食用菌干燥技術(shù)研究進展

張越翔，劉 靜，吳小恬，趙 亞，石啟龍

（山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東淄博 255000）

食用菌是指子實體碩大、可供食用的大型真菌，通稱為蘑菇，富含植物蛋白、維生素和礦物質(zhì)，熱量和脂肪含量低，食藥兼用，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦為健康食品。食用菌具有獨特的質(zhì)地和風(fēng)味、豐富的營養(yǎng)物質(zhì)以及珍貴的藥用價值，在世界各地大量種植，成為最受人們歡迎的食物之一[1-2]。我國是食用菌生產(chǎn)大國，產(chǎn)量占世界食用菌總產(chǎn)量的43%，而且種植規(guī)模不斷擴大、品種不斷增多[3]。食用菌含水率高（70%～95%），呼吸旺盛，采后貯運過程中極易出現(xiàn)褐變、開傘、腐爛、水分喪失、木質(zhì)化等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象；此外，食用菌貯運費用高且容易出現(xiàn)機械損傷，降低其營養(yǎng)價值和商品性，采后經(jīng)濟損失較大，嚴(yán)重制約了其在市場上的流通[4-6]。

干燥是食用菌常用的加工方式，能將食用菌含水率和水分活度（water activity，aw）降低到一定程度，有效解決其貨架期短的問題，降低貯運成本[7]；且食用菌在干燥過程中，可以生成新的揮發(fā)性物質(zhì)，提高其特征性風(fēng)味[8]。干燥方法直接影響食用菌干制后的外觀（色澤、形態(tài)）、味道（香氣、風(fēng)味）和營養(yǎng)成分，因此，選擇適宜的干燥方法降低食用菌水分含量和aw，對提高其特征性風(fēng)味，延長其貨架期尤為重要?；趥鹘y(tǒng)干燥、新型干燥及聯(lián)合干燥等3 個方面，本文闡述了國內(nèi)外食用菌的干燥方法及其研究現(xiàn)狀，分析了食用菌干燥領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，以期為食用菌干燥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 傳統(tǒng)干燥技術(shù)

食用菌傳統(tǒng)干燥方式包括自然干燥和熱風(fēng)干燥，具有操作簡單、可大批量工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點。但是，相比于新型干燥與聯(lián)合干燥技術(shù)，其干燥效率低、產(chǎn)品質(zhì)量欠佳，隨著人們生活水平的不斷提高，傳統(tǒng)干燥方式逐漸被新型干燥技術(shù)取代。

1.1 自然干燥

自然干燥（natural drying，ND）包括曬干和陰干，是一種在陽光直射或陰涼通風(fēng)處，借助陽光照射或空氣和風(fēng)的自然流動除去食用菌內(nèi)部水分的方法，該法無需投入特殊設(shè)備，成本低且操作簡單，但干燥過程不易控制，受環(huán)境影響較大且衛(wèi)生水平堪憂。此外，產(chǎn)品的外觀品質(zhì)無法保證，營養(yǎng)成分容易破壞。因此，目前食用菌自然干燥應(yīng)用較少[9-10]。

1.2 熱風(fēng)干燥

熱風(fēng)干燥（hot air drying，HAD）基于熱量傳遞系統(tǒng)，以空氣為傳熱介質(zhì)，利用鼓風(fēng)機或加熱器將熱空氣不斷吹入干燥室內(nèi)，使熱風(fēng)在干燥室內(nèi)產(chǎn)生對流，提高物料表面溫度，使物料水分蒸發(fā)，達到干燥的目的[11-12]。

采用HAD 處理的食用菌常見于方便食品中，食用菌脫水后其質(zhì)構(gòu)、復(fù)水特性以及風(fēng)味物質(zhì)都是評價干燥品質(zhì)的重要指標(biāo)。Xu 等[13]采用高溫預(yù)加熱處理（45、55、65、75 ℃，30 min），然后進行傳統(tǒng)HAD（首先45 ℃、4.5 h，然后60 ℃、4.0 h），探究高溫預(yù)處理與HAD 香菇整體質(zhì)量之間的關(guān)系，結(jié)果表明，高溫預(yù)加熱處理顯著影響干香菇的整體質(zhì)量，提高了香菇的復(fù)水率和硬度，降低了收縮率、褐變度和甲醛含量，而且有利于風(fēng)味物質(zhì)的形成。Qin 等[14]研究了溫度60 ℃時，HAD 不同干燥階段香菇特征香氣的變化，結(jié)果表明，香菇中揮發(fā)性化合物分為3 個階段：早期（＜2 h）、中期（2～3.5 h）和后期（＞3.5 h），鮮香菇具有香菇味和泥土氣味，其特征香氣成分為3-辛醇和3-辛酮，早期呈現(xiàn)大蒜味和臭雞蛋味，是釋放二甲基三硫化物、茴香硫醚、2,3,5-三硫雜環(huán)己烷和環(huán)狀硫化合物所致；干燥中期臭雞蛋味消失，出現(xiàn)焙烤香氣；干燥后期香氣由炒香到焦香，這主要是由于焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)所生成的酯類和芳香化合物所致。

