不同干燥方法對護色后金耳切片品質的影響

羅曉莉,張沙沙,張微思,曹晶晶,孫達鋒

(中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所,云南 昆明,650221)

金耳(TremellaaurantialbaBandoni & M.Zang)屬銀耳科(Tremellaceae),子實體高5～10 cm,直徑7～12 cm,呈腦狀或瓣裂狀,新鮮時呈金黃色或橙黃色,干后堅硬,浸泡后可恢復原狀,在我國多產于云南、西藏、四川、甘肅等地區[1]。金耳作為我國特有的食藥用菌,其滋補作用與營養價值均優于銀耳和黑木耳等膠質菌,可用于虛癆咳嗽、痰多、氣喘、盜汗、高血壓的治療[2],在調節免疫功能、降血糖血脂、抗氧化、抗輻射、抗病毒等方面也具有顯著功效[3-8]。新鮮金耳含水量高,不耐貯藏,限制了其食用周期及流通半徑。目前金耳的加工方式以速凍和干制為主,有少量的飲料、湯等產品形態。速凍金耳離不開冷鏈環境,導致其運輸和消費成本偏高;干制便于運輸和儲存,應用前景廣泛。

目前干燥方法主要有日曬、熱風干燥、微波干燥、真空冷凍干燥和聯合干燥等。韓興昊等[9]研究發現熱風干燥、真空冷凍干燥的金耳氨基酸總含量無明顯的差異,但真空冷凍干燥金耳的營養價值較高,而熱風干燥的揮發性成分明顯多于真空冷凍干燥。目前實際生產中金耳普遍以直接曬干和烘干為主,且以整朵金耳形態來直接干燥。

切片可增大物料與空氣的接觸面積,從而降低能耗、提高效率[10],同時切片也能使物料受熱更加均勻,能一致達到干燥終點。而干燥前護色處理有助于提高干制品的外觀品質,已在茶樹菇[11]、大球蓋菇[12]、雙孢蘑菇[13]、杏鮑菇[14]、草菇[15]等食用菌中得到了驗證。但目前關于護色后金耳切片進行干燥尚未見報道。因此,本文以云南產代料栽培金耳為原料,研究自然干燥、熱風變溫干燥、空氣能熱泵干燥、微波真空干燥、真空冷凍干燥、微波真空-熱泵聯合干燥等6種干燥方法對護色后金耳切片的感官、復水性、色度值、基本營養成分等的影響,篩選出較適宜的干燥方法,為金耳干制品加工提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮金耳(Tremellaaurantialba)來自于昆明食用菌研究所栽培技術示范基地。挑選無腐爛、無損傷、朵型大小一致、色澤均勻的金耳用于干燥試驗。檸檬酸、異抗壞血酸鈉、CaCl2,市售；其他化學試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

HF-2 熱風循環干燥箱,吳江華飛電熱設備有限公司；WBZ-10 智能化靜態微波真空干燥機,貴陽新奇微波工業有限責任公司；5HG-0.3CK 果蔬烘干機,云南種業集團有限責任公司熱能科技分公司；FD5-5T 凍干機,SIM公司；DWHL388 超低溫冰箱,中科美菱低溫科技有限公司；SC-80C 全自動色差計,北京康光光學儀器有限公司；FW-400A 傾斜式高速萬能粉碎機,北京中興偉業儀器有限公司；SOX500 索氏提取器、K1100 凱氏定氮儀,濟南海能儀器股份有限公司；PL403 天平,梅特勒-托利多儀表(上海)有限公司；202-00 電熱恒溫干燥箱,上海東星建材城試驗設備有限公司；GZX-9023MBE 電熱鼓風干燥箱,上海博迅實業有限公司醫療設備廠；DZKW-S-8 恒溫水浴鍋,北京市永光明醫療儀器有限公司；Biochrom30+氨基酸自動分析儀,英國百康；SPECORD50PLUS 紫外可見分光光度計,德國耶拿分析儀器股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 金耳干制工藝流程

新鮮金耳→削泥腳、清洗→切片→護色→瀝水→干燥→干金耳片

1.3.2 干燥方法

在前期試驗基礎上,將單朵金耳縱向切成5 mm左右厚度的薄片,放入0.45%檸檬酸+0.4%異抗壞血酸鈉+0.3% CaCl2(以上均為質量分數)混合護色液中浸泡護色10 min,金耳與護色溶液的質量比為1∶3。將護色后金耳片置于網篩中瀝干表面水分后,進行6種干燥方法處理。具體如下：

