干燥條件對(duì)熟化竹蓀品質(zhì)的影響

任　亭 程亞嬌 游玉明 劉　雄

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶　400715)

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干燥條件對(duì)熟化竹蓀品質(zhì)的影響

任亭 程亞嬌 游玉明 劉雄

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715)

為了選出對(duì)熟化竹蓀干制品最好的干燥方式及干燥溫度，以熟化的竹蓀為原料，比較熱風(fēng)干燥、真空干燥、遠(yuǎn)紅外干燥和真空冷凍干燥4種干燥方式在不同的干燥溫度條件下對(duì)熟化竹蓀干制品色澤、復(fù)水性、質(zhì)構(gòu)、多糖含量及組織結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，真空冷凍干燥和真空干燥能使竹蓀干制品分別在20，30 min達(dá)到完全復(fù)水，而熱風(fēng)干燥和遠(yuǎn)紅外干燥均需要40 min才能完全復(fù)水。真空冷凍干燥和真空干燥的整體色澤E值明顯低于熱風(fēng)干燥和遠(yuǎn)紅外干燥，其中真空冷凍干燥在20 ℃條件下干燥的竹蓀干制品E值最小為3.021。真空冷凍干燥和真空干燥均使竹蓀干制品的硬度和咀嚼性小于熱風(fēng)干燥和遠(yuǎn)紅外干燥，但對(duì)彈性影響不大。真空冷凍干燥能基本保持竹蓀原有的組織結(jié)構(gòu)且制品的多糖含量顯著高于其他三種干燥方式。綜合試驗(yàn)結(jié)果，真空冷凍干燥和真空干燥方式均能較好地保持熟化竹蓀干制品品質(zhì)。

竹蓀；熱風(fēng)干燥；遠(yuǎn)紅外干燥；真空干燥；真空冷凍干燥

竹蓀又名竹笙、竹參，是一種食用菌，屬于多孔性食物原料。竹蓀含有豐富的氨基酸和多糖物質(zhì)，有“山珍之王”的美稱。經(jīng)研究，竹蓀具有抗癌[1]、抗氧化[2]、降血糖[3]和防止動(dòng)脈硬化[4]等功效。但竹蓀因含水量較高，易滋養(yǎng)微生物發(fā)生腐敗，采摘后難保藏，需及時(shí)干燥。經(jīng)過(guò)熟化再干燥處理的竹蓀復(fù)水后可用于方便、速食食品的調(diào)味包，但熟化處理會(huì)改變竹蓀理化性質(zhì)，影響其脫水干燥。目前熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、微波干燥、真空干燥、遠(yuǎn)紅外干燥以及各種干燥方式的聯(lián)合運(yùn)用已廣泛用于杏鮑菇[5]、茶樹(shù)菇[6]、香菇[7]、香蕉片、甘薯粉[8]等農(nóng)產(chǎn)品干制品的加工。而針對(duì)竹蓀干燥的研究?jī)H是對(duì)原料鮮竹蓀直接的干燥技術(shù)[9]，對(duì)熟化竹蓀的研究未見(jiàn)報(bào)道，因此，本試驗(yàn)主要通過(guò)研究熱風(fēng)干燥、真空干燥、遠(yuǎn)紅外干燥和真空冷凍干燥4種干燥方式對(duì)熟化竹蓀色澤、復(fù)水性、質(zhì)構(gòu)、多糖含量及組織結(jié)構(gòu)的影響，從而選出對(duì)熟化竹蓀品質(zhì)保存最好的干燥方式和條件，旨在為提高竹蓀的商品價(jià)值提供參考。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

竹蓀：無(wú)裙竹蓀，源于貴州省畢節(jié)市大方縣百里杜鵑林瑞中藥材種植專業(yè)合作社；

無(wú)水氯化鈣：食品級(jí)，浙江大成鈣業(yè)有限公司；

無(wú)水乙醇、苯酚、濃硫酸、葡糖糖等：分析純，重慶川東化工(集團(tuán))有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

質(zhì)構(gòu)分析儀：TA-XT2i型，英國(guó)SMS公司；

測(cè)色儀：UltraScan PRO型，美國(guó)HunterLab公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9070型，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；

真空干燥箱：DZF-6021型，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；

遠(yuǎn)紅外干燥箱：FCD-3000型，天津市通利信達(dá)儀器廠；

真空冷凍干燥機(jī)：ALPHA1-4LSC型，德國(guó)Christ公司；

掃描電子顯微鏡：JSM-6510LV型，日本電子株式會(huì)社(JEOL)；

紫外分光光度計(jì)：UV-2450型，日本島津公司。

1.3試驗(yàn)方法

稱取25 g干制竹蓀洗凈分割成2 cm左右大小均等塊狀，經(jīng)0.1%無(wú)水CaCl3硬化，燙漂再預(yù)煮5 min后，等分成4份，分別進(jìn)行熱風(fēng)干燥(AD)、真空干燥(VD)、遠(yuǎn)紅外干燥(FID)、真空冷凍干燥(VFD)。

