香菇（Lentinus edodes）被誉为“菇中皇后”，因味道鲜美、营养丰富而深受广大消费者喜爱。香菇不仅蛋白质、膳食纤维、矿物质等营养成分含量丰富，而且富含香菇多糖、香菇核酸、香菇多肽等多种活性物质，具有抗菌消炎、抗肿瘤、降低胆固醇、提升免疫力等功效[1-2]，被列为抗癌的资源植物。香菇不仅是日常生活中餐桌上的美食，而且对人体也具保健功能。新鲜香菇的保鲜期一般为3 d～5 d，在保存期内因自身的呼吸作用易导致颜色褐变，水分散失，从而影响食用品质和商品价值。香菇脆片是以新鲜香菇为原料，采用不同的脱水方式而制得的一种香菇即食休闲食品。香菇脆片口感酥脆、营养丰富，不仅符合香菇产业的市场发展需求，更能满足人们的日常饮食消费需求，因此具有广阔的市场开发前景。
目前香菇脆片的生产方式较为成熟，大多为真空油炸膨化、真空冷冻干燥、真空微波干燥、气流膨化技术等。不管采用何种脱水干制工艺都离不开前期预处理，不同的前处理方法对产品最终的品质有不同影响[1]。香菇在热加工中易发生褐变，继而影响香菇脆片的食用品质和商品价值。此外，在目前生产条件下，香菇子实体中二氧化硫严重超标，主要原因是培养基中的硫酸根[3]。因此，香菇易褐变、二氧化硫超标问题一直阻碍香菇产业的发展[4]。本文针对香菇易褐变、二氧化硫残留量高等问题开展护色、脱硫前期预处理，采用过氧化氢法、超声-热烫法、超声-复配护色脱硫剂3种不同的方法分别对香菇片进行预处理，研究其对香菇脆片品质的影响，以期改善香菇脆片色泽，降低二氧化硫残留量，从而提高香菇脆片的加工品质和食用安全性。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
香菇（808菌种）：河北遵义食用菌农业合作社；棕榈油：天津市聚龙粮油有限公司；过氧化氢、柠檬酸、VC、乙醇、盐酸、可溶性淀粉、乙酸铅、改性聚醚消泡剂、碘标准滴定溶液、葡萄糖、苯酚、硫酸（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
TA.XT Plus质构仪：英国Stable Micro-Systems公司；KQ-500Z超声波发生器：昆山市超声仪器有限公司；722S可见分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；GB-70真空低温油炸机：诸城市国邦机械有限公司；PL3002型电子天平：梅特勒-托利多有限公司；食品粉碎机：九阳股份有限公司；STAW500自动冰浴式多功能蒸馏仪：山东东易日盛仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
原料验收→修整、清洗→沥水→杀青→冷却→切片→护色、脱硫→浸渍→沥干→速冻（-24℃，10 h～12 h）→真空油炸（真空度-0.06MPa，75℃～80℃，40min～45 min）→真空脱油（300 r/min、5 min）→调味→包装
1.3.2 超声-复配护色脱硫剂最佳工艺条件的确定
优选外形完整，无褐变的香菇去除根蒂、清洗、沥水后放入沸水中杀青4 min，冷却后切成厚度为（5.00±0.50）mm的薄片，立即进行护色、脱硫处理，然后经速冻、真空油炸、真空脱油得到香菇脆片。以过氧化氢质量浓度（0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%）、超声波功率（100、150、200、250、300 W）、VC质量浓度（0.30%、0.40%、0.50%、0.60%、0.70%）、柠檬酸质量浓度（0.80%、0.90%、1.00%、1.10%、1.20%）为考察因素，以褐变抑制率及二氧化硫残留量为考察指标，根据前期单因素试验结果确定各因素的试验水平，并进行四因素三水平正交试验设计，因素水平见表1。
表1 正交试验因素水平
Table 1 Factor level of orthogonal test
水平因素A过氧化氢质量浓度/%B超声波功率/W C VC质量浓度/%D柠檬酸质量浓度/%1 0.04 150 0.50 1.00 2 0.05 200 0.60 1.10 3 0.06 250 0.70 1.20
