銀耳紅外干燥特性及其品質研究

林琳

摘要：利用紅外干燥技術，對銀耳（Tremella fuciformis）紅外干燥特性及其品質進行研究，探討不同輻照距離、干燥溫度及初始含水率對失水速率及其品質的影響。結果表明，在研究的參數(shù)范圍內(nèi)，干燥時的溫度對失水速率、復水比和銀耳多糖影響最大，初始含水率對失水速率、復水比和銀耳多糖影響較小，輻照距離對失水速率、復水比和銀耳多糖的影響最小。該結果可為銀耳的加工生產(chǎn)、品質調控提供理論依據(jù)和科學指導。

關鍵詞：銀耳（Tremella fuciformis）;紅外干燥;干燥特性;復水比;銀耳多糖

中圖分類號：TS201.1? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）10-0134-05

Abstract： The drying characteristics of Tremella fuciformis under infrared ray were studied. The effects of irradiation distance， temperature and initial moisture content on the drying rate and its quality were investigated. Within the parameter range of this experimental study， different test results showed that drying temperature had the greatest influence on the dehydrating rate， rehydration and tremella polysaccharides. The initial water content has little effect on the dehydrating rate， rehydration and tremella polysaccharides. The irradiation distance has the least influence on the dehydrating rate， rehydration and tremella polysaccharides. It provide the scientific guidance and theoretical basis for the Tremella fuciformis processing quality control and innovative research of processing methods.

Key words： Tremella fuciformis; infrared drying; drying characteristics; rehydration; tremella polysaccharides

銀耳（Tremella fuciformis）屬真菌門擔子菌綱銀耳目銀耳科銀耳屬，是中溫、好氣性真菌，主要分布于亞熱帶地區(qū)，在熱帶、溫帶和寒帶地區(qū)也有分布。銀耳被人們譽為“食用菌之王”，它既是餐桌上的佳肴，又是名貴的營養(yǎng)滋補品，還是一味扶正強壯的良藥[1]。銀耳被視為“延年益壽之珍品”“長生不老之藥”。近代醫(yī)學研究表明，銀耳含有較豐富的維生素、蛋白質、微量元素、氨基酸等營養(yǎng)成分。銀耳是一種用途十分廣泛、藥效較好的中藥，含有17種氨基酸，其中7種是必需氨基酸[2]。然而由于新鮮銀耳含水量較高（一般為75%～85%），保鮮貯藏難度較大，即使在適宜的貯藏條件下也僅能貯藏15 d左右[3，4]。因此，干制加工成為銀耳貯藏保存以及銷售的重要方法。目前，新鮮銀耳多采用熱風干燥進行干制生產(chǎn)，該方法存在熱損失大、物料破損、物料干燥不均勻及干制周期長等問題[5]。為了解決上述問題，利用現(xiàn)代食品干燥技術干燥新鮮銀耳已成為提高銀耳脫水加工水平的一個必然趨勢。

紅外線干燥技術是利用了有機物和水對紅外線敏感的這種特性，并且加以人工制造的高效紅外線能源來干燥物料的一種干燥技術，擁有加熱速度快、加熱效率較高、熱損耗低以及物料受熱均勻等優(yōu)點，是一種非常值得推廣的干燥技術[6-8]。有關銀耳紅外干燥特性少見報道，本試驗研究銀耳在近紅外線輻照條件下的干燥特性及其品質，探索輻照距離、溫度和初始含水率對其干燥速率的影響規(guī)律及其對銀耳品質的影響，為銀耳的加工生產(chǎn)、品質調控提供理論依據(jù)和科學指導。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

1.1.1? 材料與試劑? 新鮮銀耳產(chǎn)于福建省古田縣，子實體呈乳白色，其初始含水率為80.04%（濕基）;無水乙醇（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）。

1.1.2? 主要儀器? 近紅外干燥機（STK017-Y，泰州圣泰科紅外科技有限公司）;電熱恒溫鼓風干燥箱（DGG-9123AD，上海森信實驗儀器有限公司;電子精密天平[AB204-N，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司];電子天平[PL602-S，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司];電冰箱（BCD-237A/H，廣東容聲電器股份有限公司）。

