不同干燥方式和粉碎程度對雙孢蘑菇理化、營養(yǎng)和功能特性的影響

陳 璁，葉 爽，王桂華，沈汪洋，高 虹，范秀芝，殷朝敏，姚 芬，程世倫，史德芳,*

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，國家食用菌加工技術(shù)研發(fā)分中心，林下經(jīng)濟湖北省工程研究中心，湖北 武漢 430064；2.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023；3.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院，湖北 武漢 430068；4.長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025；5.鐘祥興利食品股份有限公司，湖北省食用菌凍干食品工程技術(shù)研究中心，湖北 鐘祥 431900）

雙孢蘑菇（Agaricus bisporus）又名口蘑，是世界上栽培和消費最為廣泛的食用菌品種，具有味道鮮美、高蛋白、低脂肪、低膽固醇的特點，富含膳食纖維、維生素、多酚、麥角甾醇、多種礦質(zhì)元素和氨基酸，食用價值和營養(yǎng)價值較高，且被研究者評估為非動物源VD的最佳攝入來源[1-2]。另外，雙孢蘑菇還具有潛在的抗氧化、抗腫瘤、抗菌和抗炎等多種保健功效，在健康食品和醫(yī)藥領(lǐng)域均表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景[3]。目前，雙孢蘑菇粉已作為一種優(yōu)質(zhì)的食品原輔料被應(yīng)用于面包[4]、蛋糕[5]及肉制品[6]中，對產(chǎn)品的營養(yǎng)、感官和質(zhì)構(gòu)特性起到了一定的改良作用。

干燥處理作為一種應(yīng)用最廣泛的加工貯藏方法，主要通過降低食用菌水分含量達到降低食用菌自身酶活性、抑制微生物生長繁殖的作用，可提高食用菌的生物利用率和經(jīng)濟效益[7]。研究表明，不同的干燥方式對食用菌原料的色澤、水分、營養(yǎng)物質(zhì)和揮發(fā)性化合物含量等品質(zhì)特性影響較大[8]。傳統(tǒng)自然干燥操作簡單，但可控性差、產(chǎn)品質(zhì)量無保證；熱風干燥（hot air drying，HAD）同樣操作簡便、成本較低，但物料營養(yǎng)流失較多、品相較差；紅外干燥更為高效節(jié)能，但物料表面與內(nèi)部干燥速率不一，易造成“外焦內(nèi)濕”的結(jié)果；微波干燥速率快，但加熱不均勻、產(chǎn)品品質(zhì)一般且能耗較高。近年來，熱泵干燥（heat pump drying，HPD）和真空冷凍干燥（vacuum freeze drying，VFD）受到越來越多的關(guān)注。HPD具有高效、節(jié)能、環(huán)保的特點，能較好地保持物料的品質(zhì)。VFD利用冰晶升華原理實現(xiàn)低溫干燥，能夠抑制微生物和生物酶的活性，可最大限度地保留物料原有的感官品質(zhì)、揮發(fā)性風味成分和營養(yǎng)物質(zhì)[9-10]。

目前，就雙孢蘑菇的干燥處理而言，研究者所關(guān)注的加工適應(yīng)性指標各有側(cè)重。李亞麗等[11]分析了雙孢蘑菇HPD過程中的水分擴散機制及產(chǎn)品的白度和硬度變化；Pei Fei等[12]研究了VFD和微波VFD過程中雙孢蘑菇揮發(fā)性風味成分的變化；Madhumita等[13]研究了VFD等3 種方式對雙孢蘑菇復(fù)水率、色澤、風味等的影響。但是，這些研究較少從整體上分析干燥處理對雙孢蘑菇理化、營養(yǎng)和功能特性的影響，特別是有關(guān)HPD和VFD處理雙孢蘑菇的報道較少，不利于雙孢蘑菇潛在功效特性的挖掘和高價值產(chǎn)品的開發(fā)。