1.3.3 不同前处理方法
过氧化氢组：将香菇切片后放入1.20%过氧化氢溶液中，调节溶液pH值至7.5，浸渍1 h，过滤后水洗多次至中性，沥干水分。超声-热烫组：将香菇切片后放入0.5%食盐溶液中，并置于超声波发生器内，在超声波功率250 W、85℃条件下烫漂处理5 min，漂洗后沥干水分。超声-复配护色脱硫剂组：将香菇片置于200 W超声波发生器，在VC质量浓度0.70%、柠檬酸质量浓度1.10%的复配护色剂中浸泡30 min，漂洗沥水后放置于200 W超声波发生器中，用质量浓度0.06%的过氧化氢溶液浸泡1 h。沥干后按照1.3.1工艺流程进行速冻、真空油炸、真空脱油，最终得到香菇脆片成品。同时将未经过前处理的香菇脆片设立为对照组。
1.3.4 褐变抑制率测定
参考刘俊围等[5]的方法并稍作修改。分别称取5.00 g经过氧化氢、超声-热烫、超声-复配护色脱硫剂处理的香菇脆片，加入60 mL 0.30 mol/L磷酸盐缓冲溶液（pH7.0）进行匀浆，静置60 min后，以3 500 r/min离心15 min，取上清液，在450 nm波长处测吸光度。以未经护色处理为对照组，每组重复试验3次，取平均值，并按式（1）计算褐变抑制率。
式中：R为褐变抑制率，%；A0为护色处理组吸光度；Am为对照组的吸光度。
1.3.5 二氧化硫含量测定
参考李昇林[6]的方法并稍作修改。将过氧化氢组、超声-热烫组、超声-复配护色脱硫剂组的香菇脆片，用食品粉碎机粉碎后，称取粉碎均匀的样品5.00 g，用100 mL蒸馏水冲洗并插入含有乙酸铅溶液的装置中。将得到的吸收液在冰水浴中冷却10 min，然后加入15 mL浓盐酸，定容至刻度摇匀后过滤得滤液，用1%淀粉溶液滴定至溶液变色且30 s内不褪色，记下所用标准液体积。设未经处理香菇组为对照组，每组重复试验3次，取平均值，并按式（2）计算二氧化硫含量。
式中：X为二氧化硫含量，mg/kg；A为处理组溶液消耗碘标准滴定液体积，mL；B为空白组消耗碘标准滴定液的体积，mL；C为碘标准滴定液摩尔浓度，mol/L；0.032为1 mL碘标准滴定液（1 mol/L）相当于二氧化硫的质量，g；W为样品质量，g。
1.3.6 硬度和脆度测定
参考文献[7]的方法并稍作修改，采用质构仪按如下条件测定。探头型号为HDP/3PB三点弯曲探头；操作模式为测前速率：5.0 mm/s；测试速率：3.0 mm/s；测后返回速率：8.0 mm/s；下压距离：10 mm。硬度以上支架到样品破碎所用最大力表示，所用力越大，表示硬度越大；脆度用上支架到样品破碎点所移动的距离来表示，距离越小表明脆度越大[8]。每样随机选取3个点，平行测试10次，取平均值。
1.3.7 体积皱缩比测定
采用小米置换法[9]测定样品体积。按公式（3）、（4）计算体积皱缩比。
式中：V为香菇脆片体积，cm3；V总为香菇与小米的总体积，cm3；V 小米为小米的体积，cm3；T为体积皱缩比；V 处理为经处理后香菇脆片的体积，cm3；V 未处理为未处理的新鲜香菇片体积，cm3。
1.3.8 多糖含量测定
多糖含量采用苯酚-硫酸法测定[10]。
1.3.9 感官评价
由20位具有食品感官评价经验的人员组成感官评价小组，从产品色泽、形态、滋味、口感4个方面进行综合评价，具体感官评分标准见表2。
表2 香菇脆片感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation standard of Lentinus edodes chips
评价指标 评分标准 评分 总分（100分）色泽 褐变明显、色泽暗淡 1～10 20轻微褐变、色泽较暗 11～15基本无褐变、色泽正常 16～20形态 皱缩明显、菇体破碎 1～10 20较皱缩、菇体些许破碎 11～15外形正常、菇体完整 16～20滋味 香菇风味过淡、产品味道差 1～10 30香菇风味正常、产品味道一般 11～20香菇风味浓郁、具有产品特有滋味 21～30口感 偏软或偏硬，不酥脆 1～10 30较硬、较酥脆 11～20硬度适中、非常酥脆 21～30
