不同干燥方式对蚕蛹干制品品质的影响

吴钊龙，林 芳，陈振林,*，杨春梅，莫嘉华，杨艳兰

（1.贺州学院食品科学与工程技术研究院，广西 贺州 542899；2.大连工业大学食品学院，辽宁 大连 116034）

蚕蛹为蚕蛾科昆虫家蚕蛾的蛹，其资源丰富，产量巨大，我国每年生产蚕蛹约30万t，约占全世界总产量的80%[1-4]。蚕蛹是一种具有较高营养价值的美食，蛋白质含量高达12.9%～15%[4]。氨基酸含量7.31%～9.14%，其中8种人体必需氨基酸占总氨基酸的42%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比例达到0.7∶1.0，非常符合联合国粮食及农业组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）建议的理想氨基酸模式，而且是被原卫生部列入“食品新资源名单”中唯一的昆虫类食品[5-11]。目前，蚕蛹作为蚕桑丝绸产业链上的副产品，通常只作为饲料和肥料使用，不能物尽所用，因此寻找适合蚕蛹深开发的加工方式尤为迫切。

本研究通过探讨热风干燥、热泵干燥、微波真空干燥和变温压差膨化干燥4种不同的干燥方式对蚕蛹干制品营养成分和感官品质的影响，旨在为蚕蛹干制品加工方式的选取和应用提供技术支持及理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

蚕蛹：取自广西平乐国弘茧丝绸有限公司。

1.1.2 仪器与设备

DHG-9240A型电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；KAAE型变温压差膨化干燥机，江苏楷益智能科技有限公司；WBZ-10型静态真空微波干燥机，贵阳新奇微波工业有限公司；WRH-100AB型环闭除湿热泵干燥机，正旭新能源设备科技有限公司；JJ1000型电子天平，常熟市双杰测试仪器厂；MB90型水分测定仪，奥豪斯仪器常州有限公司；CR-400型色彩色差计，柯尼卡美能达株式会社；S-081型物性测定仪，英国SMS公司。

1.2 方法

1.2.1 蚕蛹干制品的制备

挑选个体完整、大小均一的冰冻蚕蛹，用清水漂洗2～3次，在沸水中煮沸漂烫3 min，沥干水分后进行干燥。

热风干燥：将蚕蛹均匀平铺于精密恒温箱中，设置温度为70℃，干燥至蚕蛹干基含水量降到5%以下。微波真空干燥：将蚕蛹均匀平铺于微波真空干燥箱中，设置功率为1 kW，干燥至蚕蛹干基含水量降到5%以下。热泵干燥：将蚕蛹均匀平铺于热泵干燥机中，设置温度为70℃,干燥至蚕蛹干基含水量降到5%以下。变温压差膨化干燥：将蚕蛹均匀平铺于变温压差膨化干燥机中，设置膨化温度为90℃，膨化压力为0.3 MPa，停滞时间为10 min，干燥温度为90℃，直至蚕蛹干基含水量降到5%以下。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 干基含水量

使用MB90型快速水分测定仪测定湿基含水量，得到蚕蛹平均初始湿基含水量为71.27%。蚕蛹干基含水量根据式（1）计算：

式中：M为蚕蛹变温压差膨化干燥到t时刻时的干基含水量，g/g；W为蚕蛹变温压差膨化干燥到t时刻时的湿基含水量，g/g。

1.2.2.3 蛋白质含量

参照GB 5009.5—2016[12]中的方法，采用凯氏定氮法测定。

1.2.2.4 脂肪含量

参照GB 5009.6—2016[13]中的方法，采用索氏抽提法测定。

1.2.2.5 色泽

利用色差计，以仪器白板的色泽为标准，测定样品的亮度L*值。L*表示明暗，其值越大，产品的亮度越高，该值可以间接反映产品色泽的好坏[14]。每个样品重复测定3次，结果取平均值。

