孟 敏, 张 慜*, 翟广华
(1.食品科学与工程国家重点实验室,江南大学,江苏 无锡 214122;2.莘县奥瑞菌业有限公司,山东 莘县 252400)
蘑菇酱加工条件及其风味
孟 敏1, 张 慜*1, 翟广华2
(1.食品科学与工程国家重点实验室,江南大学,江苏 无锡 214122;2.莘县奥瑞菌业有限公司,山东 莘县 252400)
以干杏鲍菇和黄豆酱为主要原料,并对干杏鲍菇复水条件进行研究。采用模糊感官评定和响应面实验设计对配方进行优化,研制出风味独特的蘑菇酱,最后运用GC-MS对其最优配方酱进行风味分析。结果表明,蘑菇酱制作的工艺为:酱与蘑菇的比例为2∶1,盐添加质量分数为7.50%,糖添加质量分数6.66%;蘑菇酱中风味物质主要由酮类、醛类、醇类、酯类、酸类、含硫化合物组成,其中蘑菇风味的主要挥发性成分1-辛烯-3-醇的质量分数达11.26%。
干杏鲍菇;黄豆酱;复水条件;配方优化;风味分析
杏鲍菇又名刺芹侧耳,是近年来开发栽培成功的集食用、药用、食疗于一体的珍稀食用菌新品种[1]。菇体具有杏仁香味,肉质肥厚,口感鲜嫩,味道清香,营养丰富,富含寡聚糖、蛋白质、碳水化合物、维生素及钙、镁、铜、锌等矿物质,还具有降血脂、降胆固醇、促进胃肠消化、增强机体免疫能力、防止心血管病等功效,极受人们喜爱[2]。
黄豆酱是选用蛋白质丰富的黄豆发酵而成,并且在发酵的过程中分解了人体较难消化吸收的酶,因此,黄豆酱不仅有丰富的黄豆营养,而且更容易消化和吸收。杏鲍菇和黄豆酱搭配可以使彼此的风味和营养特性相得益彰。
为了满足市场上对方便调味品的需要,通过对产品配方及加工方法进行研究,开发了一种风味浓郁、营养丰富、食用方便的蘑菇酱产品。作者以杏鲍菇和黄豆酱为主要原料,添加了葱、蒜、姜等辅助原料,重点探索了产品的加工工艺。
杏鲍菇:干制品由莘县奥瑞菌业有限公司提供;蘑菇香精:购于惠州市百利兰生物技术有限公司;海天黄豆酱、朝天椒、生姜、葱、蒜、洋葱、盐、味精、I+G、酱油、白醋、料酒、白砂糖、五香粉、花椒、大豆油、香叶等:均购于江苏无锡大润发超市。
炒锅:购于江苏无锡大润发超市;ZDX-35B1型坐式自动压力蒸汽灭菌机:上海申安医疗器械厂生产;PL203电子天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;气相色谱质谱联用仪 Trace MS:美国Finigon质谱公司制造;SPME萃取装置;HH-S型水浴锅:郑州长城科工贸有限公司;CHROMA METER CR-400彩色色差计、实验室p H计FE20:梅特勒-托利多仪器有限公司;物性测试仪:江南大学食品发酵实验室。
1.3.1 理化成分水分质量分数:105℃常压干燥法,按照GB 5009.3-2010规定进行测定,取3次测量的平均值;氯化钠质量分数:硝酸银滴定法,按照GB 5009.51-2003规定进行测定,取3次测量的平均值。
1.3.2 色泽分析色度仪比色法用测色色差计测定样品的色泽特征值,取3次测量的平均值。
1.3.3 质构分析将杏鲍菇切成均匀的小块,进行质构测定。测试条件:P5探头,探头下降速度2.0 m/s,测试速度1.0 m/s,返回速度5.0 m/s,压缩距离60%,返回距离10 mm。
1.3.4 干杏鲍菇复水的研究干杏鲍菇的复水是加工过程中的重要环节,直接影响到终产品风味和口感。若复水不足,会使杏鲍菇皱缩干硬,杏鲍菇的风味不能很好的体现出来。若复水过度,会造成产品软烂,口感差,汤汁易混浊。复水程度以复水比表示,即:复水比Rf=mf/mg式中mf复水后的质量,mg复水前干制品的质量
干杏鲍菇复水工艺流程:称取10 g干杏鲍菇→恒温复水→隔0.5 h沥干称重。
1.3.5 工艺流程辣椒油烧开→加葱姜蒜末炒制→加黄豆酱,炒出酱香→加杏鲍菇→10 min左右停止加热→加盐、味精、I+G、酱油、白醋、料酒、白砂糖、五香粉、蘑菇香精、辣椒红色素→装罐→排气→密封→杀菌→冷却→成品。
1.3.6 操作要点
1)原料处理:干杏鲍菇加入适量的50℃水恒温浸泡1.5 h后捞出洗净,切成黄豆大小的杏鲍菇丁备用;生姜、葱、洋葱、大蒜的处理:剥去外衣,洗净后剁碎备用。
