（食品科学专业论文）鲜块菌加工工艺的试验研究.pdf

四川农业大学硕士学位论文摘要 摘要 块菌是一种名贵的珍稀食用菌，具有极高的营养价值、药用价值和经济价值。随 着人们对块菌人工栽培研究取得成功以及大规模种植工作的展开，鲜块菌的规模化加 工将成为必然。但目前，关于鲜块菌的加工技术还未见公开报道，本文从热风干燥、 冷冻以及软罐装三个方面对鲜块菌的加工及工艺参数进行了研究，为今后企业的规模 化生产提供技术依据。研究结果如下： 通过采用响应面方法对浸泡杀菌工序参数进行优化，得到一组最佳组合为：次 氯酸钠用量为0 0 4 ，柠檬酸用量为1 5 7 ，浸泡时间为2 0 7 5 m i n ，浸泡温度为8 5 ；采用单因素和正交组合设计试验得出鲜块菌最佳杀青条件为：柠檬酸用量0 4 ， 温度为1 0 0 ，时间为l o m i n 。 鲜块菌切片热风干燥的失水过程有调整、恒速和降速三个阶段；热风温度、热 风风速以及装量对产品质量、干燥速率、复水率比都有较明显的影响；对三因子互作 效应分析，得出了各因素对产品质量、干燥速率以及复水率比存在交互影响。因此烘 干作业中，在选择参数时，应考虑热风温度、热风速度以及装量的交互作用。 采用二次正交旋转组合设计和线性加权法相结合对鲜块菌切片的热风干燥工 艺参数进行综合优化，得出了热风干燥最佳工艺参数组合为：热风温度5 0 、热风 风速0 3 m s 、装量2 8 1 k g m 2 。 采用单因数试验确定出鲜块菌的最佳冷冻温度为- 3 0 c ，冷冻风速1 5 m s ，全形 块菌2 l 级冷冻时间为2 8 0 m i n ，l 级冷冻时间为2 4 0 m i n ，m 级冷冻时间为2 0 0 m i n ，s 级冷冻时间为1 7 0m i n ，5 0 0 9 包装的块菌切片冷冻时间为2 2 0 m i n 。 以1 0 0 0 9 聚乙烯塑料袋状为样确定出汤汁的最佳配比和加量最佳条件为：柠檬 酸用量为2 、乳酸钙用量为1 、v c 用量为0 0 5 ，汤汁加量为3 0 9 6 ；通过单因素试验确 定杀菌的最佳条件为：块菌全形：杀菌温度为1 1 0 ，杀菌时间为4 0 m i n ；块菌切片： 杀菌温度为1 0 0 1 2 ，杀菌时间为4 0 m i n 。 关键词：鲜块菌热风干燥冷冻软罐头优化工艺参数 四川农业大学硕士学位论文 摘要 t h e e x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho np r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo ff r e s h t r u 蜘e m i a oy u - z h i ( f o o ds c i e n c e ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rw u y i n g - l o n g a b s t r a c t t h et r u c ei so n ek i n do fp r e c i o u sr a r ee d i b l ef u n g u s ，w i t hah i 。9 1 1n u t r i t i o n a lv a l u e ， m e d i c i n a lv a l u ea n de c o n o m i cv a l u e a l o n gw i t ht h es u c c e s si nt h et r u f f l em a n u a lc u l t i v a t i o n r e s e a r c ha n de x p a n s i o no fl a r g e - s c a l ep l a n t i n g ，l a r g e - s c a l ep r o c e s s i n go f 舶s ht r t l m ew i l l b e c o m ei n e v i t a b l e a tp r e s e n kh o w e v e r , t h ep r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo ff r e s ht r u f f l e si sn o t p u b l i c l yr e p o r t e d i nt h i sa r t i c l e ，i no r d e rt op r o v i d et e c h n i c a lb a s i sf o rf u t u r el a r g e - s c a l e p r o d u c t i o no fe n t e r p r i s e s ，t h ep r o c e s s i n gc r a f ta n dp a r a m e t e r so f 舶s ht r u f f l e sh a v eb e e n s t u d i e da n dr e p o r t e df r o mt h r e ea s p e c t s ，i n c l u d i n gt h eh o t - a i rd r y i n g 、t h ef r e e z i n ga sw e l la s t h es o f tc a n n e d ，t h er e s u l t si n d i c a t e d ： 。 