不同干燥工艺对杏鲍菇品质和挥发性风味成分的影响

唐秋实，刘学铭，池建伟，陈智毅，李升锋，杨春英（.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东 广州 5060；2.顺德职业技术学院，广东 顺德 528000）

不同干燥工艺对杏鲍菇品质和挥发性风味成分的影响

唐秋实1,2，刘学铭1,*，池建伟1，陈智毅1，李升锋1，杨春英1
（1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东 广州 510610；2.顺德职业技术学院，广东 顺德 528000）

为研究不同干燥方式对杏鲍菇品质和挥发性风味的影响，优选杏鲍菇干燥模式，选用热泵、热风、真空冷冻和真空微波4 种干燥工艺对新鲜杏鲍菇进行干燥处理，分析不同干燥方式对杏鲍菇主要营养成分、色度、糖（糖醇）和挥发性风味成分的影响。结果表明：杏鲍菇总蛋白受干燥方式影响较小，总糖含量在真空微波干燥条件下最低（13.56%），总酚含量（39.97 μg/g）和粗脂肪含量（1.27%）在真空冷冻干燥条件下最低，色度方面真空冷冻干燥能较好保持杏鲍菇色泽；杏鲍菇中含量丰富的海藻糖受干燥方式影响为：热泵＞真空冷冻＞热风＞真空微波干燥，主要的糖醇甘露醇含量变化为：热泵和真空冷冻＞热风和真空微波。杏鲍菇4 种干燥方式条件下共鉴定出68 种挥发性风味成分，热泵、热风和真空微波干燥后醛类物质相对含量均最高，主要风味成分为异戊醛、正己醛和2-甲基丁醛，真空冷冻干燥后醇类物质相对含量最高，主要为1-辛烯三醇，同时还检测出酯类、酮类、烃类、吡嗪类以及少量其他类物质，各风味成分相互作用形成不同的风味。对比不同干燥方式，真空冷冻干燥能较好保持杏鲍菇品质和风味，热泵干燥在经济性和稳定性方面可以做到较好的平衡。

杏鲍菇；干燥方式；品质；挥发性风味

干燥作为一种重要的加工操作单元已广泛应用于现代食品工业中，其可以将物料中水分含量降低，有效阻碍物料内部微生物的滋生以及以水为介质的化学反应的发生，从而延长货架期和降低货运成本。用于食品干燥的方式主要有热泵干燥、热风干燥、真空冷冻干燥、真空微波干燥等，不同干燥方式对物料的主要营养成分、色泽、风味等有不同影响[1-3]。

新鲜的食用菌因其呼吸作用强和含水量高而难以保鲜，干燥是目前食用菌的常用保存方式[1]。但是在干燥过程中，存在食用菌营养成分变化以及风味丧失等问题，且不同的干燥方式对其营养成分和风味的影响也不同，从而直接影响产品品质[4-6]。挥发性风味是决定食用菌品质和大众接受度的重要因素，研究[7]表明食用菌中挥发性风味成分主要包括醛、酮、酯及含硫类化合物，不同加工方式其所含的风味成分均有所差异。固相微萃取技术、气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）联用仪已广泛用于分析挥发性和半挥发性风味成分组成[8]，对研究干燥过程中香气形成机理亦非常有效。林启训等[9]研究表明逐步升温干燥的茶树菇褐变少、品质好；汤惠民等[10]研究了几种干燥方式对苦瓜粉品质的影响，冻干所得苦瓜粉色泽保持好，水分含量低，真空干燥和热风次之。

本研究选用新鲜杏鲍菇进行热泵干燥、热风干燥、真空冷冻干燥和真空微波干燥的处理，分析其主要营养成分的变化，采用GC-MS分析不同干燥方式对杏鲍菇挥发性风味成分影响，探究其香气形成机理，对开发和利用杏鲍菇资源具有一定参考价值，同时为利用合适干燥方式对食用菌产品的开发提供理论基础和实践依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

杏鲍菇 市购；选择大小相近且无损伤的新鲜饱满杏鲍菇。

GZX-9420 MBE电热恒温鼓风干燥箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂；GHRH-20型高温热泵干燥系统 广东省农业机械研究所提供；真空冷冻干燥机 美国Labconco公司；RX-10ZK型真空微波浓缩设备 广州荣兴工业微波设备有限公司；1200高效液相色谱仪、6890N/5975B GC-MS联用仪 美国Agilent公司；MA100C水分测定仪 德国Sartorius公司；固相微萃取手动进样器、50/30 μm二乙基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）型固相微萃取纤维头 美国Supelco公司；ALC-210.4电子分析天平 德国Acculab公司；FW100高速粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司；UV-2450紫外-可见分光光度计 日本岛津公司；UltraScan VIS CIE标准可见光范围色差仪 美国Hunter Lab公司。