2)辣椒油升温至130℃左右加入切碎的葱、姜、蒜末炸出微香;再加入一定量的黄豆酱滑炒保持酱受热均匀,待炒出酱香后,加入杏鲍菇丁一起炒制7 min后,停止加热,随即加入盐、味精、I+G、酱油、白醋、料酒、白砂糖、五香粉、蘑菇香精、辣椒红色素、防腐剂、抗氧化剂等。
3)装瓶后,经90℃水浴加热,保持中心温度85℃以上排气8 min,然后旋紧瓶盖。
4)高温杀菌,冷却至瓶内中心温度在45℃以下即可。
1.3.7 模糊数学评价确定评定论域X=(色泽、香味、滋味、体态);评语论域V={优(V1)、良(V2)、中 (V3)、差(V4)}。采用“0、4”评分法确定各质量因素的权重分别为色泽0.25,滋味0.25,滋味0.30、体态0.20,记为 A=(0.25,0.25,0.30,0.20)。
1)评定标准
从食品专业教师和同学代表中选出10人组成评委小组[4],感官评定标准见表1。
2)模糊综合评判数学模型
模糊评价集有Y=(y1y2y3……y n),由模糊矩阵R与权数分配集A经模糊变换Y=A·R得到[5]
规定一个分值区域:H=(95,85,75,65),将所得的模糊评判结果量化为具体的分值[6-7]。
表1 蘑菇酱的感官评定标准Tab.1 Sensory evaluation standards of mushroom sauce
1.3.8 单因素实验在初步实验的基础上,作者以干杏鲍菇的质量为基准,固定了大蒜用量为16%、葱50%、姜10%、醋2 m L、酱油1 m L、料酒3 m L,辣椒油30 m L。同时对酱与蘑菇的比例(1,1.5,2,2.5,3),占 干 菇 重盐 的 添 加 量 (5%,6%,7%,8%,9%),白砂糖的添加量(0%,2%,4%,6%,8%)进行单因素实验,为响应面实验确定适宜的因素水平范围。
1.3.9 响应面实验在单因素的基础上,采用Box-Behnken中心组合[8-10]进行三因素三水平实验设计,实验因素水平见表2。以模糊感官评价结果做响应值,进行响应面分析,优化五香蘑菇酱的配方。
表2 实验因素水平表Tab.2 Experimental factors and levels
1.3.10 风味分析比较采用顶空固相微萃取与GC-MS联用分析最优配方的蘑菇酱和市场上家常野菌菇酱的挥发性组分。取7 g样品,装入15 m L萃取瓶中混匀,将样品瓶置于50℃的水溶液中保温15 min,萃取头50℃顶空吸附40 min,气相进样口25℃下解析2 min。
色谱条件:OV1701柱(柱长30 m,液膜厚度0.25μm),起始温度32℃,保持3 min,然后以4℃/min的升温速度升温到60℃,再以18℃/min的速度升温到240℃,汽化室温度25℃,进样量1 L,载气为 He,体积流速0.8 m L/min。
质谱条件:电离方式为EI,电子能量70 eV,离子源温度为200℃,接口温度为250℃。
数据处理:数据处理由Xcalibur软件系统完成,未知化合物经计算机检索同时与NTST谱库和wiley谱库匹配,仅采用正反匹配度大于800(最大值为1000)的鉴定结果。
2.1.1 浸温与浸时对干杏鲍菇复水性的影响浸泡干杏鲍菇10 g用水量200 m L时,浸温与浸时对干杏鲍菇复水性的影响见图1。浸温高(50℃和60℃)的复水比大于温度较低的复水比(30℃和40℃),在同一温度下,复水速度由快到慢,即在1.5 h前复水快,在此后复水速度很慢,3 h后4种处理方式中复水比相差不大。随着时间的延长,干杏鲍菇复水已达到了饱和。由以上分析,考虑到浸泡温度过高会使杏鲍菇中的营养成分和风味物质溶出,这样就会对后期蘑菇酱的制作过程中造成不利,使蘑菇风味不能充分体现,因此综合考虑选择了复水温度是50℃对干杏鲍菇进行前期处理。
图1 浸温与浸时对干杏鲍菇复水性的影响Fig.1 Effect of temperature and time on the rehydration of dried mushroom
2.1.2 不同用水量对干杏鲍菇复水性的影响如图2,浸泡干杏鲍菇10 g时用水量250 mL和200 mL时复水比较高,而用水150 m L时复水比较低。但是用水量过高会使杏鲍菇中的营养物质容易溶出,而且水多会造成浪费。综合考虑,选择200 m L的水对干杏鲍菇进行处理。因此确定了干杏鲍菇前期复水处理的时间为1.5 h,因为时间大于1.5 h时复水效果不明显,而且会使杏鲍菇浸泡的过于烂,口感不好,没有咀嚼性。最终确定了干杏鲍菇复水处理的工艺为:时间1.5 h,温度50℃,用水量200 m L。
