六、高新技術在菇菌加工中的應用

1.熱泵干燥技術

據李云林、鄔建明等研究報道，熱泵是一種能從低溫熱源吸取熱量，并使其在較高溫度下作為有用熱能加以利用的熱能裝置。它能夠有效地利用環境熱源，因而成為能耗最低的加熱裝置。由于世界能源短缺，熱泵裝置能節省能源消耗的優點，受到廣泛的重視并被越來越多地應用于工農業生產之中。國內從20世紀90年代開始了在干燥作業中應用熱泵的嘗試，一些企業引進國外熱泵裝置干燥魚、青菜、水果、茶葉、糧食種子。直到現在，熱泵裝置才開始用來干燥香菇、美味牛肝菌等，取得了節約能源和提高質量的雙重效益。

RG-110型熱泵干燥機，就是一種應用閉式熱泵裝置的箱式干燥機。近年來應用于食用菌、蔬菜種子、中藥材、蔬菜等的干燥加工生產及試驗。本機結構簡單，熱泵裝置安裝在箱體的一側，除去必要的風道，余下的地方用來安放分層托盤，待干燥的物料均勻地攤放在托盤上。

在熱泵干燥中，物料中水分蒸發所需的熱量來自水蒸氣凝結時發出的熱量，整個干燥過程，無須對物料進行額外加熱。因而不必附加任何形式的發熱裝置，這使得熱泵干燥方法比別的干燥方法能夠降低能源消耗。這是熱泵干燥的主要特點。

和其它氣流干燥不同，熱泵干燥的另一個特點是它通過對氣流進行脫水來獲得介質的強載濕能力，所以能夠在常溫以下獲得強載濕能力的干燥空氣。這就使得干燥作業能夠在較低的溫度下進行，一般干燥溫度選擇在15～35℃的范圍內。在這樣低的干燥溫度下，可以有效地抑制待干燥物料中的細菌滋生；防止了蛋白質受熱變性，含糖物質受熱結焦，易熔物質受熱熔融，有生命的種子受熱失效以及物料個體的變形、變色和芳香類物質的逃逸等，這對于食用菇菌香菇、美味牛肝菌、羊肚菌的干燥，尤其具有重要意義。

另外熱泵干燥機都不需要加熱裝置，省去了鍋爐、熱風爐和電加熱器等發熱設備的建設和管理。箱體不需要加保溫層材料，節省了建設投資和生產費用。

熱泵干燥機是一種氣流干燥設備，氣流在箱體內循環，無廢氣煙氣排放，流出的露水是由露滴集合的清澈的蒸餾水，不會對環境造成任何污染；噪聲也只有60分貝，是一種環保型的干燥設備。它還可以在風機上安裝變頻調速器，方便地調控箱體內的氣流速度；通過調節冷凝器工質的流量大小，就可以實現干燥溫度的自動控制。

熱泵干燥在菇菌加工中的應用實例及效益：

（1）香菇的干燥　香菇的加工手段主要是干制，干香菇的含水率要求在13%以下。鮮活香菇的特點是水分含量高，一般在85%左右，蛋白質和各種營養成分含量豐富。采用蒸汽熱風或火力熱風式烘干設備干燥，因烘烤溫度較高（一般在40～70℃），烘房內上下溫度不均勻，干燥速度變化不易掌握。常使烘烤出來的香菇外形過分收縮，開裂變形，表面出現硬化結殼現象，手感硬而脆；同時在烘烤過程中香菇特有的清香氣味會逃逸，符合出口外銷標準的成品僅占10%左右。而用熱泵干燥機干燥的香菇，成品符合出口外銷標準的占60%以上；外形收縮均勻，不變形，菇形圓整，菇蓋顏色為深褐色，色澤悅目；菇褶為乳白色，條紋清晰不倒；氣味清香純正，不帶有煙味、焦味，深受日本市場歡迎。

（2）美味牛肝菌的干燥　美味牛肝菌又名白牛肝菌，在干制過程中不適宜高溫干燥。在高溫條件下，其外表會結膜變黑，影響內部水分向外滲透蒸發，因而不能得到干燥均勻的產品。攤曬干燥的不均勻，不能得到貯藏所要求的較低的含水量（12%），產品質量較差。用熱泵干燥機干燥白牛肝菌，產品干燥均勻，片面平整，不扭曲卷邊，顏色美觀，芳香氣味純正。

