熱加工方式對(duì)香菇營(yíng)養(yǎng)特性和抗氧化活性的影響

周浩宇，俞明君，聶遠(yuǎn)洋，張鵬輝，楊 偉，李 波,2,*

（1.河南科技學(xué)院食品學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.河南省果蔬加工及質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，河南 新鄉(xiāng) 453003）

熱加工是一種常見的食品加工方式，食品原料經(jīng)過加熱處理后，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，淀粉發(fā)生糊化，細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞內(nèi)容物釋放出來，這些都使加熱后的食品更易消化吸收，提高了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但是，熱加工也會(huì)對(duì)食品組分的理化特性產(chǎn)生一定影響，如某些維生素等熱敏性物質(zhì)被破壞，從而影響食品的營(yíng)養(yǎng)特性。近年來，隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，熱加工處理對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)特性的影響愈發(fā)受到關(guān)注。

常見的熱加工方式主要有水煮、微波、汽蒸、高溫高壓、油炸等，且不同的熱加工方式對(duì)食物的營(yíng)養(yǎng)特性和抗氧化活性會(huì)產(chǎn)生不同的影響。研究表明，水煮可使食物中的水溶性物質(zhì)（如糖類[1]、水溶性維生素[2]、酚類物質(zhì)[3]、礦物元素[4]）溶解于湯汁中，導(dǎo)致其含量降低。一般認(rèn)為，微波加工對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)成分造成的損失較 小[5-6]，汽蒸對(duì)食物水溶性成分的影響小于水煮[7-8]。高溫高壓烹調(diào)可使鮑魚菇中蛋白質(zhì)、水溶性蛋白、總酚等營(yíng)養(yǎng)素含量下降[9]。油炸可使食物中的鞣酸、游離氨基 酸、可溶性糖、酚類物質(zhì)、VC、花青素和黃酮醇的含量減少[10-12]。漂燙預(yù)處理的平菇產(chǎn)品中氨基酸含量顯著高于經(jīng)先浸泡再漂燙預(yù)處理的平菇產(chǎn)品[13]。抗氧化活性方面，很多食物經(jīng)水煮[14-16]、高溫高壓[9]、油炸[17]處理后抗氧化活性會(huì)降低，而西蘭花、菠菜、莧菜、胡蘿卜等蔬菜經(jīng)水煮后抗氧化活性顯著增強(qiáng)[18-20]，馬鈴薯、茄子、西紅柿、南瓜、紫甘藍(lán)經(jīng)油炸后抗氧化能力也顯著 提升[21-22]。由此可見，熱加工方式對(duì)食物的營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化活性有重要影響。

香菇（Lentinus edodes）是我國(guó)產(chǎn)量最高的一種食用菌，2018年產(chǎn)量達(dá)1 043萬 t[23]。香菇富含多糖、膳食纖維、蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物元素、維生素、酚類物質(zhì)、麥角甾醇等營(yíng)養(yǎng)活性成分[24-25]，具有增強(qiáng)機(jī)體免疫、抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗病毒等多種生理功能[26-30]，且味道鮮美，深受人們的喜愛。但目前有關(guān)熱加工方式對(duì)香菇營(yíng)養(yǎng)特性和抗氧化活性的研究還鮮有報(bào)道，因此，為探討如何對(duì)香菇進(jìn)行更加科學(xué)合理地加工、烹飪，本實(shí)驗(yàn)采用水煮、微波、汽蒸、高溫高壓、油炸5 種常見的熱加工方式對(duì)香菇進(jìn)行處理，研究其對(duì)香菇營(yíng)養(yǎng)成分含量、生物利用度和抗氧化活性的影響，以期為香菇及其他食用菌的科學(xué)加工、合理烹飪提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘西峽9608’干香菇購(gòu)自河南省西峽縣，在同一時(shí)間、同一地區(qū)采收。