1.2 方法

1.2.1 干燥工艺

将新鲜杏鲍菇洗净，去除菌体表面杂质，称取4 份，每份500 g，分别进行热泵干燥、热风干燥、真空冷冻干燥和真空微波干燥，直至物料水分降至质量分数8%（湿基）以下，结束干燥，粉碎机粉碎，样品保存待用。热泵干燥和热风干燥条件相同：新鲜杏鲍菇均匀铺散在干燥箱搁板上，设置温度55 ℃，每4 h测定样品水分含量；真空冷冻干燥条件：新鲜杏鲍菇均匀铺散在托盘上，置于－20 ℃冰箱预冻，开冷冻干燥机制冷，随后将装有杏鲍菇的托盘置于真空冷冻干燥箱搁板上，开真空泵，直至干燥完成；真空微波干燥条件：新鲜杏鲍菇均匀铺散在真空微波干燥箱料盘上，打开真空泵，启动料盘转动开关待真空度到－90 kPa，开启微波，微波功率设置为2 kW，干燥时间25 min。

1.2.2 理化指标

总氮含量测定：采用GB 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》；总糖含量测定：采用GB/T 15672—2009《食用菌中总糖含量的测定》；总酚含量测定：称取0.5 g杏鲍菇粉，加入6 mL体积分数80%丙酮溶液超声浸提2.5 h，离心20 min，取上清液定容至25 mL，采用福林-酚法测定总酚含量[11]。

1.2.3 色度测定

将经不同干燥方式处理的杏鲍菇粉置于色差仪，测定干燥后每个样品的L、a、b色度。色差计的L值表示物料色泽的明暗度，L＝0表示黑色，L＝100表示白色，L值大颜色白，反之颜色暗；a表示为红绿值；b表示为黄蓝值。

1.2.4 可溶性糖（糖醇）含量测定

各称取1 g不同干燥方式的杏鲍菇干粉，加入50 mL体积分数80%乙醇溶液匀浆，移入试管，加塞，在80～85 ℃水浴中加热30 min，离心（5 000 r/min、10 min）取出上清液，残液中再加入50 mL体积分数80%乙醇溶液，按上述条件进行水浴加热、离心，取上清液，如此重复3 次，合并上清液，旋转蒸发仪蒸干，加入纯水定容，摇匀，过滤。

1.2.5 GC-MS分析挥发性风味成分

将鲜杏鲍菇和4 种方式干燥后的杏鲍菇样品分别进行GC-MS分析。固相微萃取头在进样口老化2 h，老化温度250 ℃，分别称取1.5 g样品于顶空萃取瓶中，应用固相微萃取头45 ℃条件下萃取40 min，富集挥发性化合物，在GC-MS进样口250 ℃解吸附5 min，GC-MS检测分析纤维头上挥发性化合物。

GC条件：DB-5MS毛细管柱（30 m ×250 μm，0.25 μm）；进样口采用不分流模式；温度250 ℃；升温程序：柱温初始温度35 ℃，保持5 min，以3 ℃/min上升到70 ℃，再以5 ℃/min上升到120 ℃，之后8 ℃/min上升到200 ℃，保持5 min；载气（He）流量1 mL/min。

MS条件：电子电离源；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；电子能量70 eV；扫描质量范围30～450 u。

定性和定量分析：根据得到的总离子流色谱图，采用Nisto 5a谱图库计算机检索，并参考有关文献资料分析，再结合保留时间、MS、人工图谱解析及和标准化合物比对鉴定，结合匹配度确定挥发性成分的化学组成。按面积归一化法进行定量分析，各分离组分相对含量按下式计算：

1.3 统计分析

数据分析采用IBM SPSS Statistics 19软件进行统计分析，显著水平（P＜0.05）。以不同小写字母（a、b、c、d）表示其差异性，相同字母表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 主要营养成分和色度变化

