低温油炸与冷冻干燥生产草菇脆片的特性

2017-11-13 01:37常诗洁赵立艳杨文建胡秋辉
食品科学 2017年22期
关键词:脆片草菇冷冻干燥

殷 玲,常诗洁,赵立艳,裴 斐,杨文建,胡秋辉,*

(1.南京农业大学食品科学技术学院,江苏 南京 210095;2.南京财经大学食品科学与工程学院,江苏 南京 210046)

低温油炸与冷冻干燥生产草菇脆片的特性

殷 玲1,常诗洁1,赵立艳1,裴 斐2,杨文建2,胡秋辉1,*

(1.南京农业大学食品科学技术学院,江苏 南京 210095;2.南京财经大学食品科学与工程学院,江苏 南京 210046)

为研究真空低温油炸草菇脆片和真空冷冻干燥草菇脆片的品质特征,采用化学方法和气相色谱-质谱联用技术对新鲜草菇和2 种草菇脆片的感官品质、水分、脂肪、粗蛋白和粗多糖等营养成分以及挥发性风味成分进行检测分析。结果表明,真空冷冻干燥草菇脆片内部组织孔径大,其硬度和脆度分别为5.965 kg和1.881 mm,脆片的颜色和营养成分含量与新鲜草菇接近;真空低温油炸草菇脆片内部结构疏松,硬度和脆度分别为4.454 kg和3.336 mm,其呈现出油炸食品特有的色泽,与新鲜草菇相比,脆片中的主要营养成分含量显著降低。此外,2 种草菇脆片中挥发性风味物质的种类和数量与新鲜草菇相比都存在很大差异。新鲜草菇、真空低温油炸草菇脆片和真空冷冻干燥草菇脆片中检测出的总挥发性风味物质种类分别为27、16 种和29 种。新鲜草菇中主要的挥发性化合物为醛类(54.0%)、酮类(40.27%)和醇类(4.1%),其主要呈现出清香、花香和蘑菇风味;真空低温油炸草菇脆片中主要的挥发性化合物为烷烃类(79.83%)、含氮、硫化合物类(12.12%)及酮类(6.6%),主要呈现出焦香和烤香风味;真空冷冻干燥草菇脆片中主要挥发性化合物为烷烃类(81.07%)、酯类(8.54%)和含氮、硫化合物类(7.9%),其呈现的主要是果香味辅以烤香风味,因真空冷冻干燥草菇脆片中含有较多的挥发性化合物使其整体风味更丰富多样。

草菇;真空低温油炸脆片;真空冷冻干燥脆片;营养成分;挥发性风味成分

草菇(Volvariella vo lvacea),又名兰花菇、麻菇及中国菇等,属层菌纲(Hymenom ycetes),伞菌目(Agricales),光柄菇科(Pluteaceae),小苞脚菇属(Volvariella)[1]。草菇味道鲜美,享有“放一片,香一锅”的美誉。Zhang Zhuom in等[2]发现草菇中最主要的挥发性物质为1-辛烯-3-醇和3-辛酮,M au等[3]对不同成熟度草菇中的挥发性风味物质进行了研究,发现1-辛烯-3-醇占总挥发性成分的71.6%~83.1%。草菇不仅味道鲜美,并且营养价值高[4]。江海涛[5]对草菇和其他7 种食药用真菌中蛋白质营养价值进行了评价,结果证明草菇子实体中蛋白质具有较高的营养价值。此外,研究表明草菇具有抗肿瘤、护肝健胃、抗氧化、解毒以及增强机体免疫力等功效[6-7]。但草菇属于典型的高温型菌类,含水量高且呼吸作用十分旺盛,极难贮存。新鲜草菇采后在高温条件下容易开伞或者腐烂发臭,而在低温条件下则容易发生自溶。对新鲜草菇进行加工处理,不仅可以延长其贮藏期,而且还可以提高产品的附加值。目前草菇的加工产品种类比较单一,主要是干制草菇、草菇罐头之类,市场依然缺乏高附加值的草菇加工产品。

