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猴头菇保鲜贮藏及精深加工工艺技术研究进展*

2023-06-02孙厚静谌金吾李琳琪

中国食用菌 2023年5期
关键词:猴头菇成品保鲜

孙厚静,谌金吾,李琳琪

(1.西南林业大学,云南 昆明 650224;2.黔东南州农业科学院,贵州 凯里 556000)

猴头菇(Hericium erinaceus) 因其形状似猴头而得名,又称猴头蘑、刺猬蘑、阴阳蘑等。其肉质细嫩,营养丰富,具有很好的滋补作用,每100 克猴头菇干品含蛋白质约23.6 g、脂肪4.91 g。猴头菇子实体干粉含有蛋白质20%、碳水化合物61%、脂肪5%、灰分7%和氨基酸14.3 mg·g-1,而菌丝体干品含有蛋白质42%、碳水化合物42%、脂肪6%、灰分4%和氨基酸30.6 mg·g-1[1]。猴头菇含有丰富的多糖、人体必需氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素、生物碱等,对机体神经系统、消化系统、循环系统、免疫系统等相关的疾病具有预防和治疗作用,可用于治疗消化道溃疡、神经衰弱、身体虚弱等,还可以抗癌、抗炎、增强免疫力、降血糖、降血脂等[2-5]。有研究报道,猴头菇氨基酸提取液对治疗慢性肝功能不全或肝硬化有良好效果[6]。猴头菇在保护及修护消化道黏膜的同时,还能提高患者食欲[7-8]。此外,猴头菇对阿尔茨海默病相关的行为改变和组织学改变具有保护作用,能够降低阿尔茨海默病引起的海马促氧化作用和炎症反应,增强患者的记忆能力[9]。猴头菇菌丝可改善持续睡眠障碍引起的焦虑[10],改善神经健康[11],减缓骨头关节炎在体内的发展速度[12]。

近年来受大健康产业发展的影响,人们的消费观念逐渐转变,新鲜猴头菇的市场需求量日益增大。但在实际生产中发现,新鲜的乳白色猴头菇在采摘后易受杂菌污染,细菌消耗猴头菇营养并释放代谢产物,再加上子实体的新陈代谢和呼吸作用,导致短时间存放过后感官品质劣变迅速,甚至产生黑褐色的汁水,展货期极短。故而猴头菇保鲜贮藏技术、加工工艺技术研究应运而生,合理地开发和利用猴头菇保鲜贮藏及加工工艺技术是发展猴头菇产业的必要选择。

1 猴头菇保鲜贮藏技术类型

1.1 低温保鲜

低温保鲜是食用菌产业发展中常用的保鲜方法。一般将采收后的子实体储藏在冷库中,流通与销售环节全程冷链运输,低温条件下,可降低食用菌呼吸作用,减少菌菇自身营养消耗。将猴头菇鲜品置于相对湿度为85%~90%、温度为5~8 ℃环境下,通常能够保存55~60 d[13]。此外有研究表明,猴头菇在贮藏保鲜过程中的褐变程度与贮藏温度息息相关。褐变度在储藏温度≥1 ℃时与温度变化呈正相关,且温度越高菌刺伸长现象越容易发生;储藏温度为0.5~1.5 ℃时,褐变度最轻[14]。郝瑞芳等[15]研究表明,当新鲜猴头菇贮存温度为20 ℃时,呼吸跃变过程发生明显,跃变后腐烂程度加深,腐烂率及其指数急剧上升,最多能贮存3 d。当新鲜猴头菇贮存温度为0 ℃时,猴头菇的呼吸强度显著下降,呼吸跃变的发生被抑制,与20 ℃相比延长贮藏保鲜期17 d。最终确定以不打孔聚乙烯袋密封包装猴头菇,贮藏温度为-1 ℃时效果最佳。

1.2 化学保鲜

许多化学药剂都能对食物起到保鲜作用[16]。化学保鲜剂根据其成分不同,分为很多种类,包括植物生长调节剂、生物化学保鲜剂、涂膜保鲜、乙烯吸收、抗性诱导等[17]。猴头菇化学保鲜主要采用氯化钠溶液保鲜法与焦钠硫酸钠保鲜法[13],这2 种方法可操作性强、成本低、效果好。

