銀耳干燥技術(shù)研究進(jìn)展

吳 振，楊 勇，譚紅軍，*，龐建波，詹 永，陳 崗

(1.重慶市中藥研究院，重慶 400065;2.重慶朵朵潤爾營養(yǎng)食品股份有限公司，重慶 409003)

銀耳 (Tremella fuciformis)，又名白木耳、雪耳，在分類學(xué)上隸屬于真菌門 (Eumyeota)、擔(dān)子菌綱 (Basidiomyeetes)、異隔擔(dān)子菌亞綱 (Heterobasidiae)、銀耳目 (Tremellales)、銀耳科 (Tremellaeeae)、銀耳屬 (Tremella)，學(xué)名Tremella fuciformis Berk.，其內(nèi)含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素和多種氨基酸等，被譽(yù)為“食用菌之王”[1]，廣泛分布于溫帶和亞熱帶地區(qū)。銀耳為藥食兩用之品，藥性平和，服用安全。中醫(yī)認(rèn)為，銀耳味甘淡性平，歸肺、胃經(jīng)，具有滋陰潤肺、養(yǎng)胃生津的功效。近年來，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，銀耳的藥理活性多數(shù)與銀耳多糖有關(guān)。銀耳多糖是銀耳孢子經(jīng)深層發(fā)酵的產(chǎn)物，具有廣泛的藥理活性，在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力、提高巨噬細(xì)胞吞噬功能、提高細(xì)胞和體液免疫能力方面有很好的作用，同時(shí)在抗疲勞、抗衰老、清除氧自由基、降血糖、抗腫瘤及抗艾滋病等方面也有良好的療效[2－8]。

脫水干制是銀耳加工貯藏的一個(gè)重要方法。鮮銀耳富含蛋白質(zhì)、維生素、糖類及多種酶類;但鮮銀耳含水率高 (一般為75%～80%)，不僅難于貯存，加工過程中極易褐變，使顏色、營養(yǎng)和風(fēng)味劣變，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的品質(zhì)[1]?，F(xiàn)有的加工品種為干銀耳、即食銀耳、蜜漬銀耳、銀耳粉等[9];國內(nèi)外研究最多的是干法加工及貯藏。干法保藏是利用產(chǎn)品低水分活度抑制微生物的生產(chǎn)繁殖和酶的活性，同時(shí)可以賦予產(chǎn)品良好的風(fēng)味，達(dá)到長期貯藏、易于運(yùn)輸、便于消費(fèi)的目的。本文對銀耳干燥技術(shù)的種類、發(fā)展歷程、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、存在的問題、發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景進(jìn)行了綜述，旨在為銀耳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考和幫助。

1 銀耳干燥技術(shù)種類和發(fā)展歷程

1.1 銀耳干燥技術(shù)的發(fā)展歷程

銀耳干燥技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)較長的發(fā)展過程。第一代干燥技術(shù)是以自然干燥和熱風(fēng)干燥為代表的干燥技術(shù)，自然干燥和熱風(fēng)干燥存在干燥時(shí)間長、產(chǎn)品褐變嚴(yán)重的缺點(diǎn)。第二代干燥技術(shù)的代表是真空冷凍干燥等，這種技術(shù)干燥速率較高，產(chǎn)品的營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)損失較少，生產(chǎn)的產(chǎn)品具有天然、營養(yǎng)豐富、品質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)，但是存在耗能高和干燥時(shí)間長的缺陷。第三代干燥技術(shù)主要是利用微波和電磁波發(fā)射的能量給物料加熱;這種加熱方式可以實(shí)現(xiàn)物料內(nèi)外同時(shí)加熱，改變了傳統(tǒng)的由表及里的加熱方式，極大地提高了干燥速率，同時(shí)短時(shí)間的干燥過程更好地保留了銀耳的營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)，具有節(jié)能、環(huán)保、質(zhì)量優(yōu)良的特點(diǎn)。最新的干燥技術(shù)主要包括微波干燥、真空干燥以及2種或2種以上干燥技術(shù)結(jié)合使用的聯(lián)合干燥技術(shù)，如熱風(fēng)－微波真空聯(lián)合干燥等。

1.2 銀耳干燥技術(shù)分類

銀耳干燥技術(shù)種類很多，依據(jù)能量的來源分為自然干燥和人工干燥兩大類。自然干燥主要是指利用太陽能的自然干燥，也就是曬干。人工干燥是指在人工控制的條件下使銀耳的水分蒸發(fā)的工藝過程。銀耳人工干燥的方法較多，大致可以分為以下幾類。

1.2.1 熱風(fēng)干燥

以熱空氣為加熱介質(zhì)，通過對流傳導(dǎo)方式進(jìn)行加熱干燥，在一定時(shí)間內(nèi)脫出物料中水分的干燥方式。它主要包括高溫短時(shí)干燥、隧道式干燥以及廂式干燥等。

