香菇深加工的工業(yè)化研究進(jìn)展

◎ 李 旋，李強(qiáng)忠

（佛山市海天（高明）調(diào)味食品有限公司，廣東 佛山 528500）

香菇是中國(guó)歷史上的名菇，分布在我國(guó)長(zhǎng)江中下游的湖北省、湖南省、安徽省、江西省、杭州市、上海市以及廣東省等地，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80%左右，但其深加工程度不足，仍以農(nóng)產(chǎn)品銷售為主。本文就國(guó)內(nèi)具有代表性的香菇深加工產(chǎn)品以及香菇的加工設(shè)備進(jìn)行綜述，為香菇的進(jìn)一步研究和產(chǎn)業(yè)化提供思考方向。

1 香菇產(chǎn)品

1.1 即食香菇

即食香菇主要是指香菇經(jīng)過相應(yīng)的加工工藝預(yù)處理后得到的即食休閑食品，如香菇膨化食品、香菇脆片、香菇蔬菜紙等食品[1]。鄧珊等[2]對(duì)香菇脆片的炸制工藝進(jìn)行優(yōu)化，在80 ℃炸制36 min，真空度為0.089 MPa，從而保持了香菇脆片中的多糖含量，含油率為22.5%，且破碎力較高，有良好的食用價(jià)值。張宇凡等[3]將新鮮香菇、馬鈴薯及淀粉等進(jìn)行復(fù)合，并添加一定量的大豆蛋白，低溫老化18 h，于185 ℃油炸6 s 獲得營(yíng)養(yǎng)薯片。黃曉德等[4]對(duì)配方和變溫烘干工藝進(jìn)行研究，明確了用料配方、厚度及溫度對(duì)終產(chǎn)品的風(fēng)味及成膜性、解離性的影響，獲得具有應(yīng)用價(jià)值的香菇蔬菜紙加工工藝。

1.2 香菇飲料

功能性飲品與果汁飲料、養(yǎng)生飲品形成全新的飲品體系，香菇飲料近年來呈現(xiàn)蓬勃的發(fā)展態(tài)勢(shì)。劉雨詩等[5]以香菇為主，添加山楂、葛根、菊花、桑葉和荷葉等制作成香菇五汁飲復(fù)合飲品，其具有菇香味及草藥的清香，味道清新、溫和而不刺激。劉麗娜等[6]采用乳酸菌發(fā)酵香菇與乳粉得到了一種香菇發(fā)酵乳，其最佳發(fā)酵方案是添加乳液14%、棗汁6%，發(fā)酵約12 h 后，再加入白砂糖16%、果膠0.15%、羧甲基纖維素鈉0.20%和水13.65%即獲得成品。房磊[7]應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化以香菇和刺五加葉為主要原料的復(fù)合運(yùn)動(dòng)飲料，確定最優(yōu)配方添加量為香菇汁27.37%、刺五加葉汁27.1%、木糖醇8.3%和檸檬酸0.16%，并用小鼠負(fù)重試驗(yàn)驗(yàn)證該配方下的飲料具有抗疲勞功能。

1.3 香菇調(diào)味品

香菇因鮮美多味而常被用于調(diào)味料，主要品類有香菇醬油、香菇蠔油、香菇醬、香菇醋、香菇精和香菇調(diào)味汁等。從制作工藝上可將香菇調(diào)味料分為以酶解獲得特殊風(fēng)味的香菇基底，再輔以調(diào)配獲得香菇風(fēng)味調(diào)料；直接用香菇和油等復(fù)配加工得到產(chǎn)品。張婷婷等[8]用纖維素酶和復(fù)合蛋白酶兩步酶解法處理香菇，酶解后谷氨酸提高1.5 倍，I+G 提高0.17 倍，口感醇厚鮮香，獲得良好的香菇調(diào)味料基底。臧晉等[9]先用高壓均質(zhì)法處理香菇原料，再酶解得到的香菇醬中氨基酸的含量可以達(dá)到0.88%。王瑩鈺等[10]以干香菇柄為原料，研究香菇炒制工藝、辣椒種類等對(duì)麻辣香菇醬感官品質(zhì)的影響，并采用正交法以香菇醬口感為主要評(píng)價(jià)維度優(yōu)化麻辣香菇醬配方，結(jié)果表明，以大豆油為基礎(chǔ)油，花椒用量為大豆油的14.2%，大紅袍辣椒7.1%，糖0.3%，鹽2.5%，增味劑2%，增味劑配比谷氨酸鈉∶I+G∶酵母抽提物10∶1∶100 為該醬的最優(yōu)配方。

