雙孢蘑菇干制技術(shù)研究進(jìn)展

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(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,北京 100083;2.北京市食品營(yíng)養(yǎng)與人類(lèi)健康高精尖創(chuàng)新中心,北京 100193;3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,北京 100083)

雙孢蘑菇(Agaricusbisporus),因其擔(dān)子上通常著生2個(gè)擔(dān)孢子而得名,在分類(lèi)上隸屬真菌門(mén),擔(dān)子菌綱,無(wú)隔擔(dān)子菌亞綱,傘菌目,蘑菇科,蘑菇屬[1],在世界范圍內(nèi)廣泛種植[2],是目前世界種植面積和消費(fèi)量最大的食用菌之一[3]。由于雙孢蘑菇不耐貯藏、容易在運(yùn)輸途中受損,對(duì)其進(jìn)行加工以保持商品價(jià)值一直是雙孢蘑菇相關(guān)研究的重點(diǎn)。目前常用的加工方式有干制、罐藏兩種。干制雙孢蘑菇體積小、重量輕,便于運(yùn)輸貯藏,但色澤易褐變;罐藏雙孢蘑菇色澤明亮,口感與新鮮蘑菇更為接近,但運(yùn)輸成本較高。

雙孢蘑菇具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和一定的生理活性,被認(rèn)為是一種蛋白質(zhì)含量較高的優(yōu)質(zhì)食用菌[4];此外,雙孢蘑菇還含有豐富的膳食纖維、維生素、多酚類(lèi)物質(zhì)[5]及礦物質(zhì)[6]。研究發(fā)現(xiàn),食用雙孢蘑菇可降低小鼠血清中總膽固醇水平[7]、降低血糖和血脂[5]、預(yù)防非酒精性脂肪肝[8]的作用。雙孢蘑菇多糖也被認(rèn)為具備良好的抗氧化[9]、免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤的特性[10]。然而新鮮雙孢蘑菇容易失水、受機(jī)械傷、衰老,商品價(jià)值極易受損。因此,干制作為一種有效的延長(zhǎng)雙孢蘑菇貯藏期的處理方式,受到國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛研究。研究表明,雙孢蘑菇干制的預(yù)處理有利于提高干燥速率及干制品品質(zhì)[11]。熱風(fēng)干制操作簡(jiǎn)便,但產(chǎn)品品質(zhì)較差[12];冷凍干制產(chǎn)品品質(zhì)特性如復(fù)水性、色澤等最好,但運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高[13];微波干制產(chǎn)品品質(zhì)好、高效且節(jié)能,但由于散熱問(wèn)題而大規(guī)模推廣應(yīng)用困難[14];聯(lián)合干制的產(chǎn)品品質(zhì)明顯優(yōu)于熱風(fēng)干制、真空干制,同時(shí)可以顯著縮短干制時(shí)間[15],是未來(lái)干制方法的重要研究方向。

本文對(duì)雙孢蘑菇的生產(chǎn)情況、傳統(tǒng)干制方法存在的問(wèn)題進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)探討了預(yù)處理對(duì)雙孢蘑菇干制的影響、聯(lián)合干制等干制方法的研究進(jìn)展,為雙孢蘑菇干制技術(shù)的研究提供理論參考。

1 我國(guó)雙孢蘑菇的生產(chǎn)與加工概況

我國(guó)的雙孢蘑菇栽培始于1953年,從日本引進(jìn)雙孢蘑菇菌種并試種,但由于技術(shù)條件不成熟等原因,種植面積不大且產(chǎn)量較低[16]。自2003年以來(lái),隨著栽培技術(shù)的逐步提高,我國(guó)雙孢蘑菇的栽培面積迅速擴(kuò)大,年產(chǎn)量和出口量均位于世界前列,并遠(yuǎn)銷(xiāo)美國(guó)、加拿大、南美等國(guó)家和地區(qū)[17]。根據(jù)中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),2016年,全國(guó)食用菌總產(chǎn)量為3596.66萬(wàn)噸,產(chǎn)值為2741.78億元,其中雙孢蘑菇產(chǎn)值排在第四位,僅山西省當(dāng)年雙孢蘑菇即增產(chǎn)7千噸。此外,雙孢蘑菇的出口市場(chǎng)廣泛,其干品類(lèi)出口主要集中在日本、德國(guó)、意大利,且有向東南亞地區(qū)分散的趨勢(shì)[18]。然而,隨著海外市場(chǎng)對(duì)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的逐步嚴(yán)格,含雙孢蘑菇在內(nèi)的食用菌出口面臨著巨大的挑戰(zhàn),因此,需要從采后保鮮、加工處理[19]、商品品質(zhì)統(tǒng)一以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完善等多方面重新審視和考慮,保障食用菌的穩(wěn)步出口。

