平菇凍干預處理工藝優(yōu)化及其對品質的影響

孫亞男趙淑芳李文香*胡欣蕾樊銘聰

（1.青島農業(yè)大學食品科學與工程學院，山東青島 266109；2.山東省應用真菌重點實驗室，山東青島 266109；3.山東省農業(yè)技術推廣總站，山東濟南 250100）

平菇凍干預處理工藝優(yōu)化及其對品質的影響

孫亞男1,2趙淑芳3李文香1,2*胡欣蕾1,2樊銘聰1,2

（1.青島農業(yè)大學食品科學與工程學院，山東青島 266109；2.山東省應用真菌重點實驗室，山東青島 266109；3.山東省農業(yè)技術推廣總站，山東濟南 250100）

本文以平菇為試驗材料，采用真空冷凍干燥技術進行平菇凍干。單因素試驗探討了燙漂溫度、燙漂時間、麥芽糊精浸漬液濃度、預凍終溫對凍干平菇品質影響，在此基礎上，利用正交試驗進一步優(yōu)化平菇凍干預處理工藝，確定了最佳預處理工藝參數為：燙漂溫度80℃，燙漂時間90s，麥芽糊精浸漬液濃度2.5%，預凍終溫-19℃。此條件下可最大程度保持平菇原有的色澤與風味，提高凍干平菇的品質。

平菇；真空冷凍干燥技術；預處理；品質

平菇（Pleurotus ostreatus）學名側耳，屬擔子菌亞門、層菌綱、傘菌目、側耳科、側耳屬，又名糙皮側耳[1]。平菇風味獨特，營養(yǎng)豐富，含有活性多糖及蛋白多糖體等活性成分，可提高人體免疫能力，對癌細胞具有較強的抑制作用[2,3]。平菇對肝炎、慢性胃炎、女性更年期綜合癥以及高血壓等均有一定的預防和輔助治療作用，同時，平菇還是心腦血管疾病和肥胖癥患者的理想食品[4]。

平菇生產范圍廣，栽培面積大，產量高。但新鮮平菇含水量高，組織幼嫩且沒有表皮保護組織，采收或貯運不當，極易腐爛變質，造成嚴重的經濟損失[5,6]。隨著食用菌產業(yè)的飛速發(fā)展，平菇栽培技術水平不斷提高，生產規(guī)模逐年擴大，加之平菇栽培具有較強的季節(jié)性和明顯的地域性，采后又極不耐貯運，一旦出現季節(jié)性或地域性過剩，勢必會引起市場價格的下跌，影響菇農的經濟收入，挫傷菇農的生產積極性，不利于食用菌產業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。因此，發(fā)展食用菌的采后加工勢在必行[7,8]。當前，平菇采后多以鮮品上市，有少部分以干制品上市，而多數干制品采用傳統(tǒng)干燥方式（即自然曬干或熱風干燥）加工而成，其產品復水性差、色澤暗，營養(yǎng)損失率高，不易為大眾所接受。真空冷凍干燥技術是近年來國內外普遍青睞的食品加工技術，將真空冷凍干燥應用于平菇的采后加工，前景十分廣闊。本文以平菇為試驗材料，在利用單因素試驗探討了燙漂溫度、燙漂時間、麥芽糊精浸漬液濃度、預凍終溫等預處理工藝對凍干平菇品質影響的基礎上，進一步通過正交試驗對平菇凍干的預處理工藝進行了優(yōu)化，以期獲得最佳的平菇凍干預處理工藝，最大限度地提高平菇的凍干品質。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮平菇，購自青島市城陽區(qū)春陽路大潤發(fā)，挑選菌蓋大小相近，厚度均勻，顏色深淺一致的新鮮平菇。

麥芽糊精，食品級。

1.2 儀器與設備

澳柯瑪冰箱，BCD-223MHNE型，澳柯瑪股份有限公司產品；

澳柯瑪冰柜，BCD-277VNE型，澳柯瑪股份有限公司產品；

電子天平，BS224S型，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司產品；

冷凍干燥機，FD-1A-80，北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司產品；

電熱恒溫水浴鍋，上海儀器有限公司產品；

TM-902C點溫計，上海環(huán)弘自動化儀表有限公司產品。

1.3 試驗設計

1.3.1 工藝流程

原料挑選→清洗→切片→燙漂→浸漬→瀝水→預凍→冷凍干燥→感官評分

1.3.2 操作要點

1）原料挑選

選用無霉變、無雜質、無不良氣味、形狀完整、大小均一的平菇為原料。

2）燙漂

熱燙預處理平菇片，主要作用是鈍化酶的活性，防止在凍干過程中因酶氧化而產生褐變，同時還可以使細胞內原生質發(fā)生凝結和細胞壁分離，增加了膜的透性，進而加快了干燥速率。

