渗透剂预处理对压差膨化香菇脆品质特性的影响.pdf

第 41 卷 第 5 期2023 年 9 月食 品 科 学 技 术 学 报Journal of Food Science and TechnologyVol.41 No.5Sep.2023doi:10.12301/spxb202300044文章编号:2095鄄6002(2023)05鄄0153鄄12引用格式:赵亚,张越翔,徐燕,等.渗透剂预处理对压差膨化香菇脆品质特性的影响J.食品科学技术学报,2023,41(5):153-164.ZHAO Ya,ZHANG Yuexiang,XU Yan,et al.Effect of osmotic agents pretreatment on quality characteristics of Lentinusedodes crisps produced by instant controlled pressure drop puffingJ.Journal of Food Science and Technology,2023,41(5):153-164.渗透剂预处理对压差膨化香菇脆品质特性的影响赵摇 亚,摇 张越翔,摇 徐摇 燕,摇 石启龙*(山东理工大学 农业工程与食品科学学院,山东 淄博摇 255000)摘摇 要:为降低香菇采后腐烂变质导致的经济损失,基于瞬时压差膨化技术,开发了一种非油炸香菇脆。研究了渗透脱水(osmotic dehydration,OD)预处理工艺顺序、渗透剂种类及质量分数(质量分数 0、10%、20%、30%、40%麦芽糊精、10%乳清分离蛋白、20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白复合渗透剂)对香菇脆平均干燥速率、总色差、膨化度、复水比、硬度和脆度的影响。采用低场核磁共振技术,探究了 OD 预处理对香菇水分组成及状态分布的影响。OD 工艺顺序研究表明:相比于热泵干燥前 OD 预处理,热泵干燥后 OD 预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比、脆度,降低总色差(P 0郾 05)。渗透剂种类及质量分数研究表明:相比于对照组,OD 预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比(P 0郾 05),但对平均干燥速率、总色差、硬度和脆度的影响则取决于 OD 溶液组成。香菇热泵干燥至湿基含水率 70%后,先采用 20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白渗透预处理,再继续热泵干燥至湿基含水率 35%依2%,预干燥后的香菇均湿后进行瞬时压差膨化得到的香菇脆品质较好。低场核磁共振技术研究表明:香菇 OD 预处理后,横向弛豫时间T2向左偏移,而且随着 OD 溶液溶质质量分数增加偏移幅度增大;然而自由水占比降低,结合水与不易流动水占比增加,热泵干燥后,除了 30%、40%麦芽糊精预处理外,香菇主要以弱结合水和不易流动水状态存在,而自由水所占比例很低(0郾 41%4郾 67%)。与对照组相比,热泵干燥后,香菇自由水(除了 10%乳清分离蛋白预处理外)和不易流动水所占比例显著降低,但弱结合水比例显著增加(P 0郾 05)。Pearson 相关性分析表明:相比于热泵干燥,OD 预处理对瞬时压差膨化香菇脆品质影响更大,而且与低场核磁共振弛豫参数密切相关。香菇脆膨化动力的产生主要取决于不易流动水和结合水尤其是弱结合水,而与自由水无关。研究旨在为非油炸香菇脆瞬时压差膨化技术提供理论依据和技术参考。关键词:香菇脆;渗透脱水;瞬时压差膨化;低场核磁共振;品质特性中图分类号:TS205郾 1摇 摇 摇 摇 摇 文献标志码:A收稿日期:20230129基金项目:山东理工大学-沂源县产业技术研究院科技项目支持计划(3221005)。Foundation:Science and Technology Project Support Plan of Shandong University of Technology&Yiyuan County Industrial Technology Research Insti鄄tute(3221005).第一作者:赵摇 亚,女,高级实验师,主要从事农产品加工与贮藏方面的研究。摇*通信作者:石启龙,男,教授,博士,主要从事果蔬、水产品加工与贮藏方面的研究。