u s 吨t h er e s p o n s es u r f a c ed e s i g nt oc a r r yo nt h eo p t i m i z a t i o no ft e c h n i c a l p a r a m e t e r so ft h ei m m e r s i o ns t e r i l i z a t i o n , o b t a i n i n gag r o u po fo p t i m u mp a r a m e t e r s ：t h e s o d i u mh y p o c h l o r i t ed o s eo 0 4 ，t h ec i t r i ca c i dd o s e1 5 7 ，t h ei m m e r s i o nt i m e2 0 7 5 r a i n ， t h ei m m e r s i o nt e m p e r a t u r ef o r8 5 c ；t h r o u g hu s 崦t h es i n g l ef a c t o ra n dt h eo r t h o g o n a l c o m b i n a t i o nd e s i g nt oo p t i m i z et e c h n i c a lp a r a m e t e r so ft h eb e s tc o n d i t i o n sf o rd e s t r o y i n g e n z y m e ：c i t r i ca c i dd o s e0 4 ，t h et e m p e r a t u r e10 0 ，t h et i m e10m i n ； t h ed e h y d r a t i o np r o c e s so fh o ta i rd r y i n go ft h ef r e s ht r u f f l es l i c e sh a v et h r e e s t a g e so ft h ea d j u s t m e n t ，s u s t a i n e ds p e e da n dd e c l i n e ds p e e d h o ta i rt e m p e r a t u r e ，h o ta i r s p e e da n dl o a d i n gq u a n t i t yh a v eas i g n i f i c a n te f f e c to np r o d u c tq u a l i t y , d e h y d r a t i o nr a t e a n dr e h y d r a t er a t i o t h r o u g ha n a l y s i st h e t h r e ef a c t o r si n t e r a c t i o ne f f e c t s ，s h o w i n gt h e e x i s t e n c eo fc o m p l e xi n t e r a c t i o ne f f e c to np r o d u c tq u a l i t y , d e h y d r a t i o nr a t ea n dr e h y d r a t e r a t i o ( 查) w i t hc o m b i n a t i o no ft h es e c o n do r t h o g o n a lr o t a t i o nd e s i g na n dt h em e t h o do f l i n e a rw e i g h t e dt oo p t i m i z et e c h n i c a lp a r a m e t e r so fh o ta i rd r y i n go ft h e 毹s h 仇i a l es l i c e s ， o b t a i n i n gt h eb e s tc o m b i n a t i o no ft e c h n i c a lp a r a m e t e r s ，t h a ti s ：h o ta i rt e m p e r a t u r et o5 0 ， h o ta i rs p e e do f o 3m sa n dl o a d i n gc a p a c i t yo f 2 8 1 k g m 2 四川农业大学硕士学位论文 摘要 ) u s i n gt h es i n g l ef a c t o re x p e