%和1.1%)和处理时间(25,30和35 min),并记录试验结果。
1.3.3 即食羊肚菌加工单因素试验
试验对影响即食羊肚菌加工工艺的3个主要因素:食盐添加量、酱油添加量及辣椒粉添加量分别进行研究。食盐添加量1%,2%,3%,4%和5%;辣椒粉添加量2%,3%,4%,5%和6%;酱油添加量2%,3%,4%,5%和6%。采用单一变量控制法进行单因素试验,考察各因素对羊肚菌即食产品品质的影响,对成品进行感官评定。
1.3.4 羊肚菌硬化工艺正交试验
试验采用L9(34)正交试验方法研究氯化钙浓度、氯化钠浓度和浸泡时间3个因素对即食羊肚菌产品品质的综合评定。硬化工艺正交试验因素水平表见表1。
表1 硬化工艺L9(34)正交试验因素水平表
1.3.5 羊肚菌赋味工艺响应面优化
试验分为17组,每组150 g。以食盐百分比、酱油百分比、、辣椒粉添加量为变量,采用三因素三水平共17个试验点的响应面分析试验,以色泽、味道、口感等综合感官为评价指标优化羊肚菌赋味工艺参数。羊肚菌赋味工艺响应面试验因素与水平见表2。
表2 羊肚菌赋味工艺影响因素与水平表
1.4 指标检测与方法
感官评分方法:在感官评定室,选择10名具有一定感官品评素养的专业人员组成评价小组进行评分。评价员品尝即食羊肚菌样品,羊肚菌的感官评定标准见表3。不同试验组样品以温开水作为味觉清洗剂。对样品的色泽、外观、口感和味感进行评定。
表3 羊肚菌产品感官评定标准
1.4.1 羊肚菌硬度评价标准(参见表4)
表4 羊肚菌硬度评定标准
1.4.2 模糊数学模型的建立
以色泽、气味、口感、组织状态为因素集U,以优、良、差为评语集V,根据感官评定结果,建立3个单因素评价矩阵,采用模糊数学法对其进行分析。
因素集U={色泽u1,气味u2,口感u3,组织形态u4}。
评语集V={优,良,差}(其中,优,85分;良,75分;差,65分)。
权重集X={0.2,0.3,0.3,0.2}。
模糊关系综合评判集Y=X×R,其中,X为权重集,R为模糊矩阵。
1.4.3 羊肚菌即食产品因素集U和评语集V
确定羊肚菌即食产品质量由色泽、气味、口感、味感4个因素构成,即U={色泽,气味,口感,味感});对每个因素的评价按优、良、差3个等级评定,即V={优(V1),良(V2),差(V3)}[12]。
1.4.4 确定权重
试验采用调查法确定色泽、气味、口感、味感各因素的权重。确定各因素权重分别为色泽(0.2)、气味(0.3)、口感(0.3)、味感(0.2),即X={0.2,0.3,0.3,0.2}。
1.4.5 模糊综合评判总分
模糊关系综合评判集Y=X×R,其中,X为权重集,R为模糊矩阵。设定感官特殊性,优为90分,良为80分,差为70分,可建立感官特殊性数集Z={90,80,70},则样品的模糊综合评判总分为T=Y×Z。
1.5 统计分析
试验数据均采用Minitab数据处理系统及Design-Expert 8.0.6软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
食盐作为“万味之基”,不仅在味蕾给人以满足,并可降低产品中水分活度,延长货架期。由图1分析可知,随着食盐量增加,感官评分先增加后减小,添加量2%时,即食羊肚菌产品味道适宜且保留鸡枞菌独特鲜味,此时感官评价最高为83.2分。故分析食盐较佳添加量为2%。
酱油与食盐有协同增效的作用外,亦有提鲜增色作用,酱油添加量4%时,羊肚菌色泽品相较好,感官评分最高为83.2分。酱油添加量超过4%时,羊肚菌色泽偏暗,酱汁味重,感官评分逐渐降低。
辣椒具有促进食欲改善消化的作用,作为最普遍的香辛料之一,又具有一定的抗菌、杀虫的作用。由图3分析可知,辣椒粉添加量4%时,此时感官评价最高为85.3分。辣椒粉添加量低于2%羊肚菌香辣味不明显,辣椒粉添加量超过4%时,辣味过重,掩盖羊肚菌特有菇香,感官评分降低,因此确定辣椒粉添加量4%较适宜。
图1 食盐、酱油及辣椒粉添加量对即食羊肚菌品质影响
2.2 正交试验结果极差分析
由表5羊肚菌硬化工艺正交试验表中的R值可知,影响羊肚菌硬化效果的主次顺序为C>B>A>D。L9(34)正交试验结果表明,氯化钙浓度对硬化工艺半成品品质影响最大,氯化钠浓度对其影响最小;硬化工艺最佳试验条件组合为A1B3C3,即0.1%氯化钙和1.1%氯化钠混合溶液中浸泡35 min,得到的产品的感官品质最好。
表5 硬化工艺L9(34)正交试验表
2.3 正交试验结果方差分析
