干燥方式对复水香菇感官、质构及营养品质的影响

赵圆圆1,易建勇1,毕金峰1,*,吴昕烨1,彭 健1,候春辉1,2

(1.中国农业科学院农产品加工研究所,农业农村部农产品加工综合性重点实验室,北京 100193;2.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457)

摘 要: 为获得复水性较好的干香菇,研究了热风干燥(hot-air drying,HAD)、中短波红外干燥(infrared radiation drying,IRD)和真空冷冻干燥(freeze drying,FD)香菇的复水特性及复水后的综合品质。结果表明:FD香菇具有均匀的多孔结构,使得干香菇的复水速率明显高于HAD香菇和IRD香菇,复水60 min即可达最大复水体积比(9.22),且复水香菇的外观与鲜样接近。同时,复水后FD香菇的剪切力(1 352.99 g)和咀嚼性(232.54 g)最小,表明其质地柔软、易被切分。此外,FD复水香菇和其他两种复水香菇具有相似的电子鼻响应值曲线,表明其香气无差异。复水时FD香菇的蛋白质和VB2的溶出率最高,分别为0.42 mg/g和0.71h10-3 mg/g,说明FD复水香菇富含营养成分,且加工时较易溶出。综上,FD可作为一种较好的干燥方式来制备复水性较好的高品质香菇。

关键词:香菇;复水特性;质构分析;风味;营养物质溶出

香菇(Lentinula edodes)是属于担子菌亚门的一种腐生型真菌,是寄生在栗、柯等树上的侧耳科植物的子实体[1]。香菇富含蛋白质、氨基酸、膳食纤维、矿物质、维生素以及香菇多糖等多种活性因子,具有抗氧化、抗肿瘤、防癌、降低胆固醇和血压等功效[2]。因其独特的风味和高营养及药用价值,香菇成为世界著名的食用菌,占世界食用菌产量的40%左右[3]。但是,采摘后的鲜香菇水分质量分数高达87%~92%,且没有外壳保护,质地柔软细嫩,故容易失水并受机械损伤和微生物侵害,引起开伞、菇体萎缩和变质等现象[4]。干燥处理通过降低水分质量分数到10%以下,以达到抑制腐生微生物生长和降低酶活力、延缓化学反应的效果[5]。目前香菇的干燥技术主要有热风干燥(hot-air drying,HAD)[6]、中短波红外干燥(infrared radiation drying,IRD)[7]和真空冷冻干燥(freeze drying,FD)[8]等。与传统HAD相比,IRD时物料通过吸收红外辐射产生热能,使水分子加速振动以脱除水分,具有干燥效率高、加热均匀和便于控制等优点[9-10]。FD通过对鲜物料预先冻结,随后将物料的水分从固态直接升华为气态实现干燥,故能较好地保持食品原来的结构,从而最大限度地保留食品的颜色和营养成分[11]

干香菇在国内外具有广泛的市场,主要为复水后烹调食用。因此,复水特性是决定干香菇品质的主要因素。近年来,对于干制食用菌的复水研究主要集中在干燥工艺对其复水特性的影响上。Krokida等[12]研究了平菇等干制果蔬在不同温度条件下的复水动力学,认为升高温度有利于缩短复水时间,达到较高复水比。通过对比不同干燥方式对香菇复水能力的影响,Giri等[3]发现HAD香菇复水比较小,而陈晓麟等[13]认为FD香菇的复水比最大。同时,Hernando等[14]研究表示牛肝菌在FD时产生了多孔结构,使得FD牛肝菌的复水比高于对流干燥牛肝菌。Vergeldt等[15]也认为FD导致了孔结构的高连通性,可促进干制品快速复水。石芳等[16]分析了香菇在复水过程中3 种状态水分的变化和分布。然而,干制香菇的复水研究仅将复水比作为物料干燥特性的评价指标,尚鲜有对复水后产品的感官及营养品质进行综合研究,且基于不同的干燥方式,干制品复水后的质构品质和复水后营养物质溶出的研究也报道较少。本研究将HAD、中短波IRD(以下简称IRD)和FD制备的香菇进行复水,对比研究了不同干制香菇的复水特性及复水后香菇外观、质构、风味及营养品质的差异性,以探讨复水品质较好的干香菇的制备方式。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

