2019-04-16 13:53
中国食用菌占全球食用菌工厂化总产量的43%，栽培最多的是金针菇，其次依次为杏鲍菇、双孢菇、海鲜菇、香菇、蟹味菇等，且种类不断丰富。然而，生鲜食用菌含水量高达70%~95%，极易腐败变质，不耐贮藏。近年来，一些名优食用菌工厂化栽培技术日趋成熟，鲜菇产量高，但价格下滑严重，制约了食用菌产业的健康发展。干燥可降低食用菌含水率，抑制微生物生长繁殖和生物酶活性，且干品便于长期保存、运输和携带。本文就食用菌干燥前处理技术、干燥技术和研究现状及发展趋势进行了简要综述，以期为食用菌干燥产业的发展提供参考依据。
1 食用菌干燥前处理技术
1.1 热烫处理
热烫是农产品干燥前处理的方法之一，可软化原料组织，钝化酶活性，预防产品某些品质的破坏，提高干燥效果。所得干品可溶性蛋白质和糖含量较低，但收缩率和复水性与直接干燥差别不大。热烫多使用水蒸气或热水热烫，可防止食用菌产品某些品质的破坏，提高最终产品的可接受性，避免由于酶促反应造成的褐变和风味改变及功能特性的改变，还可影响食用菌热风干燥规律和复水特性等。
1.2 渗透脱水
渗透脱水是借助高渗透压溶液，除去原料中部分水分，抑制微生物生长，经渗透脱水的产品仍具有原料原有风味、色泽、质构及营养。热风干燥所得干菇灰分和碳水化合物含量较高；渗盐处理对干品成分组成影响显著（P＜0.05），且随盐浓度的提高，蛋白质、脂肪和纤维含量逐步降低，但灰分和碳水化合物含量升高。作为食用菌原料预处理技术，将渗透脱水与诸多干燥方法有机结合，可提高干燥速率、干品理化与感官品质，降低能耗及生产成本。如何精确控制渗透液浓度、回收利用渗透液，避免渗透期间的微生物污染等是制约渗透脱水应用与发展面临的主要问题。
1.3 超声波处理
超声波处理是应用超声波作为一种物理能量形式，可使介质粒子振动，产生超声空化效应，使原料组织产生一些微小孔道，可提高干燥速率、缩短干燥时间和降低能耗超声波可减少食用菌表面汽化阻力，促进内部水分扩散，提高干燥速率和干燥品质。如何有效提高超声能量在物料内部的传质速率和利用率，将超声处理与不同干燥技术组合使用是食用菌干燥的一个重要研究方向。
1.4 高压电场处理
高压电场技术是利用离子束与物料中水分子间的相互作用，使水分子由无规则运动转为沿电场强度增加的方向做定向运动，干燥过程中物料温度不升高，营养成分得以有效保留。高压电场辅助干燥技术是近年发展起来的一种新型干燥技术，其最大特点是被干燥物料不升温，可实现较低温度范围内（20 ℃~45 ℃）干燥，提高干品色、香、味和生物活性成分保留率，效果接近冷冻干燥，能耗与设备成本低于真空冷冻干燥，但干燥速率相对较慢。
2 食用菌干燥技术
食用菌常见干燥技术有太阳能干燥、电热鼓风干燥、流化床干燥、红外干燥、微波干燥、真空干燥、微波冷冻干燥、微波真空干燥和联合干燥等，不同干燥方法对产品品质影响不同。
2.1 太阳能干燥
太阳能干燥是以太阳能为能源，物料直接吸收太阳能或与太阳集热器加热的空气进行对流换热而获得热能，将能量传至物料内部，水分从物料内部以液态或气态形式扩散至表面，从而实现物料的干燥。与自然干燥相比，太阳能干燥提高了干燥温度，缩短了干燥时间，可避免风沙、灰尘等污染；与普通能源干燥相比，太阳能干燥节能环保，运行费用低；但受外界气候影响较大，可控性差、热效率低、占地面积大，阻碍了其推广与应用。
2.2 热风干燥
热风干燥是以热空气为干燥介质，利用煤、石油、天然气等热源提供热量，热空气经风机进入干燥室内，物料表面的水分受热汽化而扩散至周围空气中，干燥期间传质、传热同时进行，但方向相反。热风干燥温度过高或干燥时间较长，可引起物料色泽劣变和营养成分降解，且热效率低，但因投资较低、操作方便、易于控制，仍是目前食用菌干燥的最常用方法之一。因此，依据物料特性，寻找适宜的热风干燥条件是目前食用菌热风干燥研究的关键问题。
2.3 流化床干燥