作為一項新興的物理改性技術(shù)，超微粉碎已被大量應(yīng)用于食用菌加工領(lǐng)域，可大幅降低物料粒度，不僅提高了物料的溶解性和有效成分的溶出速度，還能為改善產(chǎn)品感官品質(zhì)和開發(fā)高值化產(chǎn)品提供可能性[14]。Xu Ziyun等[15]研究發(fā)現(xiàn)，超微粉碎顯著提高了香菇和黑木耳的水溶性指數(shù)和多糖溶出率。Ming Jian等[16]研究發(fā)現(xiàn)，超微粉碎顯著提高了香菇粉的流動性、水溶性指數(shù)和可溶性膳食纖維含量，但持水力和蛋白質(zhì)含量有所降低。然而目前鮮見超微粉碎處理對雙孢蘑菇加工特性方面的研究。

本研究以新鮮雙孢蘑菇為原料，分別采用50 ℃HAD、50 ℃ HPD和VFD 3 種不同方式進行干燥處理，然后分別進行普通粉碎和超微粉碎，并通過對雙孢蘑菇的理化、營養(yǎng)和功能指標進行測定，研究和評價雙孢蘑菇的加工適應(yīng)性，以期為雙孢蘑菇的分類利用和產(chǎn)品開發(fā)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雙孢蘑菇由鐘祥興利食品股份有限公司提供，選取新鮮飽滿、色澤白凈、大小均一的個體，棄去菇柄部分，清洗、瀝干，切成大小約為40 mmh 20 mmh 2 mm的薄片備用。

苯酚、無水乙醇、葡萄糖、氫氧化鈉、硫酸、冰醋酸、考馬斯亮藍G-250 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；牛血清白蛋白、齊墩果酸標準品、麥角甾醇標準品、沒食子酸標準品、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2,2’-聯(lián)氮-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS） 上海源葉生物科技有限公司；福林-酚試劑 北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LG-500A型植物粉碎機 瑞安百信藥機械廠；YR-8型振動式細胞級超微粉碎機 濟南銀潤包裝機械有限公司；101-2AB型電熱鼓風干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司；L3.5TB1型熱泵干燥機 廣東威而信實業(yè)有限公司；FD5-2.5型真空冷凍干燥機 美國Goldsim公司；MJ33型快速水分測定儀 瑞士Mettler Toledo公司；IX71型熒光倒置顯微鏡 日本Olympus公司；TA.XT Plus物性測定儀 英國SMS公司；Winner 3003型激光粒度分析儀 濟南微納顆粒儀器股份有限公司；CR-10Plus型小型色差計 日本Konica Minolta公司；PEN3型電子鼻 德國Airsense公司；LC-20AT型高效液相色譜儀（配備SPD-M20A檢測器）、UV-1800型紫外-可見分光光度計 日本島津儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 雙孢蘑菇的干燥處理

將500 g雙孢蘑菇切片均勻平鋪于干燥物料盤，分別進行以下干燥處理至水分質(zhì)量分數(shù)低于6.0%[17]。HAD：電熱鼓風干燥箱中50 ℃干燥；HPD：熱泵干燥機中50 ℃恒溫模式干燥；VFD：－80 ℃預(yù)冷凍12 h后于真空冷凍干燥機中冷凍干燥，冷肼溫度為－55 ℃，真空度低于10.0 Pa。

1.3.2 雙孢蘑菇片理化指標的測定

1.3.2.1 雙孢蘑菇水分質(zhì)量分數(shù)的測定

采用GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法測定干燥前后雙孢蘑菇切片的水分質(zhì)量分數(shù)。

1.3.2.2 雙孢蘑菇復(fù)水比的測定

雙孢蘑菇復(fù)水比的測定參考Wang Liuqing等[18]的方法并略作改動，將干燥后的雙孢蘑菇切片浸泡在（25f 1）℃的100 mL蒸餾水中，每隔一段時間取出，轉(zhuǎn)移至篩網(wǎng)上放置瀝水60 s并用濾紙吸干表面水分，記錄復(fù)水前后雙孢蘑菇片質(zhì)量。雙孢蘑菇片的復(fù)水比按公式（1）計算。

