干燥对食用菌挥发性风味物质影响研究进展

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　　摘   要：干燥作为一种重要的加工工艺已经广泛应用于现代食品加工业，可延长货架期，降低储运成本。食用菌高蛋白、低脂肪，营养价值高，味道鲜美。但食用菌在干燥过程中，挥发性风味物质的种类、含量均会发生变化，食用菌挥发性风味物质是评价其品质的重要指标，对食用菌的开发具有重要意义。本文综述了国内干燥食用菌的方式（如热风干燥、真空冷冻干燥、微波真空干燥等）以及不同干燥方式对食用菌挥发性风味物质的影响，为开发高品质食用菌风味产品提供参考。
　　关键词：干燥  食用菌  挥发性风味物质  影响
　　中图分类号：TS219                                 文献标识码：A                        文章编号：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
　　干燥作为一种重要的加工工艺已经广泛应用于现代食品加工业，能够降低物料中的水分含量，提高可溶性固形物含量，使产品内部微生物无法生存，阻碍以水为介质的化学反应发生，抑制部分酶的活性，延长货架期，降低储运成本。新鲜食用菌含水量高、呼吸作用强，易发生褐变、萎蔫，贮藏过程中保鲜非常困难，商品价值降低，货架期缩短。干燥是目前最常见的加工方式，随着食用菌加工业的发展，干燥技术不断提高，应用于食用菌的干燥方式由传统的日晒、热风干燥到应用现代新技术的真空冷冻干燥、微波干燥、红外干燥等[1，2]，不同干燥方式会对食用菌营养成分、色泽、风味等产生不同的影响[3-5]，干燥方式是影响干制产品品质的重要因素，主要营养成分、风味物质在干燥过程中产生化学反应[6，7]。挥发性风味物质是决定食用菌产品品质的重要因素，食用菌中的主要挥发性风味物质包括醇类、酮类、酯类、醛类、烃类、含硫类化合物等[8]。干燥方式对食用菌的挥发性风味成分影响较显著，挥发性风味物质的种类、含量是影响品质的重要指标。刘春菊等[9]研究热风干燥、微波干燥和热风联合微波干燥对慈菇挥发性风味化合物等影响，发现干燥方式对慈菇中的醛类、醚类、醇类、烯类、含硫类化合物影响较明显，热风联合微波干燥方式优势明显，可有效促进慈菇风味物质的形成;张艳荣等[10]检测热风恒温干燥、微波干燥和真空冷冻干燥的姬松茸挥发性风味物质，热风恒温干燥过程改良并增香了姬松茸的风味，真空冷冻干燥后的姬松茸整体风味更接近鲜品，能够更好地保持产品原有的风味。
　　1  热风干燥
　　目前，我国食用菌干制过程中，广泛采用常压热风干燥。热风干燥以热空气作为介质，物料在干燥箱内与热空气直接接触，表面水分浓度降低，自内而外形成温度差、水分梯度，内部的水分由高浓度内部逐渐向表面迁移，使汽化的水汽被空气带走，水分含量降低，达到干燥效果。热风干燥操作简单，具设备成本低，产量大，投资少，传热介质可控化等优势。但是干燥耗时过长，效率低，能耗高。为了提高干燥速率，通常使用较高的温度加热，热敏性营养成分损失率高，产品易氧化，色泽变化严重，质量难以保证，缺乏生产高品质食用菌产品的加工优势。
　　慈菇[9]经过热风干燥后，醇类物质在加热过程中发生氧化作用，数量、含量总体上均出现显著的减少，转化为醛类化合物、酮类化合物;乙醇含量相对于鲜样降低，但促使1-辛烯-3-醇的含量增加，而1-辛烯-3-醇是一种具有蘑菇香味的特征物质，对慈菇的风味具有重要贡献;己醛是脂肪酸过氧化物降解的主要产物，热风干燥使具有青草香味的己醛含量增加;样品中检出亚油酸的氧化产物之一的2-戊基呋喃。热风干燥的姬松茸[10]中检出11种新生的醇类化合物，包括1-辛醇、薄荷醇、苯甲醇、芳樟醇等赋予样品脂香、薄荷香、兰香等独特香气的物质;检出具有强烈辛香、花香的丁香酚，具有樱桃和苦杏仁气味的苯甲醛等，使样品风味得到改良，结构更加丰富。热风干燥后的杏鲍菇[7]中，主要醛类化合物是异戊醛、2-甲基丁醛，主要醇类2，3-丁二醇，主要酮类3-辛烯-2-酮、D-柠檬烯（具有新鲜橙子、柠檬香气）以及相对含量较高的乙二醇单丁醚。白玉蕈[11]经热风干燥醇类化合物相对于鲜品显著下降，2-甲基丁酸具有辛辣酸味，對产品香气产生负影响，检出新生成的含硫化合物。 　　2  真空干燥
