食品冻干机：不同干燥方式对香菇的影响！

    香菇属，又名冬菇、花菇、香蕈、香菌等，是的食药兼用菌。味道鲜美，香气沁人，营养丰富，富含蛋白质、矿物质、不饱和脂肪酸、多种维生素，素有“植物皇后”、“菇中*”的美誉。我国对香菇的认识较早，《本草纲目》认为香菇“甘、平、无毒”，《医林篡要》认为香菇“甘、寒、可托痘毒”，《日用本草》认为香菇“益气，不饥，治风破血”。现代研究表明，香菇不仅是美味佳肴，且具有降血脂、抗血栓，降胆固醇，防治肿瘤，增强免疫力，健胃、保肝等保健药用功能。

     目前，香菇干燥的主要方式为传统的自然晾晒和热风干燥，干燥时间长、外观品质、营养成分破坏较严重，传统干燥方式的缺点促使发展新型干燥技术。冷冻干燥是先将菇体中的水分冻成冰晶，在高真空下将冰直接汽化而除去，因脱水时的温度在冰点以下，故在脱水过程中不改变本身的固体骨架即物理结构，化学物质变化也很小。

     对香菇的热风干燥、冷冻干燥、膨化干燥等几种干燥工艺和干燥品质进行综合评价，旨在为开发不同产品如香菇粉、调味品、休闲食品等选择合适的干燥工艺方式提供理论依据。 　

　　试验方法 
　　1.3.1 原料前处理 选择菇盖中等大小、色泽自然、菇形完整、无病虫斑点的鲜菇，除掉沾附的杂质，用清水冲洗干净后自然晾干表面水分。分5份，每份500 g进行干燥处理。 
　　1.3.2 干燥工艺条件

（1）热风干燥工艺：香菇→前处理→热风干燥（电热恒温鼓风干燥箱60 ℃条件下干燥至香菇达到可安全储藏的安全含水率）→包装。

（2）冷冻干燥工艺：香菇→前处理→冷冻（-20 ℃）→冷冻干燥（上海拓纷厂家冷冻干燥机进行冷冻干燥）→包装。冷冻干燥条件：真空冷冻干燥冷阱温度为-45 ℃、真空度为0.01 kPa，auto 模式自动解析和干燥，干燥时间为36 h。

