不同干燥方式對白玉菇品質(zhì)的影響

扶慶權(quán)，王海鷗，陳雨，張李陽，陳守江，王蓉蓉

（南京曉莊學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院，江蘇南京211171）

白玉菇，又名白玉蕈（whiteHypsizygusmarmoreus），是真姬菇的一個白色品系[1]。新鮮白玉菇具有外形美觀、營養(yǎng)豐富、質(zhì)地鮮嫩、風(fēng)味獨特等特點。然而，白玉菇含水量較高，采摘后鮮度迅速下降，不易貯藏，且容易褐變腐敗，從而會影響產(chǎn)品的風(fēng)味和使用價值。因此，采用干燥方式是有效延長白玉菇產(chǎn)品貨架期和方便運輸?shù)挠行Х绞健?/p>

熱風(fēng)干燥通過空氣傳熱，以自然或者強制性的方式進行對流循環(huán)，使物料進行濕熱交換，水汽通過表面的氣膜向氣流主體擴散；由于物料的表面發(fā)生汽化，造成物料內(nèi)部和表面產(chǎn)生水分梯度，從而導(dǎo)致物料內(nèi)部的水分逐漸向外界擴散。熱風(fēng)干燥技術(shù)操作簡單，過程易控制，樣品處理量大，設(shè)備成本低，干燥時間長，溫度不易控制，熱能利用率低[2]。真空冷凍干燥技術(shù)是將濕物料或溶液在低溫下下凍結(jié)成固態(tài)，然后在真空狀態(tài)下將其水分以固態(tài)直接升華成氣態(tài)，最終達到物料脫水目的的干燥技術(shù)[3]。真空冷凍干燥能最大限度地保留新鮮食品的色香、味、營養(yǎng)成分等成分，更好地保持食品原來的外觀結(jié)構(gòu)，具有比較有理想的速溶性和快速復(fù)水性。紅外干燥技術(shù)的原理主要是利用紅外線輻射傳熱使物料中的的水分蒸發(fā)出來[4]。由于濕物料及水分等自遠紅外區(qū)有很寬的電磁波吸收帶，因此物料對于這些區(qū)間的紅外線有較強的吸收能力。紅外干燥技術(shù)加熱速度快，節(jié)約能耗；紅外線的穿透能力較強，對結(jié)構(gòu)的破壞小，受熱均勻，干制品的品質(zhì)好；紅外線干燥設(shè)備的占地面積小，可以充分降低設(shè)備生產(chǎn)，安裝維修等成本。

近年來，國內(nèi)外專家學(xué)者在干燥技術(shù)的應(yīng)用方面做了大量的研究并積累了豐富的試驗經(jīng)驗。蔡亮等[5]研究表明熱風(fēng)干燥過程中物料的干燥強度越大，體積收縮越大。楊薇等[6]對蘑菇不同干燥方式的對比試驗表明，熱風(fēng)干燥過程中，樣品內(nèi)部溫度較低且保持穩(wěn)定。盧可可等[7]研究了6種熱風(fēng)干燥模式對香菇多酚的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)55℃恒溫干燥得到的香菇多酚含量最高，具有較強的抗氧化能力。An Kejing等[8]研究了5種不同干燥方式對生姜揮發(fā)性成分、活性成分及抗氧化活性的影響，結(jié)果表明，熱風(fēng)干燥和紅外干燥可較好地保留揮發(fā)性成分，冷凍干燥和間歇式微波對流干燥可較好地保持生姜中總酚、總黃酮和抗氧化能力。石芳等[1]研究了3種不同干燥方式對松茸品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥更好的保持松茸的色澤，而微波真空干燥則更好的保留松茸中的主要風(fēng)味物質(zhì)。

干燥方式對食用菌產(chǎn)品品質(zhì)的影響較大，目前，不同干燥方式對蘑菇[9]、杏鮑菇[10]、松茸[11]、香菇[12]等產(chǎn)品品質(zhì)的影響已有研究，但關(guān)于白玉菇干燥的研究還鮮有報道，尤其是干燥方式對白玉菇品質(zhì)的影響還未有報道。因此，本文主要采用熱風(fēng)變溫干燥，真空冷凍干燥，紅外恒溫干燥對新鮮白玉菇多糖含量、復(fù)水比、色澤、感官評定、質(zhì)構(gòu)特性和微觀結(jié)構(gòu)的影響，旨在為白玉菇更好的開發(fā)利用提供重要的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白玉菇：河北豐科生物科技有限公司；葡萄糖、苯酚、氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸：均為分析純，南京化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9070型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海實驗儀器廠有限公司；SCIENTZ-50F型冷凍真空干燥機：寧波新芝生物科技有限公司；C3060型陶瓷紅外-熱風(fēng)聯(lián)合干燥裝置：鎮(zhèn)江美博紅外科技有限公司；7230G可見分光光度計：上海精密科學(xué)有限公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro System公司；WB-2000 2XA全自動測色色差計：北京康光儀器公司；S-3400N掃描電子顯微鏡：日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 干燥工藝

