干燥条件对熟化竹荪品质的影响

任　亭 程亚娇 游玉明 刘　雄

(西南大学食品科学学院，重庆　400715)



干燥条件对熟化竹荪品质的影响

任亭 程亚娇 游玉明 刘雄

(西南大学食品科学学院，重庆400715)

为了选出对熟化竹荪干制品最好的干燥方式及干燥温度，以熟化的竹荪为原料，比较热风干燥、真空干燥、远红外干燥和真空冷冻干燥4种干燥方式在不同的干燥温度条件下对熟化竹荪干制品色泽、复水性、质构、多糖含量及组织结构的影响。结果表明，真空冷冻干燥和真空干燥能使竹荪干制品分别在20，30 min达到完全复水，而热风干燥和远红外干燥均需要40 min才能完全复水。真空冷冻干燥和真空干燥的整体色泽E值明显低于热风干燥和远红外干燥，其中真空冷冻干燥在20 ℃条件下干燥的竹荪干制品E值最小为3.021。真空冷冻干燥和真空干燥均使竹荪干制品的硬度和咀嚼性小于热风干燥和远红外干燥，但对弹性影响不大。真空冷冻干燥能基本保持竹荪原有的组织结构且制品的多糖含量显著高于其他三种干燥方式。综合试验结果，真空冷冻干燥和真空干燥方式均能较好地保持熟化竹荪干制品品质。

竹荪；热风干燥；远红外干燥；真空干燥；真空冷冻干燥

竹荪又名竹笙、竹参，是一种食用菌，属于多孔性食物原料。竹荪含有丰富的氨基酸和多糖物质，有“山珍之王”的美称。经研究，竹荪具有抗癌[1]、抗氧化[2]、降血糖[3]和防止动脉硬化[4]等功效。但竹荪因含水量较高，易滋养微生物发生腐败，采摘后难保藏，需及时干燥。经过熟化再干燥处理的竹荪复水后可用于方便、速食食品的调味包，但熟化处理会改变竹荪理化性质，影响其脱水干燥。目前热风干燥、真空冷冻干燥、微波干燥、真空干燥、远红外干燥以及各种干燥方式的联合运用已广泛用于杏鲍菇[5]、茶树菇[6]、香菇[7]、香蕉片、甘薯粉[8]等农产品干制品的加工。而针对竹荪干燥的研究仅是对原料鲜竹荪直接的干燥技术[9]，对熟化竹荪的研究未见报道，因此，本试验主要通过研究热风干燥、真空干燥、远红外干燥和真空冷冻干燥4种干燥方式对熟化竹荪色泽、复水性、质构、多糖含量及组织结构的影响，从而选出对熟化竹荪品质保存最好的干燥方式和条件，旨在为提高竹荪的商品价值提供参考。

1　材料与方法

1.1试验材料

竹荪：无裙竹荪，源于贵州省毕节市大方县百里杜鹃林瑞中药材种植专业合作社；

无水氯化钙：食品级，浙江大成钙业有限公司；

无水乙醇、苯酚、浓硫酸、葡糖糖等：分析纯，重庆川东化工(集团)有限公司。

1.2仪器与设备

质构分析仪：TA-XT2i型，英国SMS公司；

测色仪：UltraScan PRO型，美国HunterLab公司；

电热恒温鼓风干燥箱：DHG-9070型，上海齐欣科学仪器有限公司；

真空干燥箱：DZF-6021型，上海齐欣科学仪器有限公司；

远红外干燥箱：FCD-3000型，天津市通利信达仪器厂；

真空冷冻干燥机：ALPHA1-4LSC型，德国Christ公司；

扫描电子显微镜：JSM-6510LV型，日本电子株式会社(JEOL)；

紫外分光光度计：UV-2450型，日本岛津公司。

1.3试验方法

称取25 g干制竹荪洗净分割成2 cm左右大小均等块状，经0.1%无水CaCl3硬化，烫漂再预煮5 min后，等分成4份，分别进行热风干燥(AD)、真空干燥(VD)、远红外干燥(FID)、真空冷冻干燥(VFD)。

