不同干燥方式对香菇品质的影响

不同干燥方式对香菇品质的影响
张乐;李鹏;王赵改;陈丽娟;王晓敏;杨慧
【摘要】以新鲜香菇为原料,采用热风干燥、冷冻干燥、膨化干燥等3种方式对其进行干燥处理,研究不同干燥方式对香菇品质的影响,旨在为开发不同香菇产品选择合适的干燥工艺提供理论依据.结果表明:经不同干燥工艺处理的香菇品质有较大差异,其中冷冻干燥的香菇在颜色、膨化效果、复水性方面较好;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;而经热风干燥的香菇品质最差.3种膨化工艺中Ⅱ处理的香菇品质最好,其工艺流程为鲜香菇经清洗、切片、预干燥、复水,再经冷冻、解冻,然后进行变温压差气流膨化干燥.生产方便面蔬菜包、香菇汤料等对复水性要求较高的产品可选择复水性好的冷冻干燥;而香菇风味酱、五香粉等对风味要求高,可选用膨化干燥.
【期刊名称】《天津农业科学》
【年(卷),期】2015(021)007
【总页数】6页(P149-154)
【关键词】香菇;干燥方式;品质;影响
【作者】张乐;李鹏;王赵改;陈丽娟;王晓敏;杨慧
【作者单位】河南省农科院农副产品加工研究所,河南郑州450008;河南众品食业有限公司,河南长葛461500;河南省农科院农副产品加工研究所,河南郑州450008;河南省农科院农副产品加工研究所,河南郑州450008;河南省农科院农副产品加工研究所,河南郑州450008;河南省农科院农副产品加工研究所,河南郑州450008
【正文语种】中文
【中图分类】S646.1+2
香菇（Lentinus edodes），香菇属，又名冬菇、花菇、香蕈、香菌等，是著名的食药兼用菌。

味道鲜美，香气沁人，营养丰富，富含蛋白质、矿物质、不饱和脂肪酸、多种维生素，素有“植物皇后”、“菇中之王”的美誉［1-2］。

我国对香菇的认识较早，《本草纲目》认为香菇“甘、平、无毒”，《医林篡要》认为香菇“甘、寒、可托痘毒”，《日用本草》认为香菇“益气，不饥，治风破血”［3］。

现代研究表明，香菇不仅是美味佳肴，且具有降血脂、抗血栓，降胆固醇，防治肿瘤，增强免疫力，健胃、保肝等保健药用功能，是延年益寿的珍品［4-6］。

香菇是世界第2大食用菌，也是我国出口的拳头产品，早在1997年我国香菇的产量就达到115万t，占到世界总产量的87.2%，成为世界上最大的香菇生产、出
口和消费国［2］。

鲜香菇质地细嫩，采收后鲜度迅速下降，引起开伞、菌褶褐变、菇体萎缩等，影响风味和商品价值［7］。

干燥是食品重要的加工和保藏方式之一，经干制后可方便运输、延长贮藏期、减少损失。

鲜香菇经干制后可增加风味，改善色泽，提高商品价值。

干燥后的香菇味更香，这是由于干燥过程中发生的一系列复杂的变化，产生了香菇特有的挥发性风味物质［8-10］。

目前，香菇干燥的主要方式为传统的自然晾晒和热风干燥，干燥时间长、外观品质、营养成分破坏较严重，传统干燥方式的缺点促使发展新型干燥技术。

冷冻干燥是先将菇体中的水分冻成冰晶，在高真空下将冰直接汽化而除去［11］，因脱水时的
温度在冰点以下，故在脱水过程中不改变本身的固体骨架即物理结构，化学物质变化也很小，但冷冻干燥时间长、能耗大、设备较贵［12］。

膨化干燥是利用相变
和气体的热压效应，使被加工物料内部的液体迅速升温汽化、增压膨胀，同时依靠气体的膨胀力，带动组分中高分子物质结构变性，从而使之成为具有网状组织结构
特征的、定型的多孔状物质的过程［13-14］。

本试验对香菇的热风干燥、冷冻干燥、膨化干燥等几种干燥工艺和干燥品质进行综合评价，旨在为开发不同产品如香菇粉、调味品、休闲食品等选择合适的干燥工艺方式提供理论依据。