果蔬脆片是以水果、蔬菜为主要原料,经真空油炸脱水等工艺生产的各类水果、蔬菜脆片[8]。其具有口感酥脆、色泽自然、风味多样,且低热量、低水分、高纤维素等特点。目前果蔬脆片的主要加工方式有真空油炸、变温压差膨化、真空微波干燥、真空冷冻干燥等,其中由美国提出的真空油炸技术推动了食用菌脆片类休闲食品的快速发展[9-10]。真空油炸技术是利用水分汽化温度在减压条件下降低,以热油为媒介,使果蔬内水分能在短时间内迅速蒸发[9]。真空油炸技术可较好地保持原料的营养和色泽,并能有效降低产品中的含油量。S ahin等[11]在对法式薯条油炸过程的研究中提出水分的分配和油炸时间的平方成正比的理论[11];Mariscal等[12]对比研究了真空油炸和普通油炸2 种方式加工苹果脆片,得出真空油炸在保持含水量和颜色的同时能显著减少苹果脆片中的含油量;林璐等[13]以脂肪含量和破碎力为综合考虑因素,采用响应面分析法优化了红薯的真空油炸工艺。真空冷冻干燥技术是将真空技术、低温技术和传热工程等技术结合在一起的新型综合干燥技术工艺,是国际上公认的一种优质的保鲜干燥方法[14]。真空冷冻干燥技术能在很大程度上保持产品的纯天然性,因此其越来越多的应用到果蔬的干燥加工领域。朱雪琼等[15]优化了采用冻干技术生产即食香菇工艺中的真空度、铺板厚度等关键参数。高兴洋等[16]对真空低温油炸和真空冷冻干燥2 种香菇脆片的感官品质、营养成分和挥发性风味成分进行了比较分析。周鸣谦等[17]在对真空冷冻干燥、热风干燥等5 种干燥方式加工莲子产品的研究中,发现真空冷冻干燥产品在脆度、复水性、比容等方面都较其他4 种干燥产品大。尽管对真空低温油炸技术和真空冷冻干燥技术的研究有许多,但将这2 种技术应用于草菇,并对这2 种草菇脆片中的品质和风味进行分析的研究还鲜有报道。

固相微萃取(so lid phase m ic roex trac tion,SPME)结合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分离效率和灵敏度高,分析速度快且定量准确[18],采用SPM E-GC-M S联用技术分离与鉴定样品中的挥发性风味成分在食品、环境样品、医药等领域都应用广泛[19-21],因此本研究采用SPME-GC-MS技术对新鲜草菇及其加工产品的挥发性风味物质进行分析。

本实验采用真空低温油炸和真空冷冻干燥2 种技术制得2 种草菇脆片,分别对新鲜草菇及2 种草菇脆片的感官品质、营养成分和挥发性风味物质进行分析研究,旨在为草菇的新型干燥产品开发和技术理论提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

草菇 市购;选择大小相近,未开伞的新鲜草菇。

食盐 山东省盐业集团有限公司;蔗糖 广西农垦糖业集团红河制糖有限公司;柠檬酸 潍坊英轩实业有限公司;L-抗坏血酸 河南百盛生物科技有限公司;24度烹调油(成品分提棕榈液油) 益海嘉里食品营销有限公司;硫酸铜、硫酸钾、硫酸、苯酚、硼酸、氢氧化钠、石油醚(均为分析纯) 南京化学试剂有限公司;可溶性蛋白试剂盒 南京建成生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

XSD-Ⅰ型真空低温油浴脱水设备 济南新思达机械有限公司;ZG-100真空冷冻干燥机 杭州创意真空冷冻干燥设备厂;GYX515便携式色差仪 上海皖夫光电科技有限公司;TA-XT2i型质构仪 英国Stable M icro Systems公司;DHG-9030A型电热鼓风干燥箱 上海一恒科技有限公司;HH-6数显恒温水浴锅 江苏常州国华电器有限公司;TU-1901/1900双光束紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;RX/TJ索式脂肪抽取仪 德国维根斯公司;2300凯氏自动定氮仪丹麦Foss公司;50/30 μm二乙基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane,DVB/CAR/PDMS)固相萃取头、20 m L顶空固相萃取瓶美国Supelco公司;7890A-5975C GC-MS联用仪 美国Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 草菇脆片前处理