摇 摇 香菇Lentinus edodes(Berk.)Sing是中国栽培面积和产量最大的食用菌,富含营养成分和活性物质1。新鲜香菇含水率高,呼吸旺盛,组织鲜嫩易腐,采后损耗高。此外,香菇生产上存在季节性、区域性等特征,导致了香菇丰产不丰收。这不仅制约了香菇产业的可持续性发展,而且造成了采后巨大351的经济损失。因此,大力发展香菇精深加工技术是解决香菇采后保质问题的重要途径。香菇脆是指经挑选、预处理后的香菇,运用各种脱水技术加工而成的一种休闲食品。目前,香菇脆加工方法包括油炸或真空油炸2、真空冷冻干燥(vacuum freeze drying,VFD)3、微波膨化4、螺杆挤压膨化5、变温压差膨化(varying temperature andpressure puffing,VTPP)6-7。油炸或真空油炸制品含油率高,容易氧化酸败,长期食用对人体健康不利3。VFD 制品品质高,但设备投资和维护费用高2。微波膨化不均匀,产品容易焦煳,而且存在微波泄露等问题。螺杆挤压主要用于谷物类膨化食品的加工,物料挤压加工过程中呈粉碎状态,不能保持香菇原有形态。VTPP 又称气流膨化、爆炸膨化干燥(explosionpuffing drying,EPD)、瞬时压差膨化(instant con鄄trolled pressure drop puffing,法文 D佴tente Instantan佴eContr觝l佴e,DIC)。DIC 基本原理:物料在特定条件(温度、压力、含水率)下,瞬间由高压至真空状态,基于气体的瞬时相变和热压效应产生膨化动力,物料内部水分瞬时闪蒸,然后在真空状态下继续干燥,定型蓬松骨架,形成疏松、多孔的膨化制品8。DIC主要用于加工果蔬脆,如苹果9、枸杞10、黄桃11、萝卜12、南瓜13、山药14。已有研究对香菇脆制作工艺进行了优化6-7,但研制的香菇脆均以切片后香菇为原料,未见有整个香菇 DIC 膨化方面的报道。此外,预干燥是 DIC 非常关键的工序,刘增强等6和郭玲玲等7研制的香菇脆片分别以 VFD 和中短波红外辐射为预干燥方式,但 VFD 能耗高,红外辐射加热不均匀且穿透深度有限15。因此,急需节能、高效、温和的预干燥方式。本团队预实验结果表明,香菇采用热风预干燥,然后再进行 DIC,所得香菇干制品和单纯采用热风干燥相比,膨化效果不明显。热泵干燥(heat pump drying,HPD)因参数容易控制、条件温和、节能与环境友好,适用于热敏性物料干燥16。渗透脱水(osmotic dehydration,OD)作为一种非热力预处理方式,可提高 DIC 苹果脆片品质9。林雯雯等17研究表明,麦芽糊精(maltodex鄄trin,MD)渗透预处理可抑制 VFD 南美白对虾仁组织塌陷,提高虾肉持水力;乳清分离蛋白(whey pro鄄tein isolate,WPI)渗透预处理可降低虾肉的表观密度和虾青素损失,提高虾仁的持水力。本研究以MD、WPI 及 MD+WPI 为 OD 溶质,探究不同种类和质量分数的渗透剂 OD 预处理对香菇 HPD-DIC 品质特性的影响,以期为非油炸香菇脆 DIC 技术提供理论依据与技术参考。1摇 材料与方法1郾 1摇 材料与试剂新鲜香菇,淄博众志农业科技有限公司,采摘后立即冷链运输至实验室,5 益冷藏备用。香菇初始湿基含水率为85%依2%,菌盖直径(5郾0 依0郾5)cm。MD(葡萄糖当量15),食品级,山东西王集团有限公司;WPI,食品级,山东谷康生物工程有限公司;无水亚硫酸钠,分析纯,天津市瑞金特化学品有限公司。1郾 2摇 仪器与设备1HP-5 型热泵除湿干燥设备,青岛欧美亚科技有限公司;PHK600-1 型果蔬低温气流膨化设备,天津市勤德新材料科技有限公司;PQ001 型核磁共振分析仪,上海纽迈电子科技有限公司;TA.XT PLU型物性测试仪,英国 Stable Micro Systems 公司;WSC-S 型测色色差计,上海仪电物理光学仪器有限公司;Sirion 200 型扫描电子显微镜,美国 FEI 公司;Lecia EM CPD300 型全自动临界点干燥仪,德国徕卡显微系统公司;AL204 型分析天平,梅特勒-托利多科技(中国)有限公司。1郾 3摇 实验方法1郾 3郾 1摇 样品前处理香菇去除菇柄、清洗,置于质量分数 0郾 6%的亚硫酸钠溶液护色 20 min,然后取出、沥干表面水分,进行 OD 预处理。