式中：mr為復(fù)水后雙孢蘑菇片的質(zhì)量/g；md為復(fù)水前雙孢蘑菇干片的質(zhì)量/g。

1.3.2.3 雙孢蘑菇的色澤測定

采用CR-10 Plus色差計測定干燥前后雙孢蘑菇切片的色澤[19]。使用CIE顏色參數(shù)（L*值（亮度）、a*值（紅綠度）和b*值（黃藍度））表征雙孢蘑菇色澤。干燥前后樣品的總色差ΔE和褐變指數(shù)（browning index，BI）分別按公式（2）、（3）計算。

1.3.3 雙孢蘑菇粉的制備

參考薛淑靜等[20]的方法制備雙孢蘑菇粉，用植物粉碎機對不同方式干燥后的雙孢蘑菇進行初步粉碎并過60 目篩，分別得到HAD普通粉、HPD普通粉和VFD普通粉；取部分60 目篩雙孢蘑菇粉進行10 min超微粉碎并過300 目篩，分別得到HAD超微粉、HPD超微粉和VFD超微粉，密封，于4 ℃避光待測。

1.3.4 雙孢蘑菇粉理化指標的測定

1.3.4.1 雙孢蘑菇粉的外觀與顯微鏡觀察

分別采用肉眼與熒光倒置顯微鏡對6 組雙孢蘑菇粉進行外觀與微觀結(jié)構(gòu)觀察，采用1.3.2.3節(jié)方法對雙孢蘑菇粉L*值進行測定。

1.3.4.2 雙孢蘑菇粉的粒度分析

采用Winner 3003激光粒度分析儀在室溫下測定雙孢蘑菇粉的粒度分布[21]，粒度分析儀的量程為0.10～300 μm。粒度分布由D0.1、D0.5、D0.9進行表征，D0.1、D0.5、D0.9分別代表樣品粉末累積粒度分布百分比為10%、50%、90%所對應(yīng)的粒徑。

1.3.4.3 雙孢蘑菇粉振實密度的測定

雙孢蘑菇粉振實密度的測定參考Azeez等[22]的方法并略作改動，稱取雙孢蘑菇粉10.00 g于100 mL量筒中，將量筒豎直從2.5 cm高處反復(fù)振落至實驗平臺上，直至量筒內(nèi)的粉體體積不再減少為止。振實密度按公式（4）計算。

式中：m為雙孢蘑菇粉的質(zhì)量/g；V為量筒內(nèi)最終的粉體體積/mL。

1.3.4.4 雙孢蘑菇粉水合能力的測定

雙孢蘑菇粉的水合能力通過水溶性指數(shù)、持水力和溶脹度表征，三者的測定均參考Wang Jia等[23]的方法。

1.3.4.5 雙孢蘑菇粉的電子鼻風味分析

采用PEN3電子鼻對雙孢蘑菇粉的揮發(fā)性風味成分進行分析。參考Guo Qiyong等[24]的方法并略作改動，稱取0.5 g雙孢蘑菇粉于40 mL頂空萃取瓶中，加入5.0 mL蒸餾水混勻，室溫（25 ℃）下靜置平衡1 h后進行測定：等待時間10 s；設(shè)定測定時間300 s；傳感器清洗時間100 s；載氣流速600 mL/min。電子鼻各氣體傳感器對應(yīng)的敏感物質(zhì)類型如表1所示。

表1 PEN3電子鼻傳感器陣列的性能Table 1 Performance of the sensor arrays of the PEN3 electronic nose

1.3.5 雙孢蘑菇粉營養(yǎng)成分的測定

1.3.5.1 雙孢蘑菇粉中粗多糖溶出量的測定雙孢蘑菇粉中粗多糖溶出量的測定參考NY/T 1676-2008《食用菌中粗多糖含量的測定》，粗多糖溶出量以每百克干質(zhì)量樣品所含粗多糖質(zhì)量計，單位為g/100 g。

1.3.5.2 雙孢蘑菇粉中可溶性蛋白溶出量的測定

雙孢蘑菇粉中可溶性蛋白溶出量的測定參考Xu Lei等[25]的方法并略作改動。稱取1 g雙孢蘑菇粉，加入30 mL蒸餾水混勻，用1 mol/L NaOH溶液調(diào)至pH 12，45℃水浴提取60 min，8000 r/min離心20 min，上清液用蒸餾水定容至30 mL，取1 mL采用考馬斯亮藍G-250比色法測定蛋白質(zhì)量濃度，可溶性蛋白溶出量以每克干質(zhì)量樣品所含蛋白質(zhì)量計，單位為mg/g。