熱風(fēng)變溫干燥：稱取100 g新鮮白玉菇，均勻放置于干燥箱的物料架上，烘箱溫度設(shè)置為50℃烘2 h，接著升至55℃烘2 h，最后將溫度設(shè)置為60℃烘至白玉菇水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，測定干燥后白玉菇相關(guān)指標(biāo)。

真空冷凍干燥：稱取100 g新鮮白玉菇，先置于真空冷凍干燥機的冷阱中在-40℃～-35℃冷凍8 h，取出后均勻放置真空冷凍干燥機的托盤上，設(shè)置真空度為400 Pa，冷阱溫度-40℃～-35℃，加熱板溫度50℃，干燥至白玉菇水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)13%，測定干燥后白玉菇相關(guān)指標(biāo)。

紅外恒溫干燥：稱取100 g新鮮白玉菇，先平鋪在物料托盤上，然后放入紅外線干燥裝置里。設(shè)置紅外線干燥箱干燥溫度為150℃，距離物料12 cm，干燥至白玉菇水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)13%，測定干燥后白玉菇相關(guān)指標(biāo)。

1.3.2 蛋白質(zhì)含量測定

蛋白質(zhì)含量的測定采用GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》[13]凱氏定氮法。

1.3.3 多糖含量測定

1.3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制參考蔣俊[14]的方法，并稍加修改。準(zhǔn)確稱取一定量于105℃烘干至恒重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品，配成濃度為10 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液，再稀釋至濃度為50 μg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別吸取0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20 mL 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水補至1.5mL，先后加入1mL5%苯酚和5.0 mL濃硫酸，搖勻冷卻，室溫放置20 min后于540 nm波長測定其吸光度值。以吸光值為縱坐標(biāo)，以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其結(jié)果如圖1所示，求得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為：y=1.044 6x+0.023 9，相關(guān)系數(shù)R2=0.998。

圖1 葡萄糖溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 The standard curve of glucose solution

1.3.3.2 白玉菇多糖含量測定

多糖含量的測定采用硫酸-蒽酮法[15]。準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的樣品，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法進行操作，測定吸光度后計算白玉菇多糖含量。

1.3.4 復(fù)水比測定

準(zhǔn)確稱取干燥后的白玉菇樣品2 g于燒杯中，加入適量的蒸餾水，將燒杯置于60℃的水浴鍋中進行加熱，每隔15 min將樣品撈出來，瀝干，稱重，重復(fù)4次，計算白玉菇樣品的復(fù)水比[16]。

式中：Rf表示復(fù)水比；Gf表示樣品復(fù)水瀝干后的質(zhì)量，g；Gg表示干制樣品的質(zhì)量，g。

1.3.5 色澤測定

采用色差儀對新鮮白玉菇進行色差測定，得到a0，b0，L0值。待干燥結(jié)束后，再用色差儀對干燥后的白玉菇進行色差測定，分別得到a*，b*，L*值。根據(jù)下列公式計算總色差值△E。

式中：a0、b0、L0分別表示新鮮白玉菇的紅度值、黃度值和亮度值；a*、b*、L*分別表示干燥后白玉菇的紅度值、黃度值和亮度值。

1.3.6 感官評定

邀請10位經(jīng)培訓(xùn)過的本專業(yè)老師，從產(chǎn)品的色澤、香味以及收縮程度等指標(biāo)進行綜合評分，最后將結(jié)果進行計算。感官評定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示（滿分40分）[17]。

表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation score sheet details

1.3.7 質(zhì)構(gòu)分析

干燥后的白玉菇樣品用刀片切成長6 cm×寬5 mm×高5 mm的薄片，用P50探頭型號的質(zhì)構(gòu)儀進行測定，觸發(fā)力為5 g，測試前速度：2 mm/s；測試速度：1 mm/s；測試后速度：1 mm/s；兩次壓縮測定間隔時間：5 s；壓縮距離：3 mm；環(huán)境溫度：25℃。

