不同干燥方式對黑皮雞樅菌品質(zhì)的影響

謝靜，郭艷峰，林俊銘，白永亮

1.佛山科學技術(shù)學院食品科學與工程學院（佛山 528200）；2.中山火炬職業(yè)技術(shù)學院健康產(chǎn)業(yè)學院（中山 528436）

黑皮雞樅菌（Oudemansiella radicata），別名長根菇、卵孢小奧德蘑，屬傘菌綱、小奧德蘑屬，主要分布于四川、福建、云南等地[1-2]，是近幾年才開始人工栽培的一種食用菌。因菌菇上半部分為暗褐色，故將其商品名定為黑皮雞樅菌[3-4]。黑皮雞樅菌肉質(zhì)鮮嫩、口感爽脆、營養(yǎng)價值高[5]，含有人體所需的六大營養(yǎng)素、豐富的生物活性物質(zhì)，如多糖、多酚、黃酮等，可用于調(diào)節(jié)身體機能，增強自身免疫等[6-8]。具有相當?shù)臓I養(yǎng)、藥用價值和廣闊的市場前景。黑皮雞樅菌作為一種中高溫食用菌，采摘后呼吸作用旺盛，極易失水變軟，甚至產(chǎn)生異味和腐敗，嚴重限制了新鮮黑皮雞樅菌的流通。為減少黑皮雞樅菌的損失，干燥保存對其以后的深加工具有重要意義[9-10]。

干燥對食用菌營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)等會有不同的影響[11-12]，是食用菌最常用的保存方法。真空冷凍干燥（vacuum freeze drying，VFD），利用低溫脫水干燥原理，為白玉菇[13]、印度塊菌[14]、金針菇[15]、白牛肝菌和雞樅菌[16]等創(chuàng)造了良好的干燥條件。熱風干燥（hot air drying，HAD）是應用最普遍、最簡單、成本較低，但烘干效果不夠理想的干燥方式，而通過和超聲技術(shù)結(jié)合可以提高干燥速率和干燥品質(zhì)[17]。熱泵干燥（heat pump drying，HPD）的應用也非常簡便，干燥效果較優(yōu)于熱風干燥。沈文龍等[18]運用熱泵干燥的方法，找到影響香菇品質(zhì)特性最好的條件及確定杏鮑菇熱泵干燥工藝的最優(yōu)參數(shù)。作為食用菌之王的雞樅菌，研究黑皮雞樅菌因干燥方法不同而產(chǎn)生的影響，對深入加工黑皮雞樅菌，具有十分重要意義。現(xiàn)有研究黑皮雞樅菌主要集中在栽培技術(shù)上，對其營養(yǎng)價值與品質(zhì)的研究較少，尤其更少采用烘干技術(shù)進行報道。

試驗利用真空冷凍干燥、熱風干燥、熱泵干燥3種不同干燥方式，對黑皮雞樅菌的持水力、復水率、營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)等進行分析，探討黑皮雞樅菌最適合的干燥方式，為黑皮雞樅菌的進一步加工提供理論依據(jù)，并對黑皮雞樅菌的干燥方法進行深入了解。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

新鮮黑皮雞樅菌（廣東省肇慶市廣寧縣黑皮雞樅菌種植基地）。

1.2 儀器與設(shè)備

101-2AB電熱鼓風干燥箱（天津市泰斯儀器有限公司）；FD-1A-50真空冷凍干燥機（上海比朗儀器制造有限公司）；WRH-100TB1閉環(huán)除濕熱泵干燥機（廣東威而信實業(yè)有限公司）；WZJ6-A振動式藥物超微粉碎機（濟南倍力粉技術(shù)工程有限公司）；YP10002電子天平（上海佑科儀器儀表有限公司）；TA.new plus質(zhì)構(gòu)儀（上海瑞玢智能科技有限公司）；KDN-103F自動凱氏定氮儀（上海纖檢儀器有限公司）；Agilent 200 Series AA原子吸收光譜儀（安捷倫科技有限公司）；UV-min1240紫外可見光分光光度計[島津（蘇州）]；SX2-4-10N馬弗爐（箱式電阻爐，上海一恒科技有限公司）；SLQ-200粗纖維測定儀（上海纖檢儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 黑皮雞樅菌的干燥

挑選新鮮、無損傷腐爛的黑皮雞樅菌，清洗干凈后在通風室內(nèi)晾干表面水分，預處理后按以下方法分別進行干燥處理。

1.3.1.1 真空冷凍干燥[19]

