滲透對(duì)復(fù)水杏鮑菇還原糖、氨基酸流失的影響

周民生，袁超，張光杰，路志芳

（安陽(yáng)工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，河南安陽(yáng)455000）

滲透對(duì)復(fù)水杏鮑菇還原糖、氨基酸流失的影響

周民生，袁超，張光杰，路志芳

（安陽(yáng)工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，河南安陽(yáng)455000）

為明確滲透處理對(duì)干制食用菌復(fù)水時(shí)營(yíng)養(yǎng)保持的作用，以新鮮杏鮑菇為材料，通過單因素試驗(yàn)研究食鹽溶液滲透處理中溶液濃度、處理溫度和處理時(shí)間對(duì)干制杏鮑菇中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（以還原糖和氨基酸作為指標(biāo)）的影響，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)確定滲透處理的最佳處理組合。結(jié)果表明，影響干制杏鮑菇最主要的因素是滲透溫度，滲透濃度和滲透時(shí)間的影響相對(duì)較小，最優(yōu)組合參數(shù)為：滲透濃度15%，滲透溫度40℃，滲透時(shí)間120min。

杏鮑菇；滲透脫水；復(fù)水；營(yíng)養(yǎng)素

杏鮑菇（Pleurotus eryngii）又名刺芹側(cè)耳，具有杏仁香味，口感類似于鮑魚，而得此名[1]。其營(yíng)養(yǎng)豐富，據(jù)測(cè)定分析，干品中含有礦物質(zhì)5.83%，鈣、鋅、硒含量分別為248.42、4.28、0.074mg/100 g，粗蛋白18.61%，粗脂肪1.52%，總糖39.41%（其中多糖13.18%），粗纖維12.74%，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值（EAA/NEAA）在60%以上[2]。研究表明，杏鮑菇具有抗癌、抗氧化、降血脂、潤(rùn)腸胃等功效[3]。新鮮杏鮑菇具有很強(qiáng)的呼吸強(qiáng)度和較高的含水量，采后易出現(xiàn)失水、軟化、組織褐變、老化、細(xì)菌或病毒感染而腐爛等品質(zhì)衰敗現(xiàn)象，影響貯運(yùn)和消費(fèi)[4]。干制后的杏鮑菇水分會(huì)降低至13%以下，運(yùn)輸儲(chǔ)藏方便，商品貨架期也能延長(zhǎng)。熱風(fēng)干燥是常用的干燥方式，其優(yōu)點(diǎn)是物料處理量大、設(shè)備成本及操作費(fèi)用低，但因干燥時(shí)間長(zhǎng)、干燥溫度高，易造成產(chǎn)品品質(zhì)下降且能耗高[5]。干燥前進(jìn)行滲透脫水（Osmotic Dehydration）可以除去組織中部分水分，縮短干燥時(shí)間或降低干燥溫度，從而能有效保持產(chǎn)品原有的色澤、風(fēng)味、質(zhì)地、營(yíng)養(yǎng)成分等[6-12]，而且可減少干燥時(shí)的能耗[13]。目前，滲透脫水技術(shù)已在多種果蔬脫水上得到應(yīng)用[11-12，14]。但是，這些研究多注重于滲透處理對(duì)干燥速度的作用，而對(duì)經(jīng)滲透處理的干制品復(fù)水后品質(zhì)變化重視不足。復(fù)水是干制菇類烹調(diào)和再加工的重要環(huán)節(jié)[15-16]，復(fù)水中營(yíng)養(yǎng)的流失與干制中組織完整性破壞程度密切相關(guān)。杏鮑菇在食用菌生產(chǎn)中占重要地位，研究滲透處理對(duì)復(fù)水杏鮑菇營(yíng)養(yǎng)流失的影響，將有助于在提高滲透脫水效果同時(shí)更好保持產(chǎn)品原有營(yíng)養(yǎng)，從而有利于滲透脫水在整個(gè)食用菌干制生產(chǎn)中應(yīng)用和推廣。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮香菇和食用鹽：購(gòu)自安陽(yáng)丹尼斯超市。

