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 周萍術(shù)，李新勝，馬超，張明，古靜燕，王朝川

 中華全國(guó)供銷(xiāo)合作總社濟(jì)南果品研究院（濟(jì)南250014）

摘要通過(guò)變溫壓差膨化技術(shù)，對(duì)金針菇加工副產(chǎn)物進(jìn)行干燥制粉技術(shù)研究，以提高金針菇加工副產(chǎn)物的利用率。以含水量和感官品質(zhì)為輸出指標(biāo)，分別選取了膨化溫度、抽空干燥溫度和抽空干燥時(shí)間3個(gè)因素，進(jìn)行L9(34)的正交設(shè)計(jì)，確定了變溫壓差膨化最佳條件。結(jié)果顯示，變溫壓差膨化的最佳溫度為100℃，抽空干燥溫度為70 ℃,抽空時(shí)間為4 h，并通過(guò)超微粉碎技術(shù)制備金針菇粉。在此條件下，制得的金針菇粉含水量為3.6%，且菇香味濃，色澤保持較好。

關(guān)鍵詞金針菇；加工副產(chǎn)物；干燥：制粉

 金針菇(Flammulina velutipes( Fr.) Sing.)是我國(guó)著名的藥食兼用類(lèi)真菌，學(xué)名為毛柄金線菌，具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、延長(zhǎng)壽命等多種活性作用。

  據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年全國(guó)平均日產(chǎn)金針菇2 600 t以上，年產(chǎn)金針菇總量93.6萬(wàn)t。金針菇加工過(guò)程中產(chǎn)生大量菇根、菌蓋、畸形菇和劣質(zhì)菇等加工副產(chǎn)物。廠家為提高金針菇商品質(zhì)量，在金針菇采摘后的商品化處理階段要對(duì)基部菇柄實(shí)行鮮切，以去掉老化的菇根。老化菇根部分的質(zhì)量占金針菇子實(shí)體總質(zhì)量的10%~15%，由于老化菇根口感較差、纖維素含量較多、難于嚼碎而被廠家廢棄，全國(guó)每天平均廢棄金針菇菇根260～390 t，年廢棄產(chǎn)金針菇菇根9.36～14.04萬(wàn)t．丟棄的菇根不僅造成環(huán)境的污染，而且導(dǎo)致資源的極大浪費(fèi)。而現(xiàn)有的菇根粉制備技術(shù)仍然沒(méi)有解決原有金針菇菇根口感較差、味道不正的技術(shù)難題，試驗(yàn)金針菇加工副產(chǎn)物的菇根為原料，通過(guò)變溫壓差干燥技術(shù)，制備菇香味濃、高活性、高附加值的金針菇菇根粉，以尋求食用菌加工副產(chǎn)物綜合利用新途徑。

1  材料與方法

1.1材料與儀器

  金針菇菇根：高密市惠德農(nóng)產(chǎn)品有限公司。

  WZJ-6BI型振動(dòng)式藥物超微粉碎機(jī)：濟(jì)南倍力粉技術(shù)工程有限公司；QDPH 1000-4型果蔬膨化設(shè)備：天津市勤德新材料科技有限公司；FW 100型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：天津泰斯特儀器有限公司；TD 50002電子天平：天津天馬衡基儀器有限公司；DGG 9000型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海森信實(shí)驗(yàn)儀器公司。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1  金針菇菇根變溫壓差膨化干燥工藝

 1)將金針菇菇根放入膨化設(shè)備的膨化罐中，金針菇菇根的放入量以體積比計(jì)是膨化罐容積的20%，密封膨化罐。

 2)對(duì)膨化罐內(nèi)的金針菇菇根進(jìn)行加熱增壓處理，使膨化罐內(nèi)溫度高，壓力上升至0.2 MPa時(shí)，保持10min．當(dāng)溫度和壓力穩(wěn)定時(shí)，對(duì)膨化設(shè)備的真空罐抽真空，抽真空至真空罐壓力為-0.1 MPa時(shí)，打開(kāi)膨化罐與真空罐之間的閥門(mén)，膨化罐內(nèi)的溫度、壓力瞬間降低，使金針菇菇根迅速干燥膨化。

 3)膨化完成后進(jìn)入干燥過(guò)程，膨化罐內(nèi)金針菇菇根溫度達(dá)到時(shí)，保持膨化罐與真空罐之間的閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)，對(duì)膨化罐內(nèi)的金針菇菇根進(jìn)行抽濕干燥；抽濕干燥步驟為：先關(guān)閉膨化罐罐頂?shù)幕貧忾y門(mén)，保持膨化罐和真空罐之間的閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)，打開(kāi)真空泵，膨化罐內(nèi)以及金針菇菇根內(nèi)的氣體進(jìn)入真空罐，然后通過(guò)空氣壓縮機(jī)、羅茨泵將真空罐內(nèi)的氣體抽出，重復(fù)上述步驟3次。

 4)隨著抽濕干燥的進(jìn)行，膨化罐內(nèi)溫度降低，當(dāng)膨化罐內(nèi)金針菇菇根溫度降至25qC~30℃，膨化罐恢復(fù)至常壓后，打開(kāi)膨化罐取出金針菇菇根。

1.2.2金針菇菇根變溫壓差膨化干燥工藝優(yōu)化

 以金針菇菇根的含水量和外觀品質(zhì)為輸出指標(biāo)，分別選取膨化溫度、抽空干燥溫度和抽空干燥時(shí)間3個(gè)因素，進(jìn)行L9(33)的正交設(shè)計(jì)，優(yōu)選最佳工藝，并進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。正交設(shè)計(jì)各因素水平如表1所示。