1.2.2.6 脆度值

使用S-081型物性测定仪测定，选用P2探头，测前速度1 mm/s，测试速度2 mm/s，测后速度10 mm/s，穿刺距离20 mm，将蚕蛹干制品放在带孔重载平台（HDP/90）上测定其脆度值。脆度定义为：爆裂时的力与爆裂时的时间的比值。脆度值越小，脆片的酥脆性越好[15]。

1.2.2.7 膨化率

蚕蛹体积测定采用置换法，置换介质为小米，小米粒度控制在0.9～1.1 mm[16]，蚕蛹体积计算公式为：

式中：V为蚕蛹体积，cm3；Va为小米加蚕蛹体积，cm3；Vb为小米体积，cm3。

膨化率计算公式为：

式中：P为膨化率，%；V1为膨化前体积，cm3；V2为膨化后体积，cm3。

1.2.2.8 菌落总数

按照GB 4789.2—2016[17]中的稀释平板计数法测定。

1.2.2.9 大肠菌群

参照GB 4789.3—2016[18]中的MPN计数法进行测定。

1.2.2.10 霉菌

参照GB 4789.15—2016[19]中的方法进行测定。

1.2.2.11 感官评定

采用100分制进行测试，邀请10名评价员对不同干燥方式的蚕蛹干制品分别从外观色泽、口感和风味三方面进行评定，取其平均值作为评定结果。具体评价标准见表1。

表1 蚕蛹干制品感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard of dried silkworm pupa products

1.2.3 数据处理

使用SPSS 19.0软件进行试验数据分析处理。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式对蚕蛹干制品脆度值、L*值和膨化度的影响

热风干燥、热泵干燥、微波真空干燥、变温压差膨化干燥4种不同干燥方式对蚕蛹干制品脆度值、L*值和膨化度的影响如表2所示。

表2 不同干燥方式对蚕蛹干制品脆度值、L*值和膨化度的影响Table 2 Effects of different drying methods on brittleness value,color L*value and swelling degree of dried silkworm pupa products

从表2可以看出，不同干燥方式获得的蚕蛹干制品脆度值之间具有显著性差异（P＜0.05），脆度值大小排序为：变温压差膨化干燥＜微波真空干燥＜热泵干燥＜热风干燥，即变温压差膨化干燥制得的蚕蛹干制品酥脆性最好。在热风干燥条件下，蚕蛹表面升温比较快，因此蚕蛹内部的水分未能及时向产品表面扩散，随着表面水分的蒸发和扩散，蚕蛹表面迅速形成部分干燥层，出现硬化结壳；当蚕蛹内部干燥和收缩时，出现表皮干瘪、皱缩严重，导致产品变硬[20-22]，从而蚕蛹脆度值最大；蚕蛹在变温压差膨化干燥过程中内部会形成多孔海绵状结构，所以变温压差膨化干燥获得的蚕蛹脆度值最小，且酥脆性较好[23]。

不同干燥方式获得的蚕蛹干制品L*值之间存在显著性差异（P＜0.05）。经过不同的干燥处理后，蚕蛹干制品的色泽L*值大小分别为：变温压差膨化干燥＞微波真空干燥＞热泵干燥＞热风干燥。热风干燥获得的蚕蛹干制品色泽过于灰暗，主要是由于蚕蛹表面升温比较快，当整个物料内部完全干燥后，表面已经出现焦糊的现象；变温压差膨化干燥获得的蚕蛹干制品色泽L*值最大，这与毕金峰等[23]研究的不同干燥方式对超微枣粉色泽的影响结果一致。因此，综合考虑以上结果发现，变温压差膨化干燥得到的蚕蛹干制品硬度适中，色泽均匀明亮，酥脆性好，同时还有最佳的膨化度，整体品质优于热风干燥、热泵干燥、微波真空干燥方式生产的产品。

2.2 不同干燥方式对蚕蛹干制品营养指标的影响

热风干燥、热泵干燥、微波真空干燥、变温压差膨化干燥4种干燥方式对蚕蛹干制品营养成分的影响如表3所示。

表3 不同干燥方式对蚕蛹干制品营养成分的影响Table 3 Effects of different drying methods on nutritional composition of dried silkworm pupa products单位：g/100 g