α-淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；Folin-Ciocalteau試劑 北京 索萊寶科技有限公司；沒食子酸 上?？死敔栐噭┯邢薰荆畸溄晴薮紭?biāo)準(zhǔn)品 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心； 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH） 日本東京化成工業(yè)株式會(huì)社；胃蛋白酶、胰酶、豬膽汁提取物、纖維素透析袋（截留分子質(zhì)量7 000 Da） 美國(guó)Sigma公司；甲醇（色譜純） 美國(guó)TEDIA公司；其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

2695高效液相色譜儀（配有2996型二極管陣列檢測(cè)器和Empower色譜工作站） 美國(guó)Waters公司；Quanta200掃描電子顯微鏡 美國(guó)FEI公司；721G可見分光光度計(jì) 上海儀電分析儀器有限公司；Wk2102 電磁爐 美的集團(tuán)有限公司；Alpha1-2LDplus真空冷凍干燥機(jī) 德國(guó)Christ公司。

1.3 方法

1.3.1 香菇的熱加工處理

挑選一定質(zhì)量形狀和大小均一的干香菇，放入20 倍體積去離子水中，于37 ℃復(fù)水75 min。將復(fù)水后的香菇去柄，用不銹鋼刀切成0.5 cm×0.5 cm×1.0 cm的菇塊，充分混勻，備用。采用水煮、微波、汽蒸、高溫高壓和油炸5 種方式對(duì)香菇進(jìn)行處理，以未加工香菇為對(duì)照。水煮：取200 g菇塊，放入盛有2 000 mL沸水的不銹鋼鍋中，在沸騰狀態(tài)下水煮10 min；微波：將200 g菇塊放入盛有400 mL水中的瓷碗中，置于微波爐中700 W處理2 min；汽蒸：將200 g菇塊放入瓷碗中，置于蒸鍋中待出現(xiàn)蒸汽后加熱15 min；高溫高壓：將200 g菇塊放入瓷碗中，置于高壓鍋中于110 ℃、70 kPa加熱15 min；油炸：在可控溫油炸鍋中加入4 000 mL植物油并預(yù)熱至140 ℃，放入200 g菇塊在140 ℃下油炸60 s。加熱處理后，迅速撈出菇塊，瀝干菇塊表面水分或油分，冷卻至室溫，經(jīng)真空冷凍干燥后粉碎、過40 目篩，得菇粉備用。

1.3.2 營(yíng)養(yǎng)成分分析

1.3.2.1 多糖含量測(cè)定

將1 g菇粉溶于25 mL去離子水中，90 ℃提取1 h，離心，沉淀物再重復(fù)提取1 次。合并兩次離心上清液，稀釋定容至50 mL。參照GB/T 15672—2009《食用菌中總糖含量的測(cè)定》采用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量，用葡萄糖制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，在490 nm波長(zhǎng)處測(cè)定樣品吸光度。

1.3.2.2 總膳食纖維含量測(cè)定

總膳食纖維含量參照GB 5009.88—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定》采用酶重量法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2.3 蛋白質(zhì)含量測(cè)定

蛋白質(zhì)含量參照GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》采用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2.4 總酚含量測(cè)定

將1 g菇粉用50 mL體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液超聲輔助提取60 min，于4 ℃下8 000 r/min離心10 min，收集上清液并定容至50 mL。采用Folin-Ciocalteau法[31]測(cè)定總酚含量，以標(biāo)準(zhǔn)沒食子酸制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，總酚含量以每克樣品中所含沒食子酸質(zhì)量計(jì)。

1.3.2.5 麥角甾醇含量測(cè)定

1 g菇粉用20 倍無水甲醇在室溫下超聲輔助提取30 min，離心，沉淀重復(fù)提取1 次。合并2 次上清液，用甲醇補(bǔ)足至50 mL，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后進(jìn)行高效液相色譜測(cè)定[25]。色譜條件：SunFire C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱溫30 ℃，以甲醇作流動(dòng)相，流速1.0 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)282 nm。以峰面積-麥角甾醇標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.3 體外模擬胃腸消化法測(cè)定香菇中多糖、蛋白質(zhì)、總酚的生物利用度