r i m e n tt od e t e r m i n eb e s tf r e e z i n gt e m p e r a t u r eo ff r e s h u u m ei s 一3 0 c ，f r e e z i n gt i m eo f2 lw h o l ei s2 8 0 r a i n , f r e e z i n gt i m eo flw h o l ei s2 4 0 r a i n , f r e e z i n gt i m eo fm w h o l ei s2 0 0 m i n ，f r e e z i n gt i m eo fsw h o l ei s l7 0 m i n ，f r e e z i n gt i m eo f 5 0 0 9p a c k i n gs l i c ei s2 2 0 m i n u s i n gt h eo r t h o g o n a lc o m b i n a t i o nd e s i g nt od e t e r m i n et h eb e s tm i x i n gr a t i oa n d d o s a g eo fs o u p ：c i t r i ca c i d2 ，c a l c i u ml a c t a t e1 ，v c0 0 5 ，d o s eo fs o u p3 0 ；t h r o u g h u s i n gt h es i n g l ef a c t o rt od e t e r m i n et h eb e s tc o n d i t i o n sf o rs t e r i l i z a t i o n ：s t e r i l i z a t i o n t e m p e r a t u r eo ft r u f f l ew h o l e110 ，s t e r i l i z a t i o nt i m e4 0r a i n , s t e r i l i z a t i o nt e m p e r a t u r eo f t r u m es l i c e10 0 s t e r i l i z a t i o nt i m e4 0r a i n , k e y w o r d s ：f r e s ht r u f f l e ；h o ta i rd r y i n g ；f r e e z i n g ；s o f tc a n ；o p t i m i z a t i o n ； t e c h n o l o g yp a r a m e t e r s 四川农业大学硕士学位论文攻读学位期间发表的学术论文目录 论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川农业大学或其它教育机 构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：妒- - o r 毫。卯乎年月日 关于论文使用授权的声明 本人完全了解i 四) l l 农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 研究生签名：移衫f 扣研究生签名：罗衫f 三p 导师签礼f 却之幺 r 乜 驴护年月z 衫日 弘每笔乒“日 四川农业大学硕士学位论文 1 前言 1 1 块菌概况 块苗( t r u f f l e ) 是指一类地下生菌物，其子实体在土壤中生长，除个别种类在成 熟时半露出土表外，大部分种类自始至终埋生于地下。块苗子囊果呈不规则的球形、 半球形或块状，其表皮上有棕色的疣突，切面呈褐色，具有白色的大理石纹样，带有 干果香，新鲜块菌的外观和形状见图卜l 。从分类学的角度来看，块菌在真菌分类学 上属于子囊菌亚门( a s c o m y c o t i n a ) ，块菌目( t u b e r a l e s ) ，块菌科( t u b e r a c e a e ) ，块菌 属( t u b e r ) “3 。 图卜1 新鲜块菌的外观和形状 f i g1 - 1a p p e a r a n c ea n ds h a p eo f f r e s h1 1 2 1 f f l e 11 1 块菌的种类和分布 目前世界上主要的商业块菌有：黑孢块菌( t u b e r m e l a n o s p o r u m t o ，夏块菌 ( t u b e r a e s t i v w n h ) ，白块苗( t u b e r m a g n o t l n p i c o ) ，勃良第块菌( t u b e ru n c i n a t u r n c h d 曲) ，印度块菌( ti n d i c u m c o o k e & m a s s e e ) 等“1 。其中又以被誉为“黑钻石”的 黑孢块菌( t u b e r m e l a n o s p o r u m v i t t ) 和意大利白块菌( t u b e r m a g n a t u m p i e o ) 最为昂贵， 其价值可与黄金媲美。