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不同干燥工艺对松露品质的影响*

2020-03-08王万坤罗丽平熊海宽杨彝华

中国食用菌 2020年12期
关键词:冷冻干燥热风速冻

杨 玲,康 超,王万坤,罗丽平,蒋 影,郑 旋,熊海宽,杨彝华**

(1.贵州省生物研究所,贵州 贵阳 550009;2.永仁野森达菌业有限公司,云南 楚雄 651400)

松露(Tuber spp.)又称块菌,是一种地下真菌,子实体在土壤中生长,风味独特。科学研究表明松露子实体含有丰富的蛋白质、18种氨基酸(包括人体不能合成的8种必需氨基酸)、不饱和脂肪酸、多种维生素、锌、锰、铁、钙、磷、硒等必需微量元素,以及α-雄烷醇、多糖、神经酰胺等活性成分[1],具有极高的食用价值和药用价值,是大型真菌中最为珍稀名贵的食用真菌之一。由于松露对生长环境的要求极其苛刻、产量稀少、价格昂贵,因此在欧美,松露与鱼子酱、鹅肝酱同被称为三大珍品,被誉为“餐桌上的钻石”“地下黄金”[2-3]。采收后的松露含水量为73%以上,仍然进行呼吸作用和代谢活动[4],而且子实体缺乏有效的保护组织,常温下不耐贮藏,易腐烂变质,降低了商品价值。因此需要解决好采后贮藏加工问题,延长贮运期限。

干制是目前普遍采用的食用菌贮藏方法,是食用菌加工过程中的重要环节。现有食用菌的干燥技术主要有热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥等。已有研究人员对杏鲍菇(Pleurotus eryngii)、香菇(Lentinus edodes)、金针菇 (Flammulina velutipes)、白鬼笔(Phallus inpudicus)等食用菌采后干燥工艺开展了研究,探索不同干燥工艺对产品品质的影响[5-9]。热风干燥操作简单、投入少,是由表及里的加热方式,干燥时间长,但易引起菇体变色、皱缩等感官性状改变以及风味变劣、营养降低等,影响了产品的经济价值。微波干燥使物料内外同时加热,提高了干燥速率,干燥时间短,能较好保留营养成分和风味物质,但需解决干燥过程中物料温度控制问题、干燥的均匀性问题和干燥时的放电问题等。真空冷冻干燥是先将物料中的水冻成冰,再在真空状态下,冰低温升华进行干燥,干燥效果好,能有效保持外观形态和物质结构,营养成分和风味物质损失较少,但存在干燥时间长,设备投入大、运行费用高的问题[10-12]。实际生产中常用的干制方法主要是热风干燥和真空冷冻干燥,微波干燥应用较少。

目前对松露的研究主要集中在活性成分、功效等方面,而不同干燥工艺对松露品质影响的研究还未见报道。因此,以新鲜松露子实体为原料,试验研究了热风干燥、真空冷冻干燥、速冻真空冷冻干燥3种工艺对松露干制品感官质量、复水性、营养成分等品质的影响,对干燥工艺和干燥品质进行综合评价,旨在为开发松露干制产品提供理论依据及参考。

1 材料和方法

1.1 材料和试剂

1.1.1 试验材料

新鲜松露采自云南省永仁县,直径3 cm~5cm,完整无损伤、无病虫害,采收后装入聚乙烯薄膜袋,抽真空后置于0℃~4℃冰箱贮藏备用。

1.1.2 试剂

苯酚、硫酸、乙醇、硫酸钾、硫酸铜等,均为分析纯,市购。

1.2 仪器与设备

QP10Z型自动切片机,广州雷迈;BSA124S型电子天平,赛多利斯科学仪器(北京)公司;KRT-34型静音研磨中药粉碎机,北京昆捷玉诚;LGJ-10N型真空冷冻干燥机,北京亚星仪科;101-3E型电热数显鼓风干燥箱,上海博讯;DSH-50型水分快速测定仪,上海佑科;冰箱,海尔BCD-221WDGQ。

1.3 试验方法

1.3.1 样品预处理

将新鲜冷藏、大小均匀、完整无损伤、无腐烂、无霉变的松露清洗干净,去除泥土、杂草及其他杂质。于塑料筐中沥干水后,切成厚3 mm的薄片,按每份500 g分为9份,分别进行热风干燥、真空冷冻干燥、速冻真空冷冻干燥处理。

1.3.2 不同干燥工艺对比试验

1) 热风烘干

将3份预处理后的松露薄片单层排放在不锈钢干燥盘上,于热风干燥箱内干燥,先在45℃干燥4 h,升温至55℃,继续干燥4 h;再升温至65℃继续干燥,每30分钟称重1次,至松露片有脆性,恒重后,停止干燥,等干燥室内温度降至室温后,迅速用聚乙烯薄膜袋包装。

