CN115119874B - 一种过热蒸汽与气体射流冲击干燥联合处理双孢菇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种过热蒸汽与气体射流冲击干燥联合处理双孢菇的方法，包括步骤：(1)双孢菇清洗、切片，切片的厚度为3～7mm；(2)将切好的双孢菇片均匀平铺为一层，进行过热蒸汽射流冲击烫漂；(3)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇片进行气体射流冲击干燥。本发明针对双孢菇易衰老、失水、褐变等特点，贮藏期短和干燥时间长、产品品质下降的问题，采用先以过热蒸汽烫漂，后以气体射流冲击干燥的联合处理方法，在保证双孢菇品质的前提下，显著缩短干燥时间，有效避免了化学预处理带来的化学残留安全问题。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种食用菌的加工方法及所得产物。
背景技术
双孢菇(Agaricusbisporus)因其担子上通常着生2个担孢子而得名，在分类上隶属真菌门，担子菌纲，无隔担子菌亚纲，伞菌目，蘑菇科，蘑菇属，在世界范围内广泛种植，是目前世界种植面积和消费量最大的食用菌之一。双孢菇具备较高的营养价值，其粗蛋白含量为37.86％，并含有17种氨基酸，被认为是一种蛋白质含量较高的优质食用菌。同时它含有丰富的膳食纤维、维生素C、D、B12等抗氧化物、叶酸及多酚类物质。双孢菇还是一种很好的矿物元素食物来源，含有K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu、P、Se等多种人类必须矿物元素，其中K,P,Zn,Cu的含量高于大部分蔬菜。双孢菇不仅营养丰富，还具有一定的降血糖、降血脂、抗氧化、免疫调节和抗肿瘤的特性。
双孢菇是我国食用菌产业的重要组成部分，产值位列食用菌产业的前茅。双孢菇表皮薄而多孔，呼吸率高，因此即便是无损伤的蘑菇也会在采收后几天内由于衰老、失水、腐蚀、褐变等原因而失去商业价值。通常在常温下，双孢菇子实体的货架期为三天；在冷藏条件下可以保存8-10天。双孢菇中含有较多的多酚氧化酶和酚类物质使得其容易发生酶促褐变，这对双孢菇的品质和商品价值有着显著的影响。此外，双孢菇在我国还面临着产品深加工不足、市场流通不畅的问题。干燥作为食用菌常用的贮藏方法，具有体积小、重量轻、可降低运输、加工、包装成本等优势。因此为了延长货架期、降低运输对双孢菇经济价值的损失，将干制技术有效应用于双孢菇对于实际生产有着重要的意义。目前，双孢菇的干制方法主要可以分为热风干燥、冷冻干燥、微波干燥和远红外干燥，这些方法在干制生产中存在有干燥时间长、成本高、干品质量不稳定、颜色劣变、营养损失等突出问题。
发明内容
为解决现有技术存在的不足之处，本发明提出一种过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥联合的方法，以解决现有技术中双孢菇干燥中所面临的干燥时间长、效率低、干燥品质差且不均匀的问题。即，本发明的第一个目的是提出一种过热蒸汽与气体干燥联合处理双孢菇的方法。
本发明的第二个目的是提出所述方法得到的双孢菇片。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种过热蒸汽与气体射流冲击干燥联合处理双孢菇的方法，包括步骤：
(1)双孢菇清洗、切片，切片的厚度为3～7mm；
(2)将切好的双孢菇片均匀平铺为一层，启动过热蒸汽发生器待其压力达到0.15-0.25MPa，进行过热蒸汽射流冲击烫漂，其中过热蒸汽温度为105～120℃，烫漂时间为15～35s；
(3)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇片进行气体射流冲击干燥，其中，干燥温度为35～65℃、干燥风速为3～12m/s；
