不同干燥方式對黑皮雞樅菌品質(zhì)的影響

謝靜，郭艷峰，林俊銘，白永亮

1.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院（佛山 528200）；2.中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院健康產(chǎn)業(yè)學(xué)院（中山 528436）

黑皮雞樅菌（Oudemansiella radicata），別名長根菇、卵孢小奧德蘑，屬傘菌綱、小奧德蘑屬，主要分布于四川、福建、云南等地[1-2]，是近幾年才開始人工栽培的一種食用菌。因菌菇上半部分為暗褐色，故將其商品名定為黑皮雞樅菌[3-4]。黑皮雞樅菌肉質(zhì)鮮嫩、口感爽脆、營養(yǎng)價值高[5]，含有人體所需的六大營養(yǎng)素、豐富的生物活性物質(zhì)，如多糖、多酚、黃酮等，可用于調(diào)節(jié)身體機(jī)能，增強(qiáng)自身免疫等[6-8]。具有相當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)、藥用價值和廣闊的市場前景。黑皮雞樅菌作為一種中高溫食用菌，采摘后呼吸作用旺盛，極易失水變軟，甚至產(chǎn)生異味和腐敗，嚴(yán)重限制了新鮮黑皮雞樅菌的流通。為減少黑皮雞樅菌的損失，干燥保存對其以后的深加工具有重要意義[9-10]。

干燥對食用菌營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)等會有不同的影響[11-12]，是食用菌最常用的保存方法。真空冷凍干燥（vacuum freeze drying，VFD），利用低溫脫水干燥原理，為白玉菇[13]、印度塊菌[14]、金針菇[15]、白牛肝菌和雞樅菌[16]等創(chuàng)造了良好的干燥條件。熱風(fēng)干燥（hot air drying，HAD）是應(yīng)用最普遍、最簡單、成本較低，但烘干效果不夠理想的干燥方式，而通過和超聲技術(shù)結(jié)合可以提高干燥速率和干燥品質(zhì)[17]。熱泵干燥（heat pump drying，HPD）的應(yīng)用也非常簡便，干燥效果較優(yōu)于熱風(fēng)干燥。沈文龍等[18]運(yùn)用熱泵干燥的方法，找到影響香菇品質(zhì)特性最好的條件及確定杏鮑菇熱泵干燥工藝的最優(yōu)參數(shù)。作為食用菌之王的雞樅菌，研究黑皮雞樅菌因干燥方法不同而產(chǎn)生的影響，對深入加工黑皮雞樅菌，具有十分重要意義。現(xiàn)有研究黑皮雞樅菌主要集中在栽培技術(shù)上，對其營養(yǎng)價值與品質(zhì)的研究較少，尤其更少采用烘干技術(shù)進(jìn)行報道。

試驗(yàn)利用真空冷凍干燥、熱風(fēng)干燥、熱泵干燥3種不同干燥方式，對黑皮雞樅菌的持水力、復(fù)水率、營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)等進(jìn)行分析，探討黑皮雞樅菌最適合的干燥方式，為黑皮雞樅菌的進(jìn)一步加工提供理論依據(jù)，并對黑皮雞樅菌的干燥方法進(jìn)行深入了解。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

新鮮黑皮雞樅菌（廣東省肇慶市廣寧縣黑皮雞樅菌種植基地）。

1.2 儀器與設(shè)備

101-2AB電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯儀器有限公司）；FD-1A-50真空冷凍干燥機(jī)（上海比朗儀器制造有限公司）；WRH-100TB1閉環(huán)除濕熱泵干燥機(jī)（廣東威而信實(shí)業(yè)有限公司）；WZJ6-A振動式藥物超微粉碎機(jī)（濟(jì)南倍力粉技術(shù)工程有限公司）；YP10002電子天平（上海佑科儀器儀表有限公司）；TA.new plus質(zhì)構(gòu)儀（上海瑞玢智能科技有限公司）；KDN-103F自動凱氏定氮儀（上海纖檢儀器有限公司）；Agilent 200 Series AA原子吸收光譜儀（安捷倫科技有限公司）；UV-min1240紫外可見光分光光度計(jì)[島津（蘇州）]；SX2-4-10N馬弗爐（箱式電阻爐，上海一恒科技有限公司）；SLQ-200粗纖維測定儀（上海纖檢儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 黑皮雞樅菌的干燥

挑選新鮮、無損傷腐爛的黑皮雞樅菌，清洗干凈后在通風(fēng)室內(nèi)晾干表面水分，預(yù)處理后按以下方法分別進(jìn)行干燥處理。

1.3.1.1 真空冷凍干燥[19]

