平菇冻干预处理工艺优化及其对品质的影响

孙亚男赵淑芳李文香*胡欣蕾樊铭聪

（1.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛 266109；2.山东省应用真菌重点实验室，山东青岛 266109；3.山东省农业技术推广总站，山东济南 250100）

平菇冻干预处理工艺优化及其对品质的影响

孙亚男1,2赵淑芳3李文香1,2*胡欣蕾1,2樊铭聪1,2

（1.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛 266109；2.山东省应用真菌重点实验室，山东青岛 266109；3.山东省农业技术推广总站，山东济南 250100）

本文以平菇为试验材料，采用真空冷冻干燥技术进行平菇冻干。单因素试验探讨了烫漂温度、烫漂时间、麦芽糊精浸渍液浓度、预冻终温对冻干平菇品质影响，在此基础上，利用正交试验进一步优化平菇冻干预处理工艺，确定了最佳预处理工艺参数为：烫漂温度80℃，烫漂时间90s，麦芽糊精浸渍液浓度2.5%，预冻终温-19℃。此条件下可最大程度保持平菇原有的色泽与风味，提高冻干平菇的品质。

平菇；真空冷冻干燥技术；预处理；品质

平菇（Pleurotus ostreatus）学名侧耳，属担子菌亚门、层菌纲、伞菌目、侧耳科、侧耳属，又名糙皮侧耳[1]。平菇风味独特，营养丰富，含有活性多糖及蛋白多糖体等活性成分，可提高人体免疫能力，对癌细胞具有较强的抑制作用[2,3]。平菇对肝炎、慢性胃炎、女性更年期综合症以及高血压等均有一定的预防和辅助治疗作用，同时，平菇还是心脑血管疾病和肥胖症患者的理想食品[4]。

平菇生产范围广，栽培面积大，产量高。但新鲜平菇含水量高，组织幼嫩且没有表皮保护组织，采收或贮运不当，极易腐烂变质，造成严重的经济损失[5,6]。随着食用菌产业的飞速发展，平菇栽培技术水平不断提高，生产规模逐年扩大，加之平菇栽培具有较强的季节性和明显的地域性，采后又极不耐贮运，一旦出现季节性或地域性过剩，势必会引起市场价格的下跌，影响菇农的经济收入，挫伤菇农的生产积极性，不利于食用菌产业的持续健康发展。因此，发展食用菌的采后加工势在必行[7,8]。当前，平菇采后多以鲜品上市，有少部分以干制品上市，而多数干制品采用传统干燥方式（即自然晒干或热风干燥）加工而成，其产品复水性差、色泽暗，营养损失率高，不易为大众所接受。真空冷冻干燥技术是近年来国内外普遍青睐的食品加工技术，将真空冷冻干燥应用于平菇的采后加工，前景十分广阔。本文以平菇为试验材料，在利用单因素试验探讨了烫漂温度、烫漂时间、麦芽糊精浸渍液浓度、预冻终温等预处理工艺对冻干平菇品质影响的基础上，进一步通过正交试验对平菇冻干的预处理工艺进行了优化，以期获得最佳的平菇冻干预处理工艺，最大限度地提高平菇的冻干品质。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜平菇，购自青岛市城阳区春阳路大润发，挑选菌盖大小相近，厚度均匀，颜色深浅一致的新鲜平菇。