本发明将过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥有机结合，充分发挥了过热蒸汽技术与气体射流冲击干燥各自优势，前期采用过热蒸汽技术进行烫漂预处理，过热蒸汽技术是指在一定压力(高压(500-2500kPa),常压或低压(9-20kPa))下，对饱和蒸汽再加热，使蒸汽的温度高于该压力下的饱和温度成为过热蒸汽，并将其直接通入处理室与物料直接接触进行热处理。由于过热蒸汽具有更高的传热传质效率，能够迅速使食品物料温度上升，进而提高处理效率，同时过热蒸汽处理食品物料时为无氧环境，可以减少发生氧化反应使食品品质下降，且处理后的蒸汽可以重复利用蒸发潜热而节约能源。后期采用气体射流冲击干燥的方式，气体射流冲击干燥是指将具有一定压力的加热气体通过喷嘴喷出，借助喷嘴产生的高速气流直接冲击物料表面而进行加热干燥的方法。由于喷嘴喷出的气流速度高、流程短，气流与物料表面之间的边界层非常薄，因此对流换热系数和干燥速度与传统的热风干燥技术相比均较高，对于提高干燥速率、改善干燥品质具有显著的效果。采用的过热蒸汽烫漂有利于缩短干燥时间，并避免由于酶促褐变导致的干燥过程中双孢菇的色泽劣变；由于气体射流冲击干燥技术显著提高水分迁移速率，特别是加快了物料内部温度向外扩散的速率，避免局部过热而影响干燥均匀度，提高了干燥效率、提高了双孢菇的品质。
其中，步骤(1)可用流水清洗掉表面的泥沙，使用纸巾吸干表面水分，放置至室温备用；
进一步地，步骤(1)中，所述的切片是顺双孢菇伞盖的生长方向切为厚度4.5～5.5mm的薄片。
本发明的一种优选技术方案为，步骤(2)中，所述过热蒸汽的湿度为10～40％，烫漂时间为15～25s。
进一步地，步骤(2)中，所述过热蒸汽温度为110℃以上，优选为110℃～120℃，蒸汽湿度为40％，烫漂时间为20s～25s，可达到排除酶促褐变对双孢菇切片表面色泽劣变的影响以及加快干燥进程的目的。
更进一步优选地，步骤(3)中，进行干燥的气体温度为40～50℃，干燥风速为3～5m/s。
其中，步骤(3)中，当双孢菇的湿基含水率降低至10～14％时停止气体射流冲击干燥。
进一步地，所述的过热蒸汽与气体干燥联合处理双孢菇的方法，还包括包装的步骤(4)：将步骤(3)干燥后的双孢菇片进行充氮包装。
本发明所述方法制得的双孢菇片。
所得的双孢菇片是需要复水，然后做菜吃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明针对双孢菇易衰老、失水、褐变等特点，贮藏期短和干燥时间长、产品品质下降的问题，采用先以过热蒸汽烫漂，后以气体射流冲击干燥的联合处理方法，在保证双孢菇品质的前提下，显著缩短干燥时间，有效避免化学预处理带来的化学残留安全问题；
(2)过热蒸汽射流冲击烫漂能够最大限度促使褐变酶的活性降低灭活，有效防止干燥过程中酶促褐变的发生及其对双孢菇切片表面色泽劣变的影响，同时提高双孢菇的失重率，加快干燥的进程。
(3)根据双孢菇的干燥特性采用气体射流冲击干燥，利用气体射流冲击干燥技术边界层薄和传热系数高的特点，不仅降低干燥时间和温度，而且保留了双孢菇原有的营养价值。干制后双孢菇的复水性显著提高，双孢菇干制品可直接包装储藏。本技术具有重要的应用前景和推广价值。
附图说明
图1为切片的双孢菇照片。
图2为过热蒸汽烫漂及气体射流冲击干燥试验装置结构简图。
图3为过热蒸汽与气体射流冲击喷嘴的原理图。
图中，1为过热蒸汽发生器，2为蒸汽阀门，3为电加热器，4为热风风机，5为干燥腔室，6为气体流通层，7为控制装置，8为双孢菇片，9为喷嘴，10为回风口。
图4为过热蒸汽烫漂及气体射流冲击干燥试验装置的喷嘴和回风口布置照片。
图5为不同干燥温度下双孢菇片L*值随干燥时间的变化曲线。
图6为不同干燥温度下双孢菇片绿/红值a*随干燥时间的变化曲线。
图7为不同干燥温度下双孢菇片的蓝/黄值b*随干燥时间的变化曲线。
图8为不同干燥温度下双孢菇片的色差值ΔE*随干燥时间的变化曲线。
图9为不同干燥温度下双孢菇干制切片的硬度。