1.1 材料与试剂
新鲜香菇：采于河南省西峡香菇示范基地；葡萄糖：购于国药集团化学试剂有限公司，分析纯；苯酚：购于天津市江天化工技术有限公司，分析纯。

1.2 仪器与设备
DGX-9073B-2型电热恒温鼓风干燥箱，上海福玛实验设备公司；FD-1A-50冷冻干燥机，北京博医康实验仪器有限公司；QDPH10-1变温压差果蔬膨化干燥机，
天津市勤德新材料科技有限公司；SMY-2000型色彩色差仪，北京盛名扬科技开
发有限责任公司；TA.XT.plus质构仪，英国SMS公司；900-多功能塑料薄膜封
口机，温州市瓯海郭溪剑海包装机械厂；TDL-5型离心机，上海安亭科学仪器厂；TU-1901双光束紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；SL-100高速多功能粉碎机，浙江省永康市松青五金厂；WHY-2型电热恒温水浴锅，天津市华北实验仪器有限公司。

1.3 试验方法
1.3.1 原料前处理选择菇盖中等大小、色泽自然、菇形完整、无病虫斑点的鲜菇，除掉沾附的杂质，用清水冲洗干净后自然晾干表面水分。

分5份，每份500 g进
行干燥处理。

1.3.2 干燥工艺条件（1）热风干燥工艺：香菇→前处理→热风干燥（电热恒温鼓
风干燥箱60℃条件下干燥至香菇达到可安全储藏的安全含水率）→包装。

（2）
冷冻干燥工艺：香菇→前处理→冷冻（-20℃）→冷冻干燥（冷冻干燥机进行冷冻干燥）→包装。

冷冻干燥条件：真空冷冻干燥冷阱温度为-45℃、真空度为0.01 kPa，auto模式自动解析和干燥，干燥时间为36 h。

（3）膨化干燥工艺：膨化
Ⅰ，香菇→前处理→预干燥→测水分，复水至40%→膨化干燥→包装；膨化Ⅱ，
香菇→前处理→预干燥→测水分，复水至40%→冷冻→解冻→膨化干燥→包装；
膨化Ⅲ：香菇→前处理→冷冻→预干燥→测水分，复水至40%→膨化干燥→包装。

膨化干燥条件：在真空100 Pa条件下，升温至膨化温度105℃（表压力）保持5 min后泄压，管道中蒸汽不排出（自然降温），抽空处理60 min后，脉冲气压处理11次，干燥温度70～75℃，抽真空干燥时间150 min工艺进行。

1.4 品质指标测定方法
1.4.1 干燥后香菇水分测定采用直接干燥法［15］。

1.4.2 膨化效果测定采用比容法，即用超细石英砂填埋的方法测定膨化产品的体积［16-17］。

称取一定质量的香菇放入量筒中，倒入石英砂，没过香菇，读出量筒刻度记为V1，取出香菇再读石英砂体积数，记为V2。

膨化效果用下式计算：式中，m为香菇质量，g；V1为香菇与石英砂总体积，mL；V2为石英砂体积，mL。

1.4.3 色泽测定采用色彩色差计直接测定［18］。

仪器白板色泽为标准，依亨特表色系统测量不同干燥工艺处理的香菇明度指数L、色品指数a、b。

其中L表示黑
白（亮暗），范围从0（黑）到100（白）；a表示红绿，b表示黄蓝。

用亮度指数（L）间接反映色泽好坏，色泽（L）值越大，说明产品颜色越好。

1.4.4 脆度测定采用TA.XT.plus型物性测定仪进行质构（硬度）测定，参照毕金峰等［17］的方法。

测试模式为：下压过程中测量力；测试前速度：5 mm·s-1；测试速度：1 mm·s-1；测试后速度：2 mm·s-1；测试距离：15 mm；数据采集速率：500次·s-1；阈值：5 g；探头：球型P/100。

线性距离即代表酥脆性，线性
距离越大，说明酥性越好；峰值表示硬度。

1.4.5 复水性测定参照王荣梅［19］方法，分别向200 mL烧杯注入100 mL蒸馏水，称一定质量（不同工艺称取质量相同）的香菇没入其中，15 min后取出，置于筛篓上沥去表面水分，称质量。