3 。虽然这两种块菌还没在我国发现，但自2 0 世纪9 0 年代，我国 有其它种类的块菌 主要是印度块菌帆i n d i u m c 0 0 k e m a s s e e ) 大量出口，获得大 j 溺 厂葭。一一 四川农业大学硕士学位论文 前言 量外汇h 一。 就块菌的分布情况来看，目前，法国、意大利、西班牙等欧洲国家为块菌的主要 发源地和分布区，新西兰也有分布，在南斯拉夫和突尼斯等国家发现有沙漠块茵 ( t e r f e z i as p ) 嘲。我国，自1 9 8 5 年刘波先生在山西首先发现了太原块菌新种后，迄今 陆续在我国发现的块菌种类估计有2 5 种之多，目前世界上报道的块菌种类和分布情况 见表卜1 嘲。 。 表1 - 1 世界块菌的种类和分布情况 t a b l e 1 1p r o d u c i n ga r e a sa n ds p e c i e so f t r u f f l ei nw o r l d 块菌种类主要产地子实体形态特征 栽培研究现状 1 1 2 块菌的经济和营养价值 2 四川农业大学硕士学位论文前言 块菌是一类具有极高经济价值的大型外生菌根菌。食用历史悠久，因其必须与适 宜的宿主共生，大多数难以进行人工栽培，故每年用于食用的块菌产量有限，导致国 际市场上的零售价格极其昂贵。每千克新鲜黑孢块菌的价格可达i 0 0 多美元。2 0 0 3 年 1 1 月1 1 日，在意大利中部城市佛罗伦萨附近举行了一次块菌拍卖会，一块4 1 0 克重的 块菌售价达到了3 5 万美元，超过黄金的价格。 块菌营养非常丰富，是一种公认的功能性食品，经过b e u c h a t n 们等对产于美国乔 治亚卅i 的德州块菌子实果的营养组成进行分析，其中，水分含量为7 2 5 ，干物质由 蛋白质( 1 6 1 ) 、脂质( 2 8 ) 、碳水化合物( 7 5 ) 和灰分( 6 1 ) 组成：蛋白质中 蛋氨酸含量低，而胱氨酸含量较高，这与其它食用菌的营养组成不同；脂肪酸的组成 主要有油酸( 4 5 9 ) 、亚油酸( 3 8 o ) 和棕榈酸( 1 1 4 9 6 ) ，矿质营养的组成主要以k ( 2 4 9 ) 、p ( 1 2 9 ) 、s ( 0 6 8 ) 等为主。 陶恺等n 妇对中国块菌( 样品来源于西昌会东县) 的营养成分研究表明，1 0 0 9 带皮 干样品其营养成分为：蛋白质2 7 9 ，脂肪3 3 3 ，还原糖1 6 ，灰分1 1 5 1 ，水溶性 蛋白质11 6 ，亚麻酸0 0 1 2 ；而黑孢块菌为蛋白质占2 4 9 - 2 5 6 ，脂肪占1 8 - 2 1 ，总糖占3 8 8 - 4 5 7 ，还原糖占2 o 2 7 ，灰分占8 - 8 1 。维生素的含量共测了7 种，矿质元素检测了1 0 种，结果见表卜2 ；以及对氨基酸含量进行了检测，检测结果 见表i - 3 。 1 1 3 块菌的药用价值 胡慧娟等人n 羽对块菌多糖对小鼠肿瘤及免疫系统的影响进行了研究，结果表明 p s t 连续1 0 d i p 2 5 m g k g ，5 0 m g k g 能抑制小鼠s 一1 8 0 肉瘤以及e a c 肉瘤的生长，明显增加 小鼠脾脏重量，明显促进碳粒廓清速度，增2 f l s r b c 所致的小鼠迟发型足垫肿胀度，增 加外周血中自细胞数及t 淋巴细胞百分数，促进t 淋巴细胞转化，提高小鼠血清中i g g 水平；n a t o r l t 等3 1 对新鞘脂类化合物结构进行了分析，初步生物活性研究表明该物 质具有抗肿瘤、抗病毒，免疫促进作用以及能够参与调节细胞多种生物学过程，如生 物信息传递、抗原抗体反应等，而张鞍灵等n 钔从中国云南产印度块菌中首次分离提取 到该物质；人们从块菌中分离鉴定出一种矿雄烷醇的甾体化合物并合成了该化合物， 有研究表明这种物质是雄性酮前体类物质，能够引起人的性欲n 明；另外报道的块菌药 理作用还有抗肿瘤、免疫调节、保肝等n 町。因此块菌具有多种保健和药物学功能，越 来越受到世人的关注。 四川农业大学硕士学位论文前言 表1 - 2 中国产块菌维生素和矿物质含量表 t a 【b l e 1 2c o n t e n t so fv i t a m i n c sa n dm i n e r a l sf r o mt r u f f l ei nc h i n a 表1 3 黑孢块菌的氨基酸含量表( 干样，游离) 墅! 皇：! ：! 竺旦坐堕旦! 婴坐竺坐煦里垒丝丝丝型鬯婴塑塑 名称含量名称含量 1 2 块菌研究现状 1 2 1 中国块菌属研究概况 4 四川农业大学硕士学位论文 前言 西方对地下生菌物，特别是块茵属的研究历史悠久，对块菌的利用也有很古老 的传统。然而，有关我国块菌属种类的科学报道则是新近的工作，以1 9 8 5 年刘波n 刀描 述太原块菌( t t a i y u a n e n s eb l i u ) 新种为标志，随后很快又发现了多种块菌属的种类。 