許 斌 朱雨婷 扎 羅 王鳳忠 李淑英
(1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,北京100193;2南京農(nóng)業(yè)大學(xué),江蘇南京210095;3北京農(nóng)學(xué)院,北京102200;4西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所,西藏拉薩850032)
草原黃蘑菇,學(xué)名黃綠蜜環(huán)菌(Armillaria luteovirens),屬擔(dān)子菌門(Basidiomycota),層菌綱(Hymenomycetes),傘菌目(Agaricales),口蘑科(Tricholomataceae),蜜環(huán)菌屬(Armillaria)[1],主要分布于我國(guó)河北、陜西、甘肅、青海、四川、西藏等省區(qū)[2]。尤其是在青海和西藏的高原草甸地區(qū),生長(zhǎng)著種類繁多、品質(zhì)優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)豐富的野生黃蘑菇。黃蘑菇子實(shí)體中蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸、礦物質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)成分十分充足,具有良好的生理保健功效,具有抵御流感、防治神經(jīng)炎、抗氧化以及促進(jìn)兒童發(fā)育等作用[3]。黃蘑菇中硒的含量遠(yuǎn)高于一般食用菌[4],硒被認(rèn)為是良好的抗癌成分。除此之外,黃蘑菇中還含有糖類、甾體三萜類、生物堿、有機(jī)酸、強(qiáng)心苷、皂苷類、氰苷、揮發(fā)油等功能性成分[5]。
黃蘑菇子實(shí)體在7月中旬至8月下旬生長(zhǎng)最為旺盛[6],其他時(shí)期通常不會(huì)生長(zhǎng)。降雨期內(nèi),雨量多而集中,環(huán)境濕度高,光照少,則黃蘑菇大量生長(zhǎng)繁殖,到了夏季雨季結(jié)束,黃蘑菇不再繼續(xù)繁殖,生長(zhǎng)狀態(tài)變差,開始萎縮腐敗。由于其分布范圍的局限性,生長(zhǎng)時(shí)期的特殊性,使得黃蘑菇資源有限,同時(shí)也增加了野生黃蘑菇的馴化和培育的難度[7-8]。資源的稀缺性,加上黃蘑菇本身鮮美的味道、獨(dú)特的香氣和極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,使得黃蘑菇的價(jià)格非常昂貴。市場(chǎng)新鮮黃蘑菇價(jià)格80~400元∕kg,干品價(jià)可達(dá)1000元∕kg[6]。為了使黃蘑菇得到良好的推廣,讓更多消費(fèi)者能夠品嘗到這一高原地區(qū)特色的野生食用菌,人們紛紛開展了黃蘑菇長(zhǎng)期儲(chǔ)藏保存的研究。目前已經(jīng)有了不少對(duì)黃蘑菇保鮮方法的研究,包括低溫儲(chǔ)藏、氣調(diào)儲(chǔ)藏、臭氧保鮮、紫外保鮮等,但是這些保鮮方法也只能解決將黃蘑菇運(yùn)輸?shù)狡渌貐^(qū)銷售的空間問(wèn)題。要解決季節(jié)性的時(shí)間問(wèn)題,需要進(jìn)行黃蘑菇干燥處理,使其長(zhǎng)時(shí)間保存,能夠保證市場(chǎng)上全年的黃蘑菇供給。
干制處理在很多食物原料的保存中都有應(yīng)用,在食用菌中,常見的干制品有香菇、木耳、銀耳、茶樹菇等。通過(guò)自然晾曬來(lái)長(zhǎng)期保藏食物是古人就已經(jīng)開始使用的方法,而且沿用至今很有效且簡(jiǎn)便、實(shí)用的;熱風(fēng)干燥主要通過(guò)烘箱、烘房來(lái)完成,這種干燥方式利用熱空氣作為傳熱介質(zhì),對(duì)流循環(huán)去除表面和內(nèi)部的水分,使食物原料脫水干燥[9];真空冷凍干燥是近一段時(shí)期研究和應(yīng)用的熱點(diǎn),它是利用冷凍升華的原理,使原料中的水分凍結(jié)成冰,再給予熱量使其升華[10],脫去水分。
無(wú)論哪種干燥方式都會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)成分的變化。筆者主要研究自然晾曬、熱風(fēng)烘干和真空冷凍干燥對(duì)西藏草原黃蘑菇品質(zhì)的影響,并測(cè)定了不同干制方式,草原黃蘑菇的蛋白質(zhì)、多糖含量,分析了16種氨基酸含量,同時(shí)比較不同生長(zhǎng)階段的黃蘑菇營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),為大家提供參考。