流化床干燥设备简单，物料和干燥介质接触面积大、传热效果好、温度分布均匀、干燥速率快，可在低温条件下实现快速干燥，特别适用于颗粒状和粉状物料的干燥。采用流化床干燥食用菌物料，传热系数较高、干燥时间短、能耗较低，可使物料在高温热风干燥的条件下短时间内达到安全含水率。但如何有效地提高干燥过程中的传热、传质系数是获得较好干燥效果的关键因素，也是提高干燥效率和干燥品质的关键影响因素。
2.4 红外干燥
红外干燥可有效替代热风干燥，红外波长较长，穿透能力较强，可渗透到加热物料内部，使分子和原子之间高速摩擦而产生热量，从而完成干燥过程，可减少干燥对干品质量的破坏，干燥时间短且能耗低，更适合叶片类蔬菜的干燥。利用红外技术干燥食用菌，常常会因物料自身特性而无法保证各部分的干燥均匀性，易出现“未干透”、不均匀、焦糊色变等问题，对产品的干燥品质影响极大。因此，一般采用将食用菌切片等形式进行干燥加工。采用与其他技术联合干燥的方法，可用于解决食用菌干燥不均匀的问题，也是未来红外干燥技术研究的重要方向。
2.5 微波干燥
微波干燥是利用微波发生器将微波辐射到物料上，物料内部水分子发生极化并沿着微波电场方向整齐排列，随高频交变电场方向的交互变化而转动，水分子间产生摩擦热，物料表面和内部同时升温，使大量水分子从物料排除而达到干燥的目的。在微波干燥时，能量直接与食用菌物料耦合，物料周围空气不被加热，能量利用率高，干燥速率快且加热均匀，很少发生物料表面过热与结壳现象。但微波干燥速率快也有可能使物料过度干燥，产生焦糊现象，故微波干燥应注意干燥时间的控制。
2.6 真空冷冻干燥
真空冷冻干燥是利用冰的升华原理，将物料中的水分先由液态转变为固态再由固态转变为气态的低温干燥高新技术，可最大限度地保持制品的色、香、味、形和营养成分，保证了食品的质量。真空冷冻干燥温度低，可减少食用菌干燥时粗蛋白、多酚、维生素等热敏性物质的损失。与其他干燥方法相比，避免了物料可溶性物质因内部水分梯度扩散而向外移动，造成营养损失；所得产品呈海绵状多孔结构，复水性好。但真空冷冻干燥的不足之处在于干燥时间长，能耗和成本很高。
2.7 微波冷冻干燥
微波冷冻干燥是在真空条件下，利用微波辐射冻结状态下的物料，在高频交变电磁作用下使水分子发生振动和相互磨擦，将电磁能转化为水分子升华所需要的潜热而达到干燥的目的，具有高效、低温的特点。微波冷冻干燥以微波为加热源，能大幅缩短食用菌冷冻干燥的时间，产品质量较高。但干燥室中的微波场分布不均，易出现物料加热不均匀等问题。受微波场分布和物料质热传递的影响，食用菌会出现干层热失速、冻结层冰融、回波损伤等现象。但因水冻结后介电常数大幅降低，吸收微波的能力下降，加之微波穿透能力有限，制约了其在实际生产中的应用。
2.8 微波真空干燥
微波真空干燥结合了微波干燥和真空干燥的技术优势，能较好地保留物料原有色、香、味和热敏性及生物活性成分，具有干燥速率快、时间短、物料温度低等优点。微波真空干燥是一种较为理想的替代传统干燥方法的食用菌干燥技术，它克服了传统干燥能耗高、效率低、干燥周期长等缺点，产品品质接近于冷冻干燥。加热的不均匀性和排湿困难是限制其应用的主要技术难题。加之微波真空干燥的物料呈多孔结构，导热性差，故对物料尺寸和形状要求苛刻；且物料层不宜过厚，否则会引起微波加热不均，一般料层越薄越均匀，干燥效果越好。
2.9 联合干燥
联合干燥是根据物料特性，将2种或2种以上的干燥方法进行优化组合，分阶段进行干燥的一种复合干燥技术，在提高原料干燥速率、降低能耗和提高成品质量方面具有独特优势。联合干燥结合了不同干燥方法的优点，避免了单一干燥的缺点，缩短了干燥时间，提高了产品品质，降低了能耗和生产成本。因此，联合干燥必将成为食用菌干燥产业未来的发展趋势，但如何最大限度地发挥各干燥技术的优势，使干燥产品品质最优和生产成本最低是当前食用菌联合干燥研究的主要趋势。