我国块菌类型主要有： 夏块菌( t u b e ra e s t i v u mv i t t a d ) 自宋曼殳等n 8 1 报道了在四川会东县采集到的大 量夏块菌，从而确认了该种在中国的分布，这个种收录在中国经济真菌n 町一书中， 其子囊果、子囊和子囊孢子的形态特征在该书中均有描述，并有图示，书中同时指出 此种“已在我国北方及西南山林区发现 ，但没有明确的分布地点。 印度块菌( t u b e ri n d i c u mc o o k e ) ：臧穆嘲根据采自云南的块菌标本报道了这个 种在我国的分布，并有描述和图示，引证了4 个标本，此种在四川还有分布。 黑孢块菌( t u b e rm e l a n o s p o r u mv i t t a d ) ：周乐民嘲等在介绍块菌时，提到在四川 有分布，并作了一系列的分析。李建宗嗍报道了该种在河南衡阳有分布。朱斗锡嘲 等在报道黑孢块菌驯化的初步探讨中提到该块菌在川西北有分布。 近喜峰块菌( t u b e r p s e u d o h i m a l a y e n s eg m o r e n o ) ：m o r e n o 啪1 等发表该新种时指出 可能来自中国，但没有确定就是我国的材料。臧穆口妇报道该种在四川、云南的分布， 弓明钦嘲报道该种在四川米易有分布。 此外，对我国块菌种属研究的报道还有西藏块菌( t u b e r x i z a n g e n s e a s ) 嘲、太 原块菌( t u b e rt a i y u a n e n s el b ) 泓1 以及台湾块菌( t u b e r f o r m o s a n u mh d ) 嘲等。 1 2 2 块菌的生理生态及结构特征研究 块菌的生长发育分三个阶段，即菌丝体的萌发、外生菌根的发育、子囊果的形 成。块菌适宜生长在温暖的环境条件下，不同块菌的生长发育适宜温度不同。如印度 块菌子囊孢子在1 8 。c 下3 0 d 萌发菌丝，菌丝洁白，气生茵丝直立生长于培养基表面， 培养9 0 d ，气温2 0 c ，气生菌丝自溶，基内菌丝将培养基连接成不规则块状嗍。陈慧 群等对中国块菌菌丝生长的最适温度、p h 值的最佳营养条件进行了详细的介绍订。 z e p p a 1 等用光普法对忍6 盯b o r c h i i 不同成熟期产生的挥发性有机化合物进行了测定， 用此方法了解了块茵的子实体在不同形成时期的变化。块茵是根外菌根菌，与宿主根 系形成外生菌根。 陈娟等口町对在四川会东县发现的夏块菌( t u b e ra e s t i v u mv i t t a d ) 的宏微观进行了 研究，其结构见图1 - 2 。 5 四川农n 大学砸学位论文 22 蝤 图卜2 国产夏块菌的宏微观结构 f i 9 1 2 t h e m a c r oa n d m i c r os l r u c t u r eo f t u b e r a e s “v u m v i t t a d i n c h i n a 1 ：a s c o c a r p ；2 ：p e r i d i u m ；3 ：a s c i ；4 ：a s c o s p o r e s 123 块菌的分子生物学研究 近年来，分子生物学技术在块菌鉴定中得到了较好的应用，通过不同引物对不同 块菌的p c r 扩增可以鉴定出模式种与新鲜种的差异“。m e l l o a 等“”研究t 2 种商业块 6 四川农业大学硕士学位论文前言 菌( z m e l a n o s p o r u m t t 和z 6 d 砌豇) 及其竞争菌( s p h a e r o s p o r e l l ab r u n n e a ) 的子实 体、菌丝体以及菌根共生体的d n a 的遗传多态性鉴定其差异。p a o l o e e if 等1 通过 p c r r e l p 方法鉴定出勃朗第块菌和夏块菌属于同一个种，可能由于生态环境的变化引 个起了它们之间形态、味道和气味的差别。m a b r ud 等h 3 1 用p c r r e l p 方法对黑孢块菌 的线粒体l s u - r d n a 进行分析，用以区别黑孢块菌和其它块茵。s a n d r a u r b a n e l l i 等蟠1 对从西班牙、法国、意大利和伊斯的利亚( 半岛) 不同地区采集的块菌子囊果进行同 功酶鉴定，应用表现型分析法对基因的遗传距离进行分析，从而达到鉴定的目的。我 国的王晓娥等以我国云南和四川产的5 个块菌菌株为试验材料，提取块菌d n a ，并对 r d n a 的i t s 序列分析条件进行了初步探讨。 1 2 4 块菌的光谱学特性研究 赵德彰等h 刀利用红外光谱仪对不同产地、不同种类的5 种块菌以及正常块菌和霉 变块菌进行了研究，其光谱曲线见图1 - 3 ，图1 - 4 。 