金針菇干燥工藝研究

摘要：研究了鮮金針菇[Flammulina velutiper（Fr.） Sing.]殺青方法及干燥工藝，比較了不同殺青方法和干燥工藝對(duì)金針菇品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，漂燙、蒸氣和微波殺青處理15 s均可以抑制多酚氧化酶活性；熱風(fēng)干燥溫度50 ℃、裝載高度1.0 cm時(shí)金針菇干燥速度較快，品質(zhì)較好；采用DSC法測(cè)定金針菇菇柄和菇帽的共晶點(diǎn)分別為-16.5、-18.8 ℃，共熔點(diǎn)分別為-1.7、-1.4 ℃；不同殺青處理冷凍干燥過(guò)程中金針菇水分含量變化情況不同，凍干22 h時(shí)，水分含量為漂燙殺青<鮮樣<蒸氣殺青<微波殺青；不同干燥工藝得到的金針菇品質(zhì)分析中，凍干樣品品質(zhì)最好，其次是變溫?zé)犸L(fēng)干燥樣品；綜合成本因素，變溫干燥是處理金針菇經(jīng)濟(jì)可靠的方法。

關(guān)鍵詞：金針菇[Flammulina velutiper（Fr.） Sing.]；熱風(fēng)干燥；冷凍干燥；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S646.1+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）07-1673-04

金針菇[Flammulina velutiper（Fr.） Sing.]是一種常見(jiàn)的食用菌，也是目前工廠化栽培最成功的食用真菌，其菌蓋滑嫩、味美適口、營(yíng)養(yǎng)豐富，是涼拌菜和火鍋的上好食材。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，金針菇工廠化栽培規(guī)模越來(lái)越大，2003年全國(guó)金針菇日產(chǎn)量?jī)H40 t，2013年達(dá)到2 679 t，呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[1]。與此相對(duì)，金針菇價(jià)格下降較多，2010年10月金針菇批發(fā)價(jià)平均為8元/kg，2014年10月批發(fā)價(jià)平均為5.4元/kg左右，接近生產(chǎn)成本[2，3]。農(nóng)產(chǎn)品加工是調(diào)節(jié)農(nóng)產(chǎn)品供求關(guān)系的有效手段，進(jìn)行金針菇深加工是解決產(chǎn)業(yè)效益低下的重要措施。目前，金針菇的科研集中在菌種選育和栽培模式上，深加工技術(shù)研究嚴(yán)重不足，特別是干燥技術(shù)的系統(tǒng)研究鮮見(jiàn)報(bào)道，而干燥技術(shù)往往是進(jìn)行產(chǎn)品深加工的第一步。本試驗(yàn)主要通過(guò)金針菇殺青技術(shù)、熱風(fēng)干燥技術(shù)和冷凍干燥技術(shù)研究比較不同干燥方式對(duì)金針菇品質(zhì)的影響，以期為金針菇深加工產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：金針菇，采購(gòu)于武漢市武商量販超市。

儀器：SCIENTZ-19N型冷凍干燥機(jī)（寧波新芝生物科技股份有限公司）；TU-1810型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；DSC200F3型差式熱掃描儀（德國(guó)耐馳科學(xué)儀器公司），SC-80C型色差儀（北京康光儀器有限公司）等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同殺青方式對(duì)金針菇多酚氧化酶的影響 稱取3份金針菇，各20 g，去除底部夾帶的培養(yǎng)料，分別用漂燙殺青、蒸氣殺青、微波殺青3種殺青方法處理，測(cè)定處理不同時(shí)間（0、10、15、20、25 s）金針菇多酚氧化酶的活性，每個(gè)處理均3次重復(fù)。

1.2.2 金針菇熱風(fēng)干燥

1）不同干燥溫度對(duì)金針菇含水量的影響。金針菇殺青處理后，在相同裝載量條件下，將干燥溫度設(shè)定為50、70、90 ℃，測(cè)定不同干燥溫度的物料質(zhì)量，計(jì)算其含水量。