按前期预实验优化结果对新鲜草菇进行去杂、清洗、沥水;切成7 mm厚的薄片;将称质量后的草菇片放入沸水中烫漂2.5 m in,捞出冷却;按料液比1∶5(g/m L)加入含有0.3%柠檬酸和0.18%抗坏血酸护色液,将烫漂后的草菇放入护色液中常温护色30 m in,护色结束后用饮用水冲洗1 m in;护色后按料液比1∶5(g/m L)加入6%浸渍液,浸渍成分为盐糖比1∶11(m/m),在常温条件下浸渍5 h,之后加热煮沸5 m in对草菇进行熟化,然后捞出冷却;将冷却的草菇片放入-30 ℃的冻库中冷冻15 h。

1.3.2 真空低温脱水工艺

经过前处理的草菇分别采用真空低温油炸和真空冷冻干燥进行脱水处理,根据前期预实验优化得出的参数进行后期脱水加工。

真空低温油炸脱水工艺条件:取经过前处理的草菇置于真空低温油炸脱水设备中,在真空度为0.090 MPa,油炸温度为95 ℃的条件下真空低温油炸100 m in,使草菇中水分质量分数下降至5%以下,然后在350 r/m in的转速条件下脱油5 m in。

真空冷冻干燥脱水工艺条件:取经过前处理的草菇置于真空冷冻干燥机中,真空度为0.100 MPa,真空冷冻干燥总时间为24 h。升温程序:第1阶段:升温至25 ℃并维持2~3 h;第2阶段:升温至35 ℃并维持3 h;第3阶段:升温至45 ℃并维持3 h;第4阶段:升温至55 ℃并维持3 h;第5阶段:升温至65 ℃至完成整个冻干过程。使草菇脆片中水分质量分数下降至5%以下。

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 水分含量的测定

参考GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》进行测定[22]。

1.3.3.2 色泽的测定

利用GYX 515便携式色差仪对2 种草菇脆片样品的色泽进行测定,测定结果用L*、a*和b*表示。L*值越大表示样品颜色越接近白色;a*表示红绿色度,+a*表示偏红,-a*表示偏绿;b*表示黄蓝色度,+b*表示偏黄,-b*表示偏蓝。每种草菇脆片测定6 次,取平均值。

1.3.3.3 质构的测定

采用TA-XT2i型质构仪对2 种草菇脆片样品进行硬度和脆度测定,测定探头为HDP-BSK型,测定程序采用三点支架破碎法[23-24]。其中,硬度由样品破碎时仪器上支架所需最大力表示,所需力越大表示硬度越大;脆度由样品达到破碎点时上支架移动的距离表示,距离越小表示样品脆性越大。测试参数:触发力5 g,测试前速率3.0 mm/s,测试速率2 mm/s,测试后速率10 mm/s,测试距离8.0 mm。每种草菇脆片样品测试6 次,取平均值。

1.3.3.4 超微结构分析

在新鲜草菇及2 种草菇脆片的中心位置切出小薄片(约5 mm×1 mm×1 mm),置于铝盒中固定,经过喷金处理后,在5 kV加速电压条件下于微观扫描电镜下对样品进行超微结构观察。

1.3.3.5 粗多糖含量的测定

采用苯酚-硫酸显色法[25]对新鲜草菇及2 种草菇脆片中多糖含量进行测定,以葡萄糖作为标准品。

1.3.3.6 粗蛋白含量的测定

根据GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》,采用自动定氮仪测定[26]。

1.3.3.7 可溶性蛋白含量的测定

采用So larbio公司Low ry法蛋白浓度测定试剂盒测定,根据试剂盒说明书进行操作。

1.3.3.8 粗脂肪含量的测定

根据GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》进行测定[27]。

1.3.3.9 灰分含量的测定

根据GB 5009.4—2016《食品中灰分的测定》进行测定[28]。

1.3.3.10 挥发性风味成分的测定

分别称取经过粉碎的新鲜草菇样品2.000 0 g和脆片样品0.200 0 g置于20 m L顶空瓶中,用有聚四氟乙烯隔垫的盖子密封。将DVB/CAR/PDMS萃取头(50/30 μm)活化后穿透隔垫插入顶空瓶内,将顶空瓶置于50 ℃的恒温水浴锅中,推出纤维探头,顶空静态吸附40 m in,之后将进样针于GC-MS的进样口解吸附10 m in。