1.3 气调保鲜

气调保鲜主要原理是将氮气作为储藏空间内的平衡气体,形成高浓度CO2及低浓度O2的环境,从而达到保鲜效果。以猴头菇为试验对象的相关研究表明,设置一定的O2和CO2浓度比例,可以在猴头菇组织细胞膜的功能不受损的情况下,既抑制其呼吸作用,又抑制蛋白酶、多酚氧化酶等酶的活性,同时抑制采后携带的病原微生物的新陈代谢,延长贮藏时间,提高产品品质[18]。贮藏环境中气体成分组成也会影响猴头菇的褐变程度,在CO2体积分数为15%或O2体积分数为6%的条件下,猴头菇褐变速度明显降低,相关酶的活性也被抑制[14]。气体成分组成影响采后猴头菇的新陈代谢表现为,当贮藏环境中CO2体积分数超过5%时,猴头菇菌柄与菌盖几乎处于生长停滞状态;当贮藏环境中O2体积分数不足1%时,呼吸作用与菌盖的开伞程度会受到抑制[13]。

1.4 辐射保鲜

发展前景较好的前沿保鲜技术必有辐射保鲜的一席之位,其主要原理是利用穿透力超强的射线消杀附着于子实体的微生物,同时破坏子实体内酶的活性以降低新陈代谢,延长储藏期[19]。研究发现,用60Co 或137Cs 等作为放射源,将猴头菇用γ 射线处理,使猴头菇机体细胞中的水分子与生化活性物质发生电离或处于激发态,从而抑制猴头菇机体内酶的活性及核酸的合成,使其持水能力增强,生长与代谢速度降缓[13]。广泛研究证实,辐射保鲜技术已经走向成熟,使用不产生热的离子化射线,如X 射线、电子线、γ 射线等,具有成本低、穿透力强、波长短、辐射能量高等特点,今后可广泛应用于猴头菇的贮藏保鲜。

1.5 臭氧保鲜

臭氧保鲜是利用臭氧强氧性,将新鲜猴头菇所产生的乙烯等气体氧化破坏,延缓后熟作用,同时对其表面微生物起到杀灭作用。具体做法为将新鲜猴头菇置于贮藏室内,利用臭氧发生器产生臭氧离子进行杀菌,同时抑制子实体内过氧化氢酶的活性,减缓新陈代谢,最终达到保鲜的目的。有试验表明,经臭氧一次性处理后贮藏在16~20 ℃下的猴头菇,3~9 d 内其保鲜及抑菌效果与对照相比显著提升[20]。研究发现,室温下利用臭氧处理猴头菇,其体内的过氧化物酶活性随臭氧浓度的变化而变化,与其后熟作用受臭氧的抑制程度相符合,有良好的保鲜效果[21]。

1.6 新型包装材料保鲜

新型包装材料保鲜是将新鲜猴头菇与外界空气隔离,减缓后熟进程及水分散失程度,同时隔绝空气中的病原微生物,从而达到保鲜的目的。程丹[14]试验研究表明猴头菇褐变程度受不同包装方式的影响,与不包装的鲜猴头菇相比,包装后子实体的水分较为充足,可避免或减缓其因失水而发生的褐变。采用更能阻隔O2和CO2通过的PVC材料包装猴头菇,与其他材料包装相比,贮藏后期子实体褐变程度更低。

2 猴头菇精深加工产品类型

猴头菇精深加工产品类型多种多样,大多数是采用猴头菇鲜品、干品粉末及菌丝体发酵物质进行加工工艺研究,主要产品有猴头菇蜜饯、饮品、调味品、乳制品、罐头、药品、保健品等。

2.1 猴头菇蜜饯类

牟水元[22]通过 “选料和处理→热烫5~6 min→0.2%含焦亚硫酸钠浸制6~8 h→漂洗→40%白糖腌制24 h→加热浓缩至糖浓度达60%以上→60~65 ℃烘烤8~10 h→55~60 ℃二次烘烤→回潮→包装” 的工艺,将新鲜的猴头菇制作成猴头菇蜜饯。

