陈三娜,张平平,王娜,王金娥,刘金福,王连珠
(1.天津农学院食品科学系,天津300384;2.山西农业大学食品科学系,天津300384;3.天津市农副产品深加工技术工程中心,天津300384;4.天津农学院农业分析测试中心,天津300384)
超高压处理对即食杏鲍菇的影响
陈三娜1,2,张平平1,3,*,王娜1,3,王金娥4,刘金福1,3,王连珠1
(1.天津农学院食品科学系,天津300384;2.山西农业大学食品科学系,天津300384;3.天津市农副产品深加工技术工程中心,天津300384;4.天津农学院农业分析测试中心,天津300384)
研究超高压处理对杏鲍菇感官、菇体及汁液中成分等的影响,制作即食杏鲍菇产品。以杏鲍菇为原料,以超高压处理后的感官品质、菌落总数、浸出液和菇体中的蛋白质、氨基酸、总糖、多糖为研究对象,通过单因素实验,确定超高压处理最佳条件。结果表明,超高压处理压力450MPa,处理时间10min,杏鲍菇片的感官评价最好;汁液中蛋白质、氨基酸、总糖、多糖的含量分别为0.471%、0.58%、0.491%、0.405%,而菇体中的蛋白质、氨基酸、总糖及多糖含量分别为1.55%、1.07%、2.28%和1.95%。因此,菇体中营养成分的含量在最佳超高压处理条件(450MPa,10min)下保留率最高,为即食杏鲍菇的制作提供了技术支撑。
超高压;即食杏鲍菇片;蛋白质;多糖
杏鲍菇(Pleurotuseryngii)别名刺芹侧耳,属于口蘑科,菇体雪白,肉质肥厚,质地脆嫩,具有“平菇王”、“干贝菇”、“草原上的牛肝菌”的美誉[1]。并且因其具有可被人接受的杏仁和鲍鱼的风味[2],且具有降低血脂、胆固醇、增强免疫、抗癌等药用功效[3],而成为一种很有发展前景的药食兼用的菌类。杏鲍菇是我国近些年来食用菌中的一个研究热点,主要集中在新品种的选育、栽培[4],杏鲍菇的干制[5]、保鲜、营养成分的分析[6-7],以及多糖的提取及功能特性[8-12]的研究上,但对于杏鲍菇即食产品的研究较少,加工方式主要为传统的热加工方式。超高压技术的研究始于一个世纪以前,Bert Hite利用超高压技术分别对牛奶[13]和果蔬进行处理[14],发现利用超高压技术可以延长食品的货架期[15]。超高压技术的加工特点明显,在食品行业的应用越来越广泛。相比于传统的加工技术,超高压处理的食品既能达到灭菌的效果,又能避免辐照、微波等加工方式的缺陷[16],并且可以使加工产品更接近于食品原来的风味,具有爽脆、营养价值高、口感好等特点,可替代部分传统加工方式。与日、美、英、法等国家相比,我国对于超高压技术的研究起步较晚,已经面世的超高压产品较少,而利用超高压技术对杏鲍菇进行处理加工成即食产品的研究很少。
本研究主要以杏鲍菇为原材料,研究不同条件的超高压处理,对于杏鲍菇感官的影响,并测定菇体以及高压处理后渗出的汁液中的蛋白质、氨基酸、总糖以及多糖的变化,从而找出超高压处理的最佳条件,为超高压处理杏鲍菇制作即食产品提供技术参考。
1.1 材料与试剂
1.1.1 材料
杏鲍菇、食用盐、白砂糖、酱油、姜、蒜、八角等购于天津红旗农贸市场。
铝箔袋,复合塑料包装袋,市购。
1.1.2 试剂
硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠、硼酸、甲基红、溴甲酚绿、盐酸、甲醛、硫酸、蒽酮、3,5-二硝基水杨酸、酒石酸钾钠均为分析纯。
1.2 仪器
HPP.L 1-600MPa/3型超高压设备:天津华泰森淼公司;UDK159DKL型全自动凯氏定氮仪:意大利VELP公司;HWS28型电热恒温水浴锅:上海恒科学仪器有限公司;微量滴定管;UNICS7200型分光光度计:SPECTEROPHOTOMETER公司。
1.3 方法
1.3.1 超高压处理杏鲍菇片的工艺流程
挑选→清洗→预处理→调味→真空包装→超高压处理→成品
操作要点:
杏鲍菇的挑选:挑选新鲜、色泽正常,无发黄、霉变、异味,无机械损伤、开伞、病虫害污染的杏鲍菇;
清洗:自来水清洗过后,用蒸馏水清洗;
预处理:清洗后,将杏鲍菇柄基部的杂质去掉,并使基部平整光滑;将菇体切成厚1 cm、宽3 cm的片状,并在含有0.3%柠檬酸和0.05%VC的护色液中浸泡30min进行护色;
调味:将护色后的杏鲍菇片按50 g/袋的标准进行装袋,并按5∶1的比例加入浓缩调味汁,然后进行真空包装;
超高压处理:设计不同的压力(300、400、450、500、550、600 MPa)和时间(5、10、15、20、25 min)进行单因素试验,以产品(菇体)感官品质、理化指标为指标确定超高压处理的最佳条件,同时测定超高压处理后,从菇体中渗出的汁液中各指标的变化。
1.3.2 感官评价标准
从食品专业的老师和同学中选出对风味有较强辨别力和较高灵敏度的10个人组成评判小组,在每次品尝前需漱口,对样品色泽、气味、滋味分别采用目测、鼻嗅、口尝的方式逐一进行。感官评定标准见表1。
