不同干燥方式對香菇品質(zhì)的影響

趙旭博，孫正宏，田 陽，曹 麗

（1.西北農(nóng)林科技大學食品科學與工程學院，陜西咸陽 712100；2.寶雞市食品藥品檢驗檢測中心，陜西寶雞 721013；3.寶雞市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，陜西寶雞 721013）

不同干燥方式對香菇品質(zhì)的影響

趙旭博1，孫正宏2，田 陽2，曹 麗3

（1.西北農(nóng)林科技大學食品科學與工程學院，陜西咸陽 712100；2.寶雞市食品藥品檢驗檢測中心，陜西寶雞 721013；3.寶雞市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，陜西寶雞 721013）

香菇最早栽培在中國，距今已有800多年的歷史，是亞洲地區(qū)主要食用菌。我國是世界香菇生產(chǎn)第一大國，日本排第2位，韓國居第3位。香菇含有較高的水分、多糖、維生素等一些營養(yǎng)元素，但存在不易進行運輸、貯藏及加工等問題，因此干燥是在此之前的必備工序之一。香菇作為我國最大的出口菇，干制效果關(guān)系著我國的出口效益。通過綜述香菇的幾種干燥方式，并列舉了各自優(yōu)缺點，結(jié)果顯示熱泵干燥是香菇及其他果蔬中最有前景的干燥方式。

香菇；干燥方法；品質(zhì)分析

0 引言

香菇，又名香覃、香信、花菇、厚菇、冬菇[1]，屬于真菌門、擔子菌綱、傘菌目、側(cè)耳科、香菇屬[2]。香菇營養(yǎng)豐富、味道鮮美，富含氨基酸、多糖和維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，是低脂肪、高蛋白的營養(yǎng)保健品，素有“菇中皇后”之美稱[3]。

食用菌類含有較高的水分、多糖、維生素等一些營養(yǎng)元素，但不易進行運輸、貯藏及加工，干燥是在此之前的必備工序之一。香菇作為我國最大的出口菇，干制效果關(guān)系著我國的出口效益。長期以來，我國常用的香菇干制方法有自然曬干、熱風干燥、遠紅外干燥、微波干燥、真空干燥和真空冷凍干燥，以及幾種干燥方法聯(lián)合使用等[4]，然而這些方法多局限于調(diào)節(jié)干燥介質(zhì)的溫度、流速，不能控制干燥介質(zhì)的濕度。而近幾年研究的熱泵干燥，能夠精確、有效地控制干燥介質(zhì)的溫度、風速和濕度等多種參數(shù)，最大限度地保留產(chǎn)品的營養(yǎng)成分及其色、香、味。

1 香菇脫水干燥原理

水分的外擴散和內(nèi)擴散作用促進水分蒸發(fā)，是果蔬脫水干制中的2種主要作用。水分的外擴散作用是指當干燥介質(zhì)溫度上升時，被干燥的物質(zhì)表面溫度也隨即上升，水分就會蒸發(fā)；水分的內(nèi)擴散作用[5]是指在外擴散的作用下，物料表面水和內(nèi)部的水分之間形成濕度梯度，使物料內(nèi)部的水分向外滲透擴散。在果蔬脫水干制的過程中，內(nèi)擴散和外擴散作用同時進行，二者既相輔相成，又相互制約，而且2種擴散作用的速度存在一定差異，擴散速度快慢不等。在果蔬脫水干制過程中，如果外擴散的速度過快，物料內(nèi)部的水分來不及向外部轉(zhuǎn)移，就會造成物料表面干結(jié)，這既阻礙了水分的進一步蒸發(fā)，從而延長干燥時間，又影響了產(chǎn)品的品質(zhì)。果蔬脫水干制的初始溫度較高，就會造成外擴散速度過快，干制果蔬表面容易結(jié)殼或把產(chǎn)品烤熟烤焦，降低脫水果蔬的品質(zhì)[6]。因此，在果蔬脫水干制過程中，調(diào)節(jié)好干燥溫度，使2種擴散速度適中，有利于提高脫水果蔬品質(zhì)。

2 不同干燥方法對香菇的影響

2.1 熱風干燥

熱風干燥是指將被干燥的物料與干燥介質(zhì)直接接觸，通過對流的方式將熱能傳給物料[7]，物料溫度升高，水分開始蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸氣，接著干燥介質(zhì)帶走水蒸氣，從而排出水分[8]。熱風干燥雖然成本低、易操作，但是干燥速度慢、溫度高，容易造成果蔬表皮色澤的變化和果肉中營養(yǎng)素的流失[9]。