2.2 猴头菇饮品类

史政霞等[23]通过 “猴头菇汁和草莓汁混合→调糖、调酸→均质→脱气→灌装、杀菌→冷却→成品”加工工艺制作猴头菇草莓饮料,其最佳配方(体积分数) 为:猴头菇汁27%、草莓汁29%、白砂糖3%、柠檬酸0.15%、护色剂0.2%、抗坏血酸0.6%、柠檬酸0.2%。制作成的猴头菇草莓饮料呈浅红色,酸甜适宜,风味纯正,口感细腻,是一种老少皆宜的功能性饮料。李爽等[24]通过 “新鲜猴头菇预处理→配制培养基→子实体发酵→捣碎、过滤→果汁、冰糖、柠檬酸、黄原胶混合,调配均匀→灌装→高温瞬时灭菌→真空封盖→冷却,成品” 加工工艺制作果味猴头菇复合保健饮料,最佳配方(质量比)为:猴头菇原液∶果汁∶冰糖∶黄原胶∶柠檬酸∶羧甲基纤维素(CMC) = 30.0 ∶65.0 ∶3.5 ∶0.4 ∶0.4 ∶0.7。以此工艺研制了圣女果、甜橙和猕猴桃3 种口味的猴头菇复合保健饮料,色泽诱人,营养丰富,可在满足大众口味的基础上最大程度地保留营养成分。黄良水等[25]通过 “猴头菇筛选→预处理→提取浓缩→加入茶叶混合→55 ℃干燥→粉碎→包装” 的加工工艺研制猴头菇袋泡茶。预处理时将分选的猴头菇菇体置于4 mg·kg-1臭氧水中浸泡10 min,清洗后常温、1.5 MPa 高压均质10 min。使用0.5‰纤维素酶、0.5‰果胶酶、1.0%中性蛋白酶提取猴头菇多糖、猴头菌素等有效成分(pH 4.0、50 ℃),得到的猴头菇浸膏与绿茶按1 ∶2 配伍。成品能够保留猴头菇中有效成分的生物活性,不仅有猴头菇的保健功效,还散发出绿茶的香气,具有较好的市场前景。赵宇晗等[26]通过响应面和单因素分析试验得到猴头菇小米饮料的最优配方:小米和猴头菇的质量比为1.00 ∶3.05,添加柠檬酸0.2%和白砂糖10.44%。制作出的小米饮料口感清爽,有猴头菇独特的香味,色泽明亮,有较高的营养价值,具有良好的市场开发前景。刘晓燕[27]研制猴头菇运动饮料的最佳配比为:猴头菇汁31%、绵白糖4%、柠檬酸0.16%。并进行了抗疲劳功能试验,发现猴头菇运动饮料饮用量大的试验小鼠运动时间长,疲劳感降低;血清尿素氮浓度积累减少,身体对负荷适应度升高,说明运动饮有缓解疲劳的效果。除此之外,还有学者进行猴头菇特色旅游饮品加工工艺开发[28]。

