不同干燥方式对双孢菇理化特性影响的研究

朱家明，刘 咏，王雨萱，王向东，丁 曼

（合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽 合肥 230601）

0 引言

双孢菇（Agaricus bisporus） 又名白蘑菇、口蘑、洋蘑菇等[1]，口味鲜美、营养丰富[2]。新鲜双孢菇组织柔嫩，在采摘和贮藏过程中容易受损，进而引起腐烂和变质[3]。

干燥技术目前已广泛用于食用菌加工中以延长贮藏期。常用的干燥技术有热风干燥、冷冻真空干燥、真空干燥和远红外干燥等[4]。但热风干燥过程中，会产生化学反应（如酶促褐变反应和美拉德反应），导致色泽变差和营养损失。

因此，寻找一种适合双孢菇的干燥方式，并探究不同干燥方式对双孢菇理化性质的影响，比较5 种方式干燥后样品的体积收缩率、复水率、总糖、维C、氨基酸等指标。研究结果可为食用菌的精深加工及工业化生产提供理论依据。

1 材料与仪器

1.1 材料

双孢菇，购自安徽合肥当地超市。

1.2 仪器与设备

电热恒温鼓风干燥箱、远红外干燥箱、真空干燥箱、冷冻真空干燥机、物性测试仪、氨基酸分析仪等。

2 试验方法

2.1 不同干燥方法对双孢菇的处理

将新鲜的双孢菇洗净、切薄片，取5 个干燥筛，每个筛上平铺500 g 双孢菇片，分别用5 种干燥方式进行干燥处理，干燥结束以水分含量为5%以下为准：热风干燥的初温为35 ℃，每小时升高5 ℃，温度至60 ℃时保持到干燥结束；真空干燥采用真空度0.1 MPa，温度升至50 ℃干燥至结束；冷冻真空干燥是在-20 ℃冰箱中预冻12 h，取出后置于冷冻干燥机内（抽真空至20 Pa，冷阱温度-50 ℃）；远红外干燥将双孢菇薄片置于温度70 ℃，功率1 200 W条件下干燥至结束；热风远红外联合干燥先对菇片进行热风干燥，初始温度为35 ℃，每小时升高5 ℃，温度升至45 ℃时取出，再将菇片放入远红外干燥箱，在温度70 ℃，功率1 200 W 条件下干燥至结束。

2.2 物理品质特性测定

收缩率参考Huang L L 等人[5]的方法测量体积收缩率。复水比参考Wang H C 等人[6]的方法测量复水率。微观结构是将不同干燥方式处理后的样品固定在样品台上，在真空条件下进行喷金处理后放入扫描电镜中放大3 000 倍观察样品的微观结构。

2.3 总糖含量

参照GB/T 15672—2009 中的方法测定双孢菇总糖含量[7]。

2.4 维C 含量

维C 含量的测定方法参照采用2,6 -二氯酚靛滴定法[8]。

2.5 氨基酸成分

参照Li Y 等人[9]的方法测定分析样品的游离氨基酸组成。

2.6 挥发性化合物成分

将DVB/CAR/PDMS 固相微萃取头在气相色谱仪进样口老化，老化温度为270 ℃，时间为60 min。准确称取3 g 双孢菇样品，置于15 mL 顶空萃取瓶中，用聚四氟乙烯衬里的硅胶垫密封后置于60 ℃水浴锅中平衡20 min。将活化后的SPME 萃取纤维头插入顶空萃取瓶中并推出纤维头，使双孢菇上表面与纤维头下端间距为0.5 cm，顶空吸附50 min 后将萃取头插入GC 进样口，于250 ℃条件下热解析10 min。GC 条件：DB-5MS 毛细管色谱柱（60 m×1 mm×0.32 μm）；初始温度50 ℃，保持2 min，以4 ℃/min 升到220 ℃，保留10 min，载气为氦气，其流速为1.5 mL/min，进样口温度250 ℃，不分流进样。

MS 条件：离子源温度250 ℃，电离方式（EI），电子能70 eV，质谱接口温度250 ℃，扫描范围（m/z） 为30～550 u。

图谱分析：通过分析总离子色谱峰图，结合NIST Library 质谱图库匹配、人工谱图解析和保留指数RI 值比较，进行定性分析，选择综合匹配度最高的化学结构为最终结果。采用面积归一化法计算百分含量。

2.7 数据分析

采用SPSS 22.0 对数据进行单因素ANOVA 分析，利用Origin 8.0 软件绘制图表，数值以平均值±标准差（SD） 表示；显著水平p＜0.05，不同字母表示差异显著。