HAD 過程中通過控制干燥室內(nèi)濕度可有效改善食用菌干燥特性與品質(zhì)。李星儀等[15]將計算機視覺在線檢測技術(shù)應(yīng)用于HAD，采用連續(xù)排濕、全程設(shè)定恒定相對濕度（relative humidity，RH）、階段降低RH、后期迅速降低RH 等4 種RH 控制方法干燥去柄香菇，綜合考慮干香菇品質(zhì)與干燥速率，連續(xù)排濕為香菇HAD 推薦排濕方式，其次采用全程設(shè)定恒定RH 為30%，后期迅速降低RH。Liu 等[16]首次提出了杏鮑菇片HAD 過程中，通過控制濕物料水分蒸發(fā)速率從而控制干燥室內(nèi)RH 的加濕策略，溫度60 ℃、風(fēng)速3 m/s 條件下，研究了干燥初期加濕時間（0、15、30、45 min）對干燥過程及干制品的影響，結(jié)果表明，加濕30 min 可有效改善產(chǎn)品質(zhì)量，縮短15%干燥時間，降低23%干燥能耗，提高干燥系統(tǒng)的可持續(xù)性。

HAD 設(shè)備簡易，操作簡單，加工成本低，適用于工業(yè)上大批量食用菌的干燥，但干燥效率低、時間長，能耗高、成品質(zhì)量差，限制了HAD及其設(shè)備的發(fā)展[17-18]。因此，HAD常與其他干燥方式聯(lián)合使用，取得良好的干燥效果。

2 新型干燥技術(shù)

傳統(tǒng)干燥方式不能保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，因此應(yīng)用于食用菌干燥的更多新型干燥技術(shù)相繼出現(xiàn)，主要有熱泵干燥、真空冷凍干燥、太陽能干燥、紅外輻射干燥、微波干燥及真空干燥等。

2.1 熱泵干燥

熱泵干燥（heat pump drying，HPD）系統(tǒng)分為制冷劑回路與干燥介質(zhì)回路兩個子系統(tǒng)，工作時，冷凝器將干燥室內(nèi)低溫空氣加熱成高溫低濕空氣，傳至干燥室，而熱空氣途經(jīng)干燥室變成溫濕空氣，繼續(xù)循環(huán)流動流經(jīng)蒸發(fā)器表面，實現(xiàn)降溫、除濕；空氣在由低溫、低濕→高溫、低濕→高溫、高濕→低溫、低濕的循環(huán)過程中實現(xiàn)物料除濕，故HPD 又稱熱泵除濕干燥[19-20]。HPD 具有能效高、環(huán)境污染小、干燥條件范圍廣、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點，因此，廣泛應(yīng)用于生鮮食品如果蔬、食用菌的干燥。

目前HPD 應(yīng)用于食用菌干燥領(lǐng)域主要集中于工藝流程探索及參數(shù)優(yōu)化方面。沈文龍等[21]研究了杏鮑菇HPD特性并優(yōu)化了干燥工藝參數(shù)，得到杏鮑菇HPD 最佳工藝為初始溫度50 ℃，溫度增量7 ℃，鋪料密度2.9 kg/m2。王教領(lǐng)等[22]在HPD 系統(tǒng)中引入轉(zhuǎn)輪，優(yōu)化得到杏鮑菇轉(zhuǎn)輪HPD 最佳工藝參數(shù)，即再生溫度87 ℃，干燥溫度50 ℃，轉(zhuǎn)換點RH 45%，杏鮑菇干制品的色差、復(fù)水比與除濕能耗比分別為22.89、4.028 和2 633 kJ/kg。聶林林等[23]研究了干燥溫度、風(fēng)速及裝載量對HPD 香菇品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，干燥溫度、風(fēng)速和裝載量分別為50 ℃、3 m/s 和1 500 g 時，香菇干制品質(zhì)量最佳。

2.2 真空冷凍干燥

真空冷凍干燥（vacuum freeze drying，VFD）將真空技術(shù)、低溫技術(shù)以及傳熱工程等結(jié)合于一體，通過預(yù)先冷凍物料，使其內(nèi)部水分轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，然后在高真空條件下使冰晶升華的過程，是國際上公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)干燥方法[24]。