1.3.8 掃描電鏡分析[18]

干燥后的白玉菇樣品用刀片切成2 mm厚的薄片，使用2%的戊二醛進行固定10 h，再分別用50%、70%、90%和100%的乙醇溶液進行脫水3次，叔丁醇置換3次，真空冷凍干燥5 h，最后使用掃描電鏡觀察樣品的組織結(jié)構(gòu)并進行拍照。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差，使用SAS 8.0系統(tǒng)軟件和Excel 2007對所有數(shù)據(jù)進行分析，不同干燥方式的結(jié)果差異采用ANOVA的方差分析，樣品的平均值的比較采用鄧肯的多重比較，差異顯著性通過t-檢驗（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對白玉菇蛋白和多糖含量的影響

不同干燥方式對白玉菇蛋白和多糖含量的影響見表2。

表2 不同干燥方式對白玉菇蛋白和多糖含量的影響Table 2 Effects of different drying methods on the proteins and polysaccharide contents of white Hypsizygus marmoreus

由表2可知，不同干燥方式對白玉菇蛋白和多糖含量的影響具有顯著性差異（P＜0.05）。真空冷凍干燥組的蛋白和多糖含量最高，分別為221.16 mg/g和74.25 mg/g，紅外恒溫干燥組的多糖含量最低，為192.57 mg/g和64.49 mg/g。熱風(fēng)變溫干燥和紅外恒溫干燥下白玉菇的蛋白質(zhì)和多糖含量出現(xiàn)變化，可能是由于空氣的存在使得蛋白質(zhì)分解以及高溫使得糖類物質(zhì)出現(xiàn)分解和美拉德反應(yīng)[19]。

2.2 不同干燥方式對白玉菇復(fù)水性的影響

不同干燥方式對白玉菇復(fù)水性的影響見表3。

表3 不同干燥方式對白玉菇復(fù)水性的影響Table 3 Effect of different drying methods on rehydration of white Hypsizygus marmoreus

由表3可知，熱風(fēng)變溫干燥、真空冷凍干燥和紅外恒溫干燥的復(fù)水比呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。熱風(fēng)變溫干燥組、真空冷凍干燥組和紅外恒溫干燥組的復(fù)水比分別是2.31、6.06、1.85，真空冷凍干燥組得到的干制品的復(fù)水比明顯大于其他兩種干燥方法。這充分表明，真空冷凍干燥后的樣品，較好地保持了白玉菇原有的疏松結(jié)構(gòu)且不收縮，便于吸水，從而具有較好的復(fù)水性。而熱風(fēng)變溫干燥和紅外恒溫干燥因為都是通過加熱的方法進行干燥，物料經(jīng)過長時間高溫加熱，其組織結(jié)構(gòu)遭到破壞，收縮干裂，表面形成硬殼，影響物料的吸水性，因此物料在復(fù)水后無法恢復(fù)原來的結(jié)構(gòu)[19]。

2.3 不同干燥方式對白玉菇色澤的影響

不同干燥方式對白玉菇色澤的影響見表4。

表4 不同干燥方式對白玉菇色澤的影響Table 4 Effect of different drying methods on the color of white Hypsizygus marmoreus

色澤是食品最重要的感官評定指標(biāo)抑制，也是影響消費者購買欲望的重要因素[20]。由表4可知，熱風(fēng)變溫干燥組、真空冷凍干燥組和紅外恒溫干燥組的L*值（亮度值），a*（紅度值），b*（黃度值）和ΔE（總色差值）均呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。白度值越大、亮度值越小表明樣品色澤褐變越嚴(yán)重，色澤越暗。從表4中我們可以看出，真空冷凍干燥組的白玉菇樣品亮度值大，紅度值小，黃度值小，總色差值小，說明樣品的褐變程度較輕，顏色比較好。熱風(fēng)變溫干燥組和紅外恒溫干燥組的樣品亮度較低，紅色值大，黃色值大，總色差較大，因此樣品褐變嚴(yán)重，色澤暗沉。由此可以看出，無論哪種干燥方法，樣品在處理的過程中均會發(fā)生一些物理或者化學(xué)因素的變化，從而使得樣品的顏色發(fā)生一些變化。但是由于干燥的方式不同，溫度不同，物料色澤的變化也會產(chǎn)生比較大的區(qū)別。

