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减油香菇酱工艺优化及天然抗氧化剂的筛选研究

2023-09-08李想张平平通信作者张焕兰智翔肖萍通信作者胡腾蛟

天津农学院学报 2023年3期
关键词:护色剂酸价抗氧化剂

李想,张平平,通信作者,张焕,兰智翔,肖萍,2,通信作者,胡腾蛟

(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)

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:

①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。②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。③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。④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。⑤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。⑥炒酱。待油温升高至170 ℃时,加入香辛料后炒酱。⑦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 min[6]。

1.3.2 减油香菇酱加工工艺试验方案

①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。②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 %

1.3.3 减油香菇酱抗氧化剂对比试验方案

参考GB/T 2760—2014[7],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

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 5009.3—2016 中的直接干燥法测定[8];脂肪含量的测定:参照GB 5009.6—2016 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 5009.229—2016 中冷溶剂指示剂滴定法测定[10];过氧化值的测定:参照GB 5009.227—2016 中的滴定法测定[11];菌落总数的测定:参照GB 4789.2—2016 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

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

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>B>C,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。

(1)指导委员会从专业角度对计划进行评估,通常根据5条标准:①只有通过该大型仪器设备科学研究才能取得重大进步;②技术上是否有可实现性及技术创新程度;③参与计划的研究机构的科学技术力量;④相关专业领域潜在用户的可接受性;⑤有助于实现重大科研项目。针对上述五个方面,申请机构必须根据要求提供书面答复。最后,综合各方意见形成评估报告草案,下发委员会所有成员审核并提出修改意见。

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。

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(P<0.05),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3~15 d 与空白组有显著差异(P<0.05),酸价与空白组有显著差异(P<0.05),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3~15 d 与空白组有显著差异(P<0.05),酸价与空白组有显著差异(P<0.05),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

表5 不同抗氧化剂对香菇酱酸价的影响

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(P<0.05)[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>TBHQ>VE。

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

表7 微生物指标测定结果

由表6~表7 可知,通过对照并参考行业标准T/SZZL 002—2021[18],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(P<0.05),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]。

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