2) 真空冷冻干燥

将3份预处理后的松露薄片于真空冷冻干燥设备冷阱预冻6 h,冷阱温度-73℃~-72℃,样品温度-55℃~-45℃;再将样品移入真空冷冻干燥室,于真空度1Pa、干燥室温度-60℃~-70℃、样品温度-55℃~-45℃条件下真空干燥24 h,结束冻干过程,取出样品,迅速用聚乙烯薄膜袋包装。

3)速冻真空冷冻干燥

采用真空冷冻干燥,物料在进入干燥室前应预冻至共晶点温度以下,考虑到干燥时间长、运行费用高,为缩短预冻时间,降低能耗,进行速冻-真空冷冻干燥试验。将3份预处理后的松露薄片于-18℃普通冰箱中速冻24 h,再于真空冷冻干燥设备冷阱预冻3 h,冷阱温度-73℃~-72℃,样品温度-55℃~-45℃;再将样品移入真空冷冻干燥室,于真空度1 Pa、干燥室温度-60℃~-70℃、样品温度-55℃~-45℃条件下真空干燥24 h,结束冻干,取出样品,迅速用聚乙烯薄膜袋包装。

1.4 干燥样品质量指标检测

1.4.1 感官质量评定

通过感官指标的变化来检测不同干燥工艺对松露干制效果的影响,质地评定的方法和标准以及感官评价的分数值梯度参照GB/T 16860-1997感官分析方法质地剖面检验,并参考游楚镇[13]、张乐等[14]的方法。结合松露的生理特性,以色泽、质地、形态、气味、总体可接受性 (overall acceptability,OAA)为指标制定感官质量评分标准,松露干制品感官质量评分标准见表1。

表1 松露干制品感官质量评分标准Tab.1 The criteria of sensory-quality assessment for Tuber spp.dried products

由表1可知,感官评定由同一组人依照标准在同一时间和环境下对样品进行观察和评分,取平均值。感官评定采用9分制,平均分低于5分,该样品不可接受。

1.4.2 干制品含水量测定

水分快速测定仪检测,105℃直接烘干测定。

1.4.3 干制品复水率测定

取3种干燥方法制得的松露干片各10 g~20 g,分别放入烧杯中,再分别加入纯净水200 mL,置于30℃水浴锅中,每隔5 min将试样捞起置于筛网上沥干,用滤纸吸干表面水分,称重[15]。前后2次称重相差不超过1 g,表明复水完成,复水率(R,%)的计算公式为:

式中:G1为样品复水后质量(g);G2为样品干燥前质量 (g)。

1.4.4 粉碎度测定

取3种干燥方法制得的松露干片各50 g~60 g,放入粉碎机中相同条件下粉碎,过孔径60目筛网,分别称量筛网上与筛网下质量,相加为样品粉碎后总质量[14],粉碎度(F,%) 计算公式为:

式中:M1为样品筛网下质量(g);M为样品粉碎后总质量 (g)。

1.4.5 粗多糖、氨基酸、蛋白质、微量元素等营养成分含量测定

多糖含量参照NY/T 1676-2008食用菌中粗多糖含量的测定进行测定;氨基酸含量参照GB 5009.124-2016食品安全国家标准食品中氨基酸的测定进行测定;蛋白质含量参照GB 5009.5-2016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定进行测定;粗纤维含量参照GB/T 5009.10-2003植物类食品中粗纤维的测定进行测定;总糖含量参照GB/T 15672-2009食用菌中总糖含量的测定进行测定;脂肪含量参照GB 5009.6-2016食品安全国家标准食品中脂肪的测定进行测定;锌含量参照GB 5009.14-2017食品安全国家标准 食品中锌的测定进行测定;钙含量参照GB 5009.92-2016食品安全国家标准食品中钙的测定进行测定;钾、钠含量参照GB 5009.91-2017食品安全国家标准食品中钾、钠的测定进行测定;镁含量参照GB 5009.241-2017食品安全国家标准食品中镁的测定进行测定;锰含量参照GB 5009.242-2017食品安全国家标准食品中锰的测定进行测定;铁含量参照GB 5009.90-2016食品安全国家标准食品中铁的测定进行测定;硒含量参照GB 5009.93-2017食品安全国家标准食品中硒的测定进行测定。

1.5 数据统计

2 结果与分析

2.1 不同干燥工艺对松露感官质量的影响

根据松露干制品感官质量评分标准,对松露干品的色泽、质地、形态、气味、总体可接受性(OAA)进行评价打分。采用9分制,分数越高,评价越好,松露干品的感官质量越好,评分结果见表2。

