银耳红外干燥特性及其品质研究

林琳

摘要：利用红外干燥技术，对银耳（Tremella fuciformis）红外干燥特性及其品质进行研究，探讨不同辐照距离、干燥温度及初始含水率对失水速率及其品质的影响。结果表明，在研究的参数范围内，干燥时的温度对失水速率、复水比和銀耳多糖影响最大，初始含水率对失水速率、复水比和银耳多糖影响较小，辐照距离对失水速率、复水比和银耳多糖的影响最小。该结果可为银耳的加工生产、品质调控提供理论依据和科学指导。

关键词：银耳（Tremella fuciformis）;红外干燥;干燥特性;复水比;银耳多糖

中图分类号：TS201.1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）10-0134-05

Abstract： The drying characteristics of Tremella fuciformis under infrared ray were studied. The effects of irradiation distance， temperature and initial moisture content on the drying rate and its quality were investigated. Within the parameter range of this experimental study， different test results showed that drying temperature had the greatest influence on the dehydrating rate， rehydration and tremella polysaccharides. The initial water content has little effect on the dehydrating rate， rehydration and tremella polysaccharides. The irradiation distance has the least influence on the dehydrating rate， rehydration and tremella polysaccharides. It provide the scientific guidance and theoretical basis for the Tremella fuciformis processing quality control and innovative research of processing methods.

Key words： Tremella fuciformis; infrared drying; drying characteristics; rehydration; tremella polysaccharides

银耳（Tremella fuciformis）属真菌门担子菌纲银耳目银耳科银耳属，是中温、好气性真菌，主要分布于亚热带地区，在热带、温带和寒带地区也有分布。银耳被人们誉为“食用菌之王”，它既是餐桌上的佳肴，又是名贵的营养滋补品，还是一味扶正强壮的良药[1]。银耳被视为“延年益寿之珍品”“长生不老之药”。近代医学研究表明，银耳含有较丰富的维生素、蛋白质、微量元素、氨基酸等营养成分。银耳是一种用途十分广泛、药效较好的中药，含有17种氨基酸，其中7种是必需氨基酸[2]。然而由于新鲜银耳含水量较高（一般为75%～85%），保鲜贮藏难度较大，即使在适宜的贮藏条件下也仅能贮藏15 d左右[3，4]。因此，干制加工成为银耳贮藏保存以及销售的重要方法。目前，新鲜银耳多采用热风干燥进行干制生产，该方法存在热损失大、物料破损、物料干燥不均匀及干制周期长等问题[5]。为了解决上述问题，利用现代食品干燥技术干燥新鲜银耳已成为提高银耳脱水加工水平的一个必然趋势。

红外线干燥技术是利用了有机物和水对红外线敏感的这种特性，并且加以人工制造的高效红外线能源来干燥物料的一种干燥技术，拥有加热速度快、加热效率较高、热损耗低以及物料受热均匀等优点，是一种非常值得推广的干燥技术[6-8]。有关银耳红外干燥特性少见报道，本试验研究银耳在近红外线辐照条件下的干燥特性及其品质，探索辐照距离、温度和初始含水率对其干燥速率的影响规律及其对银耳品质的影响，为银耳的加工生产、品质调控提供理论依据和科学指导。

1  材料与方法

1.1  试验材料

1.1.1  材料与试剂  新鲜银耳产于福建省古田县，子实体呈乳白色，其初始含水率为80.04%（湿基）;无水乙醇（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。

1.1.2  主要仪器  近红外干燥机（STK017-Y，泰州圣泰科红外科技有限公司）;电热恒温鼓风干燥箱（DGG-9123AD，上海森信实验仪器有限公司;电子精密天平[AB204-N，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司];电子天平[PL602-S，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司];电冰箱（BCD-237A/H，广东容声电器股份有限公司）。

1.2  试验方法

1.2.1  预处理  选择直径8～12 cm，鲜重200 g的银耳，剔除耳基处营养基，经水洗后沥干于低温下存放待用。通过热风预干燥来调节鲜银耳在红外干燥前的初始含水率，然后将银耳平铺在近红外干燥机的物料传输带上，开启干燥机，干燥过程中定时记下物料质量并换算成干基含水率，同时观察其变化情况。参照标准NY/T 834-2004，在干基含水率≤15%时确定为干燥终点。每个处理重复进行3次，取其平均值。在装载系数为2.0 kg/cm2、风速1.4 m/s的条件下进行测试[9]。为了便于试验数据分析，本研究中含水率均采用干基进行计算。

1.2.2  干燥温度对鲜银耳干燥特性的影响  鲜银耳经过预处理后，在干燥温度分别为60、70、80、90 ℃，辐照距离为11 cm，鲜银耳初始含水率为525%条件下进行红外干燥试验。干燥过程中定时取样测定其质量，直至达到要求的含水率为止。

