金针菇加工副产物干燥制粉技术研究

 周萍术，李新胜，马超，张明，古静燕，王朝川

 中华全国供销合作总社济南果品研究院（济南250014）

摘要通过变温压差膨化技术，对金针菇加工副产物进行干燥制粉技术研究，以提高金针菇加工副产物的利用率。以含水量和感官品质为输出指标，分别选取了膨化温度、抽空干燥温度和抽空干燥时间3个因素，进行L9(34)的正交设计，确定了变温压差膨化最佳条件。结果显示，变温压差膨化的最佳温度为100℃，抽空干燥温度为70 ℃,抽空时间为4 h，并通过超微粉碎技术制备金针菇粉。在此条件下，制得的金针菇粉含水量为3.6%，且菇香味浓，色泽保持较好。

关键词金针菇；加工副产物；干燥：制粉

 金针菇(Flammulina velutipes( Fr.) Sing.)是我国著名的药食兼用类真菌，学名为毛柄金线菌，具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、延长寿命等多种活性作用。

  据统计，2014年全国平均日产金针菇2 600 t以上，年产金针菇总量93.6万t。金针菇加工过程中产生大量菇根、菌盖、畸形菇和劣质菇等加工副产物。厂家为提高金针菇商品质量，在金针菇采摘后的商品化处理阶段要对基部菇柄实行鲜切，以去掉老化的菇根。老化菇根部分的质量占金针菇子实体总质量的10%~15%，由于老化菇根口感较差、纤维素含量较多、难于嚼碎而被厂家废弃，全国每天平均废弃金针菇菇根260～390 t，年废弃产金针菇菇根9.36～14.04万t．丢弃的菇根不仅造成环境的污染，而且导致资源的极大浪费。而现有的菇根粉制备技术仍然没有解决原有金针菇菇根口感较差、味道不正的技术难题，试验金针菇加工副产物的菇根为原料，通过变温压差干燥技术，制备菇香味浓、高活性、高附加值的金针菇菇根粉，以寻求食用菌加工副产物综合利用新途径。

1  材料与方法

1.1材料与仪器

  金针菇菇根：高密市惠德农产品有限公司。

  WZJ-6BI型振动式药物超微粉碎机：济南倍力粉技术工程有限公司；QDPH 1000-4型果蔬膨化设备：天津市勤德新材料科技有限公司；FW 100型高速万能粉碎机：天津泰斯特仪器有限公司；TD 50002电子天平：天津天马衡基仪器有限公司；DGG 9000型电热鼓风干燥箱：上海森信实验仪器公司。

1.2试验方法

1.2.1  金针菇菇根变温压差膨化干燥工艺

 1)将金针菇菇根放入膨化设备的膨化罐中，金针菇菇根的放入量以体积比计是膨化罐容积的20%，密封膨化罐。

 2)对膨化罐内的金针菇菇根进行加热增压处理，使膨化罐内温度高，压力上升至0.2 MPa时，保持10min．当温度和压力稳定时，对膨化设备的真空罐抽真空，抽真空至真空罐压力为-0.1 MPa时，打开膨化罐与真空罐之间的阀门，膨化罐内的温度、压力瞬间降低，使金针菇菇根迅速干燥膨化。

 3)膨化完成后进入干燥过程，膨化罐内金针菇菇根温度达到时，保持膨化罐与真空罐之间的阀门开启状态，对膨化罐内的金针菇菇根进行抽湿干燥；抽湿干燥步骤为：先关闭膨化罐罐顶的回气阀门，保持膨化罐和真空罐之间的阀门开启状态，打开真空泵，膨化罐内以及金针菇菇根内的气体进入真空罐，然后通过空气压缩机、罗茨泵将真空罐内的气体抽出，重复上述步骤3次。

 4)随着抽湿干燥的进行，膨化罐内温度降低，当膨化罐内金针菇菇根温度降至25qC~30℃，膨化罐恢复至常压后，打开膨化罐取出金针菇菇根。

1.2.2金针菇菇根变温压差膨化干燥工艺优化

 以金针菇菇根的含水量和外观品质为输出指标，分别选取膨化温度、抽空干燥温度和抽空干燥时间3个因素，进行L9(33)的正交设计，优选最佳工艺，并进行验证试验。正交设计各因素水平如表1所示。

