杏鲍菇条真空油炸过程中品质变化规律

林 芳，任爱清，Nataeija Bolhova

（1.贺州学院食品科学与工程技术研究院，广西 贺州 542899；2.乌克兰苏梅国立农业大学食品学院，乌克兰 苏梅）

杏鲍菇又称刺芹侧耳，隶属伞菌目侧耳科侧耳属，因其具有杏仁的香味和鲍鱼的口感而得名[1-4]，其菌肉肥厚，质地脆嫩，是近年来开发栽培的食用菌新品种[5]。杏鲍菇营养丰富，富含蛋白质、碳水化合物、维生素、氨基酸及钙、镁、铜、锌等矿物质，具有降血脂、抗氧化、降胆固醇、促进胃肠功能、增强机体免疫能力、防止心血管病等功效[6-8]。

杏鲍菇含水量比较高，组织结构比较脆嫩，常温下易腐败及褐变，给生产和运输带来很大损失，因此采用恰当的处理方式对保持原有的产品特性就显得尤为重要[9]。目前，真空油炸技术在果蔬产品加工中已得到广泛应用[10-11]，但迄今尚未见有采用真空油炸方法干燥杏鲍菇的研究报道。根据杏鲍菇的特性，本试验以杏鲍菇条为原料，采用核磁共振（NMR）分析技术及其成像技术，从微观角度解释和检测真空油炸过程中杏鲍菇条水分和油脂的流动性以及在物料中水和油脂的分布状态，定性和定量描述物料干燥过程中其内部油脂和水分变化规律，并分析在不同油炸时间过程中，杏鲍菇条内部油脂和水分的状态及分布变化，以期为杏鲍菇深加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

杏鲍菇：购于贺州市百家福超市，选择大小相近且无损伤的新鲜饱满杏鲍菇；大豆调和油：中粮油脂（钦州）有限公司；石油醚：（30～60℃沸程），广东光华科技股份有限公司。

1.1.2 仪器与设备

VF-40C型真空油炸干燥机，中山市维嘉真空机械厂；MX-50型水分测定仪，广州艾安得仪器有限公司；SCF-06型粗脂肪测定仪，上海新嘉电子有限公司；NMI20型核磁共振成像分析仪，苏州（上海）纽迈电子科技有限公司；S-081型物性测定仪，英国SMS公司；PH-070A型干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；CR-400型色彩色差计，柯尼卡美能达（中国）投资有限公司；JJ1000型电子天平：常熟市双杰测试仪器厂；C22-IH60E9型超薄电磁炉：浙江苏泊尔股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

原料→清洗→切条→漂烫→沥干→真空油炸→脱油→包装→成品

1.2.2 操作要点

原料：挑选无霉烂、无机械损伤的杏鲍菇。

清洗：杏鲍菇用清水漂洗2～3次。

切条：杏鲍菇切成6 mm×6 mm×40 mm的条状。

漂烫：切好的杏鲍菇条在100℃沸水中漂烫3 min。

沥干：沥干杏鲍菇条表面的水分。

真空油炸：在油炸温度90℃下进行真空油炸。

脱油：上油时间15 s，脱油时间3 min。

1.2.3 横向驰豫时间（T2）的采集及反演

每隔2 min收集1次样品，置于核磁管中并放入磁体线圈中心，先用FID序列获得样品的中心频率，再用CPMG脉冲序列测样品中的横向弛豫时间T2，每份样品重复采集3次信号，并将结果取平均值。序列参数设置为：主频SF1＝23 MHz，偏移频率O1＝416 765.87 kHz，90°脉冲时间P90＝10μs，180°脉冲时间P180＝20μs，采样点数TD＝150 000，累加次数8次，回波时间TE＝300 ms，回波次数为5 000次。

1.2.4 NMR成像试验及参数设定

将样品放入磁体线圈中心进行信号采集，用核磁共振成像软件中的SE序列来获得可视化信息表。每隔2 min进行1次NMR成像。成像参数设置为：主频SF1＝18 MHz，偏移频率O1＝159.609 131 kHz，采样点数TD＝256，采样频率SW＝20 kHz，采样时间DW＝50μs，信号采样总时间ACQ＝12.8 ms，接收机死时间DT2＝1.4 ms，模拟增益RG1＝20 dB，数字增益DRG1＝3 dB，选层方向GsliceY＝1，相位编码方向GphaseZ＝1，频率编码方向GreadX＝1，90°脉冲宽度P1＝1 200μs，180°脉冲宽度P2＝1 200μs，90°脉冲幅度RFA1＝3%，180°脉冲幅度RFA2＝6%，射频脉冲形状RFSH1为5sinc256，重复采样次数NS＝4，累加次数RP1count＝4，相位编码步数RP2count＝128。

