不同干燥方式對蠶蛹干制品品質(zhì)的影響

吳釗龍，林 芳，陳振林,*，楊春梅，莫嘉華，楊艷蘭

（1.賀州學(xué)院食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院，廣西 賀州 542899；2.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 大連 116034）

蠶蛹為蠶蛾科昆蟲家蠶蛾的蛹，其資源豐富，產(chǎn)量巨大，我國每年生產(chǎn)蠶蛹約30萬t，約占全世界總產(chǎn)量的80%[1-4]。蠶蛹是一種具有較高營養(yǎng)價值的美食，蛋白質(zhì)含量高達12.9%～15%[4]。氨基酸含量7.31%～9.14%，其中8種人體必需氨基酸占總氨基酸的42%，必需氨基酸與非必需氨基酸的比例達到0.7∶1.0，非常符合聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）建議的理想氨基酸模式，而且是被原衛(wèi)生部列入“食品新資源名單”中唯一的昆蟲類食品[5-11]。目前，蠶蛹作為蠶桑絲綢產(chǎn)業(yè)鏈上的副產(chǎn)品，通常只作為飼料和肥料使用，不能物盡所用，因此尋找適合蠶蛹深開發(fā)的加工方式尤為迫切。

本研究通過探討熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波真空干燥和變溫壓差膨化干燥4種不同的干燥方式對蠶蛹干制品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)的影響，旨在為蠶蛹干制品加工方式的選取和應(yīng)用提供技術(shù)支持及理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

蠶蛹：取自廣西平樂國弘繭絲綢有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9240A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；KAAE型變溫壓差膨化干燥機，江蘇楷益智能科技有限公司；WBZ-10型靜態(tài)真空微波干燥機，貴陽新奇微波工業(yè)有限公司；WRH-100AB型環(huán)閉除濕熱泵干燥機，正旭新能源設(shè)備科技有限公司；JJ1000型電子天平，常熟市雙杰測試儀器廠；MB90型水分測定儀，奧豪斯儀器常州有限公司；CR-400型色彩色差計，柯尼卡美能達株式會社；S-081型物性測定儀，英國SMS公司。

1.2 方法

1.2.1 蠶蛹干制品的制備

挑選個體完整、大小均一的冰凍蠶蛹，用清水漂洗2～3次，在沸水中煮沸漂燙3 min，瀝干水分后進行干燥。

熱風(fēng)干燥：將蠶蛹均勻平鋪于精密恒溫箱中，設(shè)置溫度為70℃，干燥至蠶蛹干基含水量降到5%以下。微波真空干燥：將蠶蛹均勻平鋪于微波真空干燥箱中，設(shè)置功率為1 kW，干燥至蠶蛹干基含水量降到5%以下。熱泵干燥：將蠶蛹均勻平鋪于熱泵干燥機中，設(shè)置溫度為70℃,干燥至蠶蛹干基含水量降到5%以下。變溫壓差膨化干燥：將蠶蛹均勻平鋪于變溫壓差膨化干燥機中，設(shè)置膨化溫度為90℃，膨化壓力為0.3 MPa，停滯時間為10 min，干燥溫度為90℃，直至蠶蛹干基含水量降到5%以下。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 干基含水量

使用MB90型快速水分測定儀測定濕基含水量，得到蠶蛹平均初始濕基含水量為71.27%。蠶蛹干基含水量根據(jù)式（1）計算：

式中：M為蠶蛹變溫壓差膨化干燥到t時刻時的干基含水量，g/g；W為蠶蛹變溫壓差膨化干燥到t時刻時的濕基含水量，g/g。

1.2.2.3 蛋白質(zhì)含量

參照GB 5009.5—2016[12]中的方法，采用凱氏定氮法測定。

1.2.2.4 脂肪含量

參照GB 5009.6—2016[13]中的方法，采用索氏抽提法測定。

1.2.2.5 色澤

利用色差計，以儀器白板的色澤為標(biāo)準(zhǔn)，測定樣品的亮度L*值。L*表示明暗，其值越大，產(chǎn)品的亮度越高，該值可以間接反映產(chǎn)品色澤的好壞[14]。每個樣品重復(fù)測定3次，結(jié)果取平均值。