图10为不同干燥风速下双孢菇干制切片的硬度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以下实施例仅用以详细说明本发明一种过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥联合的方法而非限制本发明。
如无特别说明，说明书中采用的技术手段均为本领域已知的技术手段。所用原料均可市购。
实施例中，进行过热蒸汽与气体射流冲击干燥联合处理的设备见图2，此设备包括过热蒸汽发生器1、电加热器3、热风风机4和干燥腔室5，过热蒸汽发生器1通过蒸汽管路、进风管道9连接于干燥腔室5，蒸汽管路上设置有蒸汽阀门2，进风管道9上设置有电加热器3。
干燥腔室5内设置有温度传感器和湿度传感器，各传感器、阀门均连接于控制装置7。
干燥腔室5内有水平布置的气体流通层6，气体流通层6上布置有喷嘴9和口径大于喷嘴的回风口10，喷嘴9和回风口10相间布置(参见图4)，双孢菇片8位于喷嘴的下方。气流的冲击路线参见图3。通过控制蒸汽和气体射流的产生，在本设备内进行过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥的联合处理。干燥腔室5和设备的蒸汽、气体管路为闭路循环。
对制得的双孢菇片，用两种复水条件检测，一种是室温25℃，一种是开水的温度100℃。双孢菇先进行烫漂处理，再进行干燥。获得干制品后，通过复水率衡量干制品的品质好坏，为评价和优化双孢菇的干燥工艺提供依据。利用公式(1)计算复水比RR(Rehydrationratio)
式中，Ww——双孢菇复水后的重量，g
Wd——双孢菇复水前的重量，g
实施例1
为了在后续干燥试验中排除酶促褐变对双孢菇切片表面色泽劣变的影响，通过预处理去除部分双孢菇片中一定的水分、缩短干燥的时间，选取过热蒸汽温度110℃或以上，蒸汽湿度40％，烫漂时间20s或以上有利于使物料中POD、PPO活性显著降低，达到排除酶促褐变对双孢菇切片表面色泽劣变的影响以及加快干燥进程的目的。具体地，本实施例提出一种过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥联合的方法，包括以下步骤：
(1)挑选新鲜、色白、表面完整无机械损伤、大小均匀、形状规整的双孢菇，双孢菇伞盖直径为5.0±0.5cm，质量为15.0±1.0g；
(2)用流水清洗掉表面的泥沙，使用纸巾吸干表面水分，放置至室温备用；
(3)将清洗沥干的双孢菇去柄，使用切片器顺双孢菇伞盖生长方向切为厚度均匀的5mm薄片(参见图1)；
(4)将切好的双孢菇在30cm×20cm的网状料盘上均匀平铺一层，启动过热蒸汽发生器待蒸汽的压力达到0.2MPa，进行过热蒸汽射流冲击烫漂，其中过热蒸汽温度为110℃，蒸汽湿度为15％，烫漂时间为40s；
(5)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇进行气体射流冲击干燥，其中，干燥温度为65℃、干燥风速为6m/s，当双孢菇的湿基含水率降低至12％时停止气体射流冲击干燥；
(6)将干燥后的双孢菇片进行充氮包装。
实施例2
本实施例提出一种过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥联合的方法，包括以下步骤：
(1)挑选新鲜、色白、表面完整无机械损伤、大小均匀、形状规整的双孢菇，双孢菇伞盖直径为5.0±0.5cm，质量为15.0±1.0g；
(2)用流水清洗掉表面的泥沙，使用纸巾吸干表面水分，放置至室温备用；
(3)将清洗沥干的双孢菇去柄，使用切片器顺双孢菇伞盖生长方向切为厚度均匀的5mm薄片；
(4)将切好的双孢菇在30cm×20cm的网状料盘上均匀平铺一层，启动过热蒸汽发生器待蒸汽的压力达到0.15MPa，进行过热蒸汽射流冲击烫漂，其中过热蒸汽温度为115℃，蒸汽湿度为40％，烫漂时间为20s；
(5)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇进行气体射流冲击干燥，其中，干燥温度为55℃、干燥风速为12m/s，当双孢菇的湿基含水率降低至12％时停止气体射流冲击干燥；