3）浸漬

將平菇置于預先配置好的浸漬液中浸泡1～2h。撈出后用清水清洗表面浸漬液并瀝水。麥芽糊精用于平菇脆片時能使造型飽滿，表面光滑，色澤清亮，外觀效果好，產品香脆可口。

4）凍干

冷凍是加工平菇脆片的關鍵環(huán)節(jié)，經冷凍處理后內部水分以爆噴的形式逸出，同時由于冰晶的形成改變組織結構，有利于水汽擴散。

1.3.3 感官評分

表1 凍干平菇制品的評分標準Table 1Mushroom freeze-dried score standard products

由8個感官評定員對凍干平菇制品的色澤、組織形態(tài)、質感及風味4項指標進行感官評定，4項指標均按10分制進行打分，各占統(tǒng)計結果的25%，總評價為10分制，具體評分標準見表1。

1.3.4 共晶點溫度的測定

測定平菇共晶點溫度是設定預凍終點溫度的重要依據。本試驗分別取平菇菌蓋、菌柄10～15mg進行試驗，利用DSC差示熱量掃描儀在升溫速率和降溫速率為10℃/min的條件下，設定溫度區(qū)間為20℃～-40℃～20℃下進行掃描，在-40℃下停留1min。

2 結果與分析

2.1 共晶點的測定與預凍終點溫度的確定

食用菌的共晶點是真空冷凍干燥過程中的一個重要參數，它不僅是影響凍干品質的重要因素，還對預凍溫度和升華溫度的確定具有一定參考價值[9]。如果設定的預凍終點溫度過低，會增加凍干時間，造成能源的浪費；設定的預凍終點溫度過高，物料沒有完全凍結，在真空升華時容易發(fā)生局部沸騰和起泡現象，從而在干燥時會發(fā)生凍干制品表面硬化和失形等嚴重現象[10-13]。本實驗分別測定評估菌蓋、菌柄的共晶點溫度，綜合考慮確定平菇的共晶點溫度。

2.1.1 DSC測定平菇菌蓋的共晶點溫度

圖1 DSC測定平菇菌蓋的共晶點溫度Fig.1DSC determination of the mushroom cap eutectic temperature

由圖1可看出，平菇菌蓋的DSC測定曲線中共晶溫度存在一個明顯的變化區(qū)域即（-12～-9℃），在-11.5℃時達到最大放熱峰值溫度，由此可以確定該溫度點為共晶點，這是因為隨著溫度的降低，當溫度達到結晶點時，圖線出現一個較大的放熱峰，這是由于游離水結晶釋放潛熱所致。當平菇菌蓋中游離水全部凍結時，放熱峰達到最大值，此時圖線中峰值所對應的溫度即平菇菌蓋的共晶點溫度[14,15]。

2.1.2 DSC測定平菇菌柄的共晶點溫度

圖2 DSC測定平菇菌柄的共晶點溫度Fig.2DSC determination of mushroom stipe eutectic temperature

由圖2可看出，平菇菌柄的DSC測定曲線也存在一個明顯的峰值，在-12.16℃時達到最大放熱峰值溫度，可以確定該溫度點為平菇菌柄的共晶點，共晶溫度存在一個明顯的變化區(qū)域即為（-15～-8℃）。

由圖1、圖2綜合可知，平菇不同部位的共晶點溫度是不同的，因為不同部位的纖維物質、營養(yǎng)物質、細胞結構有所差異，且自由水結合水的比例也不一樣。試驗結果表明：菌柄的共晶點溫度低于菌蓋的共晶點溫度，但相差不大。由于平菇大部分為菌蓋，所以本次試驗選擇具有代表性的菌蓋作為試驗材料，從菌蓋的峰值溫度我們可以確定試驗的最佳預凍終點溫度。

2.1.3 預凍終點溫度的確定

預凍的最終溫度以平菇的共晶點溫度作依據，在冷凍過程中必須保證平菇的溫度低于其共晶點溫度，否則，就不能保證平菇全部凍結。一般在預凍階段，溶液溫度降至共晶點溫度左右時，物料中仍然有少量游離水不結晶，待溫度繼續(xù)降低至某一溫度（共晶點以下5～10℃）時才可全部結晶[11]，此時的溫度即為預凍終點溫度。

