减油香菇酱工艺优化及天然抗氧化剂的筛选研究.pdf

第 30 卷 第 3 期 天 津 农 学 院 学 报 Vol.30，No.3 2023 年 6 月 Journal of Tianjin Agricultural University June，2023 收稿日期：2021-10-07 基金项目：天津市科技计划项目（16YFNZNC00020）；甘肃省平凉市苹果深加工关键技术开发项目（20ZYCGSN00450）作者简介：李想（1996），女，硕士在读，研究方向：食品安全与加工。E-mail：。通信作者：张平平（1971），女，教授，博士，研究方向：食品安全与加工，动植物活性物质研究及产品开发。E-mail：672136215 。肖萍（1986），女，副教授，博士，研究方向：食品安全与加工，食品生物技术。E-mail：。文章编号：1008-5394（2023）03-0026-06 DOI：10.19640/ki.jtau.2023.03.006 减油香菇酱工艺优化及天然抗氧化剂的筛选研究 李想1，张平平1，通信作者，张焕1，兰智翔1，肖萍1,2，通信作者，胡腾蛟3（1.天津农学院 食品科学与生物工程学院，天津 300392；2.天津春发生物科技集团有限公司，天津 300300；3.天津味沁百家科技发展有限公司，天津 300399）摘 要：为研究制备含油量低的香菇酱，选择适宜于减油后香菇酱的天然抗氧化剂，以新鲜香菇和黄豆酱为主要原料，研究改进护色、脱水、腌制、炒制等加工工艺，以腌制代替传统油炸工艺，通过单因素和正交试验，确定减油香菇酱最适加工工艺；并在减油香菇酱中分别添加天然抗氧化剂VE、茶多酚（TP），及化学抗氧化剂特丁基对苯二酚（TBHQ）为阳性对照，定期测定香菇酱的酸价和过氧化值，比较不同抗氧化剂的效果。结果表明：减油香菇酱的最适加工工艺护色剂添加量为Vc 0.2%、柠檬酸 0.1%、食盐 0.75%；香菇在热风干燥 45 下脱水时间 40 min、腌制时间为 30 min，大豆油添加量 50%，杀菌时间为 25 min，杀菌温度为 100。此条件下制作的香菇酱脂肪含量为36%，比同类香菇酱降低了 33%。在抗氧化剂添加量均为 0.01%时，茶多酚对香菇酱的抗氧化效果优于 VE，添加茶多酚的香菇酱，过氧化值和酸价与对照组相比分别低了 44.46%和 43.31%。本研究在传统香菇酱制作工艺上进行了改进，去除了油炸，增加了腌制工艺，降低了油脂的含量，选出了适用的天然抗氧化剂茶多酚，加工的减油香菇酱产品风味良好，具有很好的应用价值。关键词：香菇酱；减油；工艺；抗氧化 中图分类号：TS255.53；TS255.36 文献标识码：A Research on optimization of reduced oil mushroom sauceand screening of natural antioxidants Li Xiang1,Zhang Pingping1,Corresponding Author,Zhang Huan1,Lan Zhixiang1,Xiao Ping1,2,Corresponding Author,Hu Tengjiao3（1.College of Food Science and Bioengineering,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300392,China;2.Tianjin Chunfa Bio-technology Group Co.Ltd.,Tianjin 300300,China;3.Tianjin Weiqin Baijia Technology Development Co.Ltd.,Tianjin 300399,China）Abstract:In order to study the preparation of shiitake mushroom sauce with low oil content and select natural antioxidants suitable for reduced oil shiitake sauce,fresh shiitake mushrooms and soybean paste were used as the main raw materials to study the improvement of color protection,dehydration,pickling,and frying.Pickling