不同干燥方式对白玉菇品质的影响

扶庆权，王海鸥，陈雨，张李阳，陈守江，王蓉蓉

（南京晓庄学院食品科学学院，江苏南京211171）

白玉菇，又名白玉蕈（whiteHypsizygusmarmoreus），是真姬菇的一个白色品系[1]。新鲜白玉菇具有外形美观、营养丰富、质地鲜嫩、风味独特等特点。然而，白玉菇含水量较高，采摘后鲜度迅速下降，不易贮藏，且容易褐变腐败，从而会影响产品的风味和使用价值。因此，采用干燥方式是有效延长白玉菇产品货架期和方便运输的有效方式。

热风干燥通过空气传热，以自然或者强制性的方式进行对流循环，使物料进行湿热交换，水汽通过表面的气膜向气流主体扩散；由于物料的表面发生汽化，造成物料内部和表面产生水分梯度，从而导致物料内部的水分逐渐向外界扩散。热风干燥技术操作简单，过程易控制，样品处理量大，设备成本低，干燥时间长，温度不易控制，热能利用率低[2]。真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在低温下下冻结成固态，然后在真空状态下将其水分以固态直接升华成气态，最终达到物料脱水目的的干燥技术[3]。真空冷冻干燥能最大限度地保留新鲜食品的色香、味、营养成分等成分，更好地保持食品原来的外观结构，具有比较有理想的速溶性和快速复水性。红外干燥技术的原理主要是利用红外线辐射传热使物料中的的水分蒸发出来[4]。由于湿物料及水分等自远红外区有很宽的电磁波吸收带，因此物料对于这些区间的红外线有较强的吸收能力。红外干燥技术加热速度快，节约能耗；红外线的穿透能力较强，对结构的破坏小，受热均匀，干制品的品质好；红外线干燥设备的占地面积小，可以充分降低设备生产，安装维修等成本。

近年来，国内外专家学者在干燥技术的应用方面做了大量的研究并积累了丰富的试验经验。蔡亮等[5]研究表明热风干燥过程中物料的干燥强度越大，体积收缩越大。杨薇等[6]对蘑菇不同干燥方式的对比试验表明，热风干燥过程中，样品内部温度较低且保持稳定。卢可可等[7]研究了6种热风干燥模式对香菇多酚的影响，结果发现55℃恒温干燥得到的香菇多酚含量最高，具有较强的抗氧化能力。An Kejing等[8]研究了5种不同干燥方式对生姜挥发性成分、活性成分及抗氧化活性的影响，结果表明，热风干燥和红外干燥可较好地保留挥发性成分，冷冻干燥和间歇式微波对流干燥可较好地保持生姜中总酚、总黄酮和抗氧化能力。石芳等[1]研究了3种不同干燥方式对松茸品质的影响，结果发现真空冷冻干燥更好的保持松茸的色泽，而微波真空干燥则更好的保留松茸中的主要风味物质。

干燥方式对食用菌产品品质的影响较大，目前，不同干燥方式对蘑菇[9]、杏鲍菇[10]、松茸[11]、香菇[12]等产品品质的影响已有研究，但关于白玉菇干燥的研究还鲜有报道，尤其是干燥方式对白玉菇品质的影响还未有报道。因此，本文主要采用热风变温干燥，真空冷冻干燥，红外恒温干燥对新鲜白玉菇多糖含量、复水比、色泽、感官评定、质构特性和微观结构的影响，旨在为白玉菇更好的开发利用提供重要的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白玉菇：河北丰科生物科技有限公司；葡萄糖、苯酚、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸：均为分析纯，南京化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

DHG-9070型电热鼓风干燥箱：上海实验仪器厂有限公司；SCIENTZ-50F型冷冻真空干燥机：宁波新芝生物科技有限公司；C3060型陶瓷红外-热风联合干燥装置：镇江美博红外科技有限公司；7230G可见分光光度计：上海精密科学有限公司；TA-XT Plus质构仪：英国Stable Micro System公司；WB-2000 2XA全自动测色色差计：北京康光仪器公司；S-3400N扫描电子显微镜：日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 干燥工艺

热风变温干燥：称取100 g新鲜白玉菇，均匀放置于干燥箱的物料架上，烘箱温度设置为50℃烘2 h，接着升至55℃烘2 h，最后将温度设置为60℃烘至白玉菇水分质量分数为13%，测定干燥后白玉菇相关指标。

真空冷冻干燥：称取100 g新鲜白玉菇，先置于真空冷冻干燥机的冷阱中在-40℃～-35℃冷冻8 h，取出后均匀放置真空冷冻干燥机的托盘上，设置真空度为400 Pa，冷阱温度-40℃～-35℃，加热板温度50℃，干燥至白玉菇水分质量分数13%，测定干燥后白玉菇相关指标。

红外恒温干燥：称取100 g新鲜白玉菇，先平铺在物料托盘上，然后放入红外线干燥装置里。设置红外线干燥箱干燥温度为150℃，距离物料12 cm，干燥至白玉菇水分质量分数13%，测定干燥后白玉菇相关指标。

