食用菇类干燥方法研究进展

孟 迪，党 斌，杨希娟

(1.青海大学农林科学院，青海 西宁 810016；2.青海省青藏高原农产品加工重点实验室，青海 西宁 810016)

食用菇味道鲜美，营养丰富，富含氨基酸、蛋白质、矿物质、维生素和多糖等营养成分，并发现有些食用菇具有药用价值，兼具保健功效，具有抗肿瘤、降血糖、抗炎、抗衰老、保护肝、提高机体免疫力等功能[1]。随着生活质量的提高，人们对食用菇的需求量逐渐增加，而且食用菇类开发的食品也逐渐受到人们的喜爱。

食用菇虽然具有丰富的营养及良好的功效，但是多数食用菇因其水分含量较高，易腐烂，不耐贮藏，从而影响了其商业价值。干燥是常用的食品加工技术，它能减少食品中的水分，抑制微生物的活性，延长食品的储藏时间，尤其对于一些不易保藏的食品。因此，干燥处理是解决其问题的关键。不同干燥方法对菇类的感官、营养、储存时间等可能存在不同的影响，根据自身的需求，不同的食用菇需要选择合适的干燥方法。目前食用菇类干燥常用的方法有热风干燥，自然晒干，冷冻干燥等[2]，已经在香菇[3,4]，海鲜菇[5]，猴头菇[6]等中应用，本文对现有的食用菇干燥技术进行文献总结，为指导人们正确选择食用菇干燥方法提供参考。

1 食用菇类不同干燥方法的比较

1.1 食用菇类常用干燥方法

1.1.1 自然干燥

自然干燥是一种传统干燥方法，具有操作方便、成本低等优点。但其易受环境影响，而且干燥时间长，不受人为控制，而且对其营养物质、色泽、气味、酶等影响较大，在实际应用中，干燥过程中还易受风沙等影响，不能完全确保食品的品质以及安全性。已广泛应用于香菇、金针菇、口蘑、榛蘑等品种[7]。常温晾晒干燥适合原产地的农户们，采收后直接摊放在阳光充足的地方晾晒[8]。

1.1.2 热风干燥

相较于自然干燥，热风干燥速度较快[7]，条件可控。热风干燥是在一定温度和有氧条件下进行的，在干燥过程中会发生许多化学变化，如酚类物质氧化、维生素破坏、氨基酸和糖类会发生美拉德反应等，对热敏感的成分破坏较严重[9]。其优点为成本低、干燥效率较高，适用于大批量的干燥，已广泛应用于工业中[10]。

1.1.3 真空冷冻干燥

真空冷冻干燥为非高温干燥技术，适合于热敏性物质的干燥，可抑制酶的生物活性和微生物的生长繁殖[11]，干燥处理后的食用菇的感官品质等较好[12]，但也存在易碎易吸潮等问题[13,14]。而且其设备投资大，耗能大，成本高，限制了其广泛应用[15]。

1.1.4 热泵干燥

热泵干燥是利用逆卡诺循环工作，具有消耗少量能量而获得大量热量的特点。热泵干燥具有能耗小、成本低、环保节能、干燥过程温和等优点，但是目前热泵干燥通过人工控制温度，尚未实现大规模和自动化控制，所以无法对温度和湿度等参数进行精确调控；热泵干燥的温度受外界温度的影响，外界温度较低时，热泵干燥的产热效果会降低，而且设备投资大，后续维护费用较高[16,17]。

1.1.5 微波干燥

微波干燥是利用介电损耗原理，极性分子与电磁场相互作用，使极性分子在运动中摩擦产生大量的热，从而实现微波中电磁能和热能的转化。微波干燥可以短时间内提高物料内部温度，促进物料中水分向表面迁移和扩散，它具有穿透力强、速度快、时间短、能耗低等特点，并且干燥过程容易实现自动化控制，但是也极易出现焦糊、变色、皱缩等现象[18,19]。

1.2 食用菇类新型干燥技术

1.2.1 中短波红外干燥技术

中短波红外干燥的物料干燥原理是利用1-4μm的红外线，基于材料对红外辐射的吸湿特性，材料可以快速干燥。短波穿透比长波穿透具有更大的优点。中短波红外干燥技术具有加热均匀、穿透性强、加热迅速、节能等优点[20]。有研究发现，相较于热风干燥，中短波红外干燥可显著提高物料的干燥效率和品质[21]。

1.2.2 冰温真空干燥技术

冰温真空干燥通过抽真空使物料温度迅速降至冰温，并在干燥过程中保持在冰温，可有效抑制食品中微生物的生长繁殖[22]。冰温真空干燥对食品营养成分的破坏小，干燥质量高，干燥速率快，干燥均匀，虽然能耗稍高于热风干燥，却远低于冷冻干燥，但是准确控制冰温一直是该领域的难点[23,24]。