雙孢蘑菇表皮薄而多孔,呼吸率高,即使是無(wú)損傷的蘑菇也會(huì)在采收后幾天內(nèi)由于衰老、失水、腐蝕、褐變等原因而失去商業(yè)價(jià)值[20]。常溫下,雙孢蘑菇子實(shí)體的貨架期為3 d[21];在2 ℃冷藏條件下貯存7 d后,雙孢蘑菇菌蓋出現(xiàn)收縮、表面呈現(xiàn)出斑駁的褐變[22]。此外,雙孢蘑菇中含有較多的酪氨酸酶和酚類(lèi)物質(zhì)也使其容易發(fā)生酶促褐變[23],從而對(duì)雙孢蘑菇的品質(zhì)和商品價(jià)值有著明顯的不良影響。而干制作為一類(lèi)常用的食品貯藏方法,可減小食品體積、減輕食品重量,進(jìn)而降低運(yùn)輸、加工與包裝的成本。因此,為了有效延長(zhǎng)貨架期、保障產(chǎn)品品質(zhì)、降低物流損耗所引起的損失,將干制技術(shù)有效應(yīng)用于雙孢蘑菇的貯藏與加工,對(duì)于雙孢蘑菇生產(chǎn)效率的提高與商品經(jīng)濟(jì)價(jià)值的提升有著重要的意義。

2 國(guó)內(nèi)外雙孢蘑菇干制技術(shù)的研究與發(fā)展

干制的原理是通過(guò)不同方式使食用菌的含水量減少到微生物生長(zhǎng)受到抑制的程度,從而達(dá)到延長(zhǎng)貯藏期的目的。傳統(tǒng)的食用菌干制方法主要有自然干制和機(jī)械干制兩種[23]。

自然干制是指以太陽(yáng)光為熱源,自然風(fēng)為輔助的一種干制方式。其做法通常是將菌體互不重疊地平鋪在竹簾等具有透氣性的平面上,擺放在露天的場(chǎng)地對(duì)菌體進(jìn)行干制。研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)于機(jī)械干制,自然干制的雙孢蘑菇成本低廉,但其制品品質(zhì)受天氣影響較大,且干制過(guò)程中易受到污染[24],具有比較明顯的局限性。

機(jī)械干制是指用熱風(fēng)、微波等熱源烘烤菌體,使其達(dá)到脫水干制的方法。機(jī)械干制根據(jù)熱源的不同,又分為熱風(fēng)干制、微波干制、冷凍干制等干制方式。其中,熱風(fēng)干制的效率低、時(shí)間長(zhǎng)、能耗高,物料烘干后品質(zhì)較差;微波干制和冷凍干制效率高、耗時(shí)較短,干制后的蘑菇色澤、風(fēng)味和收縮等方面優(yōu)于熱風(fēng)干制的蘑菇。