麦芽糊精，食品级。

1.2 仪器与设备

澳柯玛冰箱，BCD-223MHNE型，澳柯玛股份有限公司产品；

澳柯玛冰柜，BCD-277VNE型，澳柯玛股份有限公司产品；

电子天平，BS224S型，北京赛多利斯仪器系统有限公司产品；

冷冻干燥机，FD-1A-80，北京博医康实验仪器有限公司产品；

电热恒温水浴锅，上海仪器有限公司产品；

TM-902C点温计，上海环弘自动化仪表有限公司产品。

1.3 试验设计

1.3.1 工艺流程

原料挑选→清洗→切片→烫漂→浸渍→沥水→预冻→冷冻干燥→感官评分

1.3.2 操作要点

1）原料挑选

选用无霉变、无杂质、无不良气味、形状完整、大小均一的平菇为原料。

2）烫漂

热烫预处理平菇片，主要作用是钝化酶的活性，防止在冻干过程中因酶氧化而产生褐变，同时还可以使细胞内原生质发生凝结和细胞壁分离，增加了膜的透性，进而加快了干燥速率。

3）浸渍

将平菇置于预先配置好的浸渍液中浸泡1～2h。捞出后用清水清洗表面浸渍液并沥水。麦芽糊精用于平菇脆片时能使造型饱满，表面光滑，色泽清亮，外观效果好，产品香脆可口。

4）冻干

冷冻是加工平菇脆片的关键环节，经冷冻处理后内部水分以爆喷的形式逸出，同时由于冰晶的形成改变组织结构，有利于水汽扩散。

1.3.3 感官评分

表1 冻干平菇制品的评分标准Table 1Mushroom freeze-dried score standard products

由8个感官评定员对冻干平菇制品的色泽、组织形态、质感及风味4项指标进行感官评定，4项指标均按10分制进行打分，各占统计结果的25%，总评价为10分制，具体评分标准见表1。

1.3.4 共晶点温度的测定

测定平菇共晶点温度是设定预冻终点温度的重要依据。本试验分别取平菇菌盖、菌柄10～15mg进行试验，利用DSC差示热量扫描仪在升温速率和降温速率为10℃/min的条件下，设定温度区间为20℃～-40℃～20℃下进行扫描，在-40℃下停留1min。

2 结果与分析

2.1 共晶点的测定与预冻终点温度的确定

食用菌的共晶点是真空冷冻干燥过程中的一个重要参数，它不仅是影响冻干品质的重要因素，还对预冻温度和升华温度的确定具有一定参考价值[9]。如果设定的预冻终点温度过低，会增加冻干时间，造成能源的浪费；设定的预冻终点温度过高，物料没有完全冻结，在真空升华时容易发生局部沸腾和起泡现象，从而在干燥时会发生冻干制品表面硬化和失形等严重现象[10-13]。本实验分别测定评估菌盖、菌柄的共晶点温度，综合考虑确定平菇的共晶点温度。

2.1.1 DSC测定平菇菌盖的共晶点温度

图1 DSC测定平菇菌盖的共晶点温度Fig.1DSC determination of the mushroom cap eutectic temperature

由图1可看出，平菇菌盖的DSC测定曲线中共晶温度存在一个明显的变化区域即（-12～-9℃），在-11.5℃时达到最大放热峰值温度，由此可以确定该温度点为共晶点，这是因为随着温度的降低，当温度达到结晶点时，图线出现一个较大的放热峰，这是由于游离水结晶释放潜热所致。当平菇菌盖中游离水全部冻结时，放热峰达到最大值，此时图线中峰值所对应的温度即平菇菌盖的共晶点温度[14,15]。

2.1.2 DSC测定平菇菌柄的共晶点温度

图2 DSC测定平菇菌柄的共晶点温度Fig.2DSC determination of mushroom stipe eutectic temperature

由图2可看出，平菇菌柄的DSC测定曲线也存在一个明显的峰值，在-12.16℃时达到最大放热峰值温度，可以确定该温度点为平菇菌柄的共晶点，共晶温度存在一个明显的变化区域即为（-15～-8℃）。

由图1、图2综合可知，平菇不同部位的共晶点温度是不同的，因为不同部位的纤维物质、营养物质、细胞结构有所差异，且自由水结合水的比例也不一样。试验结果表明：菌柄的共晶点温度低于菌盖的共晶点温度，但相差不大。由于平菇大部分为菌盖，所以本次试验选择具有代表性的菌盖作为试验材料，从菌盖的峰值温度我们可以确定试验的最佳预冻终点温度。

2.1.3 预冻终点温度的确定

预冻的最终温度以平菇的共晶点温度作依据，在冷冻过程中必须保证平菇的温度低于其共晶点温度，否则，就不能保证平菇全部冻结。一般在预冻阶段，溶液温度降至共晶点温度左右时，物料中仍然有少量游离水不结晶，待温度继续降低至某一温度（共晶点以下5～10℃）时才可全部结晶[11]，此时的温度即为预冻终点温度。