國內(nèi)有許多利用VFD 技術(shù)對食用菌進行干燥的研究。楊玲等[25]研究了HAD、VFD、速凍VFD 等3 種干燥方式對松露品質(zhì)的影響，綜合分析干制松露的復(fù)水率、粉碎度、感官質(zhì)量、含水率、營養(yǎng)成分，試驗得出VFD 為松露的最佳干燥工藝。陳健凱[26]采用單因素與正交試驗優(yōu)化了香菇VFD 工藝，得到最佳工藝參數(shù)為真空壓力0.08 kPa，加熱板溫度40 ℃，裝載量6 kg/m2，預(yù)凍速度4 ℃/min。馬寧等[27]采用HAD 與VFD 分別處理印度塊菌，以復(fù)水特性、營養(yǎng)成分、感官品質(zhì)及微觀結(jié)構(gòu)為評價指標(biāo)，通過低場核磁共振分析印度塊菌干燥過程中水分分布和遷移狀態(tài)，結(jié)果表明，VFD 為印度塊菌的最適干燥方式。

盡管VFD 干燥時間長且費用昂貴，但與其他干燥方式相比，VFD 可以最大程度地保持食品質(zhì)量[28]。VFD 應(yīng)用于新鮮食用菌脫水，可有效地保留食用菌原有的色澤與風(fēng)味，減少營養(yǎng)素與生理活性物質(zhì)的損失，進而獲得高品質(zhì)食用菌干制品，尤其適用于冬蟲夏草、羊肚菌等珍奇、名貴食用菌的干燥。

2.3 太陽能干燥

太陽能干燥（solar drying，SD）分為吸收式和對流式，其中，吸收式通過加透明蓋板實現(xiàn)對物料直接曝曬；對流式則以空氣為工質(zhì)，利用太陽能集熱器加熱空氣，物料與干燥器內(nèi)的熱空氣實現(xiàn)對流換熱，使其水分汽化，物料得以干燥[29]。

姚利利[30]研究了干燥溫度（50、55、60、65 ℃）、干燥風(fēng)速（4、6、8、10 m/s）、干燥量（2、4、6、8 kg）對香菇失水特性的影響，結(jié)果表明，干燥溫度和風(fēng)速越高、干燥量越低，香菇的干燥速率越快，干燥時間越短；采用單因素試驗和正交試驗，以干燥時間和能耗為指標(biāo)，得到香菇適宜的SD 工藝參數(shù)：干燥溫度55 ℃，干燥風(fēng)速8 m/s，干燥量6 kg。王婭等[9]探究了HAD、VFD 和SD 等3 種干燥方式對香菇干制品品質(zhì)的影響，綜合考慮產(chǎn)品收縮率、硬度、復(fù)水率、干燥時間、營養(yǎng)素保留率和能耗等指標(biāo)，SD 為香菇最合理的干燥方式。

SD 具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，但與ND 類似，易受空氣質(zhì)量及環(huán)境溫度、RH 影響，不能保證干制品品質(zhì)，因此，如何維持穩(wěn)定的太陽能供應(yīng)，提高其熱效率與可控性是未來SD 的研究重點。

2.4 紅外輻射干燥

紅外輻射干燥（infrared radiation drying，IRD），簡稱“紅外干燥”，通過紅外線輻射物料，物料吸收紅外線，當(dāng)物料分子固有振動頻率與紅外輻射頻率相同或接近時，產(chǎn)生類似物理學(xué)的“共振”現(xiàn)象，輻射能轉(zhuǎn)化成熱能，此時物料內(nèi)外溫度同時升高，導(dǎo)致物料內(nèi)部水分外遷并且使其表面的水分蒸發(fā)達到干燥目的[31]。IRD 具有成本低、干燥效率高、熱量分布均勻、便于溫控、營養(yǎng)損失小且兼有殺菌和抑制酶活性等優(yōu)點，因此，廣泛應(yīng)用于食用菌干燥領(lǐng)域。

國內(nèi)學(xué)者對食用菌IRD 進行了工藝優(yōu)化，以得到優(yōu)質(zhì)干制食用菌。麥馨允等[32]探究了不同因素對白玉菇IRD干燥特性及品質(zhì)的影響，并進一步優(yōu)化得到最佳工藝參數(shù)：遠紅外溫度60 ℃，切片厚度4 mm，裝載量15 g/dm2，此條件下得到白玉菇的白度值、VC 含量、復(fù)水比與感官評分分別為37.81、14.52 mg/100 g、3.12 和91。郭玲玲等[33]通過響應(yīng)面法優(yōu)化得到中短波紅外干燥（MIRD）香菇的最佳工藝參數(shù)為干燥溫度55 ℃、輻照距離120 mm、切片厚度4.5 mm，此參數(shù)下得到香菇的白度值、復(fù)水比、硬度、氨基酸含量和總糖含量分別為58.56、5.32、495.63 g、818.12 mg/100 g 和281.37 mg/g。