色谱条件:HP-5MS毛细管柱(30 m×250 μm,0.25 μm);升温程序:初始温度45 ℃,保持2 m in,以5 ℃/m in的速率升至130 ℃,再以8 ℃/m in的速率升至200 ℃,以12 ℃/m in的速率升至250 ℃,保持7 m in;载气He;流速0.8 m L/m in;不分流。

质谱条件:电子电离源;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;接口温度250 ℃;电子能量70 eV;质量扫描范围25~450 u。

1.4 数据处理

草菇脆片中检测出的各挥发性成分经计算机检索与W iley及NIST OS 2 个标准谱库匹配定性,将检索出的物质按峰面积归一化法计算出各成分的相对含量。数据均用 ±s表示,分析采用SPSS Statistics 20统计软件,用t检验和方差分析比较新鲜草菇及2 种草菇脆片样品中各成分之间的显著性差异。

2 结果与分析

2.1 2 种草菇脆片感官品质结果

表1 2 种草菇脆片的感官品质Table 1 Sensory attributes of two Volvariella volvacea chips

如表1所示,真空低温油炸脆片L*、a*、b*分别为71.6、8.8和31.7。经实验室检测,新鲜草菇的L*、a*、b*值分别为91.7、3.7和9.7,与新鲜草菇相比,真空低温油炸脆片整体光泽较暗、颜色偏黄红,呈现典型的油炸食品的色泽。由于油脂有颜色,在油炸过程中部分油脂渗入原料中使产品颜色加深;且在油炸过程中温度相对较高,容易发生褐变反应,使产品颜色变深。果蔬脆片的质构特性是评价产品的一个重要指标,由结果可知,真空低温油炸草菇脆片的脆度值和硬度值分别为3.336 mm和4.454 kg,脆度值越小表示脆度越大,硬度则随着数值的增加而增大。真空低温油炸是以油为介质的热质传递过程,原料内部水分受真空油炸作用快速汽化,组织结构增大形成微孔结构;随着油炸继续作用,原料内部水分蒸发量减少,主要发生表层脱水作用,使原料体积发生一定程度的收缩,膨化率下降,使脆片脆度下降[29]。根据吴列洪等[30]的研究发现,真空低温油炸脆片中的高含油量会显著降低脆片的硬度。

真空冷冻干燥草菇脆片L*、a*、b*值分别为86.2、5.3和16.1,与新鲜草菇测定值相比,真空冷冻干燥草菇脆片的整体颜色较亮白,与新鲜草菇的色泽接近;此外,其脆度值和硬度值分别为1.881 mm和5.965 kg。真空冷冻干燥脱水过程温度较低,原料内部的水分直接由冰晶升华蒸发,没有外界物质干扰且美拉德反应不剧烈,所以能保持草菇本身的颜色;此外,真空冷冻干燥的脱水方式能使物料保持干燥前的形态,形成疏松多孔的结构[31]。

图1 新鲜草菇和2 种草菇脆片横切面微观结构扫描图Fig. 1 Scanning electron m icrographs of fresh Volvariella volvacea (A),vacuum fried (B) and vacuum freeze dried (C) Volvariella volvacea chips

新鲜草菇和2 种草菇脆片横切面放大100 倍结构扫描图见图1。新鲜草菇的组织结构致密;真空低温油炸草菇脆片内部结构与新鲜相比,结构较松散,呈现出疏松多孔结构,孔形状呈圆形和椭圆形,有部分坍塌现象;真空冷冻干燥草菇脆片内部结构与新鲜草菇相比,组织结构松散,呈现出圆形的疏松多孔结构,孔径增大明显,这样多孔的结构使其脆度高。

综上可知,真空低温油炸草菇脆片拥有油炸食品特有的色泽,内部结构疏松,且硬度较低;而真空冷冻干燥脆片内部组织孔径大,脆度较大,可较好的保持草菇原有的色泽。

2.2 2 种草菇脆片中营养成分

表2 2 种草菇脆片及新鲜草菇中的主要营养成分Table 2 M ain nutritional components in fresh Volvariella volvacea and two Volvariella volvacea chips

