干燥對食用菌揮發性風味物質影響研究進展

王婷婷 嚴明 鄧雅元 楊璐敏

摘? ?要：干燥作為一種重要的加工工藝已經廣泛應用于現代食品加工業，可延長貨架期，降低儲運成本。食用菌高蛋白、低脂肪，營養價值高，味道鮮美。但食用菌在干燥過程中，揮發性風味物質的種類、含量均會發生變化，食用菌揮發性風味物質是評價其品質的重要指標，對食用菌的開發具有重要意義。本文綜述了國內干燥食用菌的方式（如熱風干燥、真空冷凍干燥、微波真空干燥等）以及不同干燥方式對食用菌揮發性風味物質的影響，為開發高品質食用菌風味產品提供參考。

關鍵詞：干燥? 食用菌? 揮發性風味物質? 影響

中圖分類號：TS219? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（c）-0094-04

Abstract： As an important processing technology， drying had been widely used in modern food processing industry to extend shelf life and reduce storage and transportation costs. Edible Fungi is rich in protein， which has lower lipid. It has high nutritional values and tastes well. The type and content of volatile flavor substance would change while drying. Flavor is an important indicator on evaluating the qualities of edible fungi and also for the development. Domestic drying methods on edible fungi and influence of different drying methods （hot air drying， vacuum freeze drying， microwave vacuum drying， etc）were reviewed， which would provide a reference for developing new mushroom products.

Key Words： Drying; Edible fungi; Volatile flavor substance;? Infulence

干燥作為一種重要的加工工藝已經廣泛應用于現代食品加工業，能夠降低物料中的水分含量，提高可溶性固形物含量，使產品內部微生物無法生存，阻礙以水為介質的化學反應發生，抑制部分酶的活性，延長貨架期，降低儲運成本。新鮮食用菌含水量高、呼吸作用強，易發生褐變、萎蔫，貯藏過程中保鮮非常困難，商品價值降低，貨架期縮短。干燥是目前最常見的加工方式，隨著食用菌加工業的發展，干燥技術不斷提高，應用于食用菌的干燥方式由傳統的日曬、熱風干燥到應用現代新技術的真空冷凍干燥、微波干燥、紅外干燥等[1，2]，不同干燥方式會對食用菌營養成分、色澤、風味等產生不同的影響[3-5]，干燥方式是影響干制產品品質的重要因素，主要營養成分、風味物質在干燥過程中產生化學反應[6，7]。揮發性風味物質是決定食用菌產品品質的重要因素，食用菌中的主要揮發性風味物質包括醇類、酮類、酯類、醛類、烴類、含硫類化合物等[8]。干燥方式對食用菌的揮發性風味成分影響較顯著，揮發性風味物質的種類、含量是影響品質的重要指標。劉春菊等[9]研究熱風干燥、微波干燥和熱風聯合微波干燥對慈菇揮發性風味化合物等影響，發現干燥方式對慈菇中的醛類、醚類、醇類、烯類、含硫類化合物影響較明顯，熱風聯合微波干燥方式優勢明顯，可有效促進慈菇風味物質的形成;張艷榮等[10]檢測熱風恒溫干燥、微波干燥和真空冷凍干燥的姬松茸揮發性風味物質，熱風恒溫干燥過程改良并增香了姬松茸的風味，真空冷凍干燥后的姬松茸整體風味更接近鮮品，能夠更好地保持產品原有的風味。

1? 熱風干燥

目前，我國食用菌干制過程中，廣泛采用常壓熱風干燥。熱風干燥以熱空氣作為介質，物料在干燥箱內與熱空氣直接接觸，表面水分濃度降低，自內而外形成溫度差、水分梯度，內部的水分由高濃度內部逐漸向表面遷移，使汽化的水汽被空氣帶走，水分含量降低，達到干燥效果。熱風干燥操作簡單，具設備成本低，產量大，投資少，傳熱介質可控化等優勢。但是干燥耗時過長，效率低，能耗高。為了提高干燥速率，通常使用較高的溫度加熱，熱敏性營養成分損失率高，產品易氧化，色澤變化嚴重，質量難以保證，缺乏生產高品質食用菌產品的加工優勢。

慈菇[9]經過熱風干燥后，醇類物質在加熱過程中發生氧化作用，數量、含量總體上均出現顯著的減少，轉化為醛類化合物、酮類化合物;乙醇含量相對于鮮樣降低，但促使1-辛烯-3-醇的含量增加，而1-辛烯-3-醇是一種具有蘑菇香味的特征物質，對慈菇的風味具有重要貢獻;己醛是脂肪酸過氧化物降解的主要產物，熱風干燥使具有青草香味的己醛含量增加;樣品中檢出亞油酸的氧化產物之一的2-戊基呋喃。熱風干燥的姬松茸[10]中檢出11種新生的醇類化合物，包括1-辛醇、薄荷醇、苯甲醇、芳樟醇等賦予樣品脂香、薄荷香、蘭香等獨特香氣的物質;檢出具有強烈辛香、花香的丁香酚，具有櫻桃和苦杏仁氣味的苯甲醛等，使樣品風味得到改良，結構更加豐富。熱風干燥后的杏鮑菇[7]中，主要醛類化合物是異戊醛、2-甲基丁醛，主要醇類2，3-丁二醇，主要酮類3-辛烯-2-酮、D-檸檬烯（具有新鮮橙子、檸檬香氣）以及相對含量較高的乙二醇單丁醚。白玉蕈[11]經熱風干燥醇類化合物相對于鮮品顯著下降，2-甲基丁酸具有辛辣酸味，對產品香氣產生負影響，檢出新生成的含硫化合物。