1郾 3郾 2摇 OD 预处理1郾 3郾 2郾 1摇 工艺顺序对 DIC 香菇脆品质特性的影响HPD 前 OD 预处理:护色后的香菇按料液比(g/mL)1颐 3置于 OD 溶液(溶质为质量分数 20%的MD 和 10%的 WPI,记为 MD20-WPI10)中,在温度25 益处理 3 h,取出沥干后进行 HPD、DIC。HPD 后OD 预处理:护色后的香菇 HPD 至含水率 70%后放入 MD20-WPI10溶液,在温度 25 益、料液比(g/mL)1颐 3条件下处理3 h,取出沥干后再次 HPD,然后进行DIC。HPD 工艺条件:温度 35 益、风速 1郾 5 m/s、相对湿度 40%60%。香菇最终湿基含水率为 35%依2%时,取出密封于铝箔袋中,置于 4 益均湿 24 h。DIC 工艺条件:膨化 温 度 85 益,膨 化 压 力451食品科学技术学报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇摇 2023 年 9 月0郾 3 MPa,停滞时间 12 min,真空干燥温度 65 益,直至样品湿基含水率臆7%。膨化后的香菇采用铝箔袋密封,用于指标分析。1郾3郾2郾2摇 渗透剂种类对 DIC 香菇脆品质特性的影响护色后的香菇采用 HPD 后 OD 的预处理方法。OD 溶液组成及质量分数:蒸馏水、10%MD、20%MD、30%MD、40%MD、10%WPI、20%MD-10%WPI,分别记为 CK、MD10、MD20、MD30、MD40、WPI10、MD20-WPI10。OD 预处理后的香菇取出沥干后继续进行 HPD,然后进行 DIC。1郾 3郾 3摇 香菇与香菇脆品质指标测定1郾 3郾 3郾 1摇 水分损失率和固形物增加率测定香菇 OD 过程中,湿基含水率(MC,%)、水分损失率(WL,g/g)和固形物增加率(SG,g/g)计算方法见式(1)式(3)18。MC=mt-mdtmt伊100%;(1)WL=(m0-md0)-(mt-mdt)m0;(2)SG=mdt-md0m0摇。(3)摇 摇 式(1)式(3)中,m0和 mt分别为 OD 前后香菇质量,g;md0和 mdt分别为 OD 前后香菇固形物质量,g。1郾 3郾 3郾 2摇 平均干燥速率测定平均干燥速率 Vakg/(kgh)计算参考 Sui等19方法,略加改动,计算方法见式(4)。Va=w0-wtt1+t2+t3摇。(4)摇 摇 式(4)中,w0、wt分别为香菇初始和膨化后干基含水率,kg/kg;t1、t2和 t3分别为 OD、HPD 和 DIC 干燥时间,h。1郾 3郾 3郾 3摇 膨化度测定采用比容法测定香菇的体积19,膨化度(puff鄄ing degree,Pd)计算方法见式(5)。Pd=V-V0V0伊100%摇。(5)式(5)中,V0和 V 分别为 DIC 前后香菇体积,mL。1郾 3郾 3郾 4摇 复水比测定采用 称 量 法 测 定 复 水 比(rehydration ratio,RR)20,RR计算方法见式(6)。RR=mrm0摇。(6)式(6)中,m0和 mr分别为香菇脆复水前后质量,g。1郾 3郾 3郾 5摇 总色差测定采用色差计测定香菇色泽参数。总色差(totalcolor difference,驻E)计算方法见式(7)21。驻E=(L-L*)2+(a-a*)2+(b-b*)2摇。(7)摇 摇 式(7)中,L*、a*、b*为新鲜香菇色泽参数;L、a、b 为 DIC 香菇脆色泽参数。1郾 3郾 3郾 6摇 硬度与脆度测定参考王纯等22的方法,并略加改动,采用物性测试仪测定香菇脆硬度和脆度。选取 P/75 型柱形探头,设置形变量为 50%,测试前、中、后的速度分别为2郾 0、1郾 0、1郾 0 mm/s,触发力0郾 98 N,2 次压缩间隔时间为 5郾 0 s,数据采集速率 500 次/s。测试峰最高值为硬度,峰的个数代表脆度。每组样品平行测定 12 次,结果取平均值。1郾 3郾 3郾 7摇 水分组成及状态分布测定参考 Shi 等23的方法,并略加改动。采用低场核磁共振(LF-NMR)测定 OD 后和 HPD 后香菇的水分组成及状态分布。采用 Carr-Purcell-Meiboom-Gill 脉冲序列确定样品横向弛豫时间(transverse re鄄laxation time,T2)。LF-NMR 测试参数:温度 32 益,质子共振频率 20 MHz,采样频率 100 kHz,累加次数4 次,等待时间3 000 ms,90毅、180毅脉宽分别为5郾 52、11郾 20 滋s,回波数 10 000,回波时间 0郾 6 ms。