不同干燥方法對杏鮑菇片品質和能耗的影響

摘要：為提高杏鮑菇干制品品質并降低能耗，研究冷凍干燥、熱風干燥、微波干燥和微波-氣流膨化干燥4種不同干燥方法對杏鮑菇片品質和能耗的影響。結果表明，不同干燥方法對杏鮑菇片干燥能耗和時間排列順序均為冷凍干燥>熱風干燥>微波-氣流膨化干燥>微波干燥；冷凍干燥的杏鮑菇片色澤良好，復水率高、收縮率小，但硬度過低，口感偏軟；微波干燥的杏鮑菇片品質不穩定，有焦斑；熱風干燥的杏鮑菇片品質最差；微波-氣流膨化干燥的杏鮑菇片在色澤方面與冷凍干燥的產品差異不顯著，并且酥脆性得到了明顯的改善，產品的感官品質較佳，因此該方法可作為最佳干燥方式并用于生產。

關鍵詞：杏鮑菇；干燥方法；能耗；菇片品質；干制工藝

中圖分類號： TS201.1；TS255.36文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0232-04

收稿日期：2013-11-12

基金項目：國家公益性行業（農業）科研專項（編號：201303080）。

作者簡介：江寧（1983—），男，江蘇南京人，碩士，助理研究員，主要從事農產品精深加工研究。Tel：（025）84391570；E-mail：jn19831109@163.com。

通信作者：劉春泉，碩士，研究員，主要從事農產品精深加工及產業化開發研究。Tel：（025）84390613；E-mail：liuchunquan2009@163.com。杏鮑菇（Pleurotus eryngii）是一種高蛋白、低脂肪的大型傘菌，菌肉肥厚、質地脆嫩、有杏仁香味、口感極佳，含有18種氨基酸，其中8種是人體的必需氨基酸，易被人體吸收利用[1]。據報道，杏鮑菇所含的多糖具有多種保健功效，可提高人體免疫功能[2]，促進人體對脂類物質的消化吸收和膽固醇的溶解，對腫瘤也有一定的預防和抑制作用[3]。脫水干制是杏鮑菇常用的一種貯藏和加工方法，但不同干燥方法對杏鮑菇片干制品的影響很大，采用合理的干燥方法及工藝條件可有效減少干燥過程對杏鮑菇營養物質及色澤的破壞，能節約能耗并保證產品品質。氣流膨化干燥和微波干燥是近幾年新興的果蔬非油炸干燥技術，能很好地保留果蔬原有的營養和風味物質，產品質地蓬松、口感酥脆、風味濃郁。目前，不同干燥方法對蘋果[4]、胡蘿卜[5]、海蘆筍[6]、蓮子[7]、辣椒[8]、菜用大豆[9]等產品品質的影響已有研究報道，但未見有微波和氣流膨化聯合干燥杏鮑菇片的相關報道。因此，本研究探討了冷凍干燥、熱風干燥、微波干燥和微波-氣流膨化干燥4種干燥方法對杏鮑菇片品質和能耗的影響，旨在為杏鮑菇片的干制工藝研究提供參考。

1材料與方法

1.1材料

新鮮杏鮑菇采購于江蘇省南京市玄武區孝陵衛農貿市場，品種名稱蘇杏1號。

1.2儀器與設備

數顯101A-2型電熱鼓風干燥箱，上海浦東榮豐科學儀器有限公司；QDPH-5型電加熱式氣流膨化設備，天津市勤德新材料科技有限公司；MVD-1型微波真空干燥設備，江蘇南京孝馬機電設備廠；JSM5610LV型掃描電子顯微鏡，日本電子株式會社；LGJ-12 冷凍干燥機，北京松源華興科技發展有限公司；HH-8數顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；BS224S電子天平，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；WSC-S型色差儀，上海精密科學儀器有限公司；QTS型質構儀，英國CNS-FARNELL公司；JFC-1600鍍金儀，日本電子株式會社。

1.3試驗方法

1.3.1杏鮑菇片干燥方法采用4種干燥方法將相同質量（300 g）的杏鮑菇片干燥至含水率5%以下。熱風干燥：溫度60 ℃，風速1.5 m/s；微波干燥：微波功率4 W/g；冷凍干燥：冷阱溫度-45 ℃，真空度0.4 kPa；微波-氣流膨化干燥：首先在微波功率20 W/g條件下將杏鮑菇片干燥105 s，然后在4 ℃條件下均濕6 h，最后進行氣流膨化干燥（膨化壓差 0.124 MPa，膨化溫度95 ℃，抽空干燥溫度70 ℃）