2）不同裝載量對(duì)金針菇含水量的影響。金針菇殺青處理后，在相同脫水溫度下，將干燥盤中金針菇厚度控制為0.5、1.0、2.0 cm，測(cè)定不同裝載量的物料質(zhì)量，計(jì)算其含水量。

3）變溫烘干對(duì)金針菇品質(zhì)的影響。始溫35 ℃，以5 ℃/h的溫度升溫，至60 ℃條件下保持1 h，再以5 ℃/h的速度降溫至50 ℃，烘干至恒重時(shí)取出備用，分析變溫烘干對(duì)金針菇品質(zhì)的影響。

1.2.3 金針菇真空冷凍干燥

1）金針菇共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)的測(cè)定[4]：采用差式熱掃描儀（DSC）法。掃描溫度設(shè)定為20～-40 ℃，-40～40 ℃（先降溫后升溫），溫度變化速度為10 ℃/min，-40 ℃停留1 min。

2）根據(jù)得到的金針菇共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)設(shè)定預(yù)凍溫度和加熱溫度，每個(gè)處理樣品200 g，厚度1.0 cm，測(cè)定不同真空冷凍干燥時(shí)間的金針菇質(zhì)量，計(jì)算不同時(shí)間物料的含水量。

1.2.4 干燥金針菇品質(zhì)分析 測(cè)定不同殺青及干燥方式下得到的干燥金針菇的色差值、還原糖含量、多糖含量、維生素C含量和復(fù)水比。

1.3 測(cè)定方法

色差值采用色差儀測(cè)定，以黑筒調(diào)為0，標(biāo)準(zhǔn)白板調(diào)為100，檢測(cè)干燥金針菇的反射色差，記錄物料黑白度（L*值）；含水量采用烘干法測(cè)定，將樣品放在鼓風(fēng)烘箱中于90 ℃下烘干到恒重；還原糖含量測(cè)定采用3，5-二硝基水楊酸比色法[5]；維生素C含量測(cè)定采用紅菲羅啉反應(yīng)法[6]；多酚氧化酶活性測(cè)定參照孫月娥等[7]的方法。多糖含量測(cè)定采用硫酸苯酚法[8]。復(fù)水比測(cè)定：取10 g干樣于錐形瓶中，加入500 mL 50 ℃去離子水。每隔30 min測(cè)定并記錄一次金針菇質(zhì)量，至恒重為止，計(jì)算公式如下：

X=■

式中，X為復(fù)水比；m為恒重后金針菇質(zhì)量（g）；M為金針菇干樣質(zhì)量（g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同殺青方式及殺青時(shí)間對(duì)金針菇多酚氧化酶活性的影響

由圖1可知，蒸氣和微波殺青處理15 s，漂燙殺青處理20 s后，金針菇多酚氧化酶失活。多酚氧化酶是導(dǎo)致金針菇褐變的主要酶之一，其活性可以反映出殺青的效果，研究表明，3種殺青方式均可鈍化物料中的多酚氧化酶。

2.2 金針菇熱風(fēng)干燥工藝研究

由圖2可知，金針菇脫水速度與脫水溫度呈正相關(guān)，90 ℃干燥溫度處理含水量減少最快，烘干至恒重需5 h左右，50 ℃最慢，烘干至恒重需12 h，70 ℃含水量減少速度在兩者之間；90 ℃烘干至恒重時(shí)，物料顏色最深（L*=35.16），其次是70 ℃（L*=36.26），50 ℃烘干的物料顏色較淺（L*=40.49）。

圖3反映了不同裝載量對(duì)金針菇含水量的影響，裝載厚度為0.5 cm時(shí)烘干至恒重需6 h，裝載厚度為1.0 cm時(shí)需8 h；裝載厚度為2.0 cm，烘干16 h時(shí)，金針菇含水量在20.6%，干燥速度較慢，可能是一方面金針菇含水量和裝載量有關(guān)；另一方面，金針菇干燥時(shí)易在表面形成硬痂，阻止了內(nèi)部水分向表面的擴(kuò)散。