2? 真空干燥

在真空狀態下，物料內部水分氣化所需的溫度降低，在密閉干燥室內維持真空狀態，通過加熱使其在內外壓差作用下，獲得足夠的動能，不斷由內部向表面擴散，由真空系統排出。真空干燥室的壓力越低，物料表面的水分氣化所需要的溫度就越低，可在相對較低的溫度下實現干燥工藝。能夠避免物料過熱，真空體系減少了食用菌中營養成分的氧化和褐變，在一定程度上保留了物料原有的風味、色澤，得到的產品品質較好。真空干燥通用性較好，易操作，與其他干燥方式結合適應性強。但真空干燥時間較長，設備成本相對于熱風干燥偏高。

真空干燥使茶褐牛肝菌[12]中的醇類、酯類揮發性風味物質含量降低，可能是由于干燥溫度升高，導致醇類化合物氧化、酯類分解轉化;但在茶褐牛肝菌中還檢出了新生成的酯類11-十八碳烯酸甲酯;相對于其他干燥方式，對茶褐牛肝菌香氣有重要貢獻的亞油酸相對含量最高，亞油酸作為風味前體可以轉化為蘑菇特征風味物質1-辛烯-3-醇、呋喃類等;烴類含量大幅降低，新生成4-芐基吡啶、1-苯甲?；?2-（吡咯烷基甲基）哌啶等含N化合物。白玉蕈[11]經過真空干燥，主要風味成分是醇類、酮類、醛類，醇類化合物含量低于熱風干燥處理樣品，未檢出酚類、吡嗪類物質，酸類、烴類、酯類化合物含量高于鮮品，對產品風味形成具有重要貢獻。

3? 真空冷凍干燥

真空冷凍干燥是將物料凍結到共晶點溫度以下，在真空環境中，通過升華將物料水分由固態變為氣態，蒸汽冷凝，使水分在低溫低壓狀態下發生相變、移動，從而去除物料中的水分的。產品理化性質、生物性狀改變較小，組織結構保持良好，可以最大程度的保持原料的色、香、味和營養成分[13]，消除熱損傷，熱敏性成分不受破壞，復水性好。但干燥時間長，設備成本高，操作工藝復雜，能源利用率低，產品后處理程序繁瑣[14]。

真空冷凍干燥方式加工的姬松茸中酯類含量并沒有大幅增加，但溫度較低和真空環境使得棕櫚酸丁酯、硬脂酸丁酯更好的保留下來;低溫真空條件下烴類物質空間結構改變[15]，樣品中的烷烴類揮發性風味物質相對含量顯著升高;沒有劣化姬松茸的整體風味，在芳香程度和氣味豐富度上也沒有明顯的增強[10]。經過干燥后，松茸[16]中1-辛烯-3醇、肉桂酸甲酯含量降低，新生醛類化合物2種，其中包括亞油酸氧化生成的苯甲醛，賦予干制品特殊的杏仁香味;新生成3-甲基丁酸，其天然存在于香草油、月桂葉油中，是干野生松茸的重要揮發性風味成分[17]。真空冷凍干燥的杏鮑菇中，醇類揮發性風味物質相對含量最高，主要為被稱作“蘑菇醇”的1-辛烯三醇，醛類化合物含量相對于其他干燥方式較低[7]。白玉蕈經過真空干燥烴類化合物含量較高，且為主要揮發性風味成分，相對于鮮品檢出新的含硫化合物[11]。

4? 微波干燥

微波干燥是利用波長范圍在1mm～1m，頻率在3.0×102-3.0×105MHz的高頻電磁波，穿透物料后與極性分子相互作用，外加磁場變化時，極性取向相應改變，偶極子吸收能量后分子運動隨之加劇而產生大量摩擦熱，分子瞬間吸收熱量而升溫，克服分子間作用力逃逸，相繼發生水分汽化，實現無溫度梯度加熱，達到干燥的目的[18]。微波輻射使物料內部整體加熱，不存在溫度梯度，受熱均勻。微波干燥穿透性強，操作時間短，效率高，產品品質高，干燥過程可控化程度高，同時可滅菌等優點;缺點是設備成本較高[19，20]。適用于干燥熱敏性和極易氧化的食用菌。

