食用菌微粉性质及工艺应用

◎ 李 慧，秦光明，李 评，陈 详，陈丽潇，李靓靓，向世标，谢菊英，常 堃

（湖北省十堰市农业科学院，湖北 十堰 442000）

随着人们生活质量的不断提高，人们越发注重健康生活的理念，食用菌及其深加工产品不仅风味独特、香气浓郁，而且营养丰富，同时具有明显的食药用价值，赢得了消费者的青睐[1]。近年来，将新鲜果蔬干燥制成果蔬粉，是果蔬加工的一种新趋势。果蔬粉具有贮藏稳定性好、运输成本低、综合利用效率高等优点[2]。新鲜食用菌水分含量高，质地柔嫩，生理生化活动剧烈，干制后制粉能极大地延长其贮存期，将干制后的食用菌制成粉，其用途得到了极大的丰富[3-4]。超微粉碎是利用机械力或流体动力的方法将毫米级别（3 mm以上）的物料颗粒粉碎至粒径10～25 μm的粉碎加工技术，是现阶段生产加工果蔬粉较为常见的方法，是食用菌深加工的重要方向。利用超微粉碎技术制备的超微粉因其颗粒大小呈现微细化，比表面积、破碎程度及孔隙率增大，故粉体的分散性、吸附性和溶解性等物理性质均有较大程度地提升；超微粉碎产生的破壁效应，使得有效物质溶出率及化学活性等也获得了提高，感官特性也有一定的改善，产品质量随之提高[5-9]。本文就食用菌微粉相关研究进行简单论述。

1 食用菌微粉特点

新鲜食用菌保鲜期短，不利于长期贮藏，2019年我国食用菌产量达3 961万t，出口比例较大，是食用菌产量大国，居世界首位[10]。目前食用菌深加工产品主要集中在干制、方便休闲食品及调味调鲜食品方面，深加工的种类和数量较少，局限性较大[11]。因此开发一种既能较大程度提高贮藏期，又能丰富其深加工应用的加工技术十分必要。近些年食用菌深加工领域的几大趋势主要包括食用菌抗氧化和提高免疫力等功能成分的提取、食用菌饮料级口服液研制、食用菌休闲食品的加工以及食用菌相关主食添加产品研发。将新鲜的食用菌通过干制技术，再通过超微处理加工成食用菌微粉是一种新的加工方式，目前研究不多，目前研究较多的是果蔬微粉的加工方式，饶样福[12]对新型果蔬微粉片的生产技术进行了研究，在果蔬微粉的制作过程中，湿法粉碎技术和干式粉碎技术比较适用于制作果蔬微粉。王海燕[13]研究发现，将番茄粉分别经过喷雾干燥和真空冷冻干燥两种不同的干燥方式进行干燥，对比结果显示，使用真空冷冻干燥法制作的的番茄粉的番茄红素损失率低，番茄红素色泽维持较好，其速溶性和复水性表现良好，番茄微粉的含水量较大程度降低。江鹏飞[14]等人通过对苦瓜进行不同方式的干燥，研究其对苦瓜粉营养成分的影响，研究结果显示，真空冷冻干燥法由于是低温干燥技术，对苦瓜粉的色泽保护较好，明显优于热风干燥处理，热风干燥法在高温环境中容易促进营养成分的发生氧化变色反应。低温干燥技术能最大限度降低苦瓜营养成分含量的流失，这一点明显优于热风干燥法生产的苦瓜粉。

我国食用菌栽培面积及产量不断提升，食用菌产业发展不断壮大，深入挖掘更好的食用菌加工技术，在现代食品加工行业中起着举足轻重的作用，将新鲜食用菌进行干制处理，经过超微粉碎技术打磨成微粉，可将食用菌微粉颗粒达到微米级别，由于颗粒粒径的微细化，极大地提高了其物理化学性质，增加了食用菌微粉许多的优点[15-20]。①食用菌经过超微粉碎加工成食用菌粉，粉体的含水量可降低到6%以下，极大地延长贮藏保鲜期，有利于长途运输，通过干制其含水量可以降低到微生物所不能利用的程度，相关酶活性也较大程度地受到拟制，从而能够很好的降低贮藏、包装、运输等方面的成本费用。②食用菌粉的生产可选择次品菇类，在原料的大小、形状上没有特别的要求，对原料来源及品质要求并不高，能够极大的降低成本，并不影响其营养价值，有效提高原料的利用率。③食用菌粉产品加工应用范围广，例如可作为营养增强剂添加进食品中，极大的丰富食品复合营养，是一种优质的食品营养加工产品。并且其风味物质含量较多，能够较好的提高产品风味，较大程度地保持了食用菌固有的风味成分及药用保健价值。