1.2.3超微粉碎

 取出壓力罐中已膨化、干燥的金針菇腳料，送入振動(dòng)式超微粉碎機(jī)進(jìn)行超微粉碎，5 min后取出金針菇樣品。

1.2.4掃描電子顯微鏡觀察

 通過(guò)掃描電鏡，對(duì)已膨化和超微粉碎的原料進(jìn)行觀察。

1.2.5含水率的測(cè)定

 利用直接干燥法進(jìn)行測(cè)定，稱取10.0 g粉放入干燥鐵盤(pán)中再放入干燥箱中，溫度控制在80℃～90℃，干燥至恒重，即相隔1h，取出稱重，質(zhì)量損失小于1～3 mg作為恒重的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.6粗多糖含量測(cè)定

  按照“NYT 676-2008食用菌中粗多糖含量的測(cè)定”中方法測(cè)定金針菇菇根膨化干燥微粉后粗多糖的含量。

1.2.7重金屬含量測(cè)定

 根據(jù)“GB 5009.12-2010食品中鉛的測(cè)定” “GB/T 5009.11-2003會(huì)品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定”“GB/T5009.17-2003食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定”測(cè)定金針菇菇根膨化干燥微粉中重金屬鉛、砷、汞的含量。

2結(jié)果與分析

2.1變溫壓差膨化干燥多因素正交試驗(yàn)結(jié)果分析

 結(jié)果表明，通過(guò)選定膨化溫度(A)、抽空干燥溫度(B)和抽空時(shí)間(C)3個(gè)因素，停滯時(shí)間為10 min，膨化壓力為0.2 M Pa的條件下進(jìn)行膨化，測(cè)定了金針菇膨化后的含水率，運(yùn)用Sp SS軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如表2和表3所示。

根據(jù)極差R的大小，可以判斷各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響主次。比較各R值大小，可見(jiàn)含水量指標(biāo)Rc>RB>RA，即抽空時(shí)間對(duì)金針菇變溫壓差膨化干燥影響最大。

 以含水量為指標(biāo)，可觀察到kA1，kA2和kA3不相等，說(shuō)明A因素的變動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生了影響，kA2>kA1>kA3，為得到含水量較低的產(chǎn)品，因此可斷定A3為A因素的優(yōu)水平。同理，可以計(jì)算并確定B2、C3分別為B、C因素的優(yōu)水平。3個(gè)因素的優(yōu)水平組合A3B3C3為影響含水量指標(biāo)的最優(yōu)水平組合，即膨化溫度100℃，抽空干燥溫度70℃，抽空時(shí)間4h。

 綜合分析極差及方差分析結(jié)果，確定A3B3C3為最優(yōu)水平組合，即在膨化溫度100℃，抽空干燥溫度70℃，抽空時(shí)間4h的條件下，進(jìn)行金針菇菇根的膨化干燥試驗(yàn)。

2.2驗(yàn)證試驗(yàn)

 根據(jù)最佳工藝進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果表明，在此條件下，金針菇的含水量為3.6%。驗(yàn)證結(jié)果與正交試驗(yàn)結(jié)果基本一致，表明該工藝穩(wěn)定可行。

2.3膨化制粉后金針菇組織結(jié)構(gòu)圖

  金針菇菇根經(jīng)過(guò)變溫壓差膨化、超微粉碎后組織結(jié)構(gòu)，如圖1~圖3所示。對(duì)金針菇菇根通過(guò)膨化處理，加熱增壓時(shí)，金針菇菇根處于一個(gè)加熱的狀態(tài)，水分子運(yùn)動(dòng)加劇，壓力上升后，在高溫高壓下劇烈膨脹，細(xì)胞組織產(chǎn)生微觀裂紋，細(xì)胞組織破碎．真空罐與膨化罐之間的壓力差較大，由于膨化罐瞬間的降溫降壓，原料內(nèi)部的水分瞬間蒸發(fā)，充分干燥，原料熟化，從而促使原料內(nèi)含物更易溶出，金針菇菇根原有的腥味、不愉快的生鮮味去除，使菇香味散發(fā)出來(lái)，處理后的金針菇菇根的組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)被打破，使其質(zhì)地疏松，硬度下降。

2.4金針菇菇根膨化干燥制粉后的粗多糖、重金屬含量

  金針菇菇根膨化干燥制粉后，粗多糖含量為

10.25%，重金屬含量結(jié)果如表4所示，且重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 2762食品中污染物限量”中食用菌及其制品的限量標(biāo)準(zhǔn)。

3結(jié)論

 以金針菇加工副產(chǎn)物的菇根為原料，確定變溫壓差膨化干燥生產(chǎn)工藝，結(jié)合超微粉碎進(jìn)行干燥制粉研究，經(jīng)過(guò)電鏡掃描結(jié)果顯示膨化后金針菇結(jié)構(gòu)疏松，菇香味濃，多糖溶出量較高，由于膨化超微粉碎后的粉體已經(jīng)熟化，分散性、穩(wěn)定性和溶解性提高，更易于人體吸收；通過(guò)對(duì)金針菇加工副產(chǎn)物加以開(kāi)發(fā)利用，可減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，變廢為寶，生產(chǎn)過(guò)程低耗能、無(wú)排放，無(wú)污染，可用于健康營(yíng)養(yǎng)作用的食品或食品配料，適宜于添加到小麥面粉、湯料中做配料，也可制備復(fù)合營(yíng)養(yǎng)片劑、顆粒劑，起到強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)、健身，提高食用菌資源的利用率。