1.2.3  初始含水率对鲜银耳干燥特性的影响  为了探究热风、红外联合干燥对银耳的影响，将鲜银耳预处理后，先将其在60 ℃、风速1.4 m/s的条件下进行热风预干燥，将鲜银耳初始含水率分别为325%、425%、525%，辐照距离为11 cm，干燥温度为80 ℃条件下进行红外干燥试验。干燥过程中定时取样测定其质量，直至达到要求的含水率为止。

1.2.4  辐照距离对鲜银耳干燥特性的影响  鲜银耳经过预处理后，在辐照距离分别为7、11、15 cm，干燥温度为80 ℃，鲜银耳初始含水率为525%条件下进行红外干燥试验。干燥过程中定时取样测定其质量，直至达到要求的含水率为止。

1.2.5  银耳多糖的提取[10，11]  银耳干制品→碾细成粉末（60目以上的大于60%）→去除色素、脂肪及杂蛋白→一次浸提→离心→二次浸提→离心→醇析→离心→测定。

将碾细的银耳粉末2 g用80%乙醇浸泡12 h（银耳粉末∶80%乙醇=1∶2.5），使大分子蛋白质变性、脂肪、色素等物质溶解在乙醇溶液中，因银耳多糖不溶于80%乙醇，然后通过减压抽滤将乙醇浸出物除去，再用适量的80%乙醇洗涤滤渣;接着将除去杂蛋白、色素等物质的银耳粉加入30倍水，在95 ℃条件下浸提2 h，5 000 r/min 离心10 min，得一次浸提液，再加入适量的水浸提1 h，离心得二次浸提液，合并两次浸提的上清液备用;然后将浸出液浓缩至多糖接近饱和状态，加入无水乙醇（多糖∶无水乙醇= 1∶3），并搅拌;随着乙醇加入量的增加，有白色丝状物析出，即为粗多糖，静置2 h后多糖基本沉于容器底部，沉淀用蒸馏水溶解，定容待测。

1.3  检测方法与指标

1.3.1  样品含水量的测定  样品水分含量参照 GB 5009.3-2016测定。

1.3.2  水分比、干基含水率和失水速率  水分比、干基含水率和失水速率如下所示。

式中，MR为水分比;Mt为物料t时刻对应的含水率（干基），%;Me为平衡含水率（干基），%;Mo为初始含水率（干基），%;W为干基含水率，%;mt为t时刻对应的物料质量，g;mg为绝干时物料质量，g;Dr为失水速率，g/min;△M为相邻两次测量的失水质量，g;△T为相邻两次测量的时间间隔，min。

1.3.3  复水比的测定[14]  称取干燥后的银耳样品，在40 ℃的恒温条件下复水，每隔5 min取出银耳，沥干5 min，并用吸水纸拭干银耳表面水分，称重。继续复水，5 min后再进行称重，重复操作至银耳吸水呈饱和状态。每组试验重复3次，结果取平均值。银耳复水比的计算公式：

R=M2/M1

式中，R为复水比;M1为银耳复水前质量;M2为银耳复水后质量。

1.3.4  银耳多糖的测定

1）标准曲线溶液的配制。精确称取经干燥的标准葡萄糖20 mg，用500 mL蒸馏水定容，分别吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mL，各以蒸馏水补至2.0 mL，然后加入6%苯酚溶液1.0 mL，再迅速加入浓硫酸5.0 mL，显色后在冷水中冷却，在波长490 nm处测定吸光度，以蒸馏水代替糖溶液作空白对照。

2）样品测定。吸取样品液1.0 mL按上述步骤操作，测吸光度，以标准曲线计算多糖质量[15]。多糖占银耳子实体干重的百分比。

1.3.5  干燥曲线和失水速率曲线的绘制  在干燥前，检测银耳的干基含水率，即为红外干燥的初始含水率;在试验中，每隔一定时间称量样品，得出银耳干基含水率随干燥时间变化的干燥曲线和失水速率随干燥时间变化的失水速率曲线。

1.3.6  数据分析  应用SPSS软件对试验数据进行处理并分析。

2  结果与分析

2.1  银耳的干燥特性

2.1.1  干燥温度对鲜银耳干燥特性的影响  在不同温度下进行鲜银耳干燥，物料的干燥曲线及失水速率曲线如图1所示。图1a显示，随着时间的延长，银耳中的水分不断减少，干燥温度对鲜银耳的干燥速率影响较大，干燥温度越高干燥速率越快，其所需的干燥时间也就越短。鲜银耳干燥60 min时，其干基含水率在干燥温度60、70、80和90 ℃下分别为116.11%、109.43%、65.66%和37.00%;而如果要使银耳干基含水率≤15%，干燥温度为60、70、80和90 ℃时，则分别需要115、105、95和75 min。干燥温度为90 ℃时，达到预期干基含水率≤15%所需的时间与60 ℃ 时相比缩短40 min，与70、80 ℃相比分别缩短30、20 min。由图1b可知，银耳红外干燥过程可以分为升速干燥阶段和降速干燥阶段两个阶段，基本符合传统的干燥速率曲线变化规律。干燥温度越高，进入降速干燥阶段越快。将不同干燥温度的干制品进行对比，发现温度越高越易出现中心焦化现象，因此，干燥过程中温度不宜过高。