表1 即食杏鲍菇片的感官评价标准Table 1 The stardards in evaluating sense organ of Pleurotuseryngii
1.3.3 菌落总数的测定
菌落总数的测定参考国标GB 47892-2010平板计数法,以鲜样中菌落总数为标准,超高压处理后的菇体中菌落总数与鲜样中菌落总数进行对比,以灭菌率进行表示。
1.3.4 理化指标的检测方法
蛋白质的测定:采用微量凯氏定氮法。总糖的测定:采用蒽酮-硫酸比色法。还原糖的测定:采用3,5-二硝基水杨酸比色法。多糖的含量采用间接测定方法,即多糖含量=总糖含量-还原糖含量。氨基酸的测定:采用甲醛滴定法。
2.1 不同压力、不同时间下超高压处理对杏鲍菇感官的影响
根据表1的评价标准和评价方法,对单因素处理的样品进行感官评价,结果如图1和图2。
图1 不同处理压力下杏鲍菇片的感官评分Fig.1 Different treatmentpressureon theeffectof Pleurotus eryngii sensory
图2 不同处理时间下杏鲍菇片的感官评分Fig.2 Different treatment time on theeffectof Pleurotus eryngii sensory
从图1可以看出来,在压力的单因素试验中,感官评价的峰值出现在450MPa,在450MPa之前,感官评价的分数是随着压力的升高而增加,但是过了450MPa之后,感官评价分数却有所下降。这可能是由于,在450MPa之前由于压力偏低,使杏鲍菇片未完全熟化,有一定生菇的味道,并且菇片组织结构不够紧实,影响菇的口感和风味;而在450MPa之后,由于压力的增加,大量水分被挤压出来,菇的内部组织变的紧致,但嫩度有所下降,因此评分也随之下降。所以,在相同的时间和处理温度下,压力选取为450MPa。同样的,可以从图2中看出,当在常温的条件下处理压力为450MPa,处理时间为10min时,感官评分出现峰值。
2.2 超高压处理的不同压力与时间下对杏鲍菇细菌总数的影响
通过预实验及对相关资料的了解发现,在300MPa以上的压力下既有很好的灭菌效果,使菌落总数的数量达到标准。因此,考虑在300MPa以上的压力下采用灭菌率对超高压处理的灭菌效果进行评定。
结合本次试验以及相关资料,压力超过300MPa,细菌总数可达到食品标准,并随着压力的增加、时间的延长,灭菌率达到99%以上。
2.3 超高压处理不同压力、不同时间对浸出液和菇体中成分影响
2.3.1 不同处理压力下菇体及汁液中蛋白质和氨基酸含量的变化
杏鲍菇切片在常温,10min条件下,分别在300、400、450、500、550、600MPa的压力下进行处理,加工后的菇体和汁液中蛋白质、氨基酸含量随压力大小变化的结果见图3。
图3 不同处理压力对菇体及汁液中蛋白质、氨基酸的影响Fig.3 Different treatm entp ressureon theeffect of Proteins,am ino acids,in Pleurotuseryngii and exudates
从图3可以看出,随着压力的上升,菇体中蛋白质含量只有小幅度的下降,随着压力增加使部分可溶性蛋白随水分的外渗而流出。而菇体中氨基酸随压力的增加呈现出先增加后下降的趋势,500MPa前氨基酸含量随压力增加而增大,是由于压力作用导致蛋白质变性,使部分氨基酸游离出来;500MPa后氨基酸含量随压力增加有所下降,是部分游离氨基酸随流出菇体的水分的增加而增大,致使菇体中保留的氨基酸含量有所下降。同样从图3中可以看到,超高压处理后渗出的汁液中蛋白质是随压力的变化有所增加,但是总体来说,变化不是太明显。这可能是随着压力增加,渗出菇体的汁液有所增加,导致蛋白质随着渗出的汁液渗出到菇体外。汁液中氨基酸含量随压力的增加先下降,压力超过500MPa后又开始升高。其原因可能是,压力在未达到500MPa前,蛋白质虽有部分水解,但也会随着压力增加,分离后的低聚肽链重新结合[18],并且由于细胞膜内外浓度差,导致部分氨基酸通过细胞膜交换入细胞内,使游离出来的氨基酸量有所下降,而在压力超过500MPa后,氨基酸量有所增加是由于菇体细胞膜的损伤,导致胞内氨基酸随汁液流出到菇体外,使汁液中氨基酸含量增加。从整体看来,经过不同的压力处理后,菇体中蛋白质、氨基酸含量还是要高于汁液中的蛋白质和氨基酸的含量。并且在450MPa时,菇体中含量最高。
2.3.2 不同处理压力下菇体及汁液中总糖和多糖含量的变化
杏鲍菇片的处理条件见2.3.1,测定加工后菇体和汁液中总糖和多糖的含量,结果见图4。
图4 不同处理压力对菇体及汁液中总糖及多糖的影响Fig.4 Different treatment pressure on theeffectof totalsugar,and polysaccharides in Pleurotuseryngii and exudates
