《食品科學》：昆明理工大學樊雪靜博士等：超聲波和凍融預處理對雞油菌真空冷凍干燥過程及品質特性的影響

雞油菌（

Cantharellus cibarius

）是中國云南省最常見的食用菌之一，因其營養豐富、色澤似雞肉油脂而得名。研究表明，雞油菌含有多種營養成分，如蛋白質、維生素（VA、VC、VE）和多種礦物質，具有維護機體正常功能、增強免疫力、抗氧化、抗菌、抗高血壓、調節免疫、抗炎、抗病毒、抗缺氧和抑制血管緊張素轉換酶等多種保健功能。

干燥是延長食品貨架期最常見和最重要的加工方法。目前，蘑菇的干燥方法包括自然風干、熱風干燥、真空冷凍干燥（VFD）。為縮短干燥時間和降低VFD的能耗，通常在干燥之前進行預處理，例如超聲波（US）、凍融（FT）、超高壓、冷等離子體、脈沖電場和滲透等。

FT是將食品冷凍至冰點后解凍的一種預處理技術。US處理技術擁有獨特的機械波動和空化效應，通過直接（慣性流和海綿效應）和間接效應（微通道形成）強化傳質，實現對熱敏性物質的有效保護，從而達到縮短脫水時間、降低能耗和營養物質損失的目的，是極具運用前景的預處理方法。

昆明理工大學食品科學與工程學院的陳雨雪、陳萌佳、樊雪靜*等探討US、凍融循環一次（FT-1）、超聲波+凍融循環一次（US+FT-1）、凍融循環兩次（FT-2）和超聲波+凍融循環兩次（US+FT-2）不同預處理方法對VFD雞油菌的干燥特性、微觀結構、色澤、總酚含量（TPC）、總黃酮含量（TFC）、抗氧化能力、游離氨基酸的影響，旨在為提高雞油菌VFD效率和品質提供一種更優的預處理方案。

01

干燥特性

為評估預處理對干燥效率的影響，首先分析了MR和DR的變化。在VFD過程中，不同預處理雞油菌MR和DR如圖1所示。6 組雞油菌的MR在干燥過程中均呈現先快后慢的下降趨勢（圖1A）。干燥初期，由于物料表面自由水含量較高，MR呈現快速下降趨勢；隨著干燥的進行，自由水蒸發后，剩余水分主要為結合水，其脫出需要更高的能量，導致后期MR下降速率減緩，直至達到平衡。在干燥2 h后，所有預處理雞油菌的MR值均低于對照組，且對照組、US組、FT-1組、US+FT-1組、FT-2組、US+FT-2組雞油菌的干燥時間分別為16、15、10、10、12 h和12 h。因此，預處理能有效縮短雞油菌的VFD時間，縮短幅度為6.25%～37.50%。這與Li Xin等報道的US和FT預處理能有效縮短杏子的干燥時間結果類似。雖然US+FT-1和FT-1組干燥時間均縮短了37.50%，但US+FT-1組在后續的品質特性（如TPC、TFC、色差和抗氧化活性）上表現更佳，這表明US+FT-1組在保證干燥效率的同時，能更有效地維持雞油菌的品質。在干燥初期，經過預處理的雞油菌DR明顯高于對照組（圖1B），且US+FT組和FT組的DR最高，其次是US組，然后是對照組。這可能是因為預處理破壞了雞油菌的組織結構，增大了雞油菌的孔隙率，使得原本就存在于表面及孔隙中的自由水更容易遷移和蒸發，從而提高了DR。此外，經證實FT和US均可作為有效的預處理方法，但US+FT-1組表現出更短的干燥時間和更高的綜合品質，這表明兩種預處理方法之間存在較好的協同作用。但是隨著FT預處理次數的增加，干燥時間降低的幅度下降。因此，采用合適的預處理條件組合可有效縮短VFD干燥時間。

02

微觀結構觀察

微觀結構的變化是影響水分遷移效率的關鍵因素。為此，本研究進一步采用掃描電子顯微鏡對樣品的微觀形貌進行觀察，以探究其內在機制。不同預處理方法輔助VFD雞油菌的微觀結構如圖2所示。VFD后，對照組樣品組織結構完整，無明顯孔隙或裂痕，具有致密的組織結構；FT預處理則導致雞油菌子實體結構破壞，從而使樣品中的水分更容易從細胞內釋放出來，在VFD之前除去大部分水分，從而縮短干燥時間，然而該預處理方法導致樣品組織坍塌和皺縮，使得組織變得致密，且FT預處理次數越多，由于冰晶的反復形成，樣品組織結構坍塌越嚴重，外部結構越光滑、緊密，從而延長干燥時間。US預處理導致組織出現小孔隙，雖然仍有助于去除水分，但去除水分的速度略慢。與其他預處理干燥雞油菌的微觀結構相比，經US+FT-1預處理的干燥雞油菌可明顯觀察到較大孔隙結構。孔隙增大降低了水分擴散阻力，使水分在干燥過程中的遷移更快、更高效，從而提升脫水效率，縮短干燥時間；這證實了FT-1和US聯合處理的可行性。總體而言，預處理導致雞油菌微觀結構發生變化，進而提高DR并縮短干燥時間。