從圖2和圖3可以看出，金針菇脫水分為快速脫水期和緩慢脫水期兩個(gè)階段，快速脫水期即烘干前期水分蒸發(fā)快，緩慢脫水期即含水量逐漸下降直至恒重。在烘干過(guò)程中，金針菇表面水和細(xì)胞間自由水首先蒸發(fā)，然后為細(xì)胞內(nèi)自由水。細(xì)胞外水分遷移距離短，因此前期蒸發(fā)快，細(xì)胞內(nèi)水分蒸發(fā)必須經(jīng)過(guò)疏水細(xì)胞膜，因此蒸發(fā)速度慢，隨水分蒸發(fā)，胞內(nèi)溶質(zhì)勢(shì)下降，金針菇趨于恒重。

2.3 金針菇真空冷凍干燥工藝研究

2.3.1 金針菇菇柄和菇帽共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn) 應(yīng)用差式熱掃描儀對(duì)金針菇菇柄和菇帽的共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，由圖4和圖5可知，金針菇菇柄的共晶點(diǎn)為-16.5 ℃，共熔點(diǎn)為-1.7 ℃；菇帽的共晶點(diǎn)為-18.8 ℃，共熔點(diǎn)為-1.4 ℃，與尤逢惠等[9]的分析結(jié)果較一致。

差示掃描量熱法能夠較好地測(cè)定物料的共熔點(diǎn)和共晶點(diǎn)。共熔點(diǎn)是開始溶化時(shí)物料的溫度，共晶點(diǎn)是物料完全凍結(jié)時(shí)的溫度。在凍干過(guò)程中，預(yù)凍溫度要低于物料的共晶點(diǎn)，否則抽真空過(guò)程中由于物料未完全凍結(jié)會(huì)發(fā)生局部沸騰和起泡現(xiàn)象，干燥時(shí)加熱溫度不能高于物料共熔點(diǎn)，否則會(huì)出現(xiàn)融化和干縮現(xiàn)象，影響凍干產(chǎn)品品質(zhì)。由試驗(yàn)結(jié)果可知，金針菇菇帽共晶點(diǎn)較菇柄低，共熔點(diǎn)較菇柄高，因此凍干時(shí)預(yù)凍溫度應(yīng)在-20 ℃以下，升華溫度在 -5 ℃以下。

2.3.2 不同殺青方式對(duì)金針菇凍干過(guò)程中水分含量變化的影響 圖6為不同殺青方式對(duì)凍干過(guò)程中金針菇含水量變化的影響，結(jié)果表明，凍干過(guò)程中，金針菇中水分的升華速率開始時(shí)比較慢，然后升華速率增加，最后又趨于緩慢，不同殺青方式下金針菇凍干過(guò)程中水分含量不同，干燥20 h時(shí)，未處理金針菇水分含量最低，微波殺青處理水分含量最高，干燥22 h時(shí)各處理水分含量下降速率趨于平緩，24 h時(shí)各處理水分含量都降到5%以下。

物料在凍干之前要進(jìn)行預(yù)凍，預(yù)凍的溫度要低于物料共晶點(diǎn)，否則在抽真空過(guò)程中會(huì)發(fā)生局部沸騰和起泡現(xiàn)象，凍干過(guò)程中水分升華吸收物料熱量，因此物料溫度會(huì)降低，一般通過(guò)輻射方法給物料升溫，但溫度不能高于共熔點(diǎn)。物料溫度升高也能夠加速水分升華，表現(xiàn)在物料水分含量快速下降，隨水分下降，物料水滲透式上升，水分升華速率趨于平緩。不同殺青處理物料干燥速率不同，可能與不同殺青處理下金針菇中營(yíng)養(yǎng)成分變化有關(guān)。脫水蔬菜標(biāo)準(zhǔn)是水分含量不高于8%，按此要求，金針菇凍干時(shí)間為22 h，凍干24 h時(shí)水分含量可降到5%以下。