2.真空冷凍干燥

據姜延舟研究報道，以香菇為物料，采用真空冷凍干燥工藝，能最好地保存香菇的色、香、味、形等商品品質、營養成分；復水后，還原效果極佳。而且產品含水量低（≤5%），加工過程無污染，貯藏、運輸和銷售都很方便。隨著人們物質生活水平的提高，凍干的香菇越來越受到人們的喜愛，國際市場競爭力很強，深受港澳地區、東南亞、歐美人們的青睞，是出口創匯附加值極高的產品。

（1）凍干原理與實驗設備　真空冷凍干燥機的工作原理，是運用了物理學中的升華機理。首先分析物料的三相變化，找出了固-液-汽相三相平衡點，采用特定的控制條件，把物料所含的水分先凍結成冰，然后在低于三相點壓力的情況下對物料加熱，為其提供升華熱量，使物料中所含游離水由固相直接轉為汽相，再由解吸干燥除去部分結合水，從而達到低溫脫水干燥的目的。

這里介紹的是采用的撫順康源保鮮技術發展公司生產的LZG-06型真空冷凍干燥機。控制裝置和測試儀器主要有麥式真空計、溫度顯示儀、溫控儀、循檢儀、溫度計錄儀和共晶點測試儀等。真空冷凍干燥成套設備示意如圖2-1所示。

（2）凍干工藝

①凍干工藝流程。香菇原料→預處理→凍結→升華干燥→解吸干燥→出機→包裝→入庫。

②注意事項

a.預處理。新鮮香菇采摘后要進行防褐變處理，通常可進行漂燙，或在檸檬酸或亞硫酸鈉稀溶液中浸泡2分鐘，然后瀝干切片。

b.在香菇進行凍干前，通常先測定香菇的共晶點、共融點。本試驗采用電阻測量裝置來測定香菇的共晶點和共融點。開啟前箱冷凍電磁閥，啟動壓縮機Ⅰ，香菇溫度下降，當溫度降至-22℃左右，電阻值突然增大，此時為共晶點溫度，表示香菇水分幾乎全部凍結為冰之后，給電熱管通電，當溫度上升到-18℃左右，電阻值突然減小，此時為香菇的共融點。

c.凍結。凍結速度不同會產生不同粒度的冰晶，而直接影響升華干燥速度和風味物質的保留。因此凍結速度是一個較重要的工藝參數。試驗表明，香菇平均凍結速度為1℃/分鐘左右，凍結時間約為90分鐘，凍結終了溫度在-30℃左右，確保無液體存在；否則，干燥過程中會出現營養流失、體積縮小等不良現象。

d.升華干燥。啟動真空泵，將箱體壓力抽至30～60帕左右，然后啟動管道泵，對前箱板層加熱，提供升華潛熱。但加熱不能太快或過量，否則香菇溫度過高，超過共融點，冰晶融化，會影響質量。所以，香菇料溫在-25～-20℃之間，時間約為4～5小時。

e.解吸干燥。升華干燥后，香菇中仍含有少部分的結合水，較牢固。所以必須提高溫度，才能達到產品所要求的水分含量。料溫由-20℃升到45℃左右，最后壓力10帕左右。當料溫與板層溫度趨于一致，干燥過程即可結束，時間為8～9小時。

f.包裝。因干菇含水量極低，易吸潮，所以出機后應及時真空包裝或充氮氣包裝。

g.理化指標的測定和分析。凍干香菇和傳統干燥香菇營養成分含量和感官指標見表2-9、表2-10。

（3）結果分析　根據含水量，可計算出傳統干燥香菇的出干比為10∶1，凍干香菇的出干比為11∶1。

根據復水重量，可計算出傳統干燥香菇和凍干香菇的復水率分別為47.8%、87.2%。

（4）結論　真空冷凍干燥技術是一種最好保持食品色、香、味、形及營養成分的高新技術。雖然凍干設備造價較高，加工能耗也較高，但其銷售費用和貯藏費用都比冷凍、罐藏類產品低，而且凍干食品不含任何防腐劑，保持了食品的純天然性。在人們十分注重食用無污染、純天然、營養價值高的綠色食品的今天，凍干食品有很強的競爭力。只要選擇好產品，加上多種產品搭配生產，其經濟效益十分可觀。