酶解香菇调味酱的研制及流变学特性研究

韩笑月 许兴华 牛旭凯 许梦燕 云少君 程艳芬 程菲儿 冯翠萍 曹谨玲

摘要：该研究旨在开发一种新型酶解香菇调味酱。结果表明，产品的最佳配方为食盐4.0%、白砂糖1.5%、I+G 0.6%、柠檬酸0.06%、复配增稠剂（黄原胶∶海藻酸钠为4∶6） 0.8%、香料油10%。香菇调味酱的流体类型为剪切稀化的假塑性流体，具有触变性，表现为类固体的凝胶特性。此外，该香菇调味酱对DPPH自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基有一定的清除能力。香菇调味酱的蛋白质、脂肪、还原糖和总酸含量分别为24.81，10.20，1.80 g/100 g和6.70 g/kg。

关键词：香菇；调味酱；工艺研究；流变学特性；抗氧化能力

中图分类号：TS264.24

文献标志码：A

文章编号：1000-9973（2024）06-0001-08

Preparation and Rheological Properties of Enzyme-Hydrolyzed Lentinus edodes Flavoring Sauce

HAN Xiao-yue¹， XU Xing-hua¹， NIU Xu-kai¹， XU Meng-yan¹， YUN Shao-jun^1，2，

CHENG Yan-fen^1，2， CHENG Fei-er¹， FENG Cui-ping¹， CAO Jin-ling^1，2*

（1.College of Food Science and Engineering， Shanxi Agricultural University， Jinzhong 030801， China;2.Key Laboratory of Edible Fungi on Loess Plateau in Shanxi Province， Jinzhong 030801， China）

Abstract： The aim of this study is to develop a new type of enzyme-hydrolyzed Lentinus edodes flavoring sauce. The results show that the optimal formula of the product is 4.0% salt， 1.5% white granulated sugar， 0.6% I+G， 0.06% citric acid， 0.8% compound thickener （xanthan gum∶sodium alginate is 4∶6） and 10% spice oil. The fluid type of Lentinus edodes flavoring sauce is shear-diluted pseudoplastic fluid with thixotropy， exhibits solid-like gel properties. In addition， the Lentinus edodes flavoring sauce has certain scavenging capacity on DPPH free radicals， hydroxyl free radicals and superoxide anion free radicals. The content of protein， fat， reducing sugar and total acids of Lentinus edodes flavoring sauce is 24.81， 10.20， 1.80 g/100 g and 6.70 g/kg respectively.

Key words： Lentinus edodes; flavoring sauce; technology research; rheological properties; antioxidant capacity

收稿日期：2023-11-05

基金项目：山西省应用基础研究项目（20210302123384）；食用菌山西省科技创新重点团队（201805D131009）

作者简介：韩笑月（1999—），女，硕士研究生，研究方向：食品加工与安全。

*通信作者：曹谨玲（1979—），女，教授，博士，研究方向：食品营养与安全。

香菇（Lentinus edodes），又名香蕈、香菌、花菇，属于真菌门、担子菌纲、伞菌目、口蘑科、香菇属^[1]。香菇味道鲜美、风味独特，深受消费者的喜爱^[2]。香菇不仅含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、微量元素、氨基酸、维生素等营养成分^[3]，而且具有抗肿瘤、预防心脑血管疾病、护肝排毒等药用价值^[4-5]。

新鲜香菇因含水量高，不易保藏^[6]。因此，对香菇进行深加工是保持其风味和营养价值的重要方式。近年来，食用菌及其制品深受人们的喜爱，特别是食用菌调味酱，越来越受到人们的关注。我国在食用菌调味酱方面的研究颇多，主要是食用菌结合其他原料加入调味料炒制而成。刘长姣等^[7]以木耳和鸡肉为主要原料，加入糖、食盐、花椒等研制出一款具有特殊滋味的食用菌调味酱。粟立丹等^[8]以羊肚菌和牛肉糜为原料，添加豆瓣、白砂糖和辣椒粉炒制，研制出一款具有特殊风味的羊肚菌牛肉酱。赵航等^[9]以羊肚菌为原料，添加大豆酱、蔗糖、蒜泥等调味料炒制，研制出一款色泽、风味俱佳的羊肚菌酱。刘义等^[10]以海鲜菇和香菇为原料，加入糟辣椒、生姜、黄豆酱等调味料炒制，研制出一款具有贵州特色的糟辣椒食用菌酱。然而，以香菇酶解液为原料制备香菇调味酱的研究还鲜见报道。鉴于此，本研究以香菇酶解液为原料，通过单因素试验和响应面试验研制一款新型香菇调味酱，并对其流变学特性和抗氧化活性进行研究。该结果不仅可以丰富食用菌调味酱的种类，为食用菌的生产加工提供技术指导，而且可以促进食用菌产业链的延伸。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜香菇、白砂糖、菜籽油、食盐、蚝油、香辛料（花椒粉、八角粉、桂皮粉、茴香粉、胡椒粉）：均购自山西省晋中市太谷区家家利超市。