（3）膨化干燥工艺：膨化Ⅰ，香菇→前处理→预干燥→测水分，复水至40% →膨化干燥→包装；膨化Ⅱ，香菇→前处理→预干燥→测水分，复水至40% →冷冻→解冻→膨化干燥→包装；膨化Ⅲ：香菇→前处理→冷冻→预干燥→测水分，复水至40% →膨化干燥→包装。膨化干燥条件：在真空100 Pa条件下，升温至膨化温度105 ℃（表压力）保持5 min后泄压，管道中蒸汽不排出（自然降温），抽空处理60 min后，脉冲气压处理11次，干燥温度70～75 ℃，抽真空干燥时间150 min工艺进行。 
　　1.4 品质指标测定方法 
　　1.4.1 干燥后香菇水分测定 采用直接干燥法[15]。 
　　1.4.2 膨化效果测定 采用比容法，即用超细石英砂填埋的方法测定膨化产品的体积[16-17]。称取一定质量的香菇放入量筒中，倒入石英砂，没过香菇，读出量筒刻度记为V1，取出香菇再读石英砂体积数，记为V2。膨化效果用下式计算： 
　　膨化效果（ρ）= 
　　式中，m为香菇质量，g；V1为香菇与石英砂总体积，mL；V2为石英砂体积，mL。 
　　1.4.3 色泽测定 采用色彩色差计直接测定[18]。仪器白板色泽为标准，依亨特表色系统测量不同干燥工艺处理的香菇明度指数L、色品指数a、b。其中L表示黑白（亮暗），范围从0（黑）到100（白）；a表示红绿，b表示黄蓝。用亮度指数（L）间接反映色泽好坏，色泽（L）值越大，说明产品颜色越好。 
　　1.4.4 脆度测定 采用TA.XT.plus型物性测定仪进行质构（硬度）测定，参照毕金峰等[17]的方法。测试模式为：下压过程中测量力；测试前速度：5 mm・s-1；测试速度：1 mm・s-1；测试后速度：2 mm・s-1；测试距离：15 mm；数据采集速率：500次・s-1；阈值：5 g；探头：球型P/100。线性距离即代表酥脆性，线性距离越大，说明酥性越好；峰值表示硬度。 
　　1.4.5 复水性测定 参照王荣梅[19]方法，分别向200 mL烧杯注入100 mL蒸馏水，称一定质量（不同工艺称取质量相同）的香菇没入其中，15 min后取出，置于筛篓上沥去表面水分，称质量。 
　　复水比（ R） = 
　　式中，mf表示复水后样品质量；mg表示复水前样品质量。 
　　1.4.6 粉碎度测定 把各种不同处理的香菇放入粉碎机中相同条件下粉碎，过孔径0.19 mm的筛，分别称量筛上与筛下质量，按以下公式计算粉碎度，粉碎度越大，粉碎效果越好。 
　　粉碎度=筛下质量/总质量×100% 
　　1.4.7 香菇多糖测定 采用苯酚―硫酸法[20-21]。 
　　（1）样液制备：将制备的香菇成品用粉碎机粉碎，经孔径0.19 mm的筛，准确称取5.000 g于锥形瓶，按料液比1∶20向锥形瓶内加入100 mL水，然后将样品一并放入90 ℃水浴锅中浸提3 h，冷却，4 000 r・min-1离心10 min，取上清液10 mL于100 mL容量瓶中定容，备用。 
　　（2）标准曲线绘制：准确吸取1 mg・mL-1葡萄糖标准溶液1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL置于50 mL容量瓶定容。分别吸取该系列溶液2 mL于具塞试管中，各加入苯酚试液1 mL，摇匀，迅速加入浓硫酸5 mL，放置5 min后，置于沸水浴，加热60 min，冷却后于490 nm比色，绘制标准曲线。得到曲线方程为y=0.261 8x+0.034 52，R2=0.999 6。 
　　（3）香菇多糖的含量测定：取样液1 mL，于50 mL容量瓶中定容，按（2）方法测定吸光度，计算含量。 
　　多糖含量（%）=c×N×10-4 
　　式中，c为从回归方程求得的多糖浓度，ppm；N为稀释倍数；为将ppm换算为%的系数。 
　　1.4.8 感官评价 由10名经过培训的感官评价员对经不同方式干燥的香菇进行感官评分，主要包括外观、质地、风味和总体可接受性（OAA）。感官评价采用9分制，平均分低于5，该样品不可接受，表1为具体的感官评分标准。 
　　2 结果与分析 　　