干燥过程中温度、真空度以及微波干燥模式都会影响样品品质，温度过高会使物料内部成分发生物理或化学变化，进而影响整体品质，并在质构和色度上发生相应变化，而低温条件下各种化学反应速率降低；真空条件则因无氧可抑制相关的氧化反应；微波从分子内部加热，也会有不同程度的影响[2,12-13]。对比4 种干燥方式下杏鲍菇中主要营养成分变化，由表1可知，总蛋白含量变化为：热风＞真空微波＞热泵＞真空冷冻干燥，变化幅度在19.01%～19.79%之间；总糖含量变化为：真空冷冻＞热风＞热泵＞真空微波干燥，变化幅度在13.56%～16.73%之间；粗脂肪含量变化为真空微波＞热泵＞热风＞真空冷冻干燥，变化幅度在1.27%～2.35%之间；总酚含量变化为：热风＞真空微波＞热泵＞真空冷冻干燥，变化幅度在39.97～49.95 μg/g之间。

从总蛋白含量变化幅度看，干燥方式对其影响较小。总糖含量变化原因在于不同干燥方式致使杏鲍菇中糖组分相互转化以及分解的结果，其中真空微波干燥后总糖含量最低可能是微波辐射加速糖的分解，而加热条件有利于糖的转化[14]，真空冷冻干燥则能较好保留糖组分。真空微波、热泵、热风干燥条件使粗脂肪含量升高原因可能在于干热条件下杏鲍菇中复合脂肪游离出来所致，如淀粉颗粒被破坏致使与淀粉结合的磷脂被释放出来[15]。真空冷冻干燥后总酚含量显著低于其他3 种加热的干燥模式，这与Que等[16]对南瓜的研究结果类似，可能是杏鲍菇加热干燥过程中，酚类物质的前体酚醛分子的非酶转化导致了酚类物质的生成。

色度是衡量产品外观色泽的主要指标，对比4 种干燥方式下杏鲍菇的色度L、a、b值（表1）。L值变化为：真空微波＞热泵＞热风＞真空冷冻干燥，变化幅度在87.52～90.72之间；a值变化为：热风＞热泵＞真空冷冻＞真空微波，变化幅度在－0.66～－0.12之间，a值整体接近0；b值变化为：热风＞热泵＞真空微波＞真空冷冻，变化幅度在12.49～16.54之间。总体色度来看，杏鲍菇经真空微波干燥后色度偏白，热泵和热风干燥后色度稍微偏黄，真空冷冻干燥色度与鲜杏鲍菇色泽接近。表明真空的干燥模式能较好地保持杏鲍菇色度，可能是真空条件下酶钝化而避免了化学成分的变化，另一方面可看出色素L值变化与总糖含量变化呈相反关系，可能是糖含量的降低减少了美拉德褐变反应的底物，褐变程度降低，保护了杏鲍菇色泽。

表1 不同干燥方式杏鲍菇主要营养成分和色度比较Table 1 Comparison of main components and color of dried Pleurotus eryngii by different drying methods

2.2 可溶性糖（糖醇）含量变化

食用菌中可溶性糖（糖醇）的主要成分是甘露醇和海藻糖，其含量直接影响食用菌的滋味、口感和活性，甘露醇和海藻糖有令人爽口的甜味，同时海藻糖还具有保鲜、防止蛋白质变性以及良好的保护作用[17-18]。对比不同干燥方式下杏鲍菇中海藻糖和甘露醇含量变化，如图1所示，可以看出海藻糖含量（6.54～8.67 g/100 g）明显高于甘露醇含量（1.85～3.64 g/100 g），其中海藻糖含量变化为：热泵＞真空冷冻＞热风＞真空微波，4 种干燥方式对海藻糖含量具有显著性影响；甘露醇含量变化为：热泵和真空冷冻＞热风和真空微波，说明干燥条件温和的热泵干燥和低温真空条件的真空冷冻干燥能较好保持甘露醇含量的稳定。

图1 不同干燥方式杏鲍菇甘露醇和海藻糖含量变化Fig.1 Mannitol and trehalose contents of dried Pleurotus eryngii by different drying methods

2.3 GC-MS分析挥发性风味成分

表2 不同干燥方式杏鲍菇挥发性成分GC-MS分析结果Table 2 GC-MS analytical results of volatile compounds of dried Pleurotus eryngii by different drying methods

续表2

固相微萃取技术能有效吸附样品中挥发性成分，经GC-MS分析新鲜杏鲍菇及热泵干燥、热风干燥、真空冷冻干燥和真空微波干燥后的挥发性风味成分如表2所示，共鉴定出68 种挥发性成分，其中热泵、热风、真空冷冻和真空微波干燥分别鉴定出21、27、35 种和32 种挥发性成分，鲜样鉴定出11 种，杏鲍菇经干燥后挥发性风味成分种类增加的原因是水分散失后各化学成分相互作用和反应而生成不同物质[19]。将所得挥发性成分进行分类，主要有醛类、醇类、酯类、酮类、烃类、吡嗪类以及其他种类较少的物质，如醚类、含硫化合物和胺类物质，如表3所示。从相对含量看，杏鲍菇经热泵、热风和真空微波干燥后挥发性风味成分均为醛类物质最高，依次达到37.77%、36.58%和41.75%；而真空冷冻干燥后醇类物质相对含量最高为64.30%，共9 种；鲜杏鲍菇中检出的风味成分酮类的相对含量最高为76.41%，仅为3-辛酮1 种。