參照Rodríguez-Roque等[32]的方法并予以適當(dāng)調(diào)整測(cè)定香菇中多糖、蛋白質(zhì)、總酚的生物利用度，所有酶儲(chǔ)備液均現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.3.3.1 體外模擬胃腸消化

模擬胃消化：將1 g菇粉溶于20 mL去離子水中，用6 mol/L HCl將pH值迅速調(diào)至2.0。加入胃蛋白酶使混合物中胃蛋白酶活力達(dá)到2 000 U/mL，在37 ℃、90 r/min恒溫水浴鍋中孵育2 h。將胃消化產(chǎn)物在冰浴中保持10 min以終止酶消化作用。同時(shí)進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)，其中一組胃消化產(chǎn)物在4 ℃下以8 000 r/min離心15 min，上清液（即胃消化組分）在-20 ℃下冷凍備用；另一組胃消化產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)行模擬腸消化實(shí)驗(yàn)。

模擬腸消化：用1 mol/L NaOH溶液將胃消化產(chǎn)物調(diào)整至pH 7.0，然后加入胰酶和膽汁提取物，使胰酶和膽汁 提取物在最終混合物中質(zhì)量濃度分別為13.37 mg/mL 和25 mg/mL。將混合物轉(zhuǎn)移到透析袋（截留分子質(zhì)量為7 000 Da）中，放入100 mL NaHCO3（0.1 mol/L、pH 7.0）緩沖液中，在37 ℃、90 r/min的恒溫水浴鍋中透析3 h，每1 h更換一次緩沖液，并收集所有透過緩沖液。將腸消化產(chǎn)物冰浴10 min，以停止胰酶消化。模擬腸消化后得到兩個(gè)組分：透析截留液對(duì)應(yīng)未消化組分，被認(rèn)為是未被消化吸收的物質(zhì)；透析透過液對(duì)應(yīng)腸消化組分，被認(rèn)為是可被吸收的物質(zhì)。透析截留液在 4 ℃下以8 000 r/min離心15 min，上清液在-20 ℃下冷凍備用，剩余殘?jiān)鼮槟c消化殘余組分。體外模擬消化示意圖如圖1所示。

圖1 體外模擬胃腸道消化示意圖Fig.1 Flow chart of simulated gastrointestinal digestion in vitro

1.3.3.2 消化組分中多糖、蛋白質(zhì)、總酚含量的測(cè)定

消化組分多糖含量測(cè)定采用GB/T 15672—2009中的苯酚-硫酸法。蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[33]。總酚含量測(cè)定采用Folin-Ciocalteau法[31]。

1.3.3.3 生物利用度的計(jì)算

生物利用度是指是營(yíng)養(yǎng)成分被生物體特定部位吸收并利用的比例，各營(yíng)養(yǎng)成分經(jīng)胃腸消化后的生物利用度可按式（1）計(jì)算。

式中：w胃腸消化組分和w未消化組分分別指胃腸消化組分（以最終腸消化組分計(jì)）和未消化組分中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量/（mg/g）。

1.3.4 抗氧化活性測(cè)定

1.3.4.1 樣品的預(yù)處理

1 g菇粉加入25 倍體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液，在50 ℃超聲輔助提取30 min，6 000 r/min離心15 min，沉淀重復(fù)提取1 次。合并兩次上清液，定容至50 mL。根據(jù)提取物得率計(jì)算出提取液中提取物質(zhì)量濃度為7.20 mg/mL。將提取液稀釋至4 種質(zhì)量濃度（0.72、1.80、3.60、7.20 mg/mL），測(cè)定提取稀釋液的抗氧化活性。