預處理后的黑皮雞樅菌500 g，在-20 ℃冷藏室中預凍24 h；在冷凝溫度-42 ℃、真空度7.9 Pa條件下，將預凍黑皮雞樅菌放入料盤內(nèi)烘干，待料盤內(nèi)黑皮雞樅菌溫度與室溫一致時停止烘干。進行超微粉碎，80目（0.178 mm孔徑）過篩，用干燥器密封保存。試驗重復3次。

1.3.1.2 熱風干燥[19]

將500 g經(jīng)預處理后的黑皮雞樅菌，均勻平鋪于電熱鼓風干燥箱的加熱板上，干燥溫度60 ℃，干燥40 h后，黑皮雞樅菌質(zhì)量恒重則停止。進行超微粉碎，80目（0.178 mm孔徑）過篩，用干燥器密封保存。試驗重復3次。

1.3.1.3 熱泵干燥[20]

將500 g經(jīng)預處理后的黑皮雞樅菌，均勻平鋪于熱泵干燥箱的加熱板上，干燥溫度60 ℃，干燥24 h后，黑皮雞樅菌質(zhì)量恒重則停止。進行超微粉碎，過0.178 mm（80目）篩，密封保存于干燥器中。試驗重復3次。

1.3.2 黑皮雞樅菌復水率、持水力的測定

1.3.2.1 復水率的測定[19]

將干燥后的黑皮雞樅菌稱質(zhì)量，記為m0；干燥后的黑皮雞樅菌用40 ℃水浸泡，每隔5 min將取出樣品，用紙吸干表面水分，稱重，直至質(zhì)量恒重。恒重質(zhì)量，記為m1。試驗重復3次。復水率按式（1）計算。

式中：m1為黑皮雞樅菌復水后質(zhì)量，g；m0為黑皮雞樅菌復水前質(zhì)量，g。

1.3.2.2 持水力的測定[21-22]

將離心試管洗凈并晾干后稱重，記為M，取0.5 g粉碎后的黑皮雞樅菌菌粉于試管中，具體質(zhì)量記為M1；按水︰粉=20︰1的比例加入相對應的10 mL去離子水使黑皮雞樅菌菌粉分散，分散液在60 ℃恒溫水浴鍋內(nèi)恒溫40 min，冷水冷卻30 min，在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心20 min，棄去上清液，稱離心管質(zhì)量，記為M2。試驗重復3次。持水力（g/g）按式（2）計算。

式中：M為離心管質(zhì)量，g；M1為離心管和菌粉總質(zhì)量，g；M2為離心后的菌粉沉淀和離心管的質(zhì)量。

1.3.2.3 黑皮雞樅菌的營養(yǎng)成分測定

蛋白質(zhì)測定參照GB 5009.5——2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法；脂肪測定參照GB 5009.6——2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》酸水解法；碳水化合物測定參照GB Z 21922——2008《食品營養(yǎng)成分基本術(shù)語》碳水化合物減法；膳食纖維測定參照GB 5009.88——2014《食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定》酶重量法；鉀、鈉測定參照GB 5009.91——2017《食品安全國家標準 食品中鉀、鈉的測定》火焰原子吸收光譜法；磷測定參照GB 5009.87——2016《食品安全國家標準食品中磷的測定》鉬藍分光光度法；鎂測定參照GB 5009.241——2017《食品安全國家標準 食品中鎂的測定》火焰原子吸收光譜法。

1.3.2.4 黑皮雞樅菌的質(zhì)構(gòu)特性測定[17]

黑皮雞樅菌干燥后的質(zhì)構(gòu)特性用質(zhì)構(gòu)儀的TPA測試方法進行測定。經(jīng)真空冷凍烘干、熱風烘干、熱泵烘干后，分別取黑皮雞樅菌3個大小、形狀相對接近的樣品進行質(zhì)構(gòu)測定。質(zhì)構(gòu)測定的參數(shù)設(shè)定為：觸發(fā)力51 gf；測前速度1 mm/s；測試速度1 mm/s；測后速度5 mm/s，變形程度30%。采用P5圓柱形探頭測定黑皮雞樅菌的質(zhì)構(gòu)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Microsoft Office、Excel 2010軟件，方差和顯著性分析采用SPSS 26.0軟件，試驗結(jié)果作圖采用Origin 2022b軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對黑皮雞樅菌復水率的影響