图2 不同用水量对干杏鲍菇复水性的影响Fig.2 Effect of water on the rehydration of dried mushroom
2.2.1 黄豆酱的添加量对产品品质的影响由表
3可以看出,随着黄豆酱添加量的增大,色泽的亮度指数L逐渐减小,红度指数a逐渐增大,黄度指数b逐渐增大。这是因为随着黄豆酱的添加比例增加,其成品酱的颜色越来越深。从成品酱中蘑菇丁质构分析中可见,随着黄豆酱的添加量增大,咀嚼性和硬度均有降低的趋势,这是因为黄豆酱含有一定量的盐和水分,会降低蘑菇丁的咀嚼性和硬度。结合模糊数学感官评分可知,刚开始感官分数是逐渐增高的,因为酱的加入会使产品体态较好,当黄豆酱∶蘑菇=2倍时感官分数最高,随后随着酱的增加蘑菇味到越来越淡,酱会很咸,而且色泽变暗,感官分数逐渐降低,故确定黄豆酱∶蘑菇为2时的水平进行响应面设计。
表3 不同黄豆酱的添加量对产品品质的影响Tab.3 Effect of soy sauce on the product quality
2.2.2 盐的添加量对产品品质的影响 由表4可以看出,随着盐的添加量增大,色泽的亮度指数L逐渐减小,红度指数a逐渐增大,黄度指数b逐渐增大。这是因为随着盐的添加比例增加,其成品酱的颜色会越来越深,但是从以上数据可以看出,色泽指标相差不大。从成品酱中蘑菇丁质构分析中可见,随着盐的添加量增大,咀嚼性和硬度均有降低的趋势,这是因为盐会使蘑菇块变软。结合模糊数学感官评分可知,随着盐添加量的增加,感官分数逐渐增加,这是因为盐有一定的增味作用,也能帮助味精增鲜。当盐的添加量为7 g/d L时感官分数最高,随着盐的过多加入,产品会很咸,不适合吃。故确定盐的添加量7 g/d L时的水平进行响应面设计。
表4 不同盐的添加量对产品品质的影响Tab.4 Effect of salt on the product quality
2.2.3 糖的添加量对产品品质的影响由表5可以看出随着糖的添加量增大,色泽的亮度指数L逐渐减小,红度指数a逐渐增大,黄度指数b逐渐增大。因为糖的加入在加热过程中会发生焦糖化反应,会使酱的颜色变深,糖越多颜色越深。从成品酱中蘑菇丁质构分析中可见,随着糖的添加量的增大,咀嚼性和硬度均有降低的趋势,这是因为糖会使蘑菇块失水变软。结合模糊数学感官评分可知,随着糖的添加量增加,感官评价分数会增加,因为糖能增鲜,还能调和咸味,当糖的添加量为6 g/d L时感官分数最高,而后随着糖的添加量增加,产品会越来越甜,影响口感,故确定糖的添加量6 g/d L时的水平进行响应面设计。
表5 不同糖的添加量对产品品质的影响Tab.5 Effect of sugar on the product quality
根据试验方案设计的配方,按工艺要点制作出相应的15组产品,分别对15组产品的色泽、香味、体态、滋味等4个方面按照表1的评定标准进行评定。将评定人员的评定结果收集起来进行统计分析,统计结果见表6。为了避免出现双峰值,均衡兼顾所有因素的影响,体现出整体特性,选用加权平均型的数学模型M(·+),Y=ΣX i Y ji=1,2…n;j=1,2…m,这里n=4,m=15,和表6数据经归一化后可得1~15号产品权重Y。Y分别为:
为了将最终评判结果量化为分数,进行正确排序,通过表2定出的分值区域,从而求出S值。S=ΣY jCi,i=l,2…n;j=1,2…m,这里n=4,m=15。因而算出S1-S15列于表7。
采用SAS软件对优化实验进行响应面分析,回归方程以及回归方程各项方差分析结果见表8和表9,回归系数显著性检验和结果见表10。
表6 感官评定结果Tab.6 Results of sensory evaluation
表7 响应面实验方案及实验结果Tab.7 Experiment design and result of RSM
表8 回归方程方差分析Tab.8 Variance analysis of regression equation
