不同干燥工藝對杏鮑菇品質和揮發性風味成分的影響

唐秋實，劉學銘，池建偉，陳智毅，李升鋒，楊春英（.廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所，農業部功能食品重點實驗室，廣東省農產品加工重點實驗室，廣東 廣州 5060；2.順德職業技術學院，廣東 順德 528000）

不同干燥工藝對杏鮑菇品質和揮發性風味成分的影響

唐秋實1,2，劉學銘1,*，池建偉1，陳智毅1，李升鋒1，楊春英1
（1.廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所，農業部功能食品重點實驗室，廣東省農產品加工重點實驗室，廣東 廣州 510610；2.順德職業技術學院，廣東 順德 528000）

為研究不同干燥方式對杏鮑菇品質和揮發性風味的影響，優選杏鮑菇干燥模式，選用熱泵、熱風、真空冷凍和真空微波4 種干燥工藝對新鮮杏鮑菇進行干燥處理，分析不同干燥方式對杏鮑菇主要營養成分、色度、糖（糖醇）和揮發性風味成分的影響。結果表明：杏鮑菇總蛋白受干燥方式影響較小，總糖含量在真空微波干燥條件下最低（13.56%），總酚含量（39.97 μg/g）和粗脂肪含量（1.27%）在真空冷凍干燥條件下最低，色度方面真空冷凍干燥能較好保持杏鮑菇色澤；杏鮑菇中含量豐富的海藻糖受干燥方式影響為：熱泵＞真空冷凍＞熱風＞真空微波干燥，主要的糖醇甘露醇含量變化為：熱泵和真空冷凍＞熱風和真空微波。杏鮑菇4 種干燥方式條件下共鑒定出68 種揮發性風味成分，熱泵、熱風和真空微波干燥后醛類物質相對含量均最高，主要風味成分為異戊醛、正己醛和2-甲基丁醛，真空冷凍干燥后醇類物質相對含量最高，主要為1-辛烯三醇，同時還檢測出酯類、酮類、烴類、吡嗪類以及少量其他類物質，各風味成分相互作用形成不同的風味。對比不同干燥方式，真空冷凍干燥能較好保持杏鮑菇品質和風味，熱泵干燥在經濟性和穩定性方面可以做到較好的平衡。

杏鮑菇；干燥方式；品質；揮發性風味

干燥作為一種重要的加工操作單元已廣泛應用于現代食品工業中，其可以將物料中水分含量降低，有效阻礙物料內部微生物的滋生以及以水為介質的化學反應的發生，從而延長貨架期和降低貨運成本。用于食品干燥的方式主要有熱泵干燥、熱風干燥、真空冷凍干燥、真空微波干燥等，不同干燥方式對物料的主要營養成分、色澤、風味等有不同影響[1-3]。

新鮮的食用菌因其呼吸作用強和含水量高而難以保鮮，干燥是目前食用菌的常用保存方式[1]。但是在干燥過程中，存在食用菌營養成分變化以及風味喪失等問題，且不同的干燥方式對其營養成分和風味的影響也不同，從而直接影響產品品質[4-6]。揮發性風味是決定食用菌品質和大眾接受度的重要因素，研究[7]表明食用菌中揮發性風味成分主要包括醛、酮、酯及含硫類化合物，不同加工方式其所含的風味成分均有所差異。固相微萃取技術、氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）聯用儀已廣泛用于分析揮發性和半揮發性風味成分組成[8]，對研究干燥過程中香氣形成機理亦非常有效。林啟訓等[9]研究表明逐步升溫干燥的茶樹菇褐變少、品質好；湯惠民等[10]研究了幾種干燥方式對苦瓜粉品質的影響，凍干所得苦瓜粉色澤保持好，水分含量低，真空干燥和熱風次之。