2 食用菌微粉理化特性

张增明[21]等人对不同干燥方式制作绣球菌微粉的理化特性进行了研究，研究发现真空冷冻干燥加工的绣球菌超微粉颗粒分布较细且均匀，溶解性最好，但其流动性、持水力和膨胀力较差；真空冷冻与热泵联合干燥加工的超微粉各项品质都接近于真空冷冻干燥；热风干燥加工的超微粉颗粒的粗粉较多，溶解性最差，持水力和膨胀力一般，但其流动性最好，热泵干燥加工的超微粉的持水力和膨胀力最好，溶解性和流动性一般。王朝川[22]等人对不同粒径金针菇超微粉的物理性质进行了研究，结果表明超微粉碎可以显著提高金针菇粉体流动性、膨胀力、容积密度、持水力和多糖溶出率。在初始温度25 ℃、金针菇粉含水量6%、进料目数60目、磨介数量100%，以及粉碎时间7 min条件下，金针菇微粉得率可达69.74%。吴翔[23]等人对香菇超微粉的物理特性进行了研究，香菇经真空冷冻干燥后制成超微粉，平均粒度降至22.247 μm，较普通粉亮度L值提高了6.24。水溶性、流动性和堆密度分别提高30.5%、30.6%、40.9%，持水性和堆密度分别降低24.1%、25.9%。表明超微粉碎技术在一定程度上改善了香菇粉的物理性质。赖普富[24]等人对超微粉碎技术对大杯蕈菇柄多糖溶出效果的影响进行了研究，结果表明超微粉提取多糖和粗粉相比，提取时间缩短了1/2，多糖得率提高了3.07%，多糖纯度提高了12.14%，体现了省时、高效的优势。超微粉碎技术能显著提高大杯蕈菇柄多糖的溶出度。

3 食用菌微粉的加工工艺

食用菌制粉的生产在我国发展时间并不长，相关加工工艺的研究不多，杨德[25]等人利用喷雾干燥工艺技术对香菇进行干燥，多因素试验调整喷雾干燥的参数，研究不同喷雾干燥参数对干燥效果的影响，研究确定出最佳喷雾干燥工艺参数，制备出能较好保留香菇原有营养物质的香菇精粉。研究发现喷雾干燥制粉，由于加工工艺温度高，香菇精粉的品质不同程度降低，主要原因在于喷雾干燥得到的粉体粉碎程度不够，导致营养成分不能被较好的利用和提取，并且加工后的粉体很大程度上营养成分流失较大，废渣多[26]。食用菌在进行喷雾干燥的过程中，因其多糖类物质含量较高，容易在喷雾干燥工艺中产生粘壁现象，物料易发生焦化反应，另外，在物料的收集过程中湿度变大容易出现结块现象；喷雾干燥工艺缺点是原料利用率较低、制备成本较高[27-28]。食用菌微粉制作过程中，最重要的两个环节就是干燥和粉碎，目前食用菌制干制后的粉碎工艺主要是采用超微粉碎工艺，并且低温干燥因其能最大限度保留原有营养成分，也是目前干燥工艺技术的发展趋向。

