卜召輝,胡慶國,陸 寧

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學茶與食品科技學院,合肥230036;2.合肥學院生物與環(huán)境工程系,合肥230022)

真空微波干燥金針菇的工藝研究

卜召輝1,胡慶國2,陸 寧1

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學茶與食品科技學院,合肥230036;2.合肥學院生物與環(huán)境工程系,合肥230022)

初步研究了微波真空干燥金針菇的工藝條件,分析了不同工藝參數(shù)下水分變化規(guī)律,對不同干燥方式下產(chǎn)品的理化指標和感官指標進行了評價。結果表明:在1.2kW、-75kPa、100g條件下干燥能較好地保留金針菇原有的營養(yǎng)物質(zhì)且復水性較好。真空微波干燥的金針菇多項指標明顯優(yōu)于熱風干燥且與凍干接近,干燥效率高。

金針菇;真空微波干燥;工藝條件

金針菇是僅次于蘑菇、香菇居于第三的食用菌,不僅含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、多種維生素和無機元素,金針菇多糖還具有很好的抗癌作用。此外金針菇在抗疲勞、抗衰老和提高機體免疫力方面有顯著的作用,是一種不可多得的保健食品[1]。但是金針菇含水量高,組織細嫩,常溫下極易腐爛變質(zhì),發(fā)生嚴重的褐變現(xiàn)象。為了滿足人們對食品的味美、保健、營養(yǎng)和時尚的追求,微波真空干燥技術作為農(nóng)產(chǎn)品脫水加工領域的一種新技術受到國內(nèi)外廣泛關注和研究[2]。本實驗通過對微波真空干燥金針菇的研究,旨在為農(nóng)產(chǎn)品的加工生產(chǎn)提供科學的參數(shù)和依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗材料與設備

原料:新鮮金針菇,購自合肥農(nóng)貿(mào)市場。檸檬酸、氯化鈉、亞硫酸鈉(以上試劑均為食用級)。

儀器與設備:WZD2S-08型真空微波干燥機(南京三樂微波技術發(fā)展有限公司),微波功率2kW(分檔可調(diào)),微波頻率2450MHz,真空度: -97.0～-98.8kPa。分析天平(德國艾科勒AC-CULAB系列)、SC-80C自動測色色差儀(上海新諾儀器設備有限公司)、DZ-400型真空包裝機(恒得利食品包裝機械廠)。

1.2 工藝流程

新鮮金針菇→清洗整形→漂燙→冷卻護色→瀝水→裝盤→微波真空干燥→真空包裝→成品分析

1.3 操作要點

要求金針菇菇形完整,菌蓋白色或乳白色,直徑不超過1cm,形狀呈半球形,菌柄基部位剪切整齊干凈,用清水沖去泥沙及附著在菇體表面的雜質(zhì)。

1.3.1 漂燙

原料干制前均要經(jīng)過漂燙,金針菇中含有多酚氧化酶,與酚類物質(zhì)氧化聚合生成黑色素而發(fā)生褐變,嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

漂燙的目的就是要鈍化這種酶的活性,抑制酶促褐變,同時趕走菇體組織內(nèi)的空氣,使體積縮小,燙漂后組織比較透明,色澤明亮。漂燙還可以除去菇體表面的大部分微生物、蟲卵及農(nóng)藥殘留,起到清洗作用。此外還可增加成品彈性,減少脆性,便于包裝,實驗表明經(jīng)過漂燙的金針菇韌性好,更容易干燥。但漂燙也會損失相當量的可溶性營養(yǎng)物質(zhì),是熱水漂燙的缺點所在。

1.3.2 護色

整形后的新鮮金針菇與空氣接觸會迅速發(fā)生褐變,從而影響外觀,也破壞了產(chǎn)品的風味和營養(yǎng)品質(zhì)。這種褐變主要是酶促褐變。這種褐變關鍵的作用因子有酚類底物、酶和氧氣,因為底物不可能除去,一般護色措施均從排除氧氣和抑制酶活力兩方面著手。通過對幾種護色方法的篩選,以檸檬酸、NaCl、亞硫酸鈉為護色劑,三者混合使用可起到相互協(xié)同的作用,增強護色效果。因為食鹽對酶活力有一定的抑制和破壞作用,另外氧氣在鹽水中的溶解度較空氣小,故有一定的護色效果。而亞硫酸鈉既可防止酶褐變,又可抑制非酶褐變,效果較好。檸檬酸的加入可降低溶液pH以及多酚氧化酶的活性,氧氣在酸性溶液中的溶解度也較小從而兼具了抗氧化作用。實驗表明檸檬酸、氯化鈉、亞硫酸鈉濃度為0.5%、0.8%、0.3%時護色效果最佳。

