孫亞男趙淑芳李文香*胡欣蕾樊銘聰

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266109；2.山東省應(yīng)用真菌重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266109；3.山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，山東濟(jì)南 250100）

平菇凍干預(yù)處理工藝優(yōu)化及其對(duì)品質(zhì)的影響

孫亞男1,2趙淑芳3李文香1,2*胡欣蕾1,2樊銘聰1,2

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266109；2.山東省應(yīng)用真菌重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266109；3.山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，山東濟(jì)南 250100）

本文以平菇為試驗(yàn)材料，采用真空冷凍干燥技術(shù)進(jìn)行平菇凍干。單因素試驗(yàn)探討了燙漂溫度、燙漂時(shí)間、麥芽糊精浸漬液濃度、預(yù)凍終溫對(duì)凍干平菇品質(zhì)影響，在此基礎(chǔ)上，利用正交試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化平菇凍干預(yù)處理工藝，確定了最佳預(yù)處理工藝參數(shù)為：燙漂溫度80℃，燙漂時(shí)間90s，麥芽糊精浸漬液濃度2.5%，預(yù)凍終溫-19℃。此條件下可最大程度保持平菇原有的色澤與風(fēng)味，提高凍干平菇的品質(zhì)。

平菇；真空冷凍干燥技術(shù)；預(yù)處理；品質(zhì)

平菇（Pleurotus ostreatus）學(xué)名側(cè)耳，屬擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、側(cè)耳科、側(cè)耳屬，又名糙皮側(cè)耳[1]。平菇風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，含有活性多糖及蛋白多糖體等活性成分，可提高人體免疫能力，對(duì)癌細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制作用[2,3]。平菇對(duì)肝炎、慢性胃炎、女性更年期綜合癥以及高血壓等均有一定的預(yù)防和輔助治療作用，同時(shí)，平菇還是心腦血管疾病和肥胖癥患者的理想食品[4]。

平菇生產(chǎn)范圍廣，栽培面積大，產(chǎn)量高。但新鮮平菇含水量高，組織幼嫩且沒有表皮保護(hù)組織，采收或貯運(yùn)不當(dāng)，極易腐爛變質(zhì)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[5,6]。隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，平菇栽培技術(shù)水平不斷提高，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，加之平菇栽培具有較強(qiáng)的季節(jié)性和明顯的地域性，采后又極不耐貯運(yùn)，一旦出現(xiàn)季節(jié)性或地域性過剩，勢(shì)必會(huì)引起市場(chǎng)價(jià)格的下跌，影響菇農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入，挫傷菇農(nóng)的生產(chǎn)積極性，不利于食用菌產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。因此，發(fā)展食用菌的采后加工勢(shì)在必行[7,8]。當(dāng)前，平菇采后多以鮮品上市，有少部分以干制品上市，而多數(shù)干制品采用傳統(tǒng)干燥方式（即自然曬干或熱風(fēng)干燥）加工而成，其產(chǎn)品復(fù)水性差、色澤暗，營(yíng)養(yǎng)損失率高，不易為大眾所接受。真空冷凍干燥技術(shù)是近年來國(guó)內(nèi)外普遍青睞的食品加工技術(shù)，將真空冷凍干燥應(yīng)用于平菇的采后加工，前景十分廣闊。本文以平菇為試驗(yàn)材料，在利用單因素試驗(yàn)探討了燙漂溫度、燙漂時(shí)間、麥芽糊精浸漬液濃度、預(yù)凍終溫等預(yù)處理工藝對(duì)凍干平菇品質(zhì)影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過正交試驗(yàn)對(duì)平菇凍干的預(yù)處理工藝進(jìn)行了優(yōu)化，以期獲得最佳的平菇凍干預(yù)處理工藝，最大限度地提高平菇的凍干品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮平菇，購(gòu)自青島市城陽區(qū)春陽路大潤(rùn)發(fā)，挑選菌蓋大小相近，厚度均勻，顏色深淺一致的新鮮平菇。