808香菇购于北京市海淀区清河小营果蔬批发市场。挑选大小一致、菇体直径约5.6 cm、无腐烂及黑斑的香菇。原料初始水分含量约为11.79 kg/kg(以干质量计)。所有试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

DHG-9203电热恒温鼓风干燥箱 上海一恒科技有限公司;中短波IRD设备 江苏泰州圣泰科科技有限公司;Alpha1-4Lplus真空冷冻干燥设备 德国Christ公司;DK-826恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司;V270电子眼 美国Hunterlab公司;Volscan profiler 300食品体积测定仪、TA.XT 2i/50物性分析仪英国Stable Micro Systems公司;Eiko IB-5离子溅射喷金仪、S-570扫描电子显微镜 日本日立公司;PEN 3.5电子鼻 德国Airsense公司;QP2010气相色谱-质谱联用仪、UV1800型紫外-可见分光光度计 日本岛津公司;1100液相色谱仪(配有荧光检测器) 美国安捷伦公司。

1.3 方法

1.3.1 不同干燥方式香菇的制备

HAD和IRD:将500 g香菇分别单层平铺在电热恒温鼓风干燥箱和中短波红外干燥设备干燥板中,温度65 ℃,风速2.11 m/s,用时分别为18 h和14 h;IRD加热距离12 cm。干燥至干香菇水分含量约为0.11 kg/kg(以干质量计)时取出,冷却,装袋。

FD:将500 g香菇在-80 ℃下预冻12 h,在-40 ℃冷冻4 h后立即取出放置于真空冷冻干燥设备的干燥室内,设置冻干加热板温度为40 ℃,真空压力为100 Pa,真空度为37 Pa,冷阱温度为-49 ℃,干燥18 h,至香菇最终水分含量为0.09 kg/kg(以干质量计)时取出,冷却,装袋。

1.3.2 复水香菇和复水浸泡液的制备

取干香菇约50 g,置于装有45 ℃蒸馏水的烧杯中,料液比为1∶40。将烧杯放入45 ℃恒温水浴锅中复水200 min后取出样品以备用。将浸泡液避光保存在4 ℃冰箱中备用。实验重复3 次。

1.3.3 复水性的测定

通常复水比(rehydration ratio,RR)能反映干制品复水性能的高低。复水比的测定参考Giri等[3]的方法并稍作修改。将复水过程中的香菇每隔10 min取出并沥干1 min,用滤纸拭干其表面的水分后称质量。每组实验进行3 次,结果取平均值。复水比的计算公式如式(1)所示。

式中:mm为复水后香菇样品的质量/g;m0为干香菇样品的质量/g。

1.3.4 外观的测定

1.3.4.1 色泽的测定

使用电子眼进行图像采集和颜色测定。使用24 色色彩校正板对电子眼系统进行校正,使用5 mm光圈,同时打开上、下背光灯,消除背景。选定光源D65,标准观察角度2°,校正后采集图像。测定复水后香菇及复水浸泡液的明度指数(L)、红绿指数(a)和黄蓝指数(b)。L值越大说明颜色越白,a值越大说明颜色越接近纯红色,b值越大说明颜色越接近纯黄色[17]

1.3.4.2 体积和复水体积比的测定

采用体积测定仪测定新鲜香菇和复水香菇的体积。连接测定仪与电脑,打开电源并预热30 min,将香菇柄轻插入样品放置台底端的固定针中。开启体积测定仪扫描样品,描绘等高线以计算样品复水前后的体积。使用Volscan软件对样品体积和直径进行采集,并做三维成像。

复水体积比(rehydration volume ratio,VR)代表了干香菇复水后恢复成鲜样的能力,其值越大说明干香菇的体积越接近新鲜样品。复水体积比计算公式如式(2)所示。