1.3.6 雙孢蘑菇粉功能成分及抗氧化活性的測定

1.3.6.1 雙孢蘑菇粉中總酚溶出量的測定

雙孢蘑菇粉中總酚的提取參考周浩宇等[26]的方法并略作改動。稱取1 g雙孢蘑菇粉，加入30 mL體積分數(shù)60%乙醇溶液，300 W超聲提取60 min后，于4 ℃下8000 r/min離心10 min，收集上清液并用蒸餾水定容至50 mL作為樣品的總酚提取液。采用福林-酚法測定總酚溶出量，以沒食子酸標準品繪制標準曲線，根據(jù)標準曲線方程計算總酚質(zhì)量濃度，總酚溶出量以每克干質(zhì)量樣品所含沒食子酸質(zhì)量計，單位為mg/g。

1.3.6.2 雙孢蘑菇粉中總?cè)迫艹隽康臏y定

參考NY/T 3676-2020《靈芝中總?cè)坪康臏y定》測定雙孢蘑菇粉中總?cè)迫艹隽俊?/p>

1.3.6.3 雙孢蘑菇粉中麥角甾醇溶出量的測定

雙孢蘑菇粉中麥角甾醇溶出量的測定參考胡代花等[27]的方法并略作改動。稱取0.2 g雙孢蘑菇粉，加入3 mL無水乙醇，超聲（50 ℃、500 W）提取20 min，3500 r/min離心10 min。重復(fù)提取2 次，合并上清液，用無水乙醇定容至10 mL，0.45 μm微孔濾膜過濾，進行高效液相色譜分析。色譜條件：Inertsil ODS-SP C18色譜柱（4.6 mmh 250 mm，5 μm）、柱溫30 ℃、流動相甲醇、流速1.0 mL/min、檢測波長282 nm。以峰面積為縱坐標、麥角甾醇標準品質(zhì)量濃度為橫坐標繪制標準曲線，根據(jù)標準曲線方程計算麥角甾醇質(zhì)量濃度，麥角甾醇溶出量以每克干質(zhì)量樣品所含麥角甾醇質(zhì)量計，單位為mg/g。

1.3.6.4 雙孢蘑菇粉抗氧化活性的測定

雙孢蘑菇粉抗氧化活性采用1.3.6.1節(jié)中的總酚提取液經(jīng)適當稀釋后進行測定。ABTS陽離子自由基和DPPH自由基清除率的測定均參考Shao Zihan等[28]的方法，羥自由基清除率和鐵離子還原力（ferric ion reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）的測定均參考Wang Rongchang等[29]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 19.0軟件中方差分析（analysis of variance，ANOVA）模塊的最小顯著性差異分析（least significant difference，LSD）和Duncan法對實驗數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析，采用Origin 9.0和Excel 2019軟件繪圖，采用PEN3電子鼻自帶的WinMuster V1.6.2軟件進行主成分分析和載荷分析。實驗結(jié)果以平均值±標準差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥和粉碎方式對雙孢蘑菇理化特性的影響

2.1.1 雙孢蘑菇的干燥結(jié)果

不同干燥方式下雙孢蘑菇的干燥結(jié)果如表2所示，盡管3 種干燥方式下雙孢蘑菇的水分質(zhì)量分數(shù)均降至6.0%以下，但其外觀差異十分明顯。HAD干燥時間最短，但雙孢蘑菇褐變嚴重，整體呈皺縮狀態(tài)，質(zhì)地偏硬，有焦糊味；HPD干燥時間適中，雙孢蘑菇呈黃褐色，整體呈輕度皺縮狀態(tài)，質(zhì)地較為蓬松酥脆；VFD雙孢蘑菇品質(zhì)最佳，在外觀和質(zhì)地方面均與干燥處理前較為接近，有略微皺縮和變黃，但干燥時間最長。

表2 不同干燥方式下雙孢蘑菇的干燥結(jié)果Table 2 Appearance and physicochemical properties of A.bisporus dried by different drying methods