表2 不同干燥工艺对松露感官质量评分结果Tab.2 The result of sensory-quality assessment of Tuber spp.by different drying process

由表2可以看出,真空冷冻干燥和速冻-真空冷冻干燥的松露干制品在色泽、质地、形态、气味、总体可接受性方面的评分均高于热风烘干的干制品,二者的各项感官质量评分接近,无显著差异(P>0.05)。

不同干燥工艺的松露干品见图1。

由图1可知,真空冷冻干燥松露片色泽均匀,未变色,有光泽,质地松脆,大理石状纹理清晰,表面平整,无开裂、皱缩,松露气味浓郁,无异味,总体可接受性很高。而热风烘干样品与鲜品相比,除了色泽保持较好,纹理较清晰,组织松脆性一般,但表面不够平整,有开裂、皱缩,具有一定的松露气味,无异味,总体一般可以接受,与真空冷冻干燥、速冻-真空冷冻干燥差异显著(P<0.05)。3种干燥工艺的干制品虽然色泽、质地、形态和气味有差异,但总体可接受性评分均在5分以上,都在人们的可接受范围内。

2.2 不同干燥工艺对松露含水量的影响

不同干燥工艺对松露干制品含水量的影响如图2所示。

从图2可以看出,真空冷冻干燥效果最好,含水量低至6.15%,速冻-真空冷冻干燥次之为6.29%,热风烘干最高为9.95%,3种干燥工艺都能将松露干燥至可以安全贮藏的含水量(10%以下),含水量越低,干燥效果越好。热风烘干与真空冷冻干燥之间、热风烘干与速冻真空冷冻干燥之间差异极显著(P<0.01),说明真空冷冻干燥、速冻真空冷冻干燥比热风烘干的干燥效果明显提升。而速冻真空冷冻干燥与真空冷冻干燥比较,原料在冻干设备冷阱中预冻时间缩短了3 h,但是干燥效果无显著差异(P>0.05)。

2.3 不同干燥工艺对松露复水率的影响

复水率是衡量干制品品质的重要指标,是干制品复水后恢复原来状态的程度,一般常用干制品吸水增重达到新鲜品质量的程度来衡量[5]。新鲜松露原料采用不同工艺干燥后,其复水曲线如图3所示。

由图3可以看出,10 min时,真空冷冻干燥组便基本达到最大复水率67.8%,速冻真空冷冻干燥需15 min达到最大复水率61.1%,而热风烘干组则要25 min才能达到最大复水率31.1%。真空冷冻干燥组、速冻-真空冷冻干燥组的最大复水率,均比热风烘干组高,分别为热风烘干组的2.18倍、1.96倍,3种干燥工艺干制品复水率之间差异显著(P<0.05)。

不同干燥工艺对松露复水后感官质量的影响情况见图4。

由图4可看出,复水后样品的外观形态等也有明显差异,真空冷冻干燥组复水后与新鲜品最接近,速冻-真空冷冻干燥组复水后与新鲜品比较接近,有轻微皱缩,而热风烘干组样品复水后表面开裂和皱缩较明显。说明不同的干燥工艺会影响复水率及复水效果,真空冷冻干燥工艺最优,其次为速冻-真空冷冻干燥工艺,最后为热风烘干工艺。由于复水率与干制品和水接触面积有关,相同质量的松露经真空冷冻干燥处理,使切片内部通过升华失去水分,致使细胞间隙变大、组织多孔、体积最大,因此能够迅速复水,且复水后最为接近新鲜松露。

2.4 不同干燥工艺对松露粉碎效果的影响

松露干制品粉碎、研磨成不同细度的颗粒或干粉,可作为调味品添加到菜肴、巧克力等,增加风味,也可制成胶囊剂、片剂等直接食用[16]。因此干制品粉碎度也是衡量产品品质的重要指标,粉碎度越大,粉碎效果越好,作为进一步加工产品质量就越高。不同干燥工艺对松露粉碎度的影响情况如图5所示。

由图5可看出,真空冷冻干燥片粉碎效果最好,粉碎度达到90.35%,速冻-真空冷冻干燥片次之为80.82%,热风烘干片最小为60.24%,3种干燥工艺之间差异极显著(P<0.01)。松露经真空冷冻干燥处理后质地松脆,易粉碎,所以粉碎效果最好,速冻-真空冷冻干燥样品由于在冻干设备冷阱中预冻时间较短,干燥后质地松脆度比真空冷冻干燥样品稍差,导致粉碎效果次于真空冷冻干燥样品。

2.5 不同干燥工艺对松露营养成分含量的影响

不同干燥工艺对松露营养成分含量的影响结果见表3。

表3 不同干燥工艺对松露营养成分含量的影响Tab.3 Effect of different drying process on nutrient content of Tuber spp.