1郾 3郾 3郾 8摇 微观结构测定参考 Hu 等24的方法,采用扫描电子显微镜(SEM)测定 OD 后香菇的微观结构。香菇切片(2 mm)采用临界点干燥仪脱水,加速电压 10 kV 电流下离子溅射法镀金处理,观察微观结构。1郾 4摇 数据处理所有实验平行重复 3 次,指标测定至少重复 3次,数据表示为平均值 依 标准差。采用 SPSS 19郾 0进行单因素方差分析,Duncan 多重比较进行差异显著性分析,P 0郾 05 表示差异显著,P 0郾 05)。但是,HPD 后 OD 预处理可使香菇脆 驻E 显著降低(P 0郾 05),Pd、RR和脆度显著增加(P 0郾 05)。其原因可能是预干燥后香菇失去少量水分,OD 过程中,香菇组织内外环境渗透压差增大,香菇与渗透溶液间的溶质渗透更容易进行。进入香菇内部的 MD 和 WPI 作为大分子物质,对组织结构有良好的支撑作用,有效缓解 OD 后 HPD 过程中的细胞塌陷。这可由香菇OD 后微观结构 SEM 结果证实(图 1)。HPD 前OD 香菇组织空腔较多,而 HPD 后 OD 香菇菌丝体间的空腔被 MD、WPI 填充,MD、WPI 进入组织内部,增 强 细 胞 膨 胀 压,维 持 菌 丝 体 膨 大 的 形状25。DIC 瞬间泄压时,香菇内部水分子闪蒸形成的膨化力更容易实现,形成海绵状的多孔结构,提高 Pd,样品内部结构越疏松,孔隙度越高,RR与脆度则越高。因此,香菇 DIC 优化 OD 预处理工序为热泵预干燥至湿基含水率 70%,然后再进行 OD 预处理。OD 溶质为质量分数 20%MD+10%WPI。图 1摇 OD 预处理工艺顺序对香菇微观结构的影响Fig.1摇 Effects of process sequence of OD pretreatment on microstructure of L郾 edodes表 1摇 OD 预处理工艺顺序对香菇脆品质特性的影响Tab.1摇 Effect of procedure sequence of OD pretreatment on quality characteristics of L.edodes crispsOD 预处理工序驻EPd/%RR硬度/N脆度/个HPD 前27郾 50 依1郾 61a35郾 73 依2郾 15b1郾 60 依0郾 05b155郾 66 依9郾 71a47郾 50 依3郾 75bHPD 后21郾 91 依0郾 74b44郾 31 依1郾 02a1郾 79 依0郾 03a148郾 69 依4郾 68a57郾 17 依3郾 95a摇 摇 不同小写字母表示同列数据差异显著(P 0郾 05),这是因为随着 MD 质量分数增加,渗透液的黏度越来越大,在物料表面形成阻力,对物质的迁移有一定的阻遏作用16。WPI10组的 MC 处于较高水平,而 WL 与SG 均处于较低水平,一方面是因为其 OD 溶质质量分数低,另一方面则是因为 WPI 具有良好的表面活性和成膜特性27,随着 OD 过程的进行,会在香菇表面形成一层保护膜,进而阻止了香菇与渗透液间651食品科学技术学报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇摇 2023 年 9 月的物质交换。MD20-WPI10组具有相对较低的 MC,但相对较高的 WL 与 SG,这主要是由于渗透液具有较高的渗透压差和良好的成膜性能。表 2摇 不同渗透剂对香菇含水率、水分损失率和固形物增加率的影响Tab.2摇 Effects of different osmotic agents on MC,WL and SG of L郾 edodes组别MC/%WL/(g g-1)SG/(g g-1)CK92郾 76 依1郾 53a-0郾 77 依0郾 02f0eMD1087郾 30 依1郾 13b-0郾 68 依0郾 05e0郾 10 依0郾 01dMD2084郾 40 依1郾 24c-0郾 56 依0郾 05c0郾 14 依0郾 01cMD3081郾 41 依0郾 86de-0郾 50 依0郾 03b0郾 18 依0郾 02aMD4079郾 46 依1郾 87e-0郾 40 依0郾 03a0郾 20 依0郾 01aWPI1087郾 59 依0郾 89b-0郾 62 依0郾 01d0郾 08 依0郾 01dMD20-WPI1082郾 31 依1郾 58cd-0郾 47 依0郾 03b0郾 16 依0郾 01b摇 摇 不同小写字母表示同列数据差异显著(P 0郾 05),而当 MD 质量分数大于20%时,随着 MD 质量分数的增加,Va显著降低(P 0郾 05)。