不同干燥方式下雙孢蘑菇的復(fù)水比曲線如圖1所示，其中，VFD雙孢蘑菇復(fù)水性最佳，HAD雙孢蘑菇復(fù)水性最差，復(fù)水10 min后HAD、HPD、VFD雙孢蘑菇的復(fù)水比分別為2.87、3.31 g/g和6.26 g/g。VFD產(chǎn)品通常具有較好的復(fù)水性，Wang Hongcai等[30]報道的VFD香菇蓋復(fù)水比為5.45 g/g，劉含龍等[31]報道的VFD和HAD草菇切片復(fù)水比分別為7.89 g/g和3.04 g/g，主要原因是VFD過程中物料中的水分以冰晶態(tài)直接升華排出，較好地保持了物料結(jié)構(gòu)完整性，故復(fù)水快且復(fù)水能力強；而HAD過程中，物料在高溫下發(fā)生較為嚴重的皺縮和硬化結(jié)殼現(xiàn)象，內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)破壞嚴重，故對其復(fù)水性影響較大；HPD具有HAD設(shè)備所沒有的排濕系統(tǒng)，故能及時降低干燥室內(nèi)由于物料水分蒸發(fā)所產(chǎn)生的濕度，保證物料表面的水分蒸發(fā)和物料內(nèi)部水分擴散的平衡，從而改善物料表面干燥過度、皺縮結(jié)殼的現(xiàn)象，特別是在干燥過程的中后期，由于空氣與干燥物料之間的傳質(zhì)系數(shù)變小，使得干燥室進出口空氣狀態(tài)變化很小，導(dǎo)致干燥速率下降，對細胞結(jié)構(gòu)的破壞力相對較小，故HPD復(fù)水比高于HAD[32]。

圖1 不同干燥方式對雙孢蘑菇復(fù)水比的影響Fig.1 Effects of different drying methods on the rehydration ratio of A.bisporus

2.1.2 雙孢蘑菇粉的形態(tài)觀察及粒徑分析結(jié)果

雙孢蘑菇經(jīng)3 種干燥方式處理后分別進行普通粉碎和超微粉碎，得到的6 組雙孢蘑菇粉如圖2所示，不同干燥和粉碎方式對雙孢蘑菇粉的色澤影響明顯。普通粉的亮度L*值依次為VFD（54.7）＞HPD（51.7）＞HAD（46.1），這是由于HAD和HPD在干燥過程中物料長時間處于溫度和氧氣含量相對較高的環(huán)境中，一方面會促使物料中的糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸等成分發(fā)生美拉德反應(yīng)；另一方面，還會催化物料中的酚類物質(zhì)發(fā)生酶促褐變，二者的共同作用導(dǎo)致物料褐變加劇，而VFD使物料處于真空低溫環(huán)境，有利于抑制褐變的發(fā)生[33-34]。與普通粉相比，超微粉碎后3 組粉體色澤均顯著變深，其亮度L*值分別降低了19.5%、11.6%和18.9%，主要原因是雙孢蘑菇中含有較多的多酚氧化酶，在超微粉碎過程中，由于機械振動和摩擦產(chǎn)生了一定的熱量，激活了多酚氧化酶；另一方面，粉體比表面積的增大增加了粉體與空氣的接觸面積，使組織中的酚類物質(zhì)更易被催化氧化，生成褐色的醌類物質(zhì)，并進一步聚合形成黑色素，導(dǎo)致褐變的發(fā)生[35]。

圖2 不同干燥方式和粉碎程度對雙孢蘑菇粉外觀的影響Fig.2 Effects of different drying methods and crushing degrees on the appearance of A.bisporus

各組雙孢蘑菇粉的顯微鏡觀察結(jié)果如圖3所示，HAD和HPD雙孢蘑菇由于受熱發(fā)生皺縮，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生重疊，在顯微鏡下呈現(xiàn)出不透光的深色，而VFD對雙孢蘑菇內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響較小，故透光性較好；3 種干燥方式的雙孢蘑菇經(jīng)普通粉碎后均存在較多大體積片段，且大小、粗細分布不均勻，而超微粉碎后，樣品粒徑均顯著減小，呈較為短小的顆粒狀。