从表3可以看出,真空冷冻干燥和速冻-真空冷冻干燥的松露在营养成分粗多糖、蛋白质、粗纤维、总糖、脂肪、氨基酸总量、组氨酸等16种氨基酸、锌、钙、钾、镁等微量元素的含量上无显著差异(P>0.05),这是由于2种工艺冻干过程相同,只是预冻处理有差异,所以干制过程中松露营养成分的变化接近;而热风烘干的松露,除了脂肪、组氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、赖氨酸、铁、钠、硒的含量与真空冷冻干燥和速冻-真空冷冻干燥的松露无显著差异(P>0.05),其余营养成分的含量显著低于这2种工艺干制的松露(P<0.05)。这可能是热风烘干过程中温度较高,要在65℃保持4 h以上,而且暴露在空气中,有氧气和较多水分的存在,这些营养物质容易发生变化,导致损失较多,含量降低。

3 讨论

采用热风烘干、真空冷冻干燥、速冻真空冷冻干燥3种不同干燥工艺对新鲜松露进行干燥处理,并对松露干燥后的品质进行综合评价。在传统的热风干制中,单一使用复水率来衡量干品的品质好坏过于片面[17],因此本次研究结合感官质量、干燥度、营养保持、加工性能等因素综合考虑不同干燥工艺对松露品质的影响。

3.1 复水率、粉碎度差异

真空冷冻干燥样品复水率、粉碎度均为最高,其次为速冻-真空冷冻干燥样品,热风烘干样品最低。这是由于松露经真空冷冻干燥处理后细胞间隙变大、组织多孔、质地松脆,所以复水率最高,复水后最接近新鲜松露,而且粉碎效果最好。速冻真空冷冻干燥样品由于在冻干设备冷阱中预冻时间较短,干燥后细胞间隙增大、组织多孔性、质地松脆度比真空冷冻干燥样品稍差,导致复水率、粉碎度次于真空冷冻干燥。

3.2 感官品质与营养差异

真空冷冻干燥和速冻真空冷冻干燥的松露干片在感官品质、含水量、营养成分粗多糖、氨基酸总量、蛋白质、微量元素等的含量上无显著差异,因为2种工艺干燥过程都是真空冷冻,只是预冻处理有差异,所以干制过程中松露感官质量、含水量、营养成分的变化接近;而热风烘干是样品与干热空气接触,表面水分向外界环境散发的水分蒸发过程,烘干过程中温度较高,而且暴露在空气中,有氧气和较多水分的存在,感官质量、营养物质容易发生变化,导致松露的感官质量下降,营养成分的含量降低,所以干燥效果最差。干制品的含水量最高,感官质量评分、营养成分含量显著低于前2种工艺干制的松露。

3.3 综合比较

综合比较松露干片的复水率、粉碎度、感官质量、含水量、营养成分含量等5项指标,得出不同干燥工艺处理的松露品质有较大差异,速冻真空冷冻干燥虽然能缩短预冻时间、降低能耗,但与真空冷冻干燥工艺相比,总的品质指标稍差,所以真空冷冻干燥为松露的最佳干燥工艺。张乐等[14]对香菇干燥方式的研究也表明,不同干燥工艺处理的香菇品质有较大差异,而热风干燥的香菇各项品质指标均不如真空冷冻干燥,邢亚阁等[18]研究了不同干燥方式对杏鲍菇营养成分的影响,真空冷冻干燥对杏鲍菇的粗脂肪、粗蛋白、总糖含量影响最小,对粗纤维含量影响较小。张苗青等[15]的研究也认为真空冷冻干燥对杏鲍菇质量影响相对较小。邢淑婕等[5]的研究综合考虑干制杏鲍菇的复水比、维生素C含量、色泽3个品质指标,真空冷冻干燥的杏鲍菇整体品质比微波真空干制品稍好,明显优于热风干制的杏鲍菇品质。以上研究结果均与本试验的结论一致,即真空冷冻干燥对某些食用菌感官质量、营养成分含量等的影响,要优于热风干燥、微波干燥等其他干燥方式。

4 结论

松露是珍稀昂贵的食用菌,原料价格高,真空冷冻干燥产品附加值更高,具有广阔的市场发展前景。今后如何降低真空冷冻干燥的成本,探索真空冷冻干燥和其他方法相结合的低温短时干燥工艺,以及干燥过程中松露微观结构、特征活性成分的变化规律,值得进一步深入研究。

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