2.1 雙孢蘑菇干制的預(yù)處理

預(yù)處理指在加工前用切片、燙漂、溶劑浸泡、微波等手段處理果蔬原料,達(dá)到滅酶、護(hù)色、促進(jìn)干燥進(jìn)程等目的的單元操作。

預(yù)處理可以減少雙孢蘑菇褐變。雙孢蘑菇體內(nèi)的多酚氧化酶(PPO)在有氧條件下可促進(jìn)酚類(lèi)物質(zhì)氧化褐變,造成雙孢蘑菇的商業(yè)價(jià)值降低。PPO的活性受到加熱、二氧化硫、pH等外部因素的抑制。因此研究者在干制前常采用燙漂、亞硫酸鹽溶液浸泡、微波等預(yù)處理,以殺滅導(dǎo)致褐變的PPO,得到色澤較白的干制品。Deshpande等[25]對(duì)草菇(Volvariellavolvacea)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)沸水燙漂3 min可以有效降低菌體中多酚氧化酶活性。Lespinard等[26]對(duì)雙孢蘑菇在50～90 ℃水浴燙漂后色澤和PPO活性進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn),在菌體縮水率18%作為燙漂終點(diǎn)的情況下,表征褐變的a*、b*值隨燙漂溫度上升而上升,即褐變程度隨漂燙溫度上升而減小;60 ℃燙漂37 min、70 ℃燙漂23 min、80 ℃燙漂12 min或90 ℃燙漂7 min后菌體內(nèi)PPO將完全失活,而50 ℃燙漂35.84 min僅可降低50%酶活性。燙漂預(yù)處理雖可以有效避免PPO引起的酶促褐變,但也容易造成菌體內(nèi)抗壞血酸的嚴(yán)重?fù)p失[27],因此也有研究人員對(duì)其他預(yù)處理方法進(jìn)行了研究。Devece等[28]發(fā)現(xiàn)使用微波聯(lián)合燙漂作為一種新的預(yù)處理方法可以有效縮短處理時(shí)間。李清明等[29]使用0.30%亞硫酸鹽、0.80%的氯化鈉和0.50%的異抗壞血酸鈉溶液作為護(hù)色液浸泡雙孢蘑菇10 min后沸水燙漂4 min,可以有效鈍化PPO。劉麗娜等[30]探討了抗壞血酸、檸檬酸、氯化鈣、氯化鈉對(duì)雙孢蘑菇的護(hù)色效果,結(jié)果表明,非硫復(fù)合護(hù)色劑的最佳組合為:抗壞血酸0.04 g/100 mL,檸檬酸0.3 g/100 mL,氯化鈉0.3 g/100 mL。Jiang等[31]發(fā)現(xiàn)熱超聲預(yù)處理不經(jīng)可以減輕雙孢蘑菇片的褐變,而且節(jié)省能耗。

預(yù)處理有助于縮短雙孢蘑菇干燥時(shí)間,提高干燥速率。Singh等[32]研究證明雙孢蘑菇切片越薄,同樣參數(shù)下干燥時(shí)間越短。Walde等[33]研究了多種預(yù)處理方式對(duì)雙孢蘑菇干制速率的影響,結(jié)果表明,燙漂后浸泡凝乳或發(fā)酵乳清的雙孢蘑菇,其干制速率高于采用其他預(yù)處理方式的樣品。由于介電性能決定了能量的傳遞與分布,Jiang等[11]則比較了熱水燙漂和微波兩種預(yù)處理對(duì)雙孢蘑菇在微波真空干制前后的介電性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)雙孢蘑菇切片水分含量高于2.27(db)時(shí),微波比熱水燙漂更有助于改善微波真空干制的效果。

預(yù)處理有利于提高雙孢蘑菇干制品的品質(zhì)特性。Fang等[34]研究了預(yù)處理對(duì)雙孢蘑菇切片的品質(zhì)和復(fù)水性的影響,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)沸水燙漂預(yù)處理的雙孢蘑菇干制品復(fù)水后顏色較淺。B.Dutta等[35]研究了高壓脈沖電場(chǎng)和微波兩種預(yù)處理方式對(duì)冷凍干制雙孢蘑菇的影響,發(fā)現(xiàn)高壓脈沖電場(chǎng)(43002 kV/m,1502 min)預(yù)處理的蘑菇干制品形狀收縮更少且復(fù)水率更高。Kar等[14]研究發(fā)現(xiàn),沸水燙漂3 min后,再將雙孢蘑菇浸入0.1%亞硫酸氫鈉、0.2%檸檬酸、6%蔗糖及3%氯化鈉混合溶液15 min,微波強(qiáng)度400 W干制45 min后,雙孢蘑菇的復(fù)水性和感官品質(zhì)較好,且干制過(guò)程符合Page模型。

