棕榈油基即食食用菌制品工艺优化及其贮藏稳定性研究

张桂美，胡明明,2,张国文*

(1.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，南昌 330047；2.大马棕榈油技术研发(上海)有限公司/MPOB，上海 201108)

食用菌俗称菇、蕈、菌等，具有荤、素两者之长，含有丰富的蛋白质、多糖、甾醇类等物质，具有增强免疫力、抗肿瘤、降血糖和降胆固醇等功能，是营养价值非常高的植物性食品，被国际上认为是最理想的蛋白质和营养组合来源[1]。香菇和牛肝菌均是高营养价值的食品，含多种人体所需的营养成分，且味道鲜美独特，深受人们喜爱。目前关于香菇和牛肝菌的研究主要有加工成各类调味食品[2-3]、活性成分尤其是多糖的提取及相关药理活性研究[4-6]。

棕榈油是从油棕果肉中榨取出的纯天然油脂，因其生产效率高且富含类胡萝卜素及维生素E(生育酚和生育三烯酚)、脂肪酸组成比例均衡、易被人体吸收、具有良好的氧化性和煎炸稳定性及价格相对低廉等优势而被广泛应用于食品中[7-9]，成为动物油脂、豆油、菜油等油脂的良好替代品，但棕榈油应用于即食食用菌中的报道极少。因此，本研究以棕榈油、香菇和牛肝菌为主要材料，通过单因素试验和响应面法优化即食食用菌的生产工艺条件，并对其贮藏稳定性进行研究，以获得香味浓厚、口感适宜、携带和食用方便的即食食用菌休闲食品，为强化产品的营养价值，提高食用菌的附加值，同时也为棕榈油在即食食用菌制品中的应用提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

CAV212电子天平 奥豪斯电子天平中国地区；XY-5数显恒温电热板 盐城轩源加热设备科技有限公司；DGG-9140AD型电热恒温鼓风干燥箱 上海森信实验仪器有限公司；YQ-333炊尚不锈钢炒锅 购于淘宝。

1.2 材料与试剂

棕榈油：天津市聚龙粮油有限公司；菜籽油、大豆油(金龙鱼牌)：南昌家乐福超市；香菇、牛肝菌、香辛料：购于江西南昌农贸市场。

1.3 试验方法

1.3.1 即食食用菌制作工艺流程

参照周书来等[10]的方法，准确称取一定量的香菇和牛肝菌，充分浸泡后清洗切片(宽约3 mm)，沥干，加入约6%的食盐腌制30 min，置于恒温鼓风干燥箱中烘干至含水量约40%，备用。将一定量的食用油升温至120～130 ℃，加入适量香辛料浸炸至香辛料干枯、色泽金黄后，过滤，继续将油温调至设定值，然后加入菌菇熬制一定的时间，最后将香辛料和菌菇混合装罐，并用油炸用油液封，自然降温24 h后感官评定即食食用菌的质量。

1.3.2 单因素试验

以即食食用菌的感官评分为响应指标，采用单因素轮换法依次考察食用油品种(大豆油、菜籽油、5 ℃棕榈油、18 ℃棕榈油、42 ℃棕榈油)、油菌比(3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1、8∶1)、油炸时间(2，3，4，5，6，7 min)、油炸温度(110，120，130，140，150，160 ℃)4个因素对即食食用菌感官品质的影响。

1.3.3 响应面试验

在单因素试验的基础上，根据Box-Behnken试验设计原理[11]，用Design-Expert 10.0.4软件的Box-Behnken进行响应面优化试验，优化即食食用菌的制作工艺。

1.3.4 感官品质分析

参考杨艺龙[12]和周书来等[13]的感官评分方法并进行适当调整，对所制得的即食食用菌制品进行感官评价。

组织10位经过专业培训的品评员对制得的即食食用菌产品进行感官评定，评定内容为香味、滋味、色泽、组织形态4个方面，最后计算样品的综合感官评分，取平均值。评定标准见表1。

表1 即食食用菌制品感官评价表Table 1 The sensory evaluation of instant edible fungi

1.3.5 即食食用菌加速贮藏稳定性试验

以市售植物油基牛肝菌样品A和市售植物油基牛肝菌样品B作为对照，将制备好的即食食用菌置于(40±0.1)℃的恒温培养箱中，贮藏3个月，每隔15 d取样，按表1对其进行感官评价，并测定即食食用菌中油脂的酸价和过氧化值，测定方法分别参照GB 5009.229-2016[14]中的“冷溶剂指示剂滴定法”和GB 5009.227-2016[15]中的“滴定法”。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 食用油类型对即食食用菌感官品质的影响

以感官评分为纵坐标，分析不同熔点的棕榈油(5，18，42 ℃)和市场上常用油炸用油(大豆油、菜籽油)对即食食用菌品质的影响。由图1可知，5 ℃棕榈油制得的即食食用菌感官评分要优于18 ℃和42 ℃棕榈油，且5 ℃棕榈油对应的感官评分与大豆油、菜籽油制得的产品的感官评分基本相同，没有显著性差异(P>0.05)。因此，采用100%的5 ℃棕榈油作为油炸用油进行后续试验。

