《食品科学》：昆明理工大学樊雪静博士等：超声波和冻融预处理对鸡油菌真空冷冻干燥过程及品质特性的影响

鸡油菌（

Cantharellus cibarius

）是中国云南省最常见的食用菌之一，因其营养丰富、色泽似鸡肉油脂而得名。研究表明，鸡油菌含有多种营养成分，如蛋白质、维生素（VA、VC、VE）和多种矿物质，具有维护机体正常功能、增强免疫力、抗氧化、抗菌、抗高血压、调节免疫、抗炎、抗病毒、抗缺氧和抑制血管紧张素转换酶等多种保健功能。

干燥是延长食品货架期最常见和最重要的加工方法。目前，蘑菇的干燥方法包括自然风干、热风干燥、真空冷冻干燥（VFD）。为缩短干燥时间和降低VFD的能耗，通常在干燥之前进行预处理，例如超声波（US）、冻融（FT）、超高压、冷等离子体、脉冲电场和渗透等。

FT是将食品冷冻至冰点后解冻的一种预处理技术。US处理技术拥有独特的机械波动和空化效应，通过直接（惯性流和海绵效应）和间接效应（微通道形成）强化传质，实现对热敏性物质的有效保护，从而达到缩短脱水时间、降低能耗和营养物质损失的目的，是极具运用前景的预处理方法。

昆明理工大学食品科学与工程学院的陈雨雪、陈萌佳、樊雪静*等探讨US、冻融循环一次（FT-1）、超声波+冻融循环一次（US+FT-1）、冻融循环两次（FT-2）和超声波+冻融循环两次（US+FT-2）不同预处理方法对VFD鸡油菌的干燥特性、微观结构、色泽、总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）、抗氧化能力、游离氨基酸的影响，旨在为提高鸡油菌VFD效率和品质提供一种更优的预处理方案。

01

干燥特性

为评估预处理对干燥效率的影响，首先分析了MR和DR的变化。在VFD过程中，不同预处理鸡油菌MR和DR如图1所示。6 组鸡油菌的MR在干燥过程中均呈现先快后慢的下降趋势（图1A）。干燥初期，由于物料表面自由水含量较高，MR呈现快速下降趋势；随着干燥的进行，自由水蒸发后，剩余水分主要为结合水，其脱出需要更高的能量，导致后期MR下降速率减缓，直至达到平衡。在干燥2 h后，所有预处理鸡油菌的MR值均低于对照组，且对照组、US组、FT-1组、US+FT-1组、FT-2组、US+FT-2组鸡油菌的干燥时间分别为16、15、10、10、12 h和12 h。因此，预处理能有效缩短鸡油菌的VFD时间，缩短幅度为6.25%～37.50%。这与Li Xin等报道的US和FT预处理能有效缩短杏子的干燥时间结果类似。虽然US+FT-1和FT-1组干燥时间均缩短了37.50%，但US+FT-1组在后续的品质特性（如TPC、TFC、色差和抗氧化活性）上表现更佳，这表明US+FT-1组在保证干燥效率的同时，能更有效地维持鸡油菌的品质。在干燥初期，经过预处理的鸡油菌DR明显高于对照组（图1B），且US+FT组和FT组的DR最高，其次是US组，然后是对照组。这可能是因为预处理破坏了鸡油菌的组织结构，增大了鸡油菌的孔隙率，使得原本就存在于表面及孔隙中的自由水更容易迁移和蒸发，从而提高了DR。此外，经证实FT和US均可作为有效的预处理方法，但US+FT-1组表现出更短的干燥时间和更高的综合品质，这表明两种预处理方法之间存在较好的协同作用。但是随着FT预处理次数的增加，干燥时间降低的幅度下降。因此，采用合适的预处理条件组合可有效缩短VFD干燥时间。

02

微观结构观察

微观结构的变化是影响水分迁移效率的关键因素。为此，本研究进一步采用扫描电子显微镜对样品的微观形貌进行观察，以探究其内在机制。不同预处理方法辅助VFD鸡油菌的微观结构如图2所示。VFD后，对照组样品组织结构完整，无明显孔隙或裂痕，具有致密的组织结构；FT预处理则导致鸡油菌子实体结构破坏，从而使样品中的水分更容易从细胞内释放出来，在VFD之前除去大部分水分，从而缩短干燥时间，然而该预处理方法导致样品组织坍塌和皱缩，使得组织变得致密，且FT预处理次数越多，由于冰晶的反复形成，样品组织结构坍塌越严重，外部结构越光滑、紧密，从而延长干燥时间。US预处理导致组织出现小孔隙，虽然仍有助于去除水分，但去除水分的速度略慢。与其他预处理干燥鸡油菌的微观结构相比，经US+FT-1预处理的干燥鸡油菌可明显观察到较大孔隙结构。孔隙增大降低了水分扩散阻力，使水分在干燥过程中的迁移更快、更高效，从而提升脱水效率，缩短干燥时间；这证实了FT-1和US联合处理的可行性。总体而言，预处理导致鸡油菌微观结构发生变化，进而提高DR并缩短干燥时间。