1.2.3 变温压差膨化干燥技术

变温压差膨化干燥又称作爆炸膨胀干燥、气流膨胀干燥。它是根据气体相变和热压作用原理，将物料放入相对低温高压的膨胀罐中。通过不断改变温度和压力，加工材料中的水分瞬间蒸发，由于气体膨胀改变了物质的结构变性，所以材料形成一个均匀的多孔结构，有一定程度的扩张和脆性[25]。变温压差膨化干燥与传统干燥技术相比，吸收了热风干燥和冷冻干燥的优点，生产过程十分节能环保，不污染环境[26]。该技术生产的产品具有良好的纹理和感官，并克服了油炸制品含油量高、贮藏困难等问题[27,28]。

2 不同干燥方法对食用菇类品质的影响

2.1 常用干燥方法对食用菇类品质的影响

赖谱富等[29]研究发现真空冷冻干燥的海鲜菇复水率显著高于热风干燥和热泵干燥。卜庆状[30]研究发现真空冷冻干燥猴头菇的气味、颜色和营养成分等显著优于热风干燥的。韩兴鹏[31]比较了自然晒干、冷冻干燥、热风干燥、微波干燥猴头菇的品质差异，发现热风干燥粗蛋白含量最低，而粗多糖含量相对较高，自然干燥粗多糖含量最低。江宁等[32]研究发现冷冻干燥杏鲍菇的色泽最好，微波干燥处理的表面有焦斑，影响了外观品质，在复水率方面，冷冻干燥的杏鲍菇复水率最高，而热风干燥的复水率最低。辛燕花等[33]采用微波干燥、热风干燥、自然晒干、真空冷冻干燥处理金针菇，结果发现微波干燥组和热风干燥组的感官得分低，体积收缩程度大，复水性差，对总多酚和总黄酮的破坏也较大，真空冷冻干燥组感官得分最高，并且能够较好的保持金针菇中的营养成分和活性成分。唐秋实等[34]研究发现热泵干燥和热风干燥金针菇挥发性物质多为酯类、醛类和醇类，真空冷冻干燥的多为烃类和醇类，相较于鲜金针菇，真空冷冻干燥组能较好的保持金针菇的鲜味。综上可知，真空冷冻干燥处理的食用菇具有相对较好的品质。

2.2 中短波红外干燥技术对食用菇类品质的影响

郭玲玲等[35]采用中短波红外干燥技术确定干燥香菇的最佳工艺条件为：干燥温度55℃、切片厚度4.5mm、辐照距离120mm。在此条件下得到香菇色泽L为58.56、复水比为5.32、硬度为495.63、氨基酸含量为818.12mg/100g、总糖含量为281.37mg/g。并认为干燥温度对其影响最大，其次再为切片厚度。Hebbar等[36]研究表明中短波红外干燥的复水香菇具有较好的嫩度。赵圆圆等[37]采用热风干燥，中短波红外干燥和真空冷冻干燥，发现复水后，中短波红外干燥的香菇复水性能居中，其对香菇原有色泽的保留上还有嫩度上也居中，优于热风干燥的，差于真空冷冻干燥的。王洪彩等[38]发现中短波红外干燥的香菇的感官品质和化学品质均优于热风干燥后的香菇。刘鑫烨等[39]研究发现中短波红外干燥较冷冻干燥，热风干燥，微波真空干燥，处理的杏鲍菇中可溶性糖总含量最高，谷氨酸，有机酸总含量、柠檬酸、琥珀酸含量有所上升，但鲜味浓度较低。马琦等[40]对杏鲍菇挥发性成分品质研究，得出干样的综合得分顺序依次为中短波红外干燥、冷冻干燥、热风干燥及微波真空干燥。在相同的干燥条件下，红外干燥比热风干燥具有缩短干燥时间、更好地保持干燥质量等优点，但能耗明显提高[41]。综上所述，中短波红外干燥技术需要严格控制干燥温度，该技术干燥的香菇的复水性，色泽，嫩度适中，略差于真空冷冻干燥的，但耗能较少；相较于热风干燥，其综合效果较好，但能耗明显增加。其对食用菇类的营养成分的破坏相对较小，并且该技术干燥后的食用菇类的挥发性成分品质可能较好。

