六、高新技术在菇菌加工中的应用

1.热泵干燥技术

据李云林、邬建明等研究报道，热泵是一种能从低温热源吸取热量，并使其在较高温度下作为有用热能加以利用的热能装置。它能够有效地利用环境热源，因而成为能耗最低的加热装置。由于世界能源短缺，热泵装置能节省能源消耗的优点，受到广泛的重视并被越来越多地应用于工农业生产之中。国内从20世纪90年代开始了在干燥作业中应用热泵的尝试，一些企业引进国外热泵装置干燥鱼、青菜、水果、茶叶、粮食种子。直到现在，热泵装置才开始用来干燥香菇、美味牛肝菌等，取得了节约能源和提高质量的双重效益。

RG-110型热泵干燥机，就是一种应用闭式热泵装置的箱式干燥机。近年来应用于食用菌、蔬菜种子、中药材、蔬菜等的干燥加工生产及试验。本机结构简单，热泵装置安装在箱体的一侧，除去必要的风道，余下的地方用来安放分层托盘，待干燥的物料均匀地摊放在托盘上。

在热泵干燥中，物料中水分蒸发所需的热量来自水蒸气凝结时发出的热量，整个干燥过程，无须对物料进行额外加热。因而不必附加任何形式的发热装置，这使得热泵干燥方法比别的干燥方法能够降低能源消耗。这是热泵干燥的主要特点。

和其它气流干燥不同，热泵干燥的另一个特点是它通过对气流进行脱水来获得介质的强载湿能力，所以能够在常温以下获得强载湿能力的干燥空气。这就使得干燥作业能够在较低的温度下进行，一般干燥温度选择在15～35℃的范围内。在这样低的干燥温度下，可以有效地抑制待干燥物料中的细菌滋生；防止了蛋白质受热变性，含糖物质受热结焦，易熔物质受热熔融，有生命的种子受热失效以及物料个体的变形、变色和芳香类物质的逃逸等，这对于食用菇菌香菇、美味牛肝菌、羊肚菌的干燥，尤其具有重要意义。

另外热泵干燥机都不需要加热装置，省去了锅炉、热风炉和电加热器等发热设备的建设和管理。箱体不需要加保温层材料，节省了建设投资和生产费用。

热泵干燥机是一种气流干燥设备，气流在箱体内循环，无废气烟气排放，流出的露水是由露滴集合的清澈的蒸馏水，不会对环境造成任何污染；噪声也只有60分贝，是一种环保型的干燥设备。它还可以在风机上安装变频调速器，方便地调控箱体内的气流速度；通过调节冷凝器工质的流量大小，就可以实现干燥温度的自动控制。

热泵干燥在菇菌加工中的应用实例及效益：

（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。鲜活香菇的特点是水分含量高，一般在85%左右，蛋白质和各种营养成分含量丰富。采用蒸汽热风或火力热风式烘干设备干燥，因烘烤温度较高（一般在40～70℃），烘房内上下温度不均匀，干燥速度变化不易掌握。常使烘烤出来的香菇外形过分收缩，开裂变形，表面出现硬化结壳现象，手感硬而脆；同时在烘烤过程中香菇特有的清香气味会逃逸，符合出口外销标准的成品仅占10%左右。而用热泵干燥机干燥的香菇，成品符合出口外销标准的占60%以上；外形收缩均匀，不变形，菇形圆整，菇盖颜色为深褐色，色泽悦目；菇褶为乳白色，条纹清晰不倒；气味清香纯正，不带有烟味、焦味，深受日本市场欢迎。

（2）美味牛肝菌的干燥　美味牛肝菌又名白牛肝菌，在干制过程中不适宜高温干燥。在高温条件下，其外表会结膜变黑，影响内部水分向外渗透蒸发，因而不能得到干燥均匀的产品。摊晒干燥的不均匀，不能得到贮藏所要求的较低的含水量（12%），产品质量较差。用热泵干燥机干燥白牛肝菌，产品干燥均匀，片面平整，不扭曲卷边，颜色美观，芳香气味纯正。