其原因是 OD 预处理后香菇中 SG 的升高增加了干燥过程中水分子运动的内阻28,使香菇内部水分更难迁移到外表面,干燥时间延长。表 3摇 不同渗透剂对香菇脆平均干燥速率的影响Tab.3摇 Effects of different osmotic agents on average dryingrate of L郾 edodes crisps组别Va/kg(kg h)-1CK0郾 25 依0郾 01aMD100郾 22 依0郾 02bMD200郾 21 依0郾 02bMD300郾 17 依0郾 01cMD400郾 15 依0郾 01dWPI100郾 21 依0郾 01bMD20-WPI100郾 20 依0郾 01b摇 摇 不同小写字母表示同列数据差异显著(P 0郾 05)。2郾 4摇 OD 预处理对香菇脆品质特性的影响渗透液溶质种类与质量分数对香菇 驻E 影响见表 4。相比于 CK 组,MD 渗透预处理降低了样品的驻E 值,随着 MD 质量分数的增加,驻E 呈先降低后升高的趋势,在 MD 质量分数为 20%时达到最小值21郾 38,表明适宜质量分数的 MD 渗透对香菇原有色泽具有一定的保护作用,而当 MD 质量分数过高时,HPD 时间增加,样品表面褐变严重,对色泽造成不利影响。WPI10组的 Va较高且 驻E 值显著低于 CK 组(P 0郾 05),由此可知,10%WPI 渗透在对 Va影响较小的同时,能够较大程度地保持香菇色泽。相比于CK 组,尽管 MD20-WPI10组的 Va显著降低,但其 驻E显著低于 CK 及其他处理组(P 0郾 05),说明 20%MD+10%WPI 渗透处理对保持香菇原有的色泽具有显著的效果。这主要是因为 WPI 具有良好的成膜性,干燥过程中香菇表层形成的膜可阻碍干燥介质中的氧气与香菇接触16,而且 WPI 的高亲水性使得膜的阻隔水分子迁移性差,因此对干燥效率影响不大。表 4摇 不同渗透剂对香菇脆总色差的影响Tab.4摇 Effects of different osmotic agents on 驻E ofL郾 edodes crisps组别驻ECK30郾 15 依2郾 50aMD1029郾 41 依2郾 06abMD2021郾 38 依1郾 25eMD3025郾 78 依2郾 13cMD4028郾 30 依3郾 37bWPI1023郾 98 依0郾 55dMD20-WPI1019郾 93 依1郾 15f摇 摇 不同小写字母表示同列数据差异显著(P 0郾 05)。摇 摇 渗透液溶质种类与质量分数对香菇脆 Pd和RR的影响如图 2。与 CK 组相比,不同质量分数MD 处理后香菇脆的 Pd均增加。此外,MD20组的Pd显著高于其他组(P 0郾 05),但是 MD 质量分数过高(大于 20%)时,Pd则呈降低趋势,这可能是由于 MD 质量分数过高,渗透压大,香菇组织内MD 增加,DIC 前体积增加,膨化后体积变化程度小。不同质量分数 MD 处理组的 RR为 1郾 70 1郾 95,均高于 CK 组,而且随 MD 质量分数的增加呈先升高而后降低趋势,MD 质量分数为 20%时达到最大值。RR可直接体现香菇脆的再水合能力,与 Pd密切相关,Pd越高,说明样品内部孔隙结构越多,从而使 RR增加19。WPI10组的 Pd与 RR均显著高于 CK 组(P 0郾 05)。MD20-WPI10组的 Pd与 RR均较高,分别为 50郾 04%和 1郾 98,与 MD20组显著高于其他处理组(P 0郾 05),脆度高于CK 组。MD20-WPI10组与 MD20组脆度最高,但MD20-WPI10组硬度显著低于 MD20组(P 0郾 05)。因此,20%MD+10%WPI 渗透预处理可适当提高香菇硬度,显著改善脆度。不同小写字母表示相同指标间差异显著(P 0郾 05)。图 2摇 不同渗透剂对香菇脆膨化度及复水比的影响Fig.2摇Effects of different osmotic agents on puffing degreeand rehydration ratio of L郾 edodes crisps摇不同渗透剂预处理后香菇微观结构见图 4。由图 1(b)和图 4 可以看出,CK 组香菇菌丝体收缩,形状不规则,空腔较多。与 CK 组相比,OD 处理的样品在高渗透压的驱使下,大分子物质渗透不同小写字母表示相同指标间差异显著(P 0郾 05)。