食品凍干機(jī)：不同干燥方式對(duì)香菇的影響

食品凍干機(jī)：不同干燥方式對(duì)香菇的影響！

    香菇屬，又名冬菇、花菇、香蕈、香菌等，是的食藥兼用菌。味道鮮美，香氣沁人，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、不飽和脂肪酸、多種維生素，素有“植物皇后”、“菇中*”的美譽(yù)。我國(guó)對(duì)香菇的認(rèn)識(shí)較早，《本草綱目》認(rèn)為香菇“甘、平、無(wú)毒”，《醫(yī)林篡要》認(rèn)為香菇“甘、寒、可托痘毒”，《日用本草》認(rèn)為香菇“益氣，不饑，治風(fēng)破血”?，F(xiàn)代研究表明，香菇不僅是美味佳肴，且具有降血脂、抗血栓，降膽固醇，防治腫瘤，增強(qiáng)免疫力，健胃、保肝等保健藥用功能。

     目前，香菇干燥的主要方式為傳統(tǒng)的自然晾曬和熱風(fēng)干燥，干燥時(shí)間長(zhǎng)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分破壞較嚴(yán)重，傳統(tǒng)干燥方式的缺點(diǎn)促使發(fā)展新型干燥技術(shù)。冷凍干燥是先將菇體中的水分凍成冰晶，在高真空下將冰直接汽化而除去，因脫水時(shí)的溫度在冰點(diǎn)以下，故在脫水過(guò)程中不改變本身的固體骨架即物理結(jié)構(gòu)，化學(xué)物質(zhì)變化也很小。

     對(duì)香菇的熱風(fēng)干燥、冷凍干燥、膨化干燥等幾種干燥工藝和干燥品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在為開(kāi)發(fā)不同產(chǎn)品如香菇粉、調(diào)味品、休閑食品等選擇合適的干燥工藝方式提供理論依據(jù)。 　

　　試驗(yàn)方法 
　　1.3.1 原料前處理 選擇菇蓋中等大小、色澤自然、菇形完整、無(wú)病蟲(chóng)斑點(diǎn)的鮮菇，除掉沾附的雜質(zhì)，用清水沖洗干凈后自然晾干表面水分。分5份，每份500 g進(jìn)行干燥處理。 
　　1.3.2 干燥工藝條件

（1）熱風(fēng)干燥工藝：香菇→前處理→熱風(fēng)干燥（電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱60 ℃條件下干燥至香菇達(dá)到可安全儲(chǔ)藏的安全含水率）→包裝。

（2）冷凍干燥工藝：香菇→前處理→冷凍（-20 ℃）→冷凍干燥（上海拓紛廠家冷凍干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥）→包裝。冷凍干燥條件：真空冷凍干燥冷阱溫度為-45 ℃、真空度為0.01 kPa，auto 模式自動(dòng)解析和干燥，干燥時(shí)間為36 h。