4 0 叩30 0 02 ol 咖4 啊r _ 一en - “、b e r ，a h 图1 - 3 不同产地块菌的光谱曲线 f i g 1 3s p e c t r u mc u r v e so ft r u f f l ei nd i f f e r e n ta r e a a ：c a l v a t i ac y a t h i f o 删西；b ：t m a g n a t u m ：c ：t e x c a v a t u m ；d ：t i n d i c u me ：t i n d i c u mk m ； f ：t i n d i c u mc x 通过对不同产地块菌的光谱曲线研究得出不同产地块菌的光谱有明显的差异，均 表现出各自的特征峰，因此利用不同块菌间的特征峰的不同可以作为不同块菌间的鉴 定依据。 7 四川农业大学硕士学位论文 40 0 03 咖2 咖l 咖枷 w a v en u m b e r l c m i 图i - 4 正常块菌和霉变块菌的光谱曲线比较 f i g 1 - 4c o m p a r i s o no f t h ed i f f e r e n to f s p e c l r u mc u r v c so f t h eh e a l t h yw i t ha b n o r m a l a ：a b n o r m a lt e x c a v a t u m ；b ：h e a l t h yt e x c a v a t u m ；c ：a b n o r m a lt i n d i c u mc x ； d ：h e a l t h yt i n d i c u mc x 通过对正常块菌和霉变块菌的光谱曲线研究得出正常块菌和霉变块菌的光谱有 明显不同，主要表现在谱峰强度的变化上，表明了块菌在变质前后的营养物质的含量 发生了改变。 1 2 5 块菌的人工栽培技术研究 由于在自然条件下，商业块菌，包括黑孢块菌、白块菌、夏块菌、冬块菌、勃朗 地块菌等通常能与多种宿主树种共生，其中橡树、樟子树等为最常见宿主树种呻1 ，从 1 9 7 0 年开始，欧洲等国家先后开展了块菌的人工栽培研究，并取得了成功。f o n t a n a 等油1 还研究了促进块菌菌根合成和提高产量的施肥策略；v e r h a c 等嘞1 研究了在间种榛 子和橡树的黑孢块菌种植园中分别施加以鸡饲料为主的复合肥和以绵羊饲料为主的 复合肥，以上研究结果均表明经过施肥后的林地块菌的产量均明显增加。 、 在亚洲国家，印度块菌及其相似种被出口很多年，但直到9 0 年代对其栽培方面的研究 才开始进行。在亚洲最先成功栽培的块菌是中国台湾块菌。最近的研究多集中在黑孢 块菌和中国块菌的栽培研究上并取得成功，且已经在部分地区开始进行规模种植。 1 2 6 块菌加工研究现状 块菌是一种名贵的珍稀食用菌，具有极高的营养价值、药用价值和经济价值。随 着人们对块菌人工栽培研究取得成功以及大规模种植工作的展开，块菌的规模化加工 8 四川农业大学硕士学位论文前言 将成为必然。但目前，关于鲜块菌的加工技术还未见公开报道。 1 2 7 鲜块菌加工中常用的工艺 1 2 7 1 热风干燥工艺 原料一贮藏保鲜- 清洗或整理 - 分选_ 分级或切片_ 热风干：l 牝 水分测定定重包装真空封口金属探测出厂检验 1 2 7 2 冷冻生产工艺 原料_ 贮藏保鲜- 清洗或整理龄选- 分级或切片- 浸泡杀菌( 直 接冷冻) 杀青( 灭酶后冷冻) 一全形埘冻_ 定重包装 - 真 l 切片- 托盘定量包装，真空封口- 冷 出厂检验 金属探测 1 2 7 3 软罐头生产工艺 原料检验，清洗除存b 杀青_ 分级或切片预煮- 计量、装袋 _ 加汤_ 真空封口_ 杀菌、冷却_ 袋子干燥金属探测_ 出厂检验 1辅料验收、配汤 1 3 块菌加工前景展望 由于块菌具及高的营养价值、较好的药理作用以及特殊的香气，它作为一种名 贵的食用菌除了本文将要探讨的热风干制、冷冻以及软罐装外，还可作成块菌酒、块 菌酱、块菌饮料以及块菌保健品，除此以外还可以作成块菌馅饼、块菌牛排、块菌汤、 块菌沙拉、奶酪块菌，甚至块菌冰淇淋等食品伍。当然，由于块菌较高的药用价值， 比如块菌多糖对小鼠肿瘤有抑制作用，因此块菌在抗肿瘤药物的开发上也具有潜在的 价值。 1 4 研究目的、意义及主要内容 块菌是一种名贵的珍稀食用菌，具有极高的营养价值、药用价值和经济价值，产 品多以出口欧美及日本为主，是出口创汇的重要物产之一。随着对块菌人工栽培研究 取得成功以及我国很多地区块茵大规模种植的展开，鲜块菌的产量将大幅度增加，随 之块菌的规模化加工将成为必然，而我国对块菌的利用基本处于鲜食和简单的自然晾 晒保存阶段，关于鲜块菌的加工还未见公开报道，很难进行深度开发，这与即将快速 发展的块菌种植产业化发展不相符，因此对鲜块菌加工工艺的研究将刻不容缓i o 四川农业大学硕士学位论文 本研究在借鉴前人研究成果的基础上，结合鲜块菌的独有特点对鲜块菌热风干 燥、冷冻、软罐装过程中的特性和部分重要工序参数进行了试验研究，可为企业生产 提供技术依据，降低生产成本，确保鲜块菌得以顺利的转化为合格产品，以有效的延 长货架期，对实现即将到来的块菌栽培、加工产业化具有重要的理论与实践意义。 