图1 食用油品种对即食食用菌感官品质的影响Fig.1 The effect of edible oil varieties on the sensory scores of instant edible fungi

2.2 油菌比对即食食用菌感官品质的影响

由图2可知，当5 ℃棕榈油与菌菇质量比为3∶1、4∶1或5∶1时，产品的感官评分逐渐升高，但没有显著性差异(P>0.05)，这可能是由于菌菇的投放量较大，使得油温迅速下降，风味和鲜味物质的溶出受到一定的阻碍，影响其香味和口感，导致感官评分存在差异但不明显；当油菌质量比达到6∶1及以上时，感官评分随着油菌比的增大而呈明显下降趋势，可能是由于油脂的投放量过多，香味和鲜味变淡，从而导致样品的综合感官评分降低。因此，选择最佳油菌比为6∶1。

图2 油菌比对即食食用菌感官品质的影响Fig.2 The effect of the mass ratios of oil to fungi on the sensory scores of instant edible fungi

2.3 油炸时间对即食食用菌感官品质的影响

油炸时间的长短影响着食品的色泽、风味等感官品质，油炸时间过短，食品中的风味物质未能完全溶出，易导致食品不熟、色泽浅淡且口感欠佳；而油炸时间过长，又易导致食品色泽过深甚至焦黑，口味不适[16]，从而影响产品的质量，因此要合理控制油炸时间。由图3可知，随着油炸时间的延长，即食食用菌的感官评分先升高后下降，并在油炸时间为5 min时评分最高，故选择5 min作为油炸时间进行后续试验。

图3 油炸时间对即食食用菌感官品质的影响Fig.3 The effect of frying time on the sensory scores of instant edible fungi

2.4 油炸温度对即食食用菌感官品质的影响

油炸温度是影响油炸食品质量的主要因素之一，影响着食品炸制的成熟速度、口感、风味和色泽。温度偏低使得菌菇中的香味和鲜味物质溶解不充分，温度过高则容易导致糊化并有异味。由图4可知，在一定范围内，即食食用菌的感官评分随着油炸温度的升高而呈先升后降的趋势，当油炸温度为140 ℃时感官评分最高，表明在此温度下产品的香味、滋味、色泽及组织状态4个方面的整体评价较好。因此，油炸温度选择140 ℃较为理想。

图4 油炸温度对即食食用菌感官品质的影响Fig.4 The effect of frying temperature on the sensory scores of instant edible fungi

2.5 响应面试验结果

采用Design-Expert 10.0.4软件进行数据处理，根据单因素试验的结果，选择油菌比(A)、油炸时间(B)、油炸温度(C)3个因素为变量，感官评分(Y)为响应值，设计三因素三水平的响应面试验以获得最优的配方参数，共进行17次试验，其中析因试验12次，中心组合试验重复5次。响应面Box-Behnken试验因素与水平见表2，试验设计及结果见表3。

表2 试验因素水平及编码Table 2 The factors and levels of response surface analysis test

表3 Box-Behnken试验设计及结果Table 3 The design and results of Box-Behnken test

2.5.1 回归模型的建立及方差分析

对表3中的数据进行多元回归拟合，得到油菌比(A)、油炸时间(B)和油炸温度(C)对感官评分(Y)的二次多项回归方程为：

Y =87.42+0.68A-0.32B-1.20C+0.4AB-1.05AC-1.2BC-1.54A2-1.94B2-3.98C2。

对回归模型进行方差分析，结果见表4。

表4 回归方程的方差分析Table 4 The analysis of variance of regression equation

由表4可知，所建立模型的P<0.0001，说明所得回归方程具有极显著性；失拟项不显著(P>0.05)，说明该模型具有较高的可靠性，回归方程的拟合度较高；决定系数为0.9903，校正决定系数RAdj2=0.9777，说明高达97.77%的响应值变异性可由该模型解释，预测值与试验值的相关性较好；信噪比S/N(Adeq Precision=26.589)大于4，说明信号充足，模型的可信度较高[17]，因此该模型可代替真实试验点预测和分析不同条件下的感官评分结果。方差分析结果表明，方程中的一次项A、C，交互项AC、BC，二次项A2、B2、C2的影响均极显著，各因素影响即食食用菌感官评分的主次顺序为C>A>B，即油炸温度>油菌比>油炸时间。

2.5.2 响应面分析

油菌比、油炸时间和油炸温度3个因素两两交互作用对即食食用菌感官评分影响的响应曲面和等高线图见图5～图7。

三维响应面可以直观、高效地反映出各单因素交互作用对响应值的影响程度，响应面曲线越陡，表明该因素对响应值的影响越大[18]，等高线的形状越接近椭圆则表明交互作用越强[19]。由图5～图7可知，油炸时间和油炸温度两因素交互作用的三维响应曲面更陡，等高线形状更接近椭圆，油菌比和油炸温度交互作用的影响次之，说明油炸时间和油炸温度对即食食用菌感官评分的影响最大。