1.2.2.6 脆度值

使用S-081型物性測定儀測定，選用P2探頭，測前速度1 mm/s，測試速度2 mm/s，測后速度10 mm/s，穿刺距離20 mm，將蠶蛹干制品放在帶孔重載平臺（HDP/90）上測定其脆度值。脆度定義為：爆裂時的力與爆裂時的時間的比值。脆度值越小，脆片的酥脆性越好[15]。

1.2.2.7 膨化率

蠶蛹體積測定采用置換法，置換介質(zhì)為小米，小米粒度控制在0.9～1.1 mm[16]，蠶蛹體積計算公式為：

式中：V為蠶蛹體積，cm3；Va為小米加蠶蛹體積，cm3；Vb為小米體積，cm3。

膨化率計算公式為：

式中：P為膨化率，%；V1為膨化前體積，cm3；V2為膨化后體積，cm3。

1.2.2.8 菌落總數(shù)

按照GB 4789.2—2016[17]中的稀釋平板計數(shù)法測定。

1.2.2.9 大腸菌群

參照GB 4789.3—2016[18]中的MPN計數(shù)法進行測定。

1.2.2.10 霉菌

參照GB 4789.15—2016[19]中的方法進行測定。

1.2.2.11 感官評定

采用100分制進行測試，邀請10名評價員對不同干燥方式的蠶蛹干制品分別從外觀色澤、口感和風(fēng)味三方面進行評定，取其平均值作為評定結(jié)果。具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 蠶蛹干制品感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of dried silkworm pupa products

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 19.0軟件進行試驗數(shù)據(jù)分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對蠶蛹干制品脆度值、L*值和膨化度的影響

熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波真空干燥、變溫壓差膨化干燥4種不同干燥方式對蠶蛹干制品脆度值、L*值和膨化度的影響如表2所示。

表2 不同干燥方式對蠶蛹干制品脆度值、L*值和膨化度的影響Table 2 Effects of different drying methods on brittleness value,color L*value and swelling degree of dried silkworm pupa products

從表2可以看出，不同干燥方式獲得的蠶蛹干制品脆度值之間具有顯著性差異（P＜0.05），脆度值大小排序為：變溫壓差膨化干燥＜微波真空干燥＜熱泵干燥＜熱風(fēng)干燥，即變溫壓差膨化干燥制得的蠶蛹干制品酥脆性最好。在熱風(fēng)干燥條件下，蠶蛹表面升溫比較快，因此蠶蛹內(nèi)部的水分未能及時向產(chǎn)品表面擴散，隨著表面水分的蒸發(fā)和擴散，蠶蛹表面迅速形成部分干燥層，出現(xiàn)硬化結(jié)殼；當(dāng)蠶蛹內(nèi)部干燥和收縮時，出現(xiàn)表皮干癟、皺縮嚴重，導(dǎo)致產(chǎn)品變硬[20-22]，從而蠶蛹脆度值最大；蠶蛹在變溫壓差膨化干燥過程中內(nèi)部會形成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)，所以變溫壓差膨化干燥獲得的蠶蛹脆度值最小，且酥脆性較好[23]。

不同干燥方式獲得的蠶蛹干制品L*值之間存在顯著性差異（P＜0.05）。經(jīng)過不同的干燥處理后，蠶蛹干制品的色澤L*值大小分別為：變溫壓差膨化干燥＞微波真空干燥＞熱泵干燥＞熱風(fēng)干燥。熱風(fēng)干燥獲得的蠶蛹干制品色澤過于灰暗，主要是由于蠶蛹表面升溫比較快，當(dāng)整個物料內(nèi)部完全干燥后，表面已經(jīng)出現(xiàn)焦糊的現(xiàn)象；變溫壓差膨化干燥獲得的蠶蛹干制品色澤L*值最大，這與畢金峰等[23]研究的不同干燥方式對超微棗粉色澤的影響結(jié)果一致。因此，綜合考慮以上結(jié)果發(fā)現(xiàn)，變溫壓差膨化干燥得到的蠶蛹干制品硬度適中，色澤均勻明亮，酥脆性好，同時還有最佳的膨化度，整體品質(zhì)優(yōu)于熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波真空干燥方式生產(chǎn)的產(chǎn)品。

2.2 不同干燥方式對蠶蛹干制品營養(yǎng)指標(biāo)的影響

熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波真空干燥、變溫壓差膨化干燥4種干燥方式對蠶蛹干制品營養(yǎng)成分的影響如表3所示。

表3 不同干燥方式對蠶蛹干制品營養(yǎng)成分的影響Table 3 Effects of different drying methods on nutritional composition of dried silkworm pupa products單位：g/100 g

