真空低温油炸和真空冷冻干燥对香菇脆片品质及挥发性风味成分的影响

真空低温油炸和真空冷冻干燥对香菇脆片品质及挥发性风味成分的影响高兴洋1，安辛欣1，赵立艳1，杨方美1，裴斐2，杨文建2，任鹏飞3，刘同军4，胡秋辉1*（1.南京农业大学食品科技学院，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；3.山东省农业科学院农业资源与环境研究所，山东济南250100；4.济南新思达机械有限公司，山东济南250032）摘要：利用真空低温油炸和真空冷冻干燥两种加工工艺制成香菇脆片，对其感官品质、营养成分进行对比分析，并进一步利用顶空固相微萃取（SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术对两种香菇脆片挥发性风味成分进行比较。结果显示，真空冷冻干燥香菇脆片其硬度、脆度较大，体积收缩率较小，颜色较白，感官品质较好，与此同时其营养成分保留较好。两种香菇脆片挥发性风味成分差异较大，主要体现在以醇、醛为主的八碳化合物以及酯类物质的差异上。真空冷冻干燥香菇脆片中共检测到45种挥发性风味成分，真空低温油炸香菇脆片中共检测到31种挥发性成分，其中真空冷冻干燥香菇脆片中1-辛烯-3-醇占6.37%、1,2,3,5,6-五硫杂环庚烷占2.02%，而这两种物质在真空低温油炸香菇脆片中未检出。此外，真空低温油炸香菇脆片中壬醛含量为真空冷冻干燥香菇脆片的7倍，且酯类物质含量显著升高。两种香菇脆片中均检出较多烷烃类物质。该研究为消费者按需选择果蔬脆片产品提供依据。关键词：香菇脆片；真空低温油炸；真空冷冻干燥；营养；挥发性风味成分；气相色谱-质谱法EffectofVacuumFryingandFreezeDryingonQualityandVolatileComponentsofLentinulaedodesChipsGAOXing-yang1,ANXin-xin1,ZHAOLi-yan1,YANGFang-mei1,PEIfei2,YANGWen-jian2,RENPeng-fei3,LIUTong-jun4,HUQiu-hui1*(1.CollegeofFoodScienceandTechnology,NanJingAgriculturalUniversity,Nanjing210095，China;2.CollegeofFoodScienceandEngineering,NanjingUniversityofFinanceandEconomics,Nanjing210046,China;3.InstituteofAgriculturalResourcesandEnvironment,ShandongAcademyofAgriculturalSciences,Jinan250100,China;4.JINANNEWSTARMACHINECO.LTD.,Jinan250032,China)Abstract:VacuumfryingandfreezedryingwereusedtodryLentinulaedodeschips.Acomprehensiveanalysisofthedriedchipswasperformedontheirsensoryquality,nutritionalcompositionandvolatilecomponentswithGC-MS.TheresultsshowedthatfreezedryingofL.edodeschipswasbetterthanvacuumfryingintermsoftexture,colourandnutritionalcomponents.TherewereconsiderabledifferencesinvolatilecomponentsbetweenthetwoL.edodeschips,andthedifferencesweremainlyembodiedineight-carboncomponentsandesters.Intotal,45volatilecomponentsinfreezedriedchipsand31volatilecomponentsinvacuumfriedchipswereidentified.The1-Octen-3-oland1,2,3,5,6-pentathiepanewere6.37%and2.02%respectively,infreezedriedchipsandnoneinvacuumfriedchips.Moreover,muchnonylaldehydeandesterswereidentifiedinvacuumfriedchips.Inaddition,alkaneswerealsoformedinthetwoL.edodeschips.Thestudyprovidesthebasisforconsumerstomeettheirproductdemandswhenselectingfruitandvegetablechips.Keywords:Lentinulaedodeschips;Vacuumfrying;Freezedrying;nutrition;volatilecomponents;GC-MS香菇[Lentinulaedodes(Berk.)Sing]，又名香蕈、香菌、香信、花菇。隶属于真菌门、担子菌纲、口蘑科、香菇属[1]。香菇不仅营养丰富，兼具良好的保健功能和较高的药用价值[2]，而且香菇中特有的香菇精及其他八碳挥发性化合物赋予了香菇浓郁的蘑菇香味，使其不但位列草菇、平菇、白蘑菇之上，而且素有“真菌皇后”之誉[3]。香菇脆片是一种新型休闲食品，采用一定的干燥工艺将新鲜香菇进行脱水制成，使其在保证香菇营养和风味的同时，延长了货架期，且具有方便性。目前常采用真空低温油炸工艺对其进行加工。真空低温油炸是在低温低压低氧的环境下对物料进行油水替换脱水，可有效降低高温对原料营养及感官品质的破坏，减少了有害物质的生成，有效降低产品的含油率。