表3 不同干燥方式杏鲍菇挥发性成分分类比较Table 3 Comparison of volatile compounds of Pleurotus eryngii dried by different methods

醛类物质中，杏鲍菇热泵干燥后主要挥发性风味成分为异戊醛（10.82%）和正己醛（11.13%），热风干燥后主要为2-甲基丁醛（13.06%）和异戊醛（10.97%），真空微波干燥后主要为正己醛（15.11%）和二甲基丁醛（12.00%），真空冷冻干燥后醛类物质相对含量低，仅正己醛（7.01%）稍高。已知醛类物质和酮类物质都属羰基类化合物，其中醛类物质是食用菌中比较丰富的一种阈值低的挥发性化合物，如2-甲基丁醛具有甜味和果香味，正己醛具有青草味[20-21]，热泵、热风和真空微波干燥后生成的大量醛类物质可能来自脂肪的氧化和降解，并对干杏鲍菇风味起主要贡献作用。

醇类物质中，热泵和热风干燥后主要为2,3-丁二醇（17.65%、10.59%），真空冷冻干燥后则主要为1-辛烯三醇（54.65%），真空微波干燥后含少量1-辛烯三醇（4.36%），鲜样主要为3-辛醇（9.97%）。醇类物质一般通过脂质氧化而来，阈值较高，但浓度达到一定程度后可充分发挥其价值，如1-辛烯三醇广泛存在食用菌中，被称为“蘑菇醇”[22]。同时，随着干燥的进行，热泵、热风和真空冷冻干燥后醇类物质种类均增加，并呈现不同风味，各风味物质相互作用，不同干燥方式的杏鲍菇因而呈现不同风味。

酮类和烃类物质中，热泵、热风、真空冷冻和真空微波干燥后种类和相对含量均显著低于醛类和醇类物质，主要为3-辛烯-2-酮（1.84%、1.06%、1.43%、2.29%）和D-柠檬烯（2.75%、2.49%、2.56%、2.91%），鲜样中主要为3-辛酮（76.41%）。酮类化合物贡献气味有花香和果香，具有香味优异持久的特点，主要通过脂质氧化加热生成[23]；烯烃类风味独特，如D-柠檬烯有新鲜橙子香气及柠檬香气[24]。

酯类物质相对含量均较低（不大于1.65%），但具有短链的酯类不仅常温条件下挥发性较强且阈值较低，对风味具有贡献潜力[25]。真空微波干燥后产生6 种吡嗪类物质（11.98%），可能是真空微波条件使杏鲍菇分子内部反应比较剧烈，温度过高而发生美拉德反应，生成具烤香味的吡嗪类化合物[21]。杏鲍菇干燥过程中还检测出一些其他化合物，4 种干燥方式均检出相对含量较高的乙二醇单丁醚，其中热风干燥后相对含量最高（23.71%），该物质具有中等程度醚味，对杏鲍菇整体风味有一定影响。

3 结 论

杏鲍菇经热泵、热风、真空冷冻和真空微波4 种方式干燥后，主要营养成分、色度、糖（醇）和挥发性风味成分均不同程度地发生了变化，进而影响了整体品质。主要营养成分上看，4 种干燥方式对杏鲍菇总蛋白含量影响较小；真空微波干燥后总糖含量最低，热泵、热风和真空冷冻干燥后总糖含量接近；真空微波、热泵、热风干燥使粗脂肪含量升高；真空冷冻干燥后总酚和粗脂肪含量显著低于其他3 种干燥方式。色度方面，真空微波干燥后杏鲍菇整体色泽偏白，热泵和热风干燥后色泽略偏黄，真空冷冻干燥后色泽与鲜杏鲍菇色泽接近，能较好保持杏鲍菇外观。杏鲍菇中海藻糖含量高于甘露醇，干燥方式对海藻糖含量影响为：热泵＞真空冷冻＞热风＞真空微波干燥，甘露醇含量变化为：热泵和真空冷冻＞热风和真空微波，热泵和真空冷冻干燥能较好地保持甘露醇稳定。杏鲍菇挥发性风味成分方面，共鉴定出68 种挥发性成分，热泵、热风、真空冷冻和真空微波干燥分别鉴定出21、27、35 种和32 种挥发性成分，热泵、热风和真空微波干燥后醛类物质相对含量均最高，主要风味成分为异戊醛、正己醛和2-甲基丁醛，真空冷冻干燥后醇类物质相对含量最高，主要为1-辛烯三醇，同时还检测出脂类、酮类、烃类、吡嗪类以及少量其他类物质，4种干燥方式杏鲍菇风味成分种类和相对含量有差异，各风味成分相互作用形成不同的风味。

