不同干燥方式對蠶蛹干制品品質的影響

吳釗龍，林 芳，陳振林,*，楊春梅，莫嘉華，楊艷蘭

（1.賀州學院食品科學與工程技術研究院，廣西 賀州 542899；2.大連工業大學食品學院，遼寧 大連 116034）

蠶蛹為蠶蛾科昆蟲家蠶蛾的蛹，其資源豐富，產量巨大，我國每年生產蠶蛹約30萬t，約占全世界總產量的80%[1-4]。蠶蛹是一種具有較高營養價值的美食，蛋白質含量高達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，非常符合聯合國糧食及農業組織（FAO）和世界衛生組織（WHO）建議的理想氨基酸模式，而且是被原衛生部列入“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業鏈上的副產品，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的加工方式尤為迫切。

本研究通過探討熱風干燥、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成分和感官品質的影響，旨在為蠶蛹干制品加工方式的選取和應用提供技術支持及理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

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 儀器與設備

DHG-9240A型電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；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型靜態真空微波干燥機，貴陽新奇微波工業有限公司；WRH-100AB型環閉除濕熱泵干燥機，正旭新能源設備科技有限公司；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。

熱風干燥：將蠶蛹均勻平鋪于精密恒溫箱中，設置溫度為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準，測定樣品的亮度L*值。L*表示明暗，其值越大，產品的亮度越高，該值可以間接反映產品色澤的好壞[14]。每個樣品重復測定3次，結果取平均值。

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

按照GB 4789.2—2016[17]中的稀釋平板計數法測定。

1.2.2.9 大腸菌群

參照GB 4789.3—2016[18]中的MPN計數法進行測定。

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、口感和風味三方面進行評定，取其平均值作為評定結果。具體評價標準見表1。

表1 蠶蛹干制品感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standard of dried silkworm pupa products

1.2.3 數據處理

使用SPSS 19.0軟件進行試驗數據分析處理。

2 結果與分析

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。在熱風干燥條件下，蠶蛹表面升溫比較快，因此蠶蛹內部的水分未能及時向產品表面擴散，隨著表面水分的蒸發和擴散，蠶蛹表面迅速形成部分干燥層，出現硬化結殼；當蠶蛹內部干燥和收縮時，出現表皮干癟、皺縮嚴重，導致產品變硬[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部會形成多孔海綿狀結構，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＞熱風干燥。熱風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，當整個物料內部完全干燥后，表面已經出現焦糊的現象；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果一致。因此，綜合考慮以上結果發現，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，整體品質優于熱風干燥、熱泵干燥、微波真空干燥方式生產的產品。

2.2 不同干燥方式對蠶蛹干制品營養指標的影響

熱風干燥、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，通過統計分析發現，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）。熱風干燥獲得的蠶蛹干制品蛋白質含量顯著高于其他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性質相對比較穩定，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的影響

熱風干燥、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，而且都符合食品衛生標準，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排序為：熱風干燥＞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排序為：熱風干燥＞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為12 CFU/g，霉菌數為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和霉菌數，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，優于熱風干燥、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的技術方法。

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 結論

試驗結果表明：熱風干燥、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）均優于熱風干燥、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含量偏低。感官評價發現，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，但蛋白質損失相對較大，后續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蠶蛹干制品。