2.3 冰温真空干燥技术对食用菇类品质的影响

刘含龙等[42]研究发现冰温真空干燥后的草菇片色泽较好，总酚与可溶性糖含量与新鲜草菇的接近，鲜味和甜味氨基酸占比较高，均高于真空冷冻干燥组，其空间结构变化较小，醛类物质和蘑菇醇的损失相对较小，同时会产生一些果香挥发性成分。邢娜等[43]发现冰温真空干燥具有营养成分损失率低、复水率适中的特点，相较于真空冷冻干燥组，冰温真空干燥组的可滴定酸、可溶性固形物、VC、总酚均最高，而且它的耗能问题并不严重。庞文燕等[44]发现冰温真空干燥能较好维持青鱼片新鲜度，还可以增加鲜味。可见冰温真空干燥技术可能对食品滋味的保留具有较好的影响，其相较于真空冷冻干燥技术来说，能耗低，成本低，而且干燥效果可能更优。但是干燥后期干燥速率较低[42]。此外，还需要考虑真空压力对食品干燥品质影响。

2.4 变温压差膨化干燥技术对食用菇类品质的影响

张乐等[45]采用膨化干燥处理香菇，发现膨化干燥速度快，香菇水分含量低、结构酥脆、复水性好、香气纯正浓郁、多糖含量最高，对于一些风味要求高的菇类产品可选用膨化干燥。刘增强等[46]使用变温压差膨化所制作的香菇脆片，对香菇的营养、色泽、酥脆性都有一定的提高。刘丽娜等[47]利用变温压差膨化干燥香菇柄，发现该干燥产品具有最佳的物理性能，营养损失少，多孔结构均匀，色泽和膨化效果好，营养保藏性好，适用于复水性要求高的产品。He等[48]发现爆炸膨化干燥产品质量与冷冻干燥相似，并且该过程表现出更好的颜色值以及质地酥脆，它还具有较低的成本和能耗。变温压差膨化干燥能够提升秀珍菇的鲜味，同时膨化后增加的己醛、苯甲醛具有青草味和杏仁味，能够赋予其特殊香味[28]。对于目前市场上比较流行的食用菌脆片等即食休闲食品，它们更适合于膨化干燥等特定的干燥方法，而通用的干燥方法不能满足其脆度和口感的要求[49]。变温压差膨化干燥技术适合食用菇类脆片产品以及一些对复水性和风味要求高的食用菇类产品，该技术干燥速率快，而且可能对材料的营养保留和颜色保持较好，该技术干燥的产品酥脆性好，可能还使一些产品产生新风味，并且成本低，耗能少，是一种优良的干燥技术，但是需要根据具体的食品材料优化干燥工艺。

3 联合干燥技术对食用菇类干燥效果及品质的影响

单一的干燥技术有时不能满足人们的需求，尚存在一些明显的缺点。联合干燥技术可以改善一些单一干燥方法的不足，较好的保证产品的品质，成为食品干燥技术的发展趋势。

3.1 与热泵干燥相关的联合干燥技术

3.1.1 太阳能-热泵联合干燥

Sevik等[50]发现太阳能-热泵系统能以更少的能量输入和更多的可控条件干燥产品，在45℃的干燥空气温度和310kg/h的质量流量下可以得到优质的干蘑菇，在试验结束时获得的蘑菇符合长期储存的要求。朱传辉等[51]采用热泵干燥、太阳能干燥和太阳能-热泵联合干燥3种模式，所需干燥时间分别为 300-270min、280-260min和 270-240min，且太阳能-热泵干燥系统干燥的香菇为黄褐色，品质较好。孙相印[52]研究了一种太阳能-热泵装置，发现最佳的分段变温干燥工艺为 30℃-50℃(4h)，50℃-55℃(7h)，55℃(3h)，55-60℃(1h)，此时香菇的综合评分最高。国内外目前对太阳能-热泵系统的研究较多，但该系统还需要测试，不断完善，而且在实际生产中还未大量应用。

3.1.2 热泵-真空联合干燥

程慧等[53]发现热泵-真空联合干燥的单位能耗比真空干燥减少37.69%，但高于热泵干燥；其使香菇的感官评分和复水比与真空干燥相近，高于热泵干燥；硬度略大于真空干燥，小于热泵干燥。潘永坤等[54]研究了一种热泵真空系统，发现该系统可以发挥真空干燥的优势，又有热泵干燥节能的特点，在理论上具有可行性，但只进行了谷物干燥试验，还未对食用菇进行试验。Zielinska等[55]将热泵干燥与真空微波干燥结合，发现与单一的热泵干燥和真空微波相比，热泵-真空微波联合干燥的青豆品质更好。目前国内外对热泵-真空干燥装置的研究较多，但具体针对食用菇干燥装置的研究较少。