式中:Vm为复水后香菇的体积/cm3;V0为香菇的原始体积/cm3

1.3.5 香气成分的测定

1.3.5.1 样品准备

分别称量3 种粗粉碎的干香菇样品2.0 g、磨碎的鲜香菇(对照)和复水香菇2.0 g和复水浸泡液2.0 mL,置于20 mL顶空瓶中,并用聚四氟乙烯隔垫密封瓶盖。将顶空瓶在常温下(约24 ℃)静置30 min,使顶空气体达到平衡。

1.3.5.2 电子鼻测定

电子鼻是模拟动物鼻子的嗅觉系统而建立的人工模拟仪器,参考田晓静[20]和曾辉[21]等的方法,进行干制香菇、复水香菇和复水浸泡液的气味分析。将针头通过隔垫插入样品瓶中,样品瓶顶空中的挥发物随载气进入传感器室与传感器阵列接触,设置进样流量为300 mL/min,在60 s的检测时间内产生响应信号,由信号采集系统记录。实验重复3 次,结果取平均值。每采样一次,采用洁净氮气对进样通道进行60 s的清洗。

1.3.6 质构的测定

1.3.6.1 微观结构观察

用扫描电子显微镜观察香菇经干燥后复水的微观结构变化。参照Deng Yun等[18]的方法并稍作修改。将新鲜香菇(对照)和复水香菇切成小条(长1.0 cmh宽0.4 cm×高0.4 cm),固定在质量分数25%戊二醛溶液中,在4 ℃保存24 h后,用0.1 mol/L磷酸盐缓冲液(pH 7.3)冲洗,并在室温下(约24 ℃)放置2 h。分别采用质量分数25%、50%、70%、95%的乙醇溶液对样品进行梯度洗脱2 次,每次15 min。脱水后将样品放入超临界CO2干燥仪中干燥。随后,将待检测的样品和香菇干燥样品从中间折断,横断面向上粘贴在扫描电子显微镜的样品台上,用离子溅射镀膜仪溅射喷金约2 min后,进行放大倍数分别为60、250 倍和500 倍的扫描观察。

1.3.6.2 物性分析

剪切力:测试采用TA/LKB切刀探头,力臂25 kg,测前速率5 mm/s,进刀速率10 mm/s,进刀距离25 mm。取5 个复水后的香菇,分别切成3 个长方体(长4.0 cmh宽1.5 cm×高1.5 cm)进行剪切测试,结果取平均值。

质构特性测定:以“二次压缩”模式进行质地剖面分析,参考谢小雷等[19]的方法。选取的4 个分析指标为硬度、弹性、咀嚼性和挤压恢复力。测定条件:探头P35,测前速率2 mm/s,测中速率2 mm/s,测后速率10 mm/s,压缩比40%,剪切感应力5 g,探头2 次测定间隔时间5 s,触发类型为自动。取5 个复水后的香菇,分别切成3 个边长为2 cm的正方体进行测试,结果取平均值。

1.3.7 浸泡液中营养物质含量的测定

1.3.7.1 蛋白质含量的测定

根据GB 5009.5ü2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[23]中的方法测定香菇复水浸泡液中的蛋白质含量。

1.3.7.2 多糖含量的测定

采用苯酚-硫酸比色法测定香菇浸泡液中的多糖含量,按照Hou Xujie等[24]的方法并稍作修改。分别量取3 种香菇浸泡液约5.0 mL,加入8 ℃冷却的乙醇20 mL,在4 ℃冰箱中放置24 h进行醇沉。采用抽滤取沉淀,滤液2 000hg离心20 min收集沉淀物,合并沉淀后加入蒸馏水定容至100 mL以溶解。取1.0 mL所得溶液加入质量分数5%苯酚溶液1.0 mL,摇匀后迅速加入硫酸5.0 mL,摇匀后放置10 min,并置于40 ℃水浴中保温15 min,取出后冷却20 min。采用紫外-可见分光光度计在490 nm波长处测定吸光度。以吸光度为纵坐标,多糖含量为横坐标,绘制标准曲线y=0.009 60x+0.000 41(R2=0.999 48)。多糖含量的计算公式如式(3)所示。