1.3.3 方案設計

實驗采用微波真空干燥技術對金針菇脫水規(guī)律進行分析研究見表1,并結合冷凍干燥以及熱風干燥技術對干燥后金針菇產(chǎn)品品質(zhì)進行比較,對不同干燥方式的產(chǎn)品感官指標、理化指標以及經(jīng)濟指標進行分析,以期找到干燥金針菇的最佳方法,為生產(chǎn)提供一定的參考。

表1 試驗因素與水平表

1.3.4 包裝

成品用聚乙烯包裝袋在DZ-400型真空包裝機上完成真空抽氣包裝。

1.4 實驗指標與測量方法

水分的測定:按GB/T 5009.3-2003直接干燥法;

Vc含量的測定:采用反滴定法[3];

色差測定:樣品色澤采用SC-80C色差計對干制品粉碎后粉末色澤進行測定。色差值以ΔE表示,計算總色差ΔE[4]。

復水率的測定:稱取10 g樣品,100℃水浴浸泡30 m in,瀝干稱重[5-6]。

復水率(%)=Mr/Md×100%

式中 Mr——金針菇復水后質(zhì)量

Md——金針菇復水前質(zhì)量

2 結果與分析

2.1 不同干燥方式產(chǎn)品比較

對按上述預處理工藝處理好的同一批金針菇分3組,每組樣品250g,分別采用了3種干燥方式進行對比實驗,其中微波功率0.8 kW,真空度-75 kPa。熱風干燥箱溫度為75℃,風速勻速不控。預凍溫度-45℃,預凍時間90m in,采用程序升溫方式,解析干燥階段加熱板溫度32.5℃。實驗結果見表2。

分析表2數(shù)據(jù)可知,熱風干燥的產(chǎn)品,由于氧氣和水分的存在,加速了褐變,顏色不理想;冷凍和微波真空干燥組中,由于真空條件加上溫度較低,褐變難以進行,色澤較好。凍干產(chǎn)品的復水性最好,微波真空次之,熱風干燥的產(chǎn)品最差。但是凍干產(chǎn)品的香氣較其它兩種干燥方式清淡,且干燥時間長,成本昂貴,效率很低。相比較而言,微波真空干燥的產(chǎn)品在理化指標和感官指標上,均優(yōu)于熱風干燥而接近冷凍干燥的產(chǎn)品,而其經(jīng)濟指標中的干燥效率甚至是冷凍干燥的20倍以上,具有很大的市場優(yōu)勢。

表2 不同干燥方式產(chǎn)品評價

2.2 干燥工藝參數(shù)的確定

2.2.1 不同微波功率對干燥速率的影響

將預處理好的金針菇分4組,每組150g于托盤中,放入干燥腔內(nèi),干燥室絕對壓力-85kPa,分別用不同微波功率進行脫水實驗。實驗中每隔4m in取樣稱重,記錄質(zhì)量變化。微波功率對干燥速率的影響如圖1所示。

圖1 不同微波功率干燥率曲線

由圖1可知,隨著功率的增大,物料單位時間的失水量逐漸增加,干燥速率加快。在1.2kW時,曲線斜率最大,在16m in時,由于物料中水分的減少,水分散逸的難度加大,失水量變得平緩。原因是物料中水分降低到一定程度時,對微波的吸收變的微弱,能量不足以克服水分子與物料間的吸附力,從而阻礙了水分的散失。常虹、李志遠等進行了微波真空干燥菠蘿粉的研究,同樣得出隨著微波功率的增大,物料的失水量增大的結論[7]。

2.2.2 不同裝載量對干燥速率的影響

將不同質(zhì)量的金針菇分別放入物料盤,微波功率取1.0kW,其它參數(shù)同上,不同裝載量對干燥速率的影響如圖2。由圖2可知,隨著裝載量的增加,干燥速率明顯下降,其中裝載量150g和200g時干燥速率曲線趨于重合,說明干燥機達到最大脫水負荷狀態(tài),增加裝載量只能延長干燥時間,干燥速率不會增大,出于干燥效率考慮,裝載量選為100g時效果最好。