(1) 热风干燥：分别在40，50，60，70 ℃下进行干燥，干燥期间每20 min称重，直到样品含水量在10%以下。

(2) 真空干燥：在真空度为0.088 MPa的条件下，分别在50，60，70，80 ℃下进行干燥，干燥期间每30 min称重，直到样品含水量在10%以下。

(3) 远红外干燥：分别在40，50，60，70 ℃下进行干燥，期间每隔20 min称量样品重量，直到样品含水量在10%以下。

(4) 真空冷冻干燥：先置于-80 ℃预冻，预冻完成后将样品平铺于托盘中，使真空度达到30 Pa以下，控制板层温度分别为20，30，40，50 ℃，干燥期间每20 min称重，直到样品含水量在10%以下。

1.4测定指标及检测方法

1.4.1复水性的测定分别称取一定量竹荪干品于烧杯中，加20倍沸水置于60 ℃恒温水浴锅中，5 min后捞出沥干，用吸水纸吸干样品表面水分后称重，重复操作直到样品连续重量相差±0.05 g。干燥产品的复水特性可用复水比来评价，按式(1)计算：

(1)

式中：

R——复水比，g/g；

Gt——复水5 min后样品的质量，g；

G0——复水前样品的质量，g。

1.4.2色泽的测定将竹荪样品粉碎过60目筛，用透明保鲜膜包好，在室温条件下使用测色仪采用去除镜面反射模式进行色泽的测定。每次测定重复3次，分别平行取样。色泽参数分别为明度值L、红绿值a、黄蓝值b。通过L、a、b值按式(2)计算总色差值。

(2)

式中：

ΔE——总色差值；

L——复水后样品明度值；

L0——空白透明保鲜膜明度值；

a——复水后样品红绿值；

a0——空白透明保鲜膜红绿值；

b——复水后样品黄蓝值；

b0——空白透明保鲜膜黄蓝值。

1.4.3质构的测定将熟化竹荪样品切成1 cm×1 cm×0.3 cm(长×宽×厚)的薄片，采用TA-XT2i物性测定仪，在P36R探头下做TPA测试。质构仪参数：测前速率2 mm/s，测试速率0.5 mm/s，测后速率1 mm/s；压缩程度40%，停顿时间5 s，数据采集速率400 s-1；触发值5 g，每个样品测试重复3次，分别平行取样。

1.4.4多糖含量的测定

(1) 多糖的提取：称取0.500～1.000 g粉碎后过20 mm孔径筛的熟化竹荪干制样品，置于50 mL具塞离心管内。用5 mL水浸湿样品，缓慢加入20 mL无水乙醇，同时使用涡旋振荡器振摇，使混合均匀，置KQ5200DE超声提取器中在功率75 W，55 ℃下提取30 min。提取结束后，于4 000 r/min离心10 min,弃去上清液。不容物用10 mL乙醇溶液洗涤、离心(5 000 r/min，10 min)。用水将上述不容物转移入圆底烧瓶，加入50 mL蒸馏水，装上磨口的空气冷凝管，于沸水浴中提取2 h。冷却至室温，过滤，将上清液转移至100 mL容量瓶中，残渣洗涤2～3次，洗涤液转至容量瓶中，加水定容，即为竹荪多糖提取液。

(2) 标准曲线的绘制：取干燥至恒重的葡糖糖0.103 9 g，加水定容至100 mL，吸取10 mL再定容至100 mL。得到0.103 9 mg/mL的葡糖糖标准液。分别吸取0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL的葡萄糖标准液置20 mL玻璃试管中，用蒸馏水补至1.0 mL。向试液中加入1.0 mL苯酚溶液，然后快速加入5.0 mL硫酸，静置10 min。使用涡旋振荡器使反应液充分混合，然后将试管置于30 ℃水浴中反应20 min，490 nm测吸光度。以葡糖糖质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，制定标准曲线。

(3) 熟化竹荪干品中多糖的测定：吸取1.0 mL样品溶液于20 mL具赛试管中，按1.4.4(1)操作。同时做空白。

1.4.5组织结构测定将经过4种干燥方式制得的熟化竹荪样品切成适宜大小的薄片用双面胶粘到扫描样品台上，真空喷发镀金后，用 JSM-5310LV 型扫描电镜进行扫描观察，并拍照。

2　结果与分析

2.1对竹荪复水率的影响

干品的复水性主要由物料的内部结构和细胞的破坏程度决定。由图1可知，在同一干燥方式下，复水比随干燥温度的升高而减小，复水性变差；随着时间的延长，复水速度减慢，这与李恩婧[10]研究结果一致，可能是在干燥过程中高温使竹荪内部结构发生了不可逆的破坏，细胞的完整性丧失，组织结构坍塌；4种干燥方式中VFD的复水比最大，复水速度最快，VD次之，AD和FID的复水性较差，可能是长时间高温加热，使竹荪内部产品空间结构坍塌，糖类等水溶性物质随着水分向表面移动，导致样品收缩表面形成硬壳，复水性变差，复水后产品无法恢复到原有的组织结构[11]。