1.3.4.2 DPPH自由基清除率的測(cè)定

DPPH自由基清除率的測(cè)定參考文獻(xiàn)[34]，將2 mL 0.1 mmol/L的DPPH-乙醇溶液和2 mL菇粉提取稀釋液混合，在室溫下于暗處放置30 min，以體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液作為空白對(duì)照，然后在517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。DPPH自由基的清除率按式（2）計(jì)算。

式中：A對(duì)照和A處理分別指空白對(duì)照樣品和處理樣品在517 nm波長(zhǎng)處的吸光度。

1.3.4.3 還原力的測(cè)定

還原力的測(cè)定參考文獻(xiàn)[34]，將2.5 mL磷酸鹽緩沖液（50 mmol/L、pH 7.0）、1 mL菇粉提取稀釋液、2.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鐵氰化鉀溶液混合，在50 ℃保持20 min。加入2.5 mL體積分?jǐn)?shù)10%三氯乙酸，1 500 r/min離心10 min。將2.5 mL離心上清液、2.5 mL去離子水、0.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%三氯化鐵溶液混合，在700 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以該吸光度表征還原力。

1.3.5 微觀結(jié)構(gòu)觀察

經(jīng)不同熱加工方式處理后將菇塊撈出，真空冷凍干燥24 h，取厚度小于5 mm的凍干樣品斷面，用導(dǎo)電膠固定后離子濺射噴金，置于環(huán)境掃描電子顯微鏡下觀察，電壓為20 kV，低真空模式，放大倍數(shù)為250。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（n＝3）。采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，利用單因素方差分析和事后多重比較法分析不同樣品的營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化活性的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，采用Pearson相關(guān)回歸檢驗(yàn)確定各指標(biāo)之間的相關(guān)性，P＜0.05被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱加工方式對(duì)香菇營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響

2.1.1 熱加工方式對(duì)香菇多糖含量的影響

多糖是香菇主要的營(yíng)養(yǎng)和生物活性成分之一。熱加工方式對(duì)香菇中多糖含量的影響見圖2。未加工香菇的多糖含量為144.56 mg/g（以干基計(jì)，下同），汽蒸處理后香菇多糖含量增加5.58%，而水煮、微波和油炸處理后多糖含量分別下降22.20%、6.82%和14.10%。其原因可能是在水煮和微波處理過程中，菇塊中的一些多糖溶解在水中， 因而導(dǎo)致其含量降低；汽蒸和高溫高壓處理因與水不直接接觸，故多糖沒有損失，而且高溫蒸汽破壞了香菇的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使多糖更容易被提取出來，因而測(cè)定值升高。油炸處理后因一些油滲入香菇組織內(nèi)部，造成香菇中脂肪質(zhì)量占比增加，導(dǎo)致包括多糖在內(nèi)的其他成分質(zhì)量占比下降；此外由于油脂覆蓋于細(xì)胞表面，阻礙了多糖的提取，也會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果降低。

圖2 熱加工方式對(duì)香菇中多糖含量的影響Fig.2 Effects of heat processing methods on polysaccharide content of L.edodes

2.1.2 熱加工方式對(duì)香菇總膳食纖維含量的影響

食用菌中的膳食纖維含量約占35%～70%，被認(rèn)為是膳食纖維的良好來源[35]。熱加工方式對(duì)香菇中總膳食纖維含量的影響如圖3所示。未加工香菇的總膳食纖維含量為622.25 mg/g，經(jīng)不同熱加工處理后總膳食纖維含量變化趨勢(shì)與多糖相似。汽蒸和高溫高壓處理后總膳食纖維含量分別增加6.65%和3.76%，而水煮、微波和油炸處理后總膳食纖維含量分別減少19.72%、14.88%和19.17%。其原因可能是在水煮和微波處理過程中，部分可溶性膳食纖維溶解在水中，導(dǎo)致總膳食纖維含量降低。此外，高溫處理可使一些結(jié)合態(tài)的膳食纖維發(fā)生分解，使其可溶性增強(qiáng)或在測(cè)定時(shí)易被酶分解，這也會(huì)導(dǎo)致總膳食纖維含量降低。

