即食杏鲍菇热风-真空联合干燥工艺优化

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)福建省农业科学院农业工程技术研究所 作者:陈君琛

  为了充分利用工厂化栽培杏鲍菇加工副产物(菇头),对其进行联合干燥开发成即食杏鲍菇休闲产品。选取干燥速率、感官评分、色泽明亮度和硬度的综合值为评价指标,采用三因素二次通用旋转组合设计优化即食杏鲍菇生产中热风-真空联合干燥工艺参数,同时与热风干燥(60℃)、真空干燥(−0.09 MPa,60℃)产品的品质进行对比分析结果表明:热风干燥温度和真空干燥温度对即食杏鲍菇干燥过程影响极显著(P<0.01),热风时间影响显著(P<0.05),影响因素主次顺序依次为真空干燥温度、热风干燥温度和时间,确定的最佳工艺条件为:先热风干燥(60℃,20 min)(转换点湿基含水率≤78%),后真空干燥(55℃,−0.09 MPa);联合干燥即食杏鲍菇休闲产品的品质优于热风干燥和真空干燥产品的品质,能耗比真空干燥减少57%,但高于热风干燥。研究为实现工厂化栽培杏鲍菇副产物的资源化利用提供了参考。

  引言

  杏鲍菇(Pleurotus eryngii(DC.ex Fr.)QueL.),别名雪茸,属口蘑科侧耳属;菌肉肥厚,质地脆嫩,具有杏仁清香和鲍鱼口感,较适合加工和烹调,极受消费者青睐;有降血脂、增强机体免疫力功效,是联合国粮农组织推荐的新型食用菌。

  目前除鲜食外,杏鲍菇还被加工成灌肠、脆片、鲍菇酱、菇脯、软罐头等食品。工厂化生产杏鲍菇加工副产物约占总产量的20%,主要是菇头,其营养价值与商品菇差异不大,用其加工即食杏鲍菇,可提高资源利用率。干燥是即食杏鲍菇加工中的重要技术过程,干燥工艺直接关系到即食杏鲍菇产品的口感品质和贮藏稳定性。热风干燥产品皱缩度大,易褐变,营养成分损失严重;真空干燥速率慢,排湿困难,设备干燥负荷大。联合干燥技术是目前干燥技术的研究热点之一,是结合各种干燥方式特点,将6 种或多种干燥方式优势互补,进行分阶段干燥的一种复合技术,具有最大程度保留物料原有的品质和色泽的特点。热风-真空联合干燥是根据物料在不同干燥阶段含水量及组织结构等特性的变化情况,使用最少的干燥时间,以最低的能耗进行高质量的干燥,对单一的热风和真空干燥方式不足进行了有效的改善,目前已用在胡萝卜渣、苹果片、苹果干燥中,但未见应用于即食杏鲍菇加工的研究报道。本文利用响应面分析法优化热风-真空联合干燥即食杏鲍菇工艺参数,并建立动力学模型,以期掌握其干燥规律,同时与单独热风、单独真空干燥产品的品质进行对比,为即食杏鲍菇生产提供理论依据。

  1、材料与方法

  1.1、仪器与设备

  GDHS-2005A 型真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);KwS-SAE 型热风干燥箱(宁波自动化仪表厂);ADCI 系列全自动色差计(北京辰泰克公司);EZ TEST 型食品质构仪(日本岛津公司);MB35 型快速水分测定仪(奥豪斯(上海)有限公司)。

  1.2、试验方法

  1.2.1、工艺流程

  杏鲍菇菇头→分切(厚度0.6~0.8 cm)→烫漂(100℃,10 min)→调味(食盐、白砂糖、5’-呈味核苷酸二钠等)→干燥→真空包装→杀菌→产品。

  1.2.2、联合试验固定参数的确定

  影响即食杏鲍菇热风-真空联合干燥产品品质的因素很多,主要有热风干燥温度、风速、时间(与转换点含水率意义相同)和真空干燥真空度、温度和杏鲍菇切片厚度、装载量等参数。通过观察和试验,同时采用比较分析方法,依据不同干燥阶段特征不同、对产品品质影响和实际生产情况,固定部分因素,重点研究其他主要影响因素。

  由预试验可知,即食杏鲍菇热风干燥风速对产品品质影响较小,所以试验选取风速为0.5 m/s。真空度越高干燥速度越快,因此选用最大真空度(−0.09 MPa)以加速物料干制。即食杏鲍菇切片厚度对干燥影响极大,综合考虑调味和干燥2 个工艺选择切片厚度为0.6~0.8 cm。装载量影响干燥效率,考虑到生产中干燥设备与试验设备的差异,固定装载量为100 g 进行研究。由此确定热风干燥温度、热风干燥时间和真空干燥温度3 个因素作为联合试验的单因素。

  1.2.3、因素的0 水平确定方法

  采用单因素法确定主要影响因素(热风干燥温度、热风干燥时间、真空干燥温度)的零水平。固定杏鲍菇菇头切片厚度0.6~0.8 cm、装载量100 g,选择热风风速为0.5 m/s,真空度为−0.09 MPa,将产品干燥至最终含水率为71%~73%的条件下,分别研究不同热风干燥温度(50℃、60℃、70℃、80℃)、不同热风干燥时间(10 min、20 min、40 min、60 min)和不同真空干燥温度(50℃、60℃、70℃、80℃)对联合干燥产品品质的影响。

  1.2.4、二次通用旋转组合设计试验

  根据二次通用旋转组合设计理论,以干燥速率、感官评分、色泽明亮度和硬度的综合值Y 为试验指标,选取热风干燥温度(X1)、热风干燥时间(X2)、真空干燥温度(X3)3 因素为自变量,利用响应面分析法寻找即食杏鲍菇产品干燥综合值与所选3 个因素之间的变化关系,从而优化联合干燥工艺参数。因素水平编码见表1。

表1 试验因素水平及其编码表

试验因素水平及其编码表

  1.2.5、热风和真空干燥

  调味后的杏鲍菇菇头每份称取100 g,均匀平铺在托盘中,无叠加,分别进行热风干燥(风速0.5 m/s、温度60℃)、真空干燥(真空度−0.09 MPa,温度60℃),作为对照,测定菇头的硬度、色泽及感官评分,并计算能耗。

  4、结论

  1)根据响应面二次通用旋转组合设计理论进行热风—真空联合干燥的试验结果得出:真空温度对即食杏鲍菇联合干燥工艺综合值的影响最大,热风温度次之,热风时间最小。

  2)建立了热风—真空联合干燥即食杏鲍菇工艺的综合值与热风温度、热风时间、真空干燥温度的二次多项式回归模型,得到最佳工艺参数。经试验验证,热风风速0.5 m/s,热风干燥温度60℃下干燥20 min 后转为真空干燥,在真空度−0.09 MPa、真空温度55℃下干燥至71%~73%含水率,此时最大综合值为0.590,相对误差低于5%。实验值与理论值吻合,证明了该模型的合理可靠性。

  3)联合干燥与单一干燥比较,联合干燥的即食杏鲍菇休闲产品品质优;干燥速率高于真空干燥,且能耗比真空干燥减少57%。

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