即食杏鮑菇熱風(fēng)-真空聯(lián)合干燥工藝優(yōu)化
為了充分利用工廠化栽培杏鮑菇加工副產(chǎn)物(菇頭),對(duì)其進(jìn)行聯(lián)合干燥開發(fā)成即食杏鮑菇休閑產(chǎn)品。選取干燥速率、感官評(píng)分、色澤明亮度和硬度的綜合值為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用三因素二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)優(yōu)化即食杏鮑菇生產(chǎn)中熱風(fēng)-真空聯(lián)合干燥工藝參數(shù),同時(shí)與熱風(fēng)干燥(60℃)、真空干燥(−0.09 MPa,60℃)產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析結(jié)果表明:熱風(fēng)干燥溫度和真空干燥溫度對(duì)即食杏鮑菇干燥過程影響極顯著(P<0.01),熱風(fēng)時(shí)間影響顯著(P<0.05),影響因素主次順序依次為真空干燥溫度、熱風(fēng)干燥溫度和時(shí)間,確定的最佳工藝條件為:先熱風(fēng)干燥(60℃,20 min)(轉(zhuǎn)換點(diǎn)濕基含水率≤78%),后真空干燥(55℃,−0.09 MPa);聯(lián)合干燥即食杏鮑菇休閑產(chǎn)品的品質(zhì)優(yōu)于熱風(fēng)干燥和真空干燥產(chǎn)品的品質(zhì),能耗比真空干燥減少57%,但高于熱風(fēng)干燥。研究為實(shí)現(xiàn)工廠化栽培杏鮑菇副產(chǎn)物的資源化利用提供了參考。
引言
杏鮑菇(Pleurotus eryngii(DC.ex Fr.)QueL.),別名雪茸,屬口蘑科側(cè)耳屬;菌肉肥厚,質(zhì)地脆嫩,具有杏仁清香和鮑魚口感,較適合加工和烹調(diào),極受消費(fèi)者青睞;有降血脂、增強(qiáng)機(jī)體免疫力功效,是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦的新型食用菌。
目前除鮮食外,杏鮑菇還被加工成灌腸、脆片、鮑菇醬、菇脯、軟罐頭等食品。工廠化生產(chǎn)杏鮑菇加工副產(chǎn)物約占總產(chǎn)量的20%,主要是菇頭,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與商品菇差異不大,用其加工即食杏鮑菇,可提高資源利用率。干燥是即食杏鮑菇加工中的重要技術(shù)過程,干燥工藝直接關(guān)系到即食杏鮑菇產(chǎn)品的口感品質(zhì)和貯藏穩(wěn)定性。熱風(fēng)干燥產(chǎn)品皺縮度大,易褐變,營(yíng)養(yǎng)成分損失嚴(yán)重;真空干燥速率慢,排濕困難,設(shè)備干燥負(fù)荷大。聯(lián)合干燥技術(shù)是目前干燥技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一,是結(jié)合各種干燥方式特點(diǎn),將6 種或多種干燥方式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),進(jìn)行分階段干燥的一種復(fù)合技術(shù),具有最大程度保留物料原有的品質(zhì)和色澤的特點(diǎn)。熱風(fēng)-真空聯(lián)合干燥是根據(jù)物料在不同干燥階段含水量及組織結(jié)構(gòu)等特性的變化情況,使用最少的干燥時(shí)間,以最低的能耗進(jìn)行高質(zhì)量的干燥,對(duì)單一的熱風(fēng)和真空干燥方式不足進(jìn)行了有效的改善,目前已用在胡蘿卜渣、蘋果片、蘋果干燥中,但未見應(yīng)用于即食杏鮑菇加工的研究報(bào)道。本文利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化熱風(fēng)-真空聯(lián)合干燥即食杏鮑菇工藝參數(shù),并建立動(dòng)力學(xué)模型,以期掌握其干燥規(guī)律,同時(shí)與單獨(dú)熱風(fēng)、單獨(dú)真空干燥產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,為即食杏鮑菇生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
1、材料與方法
1.1、儀器與設(shè)備
GDHS-2005A 型真空干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);KwS-SAE 型熱風(fēng)干燥箱(寧波自動(dòng)化儀表廠);ADCI 系列全自動(dòng)色差計(jì)(北京辰泰克公司);EZ TEST 型食品質(zhì)構(gòu)儀(日本島津公司);MB35 型快速水分測(cè)定儀(奧豪斯(上海)有限公司)。
1.2、試驗(yàn)方法
1.2.1、工藝流程
杏鮑菇菇頭→分切(厚度0.6~0.8 cm)→燙漂(100℃,10 min)→調(diào)味(食鹽、白砂糖、5’-呈味核苷酸二鈉等)→干燥→真空包裝→殺菌→產(chǎn)品。