式中:C为多糖含量/(mg/g);mp为吸取待测液中葡萄糖的质量/µg;f为葡萄糖换算多糖的换算因子(3.19);m为试样质量/g;V为吸取待测液的体积/mL。

1.3.7.3 VB2含量的测定

将香菇的复水溶液过0.45 μm水相滤膜作为待测液,根据GB 5009.85ü2016《食品安全国家标准 食品中维生素B2的测定》[25]的色谱条件,按高效液相色谱法测定香菇复水溶液中的VB2含量。色谱条件为:色谱柱:C18柱(150 mmh4.6 mm,5 μm);流动相:乙酸钠(0.05 mol/L)-甲醇溶液(体积比65∶35);流速1 mL/min;柱温30 ℃;检测波长:激发波长462 nm,发射波长522 nm;进样体积20 μL。以峰面积为纵坐标,VB2含量为横坐标,绘制标准曲线y=85.5x+7.67(R2=0.989 1)。

1.4 数据统计分析

采用Origin 8.0软件绘图,SPSS 19.0软件进行方差分析,检验差异显著性,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 复水特性分析

图1 不同干燥方式香菇复水比的变化
Fig.1 Rehydration ratio of different dried shiitake mushrooms during rehydration

复水比是最常用的复水特性参数,代表了干制品重新吸收水分后恢复到新鲜状态的程度,是衡量干制品品质的重要指标。由图1可知,复水开始时,干香菇的复水速率较快,随着复水时间的延长,样品进入稳定的吸水阶段并达到最大的复水比,这与Giri等[3]研究香菇干燥后复水表现的结果一致。这种复水比的变化可能与水分的扩散和分布有关[16],即复水时水分快速进入到干香菇中,并与香菇菌丝紧密结合,以不易流动水的形式保留在香菇子实体内。伴随复水时间的延长,水分含量不断上升,菌丝达到饱和吸水状态,复水后期的复水比保持平稳。另外,由图1中不同干燥方式的香菇复水比可知,不同干燥方法显著影响了干香菇的复水性。HAD香菇的复水能力较差,约在180 min时达到稳定复水比(4.32),与其他干香菇相比,复水时间较长,且平衡复水比偏低。这可能是因为香菇经HAD处理后,内部微观结构的萎缩和变形程度较大,使其恢复到原来状态的能力较小。香菇是高蛋白食品,高温不仅会破坏细胞壁的渗透性,还会导致蛋白质部分变性,使其失去再吸水的能力或水合能力[30]。此外,IRD香菇的复水速率比HAD香菇高,这与郭玲玲等[1]的研究结果相同。而FD香菇在复水20 min期间快速吸水,60 min后复水比稳定保持在9.22左右,并高于其他两种干香菇,具有优良的快速复水性,陈晓麟等[13]也报道了FD香菇具有较好的复水特性。

2.2 感官品质分析

2.2.1 外观分析

图2 不同干燥方式香菇复水前后的外观变化及浸泡液样品
Fig.2 Appearance and rehydration solutions of shiitake mushrooms dried by different drying methods

如图2所示,所选取的新鲜香菇直径约为5.6 cm,经HAD和IRD干燥后,香菇的体积明显减小,表面出现皱缩,尤其是HAD香菇的表面出现了大量的皱褶,表明其干缩程度大于IRD和FD香菇。这是因为香菇在HAD后,达到相同最终水分含量(0.11 kg/kg(以干质量计))时所需要的时间约为18 h,长于IRD,而长时间的高温加工对香菇的质构有较大影响。另外,鲜香菇经过FD后形状和体积几乎无变化,这可能与FD直接将香菇中的水分升华散失而不破坏其多孔结构有关。HAD香菇和IRD香菇复水后的体积均比干制品大,尤其是IRD香菇复水后褶皱有较明显的展开现象,这可能与IRD香菇体积收缩较小、表面硬化现象较轻有关。谢小雷等[19]研究发现,IRD能够使内部水分快速迁移至物料表面,干燥效率较高,不易产生结壳现象。FD香菇复水后体积较鲜样稍有减小,但外观与鲜样基本相同,这是因为FD香菇体积大,与水的接触面积大,且微观结构呈多孔状,故复水时能快速吸水并恢复到新鲜状态,这与Vergeldt等[15]的结论一致。