2.2 单因素试验

2.2.1 烫漂温度对冻干平菇品质的影响

将平菇切成形状均匀，大小相似的薄片，分别放入不同温度（60℃、70℃、80℃、90℃、100℃）的恒温水浴中烫漂90s，然后放入2%的麦芽糊精浸渍液中浸渍1h，再放入冰箱中冷冻到-22℃，预冻1h，之后进行冷冻干燥。比较不同的烫漂温度对冻干平菇品质的影响，实验结果见图3。

图3 不同烫漂温度下的感官评分Fig.3The sensory score under different blanching temperature

由图3可以看出，随着温度的升高，冻干平菇感官评分先升高后降低，在80℃时达到最大值，表明80℃时冻干平菇的各项指标（色泽、形状、脆度、气味）最佳。

2.2.2 烫漂时间对冻干平菇品质的影响

将切好的平菇片放在80℃的恒温水浴中，分别烫漂不同的时间（60s、90s、120s、150s、180s），然后放入2%麦芽糊精浸渍液中浸渍1h，再放入冰箱中冷冻到-22℃，预冻1h，之后进行冷冻干燥。比较不同的烫漂时间对冻干平菇品质的影响，实验结果见图4。

图4 不同烫漂时间下的感官评分Fig.4The sensory score under different blanching time

由图4可看出，随着烫漂时间的延长，冻干平菇感官评分先升高后降低，在90s处理时，达到最高值，之后随着烫漂时间的增加，冻干平菇的品质呈降低的趋势，说明烫漂时间越长对冻干平菇的品质越不利。因此，平菇烫漂时间为90s时较为适宜。

2.2.3 浸渍液麦芽糊精浓度对冻干平菇品质的影响

将切好的菇片放在80℃的恒温水浴中烫漂90s，分别放入浓度为0%、1%、2%、3%、4%的麦芽糊精中浸渍1h，再放入冰箱中冷冻到-22℃，预冻1h，之后进行冷冻干燥。比较不同麦芽糊精浓度对冻干平菇品质的影响，结果见图5。

图5 不同麦芽糊精浓度下的感官评分Fig.5The sensory score under different maltodextrins concentration

由图5可以看出，麦芽糊精的浓度对冻干平菇的品质有一定程度的影响，随着麦芽糊精浓度的增加，感官得分先升高后降低，在浓度为2%时，冻干平菇品质最佳，浓度太大反而影响冻干平菇的品质。

2.2.4 预冻终点温度对冻干平菇品质的影响

将菇片放在80℃的恒温水浴中烫漂90s，在2%的麦芽糊精中浸渍1h，再分别放入冰箱中分别预冻到-11℃、-14℃、-17℃、-20℃、-23℃，预冻1h，之后进行冷冻干燥。比较预冻终点温度对冻干平菇品质的影响，结果如图6所示。

图6 不同预冻终温下的感官评分Fig.6The sensory score under different pre-freezing temperature

由图6可以看出，随着预冻终温的降低，感官评分先升高后降低，在预冻终温为-17℃时，冻干平菇品质最佳。

2.3 正交实验结果分析

在单因素试验基础上，选择烫漂温度A（℃）、烫漂时间B（s）、浸渍液麦芽糊精浓度C（%）、预冻终温D（℃）这四个因素进行四因素三水平正交试验，以优化出最佳的预处理工艺参数，因素水平表见表2，正交实验结果见表3。

表2 因素水平表Table 2Factor level table

表3 正交试验结果Table 3The result of orthogonal design

由表3可知，各因素对平菇冻干品质影响的大小顺序依次为B>A>C>D，即烫漂时间>烫漂温度>浸渍液浓度>预冻终温。平菇冻干最佳处理方式为A2B2C3D3，即漂烫温度80℃，烫漂时间90s，浸渍液麦芽糊精浓度为2.5%，预冻终温为-19℃。根据验证试验，此工艺参数处理的平菇冻干感官评分为9.8分，均高于其他实验组。

3 结论

真空冷冻干燥是在高真空度下直接升华冰晶除去水分的一种干燥方法，采用此技术来处理平菇可以较大程度地保持平菇原有的色、香、味、形状等品质，通过DSC差示热量扫描仪测得的平菇共晶点温度可以基本确定冻干平菇预处理的最佳预冻终温。再通过单因素试验和正交试验，得出平菇冻干的最佳处理参数：烫漂时间90s，漂烫温度80℃，浸渍液麦芽糊精浓度为2.5%，预冻终温为-19℃。此工艺下得到的冻干平菇，外形美观、口感酥脆且保持了平菇的色香味。

[1]杜海珍.平菇脆片加工工艺研究[J].现代食品科技,2010,26 (6):630-631.