圖3 熱加工方式對(duì)香菇中總膳食纖維含量的影響Fig.3 Effects of heat processing methods on total dietary fiber content of L.edodes

2.1.3 熱加工方式對(duì)香菇蛋白質(zhì)含量的影響

食用菌中蛋白質(zhì)含量占10%～40%不等，且屬于優(yōu)質(zhì)蛋白[24]。香菇含有多種必需氨基酸，且必需氨基酸指數(shù)較高，接近標(biāo)準(zhǔn)蛋白（全雞蛋模式），尤其富含谷物食品中普遍缺乏的亮氨酸和賴氨酸[36]。熱加工方式對(duì)香菇中蛋白質(zhì)含量的影響見圖4，未加工香菇的蛋白質(zhì)含量為301.28 mg/g，所有處理方式均使香菇蛋白質(zhì)含量降低。其中，水煮和油炸使蛋白質(zhì)含量降低約25%，而微波、汽蒸和高溫高壓處理后香菇蛋白質(zhì)含量分別降低8.71%、6.29%和5.30%。在熱處理過程中，高溫使蛋白質(zhì)發(fā)生變性和降解，導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量降低[37]；此外， 部分蛋白質(zhì)和氨基酸溶解到加工介質(zhì)中也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的損失，這可能是水煮和油炸處理蛋白質(zhì)損失較多的原因。汽蒸和高溫高壓因未直接與水接觸，故蛋白質(zhì)損失較少。

圖4 熱加工方式對(duì)香菇中蛋白質(zhì)含量的影響Fig.4 Effects of heat processing methods on protein content of L.edodes

2.1.4 熱加工方式對(duì)香菇總酚含量的影響

熱加工方式對(duì)香菇總酚含量的影響見圖5。未加工香菇中的總酚含量為8.04 mg/g，經(jīng)水煮、油炸、微波處理后總酚含量分別減少36.57%、16.17%和7.96%。在水煮和油炸處理中總酚含量降低較多的原因可能是由于酚類化合物的浸出和變性。有研究表明，熱處理可以破壞食用菌的細(xì)胞基質(zhì)，提高酚類化合物的提取性，促進(jìn)結(jié)合型多酚的釋放，并在高溫下可形成容易降解的可溶性低分子質(zhì)量酚類化合物，最終導(dǎo)致總酚含量的降低[38]。另外，在水煮過程中，一些親水性酚類物質(zhì)可能從香菇中溶解釋放到沸水中[39-40]。汽蒸和高溫高壓處理使香菇總酚含量提高約15%，其原因可能是熱處理破壞了香菇的組織結(jié)構(gòu)，從而有利于結(jié)合型酚類物質(zhì)的釋放、降解和提取。

圖5 熱加工方式對(duì)香菇中總酚含量的影響Fig.5 Effects of heat processing methods on total phenolic content of L.edodes

2.1.5 熱加工方式對(duì)香菇麥角甾醇含量的影響

麥角甾醇經(jīng)紫外線照射后會(huì)轉(zhuǎn)化為VD2（麥角鈣化醇），這是從非動(dòng)物性食物中攝取VD2的重要途徑。香菇中麥角甾醇的含量遠(yuǎn)高于普通蔬菜，因此麥角甾醇是香菇的重要特征營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[41]。熱加工方式對(duì)香菇中麥角甾醇含量的影響見圖6，未加工香菇的麥角甾醇含量為2.25 mg/g，微波、汽蒸和高溫高壓處理對(duì)香菇麥角甾醇的含量無顯著影響，油炸導(dǎo)致其含量損失24.00%，而水煮使其含量升高30.22%。麥角甾醇不溶于水，可溶于油，因而在油炸過程中發(fā)生較多溶解損失。在水煮過程中，沸水會(huì)嚴(yán)重破壞香菇細(xì)胞壁，從而增加麥角甾醇的提取率，使其更易被人體消化吸收。

