熬制工艺对鲜金针菇菌汤品质的影响

刘树萍，陆家慧，方伟佳

(哈尔滨商业大学 旅游烹饪学院，哈尔滨 150076)

金针菇具有抗肿瘤、抗过敏、抗病毒等作用[1-3]。金针菇的食用方法多种多样，而以其制作的菌汤中的氨基酸对儿童的生长发育、促进食欲以及发展脑功能有重要的作用，是一类具有保健作用的食用菌。目前，被作为产品售卖的汤类商品大约分成三代：19世纪末开发的第一代主要是浓缩汤；20世纪末发展的第二代主要是真空冻干冲调汤；第三代发展于2007年，将营养放在首位，目前在市场上还没有全方位推广[4]。

如今，许多研究人员已经对菌汤有了一定程度上的研究。如本课题组[5]采用电子鼻对茶树菇菌汤的挥发性物质变化进行测定，并对所得数据进行主成分分析，确定茶树菇菌汤的最佳工艺条件；李标等[6]通过单因素试验和正交试验以感官评定和固形物溶出率为评价指标对香菇菌汤的煮制工艺进行优化，并采用高效液相色谱技术对煮制后香菇和汤液中的非挥发性特征风味物质进行测定；段丽丽等[7]测定了羊肚菌菌汤的固形物溶出率和色差、呈味核苷酸含量以及所得菌汤氨基酸，获得优化工艺；王慧清等[8]以松茸菌汤的固形物溶出率和蛋白质溶出率为考察指标，通过单因素试验和正交试验进行分析和讨论，确定菌汤的最佳熬制工艺条件。然而，关于金针菇菌汤的研究鲜有人涉猎。本试验通过单因素试验和正交试验的方法，确定金针菇菌汤的最佳熬制工艺，为金针菇菌汤的标准化和工业化生产奠定了理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜金针菇：购自京东笑食林旗舰店；食盐：吉林盐业集团延边有限公司。

1.2 试验设备

iNose电子鼻 上海瑞玢国际贸易有限公司；CR400/410色差仪 柯尼卡美能达控股公司；MP5002电子天平 沈阳天平仪器有限公司；WYA阿贝折光仪 上海仪电物性光学仪器有限公司；VC303油温枪 香港恒高电子集团。

1.3 试验方法

1.3.1 鲜金针菇菌汤制作工艺流程

金针菇→清洗→冷藏保鲜→配比→熬煮→菌汤。

原料预处理：选用新鲜的金针菇，在大容器中用清水将菌体表面污物冲洗干净，倒去污水并沥干表面水分，用密闭容器储存，放进冰箱中4 ℃冷藏作为鲜菌菌汤原料备用。

菌汤的制备：本试验中金针菇菌汤的制备采用传统熬制工艺水煮法。取出预处理好的冷藏鲜菌，选取较适宜的水煮熬制温度和时间进行试验，按不同的料液比加入食盐和相应体积的蒸馏水，密闭蒸煮冷却，过滤除去残渣，得到滤液，定容备用。

1.3.2 单因素试验

以鲜菇为原料，通过预试验确定滤液250 mL、料液比1∶60、盐3 g、熬制时间45 min、熬制温度80 ℃，改变其中任一条件，研究不同因素对菌汤风味的影响，具体因素水平见表1。

表1 鲜金针菇菌汤制作的单因素试验表Table 1 The single factor experiment table of freshFlammulina velutipes soup

1.3.3 正交试验设计

以料液比、熬制温度、熬制时间、盐的用量4个单因素来设计正交因素水平，每个因素均有3个水平，使用 L9(34)正交表做正交试验，确定最优熬制工艺，正交试验因素水平见表2。

表2 鲜金针菇菌汤正交试验因素和水平Table 2 The orthogonal experimental factors and levels of fresh Flammulina velutipes soup

1.4 相应指标测定方法

1.4.1 鲜金针菇菌汤感官品质的评定

采用感官评价的办法对烹饪条件不同的金针菇菌汤进行评价并写出分数。每组试验由5人进行评判。评分结果取小组各成员评分的平均分。感官评价得分的标准见表3。感官评价标准参照国标GB/T 10220-2012《感官分析 方法学 总论》。

