食用菌微粉性質(zhì)及工藝應用

◎ 李 慧，秦光明，李 評，陳 詳，陳麗瀟，李靚靚，向世標，謝菊英，常 堃

（湖北省十堰市農(nóng)業(yè)科學院，湖北 十堰 442000）

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們越發(fā)注重健康生活的理念，食用菌及其深加工產(chǎn)品不僅風味獨特、香氣濃郁，而且營養(yǎng)豐富，同時具有明顯的食藥用價值，贏得了消費者的青睞[1]。近年來，將新鮮果蔬干燥制成果蔬粉，是果蔬加工的一種新趨勢。果蔬粉具有貯藏穩(wěn)定性好、運輸成本低、綜合利用效率高等優(yōu)點[2]。新鮮食用菌水分含量高，質(zhì)地柔嫩，生理生化活動劇烈，干制后制粉能極大地延長其貯存期，將干制后的食用菌制成粉，其用途得到了極大的豐富[3-4]。超微粉碎是利用機械力或流體動力的方法將毫米級別（3 mm以上）的物料顆粒粉碎至粒徑10～25 μm的粉碎加工技術，是現(xiàn)階段生產(chǎn)加工果蔬粉較為常見的方法，是食用菌深加工的重要方向。利用超微粉碎技術制備的超微粉因其顆粒大小呈現(xiàn)微細化，比表面積、破碎程度及孔隙率增大，故粉體的分散性、吸附性和溶解性等物理性質(zhì)均有較大程度地提升；超微粉碎產(chǎn)生的破壁效應，使得有效物質(zhì)溶出率及化學活性等也獲得了提高，感官特性也有一定的改善，產(chǎn)品質(zhì)量隨之提高[5-9]。本文就食用菌微粉相關研究進行簡單論述。

1 食用菌微粉特點

新鮮食用菌保鮮期短，不利于長期貯藏，2019年我國食用菌產(chǎn)量達3 961萬t，出口比例較大，是食用菌產(chǎn)量大國，居世界首位[10]。目前食用菌深加工產(chǎn)品主要集中在干制、方便休閑食品及調(diào)味調(diào)鮮食品方面，深加工的種類和數(shù)量較少，局限性較大[11]。因此開發(fā)一種既能較大程度提高貯藏期，又能豐富其深加工應用的加工技術十分必要。近些年食用菌深加工領域的幾大趨勢主要包括食用菌抗氧化和提高免疫力等功能成分的提取、食用菌飲料級口服液研制、食用菌休閑食品的加工以及食用菌相關主食添加產(chǎn)品研發(fā)。將新鮮的食用菌通過干制技術，再通過超微處理加工成食用菌微粉是一種新的加工方式，目前研究不多，目前研究較多的是果蔬微粉的加工方式，饒樣福[12]對新型果蔬微粉片的生產(chǎn)技術進行了研究，在果蔬微粉的制作過程中，濕法粉碎技術和干式粉碎技術比較適用于制作果蔬微粉。王海燕[13]研究發(fā)現(xiàn)，將番茄粉分別經(jīng)過噴霧干燥和真空冷凍干燥兩種不同的干燥方式進行干燥，對比結(jié)果顯示，使用真空冷凍干燥法制作的的番茄粉的番茄紅素損失率低，番茄紅素色澤維持較好，其速溶性和復水性表現(xiàn)良好，番茄微粉的含水量較大程度降低。江鵬飛[14]等人通過對苦瓜進行不同方式的干燥，研究其對苦瓜粉營養(yǎng)成分的影響，研究結(jié)果顯示，真空冷凍干燥法由于是低溫干燥技術，對苦瓜粉的色澤保護較好，明顯優(yōu)于熱風干燥處理，熱風干燥法在高溫環(huán)境中容易促進營養(yǎng)成分的發(fā)生氧化變色反應。低溫干燥技術能最大限度降低苦瓜營養(yǎng)成分含量的流失，這一點明顯優(yōu)于熱風干燥法生產(chǎn)的苦瓜粉。

我國食用菌栽培面積及產(chǎn)量不斷提升，食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷壯大，深入挖掘更好的食用菌加工技術，在現(xiàn)代食品加工行業(yè)中起著舉足輕重的作用，將新鮮食用菌進行干制處理，經(jīng)過超微粉碎技術打磨成微粉，可將食用菌微粉顆粒達到微米級別，由于顆粒粒徑的微細化，極大地提高了其物理化學性質(zhì)，增加了食用菌微粉許多的優(yōu)點[15-20]。①食用菌經(jīng)過超微粉碎加工成食用菌粉，粉體的含水量可降低到6%以下，極大地延長貯藏保鮮期，有利于長途運輸，通過干制其含水量可以降低到微生物所不能利用的程度，相關酶活性也較大程度地受到擬制，從而能夠很好的降低貯藏、包裝、運輸?shù)确矫娴某杀举M用。②食用菌粉的生產(chǎn)可選擇次品菇類，在原料的大小、形狀上沒有特別的要求，對原料來源及品質(zhì)要求并不高，能夠極大的降低成本，并不影響其營養(yǎng)價值，有效提高原料的利用率。③食用菌粉產(chǎn)品加工應用范圍廣，例如可作為營養(yǎng)增強劑添加進食品中，極大的豐富食品復合營養(yǎng)，是一種優(yōu)質(zhì)的食品營養(yǎng)加工產(chǎn)品。并且其風味物質(zhì)含量較多，能夠較好的提高產(chǎn)品風味，較大程度地保持了食用菌固有的風味成分及藥用保健價值。