[2]王建化,孙高飞,李友杰.平菇价值及其深加工产品[J].农产品加工,2012,(3):140-141.

[3]郭树国.人参真空冷冻干燥工艺参数试验研究[D].沈阳农业大学,2012,6.

[4]孔凡真.食品真空冷冻干燥技术[J].食品与机械,2002,(5): 41-42.

[5]李艳聪,李书环.真空冷冻干燥技术及其在食品加工中的应用[J].天津农学院学报,2003,10(1):42-45.

[6]黄劲松.蘑菇冷冻干燥工艺的研究[D].安徽农业大学,2007.

[7]郑秀莲.真空冷冻干燥技术原理及其在食用菌加工方面的应用[J].食用菌学报,1999,6(3):43-45.

[8]项敏,秦兆虎.冻干食品在食用菌深加工的应用[J].中国食用菌,1995,14(1):42.

[9]程远霞,陈素芝,谢秀英.食品共晶点和共熔点试验研究[J].食品工业,2004,(1):49-50.

[10]徐艳阳,孙金才,等.真空冷冻干燥工艺中物料共晶共熔点测定[J].食品工业科技,2005,26(5):56-57.

[11]李晓英.真空冷冻干燥工艺中茶树菇共晶点共融点的测定[J].食品研究与开发,2013,34(14):88-90.

[12]柳青,汪长钢,等.双孢菇真空冷冻干燥产品工艺技术研究[J].食品工业,2013,34(2):10-12.

[13]毕金峰.预处理对哈密瓜变温压差膨化干燥产品品质的影响[J].食品与机械,2010,26(2):15-18.

[14]Marques,Prado M.M,Freire J.T.Rehydration characteristics of freeze-dried tropical fruits[J].LWT-Food Science and Technology, 2009,42(7):1232-1237.

[15]RASTOGI N K,NGUYEN L T,BALASUBRAMANIAM V M. Effectof pretreatmentsoncarrottextureafterthermaland pressure-assisted thermal processing[J].Journal ofFood Engineering, 2008,88(4):541-547.

Study on Process Optimization of Freeze-driedPleurotus ostreatusand its Effect on Quality

SUN Ya-nan1,2ZHAO Shu-fang3LI Wen-xiang1,2*HU Xin-lei1,2FAN Ming-cong1,2
(1.Food Science and Engineering College,Qingdao Agricuitural University,Qingdao 266109,China;2.Shandong Provincial Laboratory of Applied Mycology,Qingdao 266109,China;3.Shandong Srovince Agricultural Technology Extension Station,Jinan 250000,China)

Based on thePleurotus ostreatusas the experimental material,made freeze-driedPleurotus ostreatuswith vacuum freeze drying technology.The single factor and orthogonal experiment were used to study the four factors（blanching temperature,blanching time,the concentration of the impregnation liquid,precool final temperature）on the quality of freeze-driedPleurotus ostreatussensory score,determining the bestPleurotus ostreatusfreeze-drying process:blanching temperature 80℃,blanching time 90s,impregnation liquid concentration 2.5%,the precool final temperature-19℃.The process can maintain thePleurotus ostreatusown color flavor in the greatest extent,and improve the quality of freeze-dried Pleurotus ostreatus.

Pleurotus ostreatus;vacuum freeze drying;single factor experiment;orthogonal test

S646.1

A

1008-1038(2015)06-0010-05

2015-04-25

山东省现代农业产业技术体系建设经费（SDAIT-11-011-09）

孙亚男（1990—），女，在读研究生，研究方向为农产品贮藏加工

*通讯作者：李文香（1963—），女，教授，工学博士，研究方向为生鲜农产品贮藏加工