麥芽糊精，食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

澳柯瑪冰箱，BCD-223MHNE型，澳柯瑪股份有限公司產(chǎn)品；

澳柯瑪冰柜，BCD-277VNE型，澳柯瑪股份有限公司產(chǎn)品；

電子天平，BS224S型，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品；

冷凍干燥機(jī)，F(xiàn)D-1A-80，北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品；

電熱恒溫水浴鍋，上海儀器有限公司產(chǎn)品；

TM-902C點(diǎn)溫計(jì)，上海環(huán)弘自動(dòng)化儀表有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 工藝流程

原料挑選→清洗→切片→燙漂→浸漬→瀝水→預(yù)凍→冷凍干燥→感官評(píng)分

1.3.2 操作要點(diǎn)

1）原料挑選

選用無霉變、無雜質(zhì)、無不良?xì)馕丁⑿螤钔暾⒋笮【坏钠焦綖樵稀?/p>

2）燙漂

熱燙預(yù)處理平菇片，主要作用是鈍化酶的活性，防止在凍干過程中因酶氧化而產(chǎn)生褐變，同時(shí)還可以使細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)發(fā)生凝結(jié)和細(xì)胞壁分離，增加了膜的透性，進(jìn)而加快了干燥速率。

3）浸漬

將平菇置于預(yù)先配置好的浸漬液中浸泡1～2h。撈出后用清水清洗表面浸漬液并瀝水。麥芽糊精用于平菇脆片時(shí)能使造型飽滿，表面光滑，色澤清亮，外觀效果好，產(chǎn)品香脆可口。

4）凍干

冷凍是加工平菇脆片的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，經(jīng)冷凍處理后內(nèi)部水分以爆噴的形式逸出，同時(shí)由于冰晶的形成改變組織結(jié)構(gòu)，有利于水汽擴(kuò)散。

1.3.3 感官評(píng)分

表1 凍干平菇制品的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1Mushroom freeze-dried score standard products

由8個(gè)感官評(píng)定員對(duì)凍干平菇制品的色澤、組織形態(tài)、質(zhì)感及風(fēng)味4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)定，4項(xiàng)指標(biāo)均按10分制進(jìn)行打分，各占統(tǒng)計(jì)結(jié)果的25%，總評(píng)價(jià)為10分制，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.4 共晶點(diǎn)溫度的測(cè)定

測(cè)定平菇共晶點(diǎn)溫度是設(shè)定預(yù)凍終點(diǎn)溫度的重要依據(jù)。本試驗(yàn)分別取平菇菌蓋、菌柄10～15mg進(jìn)行試驗(yàn)，利用DSC差示熱量掃描儀在升溫速率和降溫速率為10℃/min的條件下，設(shè)定溫度區(qū)間為20℃～-40℃～20℃下進(jìn)行掃描，在-40℃下停留1min。

2 結(jié)果與分析

2.1 共晶點(diǎn)的測(cè)定與預(yù)凍終點(diǎn)溫度的確定

食用菌的共晶點(diǎn)是真空冷凍干燥過程中的一個(gè)重要參數(shù)，它不僅是影響凍干品質(zhì)的重要因素，還對(duì)預(yù)凍溫度和升華溫度的確定具有一定參考價(jià)值[9]。如果設(shè)定的預(yù)凍終點(diǎn)溫度過低，會(huì)增加凍干時(shí)間，造成能源的浪費(fèi)；設(shè)定的預(yù)凍終點(diǎn)溫度過高，物料沒有完全凍結(jié)，在真空升華時(shí)容易發(fā)生局部沸騰和起泡現(xiàn)象，從而在干燥時(shí)會(huì)發(fā)生凍干制品表面硬化和失形等嚴(yán)重現(xiàn)象[10-13]。本實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定評(píng)估菌蓋、菌柄的共晶點(diǎn)溫度，綜合考慮確定平菇的共晶點(diǎn)溫度。

2.1.1 DSC測(cè)定平菇菌蓋的共晶點(diǎn)溫度

圖1 DSC測(cè)定平菇菌蓋的共晶點(diǎn)溫度Fig.1DSC determination of the mushroom cap eutectic temperature