3.1 超微粉碎技术特点

超微粉碎技术通常分为物理法和化学法。化学方法制备的超微粉具有粒径小、分布均匀等优点，但成本高、产量低、工艺技术较为复杂这些缺点限制了其发展。物理粉碎办法，是将物料通过机械作用力粉碎成微米级别，为机械粉碎法。其优点是极大地增加物料的表面积和空隙率，产量高，工艺简单，成本低，适合工厂规模化生产。另外其制备的微粉具备独特的物理化学性质，能有效提高食用菌粉体的活性，极大地提高食用菌粉的品质，扩大应用范围[29-32]。机械超微粉碎技术的特点：①粉碎效率高，粉碎力度可到微米级别，空间占地小，对环境要求低，操作简单，并且可以在低温条件下进行粉碎，因而可最大限度地保留物料原有生物活性物质，制备出高质量的产品。②超微粉粉体粒度分布均匀且细小，耗能低，对碾磨介质要求较高，由于颗粒细小从而增加了粉体的比表面积，更好地促进其吸附性和溶解性。③超微粉碎对原料要求不高，既能节省原料选择成本，又能充分提高其产品利用率，并且超微粉可直接用于胶囊、粉剂、咀嚼片等的制作，而普通细粉因其本身粒径不够均匀，以及达不到深加工所需品质，继而导致需要继续深加工才能用于产品制作，容易造成原物料的浪费。④一方面超微粉粉体因能够充分粉碎碾磨，工艺效果促使其细胞壁被破坏，从而有利于本身的活性物质的析出，另一方面超微粉更容易吸附在小肠内壁，从而有利于营养物质的析出，进而促进机体高效吸收营养物质。超微粉体的制备工艺分为物理方法和化学方法。物理方法有机械式、气流式、磨介式，机器的类型主要分为高速机械冲击式磨机、气流粉碎机、震动磨机、搅拌碾磨机和高压辊磨机等；化学方法有气相分解法、水热合成法、气相合成法、喷雾热解法、微乳化液法和溶胶凝胶法等，其中食用菌微粉工业规模化生产主要采用物理机械冲击法[33-34]。

3.2 超微粉碎技术应用

超微粉碎技术在食品加工行业应用范围广泛，目前市面上主要的食品微粉有香菇粉、苹果粉、牡蛎粉、海苔粉、猪肝粉和虾皮粉等，生产出来的食品微粉既保留了原有的风味，又很好的保留其原有的营养成分，并且表现出良好的水溶性、吸附性、亲和性等物理特性，而且营养成分更容易消化、吸收[35]。目前超微粉碎应用于食用菌上技术还不够完善，仍然存在一些问题，例如高温容易造成食用菌蛋白质变性等。秦令祥[36]等人研究超微粉碎技术对香菇柄功能特性和营养成分的影响，结果表明，通过超微粉碎工艺香菇多糖的提取率提高了一倍，可溶性膳食纤维、香菇蛋白、微量元素、保水性、持油力和膨胀力等营养成分和及理化性质都得到了明显的提高。闫凤超[37]等人运用超微粉碎技术将黑木耳碾磨成微粉，结果发现木耳多糖提取率明显优于新鲜木耳。

4 食用菌微粉的应用

食用菌微粉适用于调味品、保健品、餐饮配料以及高端食品，通常是多种原料混合添加，优点在于丰富产品类型，提高产品风味，以及优化营养物质[38-41]。大多食用菌具有独特的风味，可用于调味品。目前市面上食用菌粉制作出的饮料产品，不仅保留有食用菌原有的风味，其丰富的营养价值以及药用价值都极大地提高了产品附加值。刘利[42]的研究表明，食用菌饮料具有较明显的降血压作用，在一定程度还具有抗氧化和降低血糖、血脂的作用。饼干、面条、面包等食品生产过程中可不同程度地添加食用菌微粉，例如猴头菇具有养胃健脾的功效，能够较好改善制品的营养结构和色、香、味，提高产品附加值。食用菌中含有丰富的蛋白质、食用菌多糖、各种矿物质和微量元素，通过生物化学方法提取其独特的营养成分，可应用于医疗领域、保健品及高端食品领域。婴幼儿及老年食品中添加食用菌粉，可以补充营养，均衡膳食[43-45]。

5 结语

食用菌的开发利用受到人们越来越多的关注。相比于传统的粉碎技术，超微粉碎技术使物料的粒度减小、比表面积剧增、细胞破壁率提高，改变了物料结构、理化和功能性质，有利于营养成分的释放，提高吸收利用率，这一优势也逐渐应用于食用菌深加工领域。通过超微粉碎技术将低质的食用菌原料制备成超微菌粉，经过一定工艺制得提取物，有助于提高食用菌的利用率，可充分增加产业附加值，为食用菌加工应用拓宽了范围，给新型食用菌食品、饮料等相关产品开发带来更多可能。