2.真空冷冻干燥

据姜延舟研究报道，以香菇为物料，采用真空冷冻干燥工艺，能最好地保存香菇的色、香、味、形等商品品质、营养成分；复水后，还原效果极佳。而且产品含水量低（≤5%），加工过程无污染，贮藏、运输和销售都很方便。随着人们物质生活水平的提高，冻干的香菇越来越受到人们的喜爱，国际市场竞争力很强，深受港澳地区、东南亚、欧美人们的青睐，是出口创汇附加值极高的产品。

（1）冻干原理与实验设备　真空冷冻干燥机的工作原理，是运用了物理学中的升华机理。首先分析物料的三相变化，找出了固-液-汽相三相平衡点，采用特定的控制条件，把物料所含的水分先冻结成冰，然后在低于三相点压力的情况下对物料加热，为其提供升华热量，使物料中所含游离水由固相直接转为汽相，再由解吸干燥除去部分结合水，从而达到低温脱水干燥的目的。

这里介绍的是采用的抚顺康源保鲜技术发展公司生产的LZG-06型真空冷冻干燥机。控制装置和测试仪器主要有麦式真空计、温度显示仪、温控仪、循检仪、温度计录仪和共晶点测试仪等。真空冷冻干燥成套设备示意如图2-1所示。

（2）冻干工艺

①冻干工艺流程。香菇原料→预处理→冻结→升华干燥→解吸干燥→出机→包装→入库。

②注意事项

a.预处理。新鲜香菇采摘后要进行防褐变处理，通常可进行漂烫，或在柠檬酸或亚硫酸钠稀溶液中浸泡2分钟，然后沥干切片。

b.在香菇进行冻干前，通常先测定香菇的共晶点、共融点。本试验采用电阻测量装置来测定香菇的共晶点和共融点。开启前箱冷冻电磁阀，启动压缩机Ⅰ，香菇温度下降，当温度降至-22℃左右，电阻值突然增大，此时为共晶点温度，表示香菇水分几乎全部冻结为冰之后，给电热管通电，当温度上升到-18℃左右，电阻值突然减小，此时为香菇的共融点。

c.冻结。冻结速度不同会产生不同粒度的冰晶，而直接影响升华干燥速度和风味物质的保留。因此冻结速度是一个较重要的工艺参数。试验表明，香菇平均冻结速度为1℃/分钟左右，冻结时间约为90分钟，冻结终了温度在-30℃左右，确保无液体存在；否则，干燥过程中会出现营养流失、体积缩小等不良现象。

d.升华干燥。启动真空泵，将箱体压力抽至30～60帕左右，然后启动管道泵，对前箱板层加热，提供升华潜热。但加热不能太快或过量，否则香菇温度过高，超过共融点，冰晶融化，会影响质量。所以，香菇料温在-25～-20℃之间，时间约为4～5小时。

e.解吸干燥。升华干燥后，香菇中仍含有少部分的结合水，较牢固。所以必须提高温度，才能达到产品所要求的水分含量。料温由-20℃升到45℃左右，最后压力10帕左右。当料温与板层温度趋于一致，干燥过程即可结束，时间为8～9小时。

f.包装。因干菇含水量极低，易吸潮，所以出机后应及时真空包装或充氮气包装。

g.理化指标的测定和分析。冻干香菇和传统干燥香菇营养成分含量和感官指标见表2-9、表2-10。

（3）结果分析　根据含水量，可计算出传统干燥香菇的出干比为10∶1，冻干香菇的出干比为11∶1。

根据复水重量，可计算出传统干燥香菇和冻干香菇的复水率分别为47.8%、87.2%。

（4）结论　真空冷冻干燥技术是一种最好保持食品色、香、味、形及营养成分的高新技术。虽然冻干设备造价较高，加工能耗也较高，但其销售费用和贮藏费用都比冷冻、罐藏类产品低，而且冻干食品不含任何防腐剂，保持了食品的纯天然性。在人们十分注重食用无污染、纯天然、营养价值高的绿色食品的今天，冻干食品有很强的竞争力。只要选择好产品，加上多种产品搭配生产，其经济效益十分可观。