如表2所示,2 种草菇脆片水分含量均显著低于新鲜草菇中水分含量,且都低于50 mg/g。果蔬脆片要保持产品的松脆状态,其水分质量分数应低于5%,最好在1%左右[10],2 种脆片都达到了要求,而真空冷冻干燥脆片含水量更低。新鲜食用菌中脂肪的含量仅为干质量的1%~4%,本实验中测定的新鲜草菇的脂肪含量为15.31 mg/g,真空低温油炸草菇脆片脂肪含量显著高于新鲜草菇中的脂肪含量,高脂肪含量不利于贮藏[32],且不利于健康。因真空低温油炸过程中的传热介质是油脂,其产品具有多孔结构,孔隙表面会吸附一层油脂,这层油脂并不能在离心过程中被除去,因此在真空低温油炸的产品中都会存在一定的含油量[10]。真空冷冻干燥草菇脆片中的脂肪含量为6.53 mg/g,其脂肪含量显著低于新鲜草菇中脂肪含量。可能由于加工过程中细胞壁被破坏,使草菇细胞结构中原有的脂肪溢出,且在后期真空冷冻干燥过程中不会引入新的脂肪,因此使真空冷冻干燥草菇脆片中的脂肪含量下降。

2 种草菇脆片中可溶性蛋白含量和粗蛋白含量都显著低于新鲜草菇,说明2 种脆片加工过程中对蛋白质成分破坏严重。此外,真空冷冻干燥草菇脆片中的粗多糖含量与新鲜草菇中的含量差异不显著,而真空低温油炸草菇脆片中的粗多糖含量则显著低于新鲜草菇中的含量。结合其蛋白质含量变化可知,真空冷冻干燥草菇脆片中的多糖和蛋白质类营养物质更丰富。因为真空低温油炸工艺加工过程中温度较高,以蛋白和多糖为反应底物的美拉德反应更容易发生,因此导致真空低温油炸草菇脆片中的蛋白质和多糖含量显著降低。

综上,2 种草菇脆片中的水分含量都达到要求,其中真空冷冻干燥草菇脆片中的营养成分与新鲜草菇中的营养成分含量更接近,且脂肪含量低;而真空低温油炸草菇脆片中的营养成分含量显著低于新鲜草菇中的含量,且脂肪含量显著高于新鲜草菇中脂肪含量。

2.3 2 种草菇脆片中挥发性风味成分

采用SPME技术对2 种草菇脆片中的挥发性风味物质进行吸附提取,并采用GC-MS进行分析测定。如图2、表3所示。

图2 真空低温油炸草菇脆片(a)、真空冷冻干燥草菇脆片(b)和新鲜草菇(c)中挥发性成分总离子流图Fig. 2 Total ion current chromatogram s of volatile com ponents in vacuum fried (a), vacuum freeze d ried (b) Volvariella volvacea chips and fresh straw mushroom (c)

由图2可知,2 种脆片及新鲜草菇中挥发性组分分离效果较好,且在物质种类和丰度上都存在差异。

表3 2 种草菇脆片及新鲜草菇中挥发性成分组成及相对含量Tab le 3 Volatile constituents and their relative contents in fresh Volvariella volvacea and two Volvariella volvacea chips

由表3可以看出,新鲜草菇、真空低温油炸草菇脆片和真空冷冻干燥草菇脆片三者在挥发性风味成分上存在显著性差异(P<0.05)。新鲜草菇中检测出27 种挥发性成分,真空低温油炸草菇脆片中检测出16 种挥发性成分,真空冷冻干燥草菇脆片中共检出29 种挥发性成分。将这些挥发性化合物分为醇类、酮类、醛类、酯类、烷烃类、含氮、硫化合物类以及其他7 类。新鲜草菇中检测出醇类2 种(4.1%)、酮类4 种(40.27%)、醛类2 种(54.0%)、酯类1 种(0.11%)、烷烃类9 种(0.72%)、含氮、硫化合物类6 种(0.58%)、其他3 种(0.22%)。真空低温油炸草菇脆片中检测出酮类1 种(6.6%)、酯类1 种(1.45%)、烷烃类4 种(79.83%)、含氮、硫化合物10 种(12.12%),醇类、醛类及其他化合物都未检出。真空冷冻干燥草菇脆片中检测出酮类1 种(0.22%)、醛类2 种(0.99%)、酯类3 种(8.54%)、烷烃类11 种(81.07%)、含氮、硫化合物类10 种(7.9%)、其他2 种(1.27%),未检测出醇类物质。可见新鲜草菇中主要风味物质是醛类和酮类物质,其次是醇类物质;2 种脆片的主要风味物质都是烷烃类和含氮、硫化合物类,其次真空低温油炸草菇中酮类物质相对含量较高,而真空冷冻干燥草菇脆片中酯类化合物相对含量较高。