（3）膨化干燥工藝：膨化Ⅰ，香菇→前處理→預(yù)干燥→測(cè)水分，復(fù)水至40% →膨化干燥→包裝；膨化Ⅱ，香菇→前處理→預(yù)干燥→測(cè)水分，復(fù)水至40% →冷凍→解凍→膨化干燥→包裝；膨化Ⅲ：香菇→前處理→冷凍→預(yù)干燥→測(cè)水分，復(fù)水至40% →膨化干燥→包裝。膨化干燥條件：在真空100 Pa條件下，升溫至膨化溫度105 ℃（表壓力）保持5 min后泄壓，管道中蒸汽不排出（自然降溫），抽空處理60 min后，脈沖氣壓處理11次，干燥溫度70～75 ℃，抽真空干燥時(shí)間150 min工藝進(jìn)行。 
　　1.4 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法 
　　1.4.1 干燥后香菇水分測(cè)定 采用直接干燥法[15]。 
　　1.4.2 膨化效果測(cè)定 采用比容法，即用超細(xì)石英砂填埋的方法測(cè)定膨化產(chǎn)品的體積[16-17]。稱取一定質(zhì)量的香菇放入量筒中，倒入石英砂，沒(méi)過(guò)香菇，讀出量筒刻度記為V1，取出香菇再讀石英砂體積數(shù)，記為V2。膨化效果用下式計(jì)算： 
　　膨化效果（ρ）= 
　　式中，m為香菇質(zhì)量，g；V1為香菇與石英砂總體積，mL；V2為石英砂體積，mL。 
　　1.4.3 色澤測(cè)定 采用色彩色差計(jì)直接測(cè)定[18]。儀器白板色澤為標(biāo)準(zhǔn)，依亨特表色系統(tǒng)測(cè)量不同干燥工藝處理的香菇明度指數(shù)L、色品指數(shù)a、b。其中L表示黑白（亮暗），范圍從0（黑）到100（白）；a表示紅綠，b表示黃藍(lán)。用亮度指數(shù)（L）間接反映色澤好壞，色澤（L）值越大，說(shuō)明產(chǎn)品顏色越好。 
　　1.4.4 脆度測(cè)定 采用TA.XT.plus型物性測(cè)定儀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)（硬度）測(cè)定，參照畢金峰等[17]的方法。測(cè)試模式為：下壓過(guò)程中測(cè)量力；測(cè)試前速度：5 mm?s-1；測(cè)試速度：1 mm?s-1；測(cè)試后速度：2 mm?s-1；測(cè)試距離：15 mm；數(shù)據(jù)采集速率：500次?s-1；閾值：5 g；探頭：球型P/100。線性距離即代表酥脆性，線性距離越大，說(shuō)明酥性越好；峰值表示硬度。 
　　1.4.5 復(fù)水性測(cè)定 參照王榮梅[19]方法，分別向200 mL燒杯注入100 mL蒸餾水，稱一定質(zhì)量（不同工藝稱取質(zhì)量相同）的香菇?jīng)]入其中，15 min后取出，置于篩簍上瀝去表面水分，稱質(zhì)量。 
　　復(fù)水比（ R） = 
　　式中，mf表示復(fù)水后樣品質(zhì)量；mg表示復(fù)水前樣品質(zhì)量。 
　　1.4.6 粉碎度測(cè)定 把各種不同處理的香菇放入粉碎機(jī)中相同條件下粉碎，過(guò)孔徑0.19 mm的篩，分別稱量篩上與篩下質(zhì)量，按以下公式計(jì)算粉碎度，粉碎度越大，粉碎效果越好。 
　　粉碎度=篩下質(zhì)量/總質(zhì)量×100% 
　　1.4.7 香菇多糖測(cè)定 采用苯酚―硫酸法[20-21]。 
　?。?）樣液制備：將制備的香菇成品用粉碎機(jī)粉碎，經(jīng)孔徑0.19 mm的篩，準(zhǔn)確稱取5.000 g于錐形瓶，按料液比1∶20向錐形瓶?jī)?nèi)加入100 mL水，然后將樣品一并放入90 ℃水浴鍋中浸提3 h，冷卻，4 000 r?min-1離心10 min，取上清液10 mL于100 mL容量瓶中定容，備用。 
　?。?）標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：準(zhǔn)確吸取1 mg?mL-1葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL置于50 mL容量瓶定容。分別吸取該系列溶液2 mL于具塞試管中，各加入苯酚試液1 mL，搖勻，迅速加入濃硫酸5 mL，放置5 min后，置于沸水浴，加熱60 min，冷卻后于490 nm比色，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到曲線方程為y=0.261 8x+0.034 52，R2=0.999 6。 
　　（3）香菇多糖的含量測(cè)定：取樣液1 mL，于50 mL容量瓶中定容，按（2）方法測(cè)定吸光度，計(jì)算含量。 
　　多糖含量（%）=c×N×10-4 
　　式中，c為從回歸方程求得的多糖濃度，ppm；N為稀釋倍數(shù)；為將ppm換算為%的系數(shù)。 
　　1.4.8 感官評(píng)價(jià) 由10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的感官評(píng)價(jià)員對(duì)經(jīng)不同方式干燥的香菇進(jìn)行感官評(píng)分，主要包括外觀、質(zhì)地、風(fēng)味和總體可接受性（OAA）。感官評(píng)價(jià)采用9分制，平均分低于5，該樣品不可接受，表1為具體的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。 
　　2 結(jié)果與分析 　　