(6)将干燥后的双孢菇片进行充氮包装。
实施例3
本实施例提出一种过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥联合的方法，包括以下步骤：
(1)挑选新鲜、色白、表面完整无机械损伤、大小均匀、形状规整的双孢菇，双孢菇伞盖直径为5.0±0.5cm，质量为15.0±1.0g；
(2)用流水清洗掉表面的泥沙，使用纸巾吸干表面水分，放置至室温备用；
(3)将清洗沥干的双孢菇去柄，使用切片器顺双孢菇伞盖生长方向切为厚度均匀的5mm薄片；
(4)将切好的双孢菇在30cm×20cm的网状料盘上均匀平铺一层，启动过热蒸汽发生器待蒸汽的压力达到0.25MPa，进行过热蒸汽射流冲击烫漂，其中过热蒸汽温度为120℃，蒸汽湿度为40％，烫漂时间为20s；
(5)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇进行气体射流冲击干燥，其中，干燥温度为55℃、干燥风速为9m/s，当双孢菇的湿基含水率降低至12％时停止气体射流冲击干燥；
(6)将干燥后的双孢菇片进行充氮包装。
比较实施例1-3的处理结果，蒸汽温度120℃，蒸汽湿度40％的过热蒸汽射流冲击烫漂20s预处理操作可以使双孢菇的色泽与鲜切双孢菇无显著性差异，使双孢菇中PPO、POD酶活性显著降低，失重率可达46％，有利于缩短干燥时间，并避免由于酶促褐变导致的干燥过程中色泽劣变。所以后续试验都是用的这个温度、湿度和烫漂时间进行的。
实验例
本实验例是优化比较气体射流冲击干燥的条件，在过热蒸汽烫漂步骤，即步骤(1)至(4)与实施例3相同，步骤(5)为：
(5)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇进行气体射流冲击干燥，其中，干燥温度设置为35,45,55和65℃、干燥风速设置为3，6，9和12m/s，当双孢菇的湿基含水率降低至12％时停止气体射流冲击干燥。
对得到的双孢菇片检测色度和硬度，结果见图6至图10。其中图5至9，干燥温度35～65℃，风速是3m/s；图10的温度是45℃。关于产品的硬度，一般来说硬度越高，越有利于包装和运输。通过比较产品的颜色、硬度、时间，根据产品的色泽和硬度的指标，最后确定最佳的干燥温度是45℃，风速为3m/s。
当前通用的干燥方式为热风干燥，它是通过输出热风从而达到干燥的目的。该方法操作简便，易于控制，但是干燥时间长，产品易褐变，主要营养成分等损失严重(例如本课题组用热风干燥的方法干燥冬枣，达到国标要求的相应的干基含水量时，所需要的热风干燥时间为76小时)。而采用本发明过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥联合的方法，过热蒸汽处理只需要几十秒。在最低温度35℃下干燥，所需的时间最长，也只是需要3.5小时。
确定了过热蒸汽的条件后，然后做了不同温度(35，45，55，65℃)和不同风速(3，6，9，12m/s)的干燥实验。以下在示例的实施例4和5列出了具体步骤。
实施例4
本实施例提出一种过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥联合的方法，包括以下步骤：
(1)挑选新鲜、色白、表面完整无机械损伤、大小均匀、形状规整的双孢菇，双孢菇伞盖直径为5.0±0.5cm，质量为15.0±1.0g；
(2)用流水清洗掉表面的泥沙，使用纸巾吸干表面水分，放置至室温备用；
(3)将清洗沥干的双孢菇去柄，使用切片器顺双孢菇伞盖生长方向切为厚度均匀的5mm薄片；
(4)将切好的双孢菇在30cm×20cm的网状料盘上均匀平铺一层，启动过热蒸汽发生器待蒸汽的压力达到0.2MPa，进行过热蒸汽射流冲击烫漂，其中过热蒸汽温度为120℃，蒸汽湿度为40％，烫漂时间为20s；
(5)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇进行气体射流冲击干燥，其中，干燥温度为45℃、干燥风速为3m/s，当双孢菇的湿基含水率降低至12％时停止气体射流冲击干燥；