綜上所述,需根據(jù)不同的干制方式采取相應(yīng)的預(yù)處理。恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理可以促進(jìn)雙孢菇干燥速率提升,縮短干制時(shí)間,使干制品的色澤、復(fù)水性和感官品質(zhì)良好。

2.2 雙孢蘑菇不同干制方法及干燥特性的研究

2.2.1 熱風(fēng)干制 熱風(fēng)干制也稱為熱空氣干制、對(duì)流干制,即以熱空氣為加熱介質(zhì),使用對(duì)流傳導(dǎo)等方式進(jìn)行加熱,脫除物料內(nèi)水分的一種干制方式。

熱風(fēng)干制雙孢蘑菇的研究主要集中于干制方式對(duì)物料特性的影響與干制動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型的擬合。Ahmed等[36]在45～64 ℃條件下對(duì)雙孢蘑菇和平菇切片進(jìn)行了熱風(fēng)干制的處理,發(fā)現(xiàn)干制過(guò)程中干燥速率持續(xù)降低,其干制動(dòng)力學(xué)很好的符合了Page模型,并由此計(jì)算了雙孢蘑菇的干制活化能為19.79 kJ/mol。Giri等[15]對(duì)雙孢蘑菇片進(jìn)行了熱風(fēng)干制處理,發(fā)現(xiàn)干制實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與Page模型有良好的擬合;此外,還對(duì)干制后的雙孢蘑菇片進(jìn)行了復(fù)水試驗(yàn),結(jié)果顯示熱風(fēng)干制的物料復(fù)水性相對(duì)較差。Manolopoulou等[37]則對(duì)完整的雙孢蘑菇子實(shí)體進(jìn)行了熱風(fēng)干制處理,發(fā)現(xiàn)雙孢蘑菇子實(shí)體的干制曲線與對(duì)數(shù)模型有良好的擬合度。

此外,國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者還對(duì)熱風(fēng)干制雙孢蘑菇的品質(zhì)變化進(jìn)行了研究。王則金等[38]采用CO2、N2作為熱風(fēng)干制介質(zhì),研究了氣調(diào)干制對(duì)雙孢蘑菇產(chǎn)品品質(zhì)的影響,結(jié)果表明以N2為介質(zhì)的干制雙孢蘑菇片的抗壞血酸保存率較高,褐變度較低,纖維化進(jìn)程慢,風(fēng)味更接近鮮菇。劉麗娜等[30]探討了梯度升溫、恒溫連續(xù)、梯度降溫三種熱風(fēng)干制方式對(duì)干制雙孢蘑菇品質(zhì)的影響。結(jié)果表明三種熱風(fēng)干制方式中,采用梯度升溫干制的雙孢蘑菇褐變程度最小、復(fù)水性最好,優(yōu)于恒溫連續(xù)干制和梯度降溫干制。一些學(xué)者也對(duì)熱風(fēng)干燥雙孢蘑菇的抗褐變進(jìn)行了研究,Xia[39]研究了谷胱甘肽對(duì)雙孢蘑菇熱風(fēng)干燥過(guò)程中褐變的影響發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,使用谷胱甘肽處理過(guò)的蘑菇切片沒(méi)有在干燥過(guò)程中褐變。

傳統(tǒng)的熱風(fēng)干制操作簡(jiǎn)便,過(guò)程易于控制,但其缺點(diǎn)在于產(chǎn)品品質(zhì)較低,熱敏性營(yíng)養(yǎng)成分損失嚴(yán)重。采用熱風(fēng)干制聯(lián)合微波干制、真空干制或氣調(diào)干制等聯(lián)合干制以及梯度升溫等方法,則有利于提升干制速率,提高產(chǎn)品品質(zhì)。

2.2.2 冷凍干制 冷凍干制是一種通過(guò)對(duì)鮮物料預(yù)先凍結(jié),并在凍結(jié)狀態(tài)下將物料水分從固態(tài)直接升華為氣態(tài),達(dá)到去除水分目的的干制方式。冷凍干制一般可分為預(yù)凍、升華、解析3個(gè)過(guò)程,其中升華和解析過(guò)程是在真空條件下進(jìn)行的。

