鄭守晶，陳璐，鄭明鋒*

1. 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院（福州 350002）；2. 福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院（福州 350002）

銀耳歸屬于真菌類銀耳科，有“菌中之冠”的美譽[1-2]。銀耳多糖具有很強的功能性，如在抗腫瘤、抗炎癥、抗病毒、降血糖等方面有一定作用[3-8]。在銀耳多糖的體外抗氧化試驗中，其體現(xiàn)較強的羥自由基清除能力[9]。銀耳多糖能有效增強人體機體內(nèi)部抗氧化酶的活性，降低氧化應(yīng)激水平，遏制脂質(zhì)的過氧化反應(yīng)過程中不良產(chǎn)物的生成，以達到抗氧化抗衰老的作用[10]。

干燥是銀耳多糖產(chǎn)品化的最關(guān)鍵的工序之一，直接影響銀耳多糖最終產(chǎn)品的品質(zhì)。干燥的方法眾多[11]，其中噴霧干燥因其成本較低、工藝簡單、干燥簡短、操作方便，具備可直接制粉、大面積的機械化和自動化等優(yōu)勢，在食品藥品、醫(yī)學(xué)化工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。試驗主要研究銀耳多糖噴霧干燥過程中多糖濃度、進風(fēng)溫度、進料流量等因素對含水量及干粉得率的影響，并尋求最優(yōu)工藝條件。

1 材料與方法

1.1 供試材料

銀耳多糖溶液（實驗室自備）。

1.2 試驗方法

1.2.1 銀耳多糖噴霧干燥工藝單因素試驗

取500 mL銀耳多糖溶液通過噴霧干燥的方法進行干燥，固定其他條件，分別考察銀耳多糖濃度（1.3%，1.6%，1.9%，2.2%和2.5%）、進風(fēng)溫度（120，140，160，180和200 ℃）、進料流量（16，18，20，22和24 mL/min）等對含水量及干粉得率的影響。做3組平行，試驗的數(shù)據(jù)用平均值。

干燥結(jié)束后進行成品收集，分別稱取0.5 g干燥后的銀耳多糖置于水分測定儀中，測定其含水量。

銀耳多糖干粉得率按式（1）計算[12]：

銀耳多糖干粉得率=噴霧干燥得到的銀耳干粉質(zhì)量/銀耳多糖溶液中實際含固量×100% （1）

1.2.2 銀耳多糖的噴霧干燥正交設(shè)計試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，為研究噴霧干燥過程中影響銀耳粗多糖含水量、干粉得率的主次因素及進一步優(yōu)化提取工藝的最佳條件，以試驗銀耳多糖的含水量和干粉得率的綜合評分為指標(biāo)（具體評分方法：含水量的最小值設(shè)置為10分，剩余的試驗結(jié)果按照其與最小值的比例分別評分；干粉得率的最大值設(shè)置為10分，剩余的試驗結(jié)果按照其與最大值的比例分別評分，最終的綜合評分結(jié)果為這2個指標(biāo)的分值總和），以銀耳多糖濃度、進風(fēng)溫度、進料流量作為試驗的影響因素，設(shè)計正交試驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 銀耳多糖噴霧干燥工藝單因素試驗

2.1.1 銀耳多糖濃度對銀耳多糖噴霧干燥的影響

銀耳多糖濃度的高低對噴霧干燥效果產(chǎn)生很大的影響。由圖1可知，隨著銀耳多糖濃度的不斷增加，含水量呈先下降后上升的趨勢，而干粉得率與含水量相反，表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。隨著多糖濃度增加到一定程度，多糖溶液的黏稠度加大，霧化越困難，噴霧干燥形成的粒子越大，干燥速度緩慢，多糖粘在塔壁的現(xiàn)象越嚴(yán)重，造成含水量提高，干粉得率下降，因此選擇銀耳多糖濃度1.9%為宜。