续表3

醇类物质通常是由于脂质氧化产生,因阈值较高,须达到一定程度才可以显现出其风味的价值,其中不饱和醇也可以达到同样的效果,且随着碳链的增加,其逐渐呈现出清香、木香与脂肪香的风味特征[33]。根据温泉等[34]的研究结果,在新鲜草菇和草菇干品中都检测出包括1-辛烯-3-醇在内的几种醇类物质,1-辛烯-3醇具有浓郁的植物甜香并略带金属味的风味,在食用菌中广泛存在,被称为“蘑菇醇”。但由于其稳定性不高,易挥发,因此在干制过程中易损失。本实验新鲜草菇中仅检测出2 种醇类物质,分别为正己醇和3-甲基-5-己烯-3-醇,可能由于草菇品种、样品萃取方式以及检测条件等因素的不同而产生差异。2 种加工草菇脆片中都未检测到醇类物质,可能是因为醇类在加热过程中易被氧化,转化成其他的风味物质,且醇类易发生分解和挥发,从而导致草菇中的醇类物质损失严重[35-36]。

酮类和醛类都是含羰基的化合物,酮类化合物主要经过脂质氧化加热生成[37],呈现出脂香和焦香香气,一般随着碳链的增长其呈现出花香味[38],其中烯酮类化合物呈现出类似玫瑰叶中的香味特征。醛类的阈值较低,可以同其他化合物产生重叠效应,尤其是烯醛类和二烯醛类化合物对风味的贡献更大。碳链较短的醛类也是由于脂肪的氧化和降解产生,呈现出酯香风味[39]。由表3可知,在新鲜草菇中3-辛酮、苯甲醛和苯乙醛的相对含量较高,分别为38.10%、3.75%和50.24%。苯甲醛和苯乙醛分别具有特殊的杏仁气味和浓郁的玉簪花的气味,而3-辛酮则是食用菌短链挥发性香味物质中重要的一员,其阈值较低,呈现出浓郁的蘑菇风味。真空低温油炸的草菇脆片中仅检测出唯一一种酮类化合物丁烯酮,相对含量为6.60%。丁烯酮属于短链的烯酮类,其贡献的风味为脂香和焦香香味并带有类似玫瑰叶中的香味。真空冷冻干燥草菇脆片中也仅检测出丁烯酮,其相对含量为0.22%,显著低于真空低温油炸草菇中的相对含量。可能由于真空低温油炸过程中须使用棕榈油,使其更利于脂质氧化反应的发生[40]。真空冷冻干燥草菇脆片中还检测出2 种烯醛类,可以与其他化合物产生重叠效应。

酯类是以醇类与酸类为反应底物发生酯化反应得到的产物,短链的酯类在常温条件下易挥发且阈值较低,对整体风味贡献较大[41]。短链脂肪酸酯呈现出水果的甜香风味,而长链的脂肪酸酯则呈现出轻微的油脂气味[36],且内酯类化合物也能够呈现出果香类风味[42]。新鲜草菇和真空低温油炸草菇脆片中各检测出1种脂类物质分别为邻苯二甲酸,6-乙基-3-辛基丁酯(0.11%)和反丁烯二酸,2-氯丙辛基酯(1.45%)。在真空冷冻干燥草菇脆片中含有3 种化合物,其中乙酸丁酯和草酸丁丙酯相对含量较高,分别为6.93%和1.22%,这2 种物质属于短链酯类都具有果香风味。与新鲜草菇相比,2 种草菇脆片中酯类物质的相对含量都有不同程度的增加,其中真空冷冻干燥草菇脆片中酯类物质增加较多。可能是因为加工前期发生酯化反应,使都产生了酯类物质;而在干燥过程中,加热条件下酯类物质会与干燥过程中出现的水分发生反应,使酯类发生水解,真空冷冻干燥过程中温度较低,酯类物质能较好地保存下来[43],因此使真空冷冻干燥草菇脆片中的酯类物质相对含量增加幅度更大。