預(yù)處理后的黑皮雞樅菌500 g，在-20 ℃冷藏室中預(yù)凍24 h；在冷凝溫度-42 ℃、真空度7.9 Pa條件下，將預(yù)凍黑皮雞樅菌放入料盤內(nèi)烘干，待料盤內(nèi)黑皮雞樅菌溫度與室溫一致時停止烘干。進(jìn)行超微粉碎，80目（0.178 mm孔徑）過篩，用干燥器密封保存。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3.1.2 熱風(fēng)干燥[19]

將500 g經(jīng)預(yù)處理后的黑皮雞樅菌，均勻平鋪于電熱鼓風(fēng)干燥箱的加熱板上，干燥溫度60 ℃，干燥40 h后，黑皮雞樅菌質(zhì)量恒重則停止。進(jìn)行超微粉碎，80目（0.178 mm孔徑）過篩，用干燥器密封保存。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3.1.3 熱泵干燥[20]

將500 g經(jīng)預(yù)處理后的黑皮雞樅菌，均勻平鋪于熱泵干燥箱的加熱板上，干燥溫度60 ℃，干燥24 h后，黑皮雞樅菌質(zhì)量恒重則停止。進(jìn)行超微粉碎，過0.178 mm（80目）篩，密封保存于干燥器中。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3.2 黑皮雞樅菌復(fù)水率、持水力的測定

1.3.2.1 復(fù)水率的測定[19]

將干燥后的黑皮雞樅菌稱質(zhì)量，記為m0；干燥后的黑皮雞樅菌用40 ℃水浸泡，每隔5 min將取出樣品，用紙吸干表面水分，稱重，直至質(zhì)量恒重。恒重質(zhì)量，記為m1。試驗(yàn)重復(fù)3次。復(fù)水率按式（1）計(jì)算。

式中：m1為黑皮雞樅菌復(fù)水后質(zhì)量，g；m0為黑皮雞樅菌復(fù)水前質(zhì)量，g。

1.3.2.2 持水力的測定[21-22]

將離心試管洗凈并晾干后稱重，記為M，取0.5 g粉碎后的黑皮雞樅菌菌粉于試管中，具體質(zhì)量記為M1；按水︰粉=20︰1的比例加入相對應(yīng)的10 mL去離子水使黑皮雞樅菌菌粉分散，分散液在60 ℃恒溫水浴鍋內(nèi)恒溫40 min，冷水冷卻30 min，在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心20 min，棄去上清液，稱離心管質(zhì)量，記為M2。試驗(yàn)重復(fù)3次。持水力（g/g）按式（2）計(jì)算。

式中：M為離心管質(zhì)量，g；M1為離心管和菌粉總質(zhì)量，g；M2為離心后的菌粉沉淀和離心管的質(zhì)量。

1.3.2.3 黑皮雞樅菌的營養(yǎng)成分測定

蛋白質(zhì)測定參照GB 5009.5——2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法；脂肪測定參照GB 5009.6——2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》酸水解法；碳水化合物測定參照GB Z 21922——2008《食品營養(yǎng)成分基本術(shù)語》碳水化合物減法；膳食纖維測定參照GB 5009.88——2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測定》酶重量法；鉀、鈉測定參照GB 5009.91——2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉀、鈉的測定》火焰原子吸收光譜法；磷測定參照GB 5009.87——2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中磷的測定》鉬藍(lán)分光光度法；鎂測定參照GB 5009.241——2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎂的測定》火焰原子吸收光譜法。

1.3.2.4 黑皮雞樅菌的質(zhì)構(gòu)特性測定[17]

黑皮雞樅菌干燥后的質(zhì)構(gòu)特性用質(zhì)構(gòu)儀的TPA測試方法進(jìn)行測定。經(jīng)真空冷凍烘干、熱風(fēng)烘干、熱泵烘干后，分別取黑皮雞樅菌3個大小、形狀相對接近的樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定。質(zhì)構(gòu)測定的參數(shù)設(shè)定為：觸發(fā)力51 gf；測前速度1 mm/s；測試速度1 mm/s；測后速度5 mm/s，變形程度30%。采用P5圓柱形探頭測定黑皮雞樅菌的質(zhì)構(gòu)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用Microsoft Office、Excel 2010軟件，方差和顯著性分析采用SPSS 26.0軟件，試驗(yàn)結(jié)果作圖采用Origin 2022b軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對黑皮雞樅菌復(fù)水率的影響