2.2.2 颜色分析

表1 不同干燥方式香菇复水前后的颜色变化
Table1 Color parameters of different dried shiitake mushrooms before and after rehydration

注:DM、RM.分别表示干燥香菇(dried mushroom)和复水香菇(rehydrated mushroom);同列肩标小写字母不同表示差异显著(P<0.05);表3、4同。

组别 L a b HAD-DM 30.06f1.79c 8.45f7.12d 8.98f1.32c IRD-DM 32.86f4.45b 8.51f7.08d 11.12f1.83b FD-DM 37.65f2.05a 9.40f0.61c 12.61f1.30a HAD-RM 14.48f0.51d 10.12f0.25b 1.65f0.32e IRD-RM 15.79f1.01d 12.87f0.94a 4.26f0.42d FD-RM 12.83f0.42e 8.95f0.73cd 9.72f1.47c

从表1中可看出,在干制品中,FD香菇的L值最大(37.65),HAD香菇的L值最小(30.06),说明FD不会使香菇褐变,而香菇经HAD后褐变严重,美拉德反应产生的类黑素最多,所以HAD香菇亮度最小,颜色最暗,这与张力伟[11]的报道相同。同时,FD香菇的b值最大(12.61),表示FD可以较好地保护香菇特有的棕黄色。另外,IRD在香菇原有色泽的保留上要优于HAD,但劣于FD。王相友等[26]同样认为,IRD加工的产品具有较好的色泽,各色差参数较HAD加工产品更接近于鲜样,可能是因为红外线的光子能量低,在加热过程中,物料中的成分热分解程度小,化学性质不易改变。结合图2和表1可看出,复水后不同干燥工艺制备的香菇的L值大小为IRD>HAD>FD,表明FD香菇复水后颜色最深,这可能是因为FD香菇在低温干燥过程中,多酚氧化酶等的活力较高,使香菇在45 ℃水浴加热下易发生酶促褐变,从而使其颜色变深。

2.2.3 体积分析

图3 不同干燥方式香菇复水前后的直径和形状变化
Fig.3 Changes in diameter and shape of shiitake mushrooms dried by different drying methods before and after rehydration

由图3可知,干燥引起了香菇轮廓、形状和直径的变化。由图2的外观观察可知,香菇经HAD后发生了严重的皱缩,导致复水后的香菇仍呈卷曲状态,表现为图3a中的香菇形状不是规则的圆形,而是锯齿状。另外,HAD复水香菇的直径缩小率为30.49%,显著高于IRD复水香菇(22.28%)和FD复水香菇(18.21%)(P<0.05),而且由三维成像可知,HAD复水香菇厚度最小。所以,HAD对香菇外观的影响最大,HAD香菇复水后难以恢复成新鲜香菇的形状,但FD香菇复水后与鲜样的形状最为接近,呈现饱满的圆形,且厚度最大。

表2 不同干燥方式香菇复水后的复水体积比
Table2 Rehydration volume ratios of different dried shiitake mushrooms

注:同行肩标小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

指标 HAD IRD FD新鲜香菇体积/cm3 44.00f1.08a 44.33f2.09a 44.17f1.73a复水后香菇体积/cm3 13.33f1.58b 14.33f1.06b 25.33f1.21a复水体积比 0.30f0.40b 0.32f0.69b 0.57f0.15a

由表2可知,HAD香菇和FD香菇的复水体积比分别为0.30和0.32,二者之间无显著差异,但均显著低于FD香菇(0.57)(P<0.05)。一般地,复水体积比越大,说明复水前后香菇越接近,从而验证了FD香菇的体积较鲜样略有减小,但相比于其他两种复水香菇,其体积更接近于鲜样的结论。这与复水外观变化和复水体积变化相符。