雙孢蘑菇在冷凍干制過(guò)程中的品質(zhì)轉(zhuǎn)變是學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。Shi等[40]對(duì)冷凍干制過(guò)程中雙孢蘑菇的玻璃化轉(zhuǎn)變進(jìn)行了研究,建立了以Clausius-Clapeyron模型擬合的冷凍曲線和Gordon-Taylor模型擬合的玻璃化轉(zhuǎn)變線組成的狀態(tài)圖,為預(yù)測(cè)雙孢蘑菇的耐貯性提供了理論支持。

冷凍干制雙孢蘑菇的品質(zhì)是衡量干制效果的重要指標(biāo),其中復(fù)水性是關(guān)鍵的品質(zhì)指標(biāo)之一。Arumuganathan等[41]對(duì)冷凍干燥及日曬、流化床干燥等多種干燥方式的雙孢蘑菇的質(zhì)地變化進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn),冷凍干燥雙孢蘑菇片的質(zhì)地最柔軟。Pei等[42]對(duì)冷凍干制和冷凍干制聯(lián)合微波真空干制產(chǎn)品進(jìn)行了復(fù)水性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)兩種干制產(chǎn)品的復(fù)水情況符合Peleg模型,且復(fù)水能力無(wú)顯著性差異。趙雪等[13]以雙孢蘑菇菇柄切片為實(shí)驗(yàn)材料,對(duì)比研究了熱風(fēng)、真空、微波、冷凍干制后產(chǎn)品的感官性狀及復(fù)水率,結(jié)果表明熱風(fēng)干制耗時(shí)最短,但產(chǎn)品的感官性狀和復(fù)水能力最差;而微波干燥耗時(shí)短的同時(shí)產(chǎn)品的感官性狀和復(fù)水能力優(yōu)于熱風(fēng)、真空干燥;冷凍干燥產(chǎn)品感官性狀及復(fù)水性最好,與上述Pei等的結(jié)論一致。

在色澤、質(zhì)地、微觀結(jié)構(gòu)及營(yíng)養(yǎng)成分等方面,Giri等[43]比較研究了使用冷凍干燥、微波真空干燥、熱風(fēng)干燥至相同水分含量的雙孢蘑菇干制品,發(fā)現(xiàn)冷凍干燥的產(chǎn)品無(wú)論復(fù)水性、L*或質(zhì)地均處于最優(yōu)。Pei等[12]對(duì)比了冷凍干制、冷凍干制聯(lián)合熱風(fēng)干制、冷凍干制聯(lián)合真空干制、冷凍干制聯(lián)合微波真空干制四種處理方式對(duì)雙孢蘑菇的影響,結(jié)果表明非揮發(fā)性呈味成分的含量先隨著干制的升華作用升高,后隨著解吸作用而下降;與冷凍干制的產(chǎn)品相比,冷凍干制聯(lián)合微波真空干制的雙孢蘑菇片中可溶性糖和糖醇含量相對(duì)低,而總自由氨基酸含量接近新鮮蘑菇中的水平并顯著高于冷凍干制的產(chǎn)品(p<0.05);兩種干制后產(chǎn)品中谷氨酸鈉類(lèi)鮮味成分與新鮮蘑菇無(wú)顯著性差異;在水分含量變化小于38%時(shí),四種干制處理后的樣品品質(zhì)差異不顯著;而冷凍干制聯(lián)合微波真空干制的干制時(shí)間比冷凍干制縮短了35.63%,營(yíng)養(yǎng)保留度也較好[44]。Tarafdar等[45]研究了壓力、初始干制溫度及次級(jí)干制溫度三個(gè)因素對(duì)不同厚度的立方塊狀雙孢蘑菇冷凍干制產(chǎn)品品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)次級(jí)干制溫度對(duì)蛋白質(zhì)、抗氧化物含量的影響顯著(p<0.05),三個(gè)因素對(duì)抗壞血酸含量均有影響,且溫度比壓力的影響更為顯著。