圖3 不同干燥方式和粉碎程度的雙孢蘑菇粉微觀結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Effects of different drying methods and crushing degrees on the microstructure of A.bisporus powder

各組雙孢蘑菇粉粒徑分布結(jié)果見表3和圖4。由表3可知，中位粒徑D0.5從大到小依次為HAD普通粉＞HPD普通粉＞VFD普通粉＞HAD超微粉＞HPD超微粉＞VFD超微粉，說明經(jīng)VFD處理后粉碎得到的雙孢蘑菇粉粒度較小，這與宋娟等[36]的實驗結(jié)果類似，可能與不同干燥方式對物料質(zhì)地的影響差異有關(guān)。VFD過程中物料內(nèi)的水分從冰晶態(tài)直接升華，使雙孢蘑菇的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈疏松多孔狀，故易于粉碎；而HAD和HPD等熱干燥方式會使雙孢蘑菇表面干燥過度，發(fā)生不同程度的皺縮，組織緊密硬化，不利于粉碎的進行，故在相同的粉碎條件下所得粉體的粒徑較大[37]。由圖4可知，與普通粉碎樣品相比，超微粉碎后樣品粉體粒徑的分布曲線整體向左平移，表明超微粉碎后粉末的總體粒徑下降。不同方式干燥的雙孢蘑菇經(jīng)超微粉碎后，粉體中位粒徑大幅降低至7.84～12.12 μm，屬于超微粉級別[15]。

表3 不同干燥方式和粉碎程度的雙孢蘑菇粉粒徑分布Table 3 Effects of different drying methods and crushing degrees on the particle sizes of A.bisporus powder

圖4 不同干燥方式和粉碎程度的雙孢蘑菇粉粒徑分布Fig.4 Effects of different drying methods and crushing degrees on the particle size distribution of A.bisporus powder

2.1.3 雙孢蘑菇粉的振實密度

不同干燥方式和粉碎程度對雙孢蘑菇粉振實密度的影響如圖5所示，各組雙孢蘑菇粉的振實密度存在顯著差異，從大到小排列依次為VFD＞HPD＞HAD，與平均粒徑D0.5變化趨勢正好相反，這與Huang Xin等[38]的研究結(jié)果一致，其原因是粉體的粒徑越小，振實后粉體之間空隙越小，故振實密度越大。因此，在質(zhì)量相同的情況下，相對更細的VFD超微粉可被包裝于較小的容器中，有利于產(chǎn)品的貯存和運輸[39]。

圖5 不同干燥和粉碎方式對雙孢蘑菇粉振實密度的影響Fig.5 Effects of different drying methods and crushing degrees on the tap density of A.bisporus powder

2.1.4 雙孢蘑菇粉的水合能力

不同干燥和粉碎方式對雙孢蘑菇粉水合能力的影響如圖6所示，VFD普通粉的持水力、水溶性指數(shù)和溶脹度均高于HPD和HAD普通粉，這與任愛清等[40]的研究結(jié)果一致，也印證了雙孢蘑菇切片復(fù)水比分析結(jié)果，這是因為VFD處理得到的粉體粒徑較小，且干燥過程中對雙孢蘑菇內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響也相對較小，保持了良好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通路，故具有更好的水合能力；而HPD和HAD處理使雙孢蘑菇受熱后急劇收縮脫水，對結(jié)構(gòu)影響較大，同時粉體粒徑也相對較大，比表面積較小，故水合能力較差。超微粉碎后，各組菇粉持水力和溶脹度均明顯下降，而水溶性指數(shù)顯著增大，這與Dhiman等[14]的報道一致，可能是因為超微粉碎過程破壞了菇粉不溶性膳食纖維中富含氫鍵的多糖鏈結(jié)構(gòu)，從而降低了粉體對水的束縛能力[41]。然而超微粉碎增大了細胞的破碎程度和粉體的比表面積，促進了粉體中水溶性成分與水的接觸，故可發(fā)現(xiàn)3 組超微粉的水溶性指數(shù)均優(yōu)于其對應(yīng)的普通粉。

圖6 不同干燥方式和粉碎程度對雙孢蘑菇粉水合能力的影響Fig.6 Effects of different drying methods and crushing degrees on the hydratability of A.bisporus powder