1.2.3超微粉碎

 取出压力罐中已膨化、干燥的金针菇脚料，送入振动式超微粉碎机进行超微粉碎，5 min后取出金针菇样品。

1.2.4扫描电子显微镜观察

 通过扫描电镜，对已膨化和超微粉碎的原料进行观察。

1.2.5含水率的测定

 利用直接干燥法进行测定，称取10.0 g粉放入干燥铁盘中再放入干燥箱中，温度控制在80℃～90℃，干燥至恒重，即相隔1h，取出称重，质量损失小于1～3 mg作为恒重的标准。

1.2.6粗多糖含量测定

  按照“NYT 676-2008食用菌中粗多糖含量的测定”中方法测定金针菇菇根膨化干燥微粉后粗多糖的含量。

1.2.7重金属含量测定

 根据“GB 5009.12-2010食品中铅的测定” “GB/T 5009.11-2003会品中总砷及无机砷的测定”“GB/T5009.17-2003食品中总汞及有机汞的测定”测定金针菇菇根膨化干燥微粉中重金属铅、砷、汞的含量。

2结果与分析

2.1变温压差膨化干燥多因素正交试验结果分析

 结果表明，通过选定膨化温度(A)、抽空干燥温度(B)和抽空时间(C)3个因素，停滞时间为10 min，膨化压力为0.2 M Pa的条件下进行膨化，测定了金针菇膨化后的含水率，运用Sp SS软件对结果进行统计分析，如表2和表3所示。

根据极差R的大小，可以判断各因素对试验指标的影响主次。比较各R值大小，可见含水量指标Rc>RB>RA，即抽空时间对金针菇变温压差膨化干燥影响最大。

 以含水量为指标，可观察到kA1，kA2和kA3不相等，说明A因素的变动对试验结果产生了影响，kA2>kA1>kA3，为得到含水量较低的产品，因此可断定A3为A因素的优水平。同理，可以计算并确定B2、C3分别为B、C因素的优水平。3个因素的优水平组合A3B3C3为影响含水量指标的最优水平组合，即膨化温度100℃，抽空干燥温度70℃，抽空时间4h。

 综合分析极差及方差分析结果，确定A3B3C3为最优水平组合，即在膨化温度100℃，抽空干燥温度70℃，抽空时间4h的条件下，进行金针菇菇根的膨化干燥试验。

2.2验证试验

 根据最佳工艺进行3次验证试验的结果表明，在此条件下，金针菇的含水量为3.6%。验证结果与正交试验结果基本一致，表明该工艺稳定可行。

2.3膨化制粉后金针菇组织结构图

  金针菇菇根经过变温压差膨化、超微粉碎后组织结构，如图1~图3所示。对金针菇菇根通过膨化处理，加热增压时，金针菇菇根处于一个加热的状态，水分子运动加剧，压力上升后，在高温高压下剧烈膨胀，细胞组织产生微观裂纹，细胞组织破碎．真空罐与膨化罐之间的压力差较大，由于膨化罐瞬间的降温降压，原料内部的水分瞬间蒸发，充分干燥，原料熟化，从而促使原料内含物更易溶出，金针菇菇根原有的腥味、不愉快的生鲜味去除，使菇香味散发出来，处理后的金针菇菇根的组织细胞结构被打破，使其质地疏松，硬度下降。

2.4金针菇菇根膨化干燥制粉后的粗多糖、重金属含量

  金针菇菇根膨化干燥制粉后，粗多糖含量为

10.25%，重金属含量结果如表4所示，且重金属含量远远低于食品安全国家标准“GB 2762食品中污染物限量”中食用菌及其制品的限量标准。

3结论

 以金针菇加工副产物的菇根为原料，确定变温压差膨化干燥生产工艺，结合超微粉碎进行干燥制粉研究，经过电镜扫描结果显示膨化后金针菇结构疏松，菇香味浓，多糖溶出量较高，由于膨化超微粉碎后的粉体已经熟化，分散性、稳定性和溶解性提高，更易于人体吸收；通过对金针菇加工副产物加以开发利用，可减少资源浪费和环境污染，变废为宝，生产过程低耗能、无排放，无污染，可用于健康营养作用的食品或食品配料，适宜于添加到小麦面粉、汤料中做配料，也可制备复合营养片剂、颗粒剂，起到强化营养、健身，提高食用菌资源的利用率。