本研究選用新鮮杏鮑菇進行熱泵干燥、熱風干燥、真空冷凍干燥和真空微波干燥的處理，分析其主要營養成分的變化，采用GC-MS分析不同干燥方式對杏鮑菇揮發性風味成分影響，探究其香氣形成機理，對開發和利用杏鮑菇資源具有一定參考價值，同時為利用合適干燥方式對食用菌產品的開發提供理論基礎和實踐依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

杏鮑菇 市購；選擇大小相近且無損傷的新鮮飽滿杏鮑菇。

GZX-9420 MBE電熱恒溫鼓風干燥箱 上海博迅實業有限公司醫療設備廠；GHRH-20型高溫熱泵干燥系統 廣東省農業機械研究所提供；真空冷凍干燥機 美國Labconco公司；RX-10ZK型真空微波濃縮設備 廣州榮興工業微波設備有限公司；1200高效液相色譜儀、6890N/5975B GC-MS聯用儀 美國Agilent公司；MA100C水分測定儀 德國Sartorius公司；固相微萃取手動進樣器、50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）型固相微萃取纖維頭 美國Supelco公司；ALC-210.4電子分析天平 德國Acculab公司；FW100高速粉碎機 天津市泰斯特儀器有限公司；UV-2450紫外-可見分光光度計 日本島津公司；UltraScan VIS CIE標準可見光范圍色差儀 美國Hunter Lab公司。

1.2 方法

1.2.1 干燥工藝

將新鮮杏鮑菇洗凈，去除菌體表面雜質，稱取4 份，每份500 g，分別進行熱泵干燥、熱風干燥、真空冷凍干燥和真空微波干燥，直至物料水分降至質量分數8%（濕基）以下，結束干燥，粉碎機粉碎，樣品保存待用。熱泵干燥和熱風干燥條件相同：新鮮杏鮑菇均勻鋪散在干燥箱擱板上，設置溫度55 ℃，每4 h測定樣品水分含量；真空冷凍干燥條件：新鮮杏鮑菇均勻鋪散在托盤上，置于－20 ℃冰箱預凍，開冷凍干燥機制冷，隨后將裝有杏鮑菇的托盤置于真空冷凍干燥箱擱板上，開真空泵，直至干燥完成；真空微波干燥條件：新鮮杏鮑菇均勻鋪散在真空微波干燥箱料盤上，打開真空泵，啟動料盤轉動開關待真空度到－90 kPa，開啟微波，微波功率設置為2 kW，干燥時間25 min。

1.2.2 理化指標

總氮含量測定：采用GB 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》；總糖含量測定：采用GB/T 15672—2009《食用菌中總糖含量的測定》；總酚含量測定：稱取0.5 g杏鮑菇粉，加入6 mL體積分數80%丙酮溶液超聲浸提2.5 h，離心20 min，取上清液定容至25 mL，采用福林-酚法測定總酚含量[11]。

1.2.3 色度測定

將經不同干燥方式處理的杏鮑菇粉置于色差儀，測定干燥后每個樣品的L、a、b色度。色差計的L值表示物料色澤的明暗度，L＝0表示黑色，L＝100表示白色，L值大顏色白，反之顏色暗；a表示為紅綠值；b表示為黃藍值。

1.2.4 可溶性糖（糖醇）含量測定

各稱取1 g不同干燥方式的杏鮑菇干粉，加入50 mL體積分數80%乙醇溶液勻漿，移入試管，加塞，在80～85 ℃水浴中加熱30 min，離心（5 000 r/min、10 min）取出上清液，殘液中再加入50 mL體積分數80%乙醇溶液，按上述條件進行水浴加熱、離心，取上清液，如此重復3 次，合并上清液，旋轉蒸發儀蒸干，加入純水定容，搖勻，過濾。

1.2.5 GC-MS分析揮發性風味成分

將鮮杏鮑菇和4 種方式干燥后的杏鮑菇樣品分別進行GC-MS分析。固相微萃取頭在進樣口老化2 h，老化溫度250 ℃，分別稱取1.5 g樣品于頂空萃取瓶中，應用固相微萃取頭45 ℃條件下萃取40 min，富集揮發性化合物，在GC-MS進樣口250 ℃解吸附5 min，GC-MS檢測分析纖維頭上揮發性化合物。