由圖1可看出，平菇菌蓋的DSC測(cè)定曲線中共晶溫度存在一個(gè)明顯的變化區(qū)域即（-12～-9℃），在-11.5℃時(shí)達(dá)到最大放熱峰值溫度，由此可以確定該溫度點(diǎn)為共晶點(diǎn)，這是因?yàn)殡S著溫度的降低，當(dāng)溫度達(dá)到結(jié)晶點(diǎn)時(shí)，圖線出現(xiàn)一個(gè)較大的放熱峰，這是由于游離水結(jié)晶釋放潛熱所致。當(dāng)平菇菌蓋中游離水全部?jī)鼋Y(jié)時(shí)，放熱峰達(dá)到最大值，此時(shí)圖線中峰值所對(duì)應(yīng)的溫度即平菇菌蓋的共晶點(diǎn)溫度[14,15]。

2.1.2 DSC測(cè)定平菇菌柄的共晶點(diǎn)溫度

圖2 DSC測(cè)定平菇菌柄的共晶點(diǎn)溫度Fig.2DSC determination of mushroom stipe eutectic temperature

由圖2可看出，平菇菌柄的DSC測(cè)定曲線也存在一個(gè)明顯的峰值，在-12.16℃時(shí)達(dá)到最大放熱峰值溫度，可以確定該溫度點(diǎn)為平菇菌柄的共晶點(diǎn)，共晶溫度存在一個(gè)明顯的變化區(qū)域即為（-15～-8℃）。

由圖1、圖2綜合可知，平菇不同部位的共晶點(diǎn)溫度是不同的，因?yàn)椴煌课坏睦w維物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)有所差異，且自由水結(jié)合水的比例也不一樣。試驗(yàn)結(jié)果表明：菌柄的共晶點(diǎn)溫度低于菌蓋的共晶點(diǎn)溫度，但相差不大。由于平菇大部分為菌蓋，所以本次試驗(yàn)選擇具有代表性的菌蓋作為試驗(yàn)材料，從菌蓋的峰值溫度我們可以確定試驗(yàn)的最佳預(yù)凍終點(diǎn)溫度。

2.1.3 預(yù)凍終點(diǎn)溫度的確定

預(yù)凍的最終溫度以平菇的共晶點(diǎn)溫度作依據(jù)，在冷凍過程中必須保證平菇的溫度低于其共晶點(diǎn)溫度，否則，就不能保證平菇全部?jī)鼋Y(jié)。一般在預(yù)凍階段，溶液溫度降至共晶點(diǎn)溫度左右時(shí)，物料中仍然有少量游離水不結(jié)晶，待溫度繼續(xù)降低至某一溫度（共晶點(diǎn)以下5～10℃）時(shí)才可全部結(jié)晶[11]，此時(shí)的溫度即為預(yù)凍終點(diǎn)溫度。

2.2 單因素試驗(yàn)

2.2.1 燙漂溫度對(duì)凍干平菇品質(zhì)的影響

將平菇切成形狀均勻，大小相似的薄片，分別放入不同溫度（60℃、70℃、80℃、90℃、100℃）的恒溫水浴中燙漂90s，然后放入2%的麥芽糊精浸漬液中浸漬1h，再放入冰箱中冷凍到-22℃，預(yù)凍1h，之后進(jìn)行冷凍干燥。比較不同的燙漂溫度對(duì)凍干平菇品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 不同燙漂溫度下的感官評(píng)分Fig.3The sensory score under different blanching temperature

由圖3可以看出，隨著溫度的升高，凍干平菇感官評(píng)分先升高后降低，在80℃時(shí)達(dá)到最大值，表明80℃時(shí)凍干平菇的各項(xiàng)指標(biāo)（色澤、形狀、脆度、氣味）最佳。

2.2.2 燙漂時(shí)間對(duì)凍干平菇品質(zhì)的影響

將切好的平菇片放在80℃的恒溫水浴中，分別燙漂不同的時(shí)間（60s、90s、120s、150s、180s），然后放入2%麥芽糊精浸漬液中浸漬1h，再放入冰箱中冷凍到-22℃，預(yù)凍1h，之后進(jìn)行冷凍干燥。比較不同的燙漂時(shí)間對(duì)凍干平菇品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 不同燙漂時(shí)間下的感官評(píng)分Fig.4The sensory score under different blanching time