圖6 熱加工方式對(duì)香菇中麥角甾醇含量的影響Fig.6 Effects of heat processing methods on ergosterol content of L.edodes

2.2 熱加工方式對(duì)香菇多糖、蛋白質(zhì)和總酚生物利用度的影響

生物利用度是指營(yíng)養(yǎng)成分被人體消化吸收利用的程度，是評(píng)價(jià)食物營(yíng)養(yǎng)特性的重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)選取多糖、蛋白質(zhì)和總酚3 種香菇主要的營(yíng)養(yǎng)活性成分，采用體外模擬胃腸消化模型，研究熱加工方式對(duì)其消化吸收特性和生物利用度的影響。

2.2.1 熱加工方式對(duì)香菇多糖生物利用度的影響

如表1所示，未處理香菇多糖的生物利用度較低，經(jīng)熱加工處理后略有提升，尤其是高溫高壓組樣品生物利用度增幅較大。香菇中的多糖大多為非淀粉多糖，在胃腸道消化中不易被胰淀粉酶水解，故生物利用度較低。高溫處理破壞了香菇的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并可在一定程度上改變多糖的組成，因而提高了被淀粉酶水解的比例。不同熱加工方式處理后的香菇多糖含量與生物利用度的相關(guān)系數(shù)r為0.401（P＞0.05），二者的相關(guān)性較小，說明熱加工方式對(duì)香菇多糖的生物利用度影響較小。

表1 體外模擬胃腸消化過程中的香菇多糖含量和生物利用度Table 1 Polysaccharide content and bioavailability of L.edodes during simulated gastrointestinal digestion in vitro

2.2.2 熱加工方式對(duì)香菇蛋白質(zhì)生物利用度的影響

如表2所示，未加工香菇蛋白質(zhì)的生物利用度超過50%，經(jīng)熱加工處理后均顯著提高，尤其是水煮和油炸處理后香菇蛋白質(zhì)生物利用度增幅最大。熱處理可使蛋白質(zhì)水解和變性，使其在消化過程中更容易與酶反應(yīng)，從而提高其生物利用度。水煮和油炸對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響比其他方式大，對(duì)蛋白質(zhì)消化利用程度的影響也明顯高于其他方法。蛋白質(zhì)的消化率與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。有研究表明，與具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)（例如球形/顆粒狀蛋白質(zhì)）相比，具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)（例如線性/絲狀蛋白質(zhì)）更容易被消化[42]。高溫高壓處理組的胃消化組分中蛋白質(zhì)含量低于對(duì)照組和其他組，這可能與高溫高壓處理后香菇樣品中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與其他處理組不同有關(guān)，導(dǎo)致胃蛋白酶更難以對(duì)其水解。不同熱加工方式處理后的香菇蛋白質(zhì)含量與生物利用度的相關(guān)系數(shù)r為 -0.960（P＜0.01），二者呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明熱加工方式對(duì)香菇蛋白質(zhì)的生物利用度影響很大，熱加工能顯著促進(jìn)香菇蛋白質(zhì)被消化吸收。

表2 體外模擬胃腸消化過程中的香菇蛋白質(zhì)含量和生物利用度Table 2 Protein content and bioavailability of L.edodes during simulated gastrointestinal digestion in vitro

2.2.3 熱加工方式對(duì)香菇總酚生物利用度的影響

如表3所示，未加工香菇總酚的生物利用度較低，經(jīng)熱處理后不同程度提高，其中水煮和微波處理后香菇總酚生物利用度增幅較大。另外，所有香菇樣品的胃消化組分中總酚含量均較低，腸消化樣品中總酚含量較高，表明酚類物質(zhì)在模擬胃消化環(huán)境比較穩(wěn)定，而在模擬腸道消化環(huán)境中易被降解。有研究表明，酚類化合物對(duì)腸道中的弱堿性條件高度敏感，可被降解或轉(zhuǎn)化為其他化合物[43]。 不同熱加工方式處理后的香菇總酚含量與生物利用度的相關(guān)系數(shù)r為-0.704（P＞0.05），表明二者呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著，熱加工方式對(duì)香菇總酚的生物利用度影響較小。