GC條件：DB-5MS毛細管柱（30 m ×250 μm，0.25 μm）；進樣口采用不分流模式；溫度250 ℃；升溫程序：柱溫初始溫度35 ℃，保持5 min，以3 ℃/min上升到70 ℃，再以5 ℃/min上升到120 ℃，之后8 ℃/min上升到200 ℃，保持5 min；載氣（He）流量1 mL/min。

MS條件：電子電離源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；掃描質量范圍30～450 u。

定性和定量分析：根據得到的總離子流色譜圖，采用Nisto 5a譜圖庫計算機檢索，并參考有關文獻資料分析，再結合保留時間、MS、人工圖譜解析及和標準化合物比對鑒定，結合匹配度確定揮發性成分的化學組成。按面積歸一化法進行定量分析，各分離組分相對含量按下式計算：

1.3 統計分析

數據分析采用IBM SPSS Statistics 19軟件進行統計分析，顯著水平（P＜0.05）。以不同小寫字母（a、b、c、d）表示其差異性，相同字母表示差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 主要營養成分和色度變化

干燥過程中溫度、真空度以及微波干燥模式都會影響樣品品質，溫度過高會使物料內部成分發生物理或化學變化，進而影響整體品質，并在質構和色度上發生相應變化，而低溫條件下各種化學反應速率降低；真空條件則因無氧可抑制相關的氧化反應；微波從分子內部加熱，也會有不同程度的影響[2,12-13]。對比4 種干燥方式下杏鮑菇中主要營養成分變化，由表1可知，總蛋白含量變化為：熱風＞真空微波＞熱泵＞真空冷凍干燥，變化幅度在19.01%～19.79%之間；總糖含量變化為：真空冷凍＞熱風＞熱泵＞真空微波干燥，變化幅度在13.56%～16.73%之間；粗脂肪含量變化為真空微波＞熱泵＞熱風＞真空冷凍干燥，變化幅度在1.27%～2.35%之間；總酚含量變化為：熱風＞真空微波＞熱泵＞真空冷凍干燥，變化幅度在39.97～49.95 μg/g之間。

從總蛋白含量變化幅度看，干燥方式對其影響較小。總糖含量變化原因在于不同干燥方式致使杏鮑菇中糖組分相互轉化以及分解的結果，其中真空微波干燥后總糖含量最低可能是微波輻射加速糖的分解，而加熱條件有利于糖的轉化[14]，真空冷凍干燥則能較好保留糖組分。真空微波、熱泵、熱風干燥條件使粗脂肪含量升高原因可能在于干熱條件下杏鮑菇中復合脂肪游離出來所致，如淀粉顆粒被破壞致使與淀粉結合的磷脂被釋放出來[15]。真空冷凍干燥后總酚含量顯著低于其他3 種加熱的干燥模式，這與Que等[16]對南瓜的研究結果類似，可能是杏鮑菇加熱干燥過程中，酚類物質的前體酚醛分子的非酶轉化導致了酚類物質的生成。

色度是衡量產品外觀色澤的主要指標，對比4 種干燥方式下杏鮑菇的色度L、a、b值（表1）。L值變化為：真空微波＞熱泵＞熱風＞真空冷凍干燥，變化幅度在87.52～90.72之間；a值變化為：熱風＞熱泵＞真空冷凍＞真空微波，變化幅度在－0.66～－0.12之間，a值整體接近0；b值變化為：熱風＞熱泵＞真空微波＞真空冷凍，變化幅度在12.49～16.54之間。總體色度來看，杏鮑菇經真空微波干燥后色度偏白，熱泵和熱風干燥后色度稍微偏黃，真空冷凍干燥色度與鮮杏鮑菇色澤接近。表明真空的干燥模式能較好地保持杏鮑菇色度，可能是真空條件下酶鈍化而避免了化學成分的變化，另一方面可看出色素L值變化與總糖含量變化呈相反關系，可能是糖含量的降低減少了美拉德褐變反應的底物，褐變程度降低，保護了杏鮑菇色澤。