綜上所述,冷凍干制產(chǎn)品的色澤、質(zhì)地、復(fù)水性較好,營(yíng)養(yǎng)成分保留率好,但其缺點(diǎn)在于冷凍干制設(shè)備投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較為高昂,能耗較大。采用冷凍干制聯(lián)合熱風(fēng)干制、真空干制等其他干制方法,有助于提升產(chǎn)品品質(zhì),縮短加工時(shí)間,減少能耗。

2.2.3 微波干制 微波干制的機(jī)理是介質(zhì)損耗原理,由于水的損耗因數(shù)比干物質(zhì)大得多,因此電磁場(chǎng)釋放的絕大部分能量被物料中的水分子吸收,從而達(dá)到干制的目的。一般情況下,被干制物料中的水分子由于布朗運(yùn)動(dòng),分子的排列雜亂無(wú)章并迅速變化,極性相互抵消,宏觀上不呈現(xiàn)極性。而被置于由微波發(fā)生器產(chǎn)生的電場(chǎng)中時(shí),微波場(chǎng)以每秒幾億次的高速周期地改變外加電場(chǎng)的方向,使介質(zhì)的極性水分子迅速擺動(dòng),產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng),從而使物料內(nèi)部和表面的溫度同時(shí)迅速升高。

Kar等[14]研究發(fā)現(xiàn),雙孢蘑菇的微波干燥過(guò)程可以使用Page模型描述,電能利用效率約75%。傳統(tǒng)微波干制是一種相對(duì)節(jié)能,高效,環(huán)保,安全的干制方式,但是在大規(guī)模的生產(chǎn)中有效控制溫度,減小溫度對(duì)維生素等營(yíng)養(yǎng)成分的損失,以及大功率微波源散熱等問(wèn)題,阻礙了微波干制大規(guī)模推廣應(yīng)用。

2.2.4 聯(lián)合干制 聯(lián)合干制是在物料干燥過(guò)程中,采用兩種及以上的干燥方式進(jìn)行干燥的干燥方法,常見(jiàn)的有熱風(fēng)-微波聯(lián)合干制、熱風(fēng)-真空聯(lián)合干制、熱風(fēng)-冷凍聯(lián)合干燥、冷凍-微波聯(lián)合干制、冷凍-微波真空聯(lián)合干制等。

一些學(xué)者對(duì)雙孢蘑菇聯(lián)合干制的干燥特性進(jìn)行了研究。李順?lè)錥46]等對(duì)廢棄雙孢蘑菇菇柄微波真空干燥特性及動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)其微波真空干燥過(guò)程符合Page方程。Giri等[15]對(duì)雙孢蘑菇片分別進(jìn)行了微波-真空干制處理,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也與Page模型有良好的擬合;此外,還對(duì)干制后的雙孢蘑菇片進(jìn)行了色澤、質(zhì)地、復(fù)水性及感官評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示微波-真空干制物料的總體可接受性較好[47]。Bo等[48]研究了微波真空干制雙孢蘑菇片的干制特性,結(jié)果表明微波功率對(duì)干制速率的影響比真空度的影響大,在微波功率強(qiáng)度17.4 W/g,真空度70 kPa,干制時(shí)間20 min的干制條件下,產(chǎn)品含水率為6.9%;比較干制速率、復(fù)水性、顏色和抗壞血酸含量等品質(zhì)變化情況,發(fā)現(xiàn)微波真空干制的雙孢蘑菇片品質(zhì)接近于冷凍干制產(chǎn)品品質(zhì),明顯優(yōu)于熱風(fēng)干制和真空干制的產(chǎn)品,但微波真空干制的干制速率比冷凍干制更快。