表3 體外模擬胃腸消化過程中的香菇總酚含量和生物利用度Table 3 Total phenolic content and bioavailability of L.edodes during simulated gastrointestinal digestion in vitro

2.3 熱加工方式對(duì)香菇抗氧化活性的影響

香菇含有多酚、α-生育酚、多糖等抗氧化成分，具有較好的抗氧化活性[1]。熱加工方式對(duì)香菇DPPH自由基 清除率和還原力的影響分別見表4和表5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，香菇的抗氧化活性具有質(zhì)量濃度依賴性。在低質(zhì)量濃度條件下，汽蒸和高溫高壓處理較好地保留了香菇的DPPH自由基清除能力，甚至較對(duì)照組還略有提升，而水煮、油炸和微波處理后DPPH自由基清除能力損失較大；在高質(zhì)量濃度條件下，各組間DPPH自由基清除能力差異縮小。汽蒸和高溫高壓處理總體顯著提升了香菇的還原力（P＜0.05），而水煮、油炸和微波處理則總體顯著降低了香菇的還原力（P＜0.05）。

表4 熱加工方式對(duì)香菇DPPH自由基清除率的影響Table 4 Effects of heat processing methods on DPPH radical scavenging capacity of L.edodes

表5 熱加工方式對(duì)香菇還原力的影響Table 5 Effects of heat processing methods on reducing power of L.edodes

多糖、膳食纖維和酚類等物質(zhì)是賦予果蔬抗氧化能力的主要成分。如表6所示，不同熱加工方式處理后香菇的多糖、總膳食纖維、總酚含量與DPPH自由基清除率和還原力之間均呈顯著正相關(guān)，表明多糖、膳食纖維和酚類物質(zhì)是香菇的主要抗氧化成分，與文獻(xiàn)[24,44]報(bào)道一致。而蛋白質(zhì)和麥角甾醇含量與DPPH自由基清除率和還原力之間的相關(guān)性不顯著，表明香菇中蛋白質(zhì)和麥角甾醇含量對(duì)香菇的抗氧化活性影響很小。

表6 熱加工后的香菇營(yíng)養(yǎng)成分含量與抗氧化活性的相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis between nutrient contents and antioxidant activity of L.edodes after heat processing

2.4 熱加工方式對(duì)香菇微觀結(jié)構(gòu)的影響

采用環(huán)境掃描電子顯微鏡觀察了熱加工處理對(duì)香菇微觀結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果見圖7。未加工香菇內(nèi)部呈現(xiàn)均勻致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，細(xì)胞壁和質(zhì)膜結(jié)構(gòu)完整。經(jīng)熱加工處理后，香菇內(nèi)部的致密結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞壁變得松散甚至破裂，這可能導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變性和損失。經(jīng)水煮和微波這兩種以水為介質(zhì)的方式處理后，香菇結(jié)構(gòu)變得疏松，組織內(nèi)部的纖維交錯(cuò)、較為舒展。汽蒸和高溫高壓處理香菇的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有少許皺縮，這可能是在加熱過程中香菇中的水分發(fā)生蒸發(fā)，其多孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生毛細(xì)管收縮應(yīng)力所致[45]。油炸后的香菇內(nèi)部充滿了油脂，這可能是油炸過程中細(xì)胞破碎，使油脂浸入到細(xì)胞內(nèi)部所致[46]。

圖7 熱加工方式對(duì)香菇微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.7 Effects of heat processing methods on microstructure of L.edodes