研究的主要内容包括： ( 1 ) 通过采用单因素法和响应面设计对影响浸泡杀菌的次氯酸钠用量、柠檬酸 用量、浸泡时间和浸泡温度这4 个因素进行优化：采用单因素法和正交设计对杀青工 序的柠檬酸用量、杀青时间和杀青温度这3 个因素进行优化，建立鲜块菌加工前处理 工序中浸泡杀菌和杀青的最佳条件； ( 2 ) 通过对鲜块菌热风干燥的过程特性进行研究，并建立相应的特性曲线，为 鲜块菌热风干燥工艺的建立提供理论基础；通过采用二次旋转正交组合设计对影响鲜 块菌切片热风干燥质量、脱水率以及复水率比的热风温度、热风风速和装量进行优化， 确定出最佳干燥参数组合，以获得最佳的鲜块菌热风干燥品质、脱水速率和复水率； ( 3 ) 通过对鲜块菌冷冻过程特性进行研究建立相应的特性曲线，为鲜块菌冷冻 工艺的建立提供理论基础：对鲜块菌的冷冻温度、时间、风速进行确定； ( 4 ) 通过采用单因素法和正交设计对配汤及加汤工序的柠檬酸用量、乳酸钙用 量、v c 用量以及汤汁加量这4 个因素进行优化，建立鲜块菌软罐头生产工艺中汤汁配 比及加量的最佳条件；采用单因素试验确定杀菌温度和杀菌时间，以获得最佳的鲜块 菌软罐头。 1 0 四川农业大学硕士学位论文 材料与方法 2 材料与方法 2 1 材料与试剂 2 1 1 材料 新鲜块菌：产地为四川省会东县，四川协和食品有限公司提供。鲜块菌装于塑料 袋中并密封，然后放入冷藏柜中，调节冷藏柜温度为4 c 左右进行储藏，待每次试验 前取用。每次试验前2 h ，取出冷藏的鲜块菌，在室温下解冻。 复合塑料袋：苏州东洋制袋珠式会社。 2 1 2 试剂 柠檬酸( 食品级) ：云南燃二化工股份有限公司 次氯酸钠( 高纯型) ：成都升合环保科技有限公司 乳酸钙( 食品级) ：山西乐达生化有限公司 v c ( 医用级) ：哈尔滨制药总厂 营养琼脂：北京奥博星生物技术有限责任公司 2 1 3 仪器设备 2 1 3 1 干燥设备 使用的热风干燥装置由成都精工干燥设备厂制造。干燥系统包括热空气处理单元 ( 本试验中为锅炉提供蒸汽) 、测量与控制系统、蒸汽和风混合系统、送风系统、干 燥柜和除湿处理系统，流程图见图2 - 1 。 该设备的基本工作过程为：外界环境空气被风机吸入，提高压力后在混合系统中 与输送来的蒸汽混合，通过调节变频器来调节风速大小和调节蒸汽输送阀门调节进汽 的温度，从而达到所要求的温湿度送入干燥柜，从下至上均匀地穿过物料，空气介质 以对流的方式将热量传给物料，物料与介质进行热、湿交换，物料水分从物料表面蒸 发被介质带走，从而达到干燥的目的。该设备干燥介质参数如下： 温度范围：常温1 4 0 c ，精度士2 风速范围：0 1 1 2 m s ，精度士0 1 m s 干燥容器为不锈钢长方体干燥柜，内为多层长方形不锈钢丝网筛盘，干燥时热风 由下向上依次穿过物料，将物料中的水分带走。 四川农业大学硕士学位论文材料与方法 l 变频调速风机 2 风温混合箱， 3 风速测定仪 t 热风输送管道， s 扩散风箱， 6 千燥柜，7蒸汽控制球阂 8 蒸汽输送管道- 9 混合箱温度测定仪1 0 进柜温度测定仪l l排气阀们，1 2捧气管道 图2 - 1 干燥设备示意图 f i g 2 1s k e t c hm a po f d r y i n ge q u i p m e n t 2 1 3 1 仪器设备 本试验使用的主要仪器设备见表2 - 1 。 表2 - 1 试验研究使用的主要仪器设备 t a b l e 2 1i s t r u m e n t sa n de q u i p m e n t su s e di nt h es t u d y 四川农业大学硕士学位论文 材料与方法 2 2 试验方法 一 2 2 1 浸泡杀菌条件的单因素和响应面优化 由于食用菌菌体含有较多细菌，且出口冷冻成品的主要质量标准之一是其细菌学 指标，因此在对块菌进行冷冻前，须进行浸泡杀菌。一般单杀菌液没有复合杀菌液的 效果好，又考虑到使用杀菌剂对产品的残留问题，因此本试验采用无毒害的次氯酸钠、 柠檬酸以及浸泡杀菌时间、温度组合进行研究。 取2 0 0 0 9 鲜块菌按照杀菌液：料= 2 ：1 的比例在有盖的不锈钢锅中进行保温浸泡杀 菌，浸泡结束后测定块菌的菌落总数，试验中作三个重复。 2 2 1 1 鲜块菌菌落总数测定试验 菌落总数主要作为判定食品被污染程度的标志，以便对被检样品进行卫生学评价 时提供依据，本试验中为了较准确的确定浸泡杀菌条件中各因子的取值范围和梯度， 取经过冷藏的鲜块菌5 0 0 9 解冻2 d s 时后按照正常生产程序进行清洗，清洗完后测定其 菌落总数。 二 2 2 1 2 单因素试验 试验条件取柠檬酸用量为0 1 5 ，浸泡时间为2 0 m i n ，浸泡温度为7 5 ，而次氯酸钠 用量取0 0 1 、0 0 2 、0 0 3 、0 0 4 、0 0 5 五个浓度差来考察次氯酸钠用量对鲜块 菌杀菌效果的影响； 取次氯酸钠用量为0 0 3 ，浸泡时间为2 0 m i n ，浸泡温度为7 5 c ，而柠檬酸用量取 o 5 、1 、1 5 、2 、2 5 五个浓度差来考察柠檬酸用量对鲜块菌杀菌效果的影响； 取次氯酸钠用量为0 0 3 ，柠檬酸用量为0 1 5 ，浸泡温度为7 5 c ，而浸泡时间取 5 m i n 、l o m i n 、1 5 m i n 、2 0 r a i n 、2 5 m i n 五个时间差来考察浸泡时间对鲜块菌杀菌效果的 影响； 取次氯酸钠用量为0 0 3 ，柠檬酸用量为0 1 5 ，浸泡时间为2 0 m i n ，而浸泡温度 取5 5 c 、6 5 c 、7 5 、8 5 c 、9 5 五个温度差来考察浸泡温度对鲜块菌杀菌效果的影 响。 