表3 感官评价得分的标准Table 3 The criteria of sensory evaluation scores

1.4.2 固形物溶出率的测定

采用阿贝折光仪测定金针菇菌汤滤液中固形物折光率，测定方法参照GB/T 12143-2008。

1.4.3 色差值的测定

取同体积滤液利用色差分析仪分析。将每个料液比样液分为等样3份10 mL，以蒸馏水为对照，然后分别测量每份菌汤的色度值(L*、a*、b*)3次，取每个料液比色差值的平均值作为最终色差值。

1.4.4 电子鼻的测定

测定条件：传感器清洗时间120 s，样品准备时间10 s，进样流量500 mL/min，检测时间60 s，电子鼻数据采用自带的软件系统进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 料液比对菌汤品质的影响

2.1.1 料液比对菌汤感官评分的影响

对不同料液比的鲜金针菇菌汤进行感官品质的记录，结果见表4。

表4 不同料液比的鲜金针菇菌汤的感官评价表Table 4 The sensory evaluation table of fresh Flammulina velutipes soup with different solid-liquid ratios

由表4可知，当金针菇与水的比例为1∶100时，色泽、滋味和香气的感官评价分数最低，可能是由于料液比过高导致含水量过多，汤的滋味和色泽过于清淡，香气也趋近于无。当比例为1∶20时，评价分数也同样偏低，这是由于水含量过少，汤相对太粘稠，从而影响了口感，故得此分。而在1∶60和1∶80时，由于水分含量偏多，从而在色泽和香味上都打了折扣。当金针菇与水之比为1∶40时，香气、滋味和感官评价的总分最高，此时可能是由于料液比的上升，水中溶出成分慢慢上升，汤的风味也随之变好，但加入水的含量还不至于过于稀释汤品。

2.1.2 料液比对鲜金针菇菌汤色泽的影响

针对不同料液比的菌汤分别测量其色差，结果见表5。

表5 不同料液比的鲜金针菇菌汤的色差值测定表Table 5 The color difference determination table of fresh Flammulina velutipes soup with different solid-liquid ratios

由表5可知，料液比为1∶40 (g/mL)时L*指数最高，之后随着料液比的增大，L*逐渐降低，汤汁颜色越来越暗。可见汤汁在金针菇与水的比例为1∶40 (g/mL)时颜色最明亮，主色调为偏绿、偏黄，人体视觉观察为淡黄色。推测这可能是由于随着料液比的增大，水含量越来越多，菌汤越来越稀，故而颜色明亮度降低。

2.1.3 料液比对菌汤固形物溶出率的影响

对不同料液比的菌汤进行固形物溶出率测定，结果见表6。

表6 不同料液比的鲜金针菇菌汤的固形物溶出率测定表Table 6 The solid dissolution rate determination table of fresh Flammulina velutipes soup with different solid-liquid ratios

由表6可知，当金针菇与水的比例为1∶20时，固形物的溶出率最低。可能是水量过少，不益于可溶性固形物的溶出。当金针菇与水的比例在1∶20～1∶40之间时，固形物溶出率的增长率最高，表现出随溶剂增多，固形物从菌体内部扩散至汤液，使菌汤中以多糖为主的固形物含量相应增加[9]。当金针菇与水的比例为1∶40时，固形物的溶出率最大，说明最有利于金针菇中可溶性固形物溶出的料液比为1∶40。在1∶40后呈现出随着料液比的增加，固形物溶出率降低的现象，原因是未考虑到温度、熬制时间及其他加工工艺对菌汤的影响，有关温度和时间与菌汤固形物溶出率关系的文献表明，在熬制温度低于115 ℃、熬制时间少于60 min的情况下，菌汤内的固形物溶出率可能呈下滑趋势。