2.2 單因素試驗

2.2.1 燙漂溫度對凍干平菇品質的影響

將平菇切成形狀均勻，大小相似的薄片，分別放入不同溫度（60℃、70℃、80℃、90℃、100℃）的恒溫水浴中燙漂90s，然后放入2%的麥芽糊精浸漬液中浸漬1h，再放入冰箱中冷凍到-22℃，預凍1h，之后進行冷凍干燥。比較不同的燙漂溫度對凍干平菇品質的影響，實驗結果見圖3。

圖3 不同燙漂溫度下的感官評分Fig.3The sensory score under different blanching temperature

由圖3可以看出，隨著溫度的升高，凍干平菇感官評分先升高后降低，在80℃時達到最大值，表明80℃時凍干平菇的各項指標（色澤、形狀、脆度、氣味）最佳。

2.2.2 燙漂時間對凍干平菇品質的影響

將切好的平菇片放在80℃的恒溫水浴中，分別燙漂不同的時間（60s、90s、120s、150s、180s），然后放入2%麥芽糊精浸漬液中浸漬1h，再放入冰箱中冷凍到-22℃，預凍1h，之后進行冷凍干燥。比較不同的燙漂時間對凍干平菇品質的影響，實驗結果見圖4。

圖4 不同燙漂時間下的感官評分Fig.4The sensory score under different blanching time

由圖4可看出，隨著燙漂時間的延長，凍干平菇感官評分先升高后降低，在90s處理時，達到最高值，之后隨著燙漂時間的增加，凍干平菇的品質呈降低的趨勢，說明燙漂時間越長對凍干平菇的品質越不利。因此，平菇燙漂時間為90s時較為適宜。

2.2.3 浸漬液麥芽糊精濃度對凍干平菇品質的影響

將切好的菇片放在80℃的恒溫水浴中燙漂90s，分別放入濃度為0%、1%、2%、3%、4%的麥芽糊精中浸漬1h，再放入冰箱中冷凍到-22℃，預凍1h，之后進行冷凍干燥。比較不同麥芽糊精濃度對凍干平菇品質的影響，結果見圖5。

圖5 不同麥芽糊精濃度下的感官評分Fig.5The sensory score under different maltodextrins concentration

由圖5可以看出，麥芽糊精的濃度對凍干平菇的品質有一定程度的影響，隨著麥芽糊精濃度的增加，感官得分先升高后降低，在濃度為2%時，凍干平菇品質最佳，濃度太大反而影響凍干平菇的品質。

2.2.4 預凍終點溫度對凍干平菇品質的影響

將菇片放在80℃的恒溫水浴中燙漂90s，在2%的麥芽糊精中浸漬1h，再分別放入冰箱中分別預凍到-11℃、-14℃、-17℃、-20℃、-23℃，預凍1h，之后進行冷凍干燥。比較預凍終點溫度對凍干平菇品質的影響，結果如圖6所示。

圖6 不同預凍終溫下的感官評分Fig.6The sensory score under different pre-freezing temperature

由圖6可以看出，隨著預凍終溫的降低，感官評分先升高后降低，在預凍終溫為-17℃時，凍干平菇品質最佳。

2.3 正交實驗結果分析

在單因素試驗基礎上，選擇燙漂溫度A（℃）、燙漂時間B（s）、浸漬液麥芽糊精濃度C（%）、預凍終溫D（℃）這四個因素進行四因素三水平正交試驗，以優(yōu)化出最佳的預處理工藝參數，因素水平表見表2，正交實驗結果見表3。

表2 因素水平表Table 2Factor level table

表3 正交試驗結果Table 3The result of orthogonal design

由表3可知，各因素對平菇凍干品質影響的大小順序依次為B>A>C>D，即燙漂時間>燙漂溫度>浸漬液濃度>預凍終溫。平菇凍干最佳處理方式為A2B2C3D3，即漂燙溫度80℃，燙漂時間90s，浸漬液麥芽糊精濃度為2.5%，預凍終溫為-19℃。根據驗證試驗，此工藝參數處理的平菇凍干感官評分為9.8分，均高于其他實驗組。

3 結論

真空冷凍干燥是在高真空度下直接升華冰晶除去水分的一種干燥方法，采用此技術來處理平菇可以較大程度地保持平菇原有的色、香、味、形狀等品質，通過DSC差示熱量掃描儀測得的平菇共晶點溫度可以基本確定凍干平菇預處理的最佳預凍終溫。再通過單因素試驗和正交試驗，得出平菇凍干的最佳處理參數：燙漂時間90s，漂燙溫度80℃，浸漬液麥芽糊精濃度為2.5%，預凍終溫為-19℃。此工藝下得到的凍干平菇，外形美觀、口感酥脆且保持了平菇的色香味。

[1]杜海珍.平菇脆片加工工藝研究[J].現代食品科技,2010,26 (6):630-631.