1.3.2 蛋白质含量测定

蛋白质含量的测定采用GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[13]凯氏定氮法。

1.3.3 多糖含量测定

1.3.3.1 标准曲线的绘制

多糖标准曲线绘制参考蒋俊[14]的方法，并稍加修改。准确称取一定量于105℃烘干至恒重的葡萄糖标准品，配成浓度为10 mg/mL的标准储备液，再稀释至浓度为50 μg/mL的葡萄糖标准溶液。分别吸取0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20 mL 葡萄糖标准溶液，用蒸馏水补至1.5mL，先后加入1mL5%苯酚和5.0 mL浓硫酸，摇匀冷却，室温放置20 min后于540 nm波长测定其吸光度值。以吸光值为纵坐标，以葡萄糖浓度为横坐标，绘制标准曲线，其结果如图1所示，求得标准曲线回归方程为：y=1.044 6x+0.023 9，相关系数R2=0.998。

图1 葡萄糖溶液标准曲线Fig.1 The standard curve of glucose solution

1.3.3.2 白玉菇多糖含量测定

多糖含量的测定采用硫酸-蒽酮法[15]。准确称取一定质量的样品，按照标准曲线的方法进行操作，测定吸光度后计算白玉菇多糖含量。

1.3.4 复水比测定

准确称取干燥后的白玉菇样品2 g于烧杯中，加入适量的蒸馏水，将烧杯置于60℃的水浴锅中进行加热，每隔15 min将样品捞出来，沥干，称重，重复4次，计算白玉菇样品的复水比[16]。

式中：Rf表示复水比；Gf表示样品复水沥干后的质量，g；Gg表示干制样品的质量，g。

1.3.5 色泽测定

采用色差仪对新鲜白玉菇进行色差测定，得到a0，b0，L0值。待干燥结束后，再用色差仪对干燥后的白玉菇进行色差测定，分别得到a*，b*，L*值。根据下列公式计算总色差值△E。

式中：a0、b0、L0分别表示新鲜白玉菇的红度值、黄度值和亮度值；a*、b*、L*分别表示干燥后白玉菇的红度值、黄度值和亮度值。

1.3.6 感官评定

邀请10位经培训过的本专业老师，从产品的色泽、香味以及收缩程度等指标进行综合评分，最后将结果进行计算。感官评定标准如表1所示（满分40分）[17]。

表1 感官评定标准Table 1 Sensory evaluation score sheet details

1.3.7 质构分析

干燥后的白玉菇样品用刀片切成长6 cm×宽5 mm×高5 mm的薄片，用P50探头型号的质构仪进行测定，触发力为5 g，测试前速度：2 mm/s；测试速度：1 mm/s；测试后速度：1 mm/s；两次压缩测定间隔时间：5 s；压缩距离：3 mm；环境温度：25℃。

1.3.8 扫描电镜分析[18]

干燥后的白玉菇样品用刀片切成2 mm厚的薄片，使用2%的戊二醛进行固定10 h，再分别用50%、70%、90%和100%的乙醇溶液进行脱水3次，叔丁醇置换3次，真空冷冻干燥5 h，最后使用扫描电镜观察样品的组织结构并进行拍照。

1.4 数据统计与分析

所有数据均表示为平均值±标准偏差，使用SAS 8.0系统软件和Excel 2007对所有数据进行分析，不同干燥方式的结果差异采用ANOVA的方差分析，样品的平均值的比较采用邓肯的多重比较，差异显著性通过t-检验（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式对白玉菇蛋白和多糖含量的影响

不同干燥方式对白玉菇蛋白和多糖含量的影响见表2。

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

由表2可知，不同干燥方式对白玉菇蛋白和多糖含量的影响具有显著性差异（P＜0.05）。真空冷冻干燥组的蛋白和多糖含量最高，分别为221.16 mg/g和74.25 mg/g，红外恒温干燥组的多糖含量最低，为192.57 mg/g和64.49 mg/g。热风变温干燥和红外恒温干燥下白玉菇的蛋白质和多糖含量出现变化，可能是由于空气的存在使得蛋白质分解以及高温使得糖类物质出现分解和美拉德反应[19]。

2.2 不同干燥方式对白玉菇复水性的影响

不同干燥方式对白玉菇复水性的影响见表3。

表3 不同干燥方式对白玉菇复水性的影响Table 3 Effect of different drying methods on rehydration of white Hypsizygus marmoreus

由表3可知，热风变温干燥、真空冷冻干燥和红外恒温干燥的复水比呈现显著性差异（P＜0.05）。热风变温干燥组、真空冷冻干燥组和红外恒温干燥组的复水比分别是2.31、6.06、1.85，真空冷冻干燥组得到的干制品的复水比明显大于其他两种干燥方法。这充分表明，真空冷冻干燥后的样品，较好地保持了白玉菇原有的疏松结构且不收缩，便于吸水，从而具有较好的复水性。而热风变温干燥和红外恒温干燥因为都是通过加热的方法进行干燥，物料经过长时间高温加热，其组织结构遭到破坏，收缩干裂，表面形成硬壳，影响物料的吸水性，因此物料在复水后无法恢复原来的结构[19]。