式中，mf表示复水后样品质量；mg表示复水前样品质量。

1.4.6 粉碎度测定把各种不同处理的香菇放入粉碎机中相同条件下粉碎，过孔径
0.19 mm的筛，分别称量筛上与筛下质量，按以下公式计算粉碎度，粉碎度越大，粉碎效果越好。

粉碎度=筛下质量/总质量×100%
1.4.7 香菇多糖测定采用苯酚—硫酸法［20-21］。

（1）样液制备：将制备的香菇成品用粉碎机粉碎，经孔径0.19 mm的筛，准确
称取5.000 g于锥形瓶，按料液比1∶20向锥形瓶内加入100 mL水，然后将样
品一并放入90℃水浴锅中浸提3 h，冷却，4 000 r·min-1离心10 min，取上清
液10 mL于100 mL容量瓶中定容，备用。

（2）标准曲线绘制：准确吸取1 mg·mL-1葡萄糖标准溶液1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL置于50 mL容量瓶定容。

分别吸取该系列溶液2 mL于具塞试管中，各加入苯酚试液1 mL，摇匀，迅速加入浓硫酸5 mL，放置5 min后，置于沸水浴，
加热60 min，冷却后于490 nm比色，绘制标准曲线。

得到曲线方程为y=0.261 8x+0.034 52，R2=0.999 6。

（3）香菇多糖的含量测定：取样液1 mL，于50 mL容量瓶中定容，按（2）方
法测定吸光度，计算含量。

多糖含量（%）=c×N×10-4
式中，c为从回归方程求得的多糖浓度，ppm；N为稀释倍数；为将ppm换算为%的系数。

1.4.8 感官评价由10名经过培训的感官评价员对经不同方式干燥的香菇进行感官
评分，主要包括外观、质地、风味和总体可接受性（OAA）。

感官评价采用9分制，平均分低于5，该样品不可接受，表1为具体的感官评分标准。

2.1 不同干燥方式的干燥效率
不同干燥方式干燥香菇至可安全储藏的安全含水率（≤13%）所需时间分别为：热风干燥24 h，冷冻干燥36 h，膨化干燥工艺仅215 min。

说明在此试验条件下，膨化干燥脱水速度快，脱水效果最好。

由于膨化是利用相变和气体的热压效应原理，使被加工物料内部的液体迅速升温汽化，干燥速度快。

3种不同膨化预处理中Ⅱ组先经冷冻再膨化干燥的含水量最低，由于膨化干燥条件一样，说明Ⅱ流程脱水速度快。

2.2 不同干燥工艺对膨化效果的影响
在不同干燥方式和工艺下，香菇的膨化效果如图1所示。

由膨化效果计算公式知，越小膨化效果越好，热风干燥、冷冻干燥、膨化Ⅰ、膨化Ⅱ、膨化Ⅲ的值依次为：0.495，0.092，0.295，0.265，0.393，即膨化效果依次为冷冻干燥＞膨化干燥Ⅱ＞膨化Ⅰ＞膨化Ⅲ＞热风干燥。

冷冻干燥膨化效果显著高于热风干燥及膨化干燥（P＜0.05），由于冷冻干燥是先将香菇体中的水分冻成冰晶，在高真空下将冰直接汽化除去，体积不发生变化，与新鲜香菇体积基本相同。

膨化干燥几种方式中Ⅰ和Ⅱ之间无差异，与Ⅲ差异显著（P＜0.05），其中Ⅱ处理组膨化效果较好。

2.3 不同工艺对香菇色泽的影响
不同干燥方式下香菇色泽参数值如表2所示，由表2可知3种干燥方式颜色由浅
到深（即L值由大到小）依次为：冷冻干燥、膨化干燥Ⅰ、膨化干燥Ⅱ、热风干燥、膨化干燥Ⅲ。

其中冷冻干燥L值最大，产品颜色最好；膨化干燥Ⅲ的色泽颜
色最黑，说明膨化处理工艺中进行先冷冻后预干燥褐变明显，质地变化较大，对产品色泽影响较大。

2.4 不同工艺对香菇质构的影响
不同干燥方式和工艺条件对香菇质构的影响如表3所示，可以看出不同干燥方式
下峰值和线性距离由大到小依次为膨化干燥、热风干燥、冷冻干燥，说明膨化干燥产品硬度、酥脆性最好。