　　在真空状态下，物料内部水分气化所需的温度降低，在密闭干燥室内维持真空状态，通过加热使其在内外压差作用下，获得足够的动能，不断由内部向表面扩散，由真空系统排出。真空干燥室的压力越低，物料表面的水分气化所需要的温度就越低，可在相对较低的温度下实现干燥工艺。能够避免物料过热，真空体系减少了食用菌中营养成分的氧化和褐变，在一定程度上保留了物料原有的风味、色泽，得到的产品品质较好。真空干燥通用性较好，易操作，与其他干燥方式结合适应性强。但真空干燥时间较长，设备成本相对于热风干燥偏高。
　　真空干燥使茶褐牛肝菌[12]中的醇类、酯类挥发性风味物质含量降低，可能是由于干燥温度升高，导致醇类化合物氧化、酯类分解转化;但在茶褐牛肝菌中还检出了新生成的酯类11-十八碳烯酸甲酯;相对于其他干燥方式，对茶褐牛肝菌香气有重要贡献的亚油酸相对含量最高，亚油酸作为风味前体可以转化为蘑菇特征风味物质1-辛烯-3-醇、呋喃类等;烃类含量大幅降低，新生成4-苄基吡啶、1-苯甲酰基-2-（吡咯烷基甲基）哌啶等含N化合物。白玉蕈[11]经过真空干燥，主要风味成分是醇类、酮类、醛类，醇类化合物含量低于热风干燥处理样品，未检出酚类、吡嗪类物质，酸类、烃类、酯类化合物含量高于鲜品，对产品风味形成具有重要贡献。
　　3  真空冷冻干燥
　　真空冷冻干燥是将物料冻结到共晶点温度以下，在真空环境中，通过升华将物料水分由固态变为气态，蒸汽冷凝，使水分在低温低压状态下发生相变、移动，从而去除物料中的水分的。产品理化性质、生物性状改变较小，组织结构保持良好，可以最大程度的保持原料的色、香、味和营养成分[13]，消除热损伤，热敏性成分不受破坏，复水性好。但干燥时间长，设备成本高，操作工艺复杂，能源利用率低，产品后处理程序繁琐[14]。
　　真空冷冻干燥方式加工的姬松茸中酯类含量并没有大幅增加，但温度较低和真空环境使得棕榈酸丁酯、硬脂酸丁酯更好的保留下来;低温真空条件下烃类物质空间结构改变[15]，样品中的烷烃类挥发性风味物质相对含量显著升高;没有劣化姬松茸的整体风味，在芳香程度和气味丰富度上也没有明显的增强[10]。经过干燥后，松茸[16]中1-辛烯-3醇、肉桂酸甲酯含量降低，新生醛类化合物2种，其中包括亚油酸氧化生成的苯甲醛，赋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、月桂叶油中，是干野生松茸的重要挥发性风味成分[17]。真空冷冻干燥的杏鲍菇中，醇类挥发性风味物质相对含量最高，主要为被称作“蘑菇醇”的1-辛烯三醇，醛类化合物含量相对于其他干燥方式较低[7]。白玉蕈经过真空干燥烃类化合物含量较高，且为主要挥发性风味成分，相对于鲜品检出新的含硫化合物[11]。
　　4  微波干燥
　　微波干燥是利用波长范围在1mm～1m，频率在3.0×102-3.0×105MHz的高频电磁波，穿透物料后与极性分子相互作用，外加磁场变化时，极性取向相应改变，偶极子吸收能量后分子运动随之加剧而产生大量摩擦热，分子瞬间吸收热量而升温，克服分子间作用力逃逸，相继发生水分汽化，实现无温度梯度加热，达到干燥的目的[18]。微波辐射使物料内部整体加热，不存在温度梯度，受热均匀。微波干燥穿透性强，操作时间短，效率高，产品品质高，干燥过程可控化程度高，同时可灭菌等优点;缺点是设备成本较高[19，20]。适用于干燥热敏性和极易氧化的食用菌。