干燥方式对样品品质的影响是多方面的，既与所选样品有关，也与干燥方式和所选条件有关。鲜杏鲍菇在不同干燥条件下，主要营养成分和风味发生相应变化，其成分的变化可能来自主要营养成分的分解、转化及各种化学反应等，风味成分则更复杂，其生成的方式形式也不单一，各挥发性风味物质的阈值也不相同，因此干燥后杏鲍菇挥发性风味是由各种化合物之间共同作用的结果。总体来说，不同干燥方式中真空冷冻干燥能较好保持杏鲍菇品质和风味，而热泵干燥在经济性和稳定性方面则可以做到较好的平衡。本研究对探究干燥对食用菌品质和风味的影响及变化规律有一定借鉴意义。

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Effects of Different Drying Methods on Quality and Volatile Components of Pleurotus eryngii

TANG Qiushi1,2, LIU Xueming1,*, CHI Jianwei1, CHEN Zhiyi1, LI Shengfeng1, YANG Chunying1
(1. Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing, Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture, Sericulture and Agri-Food Research Insti tute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510610, China; 2. Shunde Polytechnic, Shunde 528000, China)

In this study, the main components (protein, carbohydrate, crude fat, and total phenol), color, ash and volatile components of the edible mushroom Pleurotus eryngii were monitored after hot air drying (HAD), vacuum freeze drying (VFD), heat pump drying (HPD) and vacuum microwave drying (VMD) to unravel the effects of different drying methods on the quality and volatile components of the mushroom. It was found that the contents of ash and protein of dried P. eryngii by four drying methods changed only slightly, while the content of carbohydrate (13.56%) was the lowest in P. eryngii dried by VMD, while the VFD-dried sample had the lowest conte nts of total phenol (39.9 7 μg/g) and crude fat (1.27%) but i t exhibited the least color chang es. The changes in trehalose, an abundant monosaccharide in P. eryngii, caused by four drying methods were in the order of HPD > VFD > HAD > VMD, while the changes in mannitol content caused by these drying me thods were in the order of HPD = VFD > HAD = VMD. The changes in volatile composition of P. eryngii caused by four drying methods were also an alyzed. A total of 68 volatile compounds were detected, including aldehydes, alcohols, esters, ketones, hydrocarbons and others. The most abundant compounds of P. eryngii dried by HPD, HAD and VMD were all aldehydes, including isovaleraldehyde, caproaldehyde and 2-methyl butanal. However, alcohols were the major volatile compounds including 1-octen-3-ol in the VFD-dried sample, which also contained esters, ketones, alkanes and pyrazines, together with small amounts of other compounds. Among these drying methods, more volatile compounds with lower thresholds were generated by heat treatment methods due to the interaction of compounds in the raw material. From thes efindings, it was found that among the four drying methods, VFD could optimally maintain the quality of P. eryngii while HPD method gave better results for its economic and stable characteristics.

Pleurotus eryngii; drying method; quality; volatile component

10.7506/spkx1002-6630-201604005

TS255.3

A

1002-6630（2016）04-0025-06

唐秋实, 刘学铭, 池建伟, 等. 不同干燥工艺对杏鲍菇品质和挥发性风味成分的影响[J]. 食品科学, 2016, 37(4): 25-30. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604005. http://www.spkx.net.cn

TANG Qiushi, LIU Xueming, CHI Jianwei, et al. Effects of different drying methods on quality and volatile components of Pleurotus eryngii[J]. Food Science, 2016, 37(4): 25-30. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604005. http://www.spkx.net.cn

2015-06-01

公益性行业（农业）科研专项（201303080）；广东省教育部产学研结合项目（2012B091100292）；

广东省科技计划项目（2015A020209066；2012A020100010；2013B040400009）

唐秋实（1987—），男，硕士，研究方向为农产品加工。E-mail：tqs168@foxmail.com

*通信作者：刘学铭（1967—），男，研究员，博士，研究方向为农产品加工。E-mail：xuemingliu37@126.com