(1) 熱風(fēng)干燥：分別在40，50，60，70 ℃下進(jìn)行干燥，干燥期間每20 min稱重，直到樣品含水量在10%以下。

(2) 真空干燥：在真空度為0.088 MPa的條件下，分別在50，60，70，80 ℃下進(jìn)行干燥，干燥期間每30 min稱重，直到樣品含水量在10%以下。

(3) 遠(yuǎn)紅外干燥：分別在40，50，60，70 ℃下進(jìn)行干燥，期間每隔20 min稱量樣品重量，直到樣品含水量在10%以下。

(4) 真空冷凍干燥：先置于-80 ℃預(yù)凍，預(yù)凍完成后將樣品平鋪于托盤(pán)中，使真空度達(dá)到30 Pa以下，控制板層溫度分別為20，30，40，50 ℃，干燥期間每20 min稱重，直到樣品含水量在10%以下。

1.4測(cè)定指標(biāo)及檢測(cè)方法

1.4.1復(fù)水性的測(cè)定分別稱取一定量竹蓀干品于燒杯中，加20倍沸水置于60 ℃恒溫水浴鍋中，5 min后撈出瀝干，用吸水紙吸干樣品表面水分后稱重，重復(fù)操作直到樣品連續(xù)重量相差±0.05 g。干燥產(chǎn)品的復(fù)水特性可用復(fù)水比來(lái)評(píng)價(jià)，按式(1)計(jì)算：

(1)

式中：

R——復(fù)水比，g/g；

Gt——復(fù)水5 min后樣品的質(zhì)量，g；

G0——復(fù)水前樣品的質(zhì)量，g。

1.4.2色澤的測(cè)定將竹蓀樣品粉碎過(guò)60目篩，用透明保鮮膜包好，在室溫條件下使用測(cè)色儀采用去除鏡面反射模式進(jìn)行色澤的測(cè)定。每次測(cè)定重復(fù)3次，分別平行取樣。色澤參數(shù)分別為明度值L、紅綠值a、黃藍(lán)值b。通過(guò)L、a、b值按式(2)計(jì)算總色差值。

(2)

式中：

ΔE——總色差值；

L——復(fù)水后樣品明度值；

L0——空白透明保鮮膜明度值；

a——復(fù)水后樣品紅綠值；

a0——空白透明保鮮膜紅綠值；

b——復(fù)水后樣品黃藍(lán)值；

b0——空白透明保鮮膜黃藍(lán)值。

1.4.3質(zhì)構(gòu)的測(cè)定將熟化竹蓀樣品切成1 cm×1 cm×0.3 cm(長(zhǎng)×寬×厚)的薄片，采用TA-XT2i物性測(cè)定儀，在P36R探頭下做TPA測(cè)試。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)：測(cè)前速率2 mm/s，測(cè)試速率0.5 mm/s，測(cè)后速率1 mm/s；壓縮程度40%，停頓時(shí)間5 s，數(shù)據(jù)采集速率400 s-1；觸發(fā)值5 g，每個(gè)樣品測(cè)試重復(fù)3次，分別平行取樣。

1.4.4多糖含量的測(cè)定

(1) 多糖的提取：稱取0.500～1.000 g粉碎后過(guò)20 mm孔徑篩的熟化竹蓀干制樣品，置于50 mL具塞離心管內(nèi)。用5 mL水浸濕樣品，緩慢加入20 mL無(wú)水乙醇，同時(shí)使用渦旋振蕩器振搖，使混合均勻，置KQ5200DE超聲提取器中在功率75 W，55 ℃下提取30 min。提取結(jié)束后，于4 000 r/min離心10 min,棄去上清液。不容物用10 mL乙醇溶液洗滌、離心(5 000 r/min，10 min)。用水將上述不容物轉(zhuǎn)移入圓底燒瓶，加入50 mL蒸餾水，裝上磨口的空氣冷凝管，于沸水浴中提取2 h。冷卻至室溫，過(guò)濾，將上清液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，殘?jiān)礈?～3次，洗滌液轉(zhuǎn)至容量瓶中，加水定容，即為竹蓀多糖提取液。

(2) 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：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的葡糖糖標(biāo)準(zhǔn)液。分別吸取0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液置20 mL玻璃試管中，用蒸餾水補(bǔ)至1.0 mL。向試液中加入1.0 mL苯酚溶液，然后快速加入5.0 mL硫酸，靜置10 min。使用渦旋振蕩器使反應(yīng)液充分混合，然后將試管置于30 ℃水浴中反應(yīng)20 min，490 nm測(cè)吸光度。以葡糖糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，制定標(biāo)準(zhǔn)曲線。