1.4 数据处理
运用Origin 8.0软件对数据处理并绘图，采用SPSS 24.0统计软件中的单因素方差分析Duncan’s多重比较法分析数据间的显著差异，P＜0.05表示差异显著，每组试验重复测定3次。
2 结果与分析
2.1 正交试验优化超声-复配护色脱硫剂工艺
正交试验结果分析见表3。
表3 正交试验结果分析
Table 3 Analysis table of orthogonal test results
试验号A过氧化氢质量浓度B超声波功率C VC质量浓度D柠檬酸质量浓度褐变抑制率/%二氧化硫残留量/（mg/kg）1 1 1 1 1 38.42 92.80 2 1 2 2 2 43.36 86.40 3 1 3 3 3 44.54 88.90 4 2 1 2 3 45.86 89.20 5 2 2 3 1 46.42 90.50 6 2 3 1 2 44.28 85.40 7 3 1 3 2 50.46 70.30 8 3 2 1 3 48.86 68.90 9 3 3 2 1 51.22 75.80 k1 42.100 44.913 43.853 45.353 k2 45.520 46.213 46.813 46.033 k3 50.180 46.680 47.140 46.420 R1 8.073 1.767 3.287 1.067 k1' 89.367 84.100 82.367 86.367 k2' 88.367 81.933 83.800 80.700 k3' 71.667 83.367 83.233 82.333 R2 17.700 2.167 1.433 5.667
由表3中R1值可知，对香菇脆片褐变抑制率影响的因素大小顺序为过氧化氢质量浓度（A）＞VC质量浓度（C）＞超声波功率（B）＞柠檬酸质量浓度（D），香菇脆片褐变抑制率较高的工艺为A3B3C3D3；由R2值分析可知，对香菇脆片二氧化硫残留量影响的因素大小顺序为过氧化氢质量浓度（A）＞柠檬酸质量浓度（D）＞超声波功率（B）＞VC质量浓度（C），二氧化硫残留量较低的工艺参数为A3B2C1D2，由SPSS 24.0软件分析，在B2、B3条件下香菇脆片的褐变抑制率差异不大；C1、C3条件下褐变抑制率差异较大，而二氧化硫残留量却差异不大；D2和D3条件下褐变抑制率差异不大，二氧化硫残留量差异较大。因此考虑生产实际及降低成本，选择B2、C3、D2作为适宜的工艺参数，最终确定超声-复配护色脱硫剂的最优组合为A3B2C3D2，即过氧化氢质量浓度0.06%，超声波功率200 W，VC质量浓度0.70%，柠檬酸质量浓度1.10%。在此条件下进行验证试验，香菇脆片的褐变抑制率为52.43%，二氧化硫残留量为67.50 mg/kg，优于正交试验中的任何一组，因此该工艺条件下处理的香菇脆片可达到较好的护色、脱硫效果。
2.2 不同前处理方法对香菇脆片褐变抑制率的影响
褐变抑制率是评价香菇发生褐变的重要指标之一，直接影响香菇脆片的外观品质。不同前处理方法对香菇脆片褐变抑制率的影响见图1。
图1 不同前处理方法对香菇脆片褐变抑制率的影响
Fig.1 Effects of different pretreatment methods on browning inhibition rate of Lentinus edodes chips
不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图1可知，3种预处理方式对香菇脆片的褐变抑制率均显著高于对照组（P＜0.05）。其中超声-复配护色脱硫剂组处理的香菇脆片褐变抑制率平均值为51.32%，显著高于超声-热烫组和过氧化氢组（P＜0.05）。这是因为过氧化氢抑制了多酚氧化酶和酚类物质的消耗，不同程度地提高了过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活力，有效地增强了抗氧化防护能力，从而抑制了褐变速率[11]。虽然超声波-热烫可通过强烈的热力物理作用，快速降低酶的活性，防止酶促褐变的产生，但过程中易造成组织软化和部分营养物质流失等问题[12-13]。超声-复配护色脱硫剂中含有的柠檬酸和VC可螯合多酚氧化酶活性中心的铜离子，结合超声处理可使酶的活性降低或失活，能有效控制香菇脆片褐变[14-16]。