2.2.4 风味分析

图4 不同干燥方式香菇复水前后及浸泡液的电子鼻响应值
Fig.4 E-nose sensor response curves of rehydration solutions and dried shiitake mushrooms before and after rehydration

如图4所示,10条曲线分别代表10 个传感器的响应值。随着香菇样品产生的挥发气体富集在传感器表面,其响应值不断增大,并逐渐达到平稳。这与曾辉等[21]对苹果香气的研究一致。传感器W1W、W2W和W5S的响应值较高,而其他传感器的响应值均接近于1,说明鲜香菇和干燥香菇所含的含硫化合物和芳香族化合物较多,为香菇的特征风味物质。其中HAD香菇的W1W传感器的响应值最大,说明香菇经HAD后产生的风味物质最多(图4a1),这与芮汉明等[29]的研究结果一致。FD香菇的传感器响应值分布和趋势与鲜菇及HAD香菇和IRD香菇不同,响应值偏低,说明FD香菇的风味不如其他两种干香菇浓郁。但经HAD、IRD和FD干燥并复水后的香菇和浸泡液的响应值趋势相似,并与鲜样相同,考虑到干香菇主要为复水后食用,所以不同干燥方式对复水后香菇的风味无明显影响。

2.3 质构分析

2.3.1 微观结构观察

图5 不同干燥方式香菇复水前后的微观结构变化
Fig.5 Microstructure changes of different dried shiitake mushrooms before and after rehydration

由图5可看出,新鲜香菇组织内部的纤维束纵横交错,细长舒展,少有间隙,结构较为紧密,呈现均匀的网状结构。香菇的微观结构经过HAD、IRD和FD后发生了不同程度的皱缩现象,这与徐娓等[27]的研究结果相似,果蔬等生物多孔材料在干燥脱水过程中,由于水分蒸发,微观结构内形成了毛细管收缩应力,导致物料在干燥过程中收缩。干燥时间较长可导致菇体向内部挤压,引起组织结构变形和皱缩。不同干燥方式制备的香菇具有不同疏松程度的多孔结构。HAD香菇皱缩严重且质地紧密,故复水后较难恢复到原来的多孔结构。这可能是由于菌丝聚集收缩形成了片层状结构,造成流体较难通过的孔隙增多,从而阻碍了其吸水过程。另外,香菇经HAD会产生致密的硬壳,这可能也与HAD的对流传热过程有关。HAD通过加热空气实现对物料的干燥,传热效率较低,干燥过程中的温度梯度和湿度梯度相反,导致内部水分迁移至表面的速率低于表面水分蒸发的速率。这种较差的传热特性使物料出现较严重的体积收缩及表面硬化现象,并且长时间的脱水干燥会加重这一现象。陈君琛等[28]也报道了杏鲍菇在HAD时会产生结壳现象。另外,纤维束因受到热风长时间的加热后,吸水能力减小,复水后纤维束仍呈现干瘪的状态。然而,与新鲜样品的微观结构相比,IRD香菇微观结构的收缩程度轻于HAD香菇,复水后纤维束吸水较多,菌丝较充盈(图5b3)。这是因为红外辐射具有较强的穿透性和分子振动传热效应,不需要介质传热,所以物料内部升温较快,内部水分子振动加快,加速了物料表面的水分散失[9]。FD香菇显示出了良好的恢复能力,复水后菌丝(图5c2、c3)几乎完全恢复成鲜样状态(图5c1),排列紧密、充盈饱满。这是由于在FD过程中,冰晶在原位置升华为气态直接排出并形成孔隙,且空隙会作为后续水蒸气升华的通道,FD香菇呈现了孔隙均匀分布的疏松状结构,保持了新鲜香菇的物质形态分布,减少了因水分扩散带来的物质迁移[14]。综上,FD香菇复水特性最好,复水后的微观结构与鲜样相似,菌丝充满水分,呈现出饱满的状态。