烷烃类物质阈值较高,对产品风味贡献不大,但一些独特风味的烯烃类,其阈值较小,丰富了产品整体呈现出的风味[44]。新鲜草菇中检测出的烷烃类物质相对含量较低,但其中含有长叶烯、α-柏木烯和杜松烯等这些萜烯类物质,其呈现出特殊的风味特征,如长叶烯呈现出松节油香气,α-柏木烯呈现出柏木、檀香的香气。2 种草菇脆片中烷烃类物质相对含量都很高,饱和烃类物质对产品风味贡献不大,但其中也存在少量的烯烃类物质,如真空低温油炸草菇脆片中含有相对含量1.92%的2-甲基-1,5-己二烯-3-炔和真空冷冻干燥草菇脆片中含有相对含量0.27%的螺环[2.4]庚烷-4,6-二烯都属于烯烃类化合物,它们对草菇脆片的整体风味都产生一定的作用。2 种草菇脆片中的烷烃类物质相对含量与新鲜草菇相比显著增加,可能是由于脂肪酸的烷氧自由基发生裂解反应产生[45]。

含氮、硫化合物类中物质种类较丰富,这类化合物通常是由含硫氨基酸发生Strecker降解反应,其中间体进一步与还原糖发生美拉德反应生成含N、S、O等杂原子类的化合物,如吡啶、吡嗪、噻吩等[46],这些物质多呈现出特殊烤香、焦香风味[47],对产品整体风味的形成具有重要贡献。其中含硫化合物是蘑菇中重要的呈味成分,对蘑菇整体的风味特征有重要的影响。结果表明,2 种草菇脆片中该类物质的相对含量与新鲜草菇相比都显著增加,且2 种草菇脆片中该类物质多为杂环化合物,它们使产品整体呈现出烤香风味。可能由于真空低温油炸草菇脆片加工过程中温度较高,美拉德反应更为剧烈,因此真空油炸草菇脆片中此类物质所占百分比更大,呈现出的烤香风味更突出。

此外,还有一些含氧类化合物,如醚类及呋喃类物质等。小分子的醚类易挥发,呈现出甜味和醇味,分子质量较高的醚类呈现出果香味[48]。新鲜草菇中检测出3 种含氧类化合物,其总的相对含量为0.23%。真空低温油炸草菇脆片中未检测出此类物质。真空冷冻干燥草菇脆片中检测出2 种此类物质,其中2,3-二氢呋喃相对含量为1.01%。呋喃类化合物也是美拉德反应的产物,具有温和的香味。这些化合物虽然对草菇脆片风味贡献不大,但产品中的风味是由不同化合物间相互作用的结果,因此,这些物质对整体风味的形成都起到了一定的作用。

3 结 论

利用真空低温油炸工艺和真空冷冻干燥工艺2 种方式制得2 种草菇脆片,并对新鲜草菇及2 种草菇脆片的感官品质、营养成分和挥发性风味成分进行分析。与新鲜草菇相比,真空低温油炸草菇脆片呈现出特有的油炸食品的色泽,硬度较低,可溶性蛋白、粗蛋白和粗多糖含量都显著降低,且脂肪含量显著增加,水分含量达到一般脆片对水分的要求。真空冷冻干燥草菇脆片的色泽整体明亮,与新鲜草菇的颜色较接近,脆度较高,可溶性蛋白和粗蛋白含量显著低于新鲜草菇,其粗多糖含量与新鲜草菇不存在显著性差异,整体来说真空冷冻干燥草菇脆片中的主要的营养成分与新鲜草菇更接近。