图 3摇 不同渗透剂对香菇脆硬度和脆度的影响Fig.3摇 Effects of different osmotic agents on hardness andbrittleness of L郾 edodes crisps到香菇组织内部,减少内部的空腔,形成饱满形态。WPI 和 MD 为大分子物质,渗透是温和的渗透传质过程,没有观察到明显的菌丝体轮廓的收缩31。随着 MD 质量分数的增加,渗透压增大,组织内部的固形物含量增加,例如 MD40样品明显观察到香菇内部空隙被大分子物质填充,这也解释了 MD40组干燥样品硬度最大的原因。WPI10组的SG 处于较低水平,较其他质量分数的处理组来说其内部空腔较多。2郾5摇 OD 预处理对香菇水分组成及状态分布的影响2郾 5郾 1摇 HPD 前香菇水分组成及状态分布分析表 5 为 OD 预处理后、HPD 前香菇各水组分弛豫时间和所占比例。香菇组织中存在强结合水(T2b)、弱结合水(T21)、不易流动水(T22)和自由水(T23)4 种组分。其中,T2b、T21、T22和 T23的弛豫时间分别为 0郾 18 0郾 27 ms、2郾 32 3郾 58 ms、41郾 85 55郾 82 ms 和 304郾 21 343郾 13 ms。相比于 CK 组,各处理组 T2值均有不同程度下降,OD 过程中,香菇组织细胞与渗透液间在质量分数差异作用下发生物质交换,香菇液泡、原生质和细胞间隙等细胞空间中的水分迁移到渗透液中,渗透液中溶质迁移进入香菇内,并逐渐在细胞壁、细胞膜、原生质和液泡等结构中积累图 1(b)、图 4,使各个空间中溶质与水分的比值增加32,导致 H+自由度降低,T2左移。OD 处理后,T2b、T22、T23弛豫时间均随 MD 质量分数的升高而降低。因为 MD 质量分数越高,SG、WL 越高,导致香菇组织中溶质与水分的比越高,H+自由度越弱。MD20-WPI10组 T2b、T21、T22和 T23(除 MD40组外)的弛豫时间均为各组中851食品科学技术学报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇摇 2023 年 9 月摇 摇 摇图 4摇 不同渗透剂对香菇微观结构的影响Fig.4摇 Effects of different osmotic agents on microstructure of L郾 edodes表 5摇 OD 预处理对香菇 HPD 前水分组成及状态分布的影响Tab.5摇 Effect of OD pretreatment on water components and status distribution of L郾 edodes before HPD组别T2/msmT2/%T2bT21T22T23mT2bmT21mT22mT23CK0郾 27 依0郾 02a3郾 58 依0郾 14a55郾 82 依2郾 89a343郾 13 依17郾 38a1郾 48 依0郾 27b0郾 98 依0郾 21d2郾 33 依0郾 58d95郾 21 依0郾 62aMD100郾 24 依0郾 01ab2郾 52 依0郾 39bc51郾 09 依1郾 68b333郾 3 依15郾 64ab1郾 91 依0郾 34a1郾 02 依0郾 25d2郾 21 依0郾 72d94郾 86 依0郾 97aMD200郾 23 依0郾 01b2郾 57 依0郾 28bc47郾 4 依1郾 30c325郾 16 依12郾 11abc2郾 25 依0郾 13a1郾 41 依0郾 38bc21郾 11 依2郾 16c75郾 23 依1郾 93bMD300郾 22 依0郾 04b2郾 63 依0郾 31bc44郾 72 依1郾 60d319郾 36 依16郾 03bcd2郾 03 依0郾 42a1郾 18 依0郾 28cd49郾 16 依4郾 98b47郾 64 依5郾 04cMD400郾 21 依0郾 03bc2郾 34 依0郾 44c42郾 77 依1郾 45de304郾 21 依7郾 70d2郾 03 依0郾 14a2郾 17 依0郾 30a54郾 18 依6郾 55a41郾 63 依6郾 49dWPI100郾 21 依0郾 02bc2郾 89 依0郾 42b52郾 34 依1郾 83b334郾 86 依14郾 20ab1郾 92 依0郾 62a1郾 61 依0郾 10b1郾 78 依0郾 40d94郾 69 依0郾 66aMD20-WPI100郾 18 依0郾 04c2郾 32 依0郾 19c41郾 85 依3郾 70e307郾 94 依20郾 02cd2郾 24 依0郾 22a1郾 62 依0郾 21b57郾 43 依7郾 33a38郾 70 依7郾 24d摇 摇 T2b、T21、T22和 T23分别表示强结合水、弱结合水、不易流动水和自由水。