由圖1可知，3種干燥方式的復水率存在顯著性差異（P＞0.05）。其中，黑皮雞樅菌經(jīng)真空冷凍、干燥處理后，其復水率最高，達4.59%；其次是黑皮雞樅菌經(jīng)熱風烘干后，復水率為2.76%；黑皮雞樅菌經(jīng)熱泵烘干后，復水率最低，達2.66%。黑皮雞樅菌經(jīng)真空冷凍干燥后，氧化褐變因低溫、低氧環(huán)境而減緩，最大程度地保存黑皮雞樅菌原有的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，進而獲得與羅曉莉等[24]復水率結(jié)果一致的最高復水率[23]。黑皮雞樅菌在熱風烘干后，因熱風烘箱內(nèi)高溫熱循環(huán)作用，結(jié)構(gòu)致密，不易吸水復原，所以復水率最低，王婭等[25]在研究香菇的品質(zhì)時，在研究不同烘干方式時，也得出相同結(jié)論。熱泵干燥后黑皮雞樅菌在高溫條件下水分流失較多，所以蛋白質(zhì)等親水物質(zhì)變性，導致表面皺縮，不利于復水[26]。

圖1 不同干燥方式對黑皮雞樅菌復水率的影響

2.2 不同干燥方式對黑皮雞樅菌持水力的影響

由圖2可知，黑皮雞樅菌經(jīng)真空冷凍烘干、熱泵烘干后，其持水力最高，約0.15 g/g。黑皮雞樅菌在熱風干燥后，持水力最低，約0.14 g/g。持水力的大小與干燥后黑皮雞樅菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，由于采用低溫干燥技術(shù)最大程度地保存黑皮雞樅菌的結(jié)構(gòu)，因此黑皮雞樅菌在真空冷凍干燥后具有疏松的結(jié)構(gòu)和較高的持水力。由于黑皮雞樅菌在高溫傳熱過程中，表面水分迅速擴散，結(jié)構(gòu)致密，使其受水分子束縛能力降低，在熱風干燥后，黑皮雞樅菌的持水力降低。熱泵干燥后黑皮雞樅菌由于熱泵干燥箱中冷凝器的降溫作用，能較好地保護黑皮雞樅菌的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)破壞較小，持水力也較高。

圖2 不同干燥方式對黑皮雞樅菌持水力的影響

2.3 不同干燥方式對黑皮雞樅菌營養(yǎng)成分的影響

由表1可知，黑皮雞樅菌的營養(yǎng)成分在真空冷凍干燥、熱風干燥和熱泵干燥條件下存在顯著性差異（P＜0.05）。熱泵干燥后黑皮雞樅菌的蛋白質(zhì)和脂肪含量都是最高，分別為26.07 g/100 g和1.37 g/100 g。黑皮雞樅菌經(jīng)熱風干燥后的蛋白質(zhì)和脂肪分別為24.20 g/100 g和0.63 g/100 g，經(jīng)真空冷凍干燥后的蛋白質(zhì)和脂肪最低，僅為23.30 g/100 g和0.50 g/100 g。黑皮雞樅菌經(jīng)真空冷凍干燥后的碳水化合物含量最高為32.57 g/100 g，黑皮雞樅菌經(jīng)熱風干燥后的碳水化合物含量為31.30 g/100 g，黑皮雞樅菌經(jīng)熱泵干燥后的碳水化合物僅為24.07 g/100 g。黑皮雞樅菌經(jīng)熱泵烘干后的膳食纖維最高可達33.11 g/100 g，與真空冷凍干燥和熱風干燥后的膳食纖維含量存在顯著性差異（P＜0.05）。黑皮雞樅菌的微量元素在3種不同的干燥方式后均有顯著性差異（P＜0.05），其中真空冷凍干燥后黑皮雞樅菌經(jīng)鈉元素含量最高，為27.27 mg/100 g，熱風干燥后黑皮雞樅菌磷元素含量和鎂元素含量最高，分別為823.00 mg/100 g和2 160.00 mg/100 g。熱泵干燥后黑皮雞樅菌鉀元素含量最高，為3 871.33 mg/kg。真空冷凍干燥和熱泵干燥后的黑皮雞樅菌營養(yǎng)成分普遍優(yōu)于熱風干燥后的黑皮雞樅菌。原因是熱風干燥后容易造成黑皮雞樅菌表面硬化嚴重，纖維組織結(jié)構(gòu)遭到破壞，同時容易導致營養(yǎng)物質(zhì)及水分的流失[27]。而真空冷凍烘干和熱泵烘干技術(shù)則分別采用低溫烘干和減壓蒸發(fā)的原理，使溫度對物料的破壞程度降低，使物料的原有結(jié)構(gòu)得以更好的保持，因此對營養(yǎng)成分的作用較小。通過營養(yǎng)成分影響的對比可知，真空冷凍干燥和熱泵干燥技術(shù)后的黑皮雞樅菌營養(yǎng)效果較好，熱風干燥后黑皮雞樅菌營養(yǎng)效果較差。