利用SPME-GC-MS技术对新鲜草菇与2 种草菇脆片中的挥发性风味成分进行检测分析。结果表明,新鲜草菇中检测出27 种挥发性化合物,其挥发性化合物种类主要是醛类、酮类和醇类,主要呈现出清香、花香和蘑菇风味;真空低温油炸草菇脆片中检测出16 种,其所含的挥发性化合物类别主要是烷烃类、含氮、硫化合物类和酮类,其呈现的主要是焦香、烤香风味;而真空冷冻干燥草菇脆片中检测出29 种挥发性化合物,其中主要的挥发性化合物类别为烷烃类、酯类和含氮、硫化合物类,其呈现出的主要风味是果香味辅以烤香风味,较多的挥发性化合物种类使其整体风味更丰富多样。本研究揭示了真空低温油炸草菇脆片和真空冷冻干燥草菇脆片的区别和特点,消费者可以根据喜好来进行选择。

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Quality Characteristics of Straw Mushrooms (Volvariella volvacea) Chips Prepared by Low-Temperature Vacuum Frying and Vacuum Freeze Drying

YIN Ling1, CHANG Shijie1, ZHAO Liyan1, PEI Fei2, YANG Wenjian2, HU Qiuhui1,*
(1. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;2. College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210046, China)

This study aimed to evaluate the quality characteristics of fresh straw mushroom (Volvariella volvacea) and straw mushroom chips produced by either low-temperature vacuum frying or vacuum freeze drying. The sensory attributes were evaluated and the contents of moisture, fat, soluble protein, polysaccharide and volatile flavor components were analyzed by chem ical method and solid-phase m icro-extraction combined w ith gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS).Results showed that the hardness and brittleness of vacuum freeze dried chips were 5.965 kg and 1.881 mm respectively;they revealed a porous structure w ith large pores and their color and nutritional content were nearly identical to those of fresh straw mushroom. The nutritional content of low-temperature vacuum fried chips was significantly lower than that of fresh straw mushroom (P < 0.05) and the hardness and brittleness were 4.454 kg and 3.336 mm, respectively. They showed a loose internal structure and exhibited the typical color of fried food. In addition, the types and amounts of volatile flavor components varied between fresh straw mushroom and mushroom chips. A total of 27, 16 and 29 volatile flavor components were detected in fresh straw mushroom, vacuum fried chips and vacuum freeze-dried chips, respectively. The main volatile compounds in fresh straw mushroom were aldehydes (54.0%), ketones (40.27%) and alcohols (4.1%), which contributed to the delicate floral aroma and mushroom flavor. The main volatile compounds of vacuum fried chips, having a toasted flavor,were alkanes (79.83%), nitrogen and sulfur compounds (12.12%) and ketones (6.6%). A lkanes (81.07%), esters (8.54%)and nitrogen and sulfur compounds (7.9%) were the major components in vacuum freeze-dried mushroom chips, which contributed to the fruity aroma accompanied by toasted flavor. In general, the overall flavor of vacuum freeze dried chips was more diverse compared to fresh straw mushroom and vacuum fried chips.

Volvariella volvacea; vacuum fried chip; vacuum freeze dried chip; nutrient; volatile components

2017-05-25

国家现代农业(食用菌)产业技术体系建设专项(CARS20)

殷玲(1992—),女,硕士研究生,研究方向为食品营养与化学。E-mail:2015108030@njau.edu.cn

*通信作者:胡秋辉(1962—),男,教授,博士,研究方向为食品科学与工程。E-mail:qiuhuihu@njau.edu.cn

10.7506/spkx1002-6630-201722029

TS255.1

A

1002-6630(2017)22-0192-08

殷玲, 常诗洁, 赵立艳, 等. 低温油炸与冷冻干燥生产草菇脆片的特性[J]. 食品科学, 2017, 38(22): 192-199. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201722029. http://www.spkx.net.cn

YIN Ling, CHANG Shijie, ZHAO Liyan, et al. Quality characteristics of straw mushrooms (Volvariella volvacea) chips prepared by low-temperature vacuum frying and vacuum freeze drying[J]. Food Science, 2017, 38(22): 192-199. (in Chinese w ith English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201722029. http://www.spkx.net.cn

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