2 食用菌微粉理化特性

張增明[21]等人對不同干燥方式制作繡球菌微粉的理化特性進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥加工的繡球菌超微粉顆粒分布較細且均勻，溶解性最好，但其流動性、持水力和膨脹力較差；真空冷凍與熱泵聯(lián)合干燥加工的超微粉各項品質(zhì)都接近于真空冷凍干燥；熱風干燥加工的超微粉顆粒的粗粉較多，溶解性最差，持水力和膨脹力一般，但其流動性最好，熱泵干燥加工的超微粉的持水力和膨脹力最好，溶解性和流動性一般。王朝川[22]等人對不同粒徑金針菇超微粉的物理性質(zhì)進行了研究，結(jié)果表明超微粉碎可以顯著提高金針菇粉體流動性、膨脹力、容積密度、持水力和多糖溶出率。在初始溫度25 ℃、金針菇粉含水量6%、進料目數(shù)60目、磨介數(shù)量100%，以及粉碎時間7 min條件下，金針菇微粉得率可達69.74%。吳翔[23]等人對香菇超微粉的物理特性進行了研究，香菇經(jīng)真空冷凍干燥后制成超微粉，平均粒度降至22.247 μm，較普通粉亮度L值提高了6.24。水溶性、流動性和堆密度分別提高30.5%、30.6%、40.9%，持水性和堆密度分別降低24.1%、25.9%。表明超微粉碎技術在一定程度上改善了香菇粉的物理性質(zhì)。賴普富[24]等人對超微粉碎技術對大杯蕈菇柄多糖溶出效果的影響進行了研究，結(jié)果表明超微粉提取多糖和粗粉相比，提取時間縮短了1/2，多糖得率提高了3.07%，多糖純度提高了12.14%，體現(xiàn)了省時、高效的優(yōu)勢。超微粉碎技術能顯著提高大杯蕈菇柄多糖的溶出度。

3 食用菌微粉的加工工藝

食用菌制粉的生產(chǎn)在我國發(fā)展時間并不長，相關加工工藝的研究不多，楊德[25]等人利用噴霧干燥工藝技術對香菇進行干燥，多因素試驗調(diào)整噴霧干燥的參數(shù)，研究不同噴霧干燥參數(shù)對干燥效果的影響，研究確定出最佳噴霧干燥工藝參數(shù)，制備出能較好保留香菇原有營養(yǎng)物質(zhì)的香菇精粉。研究發(fā)現(xiàn)噴霧干燥制粉，由于加工工藝溫度高，香菇精粉的品質(zhì)不同程度降低，主要原因在于噴霧干燥得到的粉體粉碎程度不夠，導致營養(yǎng)成分不能被較好的利用和提取，并且加工后的粉體很大程度上營養(yǎng)成分流失較大，廢渣多[26]。食用菌在進行噴霧干燥的過程中，因其多糖類物質(zhì)含量較高，容易在噴霧干燥工藝中產(chǎn)生粘壁現(xiàn)象，物料易發(fā)生焦化反應，另外，在物料的收集過程中濕度變大容易出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象；噴霧干燥工藝缺點是原料利用率較低、制備成本較高[27-28]。食用菌微粉制作過程中，最重要的兩個環(huán)節(jié)就是干燥和粉碎，目前食用菌制干制后的粉碎工藝主要是采用超微粉碎工藝，并且低溫干燥因其能最大限度保留原有營養(yǎng)成分，也是目前干燥工藝技術的發(fā)展趨向。