1.2 试剂

纤维素酶（30 000 U/g，食品级）、风味蛋白酶（50 000 U/g，食品级）：河南万邦实业有限公司；柠檬酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸、黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠：北京索莱宝生物科技有限公司。

1.3 主要仪器与设备

MCR-102型流变仪 奥地利安东帕有限公司；RE-52A型旋蒸仪 上海亚荣生化仪器厂；ST3100型pH计 奥豪斯仪器（常州）有限公司；DZKW-4型电热恒温水浴锅 北京中兴伟业仪器有限公司。

1.4 香菇调味酱的研制

1.4.1 香菇调味酱的工艺流程

香菇→清洗、切片→护色→热烫→打浆→酶解→浓缩→调味→加入增稠剂→加入香料油→装罐→灭菌→成品。

1.4.2 香菇调味酱的操作要点

挑选新鲜、无破损的香菇，洗净，切成厚度为0.5 cm的薄片，在复合护色液（柠檬酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸）中浸泡20 min。在85 ℃热水中热烫5 min，捞出用冷水冷却。以菇水比为1∶2 （g/mL）置于破壁机中打浆，制成1.0%的香菇匀浆液。在香菇匀浆液中加入1.0%的纤维素酶和0.6%的风味蛋白酶，在55 ℃下水浴酶解3 h，沸水浴酶解15 min。将经酶解的香菇匀浆液进行浓缩，得到可溶性固形物含量为4.0%的香菇膏。在香菇膏中加入由单因素试验和响应面试验得出的最适食盐、白砂糖、I+G、柠檬酸添加量进行调味。参考蚝油的流变特性系数，选择适合的增稠剂加入香菇酱中。在锅中倒入一定量的食用油，待油温达到100 ℃时，加入切好的洋葱丝16%和生姜丝10%，待洋葱丝和生姜丝炸干后捞出，加入花椒粉、八角粉、桂皮粉、茴香粉、胡椒粉继续加热30 min，冷却后过滤得到香料油。将调味后并加入增稠剂的香菇酱边搅拌边加热，混匀，制成香菇调味酱。将香菇调味酱装入玻璃罐中，在85 ℃下水浴加热10 min，迅速密封。在100 ℃下水浴杀菌20 min，迅速冷却，得到的成品即为酶解香菇调味酱。

1.5 单因素试验

以食盐添加量（1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%）、白砂糖添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、呈味核苷酸二钠（I+G）添加量（0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%）、柠檬酸添加量（0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%）为单因素进行试验，以感官评分为指标，研究食盐添加量、白砂糖添加量、I+G添加量、柠檬酸添加量对香菇调味酱风味的影响。

1.6 Plackett-Burman试验

利用Plackett-Burman试验对食盐添加量、白砂糖添加量、I+G添加量和柠檬酸添加量4个影响因素进行评价，筛选出主要的影响因素，试验因素水平见表1。

1.7 响应面试验

根据Plackett-Burman试验结果，以食盐添加量、白砂糖添加量和I+G添加量作为影响香菇调味酱品质的3个因素，以感官评分作为香菇调味酱的响应值，进行三因素三水平的Box-Behnken试验，对酶解香菇调味酱工艺参数进行优化。Box-Behnken试验因素水平见表2。

1.8 感官评价方法

在单因素试验的基础上，分别从色泽、气味、滋味和形态4个方面进行感官评价，具体的评价标准见表3^[11]。

1.9 增稠剂的选择

1.9.1 单一增稠剂的选择及添加量的确定

将黄原胶和海藻酸钠分别按0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%添加到20 g调味后的香菇酱中进行试验，研究黄原胶添加量和海藻酸钠添加量对香菇调味酱流变系数和感官品质的影响。

1.9.2 复配增稠剂的选择及添加量的确定

将黄原胶和海藻酸钠分别按1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的比例进行复配，标记为复配增稠剂1～9号，研究不同比例的复配增稠剂对香菇调味酱流变系数和感官品质的影响。