1.2? 試驗方法

1.2.1? 預處理? 選擇直徑8～12 cm，鮮重200 g的銀耳，剔除耳基處營養(yǎng)基，經(jīng)水洗后瀝干于低溫下存放待用。通過熱風預干燥來調節(jié)鮮銀耳在紅外干燥前的初始含水率，然后將銀耳平鋪在近紅外干燥機的物料傳輸帶上，開啟干燥機，干燥過程中定時記下物料質量并換算成干基含水率，同時觀察其變化情況。參照標準NY/T 834-2004，在干基含水率≤15%時確定為干燥終點。每個處理重復進行3次，取其平均值。在裝載系數(shù)為2.0 kg/cm2、風速1.4 m/s的條件下進行測試[9]。為了便于試驗數(shù)據(jù)分析，本研究中含水率均采用干基進行計算。

1.2.2? 干燥溫度對鮮銀耳干燥特性的影響? 鮮銀耳經(jīng)過預處理后，在干燥溫度分別為60、70、80、90 ℃，輻照距離為11 cm，鮮銀耳初始含水率為525%條件下進行紅外干燥試驗。干燥過程中定時取樣測定其質量，直至達到要求的含水率為止。

1.2.3? 初始含水率對鮮銀耳干燥特性的影響? 為了探究熱風、紅外聯(lián)合干燥對銀耳的影響，將鮮銀耳預處理后，先將其在60 ℃、風速1.4 m/s的條件下進行熱風預干燥，將鮮銀耳初始含水率分別為325%、425%、525%，輻照距離為11 cm，干燥溫度為80 ℃條件下進行紅外干燥試驗。干燥過程中定時取樣測定其質量，直至達到要求的含水率為止。

1.2.4? 輻照距離對鮮銀耳干燥特性的影響? 鮮銀耳經(jīng)過預處理后，在輻照距離分別為7、11、15 cm，干燥溫度為80 ℃，鮮銀耳初始含水率為525%條件下進行紅外干燥試驗。干燥過程中定時取樣測定其質量，直至達到要求的含水率為止。

1.2.5? 銀耳多糖的提取[10，11]? 銀耳干制品→碾細成粉末（60目以上的大于60%）→去除色素、脂肪及雜蛋白→一次浸提→離心→二次浸提→離心→醇析→離心→測定。

將碾細的銀耳粉末2 g用80%乙醇浸泡12 h（銀耳粉末∶80%乙醇=1∶2.5），使大分子蛋白質變性、脂肪、色素等物質溶解在乙醇溶液中，因銀耳多糖不溶于80%乙醇，然后通過減壓抽濾將乙醇浸出物除去，再用適量的80%乙醇洗滌濾渣;接著將除去雜蛋白、色素等物質的銀耳粉加入30倍水，在95 ℃條件下浸提2 h，5 000 r/min 離心10 min，得一次浸提液，再加入適量的水浸提1 h，離心得二次浸提液，合并兩次浸提的上清液備用;然后將浸出液濃縮至多糖接近飽和狀態(tài)，加入無水乙醇（多糖∶無水乙醇= 1∶3），并攪拌;隨著乙醇加入量的增加，有白色絲狀物析出，即為粗多糖，靜置2 h后多糖基本沉于容器底部，沉淀用蒸餾水溶解，定容待測。

1.3? 檢測方法與指標

1.3.1? 樣品含水量的測定? 樣品水分含量參照 GB 5009.3-2016測定。

1.3.2? 水分比、干基含水率和失水速率? 水分比、干基含水率和失水速率如下所示。

式中，MR為水分比;Mt為物料t時刻對應的含水率（干基），%;Me為平衡含水率（干基），%;Mo為初始含水率（干基），%;W為干基含水率，%;mt為t時刻對應的物料質量，g;mg為絕干時物料質量，g;Dr為失水速率，g/min;△M為相鄰兩次測量的失水質量，g;△T為相鄰兩次測量的時間間隔，min。