。為防止產品吸潮，出料后應及時采用充氮包裝（N2體積分數為99.99%，壓力為0.5 MPa，時間為2 s）。

1.3.2含水率的測定與計算杏鮑菇片初始含水率采用直接干燥法[10]，不同時刻的杏鮑菇片含水率[11]按照下式計算：

Wt=（Gt-Gg）/Gt=[Gt-G0（1-W0）]Gt×100%。

式中：Gt代表t時刻杏鮑菇片的質量，g；Gg代表杏鮑菇片干質量，g；G0代表杏鮑菇片初始質量，g；W0代表杏鮑菇片初始含水率，%；Wt代表杏鮑菇片t時刻含水率，%。

1.3.3感官評定參照GB/T 23787—2009《非油炸水果、蔬菜脆片》標準，從產品的色澤、外觀、組織結構、滋味及氣味4個方面評價產品的感官質量。

1.3.4單位能耗測定干燥能耗以每干燥1個單位質量水分的能耗進行計算，單位為kW·h/kg。利用電度表測量試驗的耗電量，同時記錄并計算試驗中樣品脫去水分后的質量（樣品干燥始末的質量差），兩者的比值即為單位能耗值[12]。

1.3.5色澤測定為了更準確地測定樣品的色澤，先將干制杏鮑菇片打粉，再采用色差計測定其色差。L*=0 表示黑色，L*=100 表示白色；a*值為正表示偏紅，為負表示偏綠，值越大表示偏向越嚴重；b*值為正表示被測物偏黃，為負表示被測物偏藍。

1.3.6硬度和脆度的測定硬度和脆度用質構儀測定，采用P/5N圓柱型探頭；操作模式：下壓過程中測量力；測前速度3.0 mm/s，測試速度1.0 mm/s，測后返回速度 3.0 mm/s；測試距離5 mm。硬度值（g）等于曲線中力的峰值，即樣品斷裂所需要的最大力，數值越大，表明產品越硬；脆度值為曲線中應力達到峰值時橫坐標值，即樣品斷裂所需要的時間（s），值越小，表明產品越脆[13]。endprint

1.3.7收縮率采用體積排除法，以小米為介質[14]，分別測定干燥前后杏鮑菇片的體積，按如下公式計算收縮率：

Y=（V2-V3）/（V2-V1）。

式中：Y代表收縮率；V1代表小米的體積，mL；V2代表小米與干燥前杏鮑菇片的體積，mL；V3代表小米與干燥后杏鮑菇片的體積，mL。

1.3.8復水率取一定質量（m0）的干燥杏鮑菇片，放入 60 ℃、200 mL的水中恒溫浸泡30 min，瀝去表面多余水分，稱其質量（m1）[15]。復水率的計算公式為：

R=（m1-m0）×100%。

式中：R代表復水率；m1代表復水后杏鮑菇片的質量，g；m0代表復水前杏鮑菇片的質量，g。

1.3.9微觀結構的測定采用掃描電鏡進行觀察[16]。

1.3.10統計分析單因素試驗指標的差異采用SPSS 17.0 統計軟件中ANOVA 方差分析進行分析，用Tukey 分析各指標平均值的差異顯著性，顯著水平為α=0.05 。

2結果與分析

2.1不同干燥方法對杏鮑菇片干燥能耗的影響

從表1可以看出，冷凍干燥杏鮑菇片所用時間分別是熱風干燥、微波干燥、微波-氣流膨化干燥的2.6、2.4、7.5倍，說明微波干燥用時最短；微波-氣流膨化干燥時間分別較冷凍干燥、熱風干燥縮短了86.68%、65.97%。冷凍干燥杏鮑菇片的單位能耗是熱風干燥、微波干燥、微波-氣流膨化干燥的2.9、6.1、4.3倍；微波-氣流膨化干燥杏鮑菇片較冷凍干燥、熱風干燥節約能耗76.73%、32.38%。這可能由于冷凍干燥在低溫、高真空度狀態下能使預先凍結的杏鮑菇中的水分直接以冰態轉化為水蒸氣被除去，需要較長時間的制冷和抽真空，所以單位能耗較高；熱風干燥是在常壓下進行的，干燥后期杏鮑菇細胞內部水分難以脫除，需要耗費較長干燥時間[17]，所以單位能耗較高，僅次于冷凍干燥；微波干燥采用輻射傳能，其傳熱速度快，效率高，干燥時間最短，單位能耗最低；微波-氣流膨化干燥由于前期采用微波干燥脫去了杏鮑菇片大部分水分，因此單位能耗與微波干燥接近，稍高于微波干燥。