表9 回归方程各项方差分析Tab.9 Variance analysis of regression equations items
可 以看 出,此 模 型 的F值11.63,P值 为0.007 4<0.001,响应面回归模型达到高度显著水平,而失拟项F值为2.13,小于0.05水平上的F值,P=0.335 6>0.05不显著,回归模型决定系数R2=0.954 4,说明该模型拟合程度良好,因而可用此模型对试验数据进行分析和预测。一次项、二次项的F值大于0.05水平上的F值,说明影响因素与响应值(评定结果)之间的回归关系显著,能够明显地提高蘑菇酱的感官评定结果。
由表10的分析结果可以看出,所考察因素的显著性排序为X3>X1>X2,以感官评定结果为Y值得出X1、X2、X3的编码值为自变量的三元二次回归方程。
表10 回归系数显著性分析Tab.10 Coefficient and significance of regression models
为了进一步研究相关变量之间的交互作用,通过SAS统计软件绘制响应曲面线图来进行直观分析,结果见图3~5。显示3组试验参数以感官评定为响应值的趋势图。等高线图可以直观地反映两变量交互作用的显著程度[11]。圆形表示两因素交互作用不显著.而椭圆形与之相反。可以看出,等高线均呈椭圆形,表明各图中两因素交互作用显著。同时可以看出,各交互因素的最佳作用点基本都落在试验范围之内。从图3可以看出,黄豆酱和盐的添加量的交互作用对感官评定结果影响较大,表现为曲线较陡。从图4、图5可以看出,黄豆酱和糖、糖和盐的交互作用较次之,表现为曲线较为平滑,且随其数值的变化,响应值变化较小。
图3 黄豆酱和盐的添加量对感官评定结果的影响Fig.3 Effect of soy sauce and sugar on sensory evaluation
图5 糖和盐的添加量对感官评定结果的影响Fig.5 Effect of sugar and salt on sensory evaluation
经SAS典型性分析得出最优配方及评定结果见表11。
表11 最优配方及结果Tab.11 Optimization formulation and results
由上表可以看出在酱:蘑菇=2,盐7.50%,糖6.66%的最优条件下,蘑菇酱的最优感官评定结果为87.13。
按响应面最佳条件下,对蘑菇酱进行3次平行验证实验,结果见表12,可知按照响应面预测的最优实验条件进行验证实验的平均值为87.14,而预测的最大值为87.13,二者吻合得很好。
表12 验证实验结果Tab.12 Results of validation experiments
由风味分析可知,蘑菇酱中主要含有醛、醇、酯、酮、酸、醚、含硫化合物等风味物质。含硫化合物能产生浓郁香味,通常能影响菇体的整体香味,在食用菌风味中起着调和与互补的作用;而醇类则产生较为柔和的醇清香;酮醛类则伴有果香风味。蘑菇酱的香味不是单一化合物所体现出来的结果,而是由众多组分相互作用、相互平衡的效果。
八碳挥发性化合物是由亚油酸经脂肪氧化酶催化转变而成的,是食用菌中重要的风味物,如1-辛烯-3醇,3-辛烯-2-酮,辛烯醛等,尤其是1-辛烯3-醇具有浓郁的蘑菇风味,几乎存在于所有的食用菌中。由图6分析可知,最优配方蘑菇酱的1辛烯-3醇含量相当丰富,达11.26%,且辛稀醛0.95%、3-辛烯-2-酮1.28%。而图7中家常野菌菇酱几乎没有蘑菇的风味物质,1-辛烯-3醇、3-辛烯-2-酮、辛烯醛均未检测出来。
图6 蘑菇酱的挥发性风味成分GC-MS总离子峰图Fig.6 Total ion count chromatogram of volatile compounds derived from mushroom sauce
图7 家常野菌菇酱的挥发性风味成分GC-MS总离子峰图Fig.7 Total ion count chromatogram of volatile compounds derived from homemade wild mushroom sauce
在总离子图谱中,峰面积用来定量,有效总峰面积大小与挥发性风味物质的总量呈正相关。由表13中两种酱比较可得,最优配方蘑菇酱的风味物质峰面积大于家常野菌菇酱,说明了最优配方蘑菇酱的具有浓郁的蘑菇味,整体品质明显高于市场上销售的家常野菌菇酱。
