不同干燥方式对香菇品质的影响

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。

关键词：香菇；干燥方式；品质；影响

中图分类号：S646.1+2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.07.034

Abstract： The fresh Lentinus edodes was used as raw material to investigate the effects of three different drying methods （hot air drying， freeze drying， puffing drying） on the quality of Lentinus edodes products， with the purpose of providing a theoretical basis for choosing suitable drying process for the development of various Lentinus edodes products. The results showed that the quality of Lentinus edodes by three drying process were significant different. The quality of Lentinus edodes by freeze-drying process was better in terms of color， expansion， water reabsorbing ability than that by hot air drying and puffing drying. The Lentinus edodes which treated by puffing drying had fast drying speed， low moisture content， crisp texture， good rehydration， pure and rich aroma， highest polysaccharide content. However， the quality indexes of Lentinus edodes treated by hot air drying all were not as good as freeze-drying and puffing drying. The puffing drying processⅡ was the best among the three different technological process. That was cleaning， slicing， pre-drying， rehydrating， freezing， thawing and then puffing drying. The freeze drying could be used in convenience food vegetable bag， soup base with high requirements on rehydration， while puffing drying could be used in flavor sauce， five-spice powder with high requirements on flavor.

Key words： Lentinus edodes； drying methods； quality； influence

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 材料和方法

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：

膨化效果（ρ）=

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。

复水比（ R） =

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 结果与分析

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

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（P0.05）。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（P0.05），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。

3 结论与讨论

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。

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