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)所采用的熱加工方式按照熱傳導(dǎo)介質(zhì)可分為3 類：水煮和微波以水為介質(zhì)；汽蒸和高溫高壓以水蒸氣為介質(zhì)；油炸以植物油為介質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加熱介質(zhì)對(duì)香菇營(yíng)養(yǎng)成分的保留影響很大，水煮和油炸處理后營(yíng)養(yǎng)成分損失較大，而汽蒸和高溫高壓處理則營(yíng)養(yǎng)成分基本沒有損失，微波因用水量較少，其營(yíng)養(yǎng)成分損失也較水煮低。此外，熱加工處理對(duì)香菇營(yíng)養(yǎng)成分的實(shí)際影響還與菇塊大小、用水（油）量、加熱時(shí)間等有關(guān)。鑒于菇湯中含有大量水溶性營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)菇湯進(jìn)行有效回收利用很有必要。

適當(dāng)?shù)臒峒庸ぬ幚砟軌蛱岣呦愎侥承I(yíng)養(yǎng)成分的含量，尤其是總酚、多糖、麥角甾醇等經(jīng)汽蒸、高溫高壓或水煮處理后含量反而有所上升。

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物利用度受多種因素的影響，例如化學(xué)狀態(tài)、食物基質(zhì)、與其他成分的相互作用、抑制劑或輔因子的存在等，也與實(shí)驗(yàn)材料和方法有關(guān)[47]。本實(shí)驗(yàn)采用體外胃腸消化模型，利用纖維素透析膜研究香菇多糖、蛋白質(zhì)和總酚的生物利用度，研究結(jié)果具有一定的參考價(jià)值，但也存在一些局限性。該法通常會(huì)導(dǎo)致酚類化合物和多糖的生物利用度計(jì)算數(shù)值降低[44]。多糖和酚類化合物有可能與消化酶形成更高分子質(zhì)量的復(fù)合物，導(dǎo)致其無法通過透析膜。另外，透析袋內(nèi)部空間很小，也會(huì)影響化合物的滲透分布。此外，多糖、多酚和其他生物活性成分即使未被小腸吸收，仍可在腸道中發(fā)揮生理作用，如被腸道微生物代謝和發(fā)酵，從而增加其生物利用度，同時(shí)增強(qiáng)其生物活性[43-44]。

不同熱加工方式對(duì)香菇抗氧化活性的影響機(jī)制較為復(fù)雜。據(jù)報(bào)道，適當(dāng)熱處理后一些果蔬中的酚類等抗氧化物質(zhì)含量會(huì)增加，其抗氧化能力也會(huì)得到一定的增強(qiáng)[48-49]。本研究中汽蒸處理使香菇的還原力顯著增強(qiáng)，其原因可能是一些結(jié)合態(tài)的酚類物質(zhì)經(jīng)汽蒸后游離出來所致，因此適當(dāng)?shù)臒峒庸ぬ幚砜梢蕴岣呤澄锏目寡趸健?/p>

4 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)研究了水煮、微波、汽蒸、高溫高壓、油炸5 種熱加工方式對(duì)香菇營(yíng)養(yǎng)成分、生物利用度和抗氧化活性的影響，研究結(jié)果表明，水煮、油炸和微波處理會(huì)造成香菇營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化活性的顯著損失，而汽蒸和高溫高壓能較好地保留其營(yíng)養(yǎng)成分，甚至還會(huì)使部分營(yíng)養(yǎng)成分含量略有提升。水煮處理能顯著提高麥角甾醇含量。5 種處理都能提高香菇多糖、蛋白質(zhì)和總酚的生物利用度，其中水煮對(duì)蛋白質(zhì)和總酚生物利用度的提升效果最好，高溫高壓對(duì)多糖含量的提升效果最好。熱加工處理后的香菇抗氧化活性與其總酚含量呈極顯著相關(guān)。從營(yíng)養(yǎng)的角度考慮，汽蒸和高溫高壓處理效果較好；如采用水煮處理時(shí)則宜適當(dāng)減少加水量，并對(duì)菇湯進(jìn)行回收利用。本研究能夠?yàn)榭茖W(xué)合理地加工或烹飪香菇及其他食用菌提供一定的參考。