盧可可等人[10]研究了幾種不同熱風干燥方式對香菇多酚等活性物質(zhì)的影響，結(jié)果表明保持干燥溫度55℃時香菇多酚損失相對較小，可達2.69 mg GAE/g DW，但耗能最大。薛榮[11]研究發(fā)現(xiàn)香菇快速干燥和慢速的干燥效果幾乎無差別，品質(zhì)卻以慢速干燥的為佳。芮漢明等人[12]研究發(fā)現(xiàn)干燥對鮮香菇揮發(fā)性八碳醇的破壞很大，經(jīng)過50℃干燥12 h內(nèi)即可完全破壞。郭凱等人[13]研究發(fā)現(xiàn)熱風干燥溫度對香氣形成也有極其重要的作用，高溫有利于美拉德反應，而低溫有利于香味前驅(qū)體的形成。所以，香菇的干燥過程宜采用初期低溫（50℃），后期（含水量＜40%）高溫（70℃）。

2.2 微波干燥

微波干燥是將濕物料放于高頻電場中，高頻電場不斷地變換方向，使物料中的極性水分子高頻振動、相互摩擦，物料內(nèi)部會迅速升溫發(fā)熱，從而達到干燥食品的目的[14]。微波干燥速度快，果蔬內(nèi)外同時干燥，然而微波干燥存在一個最普遍的問題，就是物料受熱不均勻[15]，物料表面易燒焦[16]，而且微波技術(shù)還存在設備較復雜、難操作、價格昂貴、單位耗能高等問題[17]，很大程度上限制了微波技術(shù)在果蔬干燥業(yè)中的推廣[18]。

黃姬俊[19]研究發(fā)現(xiàn)微波真空干燥香菇多糖含量的保留率很高，可達5.8%；香菇感官評分較高，感官評價得分也較高；微波真空干燥過程中，香菇微波真空干燥過程按菇體降水速率大小可分為加速、恒速和降速3個干燥階段；微波功率越大、真空度越大、裝載量越少，干燥的降水速率越快，干燥所需時間越短。黃姬俊等人[20]研究發(fā)現(xiàn)香菇微波真空干燥過程總體上可分為加速、恒速和降速3個階段，其中加速干燥階段較短，恒速干燥階段以脫去細胞間的游離水為主，降速干燥階段以脫去物理結(jié)合水為主。微波功率與裝載量對香菇干燥速率具有較大影響，干燥速率隨微波功率的增大和裝載量的減少而明顯加快。真空度對干燥速率的影響較小，當真空度＞-65 kPa時，真空度對干燥時間的影響不顯著。

2.3 紅外輻射干燥

紅外輻射干燥是紅外輻射器產(chǎn)生輻射能，并以電磁波的形式到達物料表面，電磁波被濕物料吸收后轉(zhuǎn)化成熱能，從而使物料中的水分氣化[21]。紅外輻射的操作相對簡便、加熱速度快，但是紅外輻射干燥存在能耗大、成本高、加熱干燥不均勻等缺點，而且在果蔬干燥方面研究較少，技術(shù)還不夠成熟[22]。

王洪彩等人[23]通過試驗得出最佳紅外干燥條件為溫度60℃，輻射距離18 cm，風速1.4 m/s，裝載系數(shù)4 kg/m2。結(jié)果顯示，溫度越高，香菇干燥速率越大，但70℃及以上的高溫會影響香菇的品質(zhì)；距離輻射越小，干燥速率越大，但存在物料干燥不均勻的缺點；隨著風速的增加，干燥時間短，但當達到一定程度時，再增加風速只會增加能耗；轉(zhuǎn)載系數(shù)越大，干燥時間越長，干燥后的產(chǎn)品越不均勻。郭玲玲等人[24]通過試驗得出，中紅外干燥香菇的最佳工藝條件為干燥溫度55℃，切片厚度4.5 mm，輻照距離120 mm；得到香菇色澤58.56，復水比5.32，硬度495.63 g，氨基酸含量818.12 mg/100 g，總糖含量281.37 mg/g。王洪彩[25]研究了基于2.4～3.0 μm的中短波紅外條件下，香菇最佳干燥工藝為加熱溫度60℃，風速1.4 m/s，輻射距離14 cm和裝載系數(shù)2.0 kg/m2。FD處理6 h后進行MIRD的方法可縮短FD干燥時間的33%，單位能耗的40%，且產(chǎn)品品質(zhì)與FD樣品無顯著差異。