2.1.4 不同料液比的菌汤的电子鼻分析

对不同料液比的菌汤进行电子鼻数据分析，结果见图1。

图1 不同料液比的菌汤电子鼻分析图Fig.1 The electronic nose analysis of fresh Flammulina velutipes soup with different solid-liquid ratios

由图1可知，第1主成分的贡献率为99.3%，第2主成分的贡献率为0.4%，累计贡献率为99.7%，表明提取的信息能够反映原始数据的大部分信息。而且主成分1的贡献率明显大于主成分2的贡献率，表明不同比例熬制菌汤的风味差异主要由第1主成分决定。2号样品横跨第二、第三象限，但是其重心落在第二象限。而且1，2号样品与3～5号样品组间距大，说明1，2号样品在气味上与其他组存在差异，这可能是因为1，2号样品的加水量较少，影响了金针菇风味物质的浸出。5号样品横跨第一、第四象限, 可以推测出重心落在第四象限。3，4号样品分别分布在第一和第四象限，样品间在第1主成分上变化不大，表明这2组样品的气味成分差异相对较小。另外，判别指数 (discrimination index，DI)是指进行主成分分析(principal component analysis， PCA)时样品区分程度的表征值，当判别指数在80～100之间时说明区分有效。图1显示的判别指数为96.6%，说明5组金针菇与水配比的菌汤可以用电子鼻区分出来。

2.2 熬制温度对菌汤品质的影响

2.2.1 熬制温度对菌汤感官评分的影响

对不同熬制温度的金针菇菌汤进行感官品质的记录，结果见表7。

表7 不同熬制温度的鲜菇菌汤的感官评价分数Table 7 The sensory evaluation scores of fresh Flammulina velutipes soup under different decocting temperatures

由表7可知，当熬制温度为60 ℃时，滋味的感官评价分数最低。当熬制温度为80 ℃时，稠度分数最高。在此温度下熬制，菌汤既不过分稀薄，也不过分粘稠，口感最佳。当熬制温度为100 ℃时，色泽、香气和稠度的感官评价得分最低，此时风味物质逸散速率加快，金针菇中的溶质不断溶于水中，汤中的水分也逐渐蒸发，使得金针菇本身的味道过于浓郁，进而品质下降。所以，金针菇菌汤最不适合以此温度熬制。当熬制温度为90 ℃时，色泽、滋味、香气和感官评价的总分最高。此时水中风味物质释放最好，且水分蒸发量不至于过多。

2.2.2 熬制温度对菌汤色泽的影响

针对不同熬制温度的菌汤分别测量其色差，结果见表8。

表8 不同熬制温度的鲜菇菌汤的色差Table 8 The color difference of fresh Flammulina velutipes soup under different decocting temperatures

由表8可知，在温度为80 ℃时菌汤的L*远高于其他温度时金针菇菌汤的色泽明亮度，而在60～70 ℃之间L*呈下降趋势，这可能是由于温度低时，显色成分溶出少，导致菌汤的颜色过淡。而温度过高时菌汤颜色又过深，导致汤汁明亮度大幅减少，如100 ℃时菌汤的明亮度最低，推测这可能是由于温度过高，水分蒸发过多引起菌汤浓缩，从而降低了菌汤的明亮度。

2.2.3 熬制温度对菌汤固形物溶出率的影响

对不同熬制温度的菌汤进行固形物溶出率测定，结果见表9。

表9 不同熬制温度下鲜菇菌汤的固形物溶出率Table 9 The solid dissolution rates of fresh Flammulina velutipes soup under different decocting temperatures

由表9可知，当温度为60 ℃时，固形物溶出率数值最小。据推测，也许是由于熬制菌汤的温度太低，抑制了可溶性固形物在水中的扩散。当温度在60～90 ℃之间时，固形物溶出率随着温度的升高而增加。当金针菇菌汤的温度在90～100 ℃之间时，固形物溶出率变化很小，这是由于此区间内温度给溶出率带来的影响非常少。分析原因可能是当火力增大时，金针菇菌汤中的非含氮固形物不断向菌汤中扩散，导致固形物溶出率增加[10]。