(6)将干燥后的双孢菇片进行充氮包装。
实施例5
本实施例提出一种过热蒸汽烫漂与气体射流冲击干燥联合的方法，包括以下步骤：
(1)挑选新鲜、色白、表面完整无机械损伤、大小均匀、形状规整的双孢菇，双孢菇伞盖直径为5.0±0.5cm，质量为15.0±1.0g；
(2)用流水清洗掉表面的泥沙，使用纸巾吸干表面水分，放置至室温备用；
(3)将清洗沥干的双孢菇去柄，使用切片器顺双孢菇伞盖生长方向切为厚度均匀的5mm薄片；
(4)将切好的双孢菇在30cm×20cm的网状料盘上均匀平铺一层，启动过热蒸汽发生器待蒸汽的压力达到0.2MPa，进行过热蒸汽射流冲击烫漂，其中过热蒸汽温度为120℃，蒸汽湿度为40％，烫漂时间为20s；
(5)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇进行气体射流冲击干燥，其中，干燥温度为45℃、干燥风速为6m/s，当双孢菇的湿基含水率降低至12％时停止气体射流冲击干燥；
(6)将干燥后的双孢菇片进行充氮包装。
讨论：
1.我们做了不同干燥条件下(温度35-65℃，风速3-12m/s)的双孢菇干制品的复水率，在25℃复水温度下其复水率为2.51至3.22。
2.对干燥风速3m/s、干燥温度45℃的双孢菇干制品而言，复水温度为25℃时，约在2.5h时达到平衡，平衡复水率为2.69±0.01；复水温度为100℃时，约在28min时达到平衡，平衡复水率为2.65±0.01，与25℃下平衡复水率无显著性差异。
3.最优条件确定为干燥风速3m/s、干燥温度45℃时，加工得到的双孢菇片的平衡复水率为2.65～2.69。
结果表明，采用本发明方法所需时间为2-4小时，干燥速度更快，双孢菇切片内外干燥均匀度好，工作效率高，卫生条件好，干燥后产品的复水性好、品质高且贮藏时间更长。
虽然，以上通过实施例对本发明进行了说明，但本领域技术人员应了解，在不偏离本发明精神和实质的前提下，对本发明所做的改进和变型，均应属于本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种过热蒸汽与气体射流冲击干燥联合处理双孢菇的方法，其特征在于，包括步骤：
(1)双孢菇清洗、切片，切片的厚度为3～7mm；
(2)将切好的双孢菇片均匀平铺为一层，启动过热蒸汽发生器待蒸汽的压力达到0.15～0.25MPa，进行过热蒸汽射流冲击烫漂，其中所述过热蒸汽温度为110℃～120℃，蒸汽湿度为40％，烫漂时间为20s～25s；
(3)将过热蒸汽烫漂预处理后的双孢菇片进行气体射流冲击干燥，其中，进行干燥的气体温度为40～50℃，干燥风速为3～5m/s；
其中，步骤(2)和步骤(3)在同一个设备中进行，铺放双孢菇片的腔室为惰性的无氧气氛环境；所述腔室和设备的蒸汽、气体管路为闭路循环。
2.根据权利要求1所述的过热蒸汽与气体射流冲击干燥联合处理双孢菇的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的切片是顺双孢菇伞盖的生长方向切为厚度4.5～5.5mm的薄片。
3.根据权利要求1所述的过热蒸汽与气体射流冲击干燥联合处理双孢菇的方法，其特征在于，步骤(3)中，当双孢菇的湿基含水率降低至10～14％时停止气体射流冲击干燥。
4.根据权利要求1～3任一项所述的过热蒸汽与气体射流冲击干燥联合处理双孢菇的方法，其特征在于，还包括包装的步骤(4)：将步骤(3)干燥后的双孢菇片进行充氮包装。
5.权利要求1～4任一项所述方法制得的双孢菇片。
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| 采用热管气体射流冲击技术干燥香菇;肖旭霖;高晓丽;李文峰;金欢欢;;食品与发酵工业(10);第106页第1-2段，3 结论 * |
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