1.2 儀器

電子天平JA2003：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG-9240B：上海秣馬恒溫設(shè)備廠；恒溫水浴鍋HH-600：常州諾基儀器有限公司；pH計(jì)PHS-25：上海儀電科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1 試驗(yàn)流程Fig.1 Test procedure

1.3.2 單因素在滲透復(fù)水中的作用

鹽濃度的影響：按料液比為1∶10（質(zhì)量比）將新鮮杏鮑菇片（厚3 mm，下同）分別浸入30℃的5%、10%、15%、20%、25%食鹽溶液中，30min后取出瀝干，稱重。

溫度的影響：按料液比為1∶10（質(zhì)量比）將新鮮杏鮑菇片分別浸入20、30、40、50、60℃的5%的食鹽溶液中，30min后取出瀝干，稱重。

滲透時(shí)間的影響：按料液比為1∶10（質(zhì)量比）將新鮮杏鮑菇片分別浸入30℃的5%食鹽溶液中，處理時(shí)間分別為30、60、90、120、150min，將樣品瀝干，稱重。

以上各處理均重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.3.3 正交試驗(yàn)

綜合考察滲透液濃度、滲透溫度、滲透時(shí)間3個(gè)因素對(duì)杏鮑菇的還原糖和氨基酸的流失量的影響，選擇L9（34）正交表設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)（見表1）。

表1 因素與水平表Table1 Factorsand levels

1.3.4 干燥和復(fù)水

將1.3.2和1.3.3滲透預(yù)處理的杏鮑菇45℃預(yù)熱3 h，隨后采用60℃持續(xù)干燥直至質(zhì)量恒定。降溫至室溫后，密封保存。取出干燥香菇依次稱量，用20倍自來(lái)水在室溫下浸泡1 h。

1.3.5 指標(biāo)測(cè)定

還原糖流失量，采用直接滴定法[17]；氨基酸流失量，參照王鳳芳[18]的方法：取浸泡液10mL，加水80mL，用0.100mol/LNaOH溶液滴定至pH值為8（酸度計(jì)測(cè)定）。加人10mL甲醛溶液，搖勻。再用0.100mol/L NaOH溶液滴定至pH值為9.2。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素對(duì)復(fù)水杏鮑菇中還原糖的影響

2.1.1 滲透濃度對(duì)還原糖的影響

熱風(fēng)干燥時(shí)果蔬組織細(xì)胞會(huì)收縮進(jìn)而出現(xiàn)質(zhì)壁分離，導(dǎo)致細(xì)胞破裂，破裂的細(xì)胞進(jìn)而形成空洞[19]，這些微觀的結(jié)構(gòu)變化，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)和穩(wěn)定性有所影響，因此在復(fù)水時(shí)營(yíng)養(yǎng)物流失量會(huì)比較高。滲透處理可以減少樣品的水分含量，從而降低干燥的溫度和縮短時(shí)間，減少組織細(xì)胞在干燥中的破壞，同時(shí)食鹽滲入可以為組織細(xì)胞提供一定的保護(hù)作用，從而有利于小分子營(yíng)養(yǎng)的保持。

滲透處理對(duì)杏鮑菇在干燥中的保護(hù)會(huì)隨著食鹽濃度不同而變化見圖2。

圖2 不同滲透液濃度下杏鮑菇還原糖的流失量Fig.2 Lossof reducing sugar of Pleurotuseryngii at different concentration ofosmotic solution

由圖2可知，食鹽溶液的濃度在5%時(shí)，還原糖流失量為0.1 g/100 g。隨著溶液濃度的增加，還原糖流失量逐漸減少，當(dāng)食鹽水濃度為15%時(shí)，還原糖流失量最低。而當(dāng)鹽水濃度繼續(xù)增高時(shí)，還原糖流失量卻開始增大。食鹽水濃度過低時(shí)，溶質(zhì)濃度過低，滲透不充分，未能起到保護(hù)組織細(xì)胞的作用。滲透液濃度過高時(shí)，細(xì)胞與滲透液的壓差增大，也會(huì)對(duì)組織細(xì)胞產(chǎn)生傷害，導(dǎo)致在復(fù)水時(shí)還原糖流失量升高，因此從保持杏鮑菇還原糖角度考慮滲透濃度應(yīng)采用15%左右。