2.2.4 不同熬制温度的菌汤的电子鼻分析

对不同熬制温度下制作的菌汤进行电子鼻数据分析，结果见图2。

图2 不同熬制温度下菌汤的电子鼻主成分分析图Fig.2 The principal component analysis diagram of electronic nose of fresh Flammulina velutipes soup under different decocting temperatures

由图2可知， 第1主成分的贡献率为75.1%，第2主成分的贡献率为20.6%，累计贡献率为95.7%，表明提取的信息能够反映原始数据的大部分信息。而且主成分1的贡献率明显大于主成分2的贡献率，表明不同熬制温度菌汤的风味差异主要由第1主成分决定。1，2号样品与3～5号样品组间距大，说明1，2号样品在气味上与其他组存在差异，这可能是因为1，2号样品的温度过高， 使风味物质在熬煮过程中挥发过多。3，4，5号样品分别分布在第一和第四象限，样品间在第1主成分上变化不大，表明这3组样品的气味成分差异相对较小。另外，判别指数是指进行PCA时样品区分程度的表征值，当判别指数在80～100之间时说明区分有效。图2显示的判别指数为91.0%，说明5组不同熬制温度的菌汤可以用电子鼻区分出来。

2.3 熬制时间对菌汤品质的影响

2.3.1 熬制时间对菌汤感官评分的影响

对不同熬制时间的鲜金针菇菌汤进行感官品质的记录，结果见表10。

表10 不同熬制时间的鲜菇菌汤的感官评价得分表Table 10 The sensory evaluation score table of fresh Flammulina velutipes soup under different decocting time

由表10可知，当熬制时间为75 min时，稠度的评分最低，可能是由于熬制时间过短，金针菇中溶于水中的物质有限，导致菌汤的味道不浓。当熬制时间为30 min时，色泽的评价得分最高。此时汤品的颜色既不过浓，也不过淡，且汤品清澈，但由于熬制时间相对短，导致风味物质不能完全释放，从而在滋味上有所欠缺。随着时间逐渐变长，金针菇中的某些成分在水中的扩散速率加快，使金针菇菌汤的风味较之前更加浓郁。当熬制时间为60 min时，稠度分数最高。虽然此时汤品浓稠度适宜，但在色泽、香气和滋味上都有所下降。当熬制时间为45 min时，香气、滋味和稠度都处于相对优势位置，且感官评价总分最高。

2.3.2 熬制时间对菌汤色泽的影响

针对不同熬制时间的菌汤分别测量其色差，结果见表11。

表11 不同熬制时间的鲜菇菌汤的色差值Table 11 The color difference of fresh Flammulina velutipes soup under different decocting time

由表11可知， 在熬制时间为45 min时菌汤的明亮度最大，其后随时间增长，明亮度逐渐降低，这可能是由于炖煮时间过长和水分过度蒸发导致菌汤浓缩造成的。而熬制时间在15～45 min区间时菌汤的明亮度逐渐增加，说明此区间内菌汤的明亮度随时间的增长而上升。

2.3.3 熬制时间对菌汤固形物溶出率的影响

对不同熬制时间的菌汤进行固形物溶出率测定，结果见表12。

表12 不同熬制时间的鲜菇菌汤的固形物溶出率Table 12 The solid dissolution rates of fresh Flammulina velutipes soup under different decocting time

由表12可知，熬制时间在15～45 min时，固形物溶出率随熬制的时间升高而逐渐升高。当熬制时间为15 min时，固形物溶出率较低。推测原因是熬制时间过于短暂，金针菇中固形物还未扩散至水中。时间在15～30 min之间时，固形物溶出率的升高速率最为迅速。可能是随着熬制时间的延长，金针菇中多糖等物质溶出扩散到汤中，从而使固形物溶出率增大。当熬制时间为45 min时，固形物溶出率最大，说明此时对于金针菇内物质在水中的扩散最有利。当熬制时间在45～75 min之间时，固形物溶出率进一步降低，推测是因为熬制时间过长产生了不能溶解于水中的沉淀。