从图4可以看出,随着压力的上升,菇体中总糖含量先是上升,在压力超过450MPa后,总糖含量开始下降。随着压力增加,使与蛋白结合及细胞膜或细胞壁上的糖分离出来,而开始时随着压力的增加总糖含量增加,随后总糖含量的下降,可能是部分可溶性糖随水分的外渗而流出。多糖含量的变化同总糖变化趋势相似,随压力的增加呈现出先增加后下降的趋势,450MPa前多糖含量随压力增加而增加,可能是压力导致总糖结构变化及大分子糖分解而使多糖含量增加;450MPa后多糖含量随压力增加反而有所下降,是由于部分多糖由于分子量较小,反而随着流出菇体的水分的增加而流失,致使菇体中保留的多糖量有所下降。而汁液中的总糖和多糖的变化趋势较为一致,都是随着压力的增加经历先下降后上升的过程。从图中可以清楚看到,菇体中的总糖及多糖含量还是要高于汁液中总糖和多糖含量的,在450MPa时菇体中的含量最高。
2.3.3 不同处理时间下菇体及汁液中蛋白质和氨基酸含量的变化
杏鲍菇切片在常温,450MPa条件下,分别处理5、10、15、20、25min,加工后的菇体和汁液中蛋白质、氨基酸含量随时间变化的结果见图5。
图5 不同处理时间对菇体及汁液中蛋白质、氨基酸的影响Fig.5 Different treatment tim eon theeffect of Proteins,am ino acids in Pleurotuseryngiiand exudates
图5 是杏鲍菇菇体及汁液中蛋白质和氨基酸随处理时间的不同而发生的变化。随着时间的延长,从图中看出,菇体中蛋白质含量基本是保持不变的,而氨基酸含量到15min时有所下降,随后又有回升。这种现象发生的原因是由于随着时间延长,氨基酸随水分的流出而外泄,当时间继续延长,会由于细胞渗透压而使胞外氨基酸透过细胞膜再次进入细胞内,而使菇体中氨基酸含量增加。同样的,时间对于汁液中蛋白质和氨基酸的影响不是很明显。汁液中蛋白质随时间的增加,基本没有什么变化。而氨基酸的含量在开始的10min变化不是特别明显,而在15min时含量突然增加,随着时间的继续延长,汁液中氨基酸含量又有所下降。从图5可以明显的看出来,菇体中的蛋白质含量要高于汁液中的蛋白质含量,菇体中的氨基酸含量虽然要低于汁液中的氨基酸含量,但是菇体中的氨基酸含量在处理时间10min时,还是要高于其他的处理时间。因此,处理时间10min时,菇体中的蛋白质、氨基酸含量整体说来是高的。
2.3.4 不同时间处理下菇体及汁液中总糖和多糖的变化
杏鲍菇切片的处理参照2.3.3,不同时间处理对菇体及汁液中总糖和多糖的变化见图6。
图6 不同处理时间对菇体及汁液中总糖、多糖的影响Fig.6 Different treatm ent tim eon theeffectof total sugar,and polysaccharidesin Pleurotuseryngii and exudates
从图6可以看出随着时间的延长,菇体中总糖含量下降,至15min时总糖含量下降最快,随后又有所上升。推其原因,是由于随着时间延长,总糖随水分的流出而使菇体中总糖含量有所下降。当时间继续延长,菇体中总糖含量增加,可能与渗透压有关,由于渗透压的作用而使胞外小分子糖透过细胞膜再次进入细胞内,而使菇体中总糖含量少量的增加。多糖含量随时间的变化趋势与总糖基本保持一致,都是随着时间的延长,含量有所下降。同样的从图6可以看出,汁液中总糖和多糖随时间的变化在15min前较为明显,变化幅度较大,而在15min后趋于平缓。这是由于在同一压力下,随着时间的延长被挤压出来的水份增多,导致可溶性糖随汁液而流出菇体外,而在15min后虽然时间继续增加,但是外渗汁液的量没有继续大量增加,以及汁液中水溶性物质浓度趋于平衡,导致可溶性糖的变化也较小。从图中明显看出,随着时间的延长,菇体中总糖和多糖含量是有所下降,而汁液中总糖和多糖的含量是上升的。因此,在处理时间10min时,菇体中总糖和多糖含量最高。
根据以上结果,选择超高压处理制作即食杏鲍菇的最佳条件:450MPa、10min,在此条件下制作的即食杏鲍菇中的各成分含量较高。
通过单因素试验,研究了以压力和保压时间为参数的超高压处理对杏鲍菇的感官、灭菌率,及菇体和汁液中营养成分(蛋白质、氨基酸、总糖)以及活性成分(多糖)的影响。研究发现,300MPa~600MPa、5min~25min的处理条件,即可达到很好的灭菌效果,但是,无论是随着压力的增加还是随着时间的增加,菇体的感官评价都是下降的,而对于营养成分来说,也是随着压力的增加和时间的延长,使菇体中的营养成分的含量流失到汁液中的增多。通过试验,确定了超高压即食杏鲍菇片的工艺条件:压力450MPa,时间10min。在此条件下,加工出来的杏鲍菇片,无论从感官、灭菌率还是营养保留情况来看都是较好的。根据实验中对超高压处理后的浸出汁液中的各营养成分的测定结果可以看出,汁液中也有丰富的营养,在菇体保持较高营养成分的条件下,汁液中的蛋白质含量达到0.46%,氨基酸含量为0.6%,总糖含量为0.5%,而多糖的含量也达到了0.4%。