微波干燥后，慈菇中的醇類化合物數量和含量顯著降低，戊醇的含量明顯低于鮮樣;經過加工后醛類的數量、含量增加，醛類的閾值很低卻對風味有一定的貢獻，相對于鮮樣產生了如戊醛、糠醛、庚醛、3-甲基丁醛等新的醛類[9];微波干燥有利于蒸汽向外轉移，易于誘發揮發性成分的汽化[21]，產生了大量的吡嗪類物質，這類化合物賦予了慈菇堅果、巧克力和烘烤的風味。微波干燥可以促進脂肪酸氧化裂解，更易于發生美拉德反應，生成醛類物質[22]，但姬松茸樣品經過微波干燥后，烷烴類化合物含量大幅下降，檢出的具有辛香、柑橘香的反式石竹烯和具有強烈茴香、甘草香氣的對丙烯基茴香醚使樣品整體風味得到提升[10]。杏鮑菇經過微波真空干燥，產生6種吡嗪類揮發性風味物質，可能是由于溫度較高，物料內部反應劇烈，經過美拉德反應產生，使干制品具有特殊的烤香味[7]。

5? 聯合干燥

根據物料特性，復合兩種或兩種以上的干燥方式，確定最佳干燥方式轉換點，集中不同單一干燥方式的特點，通過優勢互補最大程度降低含水率，即聯合干燥。干燥速率、產品品質高于單一干燥方式。常見的聯合干燥方式有真空微波干燥、微波冷凍干燥、熱風微波干燥等。

熱風聯合微波干燥顯著減少了慈菇中醇類化合物的含量[9]，且熱風聯合微波干燥中檢出的戊醇含量大于微波干燥，同時保持了己醛、辛醛、苯甲醛等鮮樣具有等醛類化合物。這種聯合干燥方式綜合了兩種干燥方式的優勢，保證產品在表面和內部均發生美拉德反應，風味化合物的產生種類與數量也大大增加，產品風味更加豐富和濃郁。熱風微波聯合干燥的香菇，檢出的含硫化合物含量顯著高于熱風干燥;由于熱風微波聯合干燥溫度過高，醇類化合物不穩定，較熱風干燥產品損失嚴重[23]。

微波真空干燥是結合微波干燥和真空干燥的新型干燥技術，在真空環境下，將微波作為熱源進行干燥。干燥速度快，產品復水性好，干燥效率高，操作溫度較低。但物料受熱不均勻，表面易焦化，干燥終點難判斷，設備成本高，能耗大。有效解決了干燥技術能耗高與產品經濟效益之間的矛盾。經過微波真空干燥的松茸[16]中1-辛烯-3醇含量高于真空冷凍干燥，高溫使烴類物質空間結構改變，使松茸中的烯烴類化合物含量相對于鮮品顯著增加。經過微波真空干燥的松茸較好地保留了鮮品的主要揮發性風味物質[7]。長時間加熱直接影響揮發性醇類化合物含量，微波真空干燥對白玉蕈中的八碳化合物、醇類破壞程度最大;檢出較高含量的吡嗪類化合物，其中主要是具有堅果、烘烤、焦糖香氣的美拉德反應中間產物—烷基吡嗪，對干制白玉蕈整體風味有重要貢獻[11]。

6? 其他干燥方式

杏鮑菇[7]經過熱泵干燥后，檢出的揮發性風味化合物中醛類含量最高，主要為異戊醛、正己醛，可能為脂肪氧化、降解反應產物，為干制品的風味起到重要貢獻;醇類化合物種類增加，主要醇類石2，3-丁二醇。

遠紅外干燥是利用介于微波和可見光之間的紅外光譜帶進行干燥，干燥速率高、操作簡單、熱損失小[24]。

冷凍干燥對茶褐牛肝菌中的醇類揮發性風味物質影響較小[12]，與鮮品相比，具有濃郁蘑菇風味的1-辛烯-3-醇含量有所增加，具有抗腫瘤、抗炎功效的麥角固醇含量增加;揮發性較強、閾值較低的酯類由于干燥時間過長，水解為醇類或酚類，含量降低;低溫有利于脂肪酸烷氧自由基的裂解反應，容易形成烴類化合物，使得角鯊烯、十六烷、十八烷等含量增加;冷凍干燥的適宜條件有利于美拉德反應、蛋白質的降解反應，含N化合物含量增加;經過干制的茶褐牛肝菌揮發性成分得到較好地保留，與鮮品風味特征最為接近。

7? 結語

根據上述干燥方式對食用菌揮發性風味物質的影響，干制后會因食用菌的品種、干燥方式、干燥條件不同，產生差異，不適宜的干燥方式會造成揮發性風味物質的損失，影響產品風味品質。目前，關于干燥方式、條件對食用菌揮發性風味成分的影響的研究報道已有很多，但都是針對常見的食用菌種類、特定的幾種干燥方式進行的試驗。但系統性地針對食用菌揮發性風味成分在干燥過程實時監控，特征化食用菌種屬與干燥方式對揮發性風味成分影響的研究極少。因此，有計劃、有規劃、系統性的針對如何保持食用菌特征揮發性風味物質，更好地保留原有風味是未來需要深入研究的方向。

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