表1 不同干燥方式杏鮑菇主要營養成分和色度比較Table 1 Comparison of main components and color of dried Pleurotus eryngii by different drying methods

2.2 可溶性糖（糖醇）含量變化

食用菌中可溶性糖（糖醇）的主要成分是甘露醇和海藻糖，其含量直接影響食用菌的滋味、口感和活性，甘露醇和海藻糖有令人爽口的甜味，同時海藻糖還具有保鮮、防止蛋白質變性以及良好的保護作用[17-18]。對比不同干燥方式下杏鮑菇中海藻糖和甘露醇含量變化，如圖1所示，可以看出海藻糖含量（6.54～8.67 g/100 g）明顯高于甘露醇含量（1.85～3.64 g/100 g），其中海藻糖含量變化為：熱泵＞真空冷凍＞熱風＞真空微波，4 種干燥方式對海藻糖含量具有顯著性影響；甘露醇含量變化為：熱泵和真空冷凍＞熱風和真空微波，說明干燥條件溫和的熱泵干燥和低溫真空條件的真空冷凍干燥能較好保持甘露醇含量的穩定。

圖1 不同干燥方式杏鮑菇甘露醇和海藻糖含量變化Fig.1 Mannitol and trehalose contents of dried Pleurotus eryngii by different drying methods

2.3 GC-MS分析揮發性風味成分

表2 不同干燥方式杏鮑菇揮發性成分GC-MS分析結果Table 2 GC-MS analytical results of volatile compounds of dried Pleurotus eryngii by different drying methods

續表2

固相微萃取技術能有效吸附樣品中揮發性成分，經GC-MS分析新鮮杏鮑菇及熱泵干燥、熱風干燥、真空冷凍干燥和真空微波干燥后的揮發性風味成分如表2所示，共鑒定出68 種揮發性成分，其中熱泵、熱風、真空冷凍和真空微波干燥分別鑒定出21、27、35 種和32 種揮發性成分，鮮樣鑒定出11 種，杏鮑菇經干燥后揮發性風味成分種類增加的原因是水分散失后各化學成分相互作用和反應而生成不同物質[19]。將所得揮發性成分進行分類，主要有醛類、醇類、酯類、酮類、烴類、吡嗪類以及其他種類較少的物質，如醚類、含硫化合物和胺類物質，如表3所示。從相對含量看，杏鮑菇經熱泵、熱風和真空微波干燥后揮發性風味成分均為醛類物質最高，依次達到37.77%、36.58%和41.75%；而真空冷凍干燥后醇類物質相對含量最高為64.30%，共9 種；鮮杏鮑菇中檢出的風味成分酮類的相對含量最高為76.41%，僅為3-辛酮1 種。

表3 不同干燥方式杏鮑菇揮發性成分分類比較Table 3 Comparison of volatile compounds of Pleurotus eryngii dried by different methods

醛類物質中，杏鮑菇熱泵干燥后主要揮發性風味成分為異戊醛（10.82%）和正己醛（11.13%），熱風干燥后主要為2-甲基丁醛（13.06%）和異戊醛（10.97%），真空微波干燥后主要為正己醛（15.11%）和二甲基丁醛（12.00%），真空冷凍干燥后醛類物質相對含量低，僅正己醛（7.01%）稍高。已知醛類物質和酮類物質都屬羰基類化合物，其中醛類物質是食用菌中比較豐富的一種閾值低的揮發性化合物，如2-甲基丁醛具有甜味和果香味，正己醛具有青草味[20-21]，熱泵、熱風和真空微波干燥后生成的大量醛類物質可能來自脂肪的氧化和降解，并對干杏鮑菇風味起主要貢獻作用。