instead of traditional frying technology was chosen to determine the most suitable processing technology for reduced oil mushroom sauce through single factor and orthogonal experiments;natural antioxidants VE,tea polyphenols（TP）,and chemical antioxidants were added to reduced oil mushroom sauce.The oxidant tert-butyl hydroquinone（TBHQ）as a positive control,the acid value and peroxide value of the mushroom sauce were measured regularly to compare the effects of different antioxidants.The results showed that the optimal processing technology of reduced-oil mushroom sauce was Vc 0.2%,citric acid 0.1%,and salt 0.75%;the dehydration time of mushroom was 40 min;the pickling time was 30 min;the addition of soybean oil was 50%,the sterilization time was 25 min,and the sterilization temperature was 100.The fat content of the mushroom sauce made under this condition was 36%,which was 33%lower than the similar mushroom sauce.When the amount of antioxidant added was 0.01%,the antioxidant effect of tea polyphenols on the mushroom sauce was better than that of VE.The peroxide value and acid value of the mushroom sauce with tea polyphenols were 44.46%and 43.31%lower than those of the control group.In this study,the traditional mushroom sauce production process was improved,the frying process was removed,the pickling process was increased,the fat content was reduced And the applicable natural antioxidants were selected.The product under those conditions has a good flavor and has good application value.Key words:mushroom sauce;oil reduction;craft;anti-oxidation 香菇是药食同源食物，除了富含蛋白质、维生素及矿物质外，还含有香菇多糖1，具有降血压、降血脂、抗菌、抗病毒2、抗肿瘤3、抗氧化等功效4。我国是香菇生产第一大国，香菇已经成为继第 3 期 李想，等：减油香菇酱工艺优化及天然抗氧化剂的筛选研究 27我国粮食、蔬菜、果品之后的第四大种植产业。香菇大多以干制品、鲜食、香菇罐头、香菇酱等为主，其中香菇酱是香菇制品比较常见的一种调味品。为延长传统香菇酱保质期，在制作时加入了大量的油、盐、化学防腐剂及抗氧化剂。研究发现，大多香菇酱脂肪和盐含量分别为 54%和 4%左右。添加抗氧化剂可减少香菇酱中油脂氧化酸败，常用的抗氧化剂主要有丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）及特丁基对苯二酚（TBHQ）等化学合成抗氧化剂5，但化学合成抗氧化剂存在一定的毒性和致癌风险，许多国家也严格对这些化学合成抗氧化剂规定了使用量。