1.2.2 真空冷凍干燥

真空冷凍干燥是把物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下，在真空條件下，通過升華除去物料中水分的一種干燥方法[10]。

1.2.3 微波真空干燥

作為一項(xiàng)現(xiàn)代高新介電干燥技術(shù)，結(jié)合微波和真空干燥兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢，微波為真空干燥提供熱源，克服了真空狀態(tài)下常規(guī)傳導(dǎo)等速率慢的缺陷，真空又使得物料在較低溫度下進(jìn)行干燥，能較好地保留物料原有的色香味及營養(yǎng)成分，加熱均勻，無污染且易于控制，從而易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化的環(huán)保生產(chǎn)[11]。

1.2.4 聯(lián)合干燥

熱風(fēng)－微波真空聯(lián)合干燥是根據(jù)物料在不同干燥階段含水量及組織機(jī)構(gòu)等特性的變化情況，依照優(yōu)勢互補(bǔ)的原則，分階段進(jìn)行的一種干燥技術(shù)。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 銀耳干燥工藝研究

熱風(fēng)干燥是目前銀耳干燥中最常用的方法，具有操作方便，干燥溫度和風(fēng)速易于控制等優(yōu)點(diǎn)。王傳耀等[12]研究以干燥銀耳為主的食用菌熱風(fēng)換向干燥新技術(shù)，應(yīng)用熱風(fēng)換向干燥取代傳統(tǒng)的垂直氣流熱風(fēng)干燥，得出較優(yōu)干燥工藝，即干燥溫度70℃～80℃，換向時(shí)間間隔1 h，比傳統(tǒng)垂直氣流熱風(fēng)干燥速率提高30%以上，節(jié)能50%。高穎等[13]對散裝銀耳采用遠(yuǎn)紅外和熱風(fēng)干燥等單元加工，將其體積減小到1/10制得壓縮銀耳塊，以感官性、復(fù)水性、粘度、表征多糖含量等作為評價(jià)指標(biāo)，其理化性質(zhì)基本不變，這種加工方法滿足了攜帶方便、不易破碎、運(yùn)輸和倉庫儲(chǔ)量效益高等要求。熱風(fēng)干燥不足之處在于銀耳干燥過程中需人員調(diào)架，存在熱損失、物料破損和干制周期長等問題，并且干燥溫度過高易造成顏色的劣變和營養(yǎng)成分的氧化損失。因此，解決干燥工藝缺陷和提高品質(zhì)是關(guān)鍵。

介電干燥技術(shù)是目前干燥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，具有干燥速率快、能量利用率高等優(yōu)點(diǎn)。黃艷等[11]采用二因子二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，分析微波強(qiáng)度和真空度對銀耳干燥時(shí)間、復(fù)水比、銀耳多糖含量和單位能耗的影響，結(jié)果表明，微波強(qiáng)度和真空度對干燥時(shí)間、復(fù)水比、銀耳多糖含量和單位能耗均有顯著影響，干燥工藝的最佳參數(shù)為10 W·g－1，－90 kPa。但是介電干燥技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用尚需重點(diǎn)解決干燥過程中物料溫度控制問題、干燥的均勻性問題和微波真空干燥時(shí)的放電問題等。

黃建立等[14]研究了在熱風(fēng)－微波真空聯(lián)合干燥的條件下，熱風(fēng)溫度、轉(zhuǎn)換水分含量及微波強(qiáng)度等因素對干燥銀耳收縮率、復(fù)水比、感官質(zhì)量和單位能耗等指標(biāo)的影響，并將較佳的熱風(fēng)－微波真空聯(lián)合干燥工藝與熱風(fēng)干燥以及微波真空干燥進(jìn)行比較;結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用前期熱風(fēng)溫度70℃、轉(zhuǎn)換水分含量30%、后期微波強(qiáng)度5 W·g－1的干燥工藝參數(shù)，可獲得品質(zhì)較佳的銀耳干品，且單位能耗最低。因此工業(yè)生產(chǎn)可選用聯(lián)合干燥處理，聯(lián)合干燥處理可以生產(chǎn)出高品質(zhì)和低能耗的銀耳制品。

2.2 銀耳干燥產(chǎn)品品質(zhì)特性研究

干燥過程中物料的物理、化學(xué)變化會(huì)直接影響終產(chǎn)品的品質(zhì)，可以采用色差儀、質(zhì)構(gòu)儀、電鏡掃描以及無損分析探測技術(shù)研究其質(zhì)量變化。有關(guān)干燥產(chǎn)品的品質(zhì)特性是目前的研究熱點(diǎn)。銀耳品質(zhì)特性主要包括熱特性、結(jié)構(gòu)特性、視覺特性、感官特性、營養(yǎng)特性和復(fù)水特性等。