2.3.2 物性分析

表3 不同干燥方式香菇复水后的质构特征
Table3 Texture properties of different dried shiitake mushrooms after rehydration

组别 剪切力/g 硬度/g 弹性/g 咀嚼性/g 挤压复原力/g HAD 7 339.54f7.30a 1 835.59f2.07a 1.09f0.18a 1 284.31f4.79a 0.38f0.05a IRD 5 509.91f5.33b 1 038.04f3.25b 0.86f0.08a 919.48f3.27b 0.30f0.00b FD 1 352.99f14.71c 642.36f4.14c 0.62f0.23b 232.54f4.11c 0.16f0.00c

咀嚼性是硬度、弹性及黏聚性的综合表现,挤压复原力表示样品经挤压后恢复原状的能力,侧面反映了样品的弹性。当干香菇复水时,萎缩的香菇由于水分的进入而部分回弹,不同程度地恢复原状,质地变软。由表3可知,HAD复水香菇的剪切力为7 339.54 g,显著高于IRD复水香菇(5 509.91 g)和FD复水香菇(1 352.99 g)(P<0.05),说明其不易被切开。相比于其他复水香菇,HAD复水香菇的弹性最大,为1.09 g,验证了其较大的挤压复原力(0.38 g),说明HAD香菇复水后韧性较大。张力伟[11]的研究也表明HAD香菇复水后质地仍较硬。FD复水香菇的剪切力(1 352.99 g)、硬度(642.36 g)、弹性(0.62 g)、咀嚼性(232.54 g)和挤压复原力(0.16 g)均最小,说明FD香菇泡水易恢复原状且质地柔软,食用时易被切开。IRD复水香菇具有适中的弹性和咀嚼性,口感较好。Hebbar等[9]研究也表明IRD复水香菇具有较好的嫩度。

2.4 营养物质的溶出分析

表4 不同干燥方式香菇复水后营养物质的溶出量
Table4 Nutrient dissolution of different dried shiitake mushrooms after rehydration

组别 蛋白质含量/(mg/g)多糖含量/(mg/g)VB2含量/(mg/g)HAD 0.27f0.03b 0.85f0.23a 0.51h10-3f0.02c IRD 0.25f0.04b 0.90f0.89a 0.58h10-3f0.00b FD 0.42f0.01a 0.94f0.49a 0.71h10-3f0.00a

由表4可知,HAD香菇和IRD香菇在复水时溶出的蛋白质含量无显著性差异,分别为0.27、0.25 mg/g,但显著低于FD香菇(0.42 mg/g)(P<0.05)。不同浸泡液中的多糖含量无显著差异(P>0.05),可能因为香菇多糖不易溶于水。VB族是水溶性维生素,易溶于水,FD香菇浸泡液中VB2含量为0.71h10-3 mg/g,显著高于其他两种香菇浸泡液(P<0.05)。FD香菇所溶出的营养物质含量较高,可能由于FD最大限度地保留了原来的营养物质,在干燥过程中由于冰晶的形成与溶解破坏了细胞壁[30],有利于营养物质的释放。所以,FD香菇在复水时可溶出的营养物质含量较高,不仅侧面反映了FD香菇本身的营养价值较高,也说明FD香菇在复水烹调时可直接溶出较多的营养物质到食物中。