Zhao 等[34]比較了遠紅外輻射干燥（FIRD）、VFD、HPD、HAD 和HAD-瞬時控制壓降干燥（即瞬時壓差膨化干燥，DIC）對香菇干燥效率與品質(zhì)特性的影響，結(jié)果表明，與HPD、HAD 和HAD-DIC 相比，F(xiàn)IRD 香菇收縮率及色差值更小，硬度和復(fù)水率更高，VFD 和FIRD 香菇的蛋白質(zhì)和多糖保留率更高，F(xiàn)IRD 比VFD 干燥時間少66.25%，且風(fēng)味成分?jǐn)?shù)量多，F(xiàn)IRD 香菇的整體質(zhì)量最好。Zhao 等[35]研究了HAD 和FIRD 過程中，香菇水分狀態(tài)、分布和微觀結(jié)構(gòu)的變化，結(jié)果表明，F(xiàn)IRD 香菇的干燥時間更短（630 min），水分含量更低（0.07 g/g，w.b.），干燥產(chǎn)品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更高（7.88 ℃），且菌蓋直徑大（3.4 cm），復(fù)水率高（7.31），硬度低（37.93 N），脆度高（1.41 mm），F(xiàn)IRD 通過在較短干燥過程中增強內(nèi)部水分?jǐn)U散和減輕表面硬化作用而得到優(yōu)質(zhì)香菇干制品。

2.5 微波干燥

微波干燥（microwave drying，MWD）利用介質(zhì)損耗原理，微波發(fā)生器將微波輻射到物料上，介電材料與微波電磁場相互耦合，形成各種功率耗散進而達到能量轉(zhuǎn)化目的。能量轉(zhuǎn)化方式包含多種，離子傳導(dǎo)和偶極子轉(zhuǎn)動是微波加熱的主要原理。微波加熱通過被加熱物料內(nèi)部偶極子的高頻往復(fù)運動，產(chǎn)生“內(nèi)摩擦熱”和“極化能”，微波能量轉(zhuǎn)換成介質(zhì)熱能，物料內(nèi)部和表層同時升溫，物料水分蒸發(fā)達到干燥目的[36]。

陳君琛等[37]討論了微波功率與裝載量對香菇MWD的影響，建立了多種干燥動力學(xué)模型，研究發(fā)現(xiàn)，其他干燥條件一定時，微波功率越高、裝載量越少，干燥速率越快；Page 方程可準(zhǔn)確預(yù)測MWD 過程中香菇含水率變化。張志勇等[38]探究香菇在不同微波強度下的干燥特性，提出分段變功率MWD 工藝：前、后期微波強度分別為2.4、0.8 W/g，緩蘇5 min，此工藝提高了微波能利用率，解決了MWD 后期“熱失控”現(xiàn)象。

MWD 的高生產(chǎn)效率以及營養(yǎng)物質(zhì)損失小的特點，使其在食用菌干燥中潛力巨大，但干燥后期由于水分?jǐn)U散不均勻容易因過熱出現(xiàn)物料邊角焦化現(xiàn)象，產(chǎn)品均勻性得不到保證，未來研究應(yīng)重點解決MWD 物料局部過熱問題。

2.6 真空干燥

真空干燥（vacuum drying，VD）是使物料處于真空條件下，通過降低壓強以降低水的沸點，并通過適當(dāng)加熱方式，達到負(fù)壓狀態(tài)下水的沸點，以脫除物料水分的一種干燥方式。VD 具有干燥速度快、溫度低、氧氣含量低、干制品品質(zhì)優(yōu)等特點，但設(shè)備成本較高。

?umic 等[39]采用響應(yīng)面法優(yōu)化了雞油菌VD 工藝，得出雞油菌aw最小化和復(fù)水比最大化的優(yōu)化條件為溫度50 ℃，真空壓力10 kPa；總酚含量最大化的優(yōu)化條件為溫度55 ℃，真空壓力10 kPa。?umic 等[40]以干燥溫度、真空壓力為自變量，以含水率、aw、總酚含量、抗氧化能力和總色澤變化作為香菇品質(zhì)評價指標(biāo)，通過響應(yīng)面分析得到香菇VD 最優(yōu)工藝參數(shù)為溫度57.1 ℃，真空壓力10 kPa。Deng 等[41]采用響應(yīng)面法探究油炸溫度、真空壓力和油炸時間對真空油炸香菇片品質(zhì)的影響并得到了最佳工藝參數(shù)，結(jié)果表明，隨油炸溫度降低和真空壓力增加，香菇片脆性與感官值增加，色差和總油量降低；油炸時間增加則會導(dǎo)致測試范圍內(nèi)所有響應(yīng)值增加，僅脆性28 min 后下降；在最優(yōu)真空油炸工藝參數(shù)下，即油炸溫度105 ℃、真空壓力0.085 MPa、油炸時間27.3 min，相比于傳統(tǒng)常壓油炸方式，香菇脆片的總油量降低33.54%，感官值增加18.78%。