2.3 不同干燥方式对白玉菇色泽的影响

不同干燥方式对白玉菇色泽的影响见表4。

表4 不同干燥方式对白玉菇色泽的影响Table 4 Effect of different drying methods on the color of white Hypsizygus marmoreus

色泽是食品最重要的感官评定指标抑制，也是影响消费者购买欲望的重要因素[20]。由表4可知，热风变温干燥组、真空冷冻干燥组和红外恒温干燥组的L*值（亮度值），a*（红度值），b*（黄度值）和ΔE（总色差值）均呈现显著性差异（P＜0.05）。白度值越大、亮度值越小表明样品色泽褐变越严重，色泽越暗。从表4中我们可以看出，真空冷冻干燥组的白玉菇样品亮度值大，红度值小，黄度值小，总色差值小，说明样品的褐变程度较轻，颜色比较好。热风变温干燥组和红外恒温干燥组的样品亮度较低，红色值大，黄色值大，总色差较大，因此样品褐变严重，色泽暗沉。由此可以看出，无论哪种干燥方法，样品在处理的过程中均会发生一些物理或者化学因素的变化，从而使得样品的颜色发生一些变化。但是由于干燥的方式不同，温度不同，物料色泽的变化也会产生比较大的区别。

2.4 不同干燥方式对白玉菇感官评定结果的影响

不同干燥方式对白玉菇感官评定结果的影响见表5。

由表5中可知，真空冷冻干燥组的白玉菇感官评定的分数比较高，热风变温干燥和红外恒温干燥的效果不太好，感官评定分数较低。热风变温干燥和红外恒温干燥都属于加热干燥，在加热的过程中，容易造成物料表面受热不均匀，从而产生收缩，干裂；同时由于受到高温的影响物料内部溶质流出，也会使物料表面形成硬壳，从而阻碍物料内部水分的蒸发，造成干燥不均匀的现象。真空冷冻干燥是预先将样品中的水分冻结，然后在真空的状态下将物料里的冰直接升华成水蒸气逸出，从而达到除去水分的目的。整个干燥的过程中物料不受温度的影响，各种成分损失较小，所以颜色比较接近新鲜状态时的颜色。同时，冰直接升华成水蒸气，可以最大程度上减少对样品组织结构的破坏，保持样品细胞，结构以及外形的完整性。根据以上的分析描述，3种干燥方法当中，真空冷冻干燥制得的干制品的感官评分最高。

表5 不同干燥方式对白玉菇感官评定的影响Table 5 Effect of different drying methods on sensory evaluation of white Hypsizygus marmoreus

2.5 不同干燥方式对白玉菇质构特性的影响

不同干燥方式对白玉菇质构特性的影响见表6。

表6 TPA压缩方法测试结果Table 6 Test results of TPA

本试验对不同干燥方法制得的样品进行了质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）特性的测试，样品的硬度可以反映白玉菇细胞膨压大小，细胞膨压大，则果实硬度大。样品的弹性主要是指样品经过第一次压缩以后，在无外力作用下的恢复程度。样品的内聚性主要反映样品在咀嚼过程中，白玉菇抵抗受损的同时紧密连接并使果肉保持完整的性质。样品的黏性是指在测试的过程中，样品对于探头的黏着能力。样品的咀嚼性主要反映的是样品在咀嚼过程中的持续抵抗性。由表6可以看出，热风变温干燥组、真空冷冻干燥组和红外恒温干燥组的质构特性呈现显著性差异（P＜0.05）。真空冷冻干燥组硬度适中，弹性好，黏性和内聚性较低，咀嚼性良好。而热风变温干燥组和红外恒温干燥组硬度高，弹性差，内聚性和黏性高，咀嚼性差。

2.6 扫描电镜测定结果

图2为不同干燥方法干燥的白玉菇的扫描电镜图。

图2 不同干燥方式的扫描电镜图Fig.2 Scanning electron microscope of different drying methods

图2 a为热风变温干燥组的扫描电镜图，热风干燥组的白玉菇结构表面略显粗糙，有轻微的褶皱，纤维比较分散，形态良好。图2 b为真空冷冻干燥的扫描电镜图，冻干的白玉菇纤维表面光滑，结构均匀分散且收缩最小，细胞组织结构疏松，形态良好，组织结构较为完整。图2 c为红外干燥组的扫描电镜图，红外线干燥的白玉菇结构表面十分粗糙，部分纤维发生黏结，皱褶明显。

3 结论

相对于热风变温干燥和红外线恒温干燥，无论是从白玉菇多糖含量、复水性、色泽，还是从感官评定结果、质构分析和微观结构分析，真空冷冻干燥是较好的干燥方式，其次是热风变温干燥，红外恒温干燥效果最差。真空冷冻干燥制得的白玉菇产品多糖含量高，复水性较好，色泽洁白，菌菇收缩不明显，硬度适中，黏性较低，咀嚼性良好，结构完整。