1.4 香菇保健品/藥品

香菇除了含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分外，還含有很多活性成分，如香菇多糖、香菇多酚、香菇黃酮等。因此，香菇具有抗氧化、抗腫瘤、保肝解毒、免疫調(diào)節(jié)等功能[11]。但目前香菇中的活性成分仍較少用于保健品或保健食品。楊猛等[12]用酵母對(duì)香菇汁液進(jìn)行發(fā)酵，獲得具有保健效果的香菇保健酒，酒味悠長(zhǎng)、口感微甜，具有商品化的潛力。此外，還有香菇多糖粗提液與梨汁、檸檬酸、抗壞血酸等復(fù)配為保健飲料[13]，香菇含量40%以上的香菇低糖保健蛋糕的研發(fā)[14]等。

2 香菇加工設(shè)備的研究進(jìn)展

2.1 香菇品質(zhì)分級(jí)設(shè)備

不同品質(zhì)的香菇價(jià)差可達(dá)5～7 倍，分級(jí)定價(jià)可以提高經(jīng)濟(jì)效益。精準(zhǔn)的香菇分級(jí)是阻礙香菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一，香菇分級(jí)目前屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。因此，研究高效可靠的自動(dòng)檢測(cè)分篩系統(tǒng)代替香菇的人工分級(jí)逐步成為近年來的熱點(diǎn)之一。目前機(jī)械視覺篩選技術(shù)在紅棗、臍橙等水果的質(zhì)量監(jiān)測(cè)中已取得了部分應(yīng)用，因此設(shè)備視覺篩分系統(tǒng)也可能應(yīng)用于香菇自動(dòng)檢測(cè)分級(jí)。

汪威等[15]提出的一種去柄鮮香菇視覺分級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)各區(qū)域的幾何特征，建立高斯混合模型，根據(jù)圓度、直徑、均勻性等幾何特征加以量化實(shí)現(xiàn)香菇分級(jí)，目前香菇自動(dòng)分級(jí)準(zhǔn)確度可達(dá)到96%，分級(jí)速度是人工的5 倍。潘海兵等[16]將機(jī)、電、機(jī)器視覺技術(shù)融合應(yīng)用，成功研發(fā)出替代了人工對(duì)香菇準(zhǔn)確篩分的自動(dòng)檢測(cè)分級(jí)控制系統(tǒng)，利用機(jī)械上料系統(tǒng)取代人工作業(yè)，并利用機(jī)器視覺控制系統(tǒng)和分級(jí)執(zhí)行系統(tǒng)模擬了工人思維，提高分級(jí)效率和精度。李江波等[17]采用電子視覺技術(shù)獲取香菇圖像信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)香菇進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與篩分，用菇蓋直徑Max、圓形度、缺陷區(qū)域面積表、色調(diào)均值等信息作為特征參數(shù)，并采用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了等級(jí)與特征指標(biāo)的相關(guān)性模型，其預(yù)測(cè)識(shí)別結(jié)果達(dá)到94.2%，配套其他傳送設(shè)備后，有望替代人工分級(jí)。