(3) 熟化竹蓀干品中多糖的測(cè)定：吸取1.0 mL樣品溶液于20 mL具賽試管中，按1.4.4(1)操作。同時(shí)做空白。

1.4.5組織結(jié)構(gòu)測(cè)定將經(jīng)過(guò)4種干燥方式制得的熟化竹蓀樣品切成適宜大小的薄片用雙面膠粘到掃描樣品臺(tái)上，真空噴發(fā)鍍金后，用 JSM-5310LV 型掃描電鏡進(jìn)行掃描觀察，并拍照。

2　結(jié)果與分析

2.1對(duì)竹蓀復(fù)水率的影響

干品的復(fù)水性主要由物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和細(xì)胞的破壞程度決定。由圖1可知，在同一干燥方式下，復(fù)水比隨干燥溫度的升高而減小，復(fù)水性變差；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù)水速度減慢，這與李恩婧[10]研究結(jié)果一致，可能是在干燥過(guò)程中高溫使竹蓀內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的破壞，細(xì)胞的完整性喪失，組織結(jié)構(gòu)坍塌；4種干燥方式中VFD的復(fù)水比最大，復(fù)水速度最快，VD次之，AD和FID的復(fù)水性較差，可能是長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱，使竹蓀內(nèi)部產(chǎn)品空間結(jié)構(gòu)坍塌，糖類等水溶性物質(zhì)隨著水分向表面移動(dòng)，導(dǎo)致樣品收縮表面形成硬殼，復(fù)水性變差，復(fù)水后產(chǎn)品無(wú)法恢復(fù)到原有的組織結(jié)構(gòu)[11]。

圖1　干燥條件對(duì)竹蓀復(fù)水比的影響

2.2對(duì)竹蓀色澤的影響

由表1可知，VD、VFD干制樣品的ΔE明顯低于AD和FID，可能是VFD在升華過(guò)程中水分子逐漸向物料表面移動(dòng)，并未破壞內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，也未帶走水溶性色素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[12]，同時(shí)由于溫度低，氧氣含量少，抑制了物料發(fā)生美拉德非酶促反應(yīng)，最大限度地保持了竹蓀的色澤，因此色澤變化較小。VD在相對(duì)缺氧的條件進(jìn)行干燥，可以避免產(chǎn)品的色素褐變，而AD由于干燥溫度高，時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)色澤影響較大。

表1　干燥條件對(duì)竹蓀色澤的影響?

?同列同一種干燥方式不同溫度小寫(xiě)字母表示顯著性差異(P<0.05)。

同一種干燥方式隨著溫度的升高，白度值L呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，且差異較顯著(P<0.05)，說(shuō)明溫度越高，竹蓀褐變?cè)絿?yán)重；a、b均為正值，說(shuō)明竹蓀色澤偏向于紅黃色，溫度越高，紅度值a越大，說(shuō)明高溫使竹蓀色澤偏向暗紅色。這與齊琳琳等[13]對(duì)香菇脆片色澤的研究結(jié)果一致。

2.3對(duì)復(fù)水后竹蓀質(zhì)構(gòu)的影響

硬度反映的是在外力作用下，使樣品達(dá)到設(shè)定形變量所需要的力，其值為T(mén)PA第一次壓縮時(shí)的峰值，是評(píng)價(jià)食品質(zhì)地品質(zhì)重要的指標(biāo)之一[14]。由表2可知，同一種干燥方式中隨著干燥溫度的增加，復(fù)水后竹蓀的硬度值顯著性增加(P<0.05)，說(shuō)明干燥溫度越高，物料初期表面的水分蒸發(fā)越快，越容易在表面形成一層“硬殼”，引起物料的硬度增加；VD和VFD竹蓀的硬度值要小于AD和FID，說(shuō)明一定的真空度下水分由內(nèi)向外擴(kuò)散，使物料產(chǎn)生多孔性結(jié)構(gòu)，硬度變??；隨著干燥溫度的升高咀嚼性逐漸增強(qiáng)，硬度與咀嚼性有相同的變化趨勢(shì)；同一種干燥方式隨著干燥溫度升高到一定高度時(shí)，竹蓀的咀嚼性不再受溫度影響。由表2可知，隨著干燥溫度的升高，各干燥方式竹蓀的彈性均先增加后降低，其中AD 60 ℃時(shí)彈性值顯著高于其他溫度彈性值(P>0.05)，F(xiàn)ID、VD、VFD分別在50，70，40 ℃時(shí)彈性最大。4種干燥方式之間AD、FID的彈性值高于VD和VFD。