2.3 猴头菇调味品类

王腾飞等[29]通过 “原料选取、洗净→预处理(复水、切丁) →过油→加入豆酱炒制→装瓶→排气→封口→灭菌→冷却→成品→理化检验与微生物检验” 的加工工艺制得猴头菇调味酱,最佳配方为:以100 g 猴头菇为标准时,调料添加量(质量分数)分别为大豆油50%、黄豆酱90%、食盐4%、白砂糖0.5%。按照该配方制作所得的猴头菇酱色泽鲜美、菇味浓郁并伴有酱香味,口感细腻,深受群众喜爱。耿吉等[30]通过“原料选取(猴头菇、牛肉) →洗净→预处理(切丁) →炒酱→装瓶→排气→封口→高压灭菌→冷却→成品” 的加工工艺制得猴头菇牛肉酱,最佳配方为:以猴头菇100 g、牛肉60 g为标准时,添加豆瓣酱10 g、白砂糖5 g、食用油60 g。此时猴头菇牛肉酱的风味浓郁,色泽光亮,口感细腻,呈半固体状态。猴头菇牛肉酱的研制为研发新型复合调味酱料提供了新的方向。郭晓强等[31]通过 “原料预处理→整理→原料辅料调制、混匀→研磨制酱→杀菌→罐装→检验→成品” 加工工艺研制猴头菇鸡茸酱,最佳配方(质量比) 为:鲜猴头菇∶鸡肉粉∶鸡肉香精∶调味料∶调香料∶CMC ∶质改剂∶水= 14.0 ∶5.0 ∶1.0 ∶12.0 ∶7.0 ∶19.0 ∶16.0 ∶56.5。成品中猴头菇子实体清晰可见,呈乳白色酱状,组织细腻清爽,鲜香微甘,pH、食盐、糖等主要理化指标分别为6.2、2.0%、6%。该产品开启即食,可调味、佐餐,常温下保质期为6 个月。王卫等[32]通过“原料选择→0.2%柠檬酸钠与2%盐水护色处理→0.15%~0.20%氯化钙硬化处理→辅料制作→混合研磨→罐装” 的工艺流程制作出的猴头菇蛋黄酱,最佳配方(质量分数) 为:鲜猴头菇12.6%、蛋黄粉5.0%、调味料12.0%、调香料7.0%、CMC 1.9%、质改剂1.5%,水60%。成品白色丝体悬浮明显且呈蛋黄色稠酱状,味微酸甜,风味独特,组织细腻,稠度适中。沈子林[33]将猴头菇加入酱油制作中,研制出的猴头菇麦饭石母子酱油味道独特,与传统母子酱油相比,增添了新的风味及更多人体所需的微量元素。

2.4 猴头菇乳制品类

贺莹等[34]利用猴头菇进行发酵制出猴头菇发酵乳粉末,研究猴头菇益生菌奶片的加工工艺,通过单因素和响应面优化试验,确定猴头菇益生菌奶片最佳工艺配方(质量分数) 为:猴头菇发酵乳粉末15%、脱脂奶粉37.5%、绵白糖12%、硬脂酸镁2.5%、CMC-Na 2.5%。该产品甜度适中,口感独特,表面光滑。猴头菇益生菌奶片的开发既丰富了奶制品的品种,又为猴头菇的深加工提供了新的方向。智普等[35]采用 “容器加热(沸水煮0.5 h) →香蕉(研碎)、猴头菇粉末溶于纯牛奶→加入蔗糖混合(加热杀菌) →灌入容器→杀菌→冷却至42 ℃→接种乳酸菌→42 ℃恒温发酵4 h→冰箱冷藏后熟→成品” 的加工工艺制作出猴头菇香蕉酸奶,最佳配方(质量分数) 为:猴头菇粉0.2%、香蕉10%、蔗糖8%、乳酸菌菌粉0.5%。此条件下发酵的酸奶口感清爽,酸甜适宜,组织细腻且有酸奶的固有香味。陈瑞丽等[36]采用 “制备猴头菇玉米粉末多糖提取液→加入混合调配辅料(薏仁粉+ 牛奶+ 蔗糖) →混匀→酸奶发酵剂发酵(恒温42 ℃) →冷却、后熟(4 ℃,12~24 h)” 的加工工艺制作猴头菇杂粮风味酸奶,得出的最佳工艺条件为:纯牛奶与猴头菇玉米粉多糖提取液的配比为75 ∶25,薏仁粉3%,蔗糖10%,发酵4.5 h。成品酸甜适中,口感细腻顺滑,色泽明亮,呈淡黄色,组织均匀细腻,在具有酸奶滋味的同时还具备猴头菇和薏仁粉的特殊风味,整体气味协调,品质优良。

2.5 猴头菇罐头类

杨洋[37]以猴头菇为主要原料,猪排骨和鸡翅根为辅料,进行正交试验,最后优化确定以 “主、辅原料前处理→加工制作→真空包装→灌装→高压杀菌” 为主要工序,研制出猴头菇猪排骨软罐头、猴头菇鸡翅根软罐头和猴头菇肉汤软罐头3 种产品,均营养丰富。猴头菇猪排骨软罐头配方为:干猴头菇与猪排骨质量比为1 ∶5,添加老汤70%、豆油1.5%、酱油1.5%;猴头菇与鸡翅根软罐头配方为:干猴头菇与鸡翅根质量比为1.0 ∶4.5,添加老汤70%、酱油1.5%;猴头菇肉汤软罐头配方为:干猴头与老汤添加量的质量比为1 ∶9,添加料酒4.5%~5.0%、酱油4.5%~5.0%。