1.3.3? 復水比的測定[14]? 稱取干燥后的銀耳樣品，在40 ℃的恒溫條件下復水，每隔5 min取出銀耳，瀝干5 min，并用吸水紙拭干銀耳表面水分，稱重。繼續(xù)復水，5 min后再進行稱重，重復操作至銀耳吸水呈飽和狀態(tài)。每組試驗重復3次，結果取平均值。銀耳復水比的計算公式：

R=M2/M1

式中，R為復水比;M1為銀耳復水前質量;M2為銀耳復水后質量。

1.3.4? 銀耳多糖的測定

1）標準曲線溶液的配制。精確稱取經(jīng)干燥的標準葡萄糖20 mg，用500 mL蒸餾水定容，分別吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mL，各以蒸餾水補至2.0 mL，然后加入6%苯酚溶液1.0 mL，再迅速加入濃硫酸5.0 mL，顯色后在冷水中冷卻，在波長490 nm處測定吸光度，以蒸餾水代替糖溶液作空白對照。

2）樣品測定。吸取樣品液1.0 mL按上述步驟操作，測吸光度，以標準曲線計算多糖質量[15]。多糖占銀耳子實體干重的百分比。

1.3.5? 干燥曲線和失水速率曲線的繪制? 在干燥前，檢測銀耳的干基含水率，即為紅外干燥的初始含水率;在試驗中，每隔一定時間稱量樣品，得出銀耳干基含水率隨干燥時間變化的干燥曲線和失水速率隨干燥時間變化的失水速率曲線。

1.3.6? 數(shù)據(jù)分析? 應用SPSS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理并分析。

2? 結果與分析

2.1? 銀耳的干燥特性

2.1.1? 干燥溫度對鮮銀耳干燥特性的影響? 在不同溫度下進行鮮銀耳干燥，物料的干燥曲線及失水速率曲線如圖1所示。圖1a顯示，隨著時間的延長，銀耳中的水分不斷減少，干燥溫度對鮮銀耳的干燥速率影響較大，干燥溫度越高干燥速率越快，其所需的干燥時間也就越短。鮮銀耳干燥60 min時，其干基含水率在干燥溫度60、70、80和90 ℃下分別為116.11%、109.43%、65.66%和37.00%;而如果要使銀耳干基含水率≤15%，干燥溫度為60、70、80和90 ℃時，則分別需要115、105、95和75 min。干燥溫度為90 ℃時，達到預期干基含水率≤15%所需的時間與60 ℃ 時相比縮短40 min，與70、80 ℃相比分別縮短30、20 min。由圖1b可知，銀耳紅外干燥過程可以分為升速干燥階段和降速干燥階段兩個階段，基本符合傳統(tǒng)的干燥速率曲線變化規(guī)律。干燥溫度越高，進入降速干燥階段越快。將不同干燥溫度的干制品進行對比，發(fā)現(xiàn)溫度越高越易出現(xiàn)中心焦化現(xiàn)象，因此，干燥過程中溫度不宜過高。

2.1.2? 初始含水率對鮮銀耳干燥特性的影響? 在不同初始含水率下進行鮮銀耳干燥，物料的干燥曲線及失水速率曲線如圖2所示。由圖2a可見，在輻照距離及干燥溫度均恒定的條件下，預干燥（熱風）處理后的鮮銀耳，其初始含水率越低，干燥時需要蒸發(fā)的水分越少，從而干燥所需的時間就越短。由圖2b可知，初始含水率對銀耳的近紅外干燥過程有顯著的影響，初始含水率越大，降速階段的干燥時間明顯增加?？赡茉蚴浅跏己试礁?，銀耳吸收的紅外輻照能越多，水分蒸發(fā)越多，進入降速階段的含水率仍較高，干燥速率緩慢降低，降速干燥階段時間的增加便延長了整個干燥時間;反之，初始含水率越低，損耗介電常數(shù)降低，吸收的紅外輻照能少，最大干燥速率較低。隨著水分不斷蒸發(fā)，銀耳吸收的紅外輻照能更少，降速干燥的時間很短。從試驗結果中還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)預干燥后的銀耳初始含水率越低，干燥后的樣品越易吸潮，回軟現(xiàn)象明顯，這可能是由于預干燥后物料的水分分布不均勻所致。