3 聯(lián)合干燥技術(shù)

單一干燥方式具有一定的局限性，聯(lián)合干燥技術(shù)則可以根據(jù)食用菌特性，將多種干燥方式進行分階段優(yōu)化組合，以提高干燥速率，降低生產(chǎn)成本，改善成品品質(zhì)。

3.1 熱風(fēng)相關(guān)聯(lián)合干燥技術(shù)

3.1.1 熱風(fēng)-真空聯(lián)合干燥（HA-VD）

相比于單一HAD 與VD，HA-VD 能夠在提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效降低干燥成本。邵平等[42]研究表明，60 ℃HAD 與不同溫度（50、60、70 ℃）VD 聯(lián)合干燥銀耳，干制品復(fù)水比、收縮率、多糖含量分別不低于12、60%、22%，銀耳具有良好的微觀組織結(jié)構(gòu)；此外，相比于單一的VD 和VFD，HA-VD 成本分別降低了19%和51%。陳君琛等[43]采用3 因素2 次旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計，綜合分析了干燥杏鮑菇的色澤、硬度、感官評分和干燥速率，得到杏鮑菇HA-VD 優(yōu)化工藝參數(shù)為HAD 溫度60 ℃，轉(zhuǎn)換點含水率≤78%，VD 溫度55 ℃、壓力-90 kPa，此條件下的干制杏鮑菇品質(zhì)較優(yōu)，能耗較VD 降低了57%，但高于HAD。

3.1.2 熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥（HA-MWD）

HA-MWD 干燥速率快、能耗低、干制品品質(zhì)高，既改善了HAD 難以深入物料內(nèi)部、干燥速率低、物料表層容易硬化的問題，又提高了MWD 的均勻性，廣泛應(yīng)用于食用菌干燥領(lǐng)域。

高倫江等[44]比較了HAD 與HA-MWD 對香菇干燥速率及品質(zhì)特性的影響，結(jié)果表明，HA-MWD 在干燥速率、復(fù)水特性及外觀色澤等方面均優(yōu)于HAD，HA-MWD 產(chǎn)生了干香菇的重要風(fēng)味化合物。Wang 等[45]探究了HAD、IRD 和間歇微波輔助HAD 對香菇干燥動力學(xué)及品質(zhì)特性的影響，研究表明，間歇微波輔助HAD 可大大縮短干燥時間，提高干燥速率，且多糖含量最高，生成的香味物質(zhì)種類及數(shù)量最多。

3.1.3 熱風(fēng)-紅外聯(lián)合干燥（HA-IRD）

HAD 以蒸發(fā)汽化的方式除去物料表面水分，內(nèi)部水分由于水分梯度不斷向表面擴散，IRD 則可使物料內(nèi)外水分同時加熱，內(nèi)部水分外遷同時使其表面水分蒸發(fā)，HA-IRD 具有明顯的協(xié)同增效作用，干燥速率優(yōu)于單一干燥[46]。高雪[47]比較了HAD、MIRD、MIRD-HAD 及HADMIRD 對香菇硬度、收縮率、復(fù)水比、蛋白質(zhì)、總糖、揮發(fā)性成分、干燥時間和單位能耗的影響，結(jié)果表明，香菇干制品綜合品質(zhì)和單位能耗相對較優(yōu)的干燥工藝為MIRD（70 ℃）-HAD（50 ℃），轉(zhuǎn)換點含水率70%。

3.2 熱泵相關(guān)聯(lián)合干燥技術(shù)

HPD 過程中，由于干燥室溫度較低，干燥后期，物料內(nèi)部結(jié)合水較難去除，干燥速率明顯降低，導(dǎo)致干燥時間增加，能效降低，食用菌干制品品質(zhì)下降。將HPD 與其他干燥方式相結(jié)合，可以避免/減緩HPD 工作溫度受限和對流干燥不足的難題[48]，加快食用菌干燥速率，提高食用菌干制品品質(zhì)。

3.2.1 太陽能輔助熱泵干燥（SA-HPD）

SA-HPD 是一種適應(yīng)性較強的干燥方式，可根據(jù)室外環(huán)境選擇和切換模式，更高效、節(jié)能，該系統(tǒng)成本低、質(zhì)量好、可持續(xù)性強，可用于生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品和提高效率，產(chǎn)品可以在更少的能量投入和更可控的條件下干燥。