圖2 不同裝載量干燥速率曲線

2.2.3 不同真空度對干燥速率的影響

微波功率1.0kW,裝載量150g,干燥室內(nèi)壓力分別為-55、-65、-75、-85kPa,不同真空度對干燥速率的影響如圖3。

圖3 不同真空度干燥速率曲線

由圖3可知,壓力對脫水速率影響顯著,隨著真空度的增加,干燥速率加快。這與朱德泉等對微波真空干燥菠蘿片的研究結果基本相符。因為真空度增大,水的沸點隨之降低,易于水分的蒸發(fā)[8]。但真空度不能太低,當真空度超過-95kPa時,微波磁控管周圍產(chǎn)生拉弧放電現(xiàn)象,使物料糊化,甚至導致饋能口密封板燒焦漏氣,嚴重損害設備。

2.3 正交試驗結果與分析

通過真空微波干燥,經(jīng)水分檢測確定產(chǎn)品最終水分含量均小于8%,符合脫水蔬菜的水分要求。其中在復水率的測定中,稱取10g樣品,于100℃水浴浸泡30 m in,瀝干稱重計算;采用反滴定法測定干燥前后金針菇中Vc的含量,兩者相比即得到Vc的保留率。產(chǎn)品的色澤采用色差計進行測量,色度值以L、a、b表示,計算中色差ΔE,實驗結果見表3。

表3 實驗結果

通過方差分析,得到各因素方差分析結果見表4-6。

表4 復水比方差分析表

表5 Vc保留率方差分析表

由正交試驗方差分析表4可知,干燥室的真空度對復水效果有較顯著影響,微波功率次之,這可能是由于隨著真空度的加大,水分擴散速率加快,物料內(nèi)部由于水分的快速氣化形成疏松多孔結構,從而對復水效果產(chǎn)生積極影響。

表6 色差值方差分析表

由表5和表6可知,真空度對產(chǎn)品色澤和Vc含量有同樣積極的影響,真空度越大,氧氣的作用就越小,有效抑制褐變的發(fā)生。同時溫度降低,對Vc起到一定保護作用。從產(chǎn)品質(zhì)量、干燥效率和節(jié)約能源方面綜合考慮微波功率取1.2kW,裝載量100g,真空度-75kPa時可以得到較好的干燥產(chǎn)品。

3 小結

通過上述金針菇的脫水干燥實驗,可以得到如下結論:真空微波干燥的產(chǎn)品,可以較好地保留金針菇原有的營養(yǎng)物質(zhì),營養(yǎng)損失小,較之凍干的產(chǎn)品有特殊的焦香味。前期脫水效果好,但是后期脫水不理想,特別是金針菇傘蓋的脫水困難,其中傘蓋表面有一層致密的薄膜阻礙水分的散失,另外可能的原因是當物料中水分降低到一定程度時,物料對微波的吸收難以有效地進行。但綜合干燥效果以及干燥效率明顯優(yōu)于其它干燥方式,可以得到較為理想的產(chǎn)品。微波干燥金針菇的最佳工藝為:原料預處理→于80℃漂燙液漂燙60 s→使用0.5%檸檬酸、0.8%氯化鈉、0.3%亞硫酸鈉混合液護色→于微波功率密度為83.3g/kW,真空度-75kPa下脫水干燥。

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Study on the Process of Flammulina Dehydra ted by Vacuum M icrowave Dry ing

BU Zhao-hui,HU Qing-guo,LU Ning
(1.College of Tea&Food Science and Technology ofAnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036,China; 2.DepartmentofBiologicaland Environmental Engineering,HefeiUniversity,Hefei230022,China)

In this paper,vacuum m icrowave drying p rocess conditions of flammulina has been studied, and the moisture variation of differentp rocess parameterswere analyzed.The sensory and physicaland chem ical indicators of p roduct under different drying methodswere evaluated.The results showed that:1.2 kW, -75 kPa,100 g d rying can better retain the originalnutrients of flammulina and higher rehyd ration.A number of indicators showed that the p roduction of vacuum microwave drying is superior to hotair drying and close to freeze-drying.

flammulina;vacuum m icrowave drying;p rocess conditions

book=13,ebook=194

TS255.5;TQ028.6+77

A

1005-1295(2010)06-0013-04

2010-07-21;

2010-08-12

卜召輝(1984-),男,碩士研究生,研究方向為功能性食品。

陸寧,教授,碩士生導師,研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。通訊地址:230036安徽農(nóng)業(yè)大學茶與食品科技學院,E-mail:luning64@yahoo.com.cn。

do i:10.3969/j.issn.1005-1295.2010.06.004