1.10 流变特性研究

采用MCR-102型流变仪测定香菇调味酱的静态流变特性、触变性和动态流变特性。

1.11 抗氧化性研究

参照DPPH试剂盒使用说明书进行DPPH自由基清除率的测定。分别参照Yang等^[12]的水杨酸法和邻苯三酚自氧化法进行羟基自由基清除率和超氧阴离子自由基清除率的测定。

1.12 理化指标测定

分别参照GB 5009.5—2016中的凯氏定氮法^[13]、GB 5009.6—2016中的酸水解法^[14]、GB 12456—2021中的pH计电位滴定法^[15]、GB 5009.7—2016中的直接滴定法^[16]进行蛋白质、脂肪、总酸、还原糖含量的测定。

2 结果与讨论

2.1 香菇调味酱的研制

2.1.1 单因素试验结果

由图1可知，当食盐添加量为1.0%～3.0%时，咸味不足，风味较差；当食盐添加量为5.0%时，抑制了香菇酱的鲜味，导致味道不协调。当食盐添加量为4.0%时，香菇酱的鲜味与食盐的咸味协调较好，感官评分最高，香菇调味酱的风味最佳。

当白砂糖添加量为0.5%～1.0%时，滋味不明显；当白砂糖添加量为2.0%～2.5%时，抑制了香菇调味酱的鲜味和咸味，导致味道不协调。当白砂糖添加量为1.5%时，香菇调味酱的滋味与白砂糖的甜味协调较好，感官评分最高，香菇调味酱的风味最佳。

当I+G添加量为0.2%～0.4%时，香菇调味酱的鲜味不足；当I+G添加量为0.8%～1.0%时，鲜味过重，香菇调味酱的独特风味减少。当I+G添加量为0.6%时，香菇调味酱的滋味与I+G的鲜味协调较好，感官评分最高，香菇调味酱的风味最佳。

当柠檬酸添加量为0.02%～0.04%时，酸味不明显，滋味没有得到改善；当柠檬酸添加量为0.08%～0.10%时，酸味过重，味道不协调。当柠檬酸添加量为0.06%时，感官评分最高，香菇调味酱的酸味比较明显，滋味最佳。

2.1.2 Plackett-Burman试验结果与分析

根据单因素试验结果进行Plackett-Burman试验，筛选出影响香菇调味酱风味的显著因素，试验设计和结果见表4。对试验数据进行回归分析，得到回归方程：感官评分=66.64+10.217A－1.558B+5.79C+5.4D。

由表5可知，影响香菇调味酱感官评分的极显著因素有A、B、C，因素D的影响不显著。根据效应值大小可得影响香菇调味酱风味的关键因素主次顺序为A（食盐添加量）>B（白砂糖添加量）>C（I+G添加量）。

由图2可知，对香菇调味酱风味影响显著的因素及其影响从大到小为A（食盐添加量）>B（白砂糖添加量）>C（I+G添加量），与上述效应评价结果一致。图3残差图中线条两侧的数据点无规律散布，表明所得试验数据有科学性且方差拟合度较好^[17]。因此，选择食盐添加量、白砂糖添加量和I+G添加量这3个显著因素进行后续的响应面优化试验。

2.1.3 响应面试验结果与分析

2.1.3.1 响应面试验方差分析

根据Plackett-Burman试验结果进行Box-Behnken试验，确定香菇调味酱中食盐、白砂糖、I+G的最佳添加量，试验设计和结果见表6。对数据进行回归分析，得到回归方程：感官评分=92.60－1.75A+1.25B－1.43C+1.28AB－0.22AC+5.57BC－5.41A²－4.26B²－6.26C²。

由表7可知，各因素对香菇调味酱感官评分的影响从大到小为A（食盐添加量）>C（I+G添加量）>B（白砂糖添加量）。

由表8可知，模型的R²=0.988 2，R_Adj²=0.973 1，表明试验值与预测值高度相关；变异系数为1.18%（<5%），说明试验的误差小、可靠性高，可以用来预测香菇调味酱的感官评分。

2.1.3.2 响应面试验交互分析

由图4可知，曲面图的坡度越陡，等高线图的椭圆越明显，说明两因素的交互作用越明显，即对香菇调味酱感官评分的影响越显著。当C一定时，A与B的交互作用对香菇调味酱感官评分的影响显著；当B一定时，A与C的交互作用对香菇调味酱感官评分的影响不显著；当A一定时，B与C的交互作用对香菇调味酱感官评分的影响极显著，与上述方差分析结果一致，说明本试验的可靠性较高。将最优配方修订为食盐添加量4.0%、白砂糖添加量1.5%和I+G添加量0.6%，得到感官评分平均值为92.3分，与预测值92.834分相比只有0.57%的偏差，说明配方优化准确。