目前,人们对于杏鲍菇的研究还主要是对其的保藏、多糖的提取,而其加工品也多是干制品或是加工成菇酱,很少有对杏鲍菇即食产品的研究,这就在很大程度上降低了杏鲍菇的商品价值,而本研究通过超高压处理加工即食杏鲍菇片的研究,对于开发利用新技术加工杏鲍菇提供参考,也可利用超高压技术研究开发不同口味的杏鲍菇即食产品,而新口味或新的加工技术的都还是有待进一步的研究探索。
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The Influence of U ltra H igh Pressure Treatm ent on Instant Pleurotus Eryngii Mush rooms
CHENSan-na1,2,ZHANGPing-ping1,3,*,WANGNa1,3,WANGJin-e4,LIU Jin-fu1,3,WANG Lian-zhu1
(1.The Food ScienceDepartment,Tianjin Agriculture University,Tianjin 300384,China;2.The Food Science Department,ShanxiAgriculture University,Tianjin 300384,China;3.Tianjin Engineering and Technology Research Centerof Agricultural ProductsProcessing,Tianjin 300384,China;4.Tianjin agricultural college agriculturalAnalysisand TestCenter,Tianjin 300384,China)
Study of ultra high pressure treatment on the effect of sensory of Pleurotus eryngiimushrooms,ingredients on exudates and the body of Pleurotus eryngii mushrooms,making instant Pleurotus eryngii products.Fresh Pleurotus eryngii as the raw material was processing by UHP.Sensory quality,leaching,proteins,total sugar and polysaccharides,and amino acids in the exudatesand Pleurotuseryngii slices,as the research object.Through single-factor experiment,determine the best conditions for high pressure.Results showed that,under the pressure 450 MPa,processing time-10 min,nutrients content in P leurotus eryngii slices is higher than that in exudates,and to evaluate the sensory quality of Pleurotus eryngii manufactured under thiscondition isgood.Resultissensory score8.35 per cent,protein contentofnutrientsin the exudates is 0.471%、0.58%、0.491%、0.405%,and those in the body ofPleurotus is1.55%,aminoacid contentis1.07%,with a totalsugar contentof2.28%,and activepolysaccharidesalso reached 1.95%.
Ultrahigh pressure;ready-to-use Pleurotuseryngii slices;protein;polysaccharide
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.05.014
2013-11-18
陈三娜(1988—),女(汉),在读硕士研究生,研究方向:农产品加工及贮藏方向。
*通信作者:张平平(1970—),女(汉),教授,博士,研究方向:天然产物研究与开发。