2.1.2 滲透溫度對(duì)還原糖的影響

滲透溫度對(duì)還原糖的影響見圖3。

圖3 不同滲透溫度下杏鮑菇還原糖的流失量Fig.3 Lossof reducing sugar of Pleurotuseryngii at different osm otic tem perature

由圖3能夠看出，當(dāng)滲透溫度在20℃升高到40℃時(shí)還原糖流失量從0.11 g/100 g降低至0.08 g/100 g，當(dāng)溫度升高到40℃以后，還原糖流失量逐漸增高。高溫影響組織結(jié)構(gòu)，破壞細(xì)胞膜的半透性，由于細(xì)胞膜被破壞，在復(fù)水時(shí)細(xì)胞內(nèi)的可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)溶到了水中[19]。

2.1.3 滲透時(shí)間對(duì)還原糖的影響

滲透時(shí)間從30min延長(zhǎng)到120min時(shí)，還原糖流失量逐漸降低，直到150min時(shí)已趨于平穩(wěn)（見圖4）。

圖4 不同滲透時(shí)間下杏鮑菇還原糖的流失量Fig.4 Lossof reducing sugar of Pleurotuseryngii at different osm otic tim e

滲透過程是最外層的細(xì)胞開始失水收縮，與第二層產(chǎn)生濃度差，再?gòu)牡诙酉蛲膺w移。總體上水分遷移和組織結(jié)構(gòu)收縮現(xiàn)象由表面向中心進(jìn)行，時(shí)間越長(zhǎng)，越能接近中心，當(dāng)與滲透液接觸時(shí)間過短，導(dǎo)致杏鮑菇?jīng)]有滲透完全，從而使組織在后繼的干燥中被破壞。

2.2 不同因素對(duì)氨基酸的影響

2.2.1 滲透濃度對(duì)氨基酸的影響

滲透濃度同樣會(huì)對(duì)復(fù)水時(shí)杏鮑菇氨基酸的流失造成影響見圖5。

圖5 不同滲透濃度下杏鮑菇的氨基酸流失量Fig.5 Lossof am ino acid of Pleurotuseryngii at different concentration of osmotic solution

隨滲透液濃度增加氨基酸流失量下降，到滲透濃度為15%時(shí)，杏鮑菇中氨基酸流失量最低。滲透處理時(shí)食鹽分子是從高濃度向低濃度的方向擴(kuò)散，濃度差大的時(shí)候，擴(kuò)散速度也隨之增加，單位時(shí)間內(nèi)滲入的食鹽更多，使組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)得到更好的保護(hù)。但過高濃度會(huì)使組織與溶液間壓差增大，結(jié)果引起細(xì)胞膜被破壞，使得杏鮑菇復(fù)水時(shí)氨基酸流失增加。當(dāng)滲透濃度達(dá)到25%時(shí)，流失量又增加。

2.2.2 滲透溫度對(duì)氨基酸的影響

不同滲透溫度下杏鮑菇的氨基酸流失量見圖6。

圖6 不同滲透溫度下杏鮑菇的氨基酸流失量Fig.6 Lossof am ino acid of Pleurotuseryngii atdifferentosm otic temperature

滲透時(shí)適當(dāng)增加溫度可減低氨基酸的損失，但過高時(shí)反而不利于保持，如當(dāng)滲透溫度為30℃時(shí)，復(fù)水杏鮑菇中氨基酸流失量最低，為0.5mg/g，隨著溫度的增大，氨基酸的流失量也在增加。溫度為60℃時(shí)氨基酸的流失量最高為0.72mg/g。溫度適當(dāng)提高可以增加物質(zhì)的擴(kuò)散，有利于脫水和鹽分滲入組織，但當(dāng)溫度過高時(shí)果蔬組織遭到破壞，使細(xì)胞膜受到影響，導(dǎo)致復(fù)水時(shí)可溶物質(zhì)大量進(jìn)入浸泡液[12]。