[2]王建化,孫高飛,李友杰.平菇價值及其深加工產品[J].農產品加工,2012,(3):140-141.

[3]郭樹國.人參真空冷凍干燥工藝參數試驗研究[D].沈陽農業(yè)大學,2012,6.

[4]孔凡真.食品真空冷凍干燥技術[J].食品與機械,2002,(5): 41-42.

[5]李艷聰,李書環(huán).真空冷凍干燥技術及其在食品加工中的應用[J].天津農學院學報,2003,10(1):42-45.

[6]黃勁松.蘑菇冷凍干燥工藝的研究[D].安徽農業(yè)大學,2007.

[7]鄭秀蓮.真空冷凍干燥技術原理及其在食用菌加工方面的應用[J].食用菌學報,1999,6(3):43-45.

[8]項敏,秦兆虎.凍干食品在食用菌深加工的應用[J].中國食用菌,1995,14(1):42.

[9]程遠霞,陳素芝,謝秀英.食品共晶點和共熔點試驗研究[J].食品工業(yè),2004,(1):49-50.

[10]徐艷陽,孫金才,等.真空冷凍干燥工藝中物料共晶共熔點測定[J].食品工業(yè)科技,2005,26(5):56-57.

[11]李曉英.真空冷凍干燥工藝中茶樹菇共晶點共融點的測定[J].食品研究與開發(fā),2013,34(14):88-90.

[12]柳青,汪長鋼,等.雙孢菇真空冷凍干燥產品工藝技術研究[J].食品工業(yè),2013,34(2):10-12.

[13]畢金峰.預處理對哈密瓜變溫壓差膨化干燥產品品質的影響[J].食品與機械,2010,26(2):15-18.

[14]Marques,Prado M.M,Freire J.T.Rehydration characteristics of freeze-dried tropical fruits[J].LWT-Food Science and Technology, 2009,42(7):1232-1237.

[15]RASTOGI N K,NGUYEN L T,BALASUBRAMANIAM V M. Effectof pretreatmentsoncarrottextureafterthermaland pressure-assisted thermal processing[J].Journal ofFood Engineering, 2008,88(4):541-547.

Study on Process Optimization of Freeze-driedPleurotus ostreatusand its Effect on Quality

SUN Ya-nan1,2ZHAO Shu-fang3LI Wen-xiang1,2*HU Xin-lei1,2FAN Ming-cong1,2
(1.Food Science and Engineering College,Qingdao Agricuitural University,Qingdao 266109,China;2.Shandong Provincial Laboratory of Applied Mycology,Qingdao 266109,China;3.Shandong Srovince Agricultural Technology Extension Station,Jinan 250000,China)

Based on thePleurotus ostreatusas the experimental material,made freeze-driedPleurotus ostreatuswith vacuum freeze drying technology.The single factor and orthogonal experiment were used to study the four factors（blanching temperature,blanching time,the concentration of the impregnation liquid,precool final temperature）on the quality of freeze-driedPleurotus ostreatussensory score,determining the bestPleurotus ostreatusfreeze-drying process:blanching temperature 80℃,blanching time 90s,impregnation liquid concentration 2.5%,the precool final temperature-19℃.The process can maintain thePleurotus ostreatusown color flavor in the greatest extent,and improve the quality of freeze-dried Pleurotus ostreatus.

Pleurotus ostreatus;vacuum freeze drying;single factor experiment;orthogonal test

S646.1

A

1008-1038(2015)06-0010-05

2015-04-25

山東省現代農業(yè)產業(yè)技術體系建設經費（SDAIT-11-011-09）

孫亞男（1990—），女，在讀研究生，研究方向為農產品貯藏加工

*通訊作者：李文香（1963—），女，教授，工學博士，研究方向為生鮮農產品貯藏加工