1.2.2、聯(lián)合試驗(yàn)固定參數(shù)的確定
影響即食杏鮑菇熱風(fēng)-真空聯(lián)合干燥產(chǎn)品品質(zhì)的因素很多,主要有熱風(fēng)干燥溫度、風(fēng)速、時(shí)間(與轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水率意義相同)和真空干燥真空度、溫度和杏鮑菇切片厚度、裝載量等參數(shù)。通過觀察和試驗(yàn),同時(shí)采用比較分析方法,依據(jù)不同干燥階段特征不同、對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響和實(shí)際生產(chǎn)情況,固定部分因素,重點(diǎn)研究其他主要影響因素。
由預(yù)試驗(yàn)可知,即食杏鮑菇熱風(fēng)干燥風(fēng)速對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響較小,所以試驗(yàn)選取風(fēng)速為0.5 m/s。真空度越高干燥速度越快,因此選用最大真空度(−0.09 MPa)以加速物料干制。即食杏鮑菇切片厚度對(duì)干燥影響極大,綜合考慮調(diào)味和干燥2 個(gè)工藝選擇切片厚度為0.6~0.8 cm。裝載量影響干燥效率,考慮到生產(chǎn)中干燥設(shè)備與試驗(yàn)設(shè)備的差異,固定裝載量為100 g 進(jìn)行研究。由此確定熱風(fēng)干燥溫度、熱風(fēng)干燥時(shí)間和真空干燥溫度3 個(gè)因素作為聯(lián)合試驗(yàn)的單因素。
1.2.3、因素的0 水平確定方法
采用單因素法確定主要影響因素(熱風(fēng)干燥溫度、熱風(fēng)干燥時(shí)間、真空干燥溫度)的零水平。固定杏鮑菇菇頭切片厚度0.6~0.8 cm、裝載量100 g,選擇熱風(fēng)風(fēng)速為0.5 m/s,真空度為−0.09 MPa,將產(chǎn)品干燥至最終含水率為71%~73%的條件下,分別研究不同熱風(fēng)干燥溫度(50℃、60℃、70℃、80℃)、不同熱風(fēng)干燥時(shí)間(10 min、20 min、40 min、60 min)和不同真空干燥溫度(50℃、60℃、70℃、80℃)對(duì)聯(lián)合干燥產(chǎn)品品質(zhì)的影響。
1.2.4、二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)
根據(jù)二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)理論,以干燥速率、感官評(píng)分、色澤明亮度和硬度的綜合值Y 為試驗(yàn)指標(biāo),選取熱風(fēng)干燥溫度(X1)、熱風(fēng)干燥時(shí)間(X2)、真空干燥溫度(X3)3 因素為自變量,利用響應(yīng)面分析法尋找即食杏鮑菇產(chǎn)品干燥綜合值與所選3 個(gè)因素之間的變化關(guān)系,從而優(yōu)化聯(lián)合干燥工藝參數(shù)。因素水平編碼見表1。
表1 試驗(yàn)因素水平及其編碼表
1.2.5、熱風(fēng)和真空干燥
調(diào)味后的杏鮑菇菇頭每份稱取100 g,均勻平鋪在托盤中,無(wú)疊加,分別進(jìn)行熱風(fēng)干燥(風(fēng)速0.5 m/s、溫度60℃)、真空干燥(真空度−0.09 MPa,溫度60℃),作為對(duì)照,測(cè)定菇頭的硬度、色澤及感官評(píng)分,并計(jì)算能耗。
4、結(jié)論
1)根據(jù)響應(yīng)面二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)理論進(jìn)行熱風(fēng)—真空聯(lián)合干燥的試驗(yàn)結(jié)果得出:真空溫度對(duì)即食杏鮑菇聯(lián)合干燥工藝綜合值的影響最大,熱風(fēng)溫度次之,熱風(fēng)時(shí)間最小。
2)建立了熱風(fēng)—真空聯(lián)合干燥即食杏鮑菇工藝的綜合值與熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)時(shí)間、真空干燥溫度的二次多項(xiàng)式回歸模型,得到最佳工藝參數(shù)。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,熱風(fēng)風(fēng)速0.5 m/s,熱風(fēng)干燥溫度60℃下干燥20 min 后轉(zhuǎn)為真空干燥,在真空度−0.09 MPa、真空溫度55℃下干燥至71%~73%含水率,此時(shí)最大綜合值為0.590,相對(duì)誤差低于5%。實(shí)驗(yàn)值與理論值吻合,證明了該模型的合理可靠性。
3)聯(lián)合干燥與單一干燥比較,聯(lián)合干燥的即食杏鮑菇休閑產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu);干燥速率高于真空干燥,且能耗比真空干燥減少57%。