2.1.3? 輻照距離對鮮銀耳干燥特性的影響? 在不同輻照距離下進行鮮銀耳干燥，物料的干燥曲線及失水速率曲線如圖3所示。由圖3可以看出，在銀耳干燥過程中，在本試驗設置的參數(shù)范圍內(nèi)，輻照距離對干燥曲線的影響不大。輻照距離越小，失水速率越快。輻照距離過大時，輻射不集中，所以干燥較慢;而距離減小時，干燥速度加快，但會增加干燥的不均勻性，中間的物料比較容易烤糊，而周圍的物料干燥較慢。

2.2? 不同處理方式對復水比的影響

干制品的復水性指干制品吸回水分的程度，是衡量干制品品質的重要指標，其干燥質量主要受干燥方法和干燥條件的影響。本試驗以銀耳干燥后復水比作為衡量干燥效果的指標，試驗結果如圖4所示。由圖4可知，溫度、初始含水率、輻照距離均對復水比有不同程度的影響，其中溫度對復水比的影響最大，溫度為60 ℃和90 ℃時，復水比相差較大，其原因可能是銀耳中含有大量的膠質，高溫干燥促使銀耳形成相對致密的組織結構，從而使得銀耳復水速度逐漸降低;銀耳經(jīng)熱風干燥預處理對其復水比也產(chǎn)生不同程度影響，熱風干燥處理后的初始含水率越低其復水性越好，這是由于熱風干燥溫度較低。產(chǎn)生上述結果的原因可能是輻照距離越小、溫度越高干燥速率越快，干燥后結構組織越致密，其復水比越小;熱風預干燥后，初始含水率越低其干燥至終點時所需干燥時間越短，其復水比越大，經(jīng)熱風預干燥可以提高銀耳紅外干燥的復水性。

2.3? 不同處理方式對銀耳多糖的影響

研究表明，銀耳多糖是銀耳的精華和主要有效營養(yǎng)物質[16，17]，特別是其中的酸性多糖和多數(shù)的藥理活性都密切相關，如可提高機體免疫力、抗血栓形成、抗衰老、抗突變、降血糖血脂、清除自由基、抑制腫瘤等[18，19]。因此本研究選取銀耳多糖含量做為品質評價指標，通過不同干燥溫度、初始含水率、輻照距離的試驗處理，其處理條件如表1所示，結果如圖5所示。從圖5可以看出，干制后銀耳多糖的含量隨著溫度的升高而降低，即隨紅外輻照強度的增強而降低，其產(chǎn)生的原因可能是輻照強度越大干燥室內(nèi)溫度越高，銀耳多糖降解的越多，部分降解成低聚糖吸收紅外輻射而熔化;初始含水率對銀耳多糖含量也有一定的影響，初始含水率越高，烘干至終點時所需干燥時間越長，銀耳多糖含量越低;銀耳多糖含量隨輻照距離的縮短而降低，可能是輻照距離越近銀耳吸收外界環(huán)境的熱量越快，銀耳多糖降解也越快。

3? 結論

紅外干燥溫度和初始含水率對銀耳的干燥速率影響很大，干燥溫度越高、初始含水率越低干燥速度越快，當溫度過高時，銀耳易出現(xiàn)焦化現(xiàn)象從而影響銀耳質量;干燥溫度及輻照距離對銀耳多糖含量的影響較大，銀耳多糖在單位時間內(nèi)吸收較多能量時易降解熔化。通過合理調節(jié)紅外干燥溫度、物料初始含水率，可使銀耳在適宜的溫度下進行干燥，以降低銀耳營養(yǎng)成分的損失，從而提高銀耳質量。目前紅外干燥銀耳的研究報道較少，紅外干燥對銀耳的各項品質質量如收縮率、蛋白質含量等需進一步研究。

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