图1　干燥条件对竹荪复水比的影响

2.2对竹荪色泽的影响

由表1可知，VD、VFD干制样品的ΔE明显低于AD和FID，可能是VFD在升华过程中水分子逐渐向物料表面移动，并未破坏内部组织结构，也未带走水溶性色素和营养物质[12]，同时由于温度低，氧气含量少，抑制了物料发生美拉德非酶促反应，最大限度地保持了竹荪的色泽，因此色泽变化较小。VD在相对缺氧的条件进行干燥，可以避免产品的色素褐变，而AD由于干燥温度高，时间长，对色泽影响较大。

表1　干燥条件对竹荪色泽的影响†

†同列同一种干燥方式不同温度小写字母表示显著性差异(P<0.05)。

同一种干燥方式随着温度的升高，白度值L呈现降低的趋势，且差异较显著(P<0.05)，说明温度越高，竹荪褐变越严重；a、b均为正值，说明竹荪色泽偏向于红黄色，温度越高，红度值a越大，说明高温使竹荪色泽偏向暗红色。这与齐琳琳等[13]对香菇脆片色泽的研究结果一致。

2.3对复水后竹荪质构的影响

硬度反映的是在外力作用下，使样品达到设定形变量所需要的力，其值为TPA第一次压缩时的峰值，是评价食品质地品质重要的指标之一[14]。由表2可知，同一种干燥方式中随着干燥温度的增加，复水后竹荪的硬度值显著性增加(P<0.05)，说明干燥温度越高，物料初期表面的水分蒸发越快，越容易在表面形成一层“硬壳”，引起物料的硬度增加；VD和VFD竹荪的硬度值要小于AD和FID，说明一定的真空度下水分由内向外扩散，使物料产生多孔性结构，硬度变小；随着干燥温度的升高咀嚼性逐渐增强，硬度与咀嚼性有相同的变化趋势；同一种干燥方式随着干燥温度升高到一定高度时，竹荪的咀嚼性不再受温度影响。由表2可知，随着干燥温度的升高，各干燥方式竹荪的弹性均先增加后降低，其中AD 60 ℃时弹性值显著高于其他温度弹性值(P>0.05)，FID、VD、VFD分别在50，70，40 ℃时弹性最大。4种干燥方式之间AD、FID的弹性值高于VD和VFD。

2.4对竹荪多糖含量的影响

根据不同干燥条件对竹荪复水性、色泽和质构的影响，选取AD、FID、VD、VFD分别在50，50，60，30 ℃条件下制得的熟化竹荪干制品来测定其多糖含量。竹荪多糖是竹荪的主要生物活性成分，在竹荪中含量较高，多糖的损失直接影响产品的营养价值。由图2可知，4种干燥方式中，VFD条件下竹荪的多糖含量显著高于其他干燥方式(P<0.05)，FID次之，VD最低。可能是熟化竹荪经高温处理使大部分酶失活，阻止了呼吸作用对多糖的消耗，使其多糖含量主要受温度的影响，而AD、FID和VD干燥过程中温度较高，多糖受热降解。因此干燥温度越高，熟化竹荪多糖的含量就越低。

表2不同干燥条件下复水竹荪的硬度、咀嚼性和弹性†

Table 2Different drying conditions on after rehydrationdictyophorahardness, chewiness and elasticity

干燥方式干燥温度/℃硬度/g咀嚼性/mj弹性/mmAD40116.44±20.22a69.19±5.20a0.81±0.02a50151.26±10.86b90.88±6.93b0.83±0.01b60178.28±12.95c109.36±5.64c0.87±0.02c70201.27±22.33d117.56±6.89c0.82±0.02abFID40122.05±10.39a69.91±8.11a0.79±0.01a50141.51±8.54b89.50±8.96b0.86±0.02b60193.13±11.82c132.35±6.65c0.86±0.02b70222.12±7.50d133.07±8.12c0.83±0.03cVD50103.33±10.63a51.97±2.29a0.71±0.01a60116.67±15.30b67.36±9.01b0.77±0.01b70151.18±23.28c82.85±4.76c0.79±0.02bc80179.58±12.52d87.02±0.77c0.78±0.02cVFD2061.52±6.37a32.84±5.40a0.74±0.02a3068.05±3.62b39.68±5.26a0.80±0.01b4084.69±4.41c51.03±5.52b0.82±0.01b5091.11±1.70d50.66±4.81b0.77±0.02c