許多研究表明,聯(lián)合干制有利于提高干制品品質(zhì)、縮短干制時(shí)間。Argyropoulos等[49]對(duì)比了熱風(fēng)干制和熱風(fēng)聯(lián)合微波真空干制雙孢蘑菇片的品質(zhì),發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)聯(lián)合微波真空干制產(chǎn)品的顏色變化較小,產(chǎn)品孔隙率高,質(zhì)地松脆,復(fù)水率良好。Zeng[50]研究了微波冷凍干制雙孢蘑菇干品質(zhì)與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的關(guān)系,并提出一種步降(step-down)微波加載方案用來(lái)優(yōu)化微波冷凍干制的效果,從而提升產(chǎn)品品質(zhì)、縮短干制時(shí)間、降低成本。Liu等[51]研究了孔隙率與品質(zhì)的關(guān)系,并對(duì)微波聯(lián)合冷凍干制的工藝進(jìn)行了優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)當(dāng)水分含量降低至(0.25±0.05) g/g(db)時(shí),大多數(shù)開(kāi)氣孔轉(zhuǎn)化為閉氣孔,而水分含量低至(0.17±0.03) g/g(db)時(shí),閉氣孔孔隙率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定;針對(duì)以上孔隙率的變化,研究者們得出動(dòng)態(tài)微波加載策略用以保持干制過(guò)程中的產(chǎn)品質(zhì)量。Giri等[15]對(duì)微波真空干制雙孢蘑菇的干制動(dòng)力學(xué)及復(fù)水特性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)微波真空干制的時(shí)間相較熱風(fēng)干制縮短70%～90%,同時(shí)復(fù)水特性也更優(yōu)越;通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及Page薄層干制模型的回歸分析發(fā)現(xiàn),微波功率對(duì)干制速率的影響最大,樣品厚度次之,且復(fù)水率受到系統(tǒng)壓力的影響顯著;微波真空干制具有低溫干燥、能量傳遞迅速的特點(diǎn),微波真空干燥雙孢蘑菇的品質(zhì)可以與冷凍干燥產(chǎn)品相媲美[52],這與Rodríguez等[53]的研究結(jié)論一致。Mittal等[54]對(duì)微波熱風(fēng)干制雙孢蘑菇進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),以水分含量0.08 g/g為干燥終點(diǎn),熱風(fēng)干制需350 min,而微波熱風(fēng)干制僅需8.5 min,顯著縮短干燥時(shí)間。

綜上所述,聯(lián)合干制是一種高效、產(chǎn)品品質(zhì)良好的干制方法,具有良好的研究?jī)r(jià)值。

3 結(jié)論與展望

雙孢蘑菇貯存與加工是我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,干制是雙孢蘑菇加工的一種重要方式。目前國(guó)內(nèi)外的研究表明,預(yù)處理是干燥前重要的單元操作,適宜的預(yù)處理方式有助于提升干燥速率、縮短干燥時(shí)間、提高干燥產(chǎn)品品質(zhì);不同的干制方法所適合的預(yù)處理也不同,需根據(jù)產(chǎn)品特性與具體方法進(jìn)行選擇。雙孢蘑菇的干制方法早前常常為一段式,即由始至終采用同一方法同一參數(shù)進(jìn)行干制,而現(xiàn)在經(jīng)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)分段式的干制有利于提高產(chǎn)品品質(zhì),縮短時(shí)間,節(jié)省能耗,如微波真空聯(lián)合干制、梯度升溫等,分階段對(duì)物料進(jìn)行干制,往往可以達(dá)到一加一大于二的效果。

雖然許多學(xué)者試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了許多新型干制方法,但大部分還沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)應(yīng)用中。目前,我國(guó)雙孢蘑菇干制生產(chǎn)大多采用的仍是熱風(fēng)干燥,面臨著干制時(shí)間長(zhǎng)、干制成本高、產(chǎn)品顏色劣變、營(yíng)養(yǎng)損失嚴(yán)重等問(wèn)題。因此,為生產(chǎn)安全、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的雙孢蘑菇干制產(chǎn)品,還需要進(jìn)一步完善雙孢蘑菇干制的理論研究,結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)聯(lián)合干制方法進(jìn)行分段式干燥,力求設(shè)備簡(jiǎn)單,干制效率高,產(chǎn)品品質(zhì)好。此外,還需結(jié)合干燥方法尋求適宜的預(yù)處理方式,進(jìn)一步提升干燥速率,提高產(chǎn)品品質(zhì),進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。