从表3可以看出，通过统计分析发现，除了微波真空干燥与变温压差膨化干燥制得的蚕蛹干制品中蛋白质含量之间无显著性差异，其他干燥方式之间存在显著性差异（P＜0.05）。热风干燥获得的蚕蛹干制品蛋白质含量显著高于其他3种干燥方法（P＜0.05），微波真空干燥的蚕蛹干制品蛋白质含量最低。4种干燥方式获得的蚕蛹干制品脂肪含量变化无显著性差异，主要是由于脂肪本身的化学性质相对比较稳定，一般温度很难将其破坏掉，因此对其含量变化影响较小[24]。经4种干燥方式制得的蚕蛹干制品，其干基含水量与鲜样相比显著下降（P＜0.05），且4种干燥方式间存在显著差异（P＜0.05），其中以变温压差膨化干燥获得的蚕蛹干制品的干基含水量最低。

2.3 不同干燥方式对蚕蛹干制品微生物指标的影响

热风干燥、热泵干燥、微波真空干燥、变温压差膨化干燥4种干燥方式对蚕蛹干制品微生物指标的影响如表4所示。

表4 不同干燥方式对蚕蛹干制品微生物指标的影响Table 4 Effects of different drying methods on microbial indexes of dried silkworm pupa products

由表4可以看出，4种干燥方式获得的蚕蛹干制品中均未检测出大肠杆菌，而且都符合食品卫生标准，说明干燥可以对蚕蛹干制品有很好的杀菌效果。不同干燥方式获得的蚕蛹干制品的菌落总数排序为：热风干燥＞热泵干燥＞微波真空干燥＞变温压差膨化干燥；不同干燥方式获得的蚕蛹干制品的霉菌数排序为：热风干燥＞微波真空干燥＞热泵干燥＞变温压差膨化干燥。变温压差膨化干燥的蚕蛹干制品菌落总数为12 CFU/g，霉菌数为2 CFU/g，低于其他3种干燥方式获得的蚕蛹干制品的菌落总数和霉菌数，说明变温压差膨化干燥对蚕蛹有很好的杀菌效果。

2.4 不同干燥方式对蚕蛹干制品感官评分的影响

热风干燥、热泵干燥、微波真空干燥、变温压差膨化干燥4种干燥方式对蚕蛹干制品感官评分的影响如表5所示。

由表5可以看出，4种干燥方式获得的蚕蛹干制品中感官评分大小依次为：变温压差膨化干燥＞热泵干燥＞微波真空干燥＞热风干燥，变温压差膨化干燥的感官评分最高，为85分。该干燥方式获得的蚕蛹干制品外观完整、无裂痕、膨胀度好、色泽明亮、口感佳、酥脆性好、鲜香度较好，优于热风干燥、热泵干燥、微波真空干燥获得的蚕蛹干制品。因此，变温压差膨化干燥更适合作为蚕蛹制作生产的技术方法。

表5 不同干燥方式对蚕蛹干制品感官评分的影响Table 5 Effects of different drying methods on sensory score of dried silkworm pupa products

3 结论

试验结果表明：热风干燥、热泵干燥、微波真空干燥和变温压差膨化4种干燥方式对蚕蛹的品质具有显著性影响；变温压差膨化干燥获得的蚕蛹干制品脆度值（166.98 g/s）、色泽L*值（65.22）、膨化度（152.59%）和感官评分（85分）均优于热风干燥、热泵干燥和微波真空干燥获得的蚕蛹干制品，并且变温压差膨化干燥对蚕蛹有很好的杀菌效果，但变温压差膨化干燥得到的蚕蛹干制品蛋白质含量偏低。感官评价发现，变温压差膨化干燥得到的蚕蛹干制品口感佳、酥脆性较好、色泽均匀明亮，有较佳的膨化度，但蛋白质损失相对较大，后续试验需要进一步解决。综合考虑，变温压差膨化干燥更适合生产蚕蛹干制品。