Xu 等[49]比較了獨立太陽能干燥系統(tǒng)（ISDS）、獨立閉式熱泵干燥系統(tǒng)（ICHPDS）以及閉式、開式、半開式太陽能輔助熱泵干燥系統(tǒng)（SA-HPDS）等5 種干燥模式下香菇的干燥特性，結(jié)果表明，SA-HPDS 在各模式下性能良好，且易于進行不同模式間的切換，適用于較弱的太陽輻射強度，可根據(jù)進風(fēng)溫度和RH 決定3 種模式（封閉、開放和半開放），干燥后期切換到SAHPDS 封閉干燥模式，與相同條件下的ICHPDS 相比，節(jié)能率達到37.96%。Sevik 等[50]探究HPD、SD 和SA-HPD 等3 種干燥方式對蘑菇干燥效果的影響，結(jié)果表明，SA-HPD 有利于提高熱效率，且SA-HPD 系統(tǒng)性能參數(shù)值優(yōu)于HPD 系統(tǒng)。此外，溫度45 ℃和質(zhì)量流量310 kg/h 下可獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。朱傳輝等[51]設(shè)計了一種新型SA-HPD 裝置，并以香菇為原料進行了實驗驗證，在溫度50、60 ℃，風(fēng)速2～3 m/s條件下，相比于SD 和HPD，SA-HPD 的干燥時間最短，干燥后的香菇為黃褐色，品質(zhì)較好。SA-HPD 的系統(tǒng)性能參數(shù)高于單獨使用HPD 的系統(tǒng)性能參數(shù)，能量利用率較高，節(jié)能環(huán)保。

3.2.2 真空熱泵干燥（VA-HPD）

HPD 熱效率高，但干燥時間長，VD 能耗較高，但干燥速率快、產(chǎn)品質(zhì)量高，將HPD 與VD 有機結(jié)合，可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補，獲得低能耗、高品質(zhì)食用菌干制品。

Artnaseaw等[52]研究了干燥溫度50～65 ℃、真空壓力0.01～0.04 MPa 條件下，香菇的VA-HPD 干燥特性，采用9 種薄層干燥模型擬合數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，隨著干燥溫度的升高或真空壓力的降低，香菇的干燥時間減少、顏色降解速率增大，干燥溫度對香菇的復(fù)水能力影響不顯著，復(fù)水能力隨真空壓力的增大而增加；Midilli et al.為描述香菇VA-HPD 的最適模型。程慧等[53]探究香菇VA-HPD 的熱泵溫度、真空度和轉(zhuǎn)換點含水率對產(chǎn)品質(zhì)量和單位能耗的影響，并與HPD 和VD 相比較，確定了最佳聯(lián)合干燥參數(shù)：HPD 溫度49 ℃，轉(zhuǎn)換點含水率56%，真空壓力0.11 kPa，此條件下香菇的感官評分、復(fù)水比、硬度和單位能耗分別為8.3、2.72、3.61 N 和345.01 kJ/g。Goh 等[54]設(shè)計了一種在中溫（30～40 ℃）環(huán)境運行的2 級減壓電阻真空熱泵干燥裝置，該設(shè)備生產(chǎn)的干制香菇含水率、β-葡聚糖、功能成分和抗氧化活性等方面均優(yōu)于ND 和HPD，且具有較高的能效。

3.3 微波相關(guān)聯(lián)合干燥技術(shù)

MWD 與其他干燥聯(lián)合，可以有效解決MWD 后期出現(xiàn)局部過熱而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降的問題，其中，微波真空聯(lián)合干燥（MW-VD）、微波真空冷凍干燥（MW-VFD）在食用菌干燥領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

3.3.1 微波真空干燥

MW-VD 結(jié)合了MWD 和VD 的優(yōu)點，產(chǎn)品質(zhì)量和能效顯著提高。Tian 等[12]評估了HAD、VD、MWD 和MW-VD對整個香菇品質(zhì)和揮發(fā)性化合物的影響，研究發(fā)現(xiàn)，MW-VD 可獲得優(yōu)質(zhì)脫水香菇，干制品最大限度地保留營養(yǎng)素和色澤，產(chǎn)品具有均勻、蜂窩狀結(jié)構(gòu)。但MW-VD存在干燥后期物料溫度急劇升高，導(dǎo)致產(chǎn)品外觀、風(fēng)味變差等問題。Zhao 等[55]研究了緩蘇處理對茶樹菇MW-VD干燥特性和干制品理化特性的影響，通過增加緩蘇中間水分、溫度、時間，減少RH，進而縮短有效干燥時間，與單純MW-VD 相比，緩蘇處理最大限度地提高了茶樹菇的復(fù)水率、多糖和游離氨基酸含量，且色澤良好。

3.3.2 微波真空冷凍干燥

MW-VFD 目的是使物料中水分在整個干燥過程中盡可能以冰晶形式存在，以升華方式去除物料水分。相比于VFD，MW-VFD 的干燥效率和整體能耗顯著改善[56-57]，且產(chǎn)品與VFD 品質(zhì)相當(dāng)，最大程度保留了新鮮物料的外觀、風(fēng)味和營養(yǎng)物質(zhì)。