由圖4可看出，隨著燙漂時(shí)間的延長(zhǎng)，凍干平菇感官評(píng)分先升高后降低，在90s處理時(shí)，達(dá)到最高值，之后隨著燙漂時(shí)間的增加，凍干平菇的品質(zhì)呈降低的趨勢(shì)，說明燙漂時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)凍干平菇的品質(zhì)越不利。因此，平菇燙漂時(shí)間為90s時(shí)較為適宜。

2.2.3 浸漬液麥芽糊精濃度對(duì)凍干平菇品質(zhì)的影響

將切好的菇片放在80℃的恒溫水浴中燙漂90s，分別放入濃度為0%、1%、2%、3%、4%的麥芽糊精中浸漬1h，再放入冰箱中冷凍到-22℃，預(yù)凍1h，之后進(jìn)行冷凍干燥。比較不同麥芽糊精濃度對(duì)凍干平菇品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖5。

圖5 不同麥芽糊精濃度下的感官評(píng)分Fig.5The sensory score under different maltodextrins concentration

由圖5可以看出，麥芽糊精的濃度對(duì)凍干平菇的品質(zhì)有一定程度的影響，隨著麥芽糊精濃度的增加，感官得分先升高后降低，在濃度為2%時(shí)，凍干平菇品質(zhì)最佳，濃度太大反而影響凍干平菇的品質(zhì)。

2.2.4 預(yù)凍終點(diǎn)溫度對(duì)凍干平菇品質(zhì)的影響

將菇片放在80℃的恒溫水浴中燙漂90s，在2%的麥芽糊精中浸漬1h，再分別放入冰箱中分別預(yù)凍到-11℃、-14℃、-17℃、-20℃、-23℃，預(yù)凍1h，之后進(jìn)行冷凍干燥。比較預(yù)凍終點(diǎn)溫度對(duì)凍干平菇品質(zhì)的影響，結(jié)果如圖6所示。

圖6 不同預(yù)凍終溫下的感官評(píng)分Fig.6The sensory score under different pre-freezing temperature

由圖6可以看出，隨著預(yù)凍終溫的降低，感官評(píng)分先升高后降低，在預(yù)凍終溫為-17℃時(shí)，凍干平菇品質(zhì)最佳。

2.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇燙漂溫度A（℃）、燙漂時(shí)間B（s）、浸漬液麥芽糊精濃度C（%）、預(yù)凍終溫D（℃）這四個(gè)因素進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，以優(yōu)化出最佳的預(yù)處理工藝參數(shù)，因素水平表見表2，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表2 因素水平表Table 2Factor level table

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3The result of orthogonal design

由表3可知，各因素對(duì)平菇凍干品質(zhì)影響的大小順序依次為B>A>C>D，即燙漂時(shí)間>燙漂溫度>浸漬液濃度>預(yù)凍終溫。平菇凍干最佳處理方式為A2B2C3D3，即漂燙溫度80℃，燙漂時(shí)間90s，浸漬液麥芽糊精濃度為2.5%，預(yù)凍終溫為-19℃。根據(jù)驗(yàn)證試驗(yàn)，此工藝參數(shù)處理的平菇凍干感官評(píng)分為9.8分，均高于其他實(shí)驗(yàn)組。

3 結(jié)論

真空冷凍干燥是在高真空度下直接升華冰晶除去水分的一種干燥方法，采用此技術(shù)來處理平菇可以較大程度地保持平菇原有的色、香、味、形狀等品質(zhì)，通過DSC差示熱量掃描儀測(cè)得的平菇共晶點(diǎn)溫度可以基本確定凍干平菇預(yù)處理的最佳預(yù)凍終溫。再通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，得出平菇凍干的最佳處理參數(shù)：燙漂時(shí)間90s，漂燙溫度80℃，浸漬液麥芽糊精濃度為2.5%，預(yù)凍終溫為-19℃。此工藝下得到的凍干平菇，外形美觀、口感酥脆且保持了平菇的色香味。

[1]杜海珍.平菇脆片加工工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技,2010,26 (6):630-631.