黃蘑菇,西藏自治區(qū)昌都野生品種,因生長(zhǎng)差異,采集兩種菇:①體積大、有開傘現(xiàn)象的大黃蘑菇;②體積小、形態(tài)完整的小黃蘑菇(圖1)。黃蘑菇采后,直接打包冷鏈空運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行干燥處理和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析。
圖1 大蘑菇與小蘑菇形態(tài)對(duì)比
儀器與設(shè)備:臭氧發(fā)生器(SW-002-5G,青島維斯特電子凈化設(shè)備有限公司),電熱鼓風(fēng)式烘箱(DHG-9203A,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司),真空冷凍干燥機(jī)(FD-1C,北京德天佑科技發(fā)展有限公司),凱氏定氮儀(意大利VELP,型號(hào)YQ205~09)。
將黃蘑菇洗凈、瀝水后切去菇腳,置于超凈工作臺(tái)用一檔風(fēng)力吹干表面15 min,接著用UVC(短波紫外線,功率為 1 kJ∕m2)照射 5 min,再反面照射5 min后,通入臭氧氣體處理5 min。
1.2.1 常溫晾曬干燥
將約500 g處理后的黃蘑菇平鋪在托盤內(nèi),放置在一個(gè)溫度穩(wěn)定、衛(wèi)生干凈且光線較為充足的房間內(nèi),自然干燥3 d。由于大蘑菇數(shù)量不足,且在自然環(huán)境中變質(zhì)嚴(yán)重,并未設(shè)置常溫晾曬大蘑菇的處理組。
1.2.2 熱風(fēng)干燥
將約500 g處理后的大小黃蘑菇放置在白瓷盤內(nèi),放入烘箱,設(shè)置溫度為60℃,干燥時(shí)間12 h。
1.2.3 真空冷凍干燥
將約300 g黃蘑菇放入冰箱預(yù)冷后,打開冷凍機(jī),使冷阱溫度降至-50℃,將預(yù)冷后的黃蘑菇裝盤放入冷阱中冷凍,物料冷凍至要求溫度后,取出置于真空干燥玻璃罩內(nèi),進(jìn)行抽真空處理,設(shè)置真空度為20 Pa,使凍結(jié)在黃蘑菇內(nèi)的水分在真空狀態(tài)下升華,凍干處理3 d。
1.3.1 蛋白質(zhì)含量測(cè)定[11]
稱取充分混勻的樣品0.500 g(精確至0.001 g),放入消化管中,加入催化劑(硫酸銅、硫酸鉀),再加入10 mL硫酸,放置于消化爐上。取與處理樣品相同量的催化劑、硫酸作為空白對(duì)照。220℃消化1 h,420℃繼續(xù)消化1 h,待消化管內(nèi)液體呈現(xiàn)綠色透明狀,取出后冷卻,加入50 mL水,利用自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定蛋白質(zhì)含量。平行測(cè)定三次。
1.3.2 多糖含量測(cè)定[12]
稱取蒽酮0.200 g,加入100 mL 80%的濃硫酸溶解配置硫酸蒽酮溶液。用105℃干燥至恒重的無(wú)水葡萄糖配制標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。將黃蘑菇干燥樣品破碎成粉末,精密稱取200.00 mg,沸水浴溶解后,過(guò)濾,冷卻,吸取10 mL定容到100 mL,量取2 mL用硫酸蒽酮方法測(cè)定。平行測(cè)定三次。
1.3.3 氨基酸含量測(cè)定[13]
干制后的黃蘑菇樣品用組織粉碎機(jī)打粉,準(zhǔn)確稱取0.2000 g試樣(精確至0.0001 g),用10 mL 6 mol∕L鹽酸溶液于110℃水解。利用氨基酸自動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)定。平行測(cè)定三次。
如圖2所示。無(wú)論是烘干處理還是真空冷凍干燥,大黃蘑菇的蛋白質(zhì)含量都要低于小黃蘑菇,相差8~12 g∕100 g,可能由于大黃蘑菇處在生長(zhǎng)末期,形態(tài)、色澤和品質(zhì)都在下降,蛋白質(zhì)也出現(xiàn)降解,含量降低。
圖2 不同干燥方式干制黃蘑菇蛋白質(zhì)含量
從圖2中可以看出,三種干燥方式中,常溫晾曬和真空冷凍干燥的小黃蘑菇蛋白質(zhì)含量沒(méi)有顯著性差異,約為48 g∕100 g,而熱風(fēng)干燥小蘑菇含量?jī)H為41 g∕100 g,顯著(P<0.05)低于其他兩組處理。熱風(fēng)干燥與其他兩種方式相比最顯著的差異是溫度更高,而這種較高的溫度會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生非酶促褐變[14],從而發(fā)生降解;相比之下,常溫下這種反應(yīng)較弱,真空環(huán)境中缺乏氧氣,也不利于非酶褐變的產(chǎn)生。大黃蘑菇不同處理方式蛋白質(zhì)的含量差異不顯著,主要是因?yàn)樽陨淼鞍踪|(zhì)含量較低,處理方法帶來(lái)的影響不明顯。
如圖3所示,干燥后黃蘑菇中多糖含量較少,這是因?yàn)槎嗵窃谠锨逑吹臅r(shí)候流失較多,同時(shí),隨著干燥過(guò)程中溫度升高,部分多糖發(fā)生非酶褐變,水分散失也帶著部分多糖的分解和損失。真空冷凍干燥大黃蘑菇多糖含量明顯高于其他處理組,常溫晾曬組含量最低,其他處理間多糖含量差異不大,由于多糖穩(wěn)定性較好,對(duì)溫度變化不敏感,所以三種干燥方式處理的多糖含量沒(méi)有太大的差異。