2.1.2  初始含水率对鲜银耳干燥特性的影响  在不同初始含水率下进行鲜银耳干燥，物料的干燥曲线及失水速率曲线如图2所示。由图2a可见，在辐照距离及干燥溫度均恒定的条件下，预干燥（热风）处理后的鲜银耳，其初始含水率越低，干燥时需要蒸发的水分越少，从而干燥所需的时间就越短。由图2b可知，初始含水率对银耳的近红外干燥过程有显著的影响，初始含水率越大，降速阶段的干燥时间明显增加。可能原因是初始含水率越高，银耳吸收的红外辐照能越多，水分蒸发越多，进入降速阶段的含水率仍较高，干燥速率缓慢降低，降速干燥阶段时间的增加便延长了整个干燥时间;反之，初始含水率越低，损耗介电常数降低，吸收的红外辐照能少，最大干燥速率较低。随着水分不断蒸发，银耳吸收的红外辐照能更少，降速干燥的时间很短。从试验结果中还发现，经预干燥后的银耳初始含水率越低，干燥后的样品越易吸潮，回软现象明显，这可能是由于预干燥后物料的水分分布不均匀所致。

2.1.3  辐照距离对鲜银耳干燥特性的影响  在不同辐照距离下进行鲜银耳干燥，物料的干燥曲线及失水速率曲线如图3所示。由图3可以看出，在银耳干燥过程中，在本试验设置的参数范围内，辐照距离对干燥曲线的影响不大。辐照距离越小，失水速率越快。辐照距离过大时，辐射不集中，所以干燥较慢;而距离减小时，干燥速度加快，但会增加干燥的不均匀性，中间的物料比较容易烤糊，而周围的物料干燥较慢。

2.2  不同处理方式对复水比的影响

干制品的复水性指干制品吸回水分的程度，是衡量干制品品质的重要指标，其干燥质量主要受干燥方法和干燥条件的影响。本试验以银耳干燥后复水比作为衡量干燥效果的指标，试验结果如图4所示。由图4可知，温度、初始含水率、辐照距离均对复水比有不同程度的影响，其中温度对复水比的影响最大，温度为60 ℃和90 ℃时，复水比相差较大，其原因可能是银耳中含有大量的胶质，高温干燥促使银耳形成相对致密的组织结构，从而使得银耳复水速度逐渐降低;银耳经热风干燥预处理对其复水比也产生不同程度影响，热风干燥处理后的初始含水率越低其复水性越好，这是由于热风干燥温度较低。产生上述结果的原因可能是辐照距离越小、温度越高干燥速率越快，干燥后结构组织越致密，其复水比越小;热风预干燥后，初始含水率越低其干燥至终点时所需干燥时间越短，其复水比越大，经热风预干燥可以提高银耳红外干燥的复水性。

2.3  不同处理方式对银耳多糖的影响

研究表明，銀耳多糖是银耳的精华和主要有效营养物质[16，17]，特别是其中的酸性多糖和多数的药理活性都密切相关，如可提高机体免疫力、抗血栓形成、抗衰老、抗突变、降血糖血脂、清除自由基、抑制肿瘤等[18，19]。因此本研究选取银耳多糖含量做为品质评价指标，通过不同干燥温度、初始含水率、辐照距离的试验处理，其处理条件如表1所示，结果如图5所示。从图5可以看出，干制后银耳多糖的含量随着温度的升高而降低，即随红外辐照强度的增强而降低，其产生的原因可能是辐照强度越大干燥室内温度越高，银耳多糖降解的越多，部分降解成低聚糖吸收红外辐射而熔化;初始含水率对银耳多糖含量也有一定的影响，初始含水率越高，烘干至终点时所需干燥时间越长，银耳多糖含量越低;银耳多糖含量随辐照距离的缩短而降低，可能是辐照距离越近银耳吸收外界环境的热量越快，银耳多糖降解也越快。

3  结论

红外干燥温度和初始含水率对银耳的干燥速率影响很大，干燥温度越高、初始含水率越低干燥速度越快，当温度过高时，银耳易出现焦化现象从而影响银耳质量;干燥温度及辐照距离对银耳多糖含量的影响较大，银耳多糖在单位时间内吸收较多能量时易降解熔化。通过合理调节红外干燥温度、物料初始含水率，可使银耳在适宜的温度下进行干燥，以降低银耳营养成分的损失，从而提高银耳质量。目前红外干燥银耳的研究报道较少，红外干燥对银耳的各项品质质量如收缩率、蛋白质含量等需进一步研究。

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