2.4對(duì)竹蓀多糖含量的影響

根據(jù)不同干燥條件對(duì)竹蓀復(fù)水性、色澤和質(zhì)構(gòu)的影響，選取AD、FID、VD、VFD分別在50，50，60，30 ℃條件下制得的熟化竹蓀干制品來(lái)測(cè)定其多糖含量。竹蓀多糖是竹蓀的主要生物活性成分，在竹蓀中含量較高，多糖的損失直接影響產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由圖2可知，4種干燥方式中，VFD條件下竹蓀的多糖含量顯著高于其他干燥方式(P<0.05)，F(xiàn)ID次之，VD最低。可能是熟化竹蓀經(jīng)高溫處理使大部分酶失活，阻止了呼吸作用對(duì)多糖的消耗，使其多糖含量主要受溫度的影響，而AD、FID和VD干燥過(guò)程中溫度較高，多糖受熱降解。因此干燥溫度越高，熟化竹蓀多糖的含量就越低。

表2不同干燥條件下復(fù)水竹蓀的硬度、咀嚼性和彈性?

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

干燥方式干燥溫度/℃硬度/g咀嚼性/mj彈性/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

?同列同一種干燥方式不同溫度小寫(xiě)字母表示顯著性差異(P<0.05)。

小寫(xiě)字母表示顯著性差異(P<0.05)。

Figure 2The effect of drying methods on thedictyophorapolysaccharide content

2.5對(duì)竹蓀組織結(jié)構(gòu)的影響

由圖3可知，不同干燥方式對(duì)竹蓀內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)影響較大，未熟化的竹蓀存在立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，組織間孔隙清晰且分布均勻，干燥過(guò)程使竹蓀組織空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的破壞性，因此不能完全復(fù)水。經(jīng)VFD處理的竹蓀樣品，組織間紋理規(guī)則，孔隙適中且分布均勻，在復(fù)水過(guò)程中所需時(shí)間短，復(fù)水率高，組織結(jié)構(gòu)最接近未干燥的竹蓀，分析這可能是在VFD過(guò)程中，物料中的水分從冰晶狀態(tài)直接升華，使物理基本保持原有的組織結(jié)構(gòu)[15]；VD由于真空度的存在，水分的沸點(diǎn)降低，使物料易形成多孔的疏松結(jié)構(gòu)，但是相對(duì)于VFD樣品，由于溫度較高其樣品空間結(jié)構(gòu)受到了一定的破壞；FID樣品組織間幾乎沒(méi)有孔隙，不利于復(fù)水；AD樣品水分移動(dòng)到表面的過(guò)程中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)坍塌，空間結(jié)構(gòu)被破壞，孔隙較少。本試驗(yàn)中4種干燥方式對(duì)熟化竹蓀干品組織結(jié)構(gòu)的影響與前人[16]研究其對(duì)果蔬干制品的分析結(jié)果較一致。

3　結(jié)論

本試驗(yàn)研究了熱風(fēng)干燥、真空干燥、遠(yuǎn)紅外干燥和真空冷凍干燥4種干燥方式在不同溫度下對(duì)熟化竹蓀干制品品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：從竹蓀干品的復(fù)水性、色澤變化程度、硬度和咀嚼性、組織結(jié)構(gòu)方面比較，真空干燥60 ℃對(duì)竹蓀干品品質(zhì)影響較小僅次于真空冷凍干燥；紅外干燥得到的產(chǎn)品品質(zhì)相對(duì)較差，隨著溫度的升高，其色澤變化程度增大，硬度和咀嚼性增加；熱風(fēng)干燥效果最差；真空冷凍干燥效果最優(yōu)，但干燥過(guò)后竹蓀組織結(jié)構(gòu)疏松多孔、易碎，不利于產(chǎn)品的包裝及運(yùn)輸，且真空冷凍干燥成本過(guò)高。綜合考慮，采用在真空干燥在60 ℃條件下干燥熟化竹蓀較為適宜。聯(lián)合干燥的方式可以綜合不同干燥方式的優(yōu)點(diǎn)，起到節(jié)約耗能、減小成本的作用，同時(shí)也能更好的提高產(chǎn)品的品質(zhì)。但本試驗(yàn)由于條件受限，未能研究不同干燥方式聯(lián)合使用對(duì)熟化竹蓀干制品品質(zhì)的影響，后期研究可以考慮采用紅外聯(lián)合真空干燥的方式。

圖3　干燥方式下竹蓀樣品的掃描電鏡圖

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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，西南大學(xué)在讀碩士研究生。

劉雄 (1970-)，男，西南大學(xué)教授，博士。

E-mail: liuxiong848@hotmail.com

2016—06—15

10.13652/j.issn.1003-5788.2016.08.031