可能由于膨化是利用相变和气体的热压效应原理，使被加
工物料内部的液体迅速升温汽化、增压膨胀，同时依靠气体的膨胀力，带动组分中高分子物质的结构变性，从而使之成为具有网状组织、多孔状物质的过程［13］。

3种膨化工艺线性距离和最大值由大到小依次为Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ，说明膨化工艺Ⅱ处理较好。

2.5 不同工艺对香菇复水性的影响
不同干燥方式和工艺下香菇复水性的测定结果如图2所示，可知冷冻干燥复水比
最大为4.63，膨化干燥次之，热风干燥最小仅为1.29。

采用SPSS18.0数据处理
软件对结果进行分析，3种干燥方式复水比差异显著（P＜0.05），3种膨化工艺
之间差异不显著（P＞0.05）。

由于复水速率与香菇质量、体积即与水接触面积有关，相同质量的香菇冷冻处理时的体积最大，可能是原因之一。

通过香菇的复水性可以预测它的溶解性、可冲调性，为后续产品深加工提供参考。

2.6 不同工艺对粉碎效果的影响
不同干燥方式对香菇粉碎度的影响如图3所示。

粉碎度越大，粉碎效果越好，由
图4可看出冷冻干燥粉碎效果最好，达到84.43%，膨化干燥次之，热风干燥最小，3种干燥方式之间差异显著（P＜0.05）。

3种膨化干燥工艺中Ⅱ与Ⅲ差异不显著（P＞0.05），而与Ⅰ有显著差异。

可能由于采用冷冻干燥的香菇柄也能够粉碎的很细碎，可以通过筛子，而膨化处理的香菇菇盖很容易粉碎并且颗粒很微小，但菇柄质地坚硬不易粉碎，进而导致总的粉碎效果次于冷冻干燥。

2.7 不同干燥工艺对香菇多糖含量的影响
综合以上检测指标分析结果知，3种膨化工艺中Ⅱ处理效果最好，仅选该组与另外两种干燥方式比较多糖含量，结果如图4所示。

采用数据处理软件对结果进行分析，各干燥工艺的多糖含量无显著差异（P＞0.05）。

由于这几种物理工艺处理并不会造成香菇多糖的损失，多糖含量从数值上由高到低依次为膨化干燥2.81%，
冷冻干燥2.51%，热风干燥2.49%。

说明经膨化干燥的香菇多糖溶出量稍高，这
可能是因为膨化干燥时造成细胞的瞬间膨胀、破裂使多糖释放出来。

2.8 感官评价
根据表1中具体感官评价标准，对香菇的外观、质地、风味和总体可接受性进行
评价。

采用9分制，分数越高，评价越好，香菇的感官品质越好。

由表4可以看出，除冷冻干燥的外观评分较高外，膨化干燥的香菇在质地、风味、总体可接受性方面的评分均高于热风干燥及冷冻干燥。

其中膨化干燥的香菇香气最为浓厚纯正，芳香扑鼻，菇体表面平整，色泽均匀，质地松脆；热风干燥香味次之；冷冻干燥还保留新鲜香菇的气味，芳香味最淡。

3种干燥方式虽然外观、质地和风味各有差异，但总体可接受性评分均在5.0以上，即都在人们的可接受范围内。

笔者以新鲜香菇为原料，采用热风干燥、冷冻干燥、膨化干燥等几种不同干燥工艺对其进行干燥处理，通过对香菇干燥后的品质进行综合评价，得出经不同干燥工艺处理的香菇品质有较大差异，其中冷冻干燥的香菇在颜色、膨化效果、复水性方面较好；膨化干燥速度快，香菇水分含量低，质构酥脆，复水性好，香气纯正浓郁，多糖含量高；而经热风干燥的香菇各项品质指标均不如冷冻干燥及膨化干燥。