朱彩平等[58]探討了微波功率、轉(zhuǎn)換點含水率和干燥時間對平菇MW-VFD 效率、含水率、復(fù)水比和感官評價的影響，得到最優(yōu)干燥組合：微波功率300 W、轉(zhuǎn)換點含水率37%、干燥時間11 h。段續(xù)等[59]研究了不同微波比功率（0.25、0.5、0.75 W/g）及真空壓力（0.05、0.10、0.15 kPa）對雙孢蘑菇MW-VFD 動力學(xué)和品質(zhì)特性的影響，綜合考慮有效水分?jǐn)U散系數(shù)、白度、VC 保存率、復(fù)水比、收縮率、能耗及感官評分，確定了雙孢蘑菇MW-VFD 最佳微波比功率0.25 W/g，真空壓力0.10 kPa。

基于孔隙率變化，Liu 等[60]探究了固定微波加載程序（2、3、4 W/g）和動態(tài)微波加載程序（0～300 min、3 W/g；300～450 min、2 W/g；450～540 min、4 W/g）對雙孢蘑菇干燥特性與品質(zhì)的影響，表明動態(tài)微波加載方法可有效提高雙孢蘑菇干燥速度和品質(zhì)。

3.3.3 遠紅外-微波聯(lián)合干燥（FIR-MWD）

相比于單一FIRD 與MWD，F(xiàn)IR-MWD 可降低生產(chǎn)成本，獲得高質(zhì)量干制食用菌。劉正懷等[61]比較了FIRD、MWD 及FIR-MWD 對香菇干燥性能和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，F(xiàn)IRD 和MWD 包含加速干燥、恒速干燥和降速干燥3 個階段，但MWD 的加速干燥階段很短，很快進入恒速干燥階段。FIR-MWD 處理的香菇質(zhì)量最佳且能耗較低，其最佳工藝參數(shù)為FIRD 溫度66.81 ℃，轉(zhuǎn)換點含水率53%，MWD 功率1.13 W/g。

3.3.4 微波真空-紅外干燥（MV-IRD）

MV-IRD 結(jié)合了微波加熱和紅外加熱兩種不同加熱機制，二者產(chǎn)生協(xié)同作用，可大大提高干燥速率，得到高品質(zhì)產(chǎn)品。Kantrong 等[62]采用MVD 和MV-IRD 等2 種方式干燥香菇，探討微波功率（56、143、209、267 W）、絕對壓力（18.66、29.32、39.99、50.65 kPa）和紅外功率（0、100、200 W）對干燥特性、品質(zhì)和比能耗的影響，結(jié)果表明，干燥速率隨絕對壓力、微波功率和紅外功率的增加而增大，MV-IRD 可以改善香菇的色澤、復(fù)水率和復(fù)水香菇的質(zhì)構(gòu)。綜合考慮香菇品質(zhì)和能耗，MV-IRD 最佳干燥條件為微波功率267 W，絕對壓力18.66 kPa，紅外功率200 W。

3.4 瞬時壓差膨化聯(lián)合干燥

瞬時壓差膨化干燥（instant controlled pressure drop，DIC），又稱爆炸膨化干燥（explosion puffing drying）、氣流膨化干燥（pneumatic puffing drying）等。該技術(shù)基于產(chǎn)品的熱機械效應(yīng)，在膨化干燥過程中對溫度、壓力和時間進行精準(zhǔn)調(diào)控，以瞬間泄壓的形式觸發(fā)壓力由高到低的瞬間變化，使物料從相對較高的蒸汽壓力環(huán)境中迅速過渡到真空，引起物料水分瞬間汽化、閃蒸，被干燥物料體積膨脹，形成多孔性疏松結(jié)構(gòu)，最終實現(xiàn)物料的快速干燥[63-65]。DIC 對物料的含水率有一定的要求，故DIC 常與其他干燥方式聯(lián)合使用。

劉增強等[66]采用VFD 將香菇含水量控制在30%，通過單因素與響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到香菇脆片DIC 最佳工藝：切片厚度7 mm、膨化溫度90 ℃、壓力差0.2 MPa、干燥溫度80 ℃、停滯時間12 min、干燥時間68 min。郭玲玲等[67]采用MIRD-DIC 生產(chǎn)香菇脆片，分析產(chǎn)品含水率、硬度、白度、復(fù)水比、氨基酸和總糖含量，得到最優(yōu)聯(lián)合干燥工藝：MIRD 含水率35.42%，DIC 干燥溫度56.88℃、干燥時間0.88 h。劉麗娜等[68]采用HAD 將香菇柄預(yù)干燥后，采用響應(yīng)面法優(yōu)化得到香菇柄DIC 最佳工藝：膨化溫度86 ℃，干燥溫度69 ℃，干燥時間2 h，此條件下制得的香菇柄膨化效果較好，含水率、色差值和膨化度分別為3.83%、42.29 和0.685。