因此，以香菇为原料开发新型营养健康的香菇酱已经成为发展趋势。本研究以新鲜香菇、黄豆酱为主要原料，拟以腌制代替传统油炸的香菇酱加工工艺，筛选天然抗氧化剂，制备减油香菇酱，为香菇酱的开发和利用提供一种新的思路，也为需要低油食品的人群提供一种新型营养健康的食品。1 材料与方法 1.1 材料与试剂 新鲜香菇，天津市齐心农业集团；大豆油、葱、姜、蒜、黄豆酱、豆豉、白糖、鸡精、花生碎、芝麻、辣椒面、香辛料、盐均为市售；柠檬酸，河南昌盛食品添加剂有限公司；VE、Vc，河南润诚化工产品有限公司；茶多酚（有效物质质量分数95%），河南润诚化工产品有限公司；TBHQ（有效物质质量分数98%），山东优索化工科技有限公司；葡萄糖、胰蛋白胨、酵母浸膏、琼脂、氯化钠、冰乙酸、三氯甲烷、饱和碘化钾、硫代硫酸钠、石油醚、无水硫酸钠、淀粉指示剂、乙醚、无水乙醇、氢氧化钾、酚酞等均为分析纯。1.2 仪器与设备 JA2003 电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；C21-SDHC15X 电磁炉，浙江苏泊尔股份有限公司；WRH-100AB 闭环除湿热泵干燥机，正旭新能源设备科技有限公司；AW-1 型智能水分活度仪，无锡市碧波电子设备厂；HWS28 型电热恒温水浴锅，上海恒科学仪器有限公司；DLK-5003 旋转蒸发仪，宁波新芝生物科技有限公司；SW-CJ-2FD 洁净工作台，苏州安泰空气技术有限公司。1.3 试验方法 1.3.1 减油香菇酱制作工艺流程 新鲜香菇筛选清洗护色杀青切 丁脱水腌制炒酱灌装杀菌封盖成品。主要操作要点如下：筛选清洗。挑选无霉变、无虫害、大小均匀的鲜香菇，去除杂质，仔细清洗干净至表面无泥沙和污物。护色。将清洗过的香菇用护色剂（Vc、食盐、柠檬酸）在常温下浸泡护色 10 min。杀青。将护色过后的香菇在 100 水中煮 5 min，去除香菇过重的香菇味和土味。切丁、脱水。将香菇切成大小均匀的香菇丁热风干燥 45 进行脱水。腌制。将脱水的香菇丁放入蒜末、姜末、糖、香辛料常温下（25）腌制一定时间。炒酱。待油温升高至 170 时，加入香辛料后炒酱。灌装、杀菌。炒好的酱趁热装进玻璃瓶，在 100 的恒温水浴锅中加热排气，待中心温度达到 85 后迅速拧紧瓶盖，在 100 条件下杀菌 20 min6。1.3.2 减油香菇酱加工工艺试验方案 单因素试验。以护色剂（Vc、食盐、柠檬酸），脱水时间（10、20、30、40、50 min），腌制时间（0、10、20、30、40、50 min）及大豆油添加量（40%、45%、50%、55%、60%），分别进行单因素试验，考察各因素对香菇酱风味的影响。护色剂正交试验。根据单因素试验结果，进行护色剂正交试验，具体因素水平见表 1。表 1 护色剂正交试验因素水平表%水平 因素 Vc（A）柠檬酸（B）食盐（C）1 0.12 0.10 0.50 2 0.16 0.15 0.75 3 0.20 0.20 1.00 1.3.3 减油香菇酱抗氧化剂对比试验方案 参考 GB/T 276020147，按照 1.3.1 工艺制作的香菇酱中抗氧化剂 VE、茶多酚、TBHQ 的添加量均为 0.01%，将混合均匀的样品均放置于 57 恒温培养箱中，每隔 3 d 取其分装样品，测定其酸价、过氧化值。1.3.4 产品品质检测方法 1.3.4.1 减油香菇酱的感官评定方法 选取几位有一定感官评价基础的食品学院的天 津 农 学 院 学 报 第 30 卷 28同学组成感官评定小组，从色泽、气味、口感、组织形态 4 个方面对减油香菇酱的整体风味进行感官评定，并结合香菇酱特征特性制作评分标准，满分为 10 分，香菇酱评定标准参照表 2。表 2 减油香菇酱感官评定标准 感官指标（占比）优（810分）良（68分）中（46分）差（04分）色泽（25%）酱整体红润，色泽红亮清润 酱体较润，颜色呈棕褐色 光泽较差，颜色偏暗 颜色暗淡，无光泽 气味（25%）有香菇香味和辣椒的辣味，无杂味 具有香菇酱应有的香气 酱味或辣椒味较重，不协调 异味重 组织形态（25%）香菇粒大小均匀，酱体均匀不流散 香菇粒和酱、油分均匀，整体协调 酱体稀稠不均匀，颗粒分布不均匀 酱体分散 口感（25%）口感醇厚，香辣可口 咸鲜适中，香菇咀嚼性较好 口感一般，菇粒较硬 口感太辣或太咸，菇粒坚硬 1.3.4.2 减油香菇酱理化指标和微生物指标检验方法 水分含量的测定：参照 GB 5009.32016 中的直接干燥法测定8；脂肪含量的测定：参照 GB 5009.62016 中的索氏抽提法测定9；水分活度的测定：通过使用 AW-1 型智能水分活度仪进行测定；酸价的测定：参照 GB 5009.2292016 中冷溶剂指示剂滴定法测定10；过氧化值的测定：参照GB 5009.2272016 中的滴定法测定11；菌落总数的测定：参照 GB 4789.22016 中的方法测定12。