3.1 超微粉碎技術特點

超微粉碎技術通常分為物理法和化學法。化學方法制備的超微粉具有粒徑小、分布均勻等優(yōu)點，但成本高、產(chǎn)量低、工藝技術較為復雜這些缺點限制了其發(fā)展。物理粉碎辦法，是將物料通過機械作用力粉碎成微米級別，為機械粉碎法。其優(yōu)點是極大地增加物料的表面積和空隙率，產(chǎn)量高，工藝簡單，成本低，適合工廠規(guī)模化生產(chǎn)。另外其制備的微粉具備獨特的物理化學性質(zhì)，能有效提高食用菌粉體的活性，極大地提高食用菌粉的品質(zhì)，擴大應用范圍[29-32]。機械超微粉碎技術的特點：①粉碎效率高，粉碎力度可到微米級別，空間占地小，對環(huán)境要求低，操作簡單，并且可以在低溫條件下進行粉碎，因而可最大限度地保留物料原有生物活性物質(zhì)，制備出高質(zhì)量的產(chǎn)品。②超微粉粉體粒度分布均勻且細小，耗能低，對碾磨介質(zhì)要求較高，由于顆粒細小從而增加了粉體的比表面積，更好地促進其吸附性和溶解性。③超微粉碎對原料要求不高，既能節(jié)省原料選擇成本，又能充分提高其產(chǎn)品利用率，并且超微粉可直接用于膠囊、粉劑、咀嚼片等的制作，而普通細粉因其本身粒徑不夠均勻，以及達不到深加工所需品質(zhì)，繼而導致需要繼續(xù)深加工才能用于產(chǎn)品制作，容易造成原物料的浪費。④一方面超微粉粉體因能夠充分粉碎碾磨，工藝效果促使其細胞壁被破壞，從而有利于本身的活性物質(zhì)的析出，另一方面超微粉更容易吸附在小腸內(nèi)壁，從而有利于營養(yǎng)物質(zhì)的析出，進而促進機體高效吸收營養(yǎng)物質(zhì)。超微粉體的制備工藝分為物理方法和化學方法。物理方法有機械式、氣流式、磨介式，機器的類型主要分為高速機械沖擊式磨機、氣流粉碎機、震動磨機、攪拌碾磨機和高壓輥磨機等；化學方法有氣相分解法、水熱合成法、氣相合成法、噴霧熱解法、微乳化液法和溶膠凝膠法等，其中食用菌微粉工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)主要采用物理機械沖擊法[33-34]。

3.2 超微粉碎技術應用

超微粉碎技術在食品加工行業(yè)應用范圍廣泛，目前市面上主要的食品微粉有香菇粉、蘋果粉、牡蠣粉、海苔粉、豬肝粉和蝦皮粉等，生產(chǎn)出來的食品微粉既保留了原有的風味，又很好的保留其原有的營養(yǎng)成分，并且表現(xiàn)出良好的水溶性、吸附性、親和性等物理特性，而且營養(yǎng)成分更容易消化、吸收[35]。目前超微粉碎應用于食用菌上技術還不夠完善，仍然存在一些問題，例如高溫容易造成食用菌蛋白質(zhì)變性等。秦令祥[36]等人研究超微粉碎技術對香菇柄功能特性和營養(yǎng)成分的影響，結(jié)果表明，通過超微粉碎工藝香菇多糖的提取率提高了一倍，可溶性膳食纖維、香菇蛋白、微量元素、保水性、持油力和膨脹力等營養(yǎng)成分和及理化性質(zhì)都得到了明顯的提高。閆鳳超[37]等人運用超微粉碎技術將黑木耳碾磨成微粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)木耳多糖提取率明顯優(yōu)于新鮮木耳。

4 食用菌微粉的應用

食用菌微粉適用于調(diào)味品、保健品、餐飲配料以及高端食品，通常是多種原料混合添加，優(yōu)點在于豐富產(chǎn)品類型，提高產(chǎn)品風味，以及優(yōu)化營養(yǎng)物質(zhì)[38-41]。大多食用菌具有獨特的風味，可用于調(diào)味品。目前市面上食用菌粉制作出的飲料產(chǎn)品，不僅保留有食用菌原有的風味，其豐富的營養(yǎng)價值以及藥用價值都極大地提高了產(chǎn)品附加值。劉利[42]的研究表明，食用菌飲料具有較明顯的降血壓作用，在一定程度還具有抗氧化和降低血糖、血脂的作用。餅干、面條、面包等食品生產(chǎn)過程中可不同程度地添加食用菌微粉，例如猴頭菇具有養(yǎng)胃健脾的功效，能夠較好改善制品的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和色、香、味，提高產(chǎn)品附加值。食用菌中含有豐富的蛋白質(zhì)、食用菌多糖、各種礦物質(zhì)和微量元素，通過生物化學方法提取其獨特的營養(yǎng)成分，可應用于醫(yī)療領域、保健品及高端食品領域。嬰幼兒及老年食品中添加食用菌粉，可以補充營養(yǎng)，均衡膳食[43-45]。

5 結(jié)語

食用菌的開發(fā)利用受到人們越來越多的關注。相比于傳統(tǒng)的粉碎技術，超微粉碎技術使物料的粒度減小、比表面積劇增、細胞破壁率提高，改變了物料結(jié)構(gòu)、理化和功能性質(zhì)，有利于營養(yǎng)成分的釋放，提高吸收利用率，這一優(yōu)勢也逐漸應用于食用菌深加工領域。通過超微粉碎技術將低質(zhì)的食用菌原料制備成超微菌粉，經(jīng)過一定工藝制得提取物，有助于提高食用菌的利用率，可充分增加產(chǎn)業(yè)附加值，為食用菌加工應用拓寬了范圍，給新型食用菌食品、飲料等相關產(chǎn)品開發(fā)帶來更多可能。