2.4 不同干燥方式對白玉菇感官評定結(jié)果的影響

不同干燥方式對白玉菇感官評定結(jié)果的影響見表5。

由表5中可知，真空冷凍干燥組的白玉菇感官評定的分?jǐn)?shù)比較高，熱風(fēng)變溫干燥和紅外恒溫干燥的效果不太好，感官評定分?jǐn)?shù)較低。熱風(fēng)變溫干燥和紅外恒溫干燥都屬于加熱干燥，在加熱的過程中，容易造成物料表面受熱不均勻，從而產(chǎn)生收縮，干裂；同時由于受到高溫的影響物料內(nèi)部溶質(zhì)流出，也會使物料表面形成硬殼，從而阻礙物料內(nèi)部水分的蒸發(fā)，造成干燥不均勻的現(xiàn)象。真空冷凍干燥是預(yù)先將樣品中的水分凍結(jié)，然后在真空的狀態(tài)下將物料里的冰直接升華成水蒸氣逸出，從而達到除去水分的目的。整個干燥的過程中物料不受溫度的影響，各種成分損失較小，所以顏色比較接近新鮮狀態(tài)時的顏色。同時，冰直接升華成水蒸氣，可以最大程度上減少對樣品組織結(jié)構(gòu)的破壞，保持樣品細胞，結(jié)構(gòu)以及外形的完整性。根據(jù)以上的分析描述，3種干燥方法當(dāng)中，真空冷凍干燥制得的干制品的感官評分最高。

表5 不同干燥方式對白玉菇感官評定的影響Table 5 Effect of different drying methods on sensory evaluation of white Hypsizygus marmoreus

2.5 不同干燥方式對白玉菇質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同干燥方式對白玉菇質(zhì)構(gòu)特性的影響見表6。

表6 TPA壓縮方法測試結(jié)果Table 6 Test results of TPA

本試驗對不同干燥方法制得的樣品進行了質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）特性的測試，樣品的硬度可以反映白玉菇細胞膨壓大小，細胞膨壓大，則果實硬度大。樣品的彈性主要是指樣品經(jīng)過第一次壓縮以后，在無外力作用下的恢復(fù)程度。樣品的內(nèi)聚性主要反映樣品在咀嚼過程中，白玉菇抵抗受損的同時緊密連接并使果肉保持完整的性質(zhì)。樣品的黏性是指在測試的過程中，樣品對于探頭的黏著能力。樣品的咀嚼性主要反映的是樣品在咀嚼過程中的持續(xù)抵抗性。由表6可以看出，熱風(fēng)變溫干燥組、真空冷凍干燥組和紅外恒溫干燥組的質(zhì)構(gòu)特性呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。真空冷凍干燥組硬度適中，彈性好，黏性和內(nèi)聚性較低，咀嚼性良好。而熱風(fēng)變溫干燥組和紅外恒溫干燥組硬度高，彈性差，內(nèi)聚性和黏性高，咀嚼性差。

2.6 掃描電鏡測定結(jié)果

圖2為不同干燥方法干燥的白玉菇的掃描電鏡圖。

圖2 不同干燥方式的掃描電鏡圖Fig.2 Scanning electron microscope of different drying methods

圖2 a為熱風(fēng)變溫干燥組的掃描電鏡圖，熱風(fēng)干燥組的白玉菇結(jié)構(gòu)表面略顯粗糙，有輕微的褶皺，纖維比較分散，形態(tài)良好。圖2 b為真空冷凍干燥的掃描電鏡圖，凍干的白玉菇纖維表面光滑，結(jié)構(gòu)均勻分散且收縮最小，細胞組織結(jié)構(gòu)疏松，形態(tài)良好，組織結(jié)構(gòu)較為完整。圖2 c為紅外干燥組的掃描電鏡圖，紅外線干燥的白玉菇結(jié)構(gòu)表面十分粗糙，部分纖維發(fā)生黏結(jié)，皺褶明顯。

3 結(jié)論

相對于熱風(fēng)變溫干燥和紅外線恒溫干燥，無論是從白玉菇多糖含量、復(fù)水性、色澤，還是從感官評定結(jié)果、質(zhì)構(gòu)分析和微觀結(jié)構(gòu)分析，真空冷凍干燥是較好的干燥方式，其次是熱風(fēng)變溫干燥，紅外恒溫干燥效果最差。真空冷凍干燥制得的白玉菇產(chǎn)品多糖含量高，復(fù)水性較好，色澤潔白，菌菇收縮不明顯，硬度適中，黏性較低，咀嚼性良好，結(jié)構(gòu)完整。