不同干燥方式對白玉菇品質的影響

扶慶權，王海鷗，陳雨，張李陽，陳守江，王蓉蓉

（南京曉莊學院食品科學學院，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、營養豐富、質地鮮嫩、風味獨特等特點。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，從而會影響產品的風味和使用價值。因此，采用干燥方式是有效延長白玉菇產品貨架期和方便運輸的有效方式。

熱風干燥通過空氣傳熱，以自然或者強制性的方式進行對流循環，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；由于物料的表面發生汽化，造成物料內部和表面產生水分梯度，從而導致物料內部的水分逐漸向外界擴散。熱風干燥技術操作簡單，過程易控制，樣品處理量大，設備成本低，干燥時間長，溫度不易控制，熱能利用率低[2]。真空冷凍干燥技術是將濕物料或溶液在低溫下下凍結成固態，然后在真空狀態下將其水分以固態直接升華成氣態，最終達到物料脫水目的的干燥技術[3]。真空冷凍干燥能最大限度地保留新鮮食品的色香、味、營養成分等成分，更好地保持食品原來的外觀結構，具有比較有理想的速溶性和快速復水性。紅外干燥技術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出來[4]。由于濕物料及水分等自遠紅外區有很寬的電磁波吸收帶，因此物料對于這些區間的紅外線有較強的吸收能力。紅外干燥技術加熱速度快，節約能耗；紅外線的穿透能力較強，對結構的破壞小，受熱均勻，干制品的品質好；紅外線干燥設備的占地面積小，可以充分降低設備生產，安裝維修等成本。

近年來，國內外專家學者在干燥技術的應用方面做了大量的研究并積累了豐富的試驗經驗。蔡亮等[5]研究表明熱風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，熱風干燥過程中，樣品內部溫度較低且保持穩定。盧可可等[7]研究了6種熱風干燥模式對香菇多酚的影響，結果發現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性成分、活性成分及抗氧化活性的影響，結果表明，熱風干燥和紅外干燥可較好地保留揮發性成分，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的影響，結果發現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味物質。

干燥方式對食用菌產品品質的影響較大，目前，不同干燥方式對蘑菇[9]、杏鮑菇[10]、松茸[11]、香菇[12]等產品品質的影響已有研究，但關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的影響還未有報道。因此，本文主要采用熱風變溫干燥，真空冷凍干燥，紅外恒溫干燥對新鮮白玉菇多糖含量、復水比、色澤、感官評定、質構特性和微觀結構的影響，旨在為白玉菇更好的開發利用提供重要的理論依據。

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，南京化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

DHG-9070型電熱鼓風干燥箱：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-熱風聯合干燥裝置：鎮江美博紅外科技有限公司；7230G可見分光光度計：上海精密科學有限公司；TA-XT Plus質構儀：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，烘箱溫度設置為50℃烘2 h，接著升至55℃烘2 h，最后將溫度設置為60℃烘至白玉菇水分質量分數為13%，測定干燥后白玉菇相關指標。

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量分數13%，測定干燥后白玉菇相關指標。

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量分數13%，測定干燥后白玉菇相關指標。

1.3.2 蛋白質含量測定

蛋白質含量的測定采用GB 5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》[13]凱氏定氮法。

1.3.3 多糖含量測定

1.3.3.1 標準曲線的繪制

多糖標準曲線繪制參考蔣俊[14]的方法，并稍加修改。準確稱取一定量于105℃烘干至恒重的葡萄糖標準品，配成濃度為10 mg/mL的標準儲備液，再稀釋至濃度為50 μg/mL的葡萄糖標準溶液。分別吸取0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20 mL 葡萄糖標準溶液，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，以葡萄糖濃度為橫坐標，繪制標準曲線，其結果如圖1所示，求得標準曲線回歸方程為：y=1.044 6x+0.023 9，相關系數R2=0.998。

圖1 葡萄糖溶液標準曲線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]。準確稱取一定質量的樣品，按照標準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 復水比測定

準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4次，計算白玉菇樣品的復水比[16]。

式中：Rf表示復水比；Gf表示樣品復水瀝干后的質量，g；Gg表示干制樣品的質量，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位經培訓過的本專業老師，從產品的色澤、香味以及收縮程度等指標進行綜合評分，最后將結果進行計算。感官評定標準如表1所示（滿分40分）[17]。

表1 感官評定標準Table 1 Sensory evaluation score sheet details

1.3.7 質構分析

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探頭型號的質構儀進行測定，觸發力為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構并進行拍照。

1.4 數據統計與分析

所有數據均表示為平均值±標準偏差，使用SAS 8.0系統軟件和Excel 2007對所有數據進行分析，不同干燥方式的結果差異采用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。熱風變溫干燥和紅外恒溫干燥下白玉菇的蛋白質和多糖含量出現變化，可能是由于空氣的存在使得蛋白質分解以及高溫使得糖類物質出現分解和美拉德反應[19]。

2.2 不同干燥方式對白玉菇復水性的影響

不同干燥方式對白玉菇復水性的影響見表3。

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

由表3可知，熱風變溫干燥、真空冷凍干燥和紅外恒溫干燥的復水比呈現顯著性差異（P＜0.05）。熱風變溫干燥組、真空冷凍干燥組和紅外恒溫干燥組的復水比分別是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構且不收縮，便于吸水，從而具有較好的復水性。而熱風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，物料經過長時間高溫加熱，其組織結構遭到破壞，收縮干裂，表面形成硬殼，影響物料的吸水性，因此物料在復水后無法恢復原來的結構[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生一些物理或者化學因素的變化，從而使得樣品的顏色發生一些變化。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生比較大的區別。

2.4 不同干燥方式對白玉菇感官評定結果的影響

不同干燥方式對白玉菇感官評定結果的影響見表5。

由表5中可知，真空冷凍干燥組的白玉菇感官評定的分數比較高，熱風變溫干燥和紅外恒溫干燥的效果不太好，感官評定分數較低。熱風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，從而產生收縮，干裂；同時由于受到高溫的影響物料內部溶質流出，也會使物料表面形成硬殼，從而阻礙物料內部水分的蒸發，造成干燥不均勻的現象。真空冷凍干燥是預先將樣品中的水分凍結，然后在真空的狀態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構的破壞，保持樣品細胞，結構以及外形的完整性。根據以上的分析描述，3種干燥方法當中，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構特性的影響

不同干燥方式對白玉菇質構特性的影響見表6。

表6 TPA壓縮方法測試結果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過第一次壓縮以后，在無外力作用下的恢復程度。樣品的內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。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抵抗性。由表6可以看出，熱風變溫干燥組、真空冷凍干燥組和紅外恒溫干燥組的質構特性呈現顯著性差異（P＜0.05）。真空冷凍干燥組硬度適中，彈性好，黏性和內聚性較低，咀嚼性良好。而熱風變溫干燥組和紅外恒溫干燥組硬度高，彈性差，內聚性和黏性高，咀嚼性差。

2.6 掃描電鏡測定結果

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為熱風變溫干燥組的掃描電鏡圖，熱風干燥組的白玉菇結構表面略顯粗糙，有輕微的褶皺，纖維比較分散，形態良好。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，結構均勻分散且收縮最小，細胞組織結構疏松，形態良好，組織結構較為完整。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構表面十分粗糙，部分纖維發生黏結，皺褶明顯。

3 結論

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