[2]王建化,孫高飛,李友杰.平菇價(jià)值及其深加工產(chǎn)品[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2012,(3):140-141.

[3]郭樹國(guó).人參真空冷凍干燥工藝參數(shù)試驗(yàn)研究[D].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2012,6.

[4]孔凡真.食品真空冷凍干燥技術(shù)[J].食品與機(jī)械,2002,(5): 41-42.

[5]李艷聰,李書環(huán).真空冷凍干燥技術(shù)及其在食品加工中的應(yīng)用[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2003,10(1):42-45.

[6]黃勁松.蘑菇冷凍干燥工藝的研究[D].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.

[7]鄭秀蓮.真空冷凍干燥技術(shù)原理及其在食用菌加工方面的應(yīng)用[J].食用菌學(xué)報(bào),1999,6(3):43-45.

[8]項(xiàng)敏,秦兆虎.凍干食品在食用菌深加工的應(yīng)用[J].中國(guó)食用菌,1995,14(1):42.

[9]程遠(yuǎn)霞,陳素芝,謝秀英.食品共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)試驗(yàn)研究[J].食品工業(yè),2004,(1):49-50.

[10]徐艷陽,孫金才,等.真空冷凍干燥工藝中物料共晶共熔點(diǎn)測(cè)定[J].食品工業(yè)科技,2005,26(5):56-57.

[11]李曉英.真空冷凍干燥工藝中茶樹菇共晶點(diǎn)共融點(diǎn)的測(cè)定[J].食品研究與開發(fā),2013,34(14):88-90.

[12]柳青,汪長(zhǎng)鋼,等.雙孢菇真空冷凍干燥產(chǎn)品工藝技術(shù)研究[J].食品工業(yè),2013,34(2):10-12.

[13]畢金峰.預(yù)處理對(duì)哈密瓜變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)的影響[J].食品與機(jī)械,2010,26(2):15-18.

[14]Marques,Prado M.M,Freire J.T.Rehydration characteristics of freeze-dried tropical fruits[J].LWT-Food Science and Technology, 2009,42(7):1232-1237.

[15]RASTOGI N K,NGUYEN L T,BALASUBRAMANIAM V M. Effectof pretreatmentsoncarrottextureafterthermaland pressure-assisted thermal processing[J].Journal ofFood Engineering, 2008,88(4):541-547.

Study on Process Optimization of Freeze-driedPleurotus ostreatusand its Effect on Quality

SUN Ya-nan1,2ZHAO Shu-fang3LI Wen-xiang1,2*HU Xin-lei1,2FAN Ming-cong1,2
(1.Food Science and Engineering College,Qingdao Agricuitural University,Qingdao 266109,China;2.Shandong Provincial Laboratory of Applied Mycology,Qingdao 266109,China;3.Shandong Srovince Agricultural Technology Extension Station,Jinan 250000,China)

Based on thePleurotus ostreatusas the experimental material,made freeze-driedPleurotus ostreatuswith vacuum freeze drying technology.The single factor and orthogonal experiment were used to study the four factors（blanching temperature,blanching time,the concentration of the impregnation liquid,precool final temperature）on the quality of freeze-driedPleurotus ostreatussensory score,determining the bestPleurotus ostreatusfreeze-drying process:blanching temperature 80℃,blanching time 90s,impregnation liquid concentration 2.5%,the precool final temperature-19℃.The process can maintain thePleurotus ostreatusown color flavor in the greatest extent,and improve the quality of freeze-dried Pleurotus ostreatus.

Pleurotus ostreatus;vacuum freeze drying;single factor experiment;orthogonal test

S646.1

A

1008-1038(2015)06-0010-05

2015-04-25

山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)經(jīng)費(fèi)（SDAIT-11-011-09）

孫亞男（1990—），女，在讀研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏加工

*通訊作者：李文香（1963—），女，教授，工學(xué)博士，研究方向?yàn)樯r農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工