2.1.5 電子鼻風味分析結(jié)果

電子鼻主成分分析結(jié)果如圖7A所示，主成分1和主成分2的貢獻率分別為78.45%和20.56%，總貢獻率達到99.01%，能夠很好地反映出樣品的主要信息特征。圖7A中6 組樣品之間沒有重疊，表明各組樣品之間在揮發(fā)性成分上具有明顯差異，利用主成分分析可將不同干燥方式和粉碎程度的樣品較好地區(qū)分開來。

電子鼻載荷圖如圖7B所示，W1W（對硫化物靈敏）、W2W（對芳香化合物、有機硫化物靈敏）和W5S（對氮氧化合物很靈敏）均與主成分1和2有明顯的正相關(guān)性，表明幾組雙孢蘑菇粉樣品之間揮發(fā)性風味差異主要表現(xiàn)在硫化物、芳香化合物和氮氧化合物上。

電子鼻雷達圖如圖7C所示，相同粉碎程度下3 種干燥方式的響應(yīng)輪廓較為相似，但響應(yīng)強度存在一定差異，其中VFD組的W1W和W2W響應(yīng)值總體明顯高于HAD和HPD組，這說明VFD能更好地保留樣品的這幾類揮發(fā)性風味信息。而超微粉與普通粉之間的響應(yīng)輪廓和強度有明顯區(qū)別，說明超微粉碎對樣品的揮發(fā)性風味成分有明顯影響。

圖7 不同干燥方式和粉碎程度的雙孢蘑菇粉電子鼻分析Fig.7 Electronic nose analysis of A.bisporus powder with crushing degrees processed by different drying methods

2.2 干燥和粉碎方式對雙孢蘑菇粉營養(yǎng)成分的影響

不同干燥方式和粉碎程度雙孢蘑菇粉的粗多糖和可溶性蛋白溶出量如圖8所示，不同干燥方式雙孢菇粉粗多糖溶出量大小依次為VFD＞HPD＞HAD。Hu Si[42]和吳振[43]等分別研究了不同干燥方式（HAD、VFD等）對大球蓋菇中可溶性糖和銀耳中粗多糖含量的影響，均得到類似的結(jié)果，其原因是HAD和HPD過程中雙孢蘑菇長時間處于溫度和氧氣濃度較高的環(huán)境下，美拉德反應(yīng)較為劇烈，加速了糖類物質(zhì)的降解，而VFD過程中真空低溫環(huán)境能夠減少糖類物質(zhì)的分解；超微粉碎后，雙孢蘑菇粉的粗多糖溶出量提高了29.14%～30.64%，這與Zhao Xiaoyan等[44]的研究結(jié)果類似，其原因可能是超微粉碎使雙孢蘑菇細胞結(jié)構(gòu)被破壞，促進了胞內(nèi)糖類物質(zhì)的溶出。

圖8 不同干燥方式和粉碎程度對雙孢蘑菇粉粗多糖和可溶性蛋白質(zhì)溶出量的影響Fig.8 Effects of different drying methods and crushing degrees on the dissolution of polysaccharide and soluble protein from A.bisporus powder

不同干燥方式下雙孢蘑菇粉的可溶性蛋白溶出量大小依次為VFD＞HPD＞HAD，這與Piskov等[45]的研究結(jié)果類似，其原因可能是HAD和HPD的熱干燥條件促使部分可溶性蛋白發(fā)生分解或轉(zhuǎn)化為不溶狀態(tài)，而VFD的低溫干燥條件避免了上述現(xiàn)象的發(fā)生；超微粉碎后，HAD、HPD和VFD雙孢蘑菇粉的可溶性蛋白含量分別提高了58.93%、9.39%和6.51%，這是由于超微粉碎顯著降低了菇粉粒徑，增大了其比表面積，促進了水溶性成分的溶出，其中超微粉碎對HAD雙孢蘑菇的影響最大，可能是HAD使雙孢蘑菇失水皺縮嚴重、結(jié)構(gòu)致密且堅硬，阻礙了水溶性蛋白質(zhì)的溶出，而超微粉碎能夠使這一狀況得到改善[46]。

