【摘 要】
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香菇是一种食药同源食用菌,其味道鲜美,富含氨基酸和蛋白质,营养价值高,被称为“菇中之王”。新鲜香菇因含水率高,其有机物易被内源酶和环境微生物分解,导致腐败变质,严重降低了香菇的食用品质。通常将香菇干燥以延长其保质期,而干燥过程中会导致香菇的物理和化学性质发生变化。因此,适宜的干燥条件对保持香菇的食用品质至关重要。超声波技术是一种高效、安全的绿色食品加工技术。将超声波技术与微波真空干燥(MVD)技术
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香菇是一种食药同源食用菌,其味道鲜美,富含氨基酸和蛋白质,营养价值高,被称为“菇中之王”。新鲜香菇因含水率高,其有机物易被内源酶和环境微生物分解,导致腐败变质,严重降低了香菇的食用品质。通常将香菇干燥以延长其保质期,而干燥过程中会导致香菇的物理和化学性质发生变化。因此,适宜的干燥条件对保持香菇的食用品质至关重要。超声波技术是一种高效、安全的绿色食品加工技术。将超声波技术与微波真空干燥(MVD)技术结合,可以缩短香菇干燥时间,最大限度保留干香菇的营养物质,以保持香菇原有的食用品质。本研究以新鲜香菇为原料,进行超声联合微波真空干燥试验,研究超声预处理后进行微波真空干燥(US+MVD)和空气超声联合微波真空干燥(USMVD)对香菇干燥特性、能耗及干制品品质的影响,建立干燥动力学模型;研究了不同干燥方式对香菇品质的影响,为获得高质量干香菇的绿色化生产提供理论支持和技术指导。其主要研究内容与结果如下:(1)通过采用不同超声功率进行USMVD干燥香菇,并研究其干燥特性,结果表明:超声波处理可以促进MVD处理香菇的传质。与MVD的干燥时间相比,US120MVD和US280MVD的干燥时间分别减少了30%和45%,干燥速率显著增加。随着超声波功率的增加,干燥时间逐渐减少。初始干燥速率迅速增加,然后逐渐降低。干燥速率呈钟形曲线趋势。(2)与MVD相比,在不同超声功率(120 W和280 W)下,采用US+MVD和USMVD方式干燥香菇,有效水分扩散率(Deff)分别从6.31%增加到12.61%和从18.92%增加到22.52%;超声作为预处理或空气超声联合微波真空干燥可以降低总能耗,US280MVD干燥香菇的耗电量最低,与MVD相比,总能耗降低了38.83%。而US280+MVD的总能耗仅比MVD低16.14%。通过核磁共振成像显示,香菇在干燥过程中水分从中心向表面扩散。与MVD相比,USMVD使香菇的Tg提高了45.12~58.92%。(3)采用热风干燥(HAD)、MVD、US+MVD和USMVD对香菇进行干燥。研究了4种干燥方法对香菇品质特性及显微结构的影响,结果表明,USMVD能降低香菇中总糖、总酚和总抗氧化剂的损失,提高麦角甾醇、挥发性含硫化合物和游离氨基酸的相对含量。扫描电镜观察发现,USMVD形成了均匀的网状多孔结构,可以更好地维持香菇营养物质的理想水平。(4)与MVD相比,加入超声波的应用可以提高香菇多糖的总蛋白含量,总蛋白的保留率在70.68%~93.48%之间。干燥处理后单糖组分未发生改变,但是摩尔含量出现差异。在不同的干燥方法处理下,发现US280MVD处理的糖含量高于HAD处理的糖含量。随着超声功率的升高,香菇多糖的分子量呈现逐渐降低的趋势,US120MVD的Mw为1.29×10~5g/mol和3.75×10~6g/mol,分子量分布系数为2.25和1.43。US280MVD的Mw为4.67×10~4g/mol和3.20×10~6g/mol,分子量分布系数为1.89和1.65,表明具有较好的均一性。经US+MVD和USMVD处理所得的香菇多糖表观粘度存在差异,超声功率越大,表观粘度越小,这一趋势与相对分子量趋势一致。本文的研究结果为香菇空气超声联合微波真空干燥生产提供了理论支持和技术指导,具有较高的实用价值和广阔的应用前景。
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