03

雞油菌的品質特性

3.1 色差

色差是評估干燥產品質量的關鍵感官指標之一，它不僅影響產品的外觀，也是影響消費者購買決策的重要因素。VFD雞油菌的色差參數

L

a

b

*、Δ

E

值如表1所示。

L

*值表示樣品的亮度，US、US+FT-1和對照組樣品的

L

*值高于新鮮樣品，亮度值越高，表明樣品褐變越少。然而其他預處理后的樣品亮度值均低于新鮮樣品和對照組樣品，這是因為在干燥過程中，樣品收縮和結構變形會導致光子偏移或吸收更多亮度，從而降低

L

*值。此外，與新鮮雞油菌相比，干燥雞油菌的

a

*值（紅綠值）和

b

*值（黃藍值）顯著降低（

P

＜0.05），這表明VFD過程造成了雞油菌顏色的損失。而經FT-1和US+FT-1預處理后，

a

*值和

b

*值均高于對照組，表明預處理更有利于保持雞油菌原有的色澤。Δ

E

是評估干產品和新鮮樣品之間差異的指標。預處理樣品的Δ

E

值均小于對照組，其中US+FT-1組的ΔE值最低（22.58±0.97），然后為FT-1組（23.14±1.59）、FT-2組（23.55±0.67）、US+FT-2組（26.93±1.37）、US組（30.61±0.83）和對照組（32.57±0.38）。以上結果表明，US+FT-1組的顏色變化幅度最小，可能是由于經該預處理后干燥所需的時間最短，從而使雞油菌的色澤得到更好保留。該結論與Xu Xin等關于US+FT-1預處理對秋葵色差影響最小的結果一致。

3.2 TPC和TFC分析

生物活性成分的保留是評價干燥產品質量的重要指標。不同預處理輔助VFD雞油菌的TPC和TFC如圖3所示。與對照組樣品相比，預處理干燥樣品的TPC和TFC較高，且經US+FT-1預處理干燥樣品的TPC（（2.79±0.02）mg/g）、TFC（（7.94±0.07）mg/g）最高。這表明US+FT-1預處理使細胞損傷，促進了總酚和總黃酮的提取。然而，預處理并非次數越多越好，FT-2處理的TPC（（2.26±0.02）mg/g）和TFC（（7.33±0.07）mg/g）顯著低于FT-1處理的TPC（（2.70±0.01）mg/g）和TFC（（7.62±0.04）mg/g）（

P

＜0.05）。表明不適當的FT預處理次數可能對酚類化合物產生不良影響[16]。因此，合理的FT預處理次數是保證雞油菌中酚類物質保留率的關鍵。以上結果表明，US與適當的FT（FT-1）預處理可協同VFD提高干燥效率，縮短干燥時間，減少熱敏性成分的暴露，從而有效降低黃酮類和酚類的分解。

3.3 抗氧化能力分析

抗氧化能力是評價雞油菌品質的重要指標。本研究探討雞油菌提取物對DPPH自由基和ABTS陽離子自由基的清除能力。如圖4所示，經不同預處理后的干燥樣品對DPPH自由基和ABTS陽離子自由基的清除能力均高于對照組，且FT-1和US+FT-1干燥樣品的DPPH自由基清除能力顯著高于US、FT-2和US+FT-2預處理的樣品（

P

＜0.05）。此外，所有雞油菌干燥樣品對ABTS陽離子自由基清除能力順序為：US+FT-1組＞FT-1組＞US+FT-2組＞FT-2組＞US組。結果表明，經US+FT-1預處理后的干燥樣品具有良好的抗氧化活性。樣品的抗氧化能力通常與其生物活性物質含量密切相關，有研究表明，樣品的DPPH自由基清除能力與類黃酮、酚類，萜類等化合物含量有關，這與本研究中TPC和TFC的變化趨勢一致。值得注意的是，多次凍融循環預處理嚴重破壞了細胞的結構，導致樣品中抗氧化活性物質的嚴重損失。這一結果與前人關于FTC處理的大蒜的研究結果一致。

3.4 游離氨基酸含量分析

游離氨基酸作為食用菌中不可或缺的呈味物質，其含量及組成直接影響食用菌的呈味特性，是決定食用菌品質和風味特征的關鍵呈味因子。表2顯示了經不同預處理后干燥雞油菌的游離氨基酸含量。結果表明，與對照組相比，經預處理后干燥雞油菌其游離氨基酸的含量及組成均發生顯著變化（