03

鸡油菌的品质特性

3.1 色差

色差是评估干燥产品质量的关键感官指标之一，它不仅影响产品的外观，也是影响消费者购买决策的重要因素。VFD鸡油菌的色差参数

L

a

b

*、Δ

E

值如表1所示。

L

*值表示样品的亮度，US、US+FT-1和对照组样品的

L

*值高于新鲜样品，亮度值越高，表明样品褐变越少。然而其他预处理后的样品亮度值均低于新鲜样品和对照组样品，这是因为在干燥过程中，样品收缩和结构变形会导致光子偏移或吸收更多亮度，从而降低

L

*值。此外，与新鲜鸡油菌相比，干燥鸡油菌的

a

*值（红绿值）和

b

*值（黄蓝值）显著降低（

P

＜0.05），这表明VFD过程造成了鸡油菌颜色的损失。而经FT-1和US+FT-1预处理后，

a

*值和

b

*值均高于对照组，表明预处理更有利于保持鸡油菌原有的色泽。Δ

E

是评估干产品和新鲜样品之间差异的指标。预处理样品的Δ

E

值均小于对照组，其中US+FT-1组的ΔE值最低（22.58±0.97），然后为FT-1组（23.14±1.59）、FT-2组（23.55±0.67）、US+FT-2组（26.93±1.37）、US组（30.61±0.83）和对照组（32.57±0.38）。以上结果表明，US+FT-1组的颜色变化幅度最小，可能是由于经该预处理后干燥所需的时间最短，从而使鸡油菌的色泽得到更好保留。该结论与Xu Xin等关于US+FT-1预处理对秋葵色差影响最小的结果一致。

3.2 TPC和TFC分析

生物活性成分的保留是评价干燥产品质量的重要指标。不同预处理辅助VFD鸡油菌的TPC和TFC如图3所示。与对照组样品相比，预处理干燥样品的TPC和TFC较高，且经US+FT-1预处理干燥样品的TPC（（2.79±0.02）mg/g）、TFC（（7.94±0.07）mg/g）最高。这表明US+FT-1预处理使细胞损伤，促进了总酚和总黄酮的提取。然而，预处理并非次数越多越好，FT-2处理的TPC（（2.26±0.02）mg/g）和TFC（（7.33±0.07）mg/g）显著低于FT-1处理的TPC（（2.70±0.01）mg/g）和TFC（（7.62±0.04）mg/g）（

P

＜0.05）。表明不适当的FT预处理次数可能对酚类化合物产生不良影响[16]。因此，合理的FT预处理次数是保证鸡油菌中酚类物质保留率的关键。以上结果表明，US与适当的FT（FT-1）预处理可协同VFD提高干燥效率，缩短干燥时间，减少热敏性成分的暴露，从而有效降低黄酮类和酚类的分解。

3.3 抗氧化能力分析

抗氧化能力是评价鸡油菌品质的重要指标。本研究探讨鸡油菌提取物对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的清除能力。如图4所示，经不同预处理后的干燥样品对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的清除能力均高于对照组，且FT-1和US+FT-1干燥样品的DPPH自由基清除能力显著高于US、FT-2和US+FT-2预处理的样品（

P

＜0.05）。此外，所有鸡油菌干燥样品对ABTS阳离子自由基清除能力顺序为：US+FT-1组＞FT-1组＞US+FT-2组＞FT-2组＞US组。结果表明，经US+FT-1预处理后的干燥样品具有良好的抗氧化活性。样品的抗氧化能力通常与其生物活性物质含量密切相关，有研究表明，样品的DPPH自由基清除能力与类黄酮、酚类，萜类等化合物含量有关，这与本研究中TPC和TFC的变化趋势一致。值得注意的是，多次冻融循环预处理严重破坏了细胞的结构，导致样品中抗氧化活性物质的严重损失。这一结果与前人关于FTC处理的大蒜的研究结果一致。

3.4 游离氨基酸含量分析

游离氨基酸作为食用菌中不可或缺的呈味物质，其含量及组成直接影响食用菌的呈味特性，是决定食用菌品质和风味特征的关键呈味因子。表2显示了经不同预处理后干燥鸡油菌的游离氨基酸含量。结果表明，与对照组相比，经预处理后干燥鸡油菌其游离氨基酸的含量及组成均发生显著变化（