2.1.4 增稠剂的确定

本研究中香菇调味酱参考蚝油的组织状态研制。由表9可知，随着黄原胶添加量的增加，黏稠系数逐渐增大，流动性特征指数逐渐减小，在黄原胶添加量为0.8%时，黏稠系数和流动性特征指数整体比较接近蚝油的值。由图5可知，在黄原胶添加量为0.8%时，感官评分最高，香菇调味酱的风味最佳，组织状态均匀，黏稠度较好，因此，选择黄原胶的添加量为0.8%。

由表10可知，随着海藻酸钠添加量的增加，黏稠系数逐渐增大，流动性特征指数逐渐减小，在海藻酸钠添加量为0.8%时，虽然黏稠系数小于蚝油的黏稠系数，但是流动性特征指数与蚝油的值接近。由图5可知，在海藻酸钠添加量为0.8%时，感官评分最高，香菇调味酱的整体风味最佳，组织状态均匀，黏稠度较好，因此，选择海藻酸钠的添加量为0.8%。

根据上述单一增稠剂结果，选择增稠剂添加量为0.8%，并将黄原胶和海藻酸钠按不同比例进行复配，结果见表11。

由表11可知，当黄原胶与海藻酸钠的复配比例为4∶6时，其黏稠系数和流动性特征指数分别为4.395和0.432，与蚝油的值接近。由图5可知，复配增稠剂3号和4号的感官评分较高且比较接近，香菇调味酱的风味较好，组织均匀，黏稠度较好，结合流变系数，选择复配增稠剂4号，即黄原胶与海藻酸钠的复配比例为4∶6。

2.2 香菇调味酱流变特性研究

2.2.1 静态流变特性研究

由图6可知，在Herschel-Bulkley模型下，剪切应力随着剪切速率的增加而逐渐增加，香菇调味酱和蚝油的流动性特征指数都小于1，属于假塑性流体。黏度随着剪切速率的增加先减小后趋于平缓，呈现剪切变稀的现象，具有剪切稀化的特性。

2.2.2 触变性研究

由图7可知，香菇调味酱的触变环面积大，蚝油的触变环面积小且不易观察，说明破坏香菇调味酱的结构需要更多能量，结构恢复需要更长时间，这主要由酱体本身的性质决定^[18]。

2.2.3 动态流变特性研究

由图8可知，储能模量（G′）始终大于损耗模量（G″），损耗系数（tanδ）也一直小于1，表明香菇调味酱和蚝油的弹性成分都较多，表现出类固体的凝胶特性。

2.3 抗氧化性研究

由图9可知，随着香菇调味酱质量浓度的增加，DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率和超氧阴离子自由基清除率均逐渐增加；在香菇调味酱质量浓度为100 mg/mL时，3种自由基的清除率分别达到75.50%、86.80%、84.90%。

2.4 理化指标分析

由表12可知，香菇调味酱中蛋白质、脂肪、还原糖、总酸含量分别为24.81，10.20，1.80 g/100 g和6.70 g/kg。香菇中蛋白质、脂肪含量分别为22.00，1.20 g/100 g^[19]，可见香菇酱中蛋白质含量较高，脂肪含量略高可能是加入香料油的原因。还原糖含量为1.80 g/100 g，远低于水果中的较低含量2.20 g/100 g^[20]，说明调味酱中还原糖在增鲜的同时不会导致酱太甜。总酸在调味酱中也有协助呈味的作用，总酸含量为6.70 g/kg，符合蚝油的国家标准（≤14 g/kg）。综上所述，本研究制得的香菇调味酱营养丰富、味道鲜美。

3 结论

通过单因素试验和响应面试验得出酶解香菇调味酱的最佳配方为食盐添加量4.0%、白砂糖添加量1.5%、I+G添加量0.6%和柠檬酸添加量0.06%。黄原胶与海藻酸钠复配增稠剂的最佳比例为4∶6，最适添加量为0.8%。香菇调味酱是剪切稀化的假塑性流体，具有触变性，表现为类固体的凝胶特性。香菇调味酱具有一定的抗氧化能力。本研究为食用菌调味品的研制提供了理论依据，同时也能促进食用菌产业链的发展。

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