2.2.3 滲透時(shí)間對(duì)氨基酸的影響

滲透時(shí)間對(duì)氨基酸流失量的影響見圖7。

圖7 滲透時(shí)間對(duì)氨基酸流失量的影響Fig.7 Lossof am ino acid of Pleurotuseryngii at differentosmotic time

當(dāng)鹽水濃度為5%，滲透溫度為30℃時(shí)，氨基酸的流失量總體上是隨著溫度的升高而減少的，因?yàn)闈B透液的濃度過低，在30min到120min時(shí)杏鮑菇?jīng)]有被完全滲透，而過了120min以后因?yàn)樾吁U菇被滲透完全，根據(jù)相關(guān)研究表明，果蔬中的水分向滲透溶液中遷移過程主要是發(fā)生在初期，而滲透溶液中的溶質(zhì)向細(xì)胞中轉(zhuǎn)移則主要發(fā)生在后期，因此時(shí)間要達(dá)到足夠長(zhǎng)時(shí)，溶質(zhì)才會(huì)對(duì)果蔬組織起到保護(hù)作用[20]。

2.3 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

正交試驗(yàn)方案及結(jié)果見表2。正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析見表3。

表2 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果Table2 Schemeand resultsoforthogonal test

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析Table3 Rangeanalysisof orthogonal test resu lts

續(xù)表3 正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析Continue table3 Rangeanalysisof orthogonal test resu lts

從表3可以看出，影響新鮮杏鮑菇還原糖、氨基酸流失量的主次順序：B＞A＞C，即影響最大的是滲透溫度，其次是滲透濃度，而滲透時(shí)間影響最小。同時(shí)可以看出，保持杏鮑菇還原糖、氨基酸最優(yōu)滲透條件為A2B3C3，即當(dāng)滲透液濃度為15%，滲透溫度為40℃，滲透處理120min時(shí)杏鮑菇復(fù)水時(shí)還原糖、氨基酸流失最少。在此工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)后，還原糖的流失量為0.03 g/100 g，氨基酸流失量為0.29mg/g，確定了最佳工藝為A2B3C3。

3 結(jié)論

通過以上分析，可以得出下面幾條：滲透處理能使杏鮑菇更好地保持還原糖和氨基酸；滲透溫度對(duì)還原糖、氨基酸保持的影響最大，溫度過高會(huì)導(dǎo)致兩種營(yíng)養(yǎng)流失量增大；滲透液濃度和滲透時(shí)間對(duì)還原糖、氨基酸流失量的影響比較小；綜合考慮滲透處理的參數(shù)最佳組合為，滲透濃度為15%，滲透溫度為40℃，滲透時(shí)間為120min，此時(shí)還原糖流失量為0.03g/100g，氨基酸流失量為0.29mg/g。

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Effect of Osm osis on Loss of Reducing Sugar，Am ino Acid of Rehydrated Pleurotus eryngii

ZHOUMin-sheng，YUANChao，ZHANGGuang-jie，LU Zhi-fang
（Schoolof Biotechnologyand Food，Anyang Instituteof Technology，Anyang455000，Henan，China）

Effectsof concentration ofNaCl，treatment temperature and treatment time on lossof reducing sugar and amino acid of Pleurotuseryngii during rehydrationwere investigated on single factor testand orthogonal test with fresh Pleurotus eryngii asmaterials to determine impact of osmotic treatment on nutrientsmaintenance of dried edible Pleurotuseryngii.Results indicated thatosmosis treatment temperatureputhighesteffecton traitsof dried Pleurotuseryngii，followedwith solution concentration and treatment time，and theoptimal combination of parameters for treatments to Pleurotus eryngii as follows：osmotic concentration of 15%，infiltration temperature40℃，penetration time120min.

Pleurotuseryngii；osmotic dehydration；rehydration；nutrients

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.07.004

2016-11-23

周民生（1975—），男（漢），講師，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工新技術(shù)。