由圖1可知，3種干燥方式的復(fù)水率存在顯著性差異（P＞0.05）。其中，黑皮雞樅菌經(jīng)真空冷凍、干燥處理后，其復(fù)水率最高，達(dá)4.59%；其次是黑皮雞樅菌經(jīng)熱風(fēng)烘干后，復(fù)水率為2.76%；黑皮雞樅菌經(jīng)熱泵烘干后，復(fù)水率最低，達(dá)2.66%。黑皮雞樅菌經(jīng)真空冷凍干燥后，氧化褐變因低溫、低氧環(huán)境而減緩，最大程度地保存黑皮雞樅菌原有的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，進(jìn)而獲得與羅曉莉等[24]復(fù)水率結(jié)果一致的最高復(fù)水率[23]。黑皮雞樅菌在熱風(fēng)烘干后，因熱風(fēng)烘箱內(nèi)高溫?zé)嵫h(huán)作用，結(jié)構(gòu)致密，不易吸水復(fù)原，所以復(fù)水率最低，王婭等[25]在研究香菇的品質(zhì)時，在研究不同烘干方式時，也得出相同結(jié)論。熱泵干燥后黑皮雞樅菌在高溫條件下水分流失較多，所以蛋白質(zhì)等親水物質(zhì)變性，導(dǎo)致表面皺縮，不利于復(fù)水[26]。

圖1 不同干燥方式對黑皮雞樅菌復(fù)水率的影響

2.2 不同干燥方式對黑皮雞樅菌持水力的影響

由圖2可知，黑皮雞樅菌經(jīng)真空冷凍烘干、熱泵烘干后，其持水力最高，約0.15 g/g。黑皮雞樅菌在熱風(fēng)干燥后，持水力最低，約0.14 g/g。持水力的大小與干燥后黑皮雞樅菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，由于采用低溫干燥技術(shù)最大程度地保存黑皮雞樅菌的結(jié)構(gòu)，因此黑皮雞樅菌在真空冷凍干燥后具有疏松的結(jié)構(gòu)和較高的持水力。由于黑皮雞樅菌在高溫傳熱過程中，表面水分迅速擴(kuò)散，結(jié)構(gòu)致密，使其受水分子束縛能力降低，在熱風(fēng)干燥后，黑皮雞樅菌的持水力降低。熱泵干燥后黑皮雞樅菌由于熱泵干燥箱中冷凝器的降溫作用，能較好地保護(hù)黑皮雞樅菌的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)破壞較小，持水力也較高。

圖2 不同干燥方式對黑皮雞樅菌持水力的影響

2.3 不同干燥方式對黑皮雞樅菌營養(yǎng)成分的影響

由表1可知，黑皮雞樅菌的營養(yǎng)成分在真空冷凍干燥、熱風(fēng)干燥和熱泵干燥條件下存在顯著性差異（P＜0.05）。熱泵干燥后黑皮雞樅菌的蛋白質(zhì)和脂肪含量都是最高，分別為26.07 g/100 g和1.37 g/100 g。黑皮雞樅菌經(jīng)熱風(fēng)干燥后的蛋白質(zhì)和脂肪分別為24.20 g/100 g和0.63 g/100 g，經(jīng)真空冷凍干燥后的蛋白質(zhì)和脂肪最低，僅為23.30 g/100 g和0.50 g/100 g。黑皮雞樅菌經(jīng)真空冷凍干燥后的碳水化合物含量最高為32.57 g/100 g，黑皮雞樅菌經(jīng)熱風(fēng)干燥后的碳水化合物含量為31.30 g/100 g，黑皮雞樅菌經(jīng)熱泵干燥后的碳水化合物僅為24.07 g/100 g。黑皮雞樅菌經(jīng)熱泵烘干后的膳食纖維最高可達(dá)33.11 g/100 g，與真空冷凍干燥和熱風(fēng)干燥后的膳食纖維含量存在顯著性差異（P＜0.05）。黑皮雞樅菌的微量元素在3種不同的干燥方式后均有顯著性差異（P＜0.05），其中真空冷凍干燥后黑皮雞樅菌經(jīng)鈉元素含量最高，為27.27 mg/100 g，熱風(fēng)干燥后黑皮雞樅菌磷元素含量和鎂元素含量最高，分別為823.00 mg/100 g和2 160.00 mg/100 g。熱泵干燥后黑皮雞樅菌鉀元素含量最高，為3 871.33 mg/kg。真空冷凍干燥和熱泵干燥后的黑皮雞樅菌營養(yǎng)成分普遍優(yōu)于熱風(fēng)干燥后的黑皮雞樅菌。原因是熱風(fēng)干燥后容易造成黑皮雞樅菌表面硬化嚴(yán)重，纖維組織結(jié)構(gòu)遭到破壞，同時容易導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)及水分的流失[27]。而真空冷凍烘干和熱泵烘干技術(shù)則分別采用低溫烘干和減壓蒸發(fā)的原理，使溫度對物料的破壞程度降低，使物料的原有結(jié)構(gòu)得以更好的保持，因此對營養(yǎng)成分的作用較小。通過營養(yǎng)成分影響的對比可知，真空冷凍干燥和熱泵干燥技術(shù)后的黑皮雞樅菌營養(yǎng)效果較好，熱風(fēng)干燥后黑皮雞樅菌營養(yǎng)效果較差。