黃建立等[15]研究了熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空干燥、微波真空干燥及冷凍干燥等5種干燥方式對銀耳干品收縮率、復(fù)水比、感官質(zhì)量及組織結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微波真空干燥所需干燥時(shí)間短，干燥能耗低，收縮率小，感官質(zhì)量最佳，復(fù)水性能較好，且呈較好的多孔性組織結(jié)構(gòu);冷凍干燥銀耳的收縮率、復(fù)水比及色澤均最佳，但干燥時(shí)間太長;綜合考慮，微波真空干燥除色澤的亮度值低外，其它品質(zhì)均較優(yōu)，且干燥能耗低，是一種值得推廣使用的干燥方式。進(jìn)一步對微波真空干燥研究發(fā)現(xiàn)[1]，微波強(qiáng)度與真空度對銀耳收縮率、復(fù)水比以及多糖含量的影響規(guī)律為:銀耳干品的收縮率隨微波強(qiáng)度的增大及真空度的升高而降低，復(fù)水比隨微波強(qiáng)度的增大及真空度的升高而增大，且真空度對銀耳收縮率及復(fù)水比的影響比微波強(qiáng)度的影響要小。鄭亞鳳等[16]研究微波真空干燥技術(shù)對銀耳主要品質(zhì)特性的影響，結(jié)果表明，在真空度一定 (－85 kPa)，微波強(qiáng)度為15 W·g－1的條件下，收縮率最小，為52.92%，復(fù)水比最大，達(dá)到10.59，而銀耳多糖的含量卻最低，僅16.34%;當(dāng)微波強(qiáng)度一定 (7.5 W·g－1)，真空度為－90 kPa的條件下，銀耳干品的收縮率、復(fù)水比及多糖含量均表現(xiàn)最佳水平。

2.3 銀耳干燥的數(shù)學(xué)模型研究

天然物料干燥是一個(gè)復(fù)雜的傳熱、傳質(zhì)過程，建立干燥模型對研究干燥規(guī)律、預(yù)測干燥工藝參數(shù)有重要的作用。通過對銀耳干燥工藝的研究，總結(jié)了3個(gè)經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)的數(shù)學(xué)模型來描述銀耳干燥動(dòng)力學(xué)規(guī)律[17]。運(yùn)用干燥動(dòng)力學(xué)模型，能夠較準(zhǔn)確地預(yù)測銀耳干燥過程的含水率及失水速率變化，以解決銀耳在干燥生產(chǎn)過程中含水率在線檢測難的難題，為銀耳微波真空干燥過程的優(yōu)化和控制提供理論依據(jù)。

3 展望

3.1 發(fā)展趨勢

改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)，研究開發(fā)適宜銀耳產(chǎn)地的先進(jìn)制干技術(shù)與裝備，應(yīng)用新型工藝生產(chǎn)出高品質(zhì)的干銀耳，為當(dāng)前干銀耳產(chǎn)業(yè)發(fā)展之急需。銀耳干燥技術(shù)今后的發(fā)展趨勢集中在以下方面。

研究開發(fā)低溫短時(shí)干燥工藝和變溫干燥工藝，既能減少能源消耗，又能減少產(chǎn)品營養(yǎng)和風(fēng)味物質(zhì)損失，同時(shí)賦予產(chǎn)品良好的色澤，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙贏。

開發(fā)自動(dòng)化、連續(xù)化生產(chǎn)工藝和設(shè)備。目前銀耳干燥加工以手工操作為主，工藝過程不連續(xù)，生產(chǎn)效率低。設(shè)計(jì)開發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、自動(dòng)化、連續(xù)化、低投入高產(chǎn)出、能耗低、品質(zhì)優(yōu)的干燥設(shè)備和工藝，能促進(jìn)銀耳加工業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

產(chǎn)品多元化開發(fā)，綜合利用。銀耳消費(fèi)以干銀耳為主，鮮食和保鮮加工等品種少，應(yīng)充分利用銀耳的各種營養(yǎng)成分，開發(fā)無廢棄物工藝和產(chǎn)品，豐富銀耳加工產(chǎn)品和種類，形成以銀耳為主料的系列化產(chǎn)品。

3.2 應(yīng)用前景

銀耳是我國食用菌的主要品種之一，也是食品工業(yè)的重要原料之一，應(yīng)用各種干燥技術(shù)可以生產(chǎn)開發(fā)多種產(chǎn)品，如休閑食品、營養(yǎng)保健食品以及護(hù)膚等化妝品。

當(dāng)今腫瘤特別是惡性腫瘤是嚴(yán)重威脅人類健康的主要?dú)⑹种?，來源于銀耳的多糖不僅對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生直接的毒性作用，而且能提高人體的免疫力，在“祛邪”的同時(shí)且能“扶正”，其獨(dú)特的保健作用已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注，提取銀耳中功能多糖等營養(yǎng)物質(zhì)，開發(fā)具有消除體內(nèi)自由基，增強(qiáng)機(jī)體免疫力和延緩衰老的健康產(chǎn)品尤為重要。

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