2.6 猴头菇保健酒类

赵瑞华等[38]以陕西小米为原料,采用 “淘洗陕西小米→蒸熟→冷却→接种酒曲→糖化发酵→过滤→加入猴头菇水提取物与酿酒酵母→二次发酵→澄清→杀菌→成品” 的加工工艺制得猴头菇小米酒,发酵的最佳工艺条件为:猴头菇水提物25%、白砂糖6%、柠檬酸0.06%,发酵温度为30 ℃。猴头菇小米酒酒体醇厚清澈,色泽诱人,果香、米香和谐浓郁,后味绵长。左蕾蕾等[39]以清香型纯高粱白酒为基酒,猴头菇、香菇(Lentinula edodes) 为主要原料,蜂蜜、枸杞为辅料进行泡制,得到一种具有抗疲劳、提高免疫力功能的食用菌保健酒。张崇[40]以干香菇与干猴头菇为原料,采用 “香菇与猴头菇干制品预处理→成分调整(白砂糖、柠檬酸) →主发酵→后发酵→过滤→形成陈酿→香菇猴头酒原汁→均衡调配过滤→杀菌→包装→成品” 的二次发酵加工工艺制得香菇猴头酒,最佳工艺条件:猴头菇与香菇比例为1 ∶1,加入酵母0.2%,发酵温度25 ℃。此条件下可快速进入前发酵状态,使乙醇的转化率有所提高,香菇特殊的风味在成品酒中能得到最佳的体现,成品酒的品质有所提高。酿造出来的香菇猴头酒酒体清澈透明,丰满醇厚,呈红棕色,其微生物指标及理化指标均符合相关标准。除此之外还有芦荟猴头菇保健酒、猴头菇南瓜保健酒等[41-43]。

2.7 猴头菇药品类

目前市面上有很多猴头菇药品,药性温和,副作用低,有较好的治疗效果。如猴头菇菌素片,能有效治疗慢性浅表性胃炎引起的胃痛[43]。同时,猴头菇药品在消化系统疾病治疗具有良好疗效。因药品特殊,还没有猴头菇相关药品加工工艺及配方公开报道。

2.8 猴头菇其他食品类

申世斌等[44]研究生产猴头菇蓝莓蛋白胨,通过单因素和正交试验得到最佳配方:猴头菇蛋白液25%、蓝莓汁10%、蔗糖20%、复合凝胶3%。此配方下感官评价评分最高,成品品质优良,风味独特,口感细腻爽滑。田其英[45]研究得到猴头菇琼脂软糖的最佳配方为:以100 g 成品为例,蔗糖61.42 g、淀粉糖浆30.715 g、琼脂3.2 g、柠檬酸0.007 5 g、猴头菇粉4.5 g、水果香精0.09 g。该琼脂软糖不仅色泽均匀、酸甜爽口、香气浓郁,还具有良好的弹性和咀嚼性。将休闲食品功能保健化,符合人们营养、健康的消费需求,前景广阔。黄梓芮等[46]采用“原料→计量→和面→熟化→压片→切条成型→干燥→面条” 加工工艺生产猴头菇魔芋面条,并通过响应曲面优化法获得最佳配方(质量分数):猴头菇粉(过450 目筛) 8%、魔芋精粉8%、谷朊粉3.5%。该面条硬度适中,爽口弹牙,不粘黏,具有良好的回弹性及咀嚼性。王卫等[47]采用 “原料选择→整理分割→清洗→切块→腌制(添加腌制剂)→绞制→搅拌(添加辅料和猴头菇粉) →充填(猪小肠衣) →干燥→蒸煮→干燥→冷却→真空包装”的加工工艺技术,对西式熟制型色拉迷香肠进行工艺改进优化,开发出一种适应我国国情与国民消费习惯的,具有营养、保健、休闲等功能的猴头菇迷你肠。筛选研制出了较佳的产品基本配方(质量分数) 为:猴头菇2.5%、牛肉22.5%、猪瘦肉44.0%、猪肥肉22.5%、调味料5.0%、香辛料2.0%、质改剂1.5%。猴头菇迷你肠具有熟制型色拉迷香肠的风味,不仅食用方便,还易于贮藏。韩蓉等[48]采用“原料肉清洗预处理→绞肉机绞成肉糜→加入调味料→搅拌上劲→加蛹虫草及猴头菇颗粒→搅拌→包装→巴氏灭菌→成品” 加工工艺制作蛹虫草猴头菇复合鸡肉香肠。邸瑞芳[49]通过 “砂糖溶解→依次加入淀粉水溶液、饴糖、香油、香料→熬制菇物→冷却→成型→切块→包装→成品” 的工艺流程制作猴头菇牛皮糖,配方为:砂糖10 kg、饴糖8 kg、绿豆淀粉2 kg、猴头菇粉1 kg、香油5 kg、桂花0.5 kg、熟芝麻5 kg,水4 L。成品香甜可口,具有养胃功能。除此之外,常见的还有猴头菇蛋糕、面包等产品的加工工艺研究[50-51]。