　　微波干燥后，慈菇中的醇类化合物数量和含量显著降低，戊醇的含量明显低于鲜样;经过加工后醛类的数量、含量增加，醛类的阈值很低却对风味有一定的贡献，相对于鲜样产生了如戊醛、糠醛、庚醛、3-甲基丁醛等新的醛类[9];微波干燥有利于蒸汽向外转移，易于诱发挥发性成分的汽化[21]，产生了大量的吡嗪类物质，这类化合物赋予了慈菇坚果、巧克力和烘烤的风味。微波干燥可以促进脂肪酸氧化裂解，更易于发生美拉德反应，生成醛类物质[22]，但姬松茸样品经过微波干燥后，烷烃类化合物含量大幅下降，检出的具有辛香、柑橘香的反式石竹烯和具有强烈茴香、甘草香气的对丙烯基茴香醚使样品整体风味得到提升[10]。杏鲍菇经过微波真空干燥，产生6种吡嗪类挥发性风味物质，可能是由于温度较高，物料内部反应剧烈，经过美拉德反应产生，使干制品具有特殊的烤香味[7]。
　　5  联合干燥
　　根据物料特性，复合两种或两种以上的干燥方式，确定最佳干燥方式转换点，集中不同单一干燥方式的特点，通过优势互补最大程度降低含水率，即联合干燥。干燥速率、产品品质高于单一干燥方式。常见的联合干燥方式有真空微波干燥、微波冷冻干燥、热风微波干燥等。
　　热风联合微波干燥显著减少了慈菇中醇类化合物的含量[9]，且热风联合微波干燥中检出的戊醇含量大于微波干燥，同时保持了己醛、辛醛、苯甲醛等鲜样具有等醛类化合物。这种联合干燥方式综合了两种干燥方式的优势，保证产品在表面和内部均发生美拉德反应，风味化合物的产生种类与数量也大大增加，产品风味更加丰富和浓郁。热风微波联合干燥的香菇，检出的含硫化合物含量显著高于热风干燥;由于热风微波联合干燥温度过高，醇类化合物不稳定，较热风干燥产品损失严重[23]。
　　微波真空干燥是结合微波干燥和真空干燥的新型干燥技术，在真空环境下，将微波作为热源进行干燥。干燥速度快，产品复水性好，干燥效率高，操作温度较低。但物料受热不均匀，表面易焦化，干燥终点难判断，设备成本高，能耗大。有效解决了干燥技术能耗高与产品经济效益之间的矛盾。经过微波真空干燥的松茸[16]中1-辛烯-3醇含量高于真空冷冻干燥，高温使烃类物质空间结构改变，使松茸中的烯烃类化合物含量相对于鲜品显著增加。经过微波真空干燥的松茸较好地保留了鲜品的主要挥发性风味物质[7]。长时间加热直接影响挥发性醇类化合物含量，微波真空干燥对白玉蕈中的八碳化合物、醇类破坏程度最大;检出较高含量的吡嗪类化合物，其中主要是具有坚果、烘烤、焦糖香气的美拉德反應中间产物—烷基吡嗪，对干制白玉蕈整体风味有重要贡献[11]。 　　6  其他干燥方式
　　杏鲍菇[7]经过热泵干燥后，检出的挥发性风味化合物中醛类含量最高，主要为异戊醛、正己醛，可能为脂肪氧化、降解反应产物，为干制品的风味起到重要贡献;醇类化合物种类增加，主要醇类石2，3-丁二醇。
　　远红外干燥是利用介于微波和可见光之间的红外光谱带进行干燥，干燥速率高、操作简单、热损失小[24]。
　　冷冻干燥对茶褐牛肝菌中的醇类挥发性风味物质影响较小[12]，与鲜品相比，具有浓郁蘑菇风味的1-辛烯-3-醇含量有所增加，具有抗肿瘤、抗炎功效的麦角固醇含量增加;挥发性较强、阈值较低的酯类由于干燥时间过长，水解为醇类或酚类，含量降低;低温有利于脂肪酸烷氧自由基的裂解反应，容易形成烃类化合物，使得角鲨烯、十六烷、十八烷等含量增加;冷冻干燥的适宜条件有利于美拉德反应、蛋白质的降解反应，含N化合物含量增加;经过干制的茶褐牛肝菌挥发性成分得到较好地保留，与鲜品风味特征最为接近。
　　7  结语
　　根据上述干燥方式对食用菌挥发性风味物质的影响，干制后会因食用菌的品种、干燥方式、干燥条件不同，产生差异，不适宜的干燥方式会造成挥发性风味物质的损失，影响产品风味品质。目前，关于干燥方式、条件对食用菌挥发性风味成分的影响的研究报道已有很多，但都是针对常见的食用菌种类、特定的几种干燥方式进行的试验。但系统性地针对食用菌挥发性风味成分在干燥过程实时监控，特征化食用菌种属与干燥方式对挥发性风味成分影响的研究极少。因此，有计划、有规划、系统性的针对如何保持食用菌特征挥发性风味物质，更好地保留原有风味是未来需要深入研究的方向。
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