P

＜0.05）。所有预处理干燥样品的总游离氨基酸含量范围为（10.58±0.08）～（21.35±0.04）mg/g，其含量顺序为：对照组（（21.35±0.04）mg/g）＞US组（（18.74±0.15）mg/g）＞FT-1组（（14.72±0.32）mg/g）＞US+FT-1组（（12.74±1.50）mg/g）＞FT-2组（（11.24±0.21）mg/g）＞US+FT-2组（（10.58±0.08）mg/g）。这一总体下降趋势主要是由于预处理及后续VFD过程中的机械效应、氧化作用、酶促反应及其协同效应共同导致氨基酸降解或流失。此外，正如FT-2与US+FT-2组所示，处理次数越多，对细胞结构和游离氨基酸的破坏程度越大，进一步加剧了总游离氨基酸含量的下降。但同时，所有预处理组的苦味游离氨基酸总含量（Arg+His+Ile+Leu+Met+Phe+Val）均低于对照组。各组苦味游离氨基酸总含量依次为：对照组（（4.78±0.20）mg/g）、US组（（3.85±0.37）mg/g）、FT-1组（（3.20±0.10）mg/g）、US+FT-1组（（2.93±0.26）mg/g）、FT-2组（（2.38±0.07）mg/g）、US+FT-2组（（2.10±0.07）mg/g），表明预处理在一定程度上降低鸡油菌中苦味游离氨基酸的总含量。值得注意的是，US+FT-1组的苦味氨基酸总含量明显低于对照组、US组和FT-1组，表明该处理在一定程度上能够降低苦味氨基酸。然而，其苦味游离氨基酸总含量仍高于FT-2组和US+FT-2组，说明苦味控制仍存在一定不足。与此同时，US+FT-1组的总游离氨基酸含量高于FT-2组和US+FT-2组，表明其在维持整体游离氨基酸水平方面具有优势。综合来看，US+FT-1组呈现出在降低苦味游离氨基酸的同时保持较高总游离氨基酸含量。此外，总游离氨基酸的变化与香菇、金针菇及颗粒状牛肝菌等其他干燥食用菌的研究结果一致，这些研究表明，不同干燥处理会显著影响食用菌的氨基酸组成，而具体差异可能因干燥方法和食用菌种类而异。

04

结 论

本研究系统地评估不同预处理方法（US、FT-1、US+FT-1、FT-2和US+FT-2）对鸡油菌VFD过程及其品质特性的影响。结果表明，5 种预处理方法均能显著缩短鸡油菌的VFD时间（6.25%～37.50%），并引起微观结构和色泽的变化，同时提高了TFC和TPC及其相关的抗氧化活性，并降低苦味游离氨基酸的含量。其中，US+FT-1预处理表现最为优越，不仅干燥时间缩短了37.50%，还呈现出最高的TPC、TFC和最强的抗氧化能力；在降低苦味游离氨基酸的同时保持较高的总游离氨基酸含量。相比之下，单一的US或多次冻融处理虽能改善干燥特性，但在保留活性成分和维持品质方面存在不足。因此，US+FT-1预处理辅助VFD具有生产高质量鸡油菌干制品的潜力。在后续的研究中可系统考察不同预处理方法对VFD鸡油菌挥发性风味物质组成及含量的影响机制。对不同的预处理方法进行全面比较，将有助于深入了解它们对产品质量特征的影响。

作者简介

通信作者：

樊雪静 讲师

昆明理工大学食品科学与工程学院 硕士生导师

2021年12月毕业于东北农业大学食品发酵工程专业。2022年4月以第5层次人才引进昆明理工大学食品科学与工程学院工作。以第一作者或通讯作者身份发表SCI论文20余篇。主持国家自然科学基金委员会项目1 项、云南省基础研究计划项目2 项。

第一作者：

陈雨雪

昆明理工大学食品科学与工程学院硕士研究生

2024-2027年就读于昆明理工大学食品科学与工程学院，食品工程专业，主要研究食品工程。

引文格式：

陈雨雪, 陈萌佳, 孙丽平, 等. 超声波和冻融预处理对鸡油菌真空冷冻干燥过程及品质特性的影响[J]. 食品科学, 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.

实习编辑：梁雯菁；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为汇聚全球智慧共探产业变革方向，搭建跨学科、跨国界的协同创新平台，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、重庆三峡学院、西华大学、成都大学、四川旅游学院、西昌学院、北京联合大学协办的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”， 将于2026年4月25-26日 （4月24日全天报到） 在中国 重庆召开。

长按或微信扫码进行注册

会议招商招展

联系人：杨红；电话：010-83152138；手机：13522179918（微信同号）