2.3.4 不同熬制时间的菌汤的电子鼻分析

对不同熬制时间下制作的菌汤进行电子鼻数据分析，结果见图3。

图3 不同熬制时间的鲜菇菌汤电子鼻主成分分析图Fig.3 The principal component analysis diagram of electronic nose of fresh Flammulina velutipes soup under different decocting time

由图3可知，第1主成分的贡献率为96.5%，第2主成分的贡献率为3.3%，累计贡献率为99.8%，表明提取的信息能够反映原始数据的大部分信息。而且主成分1的贡献率明显大于主成分2的贡献率，表明不同熬制时间的菌汤的风味差异主要由第1主成分决定。1，2，3号样品第1主成分与第2主成分几乎没有变化，这可能是因为1，2，3号样品的熬制时间区间不足以使风味物质产生较大变化。5号样品分布在第一象限，与1，2，3号样品间在第2主成分上变化不大。另外,判别指数(DI)是指进行PCA时样品区分程度的表征值，当判别指数在80～100之间时说明区分有效。图3显示的判别指数为97.2%，说明5组不同熬制时间的菌汤可以用电子鼻区分出来。

2.4 盐添加量对菌汤品质的影响

2.4.1 盐添加量对菌汤感官评分的影响

对不同盐添加量的鲜金针菇菌汤进行感官品质的记录，结果见表13。

表13 不同盐用量的鲜菇菌汤的感官评价得分表Table 13 The sensory evaluation score table of fresh Flammulina velutipes soup with different salt dosage

由表13可知，随着加入的盐量逐渐增多，金针菇菌汤的风味变得更佳。然而若是加入过量的盐，就会适得其反，使菌汤过咸，不能入口。如当盐添加量为5 g和1 g时，虽然对菌汤的粘稠度影响不显著，但是在色泽、香气和滋味上都扣分明显。在盐添加量为4 g时，虽然优于5 g时的得分但仍相对偏低。当盐添加量为3 g时，各项目得分与2 g接近。结合总分，选择2 g为最优盐添加量。

2.4.2 盐添加量对菌汤色泽的影响

针对不同盐添加量的菌汤分别测量其色差，结果见表14。

表14 不同盐用量的鲜菇菌汤色差值Table 14 The color difference of fresh Flammulina velutipes soup with different salt dosage

由表14可知，盐添加量在1～2 g时菌汤的明亮度下降，3 g时突然升高，然后逐渐下降。盐量为3 g时菌汤的颜色最明亮，且3 g时偏红、偏黄数值均低，接近于0。而2 g时菌汤的明亮度最低，未见明显规律，可能是由于试验存在误差所导致。3 g后菌汤的明亮度逐渐下降可能是由于加盐量过多。

2.4.3 盐添加量对菌汤固形物溶出率的影响

对不同盐添加量的菌汤进行固形物溶出率测定，结果见表15。

表15 不同盐用量的鲜菇菌汤的固形物溶出率表Table 15 The solid dissolution rates of fresh Flammulina velutipes soup with different salt dosage

由表15可知，当盐的用量逐渐增加时，固形物溶出率逐渐降低，但固形物溶出率的降低速率变化不大。据推测，可能是由于水中含有过多的盐，使金针菇中物质难以溶入水中。当盐量在4～5 g时，固形物物溶出率变化更小，说明此时水中已经溶解不了更多的盐，添加盐量对溶出率的影响逐渐减弱。

2.4.4 不同盐量的菌汤的电子鼻分析

对不同盐添加量条件下制作的菌汤进行电子鼻数据分析，结果见图4。

图4 不同盐用量的鲜菇菌汤电子鼻主成分分析图Fig.4 The principal component analysis table of electronic nose of fresh Flammulina velutipes soup with different salt dosage

由图4可知，第1主成分的贡献率为99.5%，第2主成分的贡献率为0.3%，累计贡献率为99.8%， 表明提取的信息能够反映原始数据的大部分信息。而且主成分1的贡献率明显大于主成分2的贡献率，表明不同熬制时间菌汤的风味差异主要由第1主成分决定。4号样品横跨二、三象限，但重心落于第三象限。5号样品与其他样品在主成分1的贡献率差异较大。而其他样品主成分1的贡献率较为相近，另外，图4显示的判别指数为98.1%，说明5组不同盐添加量的菌汤可以用电子鼻区分出来。