1.3.5 数据处理 采用 SPSS 22.0 对试验数据进行方差分析，并在 0.05 显著性水平下进行 LSD 和 Duncan 多重比较，所得结果进一步用 Excel 2010 作图。2 结果与分析 2.1 减油香菇酱制作工艺优化 2.1.1 护色剂添加量对减油香菇酱风味的影响 通过设置不同护色剂种类和不同添加量对香菇进行护色，结果见图 1、图 2 和图 3。图 1 Vc 添加量对香菇酱的影响 图 2 柠檬酸添加量对香菇酱的影响 图 3 食盐添加量对香菇酱的影响 由图 1图 3 可知，不添加护色剂时，香菇酱颜色暗淡，随着 Vc、食盐和柠檬酸这些护色剂的加入，香菇的颜色由暗沉逐渐变为红润清亮，当护色剂添加量 Vc 0.2%、柠檬酸 0.15%、食盐 1%时，香菇酱的感官评分分别达到最高。Vc 和柠檬酸添加量过高会增加酸味，食盐添加过多会增加咸味，影响香菇酱本身的香味和口感，同时添加过多的护色剂会加重产业经济负担。因此，单因素试验最佳护色剂添加量为 Vc 0.20%，柠檬酸为0.15%，食盐 1.00%。设置其他试验因素均相同，根据护色剂单因素试验得到的结果，设置试验水平，按照正交表第 3 期 李想，等：减油香菇酱工艺优化及天然抗氧化剂的筛选研究 29进行护色剂复配，对香菇丁进行护色，试验及极差分析结果见表 3。表 3 护色剂正交试验设计与结果 试验号 A B C 感官评分/分 1 1 1 1 7 2 1 2 2 6 3 1 3 3 6 4 2 1 2 9 5 2 2 3 8 6 2 3 1 7 7 3 1 3 8.9 8 3 2 1 7.5 9 3 3 2 8 K1 19.0 24.9 21.5 K2 24.0 21.5 23.00 K3 24.4 21.0 22.9 K1 6.33 8.30 7.17 K2 8.00 7.17 7.67 K3 8.13 7.00 7.63 极差R 0.70 0.60 0.40 因素主次顺序 ABC 优水平 A3 B1 C2 优组合 A3B1C2 由表 3 正交试验结果的极差值R可见知，影响香菇酱感官评分的 3 个因素的主次顺序为 A BC，即 Vc柠檬酸食盐。将各个因素的R值大小进行比较，发现此正交试验条件下最适组合为A3B1C2，即Vc 0.2%、柠檬酸0.1%、食盐0.75%。表 3 中感官评分最高组合是 A3B1C3，分值为 8.9，添加量为 Vc 0.20%、柠檬酸 0.1%、食盐 1.00%，为获得最佳组合对这两组组合进行了验证试验，验证试验结果显示，组合 A3B1C2感官评分为 9.2，略高于 A3B1C3，故最佳护色剂复配添加量为 Vc 0.20%、柠檬酸 0.1%、食盐 0.75%。2.1.2 脱水时间对减油香菇酱风味的影响 通过设置不同脱水时间对减油香菇酱的影响，观察不同脱水时间下减油香菇酱的色泽、气味、组织形态、口感来评判香菇酱酱的风味差异，感官评定结果见图 4。图 4 脱水时间对减油香菇酱风味的影响 香菇酱的风味随着脱水时间的延长而变化，当脱水时间达到 40 min 时，口感最好，软硬适中，脱水时间过长时，香菇颗粒变硬13，感官评分下降。所以最佳脱水时间为 40 min。2.1.3 腌制时间对减油香菇酱风味的影响 确定其他试验因素相同，通过单因素试验设置不同腌制时间，感官评分结果见图 5。图 5 腌制时间对香菇酱的影响 由图5可知，不腌制直接对香菇进行炒制时，香菇酱的整体评分较低，随着腌制时间的不断延长，感官评分在逐渐升高，在腌制 30 min 时感官评分达到最高值，香菇已完全和腌料混合，但是继续延长腌制时间对减油香菇酱风味反而有降低趋势，因此选择腌制时间 30 min。2.1.4 油添加量对减油香菇酱风味的影响 确定其他试验因素相同，通过单因素试验添加不同量大豆油，感官评分结果见图 6。图 6 大豆油添加量对香菇酱感官的影响 由图 6 可知，随着大豆油添加量的增多，香菇的香味增加，感官评分不断增高，当大豆油添加量为 50%时，香菇酱的风味最好，口感和感官评分达到最高，随着大豆油添加量不断增多，香菇酱逐渐变得油腻14，感官评分下降。因此大豆油最佳添加量为 50%。