2.1 不同干燥方式的干燥效率 
　　不同干燥方式干燥香菇至可安全儲(chǔ)藏的安全含水率（≤13%）所需時(shí)間分別為：熱風(fēng)干燥24 h，冷凍干燥36 h，膨化干燥工藝僅215 min。說(shuō)明在此試驗(yàn)條件下，膨化干燥脫水速度快，脫水效果好。由于膨化是利用相變和氣體的熱壓效應(yīng)原理，使被加工物料內(nèi)部的液體迅速升溫汽化，干燥速度快。3種不同膨化預(yù)處理中Ⅱ組先經(jīng)冷凍再膨化干燥的含水量低，由于膨化干燥條件一樣，說(shuō)明Ⅱ流程脫水速度快。 
　　2.2 不同干燥工藝對(duì)膨化效果的影響 
　　在不同干燥方式和工藝下，香菇的膨化效果。由膨化效果計(jì)算公式知，越小膨化效果越好，熱風(fēng)干燥、冷凍干燥、膨化Ⅰ、膨化Ⅱ、膨化Ⅲ的值依次為：0.495，0.092，0.295，0.265， 0.393，即膨化效果依次為冷凍干燥>膨化干燥Ⅱ>膨化Ⅰ>膨化Ⅲ>熱風(fēng)干燥。冷凍干燥膨化*高于熱風(fēng)干燥及膨化干燥（P<0.05），由于冷凍干燥是先將香菇體中的水分凍成冰晶，在高真空下將冰直接汽化除去，體積不發(fā)生變化，與新鮮香菇體積基本相同。膨化干燥幾種方式中Ⅰ和Ⅱ之間無(wú)差異，與Ⅲ差異顯著（P<0.05），其中Ⅱ處理組膨化效果較好。 
　　2.3 不同工藝對(duì)香菇色澤的影響 
　　不同干燥方式下香菇色澤參數(shù)值，可知3種干燥方式顏色由淺到深（即L值由大到?。┮来螢椋豪鋬龈稍?、膨化干燥Ⅰ、膨化干燥Ⅱ、熱風(fēng)干燥、膨化干燥Ⅲ。其中冷凍干燥L(fēng)值大，產(chǎn)品顏色好；膨化干燥Ⅲ的色澤顏色黑，說(shuō)明膨化處理工藝中進(jìn)行先冷凍后預(yù)干燥褐變明顯，質(zhì)地變化較大，對(duì)產(chǎn)品色澤影響較大。 
　　2.4 不同工藝對(duì)香菇質(zhì)構(gòu)的影響 
　　不同干燥方式和工藝條件對(duì)香菇質(zhì)構(gòu)的影響，可以看出不同干燥方式下峰值和線性距離由大到小依次為膨化干燥、熱風(fēng)干燥、冷凍干燥，說(shuō)明膨化干燥產(chǎn)品硬度、酥脆性好?？赡苡捎谂蚧抢孟嘧兒蜌怏w的熱壓效應(yīng)原理，使被加工物料內(nèi)部的液體迅速升溫汽化、增壓膨脹，同時(shí)依靠氣體的膨脹力，帶動(dòng)組分中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性，從而使之成為具有網(wǎng)狀組織、多孔狀物質(zhì)的過(guò)程。3種膨化工藝線性距離和大值由大到小依次為Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ，說(shuō)明膨化工藝Ⅱ處理較好。 
　　2.5 不同工藝對(duì)香菇復(fù)水性的影響 
　　不同干燥方式和工藝下香菇復(fù)水性的測(cè)定結(jié)果，可知冷凍干燥復(fù)水比大為4.63，膨化干燥次之，熱風(fēng)干燥小僅為1.29。采用SPSS18.0數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，3種干燥方式復(fù)水比差異顯著（P<0.05），3種膨化工藝之間差異不顯著（P >0.05）。由于復(fù)水速率與香菇質(zhì)量、體積即與水接觸面積有關(guān)，相同質(zhì)量的香菇冷凍處理時(shí)的體積大，可能是原因之一。通過(guò)香菇的復(fù)水性可以預(yù)測(cè)它的溶解性、可沖調(diào)性，為后續(xù)產(chǎn)品深加工提供參考。 
　　2.6 不同工藝對(duì)粉碎效果的影響 
　　不同干燥方式對(duì)香菇粉碎度的影響如圖3所示。粉碎度越大，粉碎效果越好，可看出冷凍干燥粉碎效果好，達(dá)到84.43%，膨化干燥次之，熱風(fēng)干燥小，3種干燥方式之間差異顯著（P<0.05）。3種膨化干燥工藝中Ⅱ與Ⅲ差異不顯著（P >0.05），而與Ⅰ有顯著差異。可能由于采用冷凍干燥的香菇柄也能夠粉碎的很細(xì)碎，可以通過(guò)篩子，而膨化處理的香菇菇蓋很容易粉碎并且顆粒很微小，但菇柄質(zhì)地堅(jiān)硬不易粉碎，進(jìn)而導(dǎo)致總的粉碎效果次于冷凍干燥。 