3 鲜金针菇菌汤的正交试验结果与分析

3.1 正交试验组的结果分析

以感官评价分数作为主要评价标准，以固形物溶出率与色差值作为参考，进行金针菇菌汤的正交试验，分为9组，得分见表16。

表16 金针菇菌汤正交试验分析表Table 16 The orthogonal experiment analysis table of Flammulina velutipes soup

以感官分数为主要评价标准，观察各列的极差值可以得出，各因素对菌汤风味影响程度排列顺序为料液比>熬制时间>熬制温度>盐用量。并且根据表16中各列所得的K值结果的最大值进行平行组合，所得的最佳工艺条件为料液比1∶40，熬制温度95 ℃，熬制时间40 min，盐用量1.5 g。

3.2 正交试验组的色差值

对9个试验组进行色差值测定，结果见表17。

表17 鲜金针菇菌汤正交试验的色差Table 17 The color difference of fresh Flammulina velutipes soup orthogonal experiment

由表17可知，不同组别的鲜金针菇菌汤的a*值差距很小，说明不同工艺对菌汤的a*值变化影响不大。当采用不同熬制工艺时，9组菌汤的L*值差距变化很大，表明熬制工艺对菌汤的亮度影响较大。其中第6组的红度a*值最大，b*值最高，结合感官评价，其接受度也是最高的。

3.3 正交试验组的固形物溶出率测定

对9个试验组进行固形物溶出率测定，结果见表18。

表18 鲜金针菇菌汤正交试验的固形物溶出率Table 18 The solid dissolution rates of fresh Flammulina velutipes soup orthogonal experiment %

由表18可知，不同组别的鲜金针菇菌汤的固形物溶出率差距很小。第6组固形物溶出物最高，第1组固形物溶出率最低。可能是由于第1组熬制温度和熬制时间均为最低，此时金针菇中固形物未完全溶出，因此汤中可溶性固形物最少。而4，5，6组固形物溶出率相对较高，此时料液比相同，均为1∶40，说明此料液比时最有利于固形物的溶出。

3.4 正交试验组的电子鼻测定

对9个试验组进行电子鼻测定，结果见图5。

图5 鲜金针菇菌汤正交试验的电子鼻主成分分析图Fig.5 The principal component analysis diagram of electronic nose of fresh Flammulina velutipes soup orthogonal experiment

由图5可知，第1主成分的贡献率为96.2%，第2主成分的贡献率为2.3%， 累计贡献率为98.5%，说明两组分基本综合了全部传感器的响应结果。9组样品分布在4个象限， 判别指数为98.5%，表明PCA方法可以对菌汤气味进行区分。1号样品分布在第二象限，2，3号样品均分布在第三象限，3组样品的数据采集点在第2主成分上变化不大，在第1主成分上基本无变化，表明彼此间气味差异不大。4，5，6号样品分布在第一象限，7，8，9号样品重心分布在第四象限，且样品间距离较近，表明菌汤间的气味差异较小。以上分析说明料液比带来的区分度最大。李琴等[11]通过对3种菌汤熬制前后的风味进行研究发现，熬制过程对菌类风味成分的变化影响很大。由此分析可知，不同的处理方式会造成菌汤中芳香成分有所差异。

4 结论

本试验挑选鲜金针菇作为原料，研究其最佳熬制工艺。通过控制金针菇与水的比例、熬制温度、熬制时间、盐量，得到最佳熬制工艺。具体结论如下：以料液比、熬制温度、熬制时间、盐的用量4个因素做正交试验。由正交试验得出最佳熬制工艺为料液比1∶40，温度95 ℃，熬制时间40 min，盐1.5 g。此时感官评价总得分最高，菌汤的明亮度较高，颜色偏红、偏黄，且此时菌汤的固形物溶出率最高，风味营养最佳。