3种膨化工艺Ⅱ中香菇的品质最好，其流程即为鲜香菇经前处理→预干燥→复水→冷冻→解冻→变温压差气流膨化干燥。

由于不同干燥工艺对香菇品质的影响有较大差异，同时在生产中不同产品对干制香菇的品质要求不尽相同，可根据需要选择最合适的方式，如方便面蔬菜包、香菇汤料等产品对复水性要求较高，可选择复水性最好的冷冻干燥；香菇风味酱、五香粉等对风味要求高，可选用膨化干燥。

另外，膨化干燥的工艺流程简单，对生产设备没有特别的要求，产量高，成本合理，并且香菇酥脆性最好，营养素损失少，容易储藏及易于消化吸收，与休闲食品的要求——口感好、香浓、酥脆、口味丰富，
易于消化吸收等特点相符，具有极好的开发与应用价值。

本研究可以为开发不同香菇产品选择合适的干燥工艺提供理论依据。

随着人们生活水平的不断提高，香菇的
国内国际市场将会日益扩大，对香菇及其加工品、保健品的需求量迅速增加，香菇制品前景诱人。

【相关文献】
［1］王贺祥.食用菌学［M］.北京:中国农业大学出版社，2007:76-77.
［2］李月梅.香菇的研究现状及发展前景［J］.微生物学通报，2005，29（7）:149-152.
［3］刘春如，易诚.香菇的营养价值和药用价值［J］.中国林副特产，2002（1）:52-53.
［4］张玉军，孔浩，王清路.香菇药用成分及其抗肿瘤作用的研究进展［J］.安徽农业科学，2008，36（31）:13 697-13 699.
［5］Michael D K，Robert B B，Michael F H，et al.Generation of potentially bioactive ergosterol-derived products following pulsed ultraviolet light exposure of mushrooms （Agaricus bisporus）［J］.Food Chemistry，2012，135（2）:396-401.
［6］Chatchai T，Saranyu K，Khajeelak C，et al.Antioxidant properties and cytotoxicity of crude polys accharides from Lentinus polychrous Lév.［J］.Food Chemistry，2011，128（3）:634-639.
［7］宫元娟，王博，林静.香菇冷冻干燥工艺参数的试验研究［J］.农业工程学报，2004，20（1）:226-229.
［8］邢作山，李洪忠，陈长青.食用菌干制加工技术［J］.中国食用菌，2009，28（3）:56-57. ［9］郭凯，茵汉明，周礼娟.香菇热风干燥过程中香气形成机理初探［J］.食品与发酵工业，2007，33（10）:62-65.
［10］Misharina T A，Mukutdinova S M，Zharikova G G，et al. The composition of volatile components of dry cepe and oyster mushroom［J］.Applied Biochemistry and Microbiology，2009，45（5）:544-549.
［11］郑秀莲.真空冷冻干燥技术原理及其在食用菌加工方面的应用［J］.食用菌学报，1999，6（3）:43-45.
［12］Shyi L S，Lucy S H.Effects of processing conditions on the quality of vacuum fried apple chips［J］.Food Research International，2001（34）:133-142.
［13］毕金峰，魏益民.果蔬变温压差膨化干燥技术研究进展［J］.农业工程学报，2008，24（6）:308-312.
［14］Kozempel M F，Sullivan J F，Craig J C，et al.Explosion puffing of fruits and vegetables［J］.Journal of Food Science，1989，154（3）:772-773.
［15］大连轻工业学院.食品分析［M］.北京:中国轻工业出版社，2009:75-78.
［16］胡本琼.面包中比容的测定［J］.计量与测试技术，2002（6）:39.
［17］毕金峰，魏益民，王杕.哈密瓜变温压差膨化干燥工艺优化研究［J］.农业工程学报，2008，
24（2）:232-237.
［18］张茜，肖红伟，杨旭海.预处理对线辣椒气体射流冲击干燥特性和色泽的影响［J］.农业工程学报，2012，28（1）: 276-281.
［19］王荣梅.低温气流膨化枸杞子的研制及其品质测定［D］.泰安:山东农业大学，2004. ［20］燕航，钟耀广.影响香菇多糖提取的因素研究［J］.现代食品科技，2006，22（2）:179-180.
［21］于村，丁钢强，俞莎.香菇多糖测定的方法学研究［J］.中国公共卫生，2000，16（3）:245-246.。