2 2 1 3 响应面优化 在单因素试验确定了各因素对杀菌效果影响的基础上，为探讨四因素间的交互作 用及最佳条件组合，采用响应面方法中的中心组合设计，评价指标( 响应值) 为测定 四川农业大学硕士学位论文 材料与方法 的茵落总数的对数值y ( 1 0 9 c f u ) ，考察因子为次氯酸钠用量( x 。) 、柠檬酸用量( x 。) 、 漂洗时间( ) 【3 ) 、漂洗温度( ) 【) ，试验因素和水平编码表见2 2 。 2 2 2 杀青条件的优化试验 取2 0 0 0 9 鲜块菌按照水：料= 2 ：1 的比例在不锈钢夹层锅中采用蒸汽加热的方式进 行杀青，通过测定浸泡后块菌茵体的菌落总数来衡量杀菌效果观察鲜块菌在3 7 c 下保 温2 4 h 1 内杀青的彻底程度、切面的色泽、质地情况并进行观感评分，以确定各因素的 最佳取值范围，试验做3 个重复。 2 2 2 1 单因数试验 杀青时将全形鲜块菌放在夹层锅中，加水将块菌全部淹没进行杀青。根据对鲜块 菌杀青的预试验，用柠檬酸，杀青温度和杀青时间作为主要考虑因素，柠檬酸用量分 别取o 1 、0 2 、0 3 、0 4 、0 5 ，杀青温度分别取6 0 、7 0 、8 0 、9 0 、1 0 0 。c ，杀 青时间分别取6 、8 、l o 、1 2 、1 4 m i n 。 2 2 2 2 正交试验 根据单因素试验结果，采用k ( 3 3 ) 进行正交试验。观察在3 7 。c 下保温2 4 h 内鲜块 菌的杀青的彻底程度、切面的色泽、硬度情况并进行观感评分，以确定最佳柠檬酸用 量、杀青温度和杀青时间。杀青条件的正交设计因素水平见表2 3 表2 - 2 因素和水平编码 t a b l e 2 2f a c t o r sa n dl e v e l so fe x p e f i m e n t 表2 3 杀青效果正交设计的因素水平表 t a b l e 2 3t h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n t a lt a b l eo ff a c t o r sa n dl e v e l so fd e s t r o y i n ge n z y m e 因素 水平 柠檬酸用量( ) a 杀青温度( ) b 杀青时间( m i n ) c 1 4 四川农业大学硕士学位论文材料与方法 2 2 3 鲜块菌切片热风干燥特性试验 影响干燥过程的因素较多，本文只对热风干燥影响较大的热风温度、热风风速以 及装量进行探讨，并以该三因素建立数学模型进行综合优化。 取切好的鲜块菌片2 0 0 0 9 ，按照试验条件铺在有孔不锈钢干燥盒内，每个试验重 复3 次，按照下述各条件进行干燥特性试验。 2 2 3 1 干燥过程中物料温度变化特性研究 试验条件在风速0 3 m s ，装量为4 k g m 2 的设计条件下，温度取4 5 、5 5 c 、6 5 c 、 7 5 。c 四个梯度，通过测定出风口的风温来考察干燥过程中物料温度变化特性。 2 2 3 2 温度、风速及装量对干燥失水特性的影响试验 试验条件取风速0 3 m s ，装量4 k g m 2 ，而风温取4 5 c 、5 5 、6 5 c 、7 5 c 四个温 度差来考察温度对干燥特性的影响； 取风温为5 5 ，装量为4 k g m 2 ，而风速取0 1 、0 3 、0 5 、0 7 m s 四个梯度来考 察风速对干燥特性的影响； 取风温为5 5 c ，风速为0 3 m s ，而装量取2 、4 、6 、8k g m 2 四个梯度来考察装量 对干燥特性的影响。 2 2 4 热风干燥工艺条件的优化 2 2 4 1 确定因子的变化范围 取切好的鲜块菌片2 0 0 0 9 ，按照试验条件铺在有孔不锈钢干燥盒内，每个试验重 复3 次，按照下述各条件进行干燥工艺条件的优化试验。 在冷风干燥的基础上，取热风温度x 。、热风风速x ：以及装量x 。为变化因子，选热 风温度7 0 c 为上限，5 0 c 为下限；热风风速0 5 m s 为上限，0 1 m s 为下限，装量6 k g m 为上限，2 k g m z 为下限，以品质分数、脱水速率以及复水率比为评价指标。按照公式 ( 1 ) 和( 2 ) 计算零水平和变化区间： 】【o j = ( x u + x ：j ) 2( 1 ) a j ( x 2 广) ( o j ) r ( 2 ) 其中r = 1 6 8 1 8 ( 根据二次正交旋组合设计确定) ，于是求得： ) 【o l = 6 0 2 = 5 9 5 ；x 蛇= 0 3 3 = 0 1 2 ；】【0 3 = 4a 4 = 1 1 9 2 2 4 2 编制因子水平编码表 对因子的取值按照公式( 3 ) 作线性变换，则得到表2 - 4 中各值。 1 5 四川农业大学硕士学位论文材料与方法 筋= ( x s - l j ) a j ( 3