2.2不同干燥方法對杏鮑菇片色澤的影響

色澤是評價果蔬干燥產品品質的重要指標之一，4種干燥方法對杏鮑菇片色澤的影響見表2。與鮮樣相比，4種干燥

2.3不同干燥方法對杏鮑菇片硬度和脆度的影響

杏鮑菇片干制品可作為休閑食品直接食用，硬度和脆度是2個重要指標。由表3可知，冷凍干燥杏鮑菇片產品的脆度最好，微波-氣流膨化干燥和微波干燥產品次之，熱風干燥產品最差。熱風干燥產品的硬度最大，其次是微波干燥、微波-氣流膨化干燥產品，冷凍干燥產品最小。這可能是由于冷凍干燥產品細胞受到的破壞小，細胞壁保存完整但非常薄，抵抗外力的能力很差，所以硬度最小、脆度最好；微波-氣流膨化干燥和微波干燥產品因受微波加熱細胞快速膨脹產生多孔性結構，脆度較佳，但組織結構收縮比冷凍干燥大，所以硬度高于冷凍干燥產品。微波-氣流膨化干燥比微波干燥產品硬度小，可能是后段氣流膨化干燥對物料有一定的膨化作用；熱風干燥產品由于組織結構收縮嚴重，所以硬度最大、脆度最差。經前期研究發現，微波-氣流膨化干燥的杏鮑菇硬度（3 000～4 000 g）適中，脆度值越小，產品越酥脆，口感越佳，所以微波-氣流膨化干燥產品較適宜作休閑食品。

2.4不同干燥方法對杏鮑菇片收縮率和復水率的影響

收縮率和復水率是反映杏鮑菇片干制品質量的重要指標，主要取決于杏鮑菇片細胞結構的破壞程度。由圖1可知，4種方法干燥的杏鮑菇片收縮率和復水性差異顯著（P<005）。其中，冷凍干燥產品的收縮率最小，熱風干燥產品收縮率最大，且顯著高于其他3種干燥產品（P<0.05），微波-氣流膨化干燥產品收縮率顯著低于微波干燥產品（P<0.05）。冷凍干燥產品的復水率最高，熱風干燥產品的復水率顯著低于其他3種干燥產品（P<0.05），微波-氣流膨化干燥產品的復水率顯著高于微波干燥產品（P<0.05）。以上結果與Baysal等的研究結果[18-20]相似。可能是由于冷凍干燥使低溫低壓條件下的水分從冰晶狀態直接升華，但所占空間仍然保留[21]，所以冷凍干燥產品收縮率最小、復水率最高；而在熱風干燥時，表面溫度較內部高，隨著表面水分的蒸發遷移，物料表面迅速形成1層干硬膜，使得杏鮑菇內部水分未能及時轉移到表面，當物料中心干燥和收縮時，又會出現內裂空隙，從而使物料表面起皺、干癟堅硬，并影響其吸水能力，所以熱風干燥產品收縮率最大、復水率最差；微波干燥過程中，杏鮑菇片內部水分吸收微波迅速汽化產生水蒸氣，對物料有膨化作用，而微波-氣流膨化干燥后期采用氣流膨化干燥，也能對物料起“二次膨化作用”，所以微波-氣流膨化干燥產品收縮率小于微波干燥產品，但復水率高于微波干燥產品。

2.5不同干燥方法對杏鮑菇片感官品質的影響

2.6不同干燥方法對杏鮑菇片微觀結構的影響

3結論

從單位能耗和干燥時間來看，冷凍干燥能耗最高，干燥時間最長，其次為熱風干燥、微波-氣流膨化干燥，微波干燥單位能耗最低、干燥時間最短。從產品硬度來看，不同干燥方法干燥的產品的硬度值從大到小依次為熱風干燥>微波干燥>微波-氣流膨化干燥>冷凍干燥；從產品脆度品質來看，不同干燥方法干燥的產品的脆度從好到壞依次為冷凍干燥>微波-氣流膨化干燥>微波干燥>熱風干燥。從產品色澤來看，冷凍干燥產品色澤最優，其次是微波-氣流膨化干燥產品、微波干燥產品，熱風干燥產品色澤最差。從產品收縮率來看，不同干燥方法產品的收縮率從大到小依次為熱風干燥>微波干燥>微波-氣流膨化干燥>冷凍干燥；從產品復水率來看，不同干燥方法干燥的產品的復水率從大到小依次為冷凍干燥>微波-氣流膨化干燥>微波干燥>熱風干燥。微波-氣流膨化干燥杏鮑菇片的感官品質最佳，口感酥脆，杏鮑菇風味濃郁；冷凍干燥產品風味較淡，口感偏軟；熱風干燥和微波干燥產品感官品質較差。綜合考慮，微波-氣流膨化干燥是一種比較適合杏鮑菇片干制的方法，產品品質佳，能耗較低，值得推廣使用。endprint

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