　　2.7 不同干燥工藝對(duì)香菇多糖含量的影響 
　　綜合以上檢測(cè)指標(biāo)分析結(jié)果知，3種膨化工藝中Ⅱ處理效果好，僅選該組與另外兩種干燥方式比較多糖含量，結(jié)果所示。采用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，各干燥工藝的多糖含量無(wú)顯著差異（P >0.05）。由于這幾種物理工藝處理并不會(huì)造成香菇多糖的損失，多糖含量從數(shù)值上由高到低依次為膨化干燥2.81%，冷凍干燥2.51%，熱風(fēng)干燥2.49%。說(shuō)明經(jīng)膨化干燥的香菇多糖溶出量稍高，這可能是因?yàn)榕蚧稍飼r(shí)造成細(xì)胞的瞬間膨脹、破裂使多糖釋放出來(lái)。 
　　2.8 感官評(píng)價(jià) 
　　根據(jù)表1中具體感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)香菇的外觀、質(zhì)地、風(fēng)味和總體可接受性進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用9分制，分?jǐn)?shù)越高，評(píng)價(jià)越好，香菇的感官品質(zhì)越好。由表4可以看出，除冷凍干燥的外觀評(píng)分較高外，膨化干燥的香菇在質(zhì)地、風(fēng)味、總體可接受性方面的評(píng)分均高于熱風(fēng)干燥及冷凍干燥。其中膨化干燥的香菇香氣為濃厚純正，芳香撲鼻，菇體表面平整，色澤均勻，質(zhì)地松脆；熱風(fēng)干燥香味次之；冷凍干燥還保留新鮮香菇的氣味，芳香味淡。3種干燥方式雖然外觀、質(zhì)地和風(fēng)味各有差異，但總體可接受性評(píng)分均在5.0以上，即都在人們的可接受范圍內(nèi)。 
　　3 結(jié)論與討論 
　　筆者以新鮮香菇為原料，采用熱風(fēng)干燥、冷凍干燥、膨化干燥等幾種不同干燥工藝對(duì)其進(jìn)行干燥處理，通過(guò)對(duì)香菇干燥后的品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出經(jīng)不同干燥工藝處理的香菇品質(zhì)有較大差異，其中冷凍干燥的香菇在顏色、膨化效果、復(fù)水性方面較好；

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