(1)空氣能熱泵干燥

稱取2 000 g護色新鮮金耳切片,放入果蔬熱泵干燥機中,濕度為50%,干燥至干基含水量為10%以下,干燥時長約22 h。

(2)熱風變溫干燥

稱取2 000 g護色新鮮金耳切片,放入電熱鼓風干燥箱中,熱風風速0.5 m/s,先于40 ℃下干燥1 h,再升高溫度至50 ℃,干燥至干基含水量到10%以下即停止干燥,干燥時長約23 h。

(3)微波真空干燥

稱取2 000 g護色新鮮金耳切片,放入微波真空干燥機中,微波真空度70 kPa,分段式變功率間歇微波真空干燥至干基含水量到10%以下,干燥時長約3 h。

(4)微波真空-熱泵聯合干燥

稱取2 000 g護色新鮮金耳切片,平鋪于硅膠盤中,放入微波真空干燥機中,進行分段式變功率間歇微波真空干燥1 h,至轉換水分含量至40%～60%,再取出轉入果蔬熱泵干燥機中,干燥至水分含量為10%以下,總干燥時長約為18 h。

(5)自然干燥

稱取2 000 g護色新鮮金耳切片,擺放于竹篩上于強烈陽光下暴曬,溫度約25～30 ℃,干燥至干基含水量到10%以下,干燥時長約20 h(僅包括強烈陽光下暴曬的時間)。

(6)真空冷凍干燥

稱取2 000 g護色新鮮金耳切片,置于超低溫冰箱中(-80 ℃)中速凍6 h,然后放入真空冷凍干燥機進行冷凍干燥,冷阱溫度-60～-63 ℃,真空度1～5 mTorr,干燥至干基含水率10%以下,干燥時長約48 h。

1.4 金耳干品品質評價指標

1.4.1 感官特性評價

參照黃建立[16]的方法并作適當改進。通過色澤、組織狀態和滋味氣味等3個方面對金耳干制品感官品質進行綜合評分,采用10分制,綜合評分高者質量佳。評分標準見表1。

表1 金耳干制品的感官評分標準

1.4.2 色度值測定[17]

通過色差計測定不同處理條件下金耳的色澤變化,用L*、a*、b*值表示色澤,每個樣品重復測定5次,取其平均值。ΔE為總色差值,表示干燥后樣品與對照間的顏色差值。其計算如公式(1)所示：

(1)

式中：L0、a0、b0分別表示鮮金耳的明度、紅綠度和黃藍度；L*、a*、b*分別表示干燥后金耳的明度、紅綠度和黃藍度。

1.4.3 復水比測定[18]

分別取干燥后金耳樣品5 g于燒杯中,加蒸餾水150 mL,置于60 ℃恒溫水浴鍋中,每隔15 min撈出樣品置于篩網上瀝水3 min,瀝干后用干燥濾紙擦干表面稱重,反復5次。

R=Gf/Gg

(2)

式中：R,復水比；Gf,樣品復水后瀝干質量,g；Gg,干制品試樣質量,g。

1.4.4 營養特性評價

水分含量的測定：參照GB 5009.3—2016；總糖(以葡萄糖計)的測定：參照 GB/T 15672—2009；粗蛋白含量的測定：參照 GB 5009.5—2016；粗脂肪含量的測定：參照 GB 5009.6—2016；氨基酸的含量測定：參照GB 5009.124—2016的方法。

1.5 數據分析

所有指標均重復測定3次,數據結果以平均值±標準偏差表示。采用SPSS 19.0軟件,根據單因素方差(One-Way ANOVA)分析方法對數據進行差異顯著性分析,P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同干燥方法對感官特性的影響

表2對比了6種干燥方法的金耳干品的感官特征及得分情況。從感官評分總分來看,以真空冷凍干燥組的感官評分最高,其感官品質表現最好,金耳片呈淡白黃色,色澤較淺,片形平整、飽滿,無皺縮,脆度適中,無異味。其次是空氣能熱泵干燥組,呈均勻橙黃色,片形完整,輕微皺縮,脆度適中,無異味。自然干燥組的感官評分總分稍低于真空冷凍干燥組和空氣能熱泵干燥組,但3種干燥方式間的感官評分并沒有顯著性差異(P>0.05)。在6種干燥方法中,以熱風變溫干燥組的感官評分總分最低,金耳片大部分呈淺褐色,少量呈深紅褐色,質地緊密,皺縮嚴重,脆度差。