近年来真空低温油炸工艺发展迅速，国内外对其研究也较多。如日本YamazakiTastuo等[4]发明了一种在真空低温状态下制备油炸脱水苹基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-24）作者介绍：高兴洋（1989-），女，硕士研究生，研究方向为食品营养与化学。E-mail:[e-mail]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:[e-mail]2015-05-1914:09果的方法。潘牧等[5]对真空低温油炸薯片工艺进行了研究，确定了薯片真空低温油炸昀优工艺参数。裴斐等[6]以杏鲍菇为原料，对真空低温油炸杏鲍菇工艺进行了优化。但真空低温油炸对产品营养成分的破坏仍不可忽略且对产品色泽等感官品质影响较大，于是目前国内外学者试图采用真空冷冻干燥工艺替代真空低温油炸工艺对果蔬进行脱水干燥加工。如Hammami等[7]通过响应曲面法研究并优化了草莓的冷冻干燥工艺。章斌等[8]进行了香蕉片的真空冷冻干燥工艺研究。真空冷冻干燥工艺在保证产品感官品质、营养等方面具有不可比拟的优势，它是将物料中的水冻结成冰后在真空环境下对其进行低温加热，使物料中水分直接升华进行脱水，有效减少了高温加工过程中对原料营养、活性物质等的破坏。但真空冷冻干燥工艺生产周期长、耗电量大仍限制了其发展。固相微萃取技术（solid-phasemicroextraction,SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS）分离与鉴定样品中的挥发性风味成分已经广泛应用于食品、制药、化工等领域。SPME通过固相萃取头对密闭容器中待测样品的挥发性风味成分进行吸附提取，然后通过萃取头解吸使得香气成分进入色谱仪进行色谱分析，GC-MS技术同时结合气相色谱的高效分离性和质谱的高灵敏性优点，实现挥发性风味物质的定性和半定量分析。本研究以产品感官品质、营养成分、挥发性风味成分为指标，对采用真空冷冻干燥工艺和真空低温油炸工艺生产的香菇脆片进行对比研究，为以香菇为原料的脱水干燥生产提供理论指导，以满足生产及消费的需要。1材料与方法1.1材料与试剂新鲜香菇购于济南八里桥蔬菜水果批发市场。食盐中盐青岛盐业有限公司；白砂糖湛江市金丰糖业有限公司；麦芽糊精山东西王糖业有限公司；食用棕榈油益海嘉里-金龙鱼公司。硫酸铜、硫酸钾、蒽酮、硫酸、硼酸、氢氧化钠、石油醚等均为分析纯，购于南京化学试剂有限公司；可溶性蛋白试剂盒购于南京建成生物工程研究所。1.2主要仪器与设备真空低温油浴脱水设备(VF)XSD-60型济南新思达机械有限公司；12L真空冷冻干燥机美国Labconco公司；GYX515便携式色差仪上海嘉标测试仪器有限公司；TA-XT2i型质构仪英国StableMicroSystem公司；101-3A电热鼓风干燥机上海苏进仪器设备有限公司；HH-6数显恒温水浴锅江苏国华电器有限公司；722型可见分光光度计上海菁华科技仪器公司；RX/RJ索式脂肪抽取仪德国维根丝公司；2300凯氏自动定氮仪Foss公司；50/30μmDVB/CAR/PDMS固相萃取头美国Supelco公司；15mL顶空固相萃取瓶美国Supelco公司；7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪美国Agilent公司1.3试验方法1.3.1香菇脆片前处理按照前期预实验优化结果对新鲜香菇进行去蒂、清洗后沥干水分并纵向切成1cm厚的薄片，然后按料液比1:5（g/ml）的比例称取香菇并置于含18%麦芽糊精、1.3%盐、8%糖的浸渍液中90℃浸渍7min，将浸渍后的香菇用流动水漂洗1min并控干水分后，置于-35℃冰柜中冷冻10h。1.3.2真空低温脱水工艺条件经过前处理后的香菇分别采用真空低温油炸和真空冷冻干燥进行脱水处理，其中脱水过程采用前期预实验优化的工艺参数。具体工艺参数如下：真空低温油炸工艺条件：取上述冷冻后的香菇置于真空低温油炸脱水设备中，并在真空度为0.096±0.001Mpa，油炸温度为90±5℃的条件下进行真空低温油炸40min，然后以350r/min的脱油转速脱油4min。使香菇脆片中的水分含量降至5%以下。真空冷冻干燥工艺条件：取上述冷冻后的香菇置于真空冷冻干燥机中，并在真空度为0.1Mpa，温度为30℃的条件下进行真空冷冻干燥43h。使香菇脆片中的水分含量降至5%以下。1.3.4质构特性测定采用TA-XT2i型质构仪对两种加工工艺生产的香菇脆片进行硬度和脆度测定，测定探头采用HDP-BSK型，测定程序采用三点支架破碎法[9,10]。以样品破碎时仪器上支架所需昀大力表示硬度（g），所需力越大表示样品硬度越大，样品达到破碎点时上支架移动的距离表示脆度（g），距离越小表示样品脆性越大。测试参数为：触发力5g，测试前速度3.0mm/s，测试速度2mm/s，测试后速度为10.0mm/s，测试距离为8.0mm。每种香菇脆片样品测试6次，取平均值。1.3.5色泽测定利用GYX515便携式色差仪对两种香菇脆片样品色泽进行测定，测定结果用L值（亮度/暗度）、a值（红度/绿度）和b值（蓝度/黄度）表示。每种香菇脆片样品测6次，取平均值。1.3.6体积皱缩率测定采用小米置换法[11]测定样品的体积。用公式(1)、(2)计算。213/VVcmV（1）%100%/干前干后干前VVVVs（2）V表示香菇的体积；V1表示香菇与小米的总体积；V2表示小米的体积；Vs表示体积收缩率；V干前表示干燥前香菇的体积；V干后表示干燥后香菇的体积。1.3.7多糖含量测定采用蒽酮-硫酸比色法[12]对样品多糖含量进行测定，以葡萄糖作为标准品。1.3.8总蛋白含量测定参考GB/T5009.5-2010《食品中蛋白质的测定》，采用FOSS自动凯氏定氮仪法。1.3.9可溶性蛋白的测定采用考马斯亮蓝蛋白试剂盒测定。1.3.10脂肪含量测