醇類物質中，熱泵和熱風干燥后主要為2,3-丁二醇（17.65%、10.59%），真空冷凍干燥后則主要為1-辛烯三醇（54.65%），真空微波干燥后含少量1-辛烯三醇（4.36%），鮮樣主要為3-辛醇（9.97%）。醇類物質一般通過脂質氧化而來，閾值較高，但濃度達到一定程度后可充分發揮其價值，如1-辛烯三醇廣泛存在食用菌中，被稱為“蘑菇醇”[22]。同時，隨著干燥的進行，熱泵、熱風和真空冷凍干燥后醇類物質種類均增加，并呈現不同風味，各風味物質相互作用，不同干燥方式的杏鮑菇因而呈現不同風味。

酮類和烴類物質中，熱泵、熱風、真空冷凍和真空微波干燥后種類和相對含量均顯著低于醛類和醇類物質，主要為3-辛烯-2-酮（1.84%、1.06%、1.43%、2.29%）和D-檸檬烯（2.75%、2.49%、2.56%、2.91%），鮮樣中主要為3-辛酮（76.41%）。酮類化合物貢獻氣味有花香和果香，具有香味優異持久的特點，主要通過脂質氧化加熱生成[23]；烯烴類風味獨特，如D-檸檬烯有新鮮橙子香氣及檸檬香氣[24]。

酯類物質相對含量均較低（不大于1.65%），但具有短鏈的酯類不僅常溫條件下揮發性較強且閾值較低，對風味具有貢獻潛力[25]。真空微波干燥后產生6 種吡嗪類物質（11.98%），可能是真空微波條件使杏鮑菇分子內部反應比較劇烈，溫度過高而發生美拉德反應，生成具烤香味的吡嗪類化合物[21]。杏鮑菇干燥過程中還檢測出一些其他化合物，4 種干燥方式均檢出相對含量較高的乙二醇單丁醚，其中熱風干燥后相對含量最高（23.71%），該物質具有中等程度醚味，對杏鮑菇整體風味有一定影響。

3 結 論

杏鮑菇經熱泵、熱風、真空冷凍和真空微波4 種方式干燥后，主要營養成分、色度、糖（醇）和揮發性風味成分均不同程度地發生了變化，進而影響了整體品質。主要營養成分上看，4 種干燥方式對杏鮑菇總蛋白含量影響較小；真空微波干燥后總糖含量最低，熱泵、熱風和真空冷凍干燥后總糖含量接近；真空微波、熱泵、熱風干燥使粗脂肪含量升高；真空冷凍干燥后總酚和粗脂肪含量顯著低于其他3 種干燥方式。色度方面，真空微波干燥后杏鮑菇整體色澤偏白，熱泵和熱風干燥后色澤略偏黃，真空冷凍干燥后色澤與鮮杏鮑菇色澤接近，能較好保持杏鮑菇外觀。杏鮑菇中海藻糖含量高于甘露醇，干燥方式對海藻糖含量影響為：熱泵＞真空冷凍＞熱風＞真空微波干燥，甘露醇含量變化為：熱泵和真空冷凍＞熱風和真空微波，熱泵和真空冷凍干燥能較好地保持甘露醇穩定。杏鮑菇揮發性風味成分方面，共鑒定出68 種揮發性成分，熱泵、熱風、真空冷凍和真空微波干燥分別鑒定出21、27、35 種和32 種揮發性成分，熱泵、熱風和真空微波干燥后醛類物質相對含量均最高，主要風味成分為異戊醛、正己醛和2-甲基丁醛，真空冷凍干燥后醇類物質相對含量最高，主要為1-辛烯三醇，同時還檢測出脂類、酮類、烴類、吡嗪類以及少量其他類物質，4種干燥方式杏鮑菇風味成分種類和相對含量有差異，各風味成分相互作用形成不同的風味。