1.2.5 含水量的测定

使用水分测定仪测定杏鲍菇的含水量，得到杏鲍菇平均初始含水量为86.79%。杏鲍菇干基含水量计算公式为：

式中：M为杏鲍菇油炸到t时刻时的干基含水量，g/g；W为杏鲍菇油炸到t时刻时的湿基含水量，g/g[12]。

1.2.6 色泽的测定

使用色彩色差计测定杏鲍菇条的颜色，工作条件为：直径为10 mm的测色光斑，标准样为标准陶瓷白板，应用国际照明协会CIE L*a*b*均匀色空间表色系统，L*值从0到100变化，0表示黑色，100表示白色；a*值表示从红到绿的值，100为红色，-80为绿色；b*值表示从黄色到蓝色的值；100为黄色，-80为蓝色[13]；仪器的标准白板L*值（亮度）为94.75、a*值（红度）为0.28、b*值（黄度）为3；每个样品重复测定3次，结果取平均值。

式中：ΔE为样品与白板的差值，值越大表示与白板差别越大，能较好地反映颜色变化。

1.2.7 脆度和硬度的测定

使用物性测定仪测定杏鲍菇的脆度和硬度。使用P2探头，测前速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度10 mm/s，穿刺距离5 mm。本试验脆度采用测试产生峰个数的多少来表示，单位为个。峰个数越多，产品酥脆度越好，反之，产品酥脆度越差；硬度值等于曲线中力的峰值，即样品断裂所需要的最大力，单位为g，数值越大，产品越硬[14]。

1.2.8 脂肪含量的测定

参照GB 5009.6—2016[15]中的索氏抽提法测定。

1.2.9 数据处理

采用SPSS 19.0软件分析处理数据，每个试验重复3次，结果表示为x¯±s。

2 结果与分析

2.1 杏鲍菇真空油炸的低场核磁共振检测结果

2.1.1 杏鲍菇真空油炸过程中CPMG序列衰减特性的影响

在油炸温度为90℃，粒度为6 mm×6 mm×40 mm条件下，不同油炸时间杏鲍菇条T2衰减曲线图见图1。

图1 杏鲍菇条的衰减曲线Fig.1 Decay curve of Pleurotus eryngii strips

通过CPMG序列回波峰点图采集不同油炸时间下杏鲍菇横向驰豫时间的信号数据，杏鲍菇中水分的状态及含量和含油量会直接影响CPMG序列的衰减变化趋势，所以不同的CPMG衰减曲线能表示杏鲍菇内部水分的状态及含量和含油量存在一定的差异。由图1可知，CPMG序列衰减曲线的曲率趋势是一致的，随着油炸时间的延长，杏鲍菇条从信号幅值最高点下降至平缓所需的横向弛豫时间越来越短，衰减速率更快。但是CPMG序列的衰减曲线只是可以看出杏鲍菇条整体的含水量和含油量以及其流动性的相对变化趋势而已，并不能得到内部水分与油脂的状态及分布，因此利用傅立叶公式将CPMG信号转化为波谱信号，能更好地反映出杏鲍菇条内部水分状态和分布以及油脂分布的T2驰豫谱图[16-17]。

2.1.2 新鲜杏鲍菇的T2反演谱随弛豫时间的变化

在油炸温度为90℃，粒度为6 mm×6 mm×40 mm条件下，新鲜杏鲍菇条T2反演谱见图2。

图2 新鲜杏鲍菇的T2反演谱Fig.2 T2 inversion spectrum of fresh Pleurotus eryngii

横向弛豫时间T2指的是H质子自旋核在外加磁场收到射频脉冲刺激后，系统内部达到横向热平衡所需要的时间，T2越大水分的流动性越强。采用低场核磁共振技术可以研究杏鲍菇条在真空油炸过程中水分含量和状态的变化及分布和迁移情况[18]。如图2所示，反演后新鲜杏鲍菇条的NMRT2反演图谱有3个波峰，表明新鲜杏鲍菇条内部存在3种不同水分状态。3种不同水分状态在T2反演图谱中对应的T2范围分别为结合水T21（7.05～21.54 ms）、不易流动水T22（43.29～151.99 ms）、自由水T23（200.92～2 477.08 ms），表明杏鲍菇中含量最少的是结合水，其次到不易流动水，最多的是自由水[19]。

2.1.3 杏鲍菇条真空油炸过程中T2反演谱随油炸时间的变化

在油炸温度为90℃，粒度为6 mm×6 mm×40 mm条件下，不同油炸时间杏鲍菇条T2反演谱见图3。

如图3所示，杏鲍菇条在不同油炸时间进行的T2反演图谱均有1～4个波峰，在整个油炸过程中，随着油炸时间的延长，不同状态水分的T2均呈下降趋势，含油量呈逐渐增加的趋势。整个T2反演谱呈现出所有峰逐渐向左移动，峰总面积减少，峰融合的现象，该结果与Wang等[20]研究油炸薯条的结果一致。表明杏鲍菇条在真空油炸过程中高自由度的水分向低自由度的水分迁移，其中杏鲍菇条内自由水的自由度大，在油炸的初期就已被脱除，导致其移动性变差，不易流动性增强，部分自由水向半结合水迁移，另一方面，大部分半结合水向外迁移为自由水后被脱去，随着油炸时间的延长使得T22显著下降；与此同时，部分流动性相对较大的结合水向半结合水迁移，使得T23逐渐下降，由此得出所有峰逐渐向左移动，峰总面积减少，油炸时间对杏鲍菇条水分迁移和含油量有影响[21]。