2.2 香菇柄切除設(shè)備

香菇柄占香菇總質(zhì)量的30%，原本是香菇生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，但其具有和香菇同樣的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，富含纖維素，且耐加工性更好，現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用。香菇柄切除設(shè)備的研發(fā)有助于緩解勞動(dòng)力對(duì)菇柄產(chǎn)業(yè)的制約。菇柄切除設(shè)備從開始的人工輔助定位半自動(dòng)切除到振篩自動(dòng)切除設(shè)備，再到強(qiáng)制定位切除設(shè)備和水流式定位切除裝置。其中切除效率進(jìn)步明顯，但強(qiáng)制定位增加了香菇的破損率，水流式定位增加了香菇的含水量，進(jìn)一步增加了后加工和儲(chǔ)運(yùn)的難度。李鋒[18]通過對(duì)菇柄力學(xué)特性參數(shù)進(jìn)行分析，并針對(duì)性地對(duì)傳送速度、切除速度及定位間隙進(jìn)行系統(tǒng)性研究，得出其與香菇破損率、漏切率和合格率的關(guān)系，給出預(yù)測(cè)模型，用實(shí)驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)誤差小于5%，可用于指導(dǎo)設(shè)備調(diào)試。程文杰等[19]利用水流在旋流的狀態(tài)下使香菇自動(dòng)定心，實(shí)現(xiàn)了非規(guī)則菇的隨行定位，并改變了傳統(tǒng)的雙剪切工藝，實(shí)現(xiàn)了菌柄有效部分100%利用率，實(shí)現(xiàn)原料無浪費(fèi)。江宏偉[20]成功改造了香菇的全自動(dòng)定時(shí)定量上料設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的香菇剪柄及分揀，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)效率為人工生產(chǎn)的4 倍，達(dá)到82.4 kg·h-1，但水流式剪柄機(jī)下香菇含水量變化未見報(bào)道。

2.3 香菇干燥設(shè)備

香菇傳統(tǒng)上采用自然晾曬和熱風(fēng)烘干的方式進(jìn)行干燥，但晾曬受天氣影響大，品質(zhì)難以控制而被淘汰。熱風(fēng)烘干成本低，處理量大，是最常用的烘干方式，但目前尚未解決干燥速度慢、產(chǎn)品品質(zhì)受工藝影響大和營(yíng)養(yǎng)流失較多的問題。新型干燥工藝及組合型干燥工藝也是近年來的重點(diǎn)研究方向，如紅外輻射干燥、真空冷凍干燥、熱泵干燥、真空熱風(fēng)組合干燥以及微波真空組合干燥等。隨著技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)步，新技術(shù)的應(yīng)用成本逐漸下降，應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。段續(xù)等[21]采用新型聯(lián)合干燥裝備——紅外噴動(dòng)床對(duì)香菇進(jìn)行干燥，通過對(duì)單位能耗、色澤、多糖含量等指標(biāo)的分析，確定了干燥風(fēng)溫前期56 ℃，后期72 ℃，轉(zhuǎn)化點(diǎn)以含水量控制為53%，該工藝下，干燥能耗低、香菇色澤好、水分適宜。張慧等[22]研究了香菇的多糖保留率、色差及收縮率與熱風(fēng)溫度、微波功率等的關(guān)系，得出最優(yōu)工藝為熱風(fēng)干燥170 min、微波干燥8.3 min、轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水4.2 g·g-1、風(fēng)溫60 ℃、微波功率密度30 W·g-1，得到品質(zhì)優(yōu)良的香菇干品。此外，熱泵干燥香菇具有收縮率低，復(fù)水好的特點(diǎn)，且能耗最小，適用于商業(yè)應(yīng)用。

3 結(jié)語

香菇作為中國(guó)傳統(tǒng)食品，以其特殊風(fēng)味和豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而深入人們的生活中。目前香菇仍以農(nóng)產(chǎn)品銷售為主，對(duì)應(yīng)的加工設(shè)備尚未配套，導(dǎo)致設(shè)備成為香菇深加工的掣肘之一，行業(yè)不能實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)，深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到限制。近年來，跨行業(yè)技術(shù)給食品行業(yè)的發(fā)展提供了巨大機(jī)遇，引進(jìn)先進(jìn)行業(yè)自動(dòng)化、智能化的工廠經(jīng)驗(yàn)及先進(jìn)設(shè)備，有望打破香菇深加工發(fā)展困局，實(shí)現(xiàn)香菇品種細(xì)分、規(guī)?；l(fā)展，滿足市場(chǎng)對(duì)香菇深加工產(chǎn)品的需求。香菇產(chǎn)業(yè)未來向著產(chǎn)業(yè)化、集團(tuán)化方向發(fā)展，具有廣闊的市場(chǎng)前景。