表1 不同干燥方式對黑皮雞樅菌營養(yǎng)成分的影響

2.4 不同干燥方式對黑皮雞樅菌質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

由表2可知，真空冷凍干燥和熱泵干燥處理后的黑皮雞樅菌各項質(zhì)構(gòu)指標均小于熱風干燥后黑皮雞樅菌的質(zhì)構(gòu)指標，尤其是硬度和咀嚼度。真空冷凍干燥后黑皮雞樅菌硬度和咀嚼度分別為2 331.08 gf和1 226.22 gf，彈性和內(nèi)聚性最低為0.81和0.69。因為黑皮雞樅菌通過真空冷凍干燥的物理升華作用去除了樣品中的水分，使內(nèi)部組織的結(jié)構(gòu)和形狀得到最大程度保存，在組織內(nèi)部形成的較大孔隙，形成疏松結(jié)構(gòu)。這與大部分的研究結(jié)果一樣，真空冷凍干燥技術(shù)賦予黑皮雞樅菌干燥后產(chǎn)品較好的品質(zhì)和口感[14-16]。熱風干燥后黑皮雞樅菌的硬度、彈性、咀嚼度、內(nèi)聚性皆為3種干燥方式中的最大值。原因是黑皮雞樅菌受熱風干燥高溫影響導致水分流失嚴重，組織緊密皺縮，結(jié)構(gòu)硬化，同時也使其干制品的咀嚼度和硬度達1 956.42 gf和2 835.27 gf，增大黑皮雞樅菌的堅實度，降低產(chǎn)品的口感[25]。張海偉等[28]的研究也說明這些問題。熱泵干燥后的黑皮雞樅菌硬度和咀嚼度分別為2 065.30 gf和1 562.04 gf，彈性和內(nèi)聚性為0.84和0.70。這是由于熱泵干燥箱中的熱空氣在蒸發(fā)器的作用下實現(xiàn)降溫，從而緩解熱泵干燥后黑皮雞樅菌的氧化褐變，最大程度降低熱泵干燥后黑皮雞樅菌結(jié)構(gòu)硬化的程度。雖然熱泵干燥后黑皮雞樅菌因為水分蒸發(fā)而形態(tài)萎縮，表面組織變得緊密，但組織內(nèi)部還保持了一定間隙，因此硬度最低[12]。

表2 不同干燥方式對黑皮雞樅菌質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

3 結(jié)論

不同干燥方式都會對黑皮雞樅菌的復水率、持水力、營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生顯著性差異（P＜0.05）。黑皮雞樅菌在真空冷凍干燥的低溫低氧條件下，持水力和復水率最高、營養(yǎng)含量稍高，且結(jié)構(gòu)質(zhì)地疏松。黑皮雞樅菌經(jīng)熱風烘干后，持水力、復水率均較低。由于長時間干燥導致營養(yǎng)流失、組織緊密硬化。熱泵干燥后的黑皮雞樅菌的持水力較高，但復水率最低。熱泵干燥后黑皮雞樅菌的營養(yǎng)成分含量較高，硬度和咀嚼度較低。總的來說，如果主要考慮黑皮雞樅菌干燥后的感官效果，真空冷凍干燥效果最佳；但是如果從產(chǎn)品干燥過程的成本、營養(yǎng)成分保留和能耗考慮的話，則推薦熱泵干燥，因為熱泵干燥過程操作簡單，時間短，能耗小?？傮w上真空冷凍干燥后黑皮雞樅菌的整體口感品質(zhì)最佳，而熱泵干燥后黑皮雞樅菌的營養(yǎng)成分方面較好，熱風干燥后的黑皮雞樅菌最差。