P

＜0.05）。所有預處理干燥樣品的總游離氨基酸含量范圍為（10.58±0.08）～（21.35±0.04）mg/g，其含量順序為：對照組（（21.35±0.04）mg/g）＞US組（（18.74±0.15）mg/g）＞FT-1組（（14.72±0.32）mg/g）＞US+FT-1組（（12.74±1.50）mg/g）＞FT-2組（（11.24±0.21）mg/g）＞US+FT-2組（（10.58±0.08）mg/g）。這一總體下降趨勢主要是由于預處理及后續VFD過程中的機械效應、氧化作用、酶促反應及其協同效應共同導致氨基酸降解或流失。此外，正如FT-2與US+FT-2組所示，處理次數越多，對細胞結構和游離氨基酸的破壞程度越大，進一步加劇了總游離氨基酸含量的下降。但同時，所有預處理組的苦味游離氨基酸總含量（Arg+His+Ile+Leu+Met+Phe+Val）均低于對照組。各組苦味游離氨基酸總含量依次為：對照組（（4.78±0.20）mg/g）、US組（（3.85±0.37）mg/g）、FT-1組（（3.20±0.10）mg/g）、US+FT-1組（（2.93±0.26）mg/g）、FT-2組（（2.38±0.07）mg/g）、US+FT-2組（（2.10±0.07）mg/g），表明預處理在一定程度上降低雞油菌中苦味游離氨基酸的總含量。值得注意的是，US+FT-1組的苦味氨基酸總含量明顯低于對照組、US組和FT-1組，表明該處理在一定程度上能夠降低苦味氨基酸。然而，其苦味游離氨基酸總含量仍高于FT-2組和US+FT-2組，說明苦味控制仍存在一定不足。與此同時，US+FT-1組的總游離氨基酸含量高于FT-2組和US+FT-2組，表明其在維持整體游離氨基酸水平方面具有優勢。綜合來看，US+FT-1組呈現出在降低苦味游離氨基酸的同時保持較高總游離氨基酸含量。此外，總游離氨基酸的變化與香菇、金針菇及顆粒狀牛肝菌等其他干燥食用菌的研究結果一致，這些研究表明，不同干燥處理會顯著影響食用菌的氨基酸組成，而具體差異可能因干燥方法和食用菌種類而異。

04

結 論

本研究系統地評估不同預處理方法（US、FT-1、US+FT-1、FT-2和US+FT-2）對雞油菌VFD過程及其品質特性的影響。結果表明，5 種預處理方法均能顯著縮短雞油菌的VFD時間（6.25%～37.50%），并引起微觀結構和色澤的變化，同時提高了TFC和TPC及其相關的抗氧化活性，并降低苦味游離氨基酸的含量。其中，US+FT-1預處理表現最為優越，不僅干燥時間縮短了37.50%，還呈現出最高的TPC、TFC和最強的抗氧化能力；在降低苦味游離氨基酸的同時保持較高的總游離氨基酸含量。相比之下，單一的US或多次凍融處理雖能改善干燥特性，但在保留活性成分和維持品質方面存在不足。因此，US+FT-1預處理輔助VFD具有生產高質量雞油菌干制品的潛力。在后續的研究中可系統考察不同預處理方法對VFD雞油菌揮發性風味物質組成及含量的影響機制。對不同的預處理方法進行全面比較，將有助于深入了解它們對產品質量特征的影響。

作者簡介

通信作者：

樊雪靜 講師

昆明理工大學食品科學與工程學院 碩士生導師

2021年12月畢業于東北農業大學食品發酵工程專業。2022年4月以第5層次人才引進昆明理工大學食品科學與工程學院工作。以第一作者或通訊作者身份發表SCI論文20余篇。主持國家自然科學基金委員會項目1 項、云南省基礎研究計劃項目2 項。

第一作者：

陳雨雪

昆明理工大學食品科學與工程學院碩士研究生

2024-2027年就讀于昆明理工大學食品科學與工程學院，食品工程專業，主要研究食品工程。

引文格式：

陳雨雪, 陳萌佳, 孫麗平, 等. 超聲波和凍融預處理對雞油菌真空冷凍干燥過程及品質特性的影響[J]. 食品科學, 2025, 46(21): 235-242. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250612-081.

CHEN Yuxue, CHEN Mengjia, SUN Liping, et al. Effects of ultrasound and freeze-thaw pretreatment on the vacuum freezedrying process and quality characteristics of

Cantharellus cibarius

[J]. Food Science, 2025, 46(21): 235-242. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250612-081.

實習編輯：梁雯菁；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、西昌學院、北京聯合大學協辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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