2.5.3 响应面优化结果验证

根据模型拟分得即食食用菌生产工艺最佳参数为：5 ℃棕榈油和菌菇比为6.28∶1，油炸时间为5.0 min，油炸温度为138.1 ℃，预测感官评分为87.63。考虑到实际操作条件，将最佳工艺参数修正为：5 ℃棕榈油和菌菇比为6.3∶1，油炸时间为5.0 min，油炸温度为138 ℃。在此修正后的最佳条件下进行3次重复性试验，结果见表5。即食食用菌感官评分平均值为87.56，相对误差均不超过0.48%，实际值接近于预测值，表明响应面法优化即食食用菌工艺的可靠性较高。

表5 验证试验结果Table 5 The results of verification tests

2.6 贮藏稳定性试验

2.6.1 贮藏期间即食食用菌感官品质的变化

由图8可知，在40 ℃的加速贮藏试验过程中，随着贮藏时间的延长，3种样品的感官评分整体呈下降趋势，但与市售样品A、B相比，即食食用菌的感官评分变化幅度较小。此外，即食食用菌的初始感官评分略低于市售样品A、B，但在贮藏45 d之后，其感官评分明显高于两个对照样品，说明在同等条件下，即食食用菌的感官品质更稳定。

图8 即食食用菌样品在贮藏期内感官评分的变化Fig.8 The changes in sensory scores of instant edible fungi samples during storage

2.6.2 贮藏期间即食食用菌中油脂酸价的变化

脂肪在长期保藏过程中，由于微生物、酶和热的作用发生缓慢水解，从而产生游离脂肪酸，酸价则反映脂肪中游离脂肪酸含量的多少，是判断油脂品质好坏的重要指标之一，酸价过高不仅使油脂的风味变坏，质量下降，还对人体健康造成危害[20]。

由图9可知，在40 ℃的加速贮藏试验过程中，即食食用菌和市售植物油基牛肝菌样品A、B的酸价整体上均随着时间的延长而缓慢增加，与初始值相比，三者的酸价分别增长了0.20，0.15，0.29 mg/g，但在90 d贮藏期结束后，即食食用菌、市售样品A、B的酸价仍都满足GB 2716-2018中规定的酸价≤4 mg/g，且即食食用菌的酸价在各个测定点也均低于另外两个对照样品。

图9 即食食用菌样品在贮藏期内酸价的变化Fig.9 The changes in acid values of instant edible fungi samples during storage

2.6.3 贮藏期间即食食用菌中油脂过氧化值的变化

油脂中的不饱和双键在室温条件下，受空气、温度、微生物等作用会发生自动氧化反应，生成羟基、羰基等含有氧元素的官能团，这些物质会引起油脂过氧化值的变化[21]。过氧化值是表示油脂和脂肪酸等被氧化酸败程度的指标之一。 一般来说，过氧化值越高其酸败程度越高。

由图10可知，随着贮藏时间的延长，即食食用菌的过氧化值先增大后减小，在第15天达到最大值(2.79 mmol/kg)，之后逐渐减小；而市售样品A、B的过氧化值在前45 d呈现先增后减的趋势，45 d后则处于一个波动状态。出现上述情况的原因可能是贮藏温度的升高(40 ℃)加速了油脂的自动氧化，使得氧化的中间产物氢过氧化物含量增加，从而引起过氧化值增大，但氢过氧化物不稳定，易进一步分解成醛、酮、环氧化物等物质，导致过氧化值降低[22]。此外，经过90 d的贮藏期，3种产品的过氧化值均小于9.85 mmol/kg，说明其品质都符合食用标准。

图10 即食食用菌样品在贮藏期内过氧化值的变化Fig.10 The changes in peroxide values of instant edible fungi samples during storage

3 结论

研究采用油炸工艺制作一种方便且美味的休闲即食食品，所制得的棕榈油基即食食用菌以感官评分为指标，通过单因素和响应面法优选最佳配方。结果显示：5 ℃棕榈油和菌菇用量比为6.3∶1，油炸时间为5 min，油炸温度为138 ℃。经验证，在此条件下制得的棕榈油基即食食用菌菌菇香气浓郁，无异味，菌菇质地结实有嚼劲，回味较浓，颜色均一且油炸用油透明清亮，感官评分与理论值基本吻合。制得的棕榈油基即食食用菌置在40 ℃下恒温加速贮藏90 d后，其风味良好，感官品质优于两款市售产品，酸价、过氧化值均符合食用标准，棕榈油基即食食用菌具有较好的稳定性，表明本试验利用响应面优化的棕榈油基即食食用菌最佳工艺参数具有实际参考价值，可为即食食用菌的工业化生产提供一定的理论和技术依据。