3 猴头菇保鲜贮藏存在的问题及分析

猴头菇保鲜贮藏方法虽多种多样,但是针对目前栽培企业(户) 来说,只有大型食用菌生产企业才能够购买并承担冷库、辐射发生器等设备的日常使用及维护费用,小型企业、个体栽培户等无力承担。加上小型企业及个体栽培户销售渠道单一、加工技术落后等现状,如何让这些中小型食用菌企业、个体栽培户能够从中受益,才是研究人员应该思考的问题。针对以上问题,新型包装材料与化学保鲜无害化工艺研究是猴头菇保鲜贮藏的重要研究方向。

4 猴头菇加工工艺产业存在的问题及分析

4.1 成果转化率低且经济效益不明显

猴头菇加工工艺技术研究近十年来发展迅速,产品多样,但是大多数加工工艺技术处于实验室研究阶段,进行成果转化的少之又少。目前,为人所知的有江中牌猴头菇饼干、猴头菇米稀等产品,占据了一定的市场份额。此外,浙江百山祖生物科技有限公司将猴头菇固体饮料加工工艺进行了科技成果转化,开发了猴头菇固体饮料微囊化技术,产品投放市场达产后已实现销售收入1 000 万元/年,净利润120 万元/年,税金140 万元/年[52]。其余项目评价并未明确指出相关经济效益,只是评价为具有良好广阔的实施开发前景,经济效益与社会效益并不明显。

4.2 尚未形成完整生产体系

除杨洋[37]研究报道了3 种猴头菇罐头的研制及生产车间的设计,有望实现工厂化生产以外,其余的猴头菇食品加工工艺并未形成完整的生产体系,可工厂化生产操作性差,规模生产可行性小。很多产品加工工艺并未进行食品安全相关检测。

5 展望

猴头菇保鲜贮藏方面,辐射与低温保鲜技术已经成熟,可推广使用,适用于大型食用菌生产企业,本着降本增效及从中小型企业与栽培散户利益出发的宗旨,加强新型包装材料的研究同时将气调保鲜、化学保鲜、臭氧保鲜等技术进行组合试验,推进生产,达到延长猴头菇鲜菇保质期的目标。

猴头菇加工工艺方面,应结合当地特色,进行可长期持续生产的产业开发,进行成果转化。以云南省为例,可以将饮食习惯、现有农业产业、旅游业相结合,开发猴头菇-鲜花米线、猴头菇-鲜花系列即食食品、猴头菇-鲜花营养饮品等,利用旅游文化业,推动第一、第二产业协同发展,助力乡村振兴战略。总之只有因地制宜进行产、学、研相结合的加工工艺技术研究,才有希望将试验研究带进生产当中,进行成果转化,形成产业,落地生根,持续发展。

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