表13 两种样品中风味成分种类及数目的比较Tab.13 Comparison of odor components in two samples
2.8.1 理化指标水分50.17%;食盐3.02%;p H 4~5。
2.8.2 微生物指标大肠杆菌<30 MPN/100 g;细菌总数<5 000 cfu/g;致病菌不得检出。
通过单因素试验确定了蘑菇酱中黄豆酱、白砂糖、盐的添加量3个试验因素的取值范围。在单因素试验的基础上,以感官评定结果为指标,通过3因素3水平的响应面分析对蘑菇酱制作工艺条件进行了优化。得出二次回归模型的F值11.63,P值为0.007 4<0.001,而失拟项F值为2.13,小于0.05水平上的F值,该试验模型的R2=0.954 4,说明该试验模型拟和结果好,自变量与响应值之间线性关系显著,可以用于该试验的理论预测。响应面试验最终确定了蘑菇酱制作的最佳工艺参数:酱:蘑菇=2,盐的添加量7.50%,糖的添加量6.66%。在此工艺条件下制得蘑菇酱的感官评定结果达到87.14,与理论值基本相符。验证试验结果证明,该方法用于优化蘑菇酱的制作工艺切实可行。经过两种酱的风味分析比较可得,最优配方蘑菇酱的具有浓郁的蘑菇味,且蘑菇风味的主要挥发性成分1-辛烯-3-醇含量11.26%,蘑菇酱整体品质明显高于市场上销售的家常野菌菇酱。
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Study on the Making and Flavor of Mushroom Sauce
MENGMin1,ZHANGMin*1,ZH AIGuang-hua2
(1.State Key Laboratory of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.Ao Rui Mushroom Co.,Ltd,Shenxian 252400)
Mushroom sauce was made from the driedPleurotuseryngiiand soy sauce.Rehydration conditions of dried pleurotus eryngii have been studied.Fuzzy sensory evaluation and the response surface method were used to optimize the formula of mushroom sauce with unique flavor.Finally,the odor components of mushroom sauce were analyzed by GC-MS.The results showed that the optimum conditions for mushroom sauce listed as follows:mushrooms∶sauce=2∶1,salt 7.50%,sugar 6.66%.Flavor of mushroom sauce is composed of ketones,aldehydes,alcohols,esters,acids,sulfur compounds.The main volatile component in mushroom is 1-octene-3-alcohol which account for 11.26%.
dried mushroom,soy sauce,rehydration conditions,optimization of formulation,flavored analysis
TS 201.1
A
1673-1689(2012)03-0326-10
2010-12-12
国家自然科学基金项目(21176104)。
张慜(1962-),男,浙江平湖人,工学博士,教授,博士研究生导师,主要从事农产品加工方面的研究。E-mail:min@jiangnan.edu.cn
book=2012,ebook=501