mT2b、mT21、mT22和 mT23分别表示强结合水、弱结合水、不易流动水和自由水所占的比例。不同上标小写字母表示同列数据差异显著(P 0郾 05)。的最小值,可见 MD20-WPI10的 OD 效果最好,故其Va较高。各状态水分的比例(mT2)可由各自峰面积除以总峰面积得到。与 CK 组相比,各处理组 mT2b显著增加(P 0郾 05)。与 CK 组相比,除了 MD10和 MD30组外,其余处理组mT21显著增加(P 0郾 05),说明 MD 与水分子结合形成弱结合水的能力随着质量分数增加而增强。与 CK 组相比,除了 MD10和 WPI10组,其余处理组mT22显著增加。与 CK 组相比,除了 MD10组和WPI10组外,其余处理组 mT23显著降低(P 0郾 05)。MD 处理组中,随着溶质质量分数增加,mT23显著降低(P 0郾 05),说明香菇液泡中存在的自由水比例随着 MD 质量分数增加而降低。此外,由表 5 可知,mT22与 mT23受 OD 作用影响较大,其中 MD20-WPI10组最为明显,相比于 CK 组,经 20%MD+10%WPI渗透后,mT23由 95郾 21%降至 38郾 70%,mT22则由2郾 33%升至 57郾 43%。2郾 5郾 2摇 HPD 后香菇水分组成及状态分布分析OD 预处理后香菇 HPD 至湿基含水率 35%依2%,此时香菇各水组分弛豫时间和所占比例见表 6。由表6 可以看出,除了 MD40(T21、T22)、WPI10(T23)、MD20-WPI10(T21)外,CK 组 T21、T22和 T23的弛豫时间显著高于其他组,表明 CK 组内部水分自由度高,故在 DIC 过程中容易去除,平均干燥速率较高。MD30和MD40存在 T2b,因其与大分子基团结合紧密,流动性低,不利于水分的蒸发汽化,故 Pd降低,使香菇组织紧密,脆度降低,硬度增大,而且平均干燥速率降低。表 6摇 OD 预处理对香菇 HPD 后水分组成及状态分布的影响Tab.6摇 Effect of OD pretreatment on water components and status distribution of L郾 edodes after HPD渗透剂T2/msmT2/%T2bT21T22T23mT2bmT21mT22mT23CK5郾 08 依0郾 51a39郾 57 依6郾 34a204郾 31 依13郾 39a82郾 91 依2郾 36d12郾 42 依1郾 70a4郾 67 依0郾 72aMD102郾 41 依0郾 15c22郾 46 依3郾 78d131郾 40 依28郾 22c95郾 36 依0郾 73a3郾 73 依0郾 72d0郾 91 依0郾 07cMD202郾 49 依0郾 36c31郾 47 依3郾 64bc138郾 56 依10郾 09c95郾 93 依0郾 21a2郾 99 依0郾 21de1郾 08 依0郾 13cMD300郾 69 依0郾 104郾 60 依0郾 33b34郾 34 依3郾 68b162郾 53 依14郾 85b8郾 19 依0郾 3189郾 08 依0郾 77b2郾 32 依0郾 25e0郾 41 依0郾 05dMD400郾 90 依0郾 134郾 65 依0郾 49ab36郾 32 依3郾 32ab11郾 36 依0郾 2386郾 56 依0郾 96c2郾 08 依0郾 30eWPI104郾 21 依0郾 38b27郾 29 依4郾 04c200郾 99 依19郾 61a86郾 83 依0郾 73c8郾 83 依0郾 70b4郾 34 依0郾 36aMD20-WPI104郾 67 依0郾 19ab32郾 18 依2郾 88bc142郾 81 依9郾 60bc90郾 09 依0郾 76b6郾 26 依0郾 26c3郾 65 依0郾 13b摇 摇 T2b、T21、T22和 T23分别表示强结合水、弱结合水、不易流动水和自由水。mT2b、mT21、mT22和 mT23分别表示强结合水、弱结合水、不易流动水和自由水所占的比例。不同上标小写字母表示同列数据差异显著(P 0郾 05)。