表2 不同干燥方法對金耳切片感官特性的影響

2.2 不同干燥方法對色度值的影響

如表3所示,不同的干燥方法帶來產品色澤的差異。跟新鮮金耳相比,除真空冷凍干燥組外,其他各處理組樣品的L*值呈下降趨勢,且與新鮮金耳相比存在顯著差異(P<0.05),說明其他各處理組干燥后樣品的白亮度有所下降,這可能與一定溫度下的褐變反應有關,而真空冷凍干燥金耳的L*值反而比新鮮金耳更白亮,L*值最大。真空冷凍干燥和微波真空干燥金耳的L*值最接近鮮樣(68.10±1.05),而熱風變溫干燥的L*值(52.95±1.74)最小,這可能是因為所采用的干燥箱空間較小,而處理原料量較大,導致內部水分大量擴散至表面,而表面水分來不及蒸發排出,加之在50 ℃下干燥,高溫進一步引發褐變的加劇。從總色差來看,空氣能熱泵干燥組的ΔE值(11.59±0.44)最小,其次是真空冷凍干燥組(11.62±1.84),熱風變溫干燥組的ΔE值最大,達到了(17.72±1.13),這可能是因為熱風變溫干燥過程中溫度較高,對酶促褐變和非酶促褐變的發生都有促進作用。綜合來看,空氣能熱泵干燥和真空冷凍干燥對護色后金耳切片干制過程中的色澤保留較有利。

表3 不同干燥方法對金耳切片色度值的影響

2.3 不同干燥方法對復水比的影響

復水性是評價產品干燥后外觀形態恢復至原來狀態的產品重要屬性,由復水比來表示。復水比越大,干燥后產品的內部組織越疏松,內部孔隙越大。由表4可知,復水比的大小順序為：真空冷凍干燥>微波真空-熱泵聯合干燥>空氣能熱泵干燥>微波真空干燥>自然干燥>熱風變溫干燥。真空冷凍干燥組對樣品組織和分子結構破壞較小,保持了樣品原有的疏松結構；空氣能熱泵干燥其縱向溫差小,平面溫度均勻,能夠實現對需干燥的食用菌均勻烘干的效果,有利于提升干燥后的食用菌質量[19]；微波真空干燥過程中的膨化效應,也賦予了干制品良好的復水性能[20]。因此,在所有處理中,以真空冷凍干燥、微波真空-熱泵聯合干燥、空氣能熱泵干燥具有較高的復水比,且真空冷凍干燥與其他干燥方法的復水比差異顯著(P<0.05)。熱風變溫干燥的高溫環境使樣品皺縮嚴重,易造成表面硬化結殼,復水性能在6種處理中是最差的。

表4 不同干燥方法對金耳切片復水比的影響

2.4 不同干燥方法對基本營養成分的影響

由表5可知,6種干燥方法處理后的金耳中,真空冷凍干燥金耳的粗蛋白和總糖含量最高,其質量分數分別達到9.97 g/100 g和74.20%,而微波真空干燥、微波真空-熱泵聯合干燥與自然干燥的金耳粗蛋白質量分數無顯著差異(P>0.05),略低于真空冷凍干燥,分別為9.19、9.27和9.20 g/100 g。熱風變溫干燥的金耳脂肪質量分數最高,為1.21 g/100 g,真空冷凍干燥金耳的脂肪質量分數最低為0.96 g/100 g,可能由于在干熱條件下金耳中復合脂肪游離出來所致,這與不同干制條件下得到的無花果干中的脂肪變化趨勢一致[21]。