從表3可以看出，通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，除了微波真空干燥與變溫壓差膨化干燥制得的蠶蛹干制品中蛋白質(zhì)含量之間無顯著性差異，其他干燥方式之間存在顯著性差異（P＜0.05）。熱風(fēng)干燥獲得的蠶蛹干制品蛋白質(zhì)含量顯著高于其他3種干燥方法（P＜0.05），微波真空干燥的蠶蛹干制品蛋白質(zhì)含量最低。4種干燥方式獲得的蠶蛹干制品脂肪含量變化無顯著性差異，主要是由于脂肪本身的化學(xué)性質(zhì)相對比較穩(wěn)定，一般溫度很難將其破壞掉，因此對其含量變化影響較小[24]。經(jīng)4種干燥方式制得的蠶蛹干制品，其干基含水量與鮮樣相比顯著下降（P＜0.05），且4種干燥方式間存在顯著差異（P＜0.05），其中以變溫壓差膨化干燥獲得的蠶蛹干制品的干基含水量最低。

2.3 不同干燥方式對蠶蛹干制品微生物指標(biāo)的影響

熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波真空干燥、變溫壓差膨化干燥4種干燥方式對蠶蛹干制品微生物指標(biāo)的影響如表4所示。

表4 不同干燥方式對蠶蛹干制品微生物指標(biāo)的影響Table 4 Effects of different drying methods on microbial indexes of dried silkworm pupa products

由表4可以看出，4種干燥方式獲得的蠶蛹干制品中均未檢測出大腸桿菌，而且都符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，說明干燥可以對蠶蛹干制品有很好的殺菌效果。不同干燥方式獲得的蠶蛹干制品的菌落總數(shù)排序為：熱風(fēng)干燥＞熱泵干燥＞微波真空干燥＞變溫壓差膨化干燥；不同干燥方式獲得的蠶蛹干制品的霉菌數(shù)排序為：熱風(fēng)干燥＞微波真空干燥＞熱泵干燥＞變溫壓差膨化干燥。變溫壓差膨化干燥的蠶蛹干制品菌落總數(shù)為12 CFU/g，霉菌數(shù)為2 CFU/g，低于其他3種干燥方式獲得的蠶蛹干制品的菌落總數(shù)和霉菌數(shù)，說明變溫壓差膨化干燥對蠶蛹有很好的殺菌效果。

2.4 不同干燥方式對蠶蛹干制品感官評分的影響

熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波真空干燥、變溫壓差膨化干燥4種干燥方式對蠶蛹干制品感官評分的影響如表5所示。

由表5可以看出，4種干燥方式獲得的蠶蛹干制品中感官評分大小依次為：變溫壓差膨化干燥＞熱泵干燥＞微波真空干燥＞熱風(fēng)干燥，變溫壓差膨化干燥的感官評分最高，為85分。該干燥方式獲得的蠶蛹干制品外觀完整、無裂痕、膨脹度好、色澤明亮、口感佳、酥脆性好、鮮香度較好，優(yōu)于熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波真空干燥獲得的蠶蛹干制品。因此，變溫壓差膨化干燥更適合作為蠶蛹制作生產(chǎn)的技術(shù)方法。

表5 不同干燥方式對蠶蛹干制品感官評分的影響Table 5 Effects of different drying methods on sensory score of dried silkworm pupa products

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明：熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波真空干燥和變溫壓差膨化4種干燥方式對蠶蛹的品質(zhì)具有顯著性影響；變溫壓差膨化干燥獲得的蠶蛹干制品脆度值（166.98 g/s）、色澤L*值（65.22）、膨化度（152.59%）和感官評分（85分）均優(yōu)于熱風(fēng)干燥、熱泵干燥和微波真空干燥獲得的蠶蛹干制品，并且變溫壓差膨化干燥對蠶蛹有很好的殺菌效果，但變溫壓差膨化干燥得到的蠶蛹干制品蛋白質(zhì)含量偏低。感官評價發(fā)現(xiàn)，變溫壓差膨化干燥得到的蠶蛹干制品口感佳、酥脆性較好、色澤均勻明亮，有較佳的膨化度，但蛋白質(zhì)損失相對較大，后續(xù)試驗需要進一步解決。綜合考慮，變溫壓差膨化干燥更適合生產(chǎn)蠶蛹干制品。