2.3 不同前处理方法对香菇脆片二氧化硫残留量的影响
二氧化硫含量的高低是衡量食品安全的一项重要标准，食用含二氧化硫量过多的产品会对人体健康造成不良的影响[4]。不同前处理方法对香菇脆片二氧化硫残留量的影响见图2。
图2 不同前处理方法对香菇脆片二氧化硫残留量的影响
Fig.2 Effects of different pretreatment methods on sulfur dioxide residues of Lentinus edodes chips
不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图2可知，3种前处理方式与对照组相比，香菇脆片二氧化硫残留量均显著降低（P＜0.05），其中超声-复配护色脱硫剂组处理后的香菇脆片二氧化硫残留量平均值为69.30 mg/kg，与对照组相比降低了23.68%。显著性分析结果表明，超声-复配护色脱硫剂组的香菇脆片二氧化硫残留量显著低于过氧化氢组和超声-热烫组（P＜0.05）。过氧化氢为强氧化剂，二氧化硫具有较强的还原性，两者接触后发生氧化还原反应，生成较为稳定的硫酸盐，从而降低了二氧化硫残留量。超声-热烫处理可提高温度，从而加速二氧化硫从组织内部溶出的速度，同时利用超声波的空化和机械作用，从而加快传质作用，使二氧化硫更快速地逸出[17]。经超声-复配护色脱硫剂处理的香菇脆片二氧化硫残留量低于其它3组，可见超声作用协同复配护色脱硫剂对香菇脆片的护色及脱硫具有较好的效果。
2.4 不同前处理方法对香菇脆片硬度和脆度的影响
硬度和脆度是反映香菇脆片质构的两个重要指标，直接影响产品食用口感[18]。硬度过高，口感较硬；硬度过低，口感较软。不同前处理方法对香菇脆片硬度和脆度的影响见图3。
图3 不同前处理方法对香菇脆片硬度和脆度的影响
Fig.3 Effects of different pretreatment methods on the hardness and brittleness of Lentinus edodes chips
不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图3可以看出，3种前处理方式的香菇脆片与对照组脆片相比，超声-复配护色脱硫剂组的硬度值差异不显著（P＞0.05），说明超声-复配护色脱硫剂对香菇脆片硬度影响不明显。过氧化氢组和超声-热烫组两组间硬度无明显差异，但与对照组和超声-复配护色脱硫剂组相比差异显著（P＜0.05），分别高于对照组2.49%、3.16%。这可能由于过氧化氢、超声波-热烫的处理使香菇脆片内部组织结构发生萎缩和变形，增加了组织的坚实性，呈现出较高的硬度[13，19-20]。
疏松多孔的空间结构能够使产品具有较好的脆性[8]，脆度值越小，表示产品的口感越酥脆[20]。超声-复配护色脱硫剂组的脆度显著低于对照组、超声-热烫组和过氧化氢组（P＜0.05），超声-热烫组显著低于过氧化氢组和对照组（P＜0.05），过氧化氢组和对照组差异不显著（P＞0.05）。这可能因为过氧化氢对香菇脆片内部组织没有很大影响，超声-热烫由于温度升高，水分迅速减少，加速组织骨架的构成，改变了香菇脆片内部组织，造成脆度的提高[21]。此外，超声-热烫和超声-复配护色脱硫剂利用超声波可以使物料反复压缩和拉伸，不断收缩和膨胀，形成海绵状结构，这种海绵状结构可能是导致产品脆度增加的原因[22-24]。通过香菇脆片硬度和脆度的对比，发现3组香菇脆片中硬度与脆度并没有明显的对应关系，这与齐琳琳等[25]的研究得出硬度与脆度没有必然联系的观点相吻合。
2.5 不同前处理方法对香菇脆片体积皱缩比的影响
体积皱缩比表示处理前后香菇脆片体积的变化，体积变化大，会导致产品形变，直接影响产品感官品质[20]。体积皱缩比越接近1，表示外形改变越小，越能保持香菇脆片原有形状[13]。不同前处理方法对香菇脆片体积皱缩比的影响见图4。