表5 不同干燥方法對金耳切片基本營養成分的影響

2.5 不同干燥方法對氨基酸含量的影響

氨基酸是構成蛋白質的基本組成單位,也是人體必需的重要營養元素。根據氨基酸呈味特性不同,將其分成鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸和無味氨基酸4類[22],其中又以鮮味氨基酸和甜味氨基酸對食用菌滋味的貢獻較大,其他類氨基酸對其滋味有提升作用,食用菌的獨特滋味是由這些氨基酸共同作用的結果。鮮味氨基酸主要是谷氨酸與天門冬氨酸2種,甜味氨基酸包括丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸等5種氨基酸。從氨基酸總量來看,真空冷凍干燥>自然干燥>微波真空-熱泵聯合干燥>微波真空干燥>空氣能熱泵干燥>熱風變溫干燥,各處理間氨基酸總量有顯著性差異(P<0.05)。從鮮味氨基酸總量來看,真空冷凍干燥>自然干燥>微波真空-熱泵聯合干燥>微波真空干燥>空氣能熱泵干燥>熱風變溫干燥。從甜味氨基酸總量來看,真空冷凍干燥>自然干燥>微波真空-熱泵聯合干燥>空氣能熱泵干燥>微波真空干燥>熱風變溫干燥。真空冷凍干燥金耳中的氨基酸總量、鮮甜味氨基酸含量明顯高于其他各組。熱風變溫干燥金耳的氨基酸總量、鮮味氨基酸和甜味氨基酸的含量都是最低的,可能是由于熱風變溫干燥時溫度較其他組更高且受熱時間更長,導致美拉德反應加劇,從而引起了氨基酸含量的降低。

表6 不同干燥方法對金耳切片氨基酸的影響 單位：g/100 g

3 結論與討論

本文通過對護色金耳切片的感官、色度值、復水比及營養成分等指標進行全面分析和比較,探究了自然干燥、熱風變溫干燥、空氣能熱泵干燥、微波真空干燥、真空冷凍干燥、微波真空-熱泵聯合干燥等6種干燥方法對護色后金耳切片品質的影響。結果發現,真空冷凍干燥金耳的感官評分最高,感官品質最好,其次是空氣能熱泵干燥金耳,兩者間無顯著差異(P>0.05)。從總色差來看,空氣能熱泵干燥金耳的ΔE值(11.59±0.44)最小,其次是真空冷凍干燥金耳(11.62±1.84)。復水比由大到小的順序為:真空冷凍干燥>微波真空-熱泵聯合干燥>空氣能熱泵干燥>微波真空干燥>自然干燥>熱風變溫干燥。從一般營養成分來看,真空冷凍干燥的金耳粗蛋白和總糖質量分數最高,分別為9.97 g/100 g和74.20%,而微波真空干燥、微波真空-熱泵聯合干燥與自然干燥的金耳粗蛋白含量無顯著差異(P>0.05)。氨基酸總量、鮮甜味氨基酸含量均是真空冷凍干燥、自然干燥和微波真空-熱泵聯合干燥處理的金耳最高。在6種干燥方法中,以熱風變溫干燥的感官評分總分最低、ΔE值最大(17.72±1.13),復水性能最小,氨基酸總量、鮮味氨基酸和甜味氨基酸的含量最低,這可能是因為熱風變溫干燥過程中溫度較高,所采用的熱風循環干燥箱空間較小,裝載量過大導致排濕不暢,大量物料受熱不均,導致金耳切片干燥時間過長,褐變皺縮嚴重,品質較差,后續還需對熱風變溫干燥的批次處理物料裝載量、干燥風速、干燥溫度和時間等做進一步研究。微波真空干燥雖然在6種干燥方法中干燥時間最短,但由于干燥參數跟物料量的多少關系密切,干燥功率過高、溫度過高和干燥時間過長都會使干燥物料發生碳化,且平鋪物料在干燥過程中會整體往中部回縮,導致厚薄不均一,干燥終點不好把握,很難同時達到干燥終點。微波真空-熱泵聯合干燥技術的應用,可解決單一微波真空干燥的技術缺陷,但后續尚需對最佳的轉換水分含量做進一步研究,以便能更顯著地提高干燥效率。自然干燥雖然也能較好地保持基本營養成分,但由于干燥過程容易受自然環境影響,也不利于大規模應用。綜合來看,以真空冷凍干燥得到的金耳品質最好,綜合考慮控制成本、節約能耗和提高效率的情況下,實際生產中可采用微波真空-熱泵聯合干燥或空氣能熱泵干燥方法來處理金耳。本研究為金耳干制品加工及品質評價提供了一定的理論依據。