2.4 不同殺青方式和干燥工藝對(duì)金針菇品質(zhì)的影響

表1比較了不同殺青方式和干燥工藝對(duì)金針菇品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，凍干金針菇品質(zhì)好于烘干金針菇，不同殺青方式對(duì)金針菇的品質(zhì)有不同影響，金針菇中還原糖含量受殺青方式影響較大，微波殺青處理的還原糖含量高于漂燙殺青處理，凍干樣品高于烘干樣品。鮮樣凍干和變溫烘干處理還原糖含量較高，漂燙殺青后烘干金針菇還原糖損失最大，只有鮮樣的15.6%。鮮樣和變溫烘干處理金針菇多糖含量較高，分別達(dá)到11.59、9.06 mg/g（DW），蒸氣殺青凍干次之。鮮樣凍干和微波殺青凍干處理金針菇維生素C含量分別為29.50、27.67 mg/100 g，漂燙殺青烘干處理金針菇中維生素C含量最低，只有4.92 mg/100 g，可能與漂燙時(shí)維生素C流失到漂燙液中有關(guān)。與傳統(tǒng)烘干工藝相比，凍干處理能明顯提高樣品復(fù)水性，凍干樣品復(fù)水性都在4.4以上，變溫烘干處理金針菇的復(fù)水性為4.55。色度測(cè)定中，不同處理得到的樣品L*值不同，凍干樣品L*值明顯高于烘干樣品，表現(xiàn)為色澤較白。凍干技術(shù)能夠較好地保持金針菇樣品的營(yíng)養(yǎng)成分和復(fù)水性，但是成本較高，綜合來(lái)看，變溫烘干是干燥金針菇較理想的方法。

3 討論

干燥脫水是將金針菇由鮮樣狀態(tài)加工成干粉，進(jìn)而進(jìn)行深加工的必需步驟。目前，常見(jiàn)的干燥方法有熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空冷凍干燥、噴霧干燥等，針對(duì)不同的物料及產(chǎn)品質(zhì)量要求應(yīng)選用不同的技術(shù)和方法。本試驗(yàn)結(jié)果表明，漂燙、蒸氣和微波均可用于金針菇殺青，但從工業(yè)化角度看，蒸氣和微波可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，可作為金針菇殺青方法的首選。在一定范圍內(nèi)，溫度越高，金針菇干燥速度越快，但隨溫度提高，金針菇非酶褐變[10]越嚴(yán)重，因?yàn)榻疳樄胶胸S富的糖類和蛋白質(zhì)，因此褐變可能和美拉德反應(yīng)有關(guān)。干燥時(shí)物料裝載量的增加可提高干燥效率，但金針菇干燥時(shí)易在表面形成硬痂，影響內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散，因此，金針菇層裝載厚度在1.0 cm較合適。

冷凍干燥技術(shù)在脫水蔬菜上已有應(yīng)用，采用冷凍干燥技術(shù)得到的脫水蔬菜具有營(yíng)養(yǎng)損失小，復(fù)水性好等特點(diǎn)。本試驗(yàn)分析了金針菇冷凍干燥的共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)，得到了冷凍干燥過(guò)程中物料含水量的變化，為冷凍干燥技術(shù)在金針菇上的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

通過(guò)對(duì)幾種干燥方式得到的金針菇樣品品質(zhì)分析比較發(fā)現(xiàn)，冷凍干燥產(chǎn)品的色澤、復(fù)水性、營(yíng)養(yǎng)保持等方面均好于熱風(fēng)干燥產(chǎn)品，但冷凍干燥成本較高，而變溫?zé)犸L(fēng)干燥得到的產(chǎn)品品質(zhì)較接近冷凍干燥產(chǎn)品，綜合成本等因素，變溫烘干可作為金針菇干燥的首選方法。

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