表1 不同干燥方式對黑皮雞樅菌營養(yǎng)成分的影響

2.4 不同干燥方式對黑皮雞樅菌質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

由表2可知，真空冷凍干燥和熱泵干燥處理后的黑皮雞樅菌各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均小于熱風(fēng)干燥后黑皮雞樅菌的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，尤其是硬度和咀嚼度。真空冷凍干燥后黑皮雞樅菌硬度和咀嚼度分別為2 331.08 gf和1 226.22 gf，彈性和內(nèi)聚性最低為0.81和0.69。因?yàn)楹谄るu樅菌通過真空冷凍干燥的物理升華作用去除了樣品中的水分，使內(nèi)部組織的結(jié)構(gòu)和形狀得到最大程度保存，在組織內(nèi)部形成的較大孔隙，形成疏松結(jié)構(gòu)。這與大部分的研究結(jié)果一樣，真空冷凍干燥技術(shù)賦予黑皮雞樅菌干燥后產(chǎn)品較好的品質(zhì)和口感[14-16]。熱風(fēng)干燥后黑皮雞樅菌的硬度、彈性、咀嚼度、內(nèi)聚性皆為3種干燥方式中的最大值。原因是黑皮雞樅菌受熱風(fēng)干燥高溫影響導(dǎo)致水分流失嚴(yán)重，組織緊密皺縮，結(jié)構(gòu)硬化，同時也使其干制品的咀嚼度和硬度達(dá)1 956.42 gf和2 835.27 gf，增大黑皮雞樅菌的堅(jiān)實(shí)度，降低產(chǎn)品的口感[25]。張海偉等[28]的研究也說明這些問題。熱泵干燥后的黑皮雞樅菌硬度和咀嚼度分別為2 065.30 gf和1 562.04 gf，彈性和內(nèi)聚性為0.84和0.70。這是由于熱泵干燥箱中的熱空氣在蒸發(fā)器的作用下實(shí)現(xiàn)降溫，從而緩解熱泵干燥后黑皮雞樅菌的氧化褐變，最大程度降低熱泵干燥后黑皮雞樅菌結(jié)構(gòu)硬化的程度。雖然熱泵干燥后黑皮雞樅菌因?yàn)樗终舭l(fā)而形態(tài)萎縮，表面組織變得緊密，但組織內(nèi)部還保持了一定間隙，因此硬度最低[12]。

表2 不同干燥方式對黑皮雞樅菌質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

3 結(jié)論

不同干燥方式都會對黑皮雞樅菌的復(fù)水率、持水力、營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生顯著性差異（P＜0.05）。黑皮雞樅菌在真空冷凍干燥的低溫低氧條件下，持水力和復(fù)水率最高、營養(yǎng)含量稍高，且結(jié)構(gòu)質(zhì)地疏松。黑皮雞樅菌經(jīng)熱風(fēng)烘干后，持水力、復(fù)水率均較低。由于長時間干燥導(dǎo)致營養(yǎng)流失、組織緊密硬化。熱泵干燥后的黑皮雞樅菌的持水力較高，但復(fù)水率最低。熱泵干燥后黑皮雞樅菌的營養(yǎng)成分含量較高，硬度和咀嚼度較低。總的來說，如果主要考慮黑皮雞樅菌干燥后的感官效果，真空冷凍干燥效果最佳；但是如果從產(chǎn)品干燥過程的成本、營養(yǎng)成分保留和能耗考慮的話，則推薦熱泵干燥，因?yàn)闊岜酶稍镞^程操作簡單，時間短，能耗小?？傮w上真空冷凍干燥后黑皮雞樅菌的整體口感品質(zhì)最佳，而熱泵干燥后黑皮雞樅菌的營養(yǎng)成分方面較好，熱風(fēng)干燥后的黑皮雞樅菌最差。