图3 T2反演谱随油炸时间的变化Fig.3 The variation of T2 inversion spectrum with frying time

2.1.4 不同油炸时间杏鲍菇条干燥后的T2反演谱变化

在油炸温度为90℃，粒度为6 mm×6 mm×40 mm条件下，不同油炸时间处理的杏鲍菇条放进温度105℃的烘箱内干燥到绝干，T2反演谱见图4。

由图4可知，T21和T22氢核信号几乎没有，表明大量的自由水和半结合水基本被脱去，说明是水分子信号所产生的峰，剩下的峰是油峰。含油量随着油炸时间的延长而增加，油炸时间14 min时含油量最高。与Chen等[22]利用低场核磁共振测量油炸淀粉中水和油含量的结果一致。

图4 烘干杏鲍菇条的T2反演谱Fig.4 T2 inversion spectrum of dried Pleurotus eryngii strips

2.1.5 不同油炸时间对杏鲍菇油炸过程中核磁共振成像（MRI）的影响

核磁共振成像作为现代检测技术的重要组成部分，不仅能够高效率、高精准、无损伤测定物料水分含量及分布情况，而且还能够通过图像的清晰度和亮度直观地提供内部结构可视化信息，MRI图像轮廓清晰分明、亮度高，表明物料水分含量高；图像模糊、亮度低，表明物料水分含量低。

低场核磁共振成像分析技术可以宏观表征水分的变化情况和油脂的分布状况。核磁图像不仅可以用颜色的差异来反映油脂信号的强弱，即红色表示油脂含量高，蓝色表示油脂含量低，而且可以直观地表征油炸杏鲍菇条的整体油脂分布情况。由图5可知，随着油炸时间的延长，杏鲍菇条MRI图像的内侧轮廓逐渐模糊，亮度逐渐减弱，体积收缩，水分越少，图像内部接近背景色（蓝），说明样品己经达到了干燥终点；而且油脂含量分布在边缘壳层高于其他位置。因此水分被不断脱去，油脂信号越来越强，这表明随着油炸时间的增加，样品油脂含量越来越高。

图5 杏鲍菇条随干燥时间变化的氢质子成像图Fig.5 Hydrogen proton imaging of Pleurotus eryngii strips varying with drying time

2.1.6 不同油炸时间对杏鲍菇品质的影响

油炸时间的长短是控制油炸食品含油率最重要的参数之一[23]，因此对杏鲍菇条含油量、含水量、色差、硬度及脆度进行了分析，结果见表1。

表1 不同油炸时间对杏鲍菇品质的影响Table 1 Effect of different frying time on the quality of Pleurotus eryngii

由表1可知：随着油炸时间的延长，杏鲍菇条的含油量逐渐升高，14 min的含油量显著高于其他油炸时间（P＜0.05），在一定时间范围内，含油量与时间呈线性关系，这与于胜爽[24]对莲子真空油炸工艺的研究结果一致；随着油炸时间的延长，杏鲍菇条的含水量会随着真空油炸时间的增加而显著降低（P＜0.05），当油炸时间为14 min时，含水量降低到最小的3.35%；就产品色泽而言，随着油炸时间的延长没有显著差异；产品的硬度随着油炸时间的延长呈先上升后下降的趋势；8～14 min时，脆度随着油炸时间的延长而显著增加（P＜0.05）。随着油炸过程的继续，样品表面逐渐变干，一方面增加了其疏水性，另一方面水分的蒸发留下许多大的气孔，从而使脂肪可以进入其空隙中去。因此，油炸开始阶段，内部脂肪含量较低。油炸结束后以及随后的冷却阶段中，样品气孔中的蒸气开始冷凝，样品内外蒸气压差使更多表面粘附的脂肪进入其内部，使其内部含有较高的脂肪[23]。

3 结论

上述试验结果表明：真空油炸杏鲍菇条的水分含量随着油炸时间的延长而降低，硬度先上升后下降，色泽没有显著性差异，而含油量和脆度显著增加。低场核磁共振及成像技术研究发现，随着油炸时间的延长，T2反演谱不断向左移动，即到达14 min时，杏鲍菇条中的自由水和半结合水基本被脱去，只剩下少量较难脱去的结合水，含油量不断增加，而且油脂含量分布在边缘壳层要高于其他位置。因此，通过低场NMR的测定可以预测真空油炸杏鲍菇条的水分含量和油含量的变化趋势。