†同列同一种干燥方式不同温度小写字母表示显著性差异(P<0.05)。

小写字母表示显著性差异(P<0.05)。

Figure 2The effect of drying methods on thedictyophorapolysaccharide content

2.5对竹荪组织结构的影响

由图3可知，不同干燥方式对竹荪内部细胞结构影响较大，未熟化的竹荪存在立体网状结构，组织间孔隙清晰且分布均匀，干燥过程使竹荪组织空间结构发生不可逆的破坏性，因此不能完全复水。经VFD处理的竹荪样品，组织间纹理规则，孔隙适中且分布均匀，在复水过程中所需时间短，复水率高，组织结构最接近未干燥的竹荪，分析这可能是在VFD过程中，物料中的水分从冰晶状态直接升华，使物理基本保持原有的组织结构[15]；VD由于真空度的存在，水分的沸点降低，使物料易形成多孔的疏松结构，但是相对于VFD样品，由于温度较高其样品空间结构受到了一定的破坏；FID样品组织间几乎没有孔隙，不利于复水；AD样品水分移动到表面的过程中，内部结构坍塌，空间结构被破坏，孔隙较少。本试验中4种干燥方式对熟化竹荪干品组织结构的影响与前人[16]研究其对果蔬干制品的分析结果较一致。

3　结论

本试验研究了热风干燥、真空干燥、远红外干燥和真空冷冻干燥4种干燥方式在不同温度下对熟化竹荪干制品品质的影响。结果表明：从竹荪干品的复水性、色泽变化程度、硬度和咀嚼性、组织结构方面比较，真空干燥60 ℃对竹荪干品品质影响较小仅次于真空冷冻干燥；红外干燥得到的产品品质相对较差，随着温度的升高，其色泽变化程度增大，硬度和咀嚼性增加；热风干燥效果最差；真空冷冻干燥效果最优，但干燥过后竹荪组织结构疏松多孔、易碎，不利于产品的包装及运输，且真空冷冻干燥成本过高。综合考虑，采用在真空干燥在60 ℃条件下干燥熟化竹荪较为适宜。联合干燥的方式可以综合不同干燥方式的优点，起到节约耗能、减小成本的作用，同时也能更好的提高产品的品质。但本试验由于条件受限，未能研究不同干燥方式联合使用对熟化竹荪干制品品质的影响，后期研究可以考虑采用红外联合真空干燥的方式。

图3　干燥方式下竹荪样品的扫描电镜图

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Effect of drying conditions on quality of cooked dictyophora

REN TingCHENGYa-jiaoYOUYu-mingLIUXiong

(CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China)

In order to select the best drying method and temperature of dried cooked dictyophora， compared the influence of four different drying methods, hot air drying, vacuum drying, far infrared drying and vacuum freeze drying, under different drying temperature on colour, rehydration, texture, polysaccharide content and organization structure of dried cooked dictyophora. The results showed that that the dried cooked dictyophora during vacuum freeze drying and vacuum drying could full rewatered in 20 min and 30 min respectively, while hot air drying and far infrared drying all need 40 min. TheEvalue of cooked dictyophora dried by vacuum freeze drying and vacuum drying was significantly lower than that dried by hot-air drying and far infrared drying. The sample dried by vacuum freeze at 20 ℃ has the minimumEvalue with 3.021.The hardness and chewiness of cooked dictyophora dried by vacuum freeze drying and vacuum drying less than the sample dried by hot-air drying and far infrared drying, but has little effect on the elastic.The cooked dictyophora dried by vacuum freeze drying could keep the structure and the polysaccharide content of the dry products was significantly higher than other three drying methods. The results of the experiment indicated that the vacuum freeze drying and vacuum drying methods could better maintain the quality of dried cooked dictyophora.

dictyophora; hot air drying; vacuum drying; far-infrared drying; vacuum freeze drying

任亭，女，西南大学在读硕士研究生。

刘雄 (1970-)，男，西南大学教授，博士。

E-mail: liuxiong848@hotmail.com

2016—06—15

10.13652/j.issn.1003-5788.2016.08.031