干燥方式對樣品品質的影響是多方面的，既與所選樣品有關，也與干燥方式和所選條件有關。鮮杏鮑菇在不同干燥條件下，主要營養成分和風味發生相應變化，其成分的變化可能來自主要營養成分的分解、轉化及各種化學反應等，風味成分則更復雜，其生成的方式形式也不單一，各揮發性風味物質的閾值也不相同，因此干燥后杏鮑菇揮發性風味是由各種化合物之間共同作用的結果。總體來說，不同干燥方式中真空冷凍干燥能較好保持杏鮑菇品質和風味，而熱泵干燥在經濟性和穩定性方面則可以做到較好的平衡。本研究對探究干燥對食用菌品質和風味的影響及變化規律有一定借鑒意義。

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Effects of Different Drying Methods on Quality and Volatile Components of Pleurotus eryngii

TANG Qiushi1,2, LIU Xueming1,*, CHI Jianwei1, CHEN Zhiyi1, LI Shengfeng1, YANG Chunying1
(1. Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing, Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture, Sericulture and Agri-Food Research Insti tute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510610, China; 2. Shunde Polytechnic, Shunde 528000, China)

In this study, the main components (protein, carbohydrate, crude fat, and total phenol), color, ash and volatile components of the edible mushroom Pleurotus eryngii were monitored after hot air drying (HAD), vacuum freeze drying (VFD), heat pump drying (HPD) and vacuum microwave drying (VMD) to unravel the effects of different drying methods on the quality and volatile components of the mushroom. It was found that the contents of ash and protein of dried P. eryngii by four drying methods changed only slightly, while the content of carbohydrate (13.56%) was the lowest in P. eryngii dried by VMD, while the VFD-dried sample had the lowest conte nts of total phenol (39.9 7 μg/g) and crude fat (1.27%) but i t exhibited the least color chang es. The changes in trehalose, an abundant monosaccharide in P. eryngii, caused by four drying methods were in the order of HPD > VFD > HAD > VMD, while the changes in mannitol content caused by these drying me thods were in the order of HPD = VFD > HAD = VMD. The changes in volatile composition of P. eryngii caused by four drying methods were also an alyzed. A total of 68 volatile compounds were detected, including aldehydes, alcohols, esters, ketones, hydrocarbons and others. The most abundant compounds of P. eryngii dried by HPD, HAD and VMD were all aldehydes, including isovaleraldehyde, caproaldehyde and 2-methyl butanal. However, alcohols were the major volatile compounds including 1-octen-3-ol in the VFD-dried sample, which also contained esters, ketones, alkanes and pyrazines, together with small amounts of other compounds. Among these drying methods, more volatile compounds with lower thresholds were generated by heat treatment methods due to the interaction of compounds in the raw material. From thes efindings, it was found that among the four drying methods, VFD could optimally maintain the quality of P. eryngii while HPD method gave better results for its economic and stable characteristics.

Pleurotus eryngii; drying method; quality; volatile component

10.7506/spkx1002-6630-201604005

TS255.3

A

1002-6630（2016）04-0025-06

唐秋實, 劉學銘, 池建偉, 等. 不同干燥工藝對杏鮑菇品質和揮發性風味成分的影響[J]. 食品科學, 2016, 37(4): 25-30. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604005. http://www.spkx.net.cn

TANG Qiushi, LIU Xueming, CHI Jianwei, et al. Effects of different drying methods on quality and volatile components of Pleurotus eryngii[J]. Food Science, 2016, 37(4): 25-30. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604005. http://www.spkx.net.cn

2015-06-01

公益性行業（農業）科研專項（201303080）；廣東省教育部產學研結合項目（2012B091100292）；

廣東省科技計劃項目（2015A020209066；2012A020100010；2013B040400009）

唐秋實（1987—），男，碩士，研究方向為農產品加工。E-mail：tqs168@foxmail.com

*通信作者：劉學銘（1967—），男，研究員，博士，研究方向為農產品加工。E-mail：xuemingliu37@126.com