2.4 真空冷凍干燥

冷凍干燥是利用冰片升華，水分從固體直接到氣體，不經(jīng)液化，從而干燥物料，較好地保持產(chǎn)品原有成分[26]。冷凍干燥是一種較好的干燥方法，可以較好地保持食品的品質(zhì)[27]。然而，此干燥方法在工業(yè)化應用中同樣存在干燥速度較慢、能量消耗高、運營成本較高及初始投資較大等諸多缺點[28]，并且冷凍產(chǎn)品易吸潮和氧化、包裝設備及材料消耗比較大，增加了最終產(chǎn)品的成本。

宮元娟等人[29]通過單因素試驗與正交試驗得到了香菇（厚度6～10 mm） 冷凍干燥的最優(yōu)工藝參數(shù)，干燥室壓力111 Pa，加熱板溫度42.5℃，降溫速率-0.29℃/min，并且建立了各指標與試驗因子之間的回歸數(shù)學模型。張力偉[30]利用SAS軟件進行二次旋轉(zhuǎn)回歸試驗設計結(jié)果分析，進行工藝參數(shù)優(yōu)化處理，得到了最佳工藝條件為干燥倉壓力61.8 Pa，加熱板溫度61.7℃，預凍速度2.58℃/min，物料厚度6.78 mm，凍干時間7.27 h。對不同干燥方法生產(chǎn)的香菇干制品進行了對比試驗研究，真空冷凍干燥在產(chǎn)品的感官指標、復水情況和營養(yǎng)成分含量等方面要高于熱風干燥。

2.5 熱泵干燥

熱泵干燥技術(shù)是一種節(jié)約能源的干燥技術(shù)，它可以吸收低溫熱源的熱量，將其在較高溫度下作為有用熱能加以利用[31]。熱泵干燥技術(shù)近年來逐漸發(fā)展，應用到了許多領(lǐng)域[32]，如水產(chǎn)品、藥材、果品及其副產(chǎn)品等的干燥。而且，熱泵干燥技術(shù)節(jié)約能源，干燥的產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良、無污染，在食品加工業(yè)中具有良好發(fā)展前景[33-34]。

聶林林等人[35]研究了熱泵干燥過程中，干燥室內(nèi)的風溫、風速和裝載量對香菇品質(zhì)的影響，得出當干燥室內(nèi)的風溫為50℃，風速為3 m/s，裝載量為1.5 kg時，熱泵干燥制得的干制香菇品質(zhì)較好。此條件下VC保留率最高，可達7.421 mg/100 g；聶林林[36]運用三因素二次回歸旋轉(zhuǎn)正交試驗設計，進行香菇熱泵干燥試驗，得到香菇熱泵干燥的最優(yōu)工藝參數(shù)為風溫54℃，風速3 m/s，裝載量1 176 g；并且得到復合抑制劑的最優(yōu)組合為L-半胱氨酸質(zhì)量濃度0.11 mg/mL，谷氨酸質(zhì)量濃度0.11 mg/mL，抗壞血酸質(zhì)量濃度0.12 mg/mL，用于抑制香菇中甲醛的含量。

以上簡單介紹了幾種干燥技術(shù)在香菇干燥中的應用，認為熱泵干燥技術(shù)高效節(jié)能、設備投資和運行成本低、干燥條件可調(diào)節(jié)范圍寬，并且熱泵干燥能保證被干燥物料的品質(zhì)，合格率好，所以熱泵干燥技術(shù)在香菇等一系列果蔬脫水領(lǐng)域?qū)玫皆絹碓綇V泛的應用。

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[36]聶林林.香菇熱泵除濕干燥技術(shù)的研究 [D].鄭州：河南工業(yè)大學，2015.◇

Effect of Different Drying Methods on the Quality of Mushroom

ZHAO Xubo1，SUN Zhenghong2，TIAN Yang2，CAO Li3

（1.College of Food Science and Engineering，Northwest A&F University，Xianyang，Shaanxi 712100，China；2.Baoji Food and Drug Control Center，Baoji，Shaanxi 721013，China；3.Baoji Bureau of Quality and Technical Supervision，Baoji，Shaanxi 721013，China）

Mushrooms are first cultivated in China，which history is more than eight hundred years.Mushroom is Asia's main production strains.China is the biggest mushroom production，Japan and South Korea is second and third.Mushroom contains high moisture，polysaccharide，vitamin and other nutrient elements，but exists problems on transport，storage and processing，so drying is one of the essential process before that.Mushroom as China's largest export mushroom，dried quality relate to our country's export benefit.Several kinds of drying methods and their advantages and disadvantages are introduced in this paper，indecats that heat pump drying is the most promising in dry mushrooms and other fruits and vegetables.

mushroom；drying method；quality analysis

TS219

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.031

1671-9646（2017）01a-0115-03

2016-10-20

趙旭博（1984— ），男，碩士，助理工程師，研究方向為食品加工與安全。