表示未检出。摇 摇 由表 6 可知,与 CK 组相比,除了 WPI10组外,其余处理组 mT23显著降低(P 0郾 05)。随着 MD 质量分数增加,mT23显著降低(P 0郾 05),MD40组自由水消失,这是由于 OD 过程中部分自由水与 MD 形成氢键结合,导致自由水含量降低。与 CK 组相比,各处理组 mT22显著降低(P 0郾 05)。对于 mT2b,仅有 MD30和 MD40组出现强结合水,说明预干燥过程中 MD 与香菇中水分子形成单分子层结合水。然而,OD 预处理的香菇预干燥后,处理组显著提高了 mT21。随着 MD 质量分数增加,mT21呈降低趋势,但是 MD10与 MD20组之间无显著差异(P 0郾 05)。与 MD20和 WPI10组相比,MD20-WPI10处理组的 mT21显著低于 MD20组,但显著高于 WPI10组;然而,mT22和 mT23变化趋势与之相反。香菇 HPD 后,mT23较小,且在 DIC 升温过程中便可能被除去,对 DIC 泄压瞬间水分闪蒸膨化香菇的贡献较小。较低的 mT2b与较高的 mT22意味着在干燥过程中水分容易蒸发汽化,可适当提高 Pd,虽然 CK 与 WPI10组的 mT22较高,但由于预干燥后香菇组织细胞塌陷严重,难以实现高度膨胀,故 Pd相对较低。MD20-WPI10组 T2b消失,mT21显著低于 MD10和 MD20组,而 mT22显著高于 MD10和 MD20组,且大分子物质的渗入可以支撑细胞内部骨架,水分闪蒸瞬间可以带动香菇组织膨胀,提高 Pd,从而降低硬度,提高脆度,可以生产高品质膨化香菇脆。2郾 6摇LF-NMR 弛豫特性与香菇脆品质特性的相关性分析由于香菇 HPD 后,绝大部分处理组 T2b消失,而且 T23所占比例极小,故 T2b、mT2b、T23、mT23与香菇脆061食品科学技术学报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇摇 2023 年 9 月品质的相关性不予讨论。表 7 展示了 LF-NMR 弛豫特性与香菇脆品质特性的相关性分析结果。表 7摇 LF-NMR 弛豫参数与香菇脆品质特性的相关性Tab.7摇 Correlation between LF-NMR relaxation parameters and quality characteristics of L郾 edodes crisps指标OD 后HPD 后T2bT21T22T23mT2bmT21mT22mT23T21T22mT21mT22Va0郾 2460郾 480*0郾 663*0郾 435*-0郾 124-0郾 432-0郾 748*0郾 750*-0郾 358-0郾 2620郾 2930郾 571*驻E0郾 499*0郾 3530郾 521*0郾 230-0郾 379-0郾 289-0郾 598*0郾 602*-0郾 139-0郾 042-0郾 1760郾 202Pd-0郾 481*-0郾 552*-0郾 625*-0郾 4240郾 582*0郾 3250郾 459*-0郾 470*-0郾 290-0郾 1730郾 616*-0郾 458*RR-0郾 423-0郾 390-0郾 387-0郾 3360郾 501*0郾 1680郾 265-0郾 274-0郾 402-0郾 2390郾 645*-0郾 255硬度-0郾 066-0郾 595*-0郾 731*-0郾 556*0郾 2410郾 3250郾 683*-0郾 685*0郾 1330郾 321-0郾 038-0郾 765*脆度-0郾 419-0郾 721*-0郾 711*-0郾 4210郾 523*0郾 3520郾 702*-0郾 709*-0郾 0730郾 1380郾 401-0郾 557*摇 摇 T2b、T21、T22和 T23分别表示强结合水、弱结合水、不易流动水和自由水。mT2b、mT21、mT22和 mT23分别表示强结合水、弱结合水、不易流动水和自由水所占的比例。*表示显著相关(P 0郾 05),*表示极显著相关(P 0郾 01)。摇 摇 由表 7 可以看出,香菇 OD 处理后,T2b与 驻E 呈显著正相关(P 0郾 05),与 Pd呈显著负相关(P 0郾 05)。T21与 Va呈显著正相关(P 0郾 05),但与 Pd、硬度、脆度呈极显著负相关(P 0郾 01)。T22与 Va呈极显著正相关(P 0郾 01),与 驻E 呈显著正相关(P 0郾 05),但与 Pd、硬度、脆