3.2 与微波干燥相关的联合干燥技术

3.2.1 微波-热风联合干燥

张慧等[56]研究发现优化热风-微波干燥，可有效得到高品质香菇，能实现香菇的快速干燥，并且多糖保留率为66.98%。高伦江等[57]发现热风微波联合干燥产生了干香菇重要风味化合物二甲基三硫醚、二甲基四硫醚及香菇素。陈健凯等[58]研究发现微波功率和转换含水率对杏鲍菇中的氨基酸影响极显著，转换含水率47%-60%，微波功率1.7-3kW，产品中氨基酸保持好。采用热风微波干燥可能对缩短干燥时间以及对风味物质形成起到了有益作用。

3.2.2 微波-真空冷冻联合干燥

朱彩平等[59]发现平菇最佳微波-真空冷冻联合干燥得到的平菇干制品具有色泽良好、品质极佳、营养成分保留较高等优点，微波-真空冷冻联合干燥所用的时间和单位能耗比单一真空冷冻干燥分别减少47.6%，48.4%。张海伟等[60]采用三段式微波真空冷冻干燥香菇复水120min后，复水率(7.1)显著高于真空冷冻干燥(6.0)和热风干燥(4.4)，复重系数(91.40%)、总糖(60.21g/100g)、粗多糖(7.41g/100g)、游离氨基酸(3.44g/100g)含量和菌盖色泽与真空冷冻干燥的香菇差异不大，微观结构与真空冷冻干燥组相似，风味、口感明显优于热风干燥和真空冷冻干燥产品。许洋等[61]发现真空冷冻-微波联合干燥利于香菇片色泽、体积和营养成分的保留，组织结构完整，复水性良好，外观和微观结构接近真空冷冻干燥组，并且质构特性较优。综上所述，微波-真空冷冻干燥出的菇类的感官品质，理化品质较好，微观结构与真空冷冻干燥组相似，相较于真空冷冻干燥，能够降低干燥时间及能耗。

3.2.3 微波-真空联合干燥

tian等[62]发现微波真空干燥有助于保持大量的味觉活性氨基酸，并改善了营养保留和颜色属性，可以经济且高效地获得高质量的干燥香菇。苏倩倩等[63]发现微波真空干燥的香菇甲醛含量比直接热风干燥低，与经预处理后热风干燥的香菇甲醛含量相近，香菇复水性适中，质地疏松，但易出现局部焦糊现象。Giri等[64]发现对于硬度和感官评分，冷冻干燥和微波真空干燥产品之间没有显著差异，并且堆积密度低，保留了更多的抗坏血酸，可以获得与冷冻干燥产品相当性质的高质量的脱水双孢蘑菇。Rodríguez R等[65]用该技术干燥双孢蘑菇，结果表明，在适当的功率和温度控制下获得的微波真空干燥样品显示出与冷冻干燥相似的质量等级。唐秋实等[66]用真空微波干燥技术干燥杏鲍菇，结果发现，总糖含量低，杏鲍菇整体色泽偏白，海藻糖和甘露醇含量较低。从以上结果我们可以得出，微波真空干燥技术对香菇和双孢蘑菇的干燥可能有较好的效果。采用该技术需要适当控制功率和温度等，防止焦糊，而且在适当条件下，可以与冷冻干燥相媲美。但并不是所有食用菇类都适用，杏鲍菇经微波真空干燥后，其干燥效果并不突出。

4 结论与展望

食用菇类味道鲜美，深受消费者的喜爱，干燥处理是延长食用菇类贮藏时间的重要加工技术。相较于真空冷冻干燥技术，冰温真空干燥技术能耗低，成本小，干制食用菇的色泽、营养成分和滋味物质的保留可能更好，应进一步深入研究。联合干燥研究以及应用相对较多，它能改善单一干燥带来的不足，在菇类干燥上有较大潜力。但是需要确定干燥组合方法、干燥顺序以及转换点含水率，需针对不同的食用菇类，进一步研究、分析和优化。

食用菇干燥技术的研究多集中于可人工栽培的种类，但对一些具有地方特色的野生食用菇的研究较少。黄蘑菇其主要分布于青藏高原地带[67]。其营养价值高，含有丰富的蛋白质、氨基酸、真菌多糖、维生素、微量元素等营养物质和生物活性物质[68]，但是新鲜的黄蘑菇极不易储藏，目前未能进行人工栽培，全部为野生，而且存在加工技术滞后等问题，所以干燥方法的研究以及选择对其非常重要。后续研究需为不同的食用菇类，尤其是一些地方特色菇类，选择出合适的干燥方法，确定最佳工艺参数，为进一步工业化生产奠定基础。