3 结 论

干燥工艺对干物料的复水特性影响较大,而复水特性也体现在物料的感官、质构、风味和营养品质上。本实验对比研究了经不同干燥方式制备的香菇的复水特性及复水品质的差异性,探讨了不同干燥方法对干制品复水后综合品质的影响。结果表明,干燥引起了香菇组织结构的变化,影响了香菇复水时水分的渗透与吸收,而不同干燥方式制备的干香菇复水后均具有一定的恢复能力,但恢复程度受干燥条件的影响。HAD香菇干燥后体积较小,出现较严重的卷曲和皱缩现象,使其复水后最不易恢复原状,且复水香菇的剪切力和弹性较大。FD香菇因其良好的多孔结构,具有较理想的快速复水性,复水后的形状更接近新鲜香菇,菇体饱满,柔软细嫩,烹调时易被切开。此外,FD香菇风味虽不如其他两种干香菇浓郁,但是FD复水香菇和浸泡液的风味与其他复水香菇和浸泡液无显著差异,因干香菇主要是复水后加工利用,所以FD对复水香菇的风味无显著性影响。FD香菇复水后溶出的蛋白质和VB2较多,表示FD香菇在复水时可溶出的营养物质较多,且其在加工、烹调时更易溶出到食品中,提高了营养物质的利用率。综上,本研究通过对比3 种不同干燥方式制得干香菇的复水品质,为制备高复水性和较好营养品质的香菇提供技术依据,可用于指导生活实践中的香菇复水过程。

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Sensory, Texture and Nutritional Quality of Dried Shiitake Mushrooms (Lentinus edodes) as Affected by Different Drying Methods

ZHAO Yuanyuan1, YI Jianyong1, BI Jinfeng1,*, WU Xinye1, PENG Jian1, HOU Chunhui1,2
(1. Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of Agro-products Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100193, China;2. College of Food Engineering and Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China)

Abstract: The effect of hot-air drying (HAD), short- and medium-wave infrared radiation drying (IRD) and freeze drying (FD) on the rehydration properties of dried shiitake mushrooms and the quality of rehydrated mushrooms was studied in order to obtain dried shiitake mushroom with better rehydration properties. The results showed freeze dried mushrooms had higher rehydration rate than the dried samples obtained by HAD and IRD, which was attributed to the high porous structure. The highest rehydration ratio (9.22) was reached at 60 min and the rehydrated product was similar in appearance to the fresh sample. Moreover, the shear force and chewiness of the rehydrated FD mushroom were 1 352.99 and 232.54 g, respectively, which were smaller than those of other rehydrated dried samples, indicating that the rehydrated FD mushroom was soft and easy to cut. Additionally, there was no difference in the aroma of rehydrated samples of shiitake mushrooms dried by HAD, IRD and FD, as indicated by similar electronic nose response curves. Furthermore,higher contents of protein (0.42 mg/g) and VB2 (0.71 × 10-3 mg/g) were detected in the rehydration solution of FD shiitake mushrooms compared with other dried samples, suggesting that FD samples are rich in nutrients and the nutrients are more easily dissolved during processing. In conclusion, FD has the potential to be used to produce high-quality dried shiitake mushrooms with better rehydration properties.

Keywords: shiitake mushroom; rehydration property; texture prof i le analysis; f l avor; nutrient dissolution

收稿日期:2017-11-08

基金项目:“十三五”国家重点研发计划重点专项(2016YFD0400700;2016YFD0400704)

第一作者简介赵圆圆(1994―)(ORCID: 0000-0003-0972-7153),女,硕士,研究方向为农产品加工与贮藏工程。Email: yuanyuanhcg@163.com

*通信作者简介毕金峰(1970―)(ORCID: 0000-0001-8664-8788),男,研究员,博士,研究方向为果蔬精深加工与综合利用理论与技术。E mail: bijinfeng2010@163.com

doi:10.7506/spkx1002-6630-20171108-091

中图分类号TS255.3

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2019)03-0101-08

引文格式:赵圆圆, 易建勇, 毕金峰, 等. 干燥方式对复水香菇感官、质构及营养品质的影响[J]. 食品科学, 2019, 40(3): 101-108.

doi:10.7506/spkx1002-6630-20171108-091. http://www.spkx.net.cn

ZHAO Yuanyuan, YI Jianyong, BI Jinfeng, et al. Sensory, texture and nutritional quality of dried shiitake mushrooms(Lentinus edodes) as affected by different drying methods[J]. Food Science, 2019, 40(3): 101-108. (in Chinese with English abstract)doi:10.7506/spkx1002-6630-20171108-091. http://www.spkx.net.cn