3 结果与分析

3.1 物理品质特性分析

不同干燥方式对双孢菇片收缩率和复水率的影响见表1。

表1 不同干燥方式对双孢菇片收缩率和复水率的影响

由表1 可知，冷冻真空干燥后的样品收缩率最小，为25.82%，其外观品质最好。热风远红外联合干燥后的样品表现出较小的尺寸收缩率（69.02%）。

不同干燥方式对双孢菇复水比影响较大，复水比为2.08%～4.17%。其中，冷冻真空干燥制品的复水能力最好，为4.17%，远红外干燥产品复水比最低。

不同干燥方法双孢菇SEM 电镜图见图1。

图1 不同干燥方法双孢菇SEM 电镜图

不同干燥方式得到的双孢菇样品组织结构差异明显，组织间空隙大小和疏松程度不同。远红外干燥后的双孢菇片表面出现了明显的皱缩现象；真空干燥后的双孢菇片表面较为致密，这与其收缩率升高一致（见表1）；冷冻真空干燥后的双孢菇样品组织疏松，有很多小孔，基本保持原来的结构，这可能是其复水率较高的原因之一；热风干燥和热风远红外联合干燥后的样品组织更疏松，内部形成多孔状，与远红外干燥和真空干燥的双孢菇相比，其物理性能更好。

3.2 总糖含量分析

不同干燥方式对双孢菇片总糖和维C 含量的影响见表2。

表2 不同干燥方式对双孢菇片总糖和维C 含量的影响

冷冻真空干燥后的双孢菇总糖含量最高，为135.83 μg/g，真空干燥处理组的总糖含量最低，为100.83 μg/g。不同干燥处理后双孢菇总糖含量的差异表明其美拉德反应程度不同[10]。

3.3 维C 含量分析

由表2 可知，冷冻真空干燥后双孢菇维C 含量最高，达6.35 mg/100 g，其次是热风远红外联合干燥，维C 含量为5.26 mg/100 g，远红外干燥后维C含量最低，仅2.90 mg/100 g。

3.4 氨基酸成分分析

不同干燥方式对双孢菇片游离氨基酸含量的影响见表3。

表3 不同干燥方式对双孢菇片游离氨基酸含量的影响

由表3 可知，共检测出15 种游离氨基酸，其中人体必需氨基酸有9 种。新鲜双孢菇总游离氨基酸含量为91.80 mg/g。干燥处理后，样品的总游离氨基酸含量显著增加，其中热风干燥后样品总游离氨基酸含量最高，热风远红外联合干燥组样品的必需氨基酸含量最高，而真空干燥和冷冻真空干燥后样品中的氨基酸含量较低，表明高温是促进双孢菇中蛋白质水解成游离氨基酸的主要因素。

热风干燥和热风远红外联合干燥后的双孢菇样品鲜味和甜味氨基酸含量均高于其他方式干燥后的样品，热风远红外联合干燥更有助于保持更多的味觉活性氨基酸。

3.5 挥发性化合物成分分析

GC-MS 初步鉴定出78 种主要挥发性化合物，包括醇（14 种）、醛（11 种）、酮（12 种）、酯（3 种）、烷烃和杂环化合物（11 种）、吡嗪（16 种） 和其他化合物（11 种）。

不同干燥方式对双孢菇GCMS 分析结果见表4。

表4 不同干燥方式对双孢菇GCMS 分析结果

吡嗪类化合物的形成与氨基酸、还原糖之间的美拉德反应有关，对许多热处理产品的独特香气至关重要[11]。结果表明，远红外干燥和热风远红外联合干燥后的双孢菇样品中发现的吡嗪化合物成分最多，这可能是远红外干燥和热风远红外联合干燥后的双孢菇有一种特殊的烤香味的原因。除此之外，冷冻真空干燥后的双孢菇样品中没有检测到吡嗪化合物。

4 结论

通过不同方式对新鲜的双孢菇片进行干燥处理，分析干燥后样品的理化特性。结果表明，5 种干燥方式对双孢菇收缩率、复水率、微观结构、营养物质含量、氨基酸含量和挥发性化合物含量等理化特性的影响差异较大。热风远红外联合干燥后的双孢菇样品收缩率较低，复水率较大，物理品质特性变化较小，营养成分保留好。相比于真空冷冻干燥，热风远红外联合干燥后的双孢菇样品组织疏松，物理性能更好，且含有更多的人体必需氨基酸，其中鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量较高；吡嗪化合物含量更加丰富，具有独特的香味，是一种比较适合双孢菇实际生产的新型干燥方式。