3.5 其他聯(lián)合干燥技術(shù)

3.5.1 紅外-真空聯(lián)合干燥（IR-VD）

IR-VD 使物料處于真空條件下，內(nèi)部水分沸點降低，由紅外輻射提供熱源，通過熱傳導(dǎo)和熱輻射2 種方式對物料進行加熱，蒸發(fā)和沸騰同時進行，傳熱傳質(zhì)效率高、干制品品質(zhì)好[69-70]。Salehi 等[71]研究了紅外輻射功率（150、250、375 W）和真空壓力（5、10、15 kPa）對IR-VD雙孢蘑菇切片的干燥動力學(xué)的影響，結(jié)果表明，紅外功率與真空壓力均影響菇片的干燥時間，水分比主要受紅外功率的影響，而受系統(tǒng)壓力影響很??；Page 模型能較好地描述IR-VD 雙孢蘑菇切片的干燥特性。

3.5.2 冷凍干燥-紅外聯(lián)合干燥（VFD-IRD）

VFD 干燥時間長，能耗高，而IRD 干燥效率高、熱量分布均勻，二者聯(lián)合干燥可優(yōu)勢互補，聯(lián)合干燥的分段節(jié)點同樣影響干制食用菌的品質(zhì)。Wang 等[72]探究冷凍干燥前和冷凍干燥后，采用中紅外干燥（MIRD）對香菇干燥特性及品質(zhì)特性的影響，并與VFD 香菇比較，結(jié)果表明，聯(lián)合干燥可以縮短干燥時間，如與VFD 香菇相比，F(xiàn)D（4 h）-MIRD 可節(jié)省干燥時間48%；MIRD（15 min）-FD 可節(jié)省干燥時間30%。與VFD 相比，VFD-MIRD 香菇的色澤、復(fù)水比、表觀密度和微觀結(jié)構(gòu)無顯著變化，應(yīng)用MIRD 有助于產(chǎn)生更多的微孔結(jié)構(gòu)。MIRD 與VFD 組合顯著影響香菇風(fēng)味物質(zhì)保留率，引起含硫物質(zhì)增加?？偠灾?，F(xiàn)D（4 h）-MIRD 可替代VFD，二者所得香菇干制品品質(zhì)無明顯差異。

4 食用菌干燥產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

4.1 優(yōu)化食用菌干燥預(yù)處理技術(shù)

各種干燥方式均會對食用菌的外觀、風(fēng)味、營養(yǎng)成分等品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響，適當(dāng)?shù)念A(yù)處理可改善干燥對食用菌品質(zhì)的影響，熱力和非熱力預(yù)處理包括熱燙、滲透脫水、真空浸漬調(diào)味、凍融，成膜、低溫等離子體、高壓電場、超聲波處理等，選擇合適的預(yù)處理方式對提高食用菌干制品品質(zhì)尤為重要。

4.2 加強食用菌干燥水分狀態(tài)分布規(guī)律研究

食用菌干燥過程中會出現(xiàn)水分梯度，水分的內(nèi)擴散與外擴散同時進行，相輔相成，相互制約，干制品品質(zhì)受擴散速度差影響，深入探究食用菌干燥過程中水分狀態(tài)分布及其與干燥介質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性，有助于調(diào)控干燥參數(shù)，實現(xiàn)干制品品質(zhì)調(diào)控的目的。

4.3 開發(fā)新型聯(lián)合干燥技術(shù)

食用菌結(jié)構(gòu)組織差異較大，打破傳統(tǒng)聯(lián)合干燥方式的局限，開發(fā)適宜各種食用菌自身的新型聯(lián)合干燥方式，確定聯(lián)合干燥順序、含水率轉(zhuǎn)換節(jié)點及工藝參數(shù)，發(fā)揮聯(lián)合干燥的優(yōu)勢，有利于提高食用菌干燥速率與干制品質(zhì)量，降低總成本。

5 結(jié)語

干燥是減少食用菌采后損失的重要舉措，有利于延長產(chǎn)品貯藏期和貨架期，對食品安全和國民健康具有重大意義。本文綜述了食用菌干燥技術(shù)的研究進展，闡述了不同干燥方式的基本原理與技術(shù)特點，分析了食用菌干燥產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，為食用菌干燥行業(yè)提供一定的參考，并為食用菌干制提供市場化的發(fā)展方向。食用菌干燥方法在不斷完善自身技術(shù)與設(shè)備的同時，與其它干燥方式相結(jié)合的聯(lián)合干燥將向著更深、更廣的方向發(fā)展，應(yīng)用前景廣闊。