由表1和表2得出，銀耳多糖濃度對銀耳多糖的含水量及干粉得率均有顯著影響（p＜0.05）。

圖1 銀耳多糖濃度對噴霧干燥的影響

表1 銀耳多糖濃度對含水量影響方差分析表

表2 銀耳多糖濃度對干粉得率影響方差分析表

2.1.2 進風(fēng)溫度對銀耳多糖噴霧干燥的影響

噴霧干燥試驗中的進風(fēng)溫度也是影響銀耳多糖干燥的主要因素之一。根據(jù)圖2可得，隨著進風(fēng)溫度的升高，銀耳多糖的含水量不斷降低，但是干粉得率隨著進風(fēng)溫度的升高呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，并在180 ℃達到最大值。當(dāng)進風(fēng)溫度較小時，在燥塔內(nèi)的多糖不能充分地干燥，容易粘附著在塔壁，所以干粉得率比較低；當(dāng)進風(fēng)溫度大于180 ℃時，干燥物料的表面水分蒸發(fā)很快，容易形成硬塊，導(dǎo)致物料內(nèi)部的水分不能充分地擴散及蒸發(fā)，物料容易回潮而粘附著干燥塔壁內(nèi)，干粉得率因此降低。故進風(fēng)溫度180 ℃為宜。

由表3和表4得出，進風(fēng)溫度對銀耳多糖的含水量及干粉得率均有顯著影響（p＜0.05）。

圖2 進風(fēng)溫度對噴霧干燥的影響

表3 進風(fēng)溫度對含水量影響方差分析表

表4 進風(fēng)溫度對干粉得率影響方差分析表

2.1.3 進料流量對銀耳多糖噴霧干燥的影響

根據(jù)圖3可知，隨著進料流量的增大，銀耳多糖的干粉得率降低，且在進料量16 mL/min時達到最大值，這是因為進料流量在增大的同時，噴霧干燥的霧滴直徑也在變大[13]，所需噴霧干燥的時間增加，容易發(fā)生粘壁現(xiàn)象，所以干粉得率下降。銀耳多糖的含水量隨著進料流量的增大而不斷上升（p＜0.01），說明進料流量越大[14]，噴霧干燥越不徹底，所以水分越來越大。由圖3還可以看出進料流量在16 mL/min增加至18 mL/min時，銀耳多糖的含水量和干粉得率變化并不明顯，因此為縮短噴霧干燥時間、避免資源的浪費，進料流量應(yīng)選擇18 mL/min為宜。

圖3 進料流量對噴霧干燥的影響

表5 進料流量對含水量影響方差分析表

表6 進料流量對干粉得率影響方差分析表

2.2 正交試驗結(jié)果分析

對單因素試驗得出的所有數(shù)據(jù)進行結(jié)果分析，設(shè)計出該試驗的正交因素和水平表（表7），并對正交試驗設(shè)計進行結(jié)果、極差、方差分析，結(jié)果見表8和表9。

由表8得出，各因素對于銀耳多糖的干燥有著不小的影響，極差的大小可以得出它們的影響程度，即：進料流量＞進風(fēng)溫度＞銀耳多糖濃度。結(jié)合表9可看出，進料流量、進風(fēng)溫度和銀耳多糖濃度對銀耳多糖的干燥影響極顯著（p＜0.01），空列不顯著（p＞0.05），最佳工藝條件是A2B2C2，即銀耳多糖濃度1.9%、進風(fēng)溫度170 ℃、進料流量17 mL/min。

表7 正交試驗因素及水平

表8 正交試驗設(shè)計及試驗結(jié)果

表9 正交試驗方差分析表

2.3 驗證試驗

通過正交試驗，得出最優(yōu)的噴霧干燥條件：銀耳多糖濃度1.9%、進風(fēng)溫度170 ℃、進料流量17 mL/min。在此優(yōu)化的條件下，進行3次的重復(fù)試驗，發(fā)現(xiàn)銀耳多糖溶液噴霧干燥后的含水量為4.08%，干粉得率為63.41%，綜合效果最好。

3 結(jié)論

試驗采用噴霧干燥法干燥銀耳多糖。正交試驗優(yōu)化獲得得最佳干燥工藝參數(shù)：銀耳多糖濃度1.9%、進風(fēng)溫度170 ℃、進料流量17 mL/min。在優(yōu)化條件下，干燥后的銀耳多糖含水量為4.08%，干粉得率為63.41%，可見噴霧干燥工藝具備研究價值，為后期銀耳多糖噴霧干燥的工業(yè)化的生產(chǎn)提供一定理論基礎(chǔ)。