对试验结果进行方差分析,表6数据结果显示,在试验条件下,氯化钙及氯化钠的添加量2个因素对羊肚菌硬化感官值的影响显著(p<0.05)。
表6 羊肚菌硬化工艺方差分析表
2.4 即食羊肚菌产品感官评定结果
根据表7的评价结果,10名感官评定员对即食羊肚菌评价结果并不集中并且存在差异。
表7 即食羊肚菌产品感官评定结果
2.5 模糊矩阵的建立
以表5的1号样品为例,色泽评价结果有3人选优,4人选良,3人选差,则将其换算为R色泽=(0.3,0.4,0.3),R组织形态=(0.3,0.4,0.3),R气味=(0.3,0.5,0.2),R口感=(0.3,0.5,0.2)。
将4种评价结果写成矩阵形式,即为:
根据模糊变换的原理,按照式Y=X×R(其中,X为权重集;R为模糊矩阵)对1~17号样品进行综合模糊评判,结果为:
Y1=(0.3,0.46,0.24);Y2=(0.23,0.5,0.27);Y3=(0.43,0.32,0.25);Y4=(0.16,0.23,0.61);Y5=(0.43,0.31,021);Y6=(0.88,0.12,0.0);Y7=(0.3,0.46,0.24);Y8=(0.84,0.66,0.0);Y9=(0.36,0.33,0.31);Y10=(0.81,0.19,0.0);Y11=(0.86,0.14,0.0);Y12=(0.0,0.45,0.55);Y13=(0.75,0.25,0.0);Y14=(0.15,0.4,0.44);Y15=(0.35,0.26,0.39);Y16=(0.43,0.31,0.26);Y17=(0.32,0.25,0.43)
2.6 响应面试验结果及极差分析
按照Box-Behnken的中心组合试验设计原理,结合单因素试验结果,选取盐、酱油及辣椒粉3个因素,进行三因素三水平的响应曲面试验,试验设计与结果见表8。
表8 羊肚菌赋味工艺响应面试验结果
采用Design-Expert 8.0.6软件对试验结果进行分析,得出盐(A)、酱油(B)、辣椒粉(C)响应值之间的二次回归方程:Y(感官)=83.28-0.85A+1.83B+0.60C+1.10AB+0.20AC-1.25BC-4.04A2-4.64B2-4.34C2。
表9为回归方程方差分析的结果,感官评价模型p<0.000 1表示此模型特别的显著,失拟项的p=0.182 5(>0.05),所以并不显著。表示试验模型合理,试验设计可行,多元回归方程模型能准确反映盐、酱油和辣椒粉的作用。此外,感官评分模型确定系数R2=0.990 2,调整系数R2adj=0.977 6,表明此模型的拟合程良好。误差较小,可以用于羊肚菌加工配方的分析与预测。
此外,从表9回归模型的系数显著性检验的结果可以看出,感官评分模型中一次项B极显著;二次项A2、B2和C2极其显著;交互项均不显著。结果表明,不同因素对羊肚菌加工感官评分的影响不是简单的线性关系。
表9 回归方程方差分析表
2.7 响应面分析
根据回归方程,作响应面三维图,见图2,反应各因素之间的交互作用。响应曲面坡度越陡峭,表明响应值受到相应因素变化的影响较为显著。由图2可知,盐和酱油的交互作用显著,响应曲面陡峭;此外,盐和辣椒粉的交互作用显著及酱油和辣椒粉之间的相互作用显著,响应面陡峭。分析可知,在各因素的交互作用下,即食羊肚菌的感官价值最大。
图2 各因素两两交互作用影响感官评价值的响应曲面
2.8 配方的优化组合及验证
根据Box-Behnken中心组合设计试验结果进行二次多项式回归方程计算,得到最佳配方为:盐2.70%、酱油4.27%、辣椒粉4.27%,在最佳的条件下感官评分为84.06分。为了方便操作,将食盐添加量改为3%、酱油4%、辣椒粉4%。与Design-Expert 8.0.6计算的最优参数评分预测值较为符合,可见此试验设计的方法可靠有效。
3 结论
研究即食香辣羊肚菌食品产品品质的硬化、赋味等工艺条件。结果表明,采用正交试验L9(34)对羊肚菌硬化工艺进行优化,羊肚菌最佳硬化工艺为:0.1%氯化钙和1%氯化钠混合溶液中浸泡处理35 min;根据Box-Behnken的中心组合试验设计原理及应用模糊评判进行感官评价,以羊肚菌即食产品的感官评价结果为响应值,进行优化。通过回归方程得出羊肚菌的最佳赋味配方为:盐3%、酱油4%、辣椒粉4%。
羊肚菌即食产品,在优化其硬化工艺及赋味配方的基础上,不仅提高即食产品品质,满足更多消费者市场需要,延长羊肚菌产业链,提高羊肚菌产品的附加值。