图4 不同前处理方法对香菇脆片体积皱缩比的影响
Fig.4 Effects of different pretreatment methods on volume shrinkage ratio of Lentinus edodes chips
不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图4可知，过氧化氢组体积皱缩比（0.82±0.03）与对照组体积皱缩比（0.83±0.01）相比，差异不显著（P＞0.05），超声-热烫组（0.61±0.01）和超声-复配护色脱硫剂组（0.94±0.02）差异显著（P＜0.05）。其中超声-热烫组的香菇脆片处理前后体积差异明显，表明超声-热烫处理使香菇脆片组织产生了部分萎缩和变形，物料表观形态体积呈缩小趋势[13，26-27]，这与超声-热烫处理提高了香菇脆片的硬度结果相对应。超声-复配护色脱硫剂组的香菇脆片体积皱缩比更接近1，形态改变小，外形较为饱满。
2.6 不同前处理方法对香菇脆片多糖含量的影响
香菇多糖是香菇中最重要的活性成分之一，具有降血糖、抗肿瘤、增强人体免疫力等多种功效作用。因此，香菇脆片多糖含量的高低直接影响到产品的营养价值[25，28-29]。不同前处理方法对香菇脆片多糖含量的影响见图5。
图5 不同前处理方法对香菇脆片多糖含量的影响
Fig.5 Effects of different pretreatment methods on polysaccharide content of Lentinus edodes chips
不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图5可知，对照组香菇脆片多糖含量为（143.13±1.09）mg/g，过氧化氢组和超声-热烫组多糖含量分别为（140.21±1.65）、（139.14±1.13）mg/g，超声-复配护色脱硫剂组多糖含量为（141.18±1.21）mg/g，与对照组相比差异不显著（P＞0.05）。过氧化氢组和超声-热烫组多糖含量低于对照组和超声-复配护色脱硫剂组，这是因为多糖在高温下易发生美拉德反应从而发生损失，且这两种处理方式使得香菇脆片收缩严重、结构致密，影响香菇脆片的外形及硬度。超声-复配护色脱硫剂因不受高温的影响，有效地保持了香菇多糖的含量，所以与对照组的多糖含量差异不显著（P＞0.05）。
2.7 不同前处理方法对香菇脆片感官评分的影响
不同前处理方法对香菇脆片感官评分的影响见图6。
图6 不同前处理方法对香菇脆片感官评分的影响
Fig.6 Effects of different pretreatment methods on sensory score of Lentinus edodes chips
不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图6可知，超声-热烫组感官评分最低，为（80.16±2.13）分，但与对照组相比，无显著差异（P＞0.05），过氧化氢组和超声-复配护色脱硫剂组与对照组差异显著（P＜0.05）。其中超声-复配护色脱硫剂组感官评分高于对照组12.82%，在此前处理条件下的香菇脆片外形饱满，色泽均匀无褐变，硬度适中，香脆可口。
3 结论
在前期单因素预试验的基础上，通过正交试验优化了香菇脆片前期护色、脱硫工艺，确定了超声-复配护色脱硫剂的最佳工艺条件为过氧化氢质量浓度0.06%、超声波功率200 W、VC质量浓度0.70%、柠檬酸质量浓度1.10%。在此条件下香菇脆片褐变抑制率为52.43%，二氧化硫残留量为67.50 mg/kg，均明显低于未处理前的对照组。通过对比3种不同前处理方法，得出超声-复配护色脱硫剂对香菇脆片褐变抑制率、二氧化硫残留量、硬度、脆度、体积皱缩比、感官评分方面的影响显著高于过氧化氢、超声-热烫，但是对香菇多糖的含量无显著影响。本研究可为真空油炸香菇脆片的前期预处理工艺提供一定的理论参考。
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