2.2 抗氧化剂对比试验 2.2.1 抗氧化剂对减油香菇酱抗氧化效果的影响 添加不同抗氧化剂 VE、TP 以及 TBHQ 对香菇酱过氧化值和酸价的影响见图 7、图 8。天 津 农 学 院 学 报 第 30 卷 30 图 7 不同抗氧化剂对香菇酱过氧化值的影响 图 8 不同抗氧化剂对香菇酱酸价的影响 由图 7图 8 可知，添加 VE的香菇酱在储存期间，过氧化值在第 6 天与空白组有显著差异 （P0.05），其他时间基本与空白组无差异15；酸价与空白组基本无差异；在储存 15 d 时，过氧化值和酸价与对空白组相比分别低了3.60%和8.11%。添加茶多酚的香菇酱在储存期间，过氧化值在 315 d 与空白组有显著差异（P0.05），酸价与空白组有显著差异（P0.05），过氧化值和酸价与空白组相比分别低了 44.46%和 43.31%。添加 TBHQ的香菇酱在储存期间，过氧化值在 315 d 与空白组有显著差异（P0.05），酸价与空白组有显著差异（P0.05），添加 TBHQ 的香菇酱过氧化值和酸价与空白组相比分别低了 51.14%和 36.86%。2.2.2 不同抗氧化剂对减油香菇酱抗氧化效果的比较分析 不同抗氧化剂对减油香菇酱的过氧化值和酸价的比较分析见表 4 和表 5。表 4 不同抗氧化剂对香菇酱过氧化值的影响 抗氧化剂 过氧化值/g100g-1 0 d 3 d 6 d 9 d 12 d 15 d VE 0.3440.06Ae 0.6920.01Ad 0.5380.06Ad 1.3660.11Ac 2.5460.08Ab 3.1150.22Aa TP 0.2720.02Ae 0.5860.03Bd 0.4930.01Bd 0.9130.07Bc 1.4280.09Bb 1.7950.04Ba TBHQ 0.3040.01Ae 0.5910.03Bd 0.5810.04ABd 0.9040.04Bc 1.2130.01Bb 1.5790.01Ba 注：大写字母表示同一储存时间添加不同抗氧化剂之间的差异性，小写字母表示添加同一抗氧化剂在不同储存时间的差异性（P0.05）。下同 表 5 不同抗氧化剂对香菇酱酸价的影响 抗氧化剂 酸价/mgg-1 0 d 3 d 6 d 9 d 12 d VE 1.4350.03Ae 1.6640.02Ad 1.8760.02Ac 2.1750.01Ab 2.4930.01Aa TP 1.1820.01Be 1.4350.01Cd 1.3190.01Cc 1.4960.01Cb 1.5380.01Ca TBHQ 1.4670.01Ae 1.5250.01Bd 1.6040.01Bc 1.6720.03Bb 1.7130.01Ba 由表 4表 5 可以看出，添加不同抗氧化剂的香菇酱过氧化值和酸价随均随储存时间的延长而增加。在储存 3 d 后，不同抗氧化剂对香菇酱过氧化值和酸价影响差异显著（P0.05）16。抗氧化剂在香菇酱中抑制过氧化值效果由强到弱依次是TBHQ茶多酚VE。不同抗氧化剂在香菇酱中抑制酸价效果由强到弱依次是茶多酚TBHQVE。2.3 产品指标检测结果 通过对照并参考行标和企标17，对制得的香菇酱进行了感官检验、理化检验和微生物指标检验，结果见表 6表 7。表 6 理化指标测定结果 检测项目 测定值 标准要求 T/SZZL 0022021 水分/g100g-1 11.0 85 脂肪/g100g-1 36.0 酸价（以脂肪计，KOH）/mgg-1 1.4 5 过氧化值（以脂肪计）/g100g-1 0.18 0.25 注：表中“”表示标准中对脂肪含量未作要求 表 7 微生物指标测定结果 检测项目 测定值 指标 菌落总数/CFUg-1 100 10 000 大肠菌群/MPNg-1 10 30 霉菌 未检出 未检出 第 3 期 李想，等：减油香菇酱工艺优化及天然抗氧化剂的筛选研究 31由表 6表 7 可知，通过对照并参考行业标准T/SZZL 002202118，对制得的香菇酱进行相关指标检验。市售蘑菇酱脂肪含量 54%，减油蘑菇酱脂肪含量降低了 33%，理化指标和微生物指标均符合相关标准19。3 结论 在传统香菇酱制作工艺研究的基础上，通过改良加工工艺，降低其脂肪含量，并对比选择合适的天然抗氧化剂20。优化后减油香菇酱的最佳工艺条件为：护色剂VC添加量0.2%、柠檬酸0.1%、食盐 0.75%、脱水时间 40 min、腌制时间 30 min、大豆油添加量 50%；制成的香菇酱色泽鲜艳，香气浓郁，符合标准要求。