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储藏的安全含水率（≤13%）所需时间分别为：热风干燥24 h，冷冻干燥36 h，膨化干燥工艺仅215 min。说明在此试验条件下，膨化干燥脱水速度快，脱水效果好。由于膨化是利用相变和气体的热压效应原理，使被加工物料内部的液体迅速升温汽化，干燥速度快。3种不同膨化预处理中Ⅱ组先经冷冻再膨化干燥的含水量低，由于膨化干燥条件一样，说明Ⅱ流程脱水速度快。 
　　2.2 不同干燥工艺对膨化效果的影响 
　　在不同干燥方式和工艺下，香菇的膨化效果。由膨化效果计算公式知，越小膨化效果越好，热风干燥、冷冻干燥、膨化Ⅰ、膨化Ⅱ、膨化Ⅲ的值依次为：0.495，0.092，0.295，0.265， 0.393，即膨化效果依次为冷冻干燥>膨化干燥Ⅱ>膨化Ⅰ>膨化Ⅲ>热风干燥。冷冻干燥膨化*高于热风干燥及膨化干燥（P<0.05），由于冷冻干燥是先将香菇体中的水分冻成冰晶，在高真空下将冰直接汽化除去，体积不发生变化，与新鲜香菇体积基本相同。膨化干燥几种方式中Ⅰ和Ⅱ之间无差异，与Ⅲ差异显著（P<0.05），其中Ⅱ处理组膨化效果较好。 
　　2.3 不同工艺对香菇色泽的影响 
　　不同干燥方式下香菇色泽参数值，可知3种干燥方式颜色由浅到深（即L值由大到小）依次为：冷冻干燥、膨化干燥Ⅰ、膨化干燥Ⅱ、热风干燥、膨化干燥Ⅲ。其中冷冻干燥L值大，产品颜色好；膨化干燥Ⅲ的色泽颜色黑，说明膨化处理工艺中进行先冷冻后预干燥褐变明显，质地变化较大，对产品色泽影响较大。 
　　2.4 不同工艺对香菇质构的影响 
　　不同干燥方式和工艺条件对香菇质构的影响，可以看出不同干燥方式下峰值和线性距离由大到小依次为膨化干燥、热风干燥、冷冻干燥，说明膨化干燥产品硬度、酥脆性好。可能由于膨化是利用相变和气体的热压效应原理，使被加工物料内部的液体迅速升温汽化、增压膨胀，同时依靠气体的膨胀力，带动组分中高分子物质的结构变性，从而使之成为具有网状组织、多孔状物质的过程。3种膨化工艺线性距离和大值由大到小依次为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ，说明膨化工艺Ⅱ处理较好。 
　　2.5 不同工艺对香菇复水性的影响 
　　不同干燥方式和工艺下香菇复水性的测定结果，可知冷冻干燥复水比大为4.63，膨化干燥次之，热风干燥小仅为1.29。采用SPSS18.0数据处理软件对结果进行分析，3种干燥方式复水比差异显著（P<0.05），3种膨化工艺之间差异不显著（P >0.05）。由于复水速率与香菇质量、体积即与水接触面积有关，相同质量的香菇冷冻处理时的体积大，可能是原因之一。通过香菇的复水性可以预测它的溶解性、可冲调性，为后续产品深加工提供参考。 
　　2.6 不同工艺对粉碎效果的影响 
　　不同干燥方式对香菇粉碎度的影响如图3所示。粉碎度越大，粉碎效果越好，可看出冷冻干燥粉碎效果好，达到84.43%，膨化干燥次之，热风干燥小，3种干燥方式之间差异显著（P<0.05）。3种膨化干燥工艺中Ⅱ与Ⅲ差异不显著（P >0.05），而与Ⅰ有显著差异。可能由于采用冷冻干燥的香菇柄也能够粉碎的很细碎，可以通过筛子，而膨化处理的香菇菇盖很容易粉碎并且颗粒很微小，但菇柄质地坚硬不易粉碎，进而导致总的粉碎效果次于冷冻干燥。 

　　2.7 不同干燥工艺对香菇多糖含量的影响 
　　综合以上检测指标分析结果知，3种膨化工艺中Ⅱ处理效果好，仅选该组与另外两种干燥方式比较多糖含量，结果所示。采用数据处理软件对结果进行分析，各干燥工艺的多糖含量无显著差异（P >0.05）。由于这几种物理工艺处理并不会造成香菇多糖的损失，多糖含量从数值上由高到低依次为膨化干燥2.81%，冷冻干燥2.51%，热风干燥2.49%。说明经膨化干燥的香菇多糖溶出量稍高，这可能是因为膨化干燥时造成细胞的瞬间膨胀、破裂使多糖释放出来。 
　　2.8 感官评价 
　　根据表1中具体感官评价标准，对香菇的外观、质地、风味和总体可接受性进行评价。采用9分制，分数越高，评价越好，香菇的感官品质越好。由表4可以看出，除冷冻干燥的外观评分较高外，膨化干燥的香菇在质地、风味、总体可接受性方面的评分均高于热风干燥及冷冻干燥。其中膨化干燥的香菇香气为浓厚纯正，芳香扑鼻，菇体表面平整，色泽均匀，质地松脆；热风干燥香味次之；冷冻干燥还保留新鲜香菇的气味，芳香味淡。3种干燥方式虽然外观、质地和风味各有差异，但总体可接受性评分均在5.0以上，即都在人们的可接受范围内。 
　　3 结论与讨论 
　　笔者以新鲜香菇为原料，采用热风干燥、冷冻干燥、膨化干燥等几种不同干燥工艺对其进行干燥处理，通过对香菇干燥后的品质进行综合评价，得出经不同干燥工艺处理的香菇品质有较大差异，其中冷冻干燥的香菇在颜色、膨化效果、复水性方面较好；

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