2.3 干燥和粉碎方式對雙孢蘑菇粉功能成分及抗氧化活性的影響

2.3.1 總酚、總?cè)坪望溄晴薮既艹隽?/p>

雙孢蘑菇中的酚類和萜烯類等化合物均被證實具有一定的抗菌、抗病毒、抗氧化和抗炎等生物活性[47]。不同干燥方式和粉碎程度雙孢蘑菇粉的總酚、總?cè)坪望溄晴薮既艹隽咳绫?所示，HPD菇粉麥角甾醇溶出量最高，VFD菇粉總?cè)迫艹隽孔罡?，HPD和VFD菇粉均具有較高的總酚溶出量，而HAD菇粉的這3 項指標均為最低，這是因為HAD過程中溫度和氧氣濃度均相對較高，導(dǎo)致這幾類功能成分更易被氧化分解；HPD與HAD相比干燥過程更為溫和，且能及時降低干燥室內(nèi)的濕度，故對這幾類成分的保留效果相對較好；而VFD是在低溫、低氧分壓的條件下進行，物料中的氧化酶活性較低，因此酚類、三萜類、麥角甾醇等易發(fā)生酶促氧化和熱敏感的成分可較好地保留[48-49]；超微粉碎能大幅降低菇粉的粒徑，促進其中有效成分的溶出。

表4 不同干燥方式和粉碎程度對雙孢蘑菇粉總酚、總?cè)坪望溄晴薮既艹隽康挠绊慣able 4 Effects of different drying methods and crushing degrees on the dissolution of total phenols,total triterpenes and ergosterol from A.bisporus powder

2.3.2 抗氧化活性

不同干燥方式和粉碎程度雙孢蘑菇乙醇提取液的抗氧化活性測定結(jié)果如圖9所示，各組提取液的抗氧化活性均在測定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)隨提取液總酚質(zhì)量濃度的增加而增大。提取液總酚質(zhì)量濃度相同時，同一干燥方式超微粉提取液的抗氧化活性均明顯優(yōu)于普通粉，這是由于超微粉碎增大了雙孢蘑菇粉的比表面積，從而促進了酚類等抗氧化活性物質(zhì)的溶出[50]；而粉碎程度相同時，HAD組提取液抗氧化活性均明顯低于HPD組和VFD組，這主要與HAD組的總酚、三萜等抗氧化物的含量相對較低有關(guān)。

3 結(jié)論

為探求雙孢蘑菇的加工適應(yīng)性，拓展其應(yīng)用渠道，本研究以理化、營養(yǎng)和功能特性為評價指標對比和分析了不同干燥方式對雙孢蘑菇品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，對比不同方式干燥雙孢蘑菇，VFD雙孢蘑菇整體品質(zhì)最佳，色澤最接近鮮樣，VFD雙孢蘑菇粉振實密度最大，復(fù)水性和水合能力最好，粗多糖、可溶性蛋白和總?cè)频娜艹隽孔罡撸籋AD雙孢蘑菇整體品質(zhì)最差，褐變最為嚴重，HAD雙孢蘑菇粉復(fù)水性、水合能力最差，抗氧化活性最低；HPD雙孢蘑菇整體品質(zhì)良好，HPD雙孢蘑菇粉麥角甾醇溶出量最高，且HPD操作簡單、投資小、能耗低。對比不同粉碎程度雙孢蘑菇粉，超微粉碎后雙孢蘑菇粉的中位粒徑D0.5降低至7.84～12.12 μm，振實密度、水溶性指數(shù)和抗氧化活性均顯著增大，粗多糖、水溶性蛋白質(zhì)、總酚、總?cè)坪望溄晴薮嫉娜艹隽烤煌潭忍嵘?，但超微粉的持水力和溶脹度均低于相同干燥方式的普通粉。綜上所述，VFD最適合用于雙孢蘑菇高附加值產(chǎn)品的開發(fā)；HPD能耗相對較低且操作簡單，是雙孢蘑菇工業(yè)化脫水處理的一種較好選擇；超微粉碎可顯著提高雙孢蘑菇粉的水溶性和營養(yǎng)、功能成分的溶出量，可作為雙孢蘑菇功能性食品開發(fā)的一項重要技術(shù)。