圖3 不同干燥方式干制黃蘑菇多糖含量對(duì)比
綜合圖4、圖5可知,熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥處理的黃蘑菇,其所含15種氨基酸中,熱風(fēng)干燥比真空冷凍干燥處理含量高的氨基酸有谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、脯氨酸;熱風(fēng)干燥處理比真空冷凍干燥處理含量低的氨基酸有天冬氨酸、組氨酸、精氨酸;兩種處理后含量相同的氨基酸有蘇氨酸、絲氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸。總體來(lái)看,熱風(fēng)干燥處理氨基酸含量比真空冷凍干燥更高一些,氨基酸是由蛋白質(zhì)分解而來(lái),高溫的環(huán)境加快了蛋白質(zhì)的分解,根據(jù)之前的蛋白質(zhì)含量分析可知,熱風(fēng)干燥處理蛋白含量較低,這其中就有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?,?dǎo)致多種氨基酸含量高于真空冷凍干燥的樣品。然而高溫也會(huì)導(dǎo)致一些不耐熱氨基酸的降解和釋放,致使一部分氨基酸損失[13]。
圖5 不同干燥方式干制小蘑菇氨基酸含量
圖6 不同大小黃蘑菇烘干后氨基酸含量
常溫晾干的黃蘑菇與真空冷凍干燥的黃蘑菇蛋白質(zhì)含量雖差異不顯著,但圖4可以看出部分氨基酸含量常溫晾干品高于真空冷凍干燥,可見低溫真空環(huán)境也會(huì)對(duì)一些氨基酸有影響。
由圖4、圖5和圖6可以看出,無(wú)論哪種干燥方式,小黃蘑菇的氨基酸含量都是要高于大黃蘑菇,這一點(diǎn)也與蛋白質(zhì)含量分析相似,小黃蘑菇生長(zhǎng)狀態(tài)更好,更加新鮮,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)也更高,大黃蘑菇處于衰退期,氨基酸含量相對(duì)較少。
通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸這三種營(yíng)養(yǎng)成分含量的分析,比較了常溫晾曬、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥三種干燥方式對(duì)黃蘑菇品質(zhì)的影響,大黃蘑菇不僅形態(tài)、色澤、風(fēng)味等表觀狀況劣于小黃蘑菇,且營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)也不如小黃蘑菇,這符合生物共同的生長(zhǎng)規(guī)律,生長(zhǎng)旺盛的時(shí)期。
常溫晾曬和真空冷凍干燥的黃蘑菇蛋白質(zhì)含量差別不大,而高溫?zé)犸L(fēng)干燥導(dǎo)致蛋白質(zhì)降解,同時(shí)高溫和有氧氣也會(huì)使糖類和蛋白發(fā)生美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng),從而導(dǎo)致氨基酸降解[14-15]。高溫降解蛋白質(zhì)導(dǎo)致熱風(fēng)干燥部分氨基酸的含量高于其他干燥方式[16]。
常溫晾曬干燥適合原產(chǎn)地的農(nóng)戶們,采收后直接攤放在陽(yáng)光充足的地方晾曬,不需要耗費(fèi)資源和能源,沒(méi)有特殊的儀器,而且只要陽(yáng)光充足,溫度合適,就能夠除去原料中的水分,達(dá)到恒重。但是,這種暴露于開放環(huán)境的干燥方式,避免不了污染[17]。熱風(fēng)干燥需要提供熱能,設(shè)備簡(jiǎn)單,成本也不高,且干燥過(guò)程易于把控[18],也能使食品原料在一個(gè)無(wú)菌、干凈的烘房車間里進(jìn)行干燥,相比之下更加衛(wèi)生、安全,且投資少、加工量大。目前,這也是很多企業(yè)主要采用的干燥方式,但是這種方法原料處在一個(gè)溫度較高的環(huán)境里,難免造成一些營(yíng)養(yǎng)功能性成分損失,為了更好保持產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味,需要對(duì)干燥方法進(jìn)行更多的探究。真空冷凍干燥能很好保持食品原有的色、香、味、形及營(yíng)養(yǎng)成分,復(fù)水性好,質(zhì)量輕[19],且黃蘑菇微觀組織結(jié)構(gòu)要比熱風(fēng)干燥的更加疏松[20],口感良好更易得到消費(fèi)者的喜愛。但這種方式設(shè)備成本高,干燥時(shí)間長(zhǎng),能耗多,適宜于高附加值的藥用原料的加工[21],這種技術(shù)的推廣應(yīng)用還需要更多技術(shù)上的研究和發(fā)展。