在天然抗氧化剂添加量（质量分数）为 0.01%和储存温度为 57 时，TBHQ 和茶多酚在香菇酱中表现出较好的抗氧化效果（P0.05），在储存 15 d 时，过氧化值与对照组相比分别低了 44.46%和 51.14%，酸价与对照组相比分别低了 43.31%和 36.86%，因此茶多酚可应用于减油香菇酱的抗氧化领域21。参考文献：1 WU T，WANG J，ZHANG Y，et al.Lentinan protects against pancreatic-cell failure in chronic ethanol consumption-induced diabetic mice via enhancing-cell antioxidant capacityJ.Journal of Cellular and Molecular Medicine，2021，25（13）：6161-6173.2 ZHANG Y，LIU Y，ZHOU Y，et al.Lentinan inhibited colon cancer growth by inducing endoplasmic reticulum stress-mediated autophagic cell death and apoptosisJ.Carbohydrate Polymers，2021，267：118154.3 RAO Z，DONG Y，ZHENG X，et al.Extraction,purification，bioactivities and prospect of lentinan：A reviewJ.Biocatalysis and Agricultural Biotechnology，2021，37：102163.4 倪旭东.香菇和秀珍菇干品理化特征及其抗氧化活性的研究D.温州：温州大学，2020.5 王娴，崔龙，范家霖，等.适宜于花生酱抗氧化应用的天然抗氧化剂筛选J.包装工程，2021，42（9）：160-168.6 廉春毅.杏鲍菇酱罐头的研制及 HACCP 在其生产中的应用D.太谷：山西农业大学，2015.7 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品添加剂使用标准：GB/T 27602014S.北京：中国标准出版社，2014.8 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中水分的测定：GB/T 5009.32016S.北京：中国标准出版社，2016.9 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中脂肪的测定：GB/T 5009.62016S.北京：中国标准出版社，2016.10 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中酸价的测定：GB/T5009.2292016S.北京：中国标准出版社，2016.11 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中过氧化值的测定：GB/T 5009.2272016S.北京：中国标准出版社，2016.12 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品微生物学检验菌落总数测定：GB/T 4789.22016S.北京：中国标准出版社，2016.13 孟敏.杏鲍菇酱加工及其保藏的研究D.无锡：江南大学，2012.14 刘馥源，黄占旺，覃财华，等.响应面法优化鲜辣香菇酱加工工艺J.中国调味品，2021，46（2）：13-18.15 曹鑫明.芝麻酚的抗氧化、抑菌活性及抑菌机理研 究D.临汾：山西师范大学，2018.16 陈树俊，王婉榕.果蔬-开菲尔藜麦发酵混合冻干食品的研制及抗氧化分析J.保鲜与加工，2021，21（11）：58-63.17 李西腾，徐园园，王江歌，等.发酵型风味鸡腿菇酱的工艺研究J.农产品加工，2015（20）：30-32.18 随州市质量协会.香菇酱：T/SZZL 0022021S.武 汉：湖北省标准化与质量研究院，2021.19 陈莉.杏鲍菇多糖提取工艺优化及其产品研发D.杭州：浙江农林大学，2013.20 吕双双，李书国.植物源天然食品抗氧化剂及其应用的研究J.粮油食品科技，2013，21（5）：60-65.21 崔俊英.天然植物源防腐剂对刺梨原汁的保鲜作用及刺梨果汁的生物学效应研究D.广州：南方医科大学，2014.责任编辑：宗淑萍