一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法技术

本发明专利技术公开了一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法，该方法属于农产品加工技术领域。具体方法如下：挑选新鲜、大小均匀、无瑕疵的香菇清洗干净、切去菌柄；将香菇放入装有护色液的脉冲电场处理室进行预处理；再放入超声机中进行超声波预处理；接着进行热风干燥，最后得到干燥后的香菇产品。本发明专利技术采用超声波协同脉冲电场预处理的香菇热风干燥方法，结合脉冲电场和超声波两种非热技术各自的优势，提高香菇热风干燥的干燥速率以及复水特性等，并且更好地保留香菇的色泽和营养物质。本发明专利技术为工业化高效生产高品质的干燥香菇产品提供了一种有效的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法
本专利技术涉及农产品加工
，具体涉及一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法。
技术介绍
香菇(Lentinusedodes(Berk.)sing)，亦称香蕈、香信、厚菇或冬菇等，在中国民间传说中香菇被称为“山中的宝藏”，是全球第二大消费量最大的食用菌。由于其特殊的口味和风味，长期以来一直被认为是全球美食。香菇富含蛋白质、多糖、脂肪酸、维生素、膳食纤维和钙、磷和铁等元素，具有抗肿瘤、抗高血糖、抗炎、抗菌和免疫调节活性等生物活性功能，因此定期食用可有益于人类健康。增强对疾病的抵抗力。新鲜香菇采摘后会继续进行新陈代谢，产生一系列的生理变化，使得其耐贮藏性差，短时间内就会软化褐变从而失去营养价值。因此，新鲜的香菇总是采取干燥技术以延长保质期并为其存储和分配提供方便。热风干燥是最常见的一种干燥方法之一，通过去除香菇中的水分，抑制微生物活性或减慢酶促和化学反应，并且减少干燥产物的总质量和体积。该方法操作简单、设备成本低，但干燥时间长，且得到的产品品质较差。中国专利技术专利CN111165575A公布了一种核桃热风干燥工艺。未经预处理直接对核桃进行热风干燥干燥时间长(27h)。在长时间的高温干燥过程会对产品产生不利影响，例如颜色变化大，营养成分损失严重等，而且干燥时间长导致的高能耗对环境不友好，不符合可持续发展的要求。因此，需要开发新的非热非化学预处理技术来辅助热风干燥从而提高干燥速率，同时最大限度地保持良好的产品质量。中国专利技术专利CN110178891A公布了一种利用冷离子预处理的枸杞热风干燥方法。冷离子预处理方法辅助热风干燥需要以空气作为冷离子体发射源，参数条件设置多，操作复杂。脉冲电场和超声波属于食品非热加工技术，这两种预处理方法引起了研究人员的关注。脉冲电场通过施加外部电场，导致细胞膜破裂，发生电穿孔效应从而影响组织的传质并增加干燥过程中的水分流失。细胞膜的电穿孔除影响传质现象外，还可能影响处理样品的颜色，复水特性和营养成分。超声波对食物的处理涉及利用人耳听不见频率的机械波，具有方向性好、穿透能力强、振动强烈等特点，这会导致食物的细胞结构发生某些变化，从而影响干燥进程和产品质量。这两种预处理方法都具有安全无害、低能耗、传递均匀、处理时间短，且能有效保持食品原有的营养等优点，具有广阔的应用前景。脉冲电场和超声结合比单一处理更有效，脉冲电场预处理对香菇组织细胞形成电穿孔效应，超声波通过空化效应加速水分从香菇组织内部迁移，从而提高脉冲电场预处理强化香菇热风干燥的速率。然而，目前并没有关于超声波协同脉冲电场预处理香菇热风干燥的研究方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法，从而加快香菇的热风干燥的速率，改善复水特性且最大程度上保留香菇原有的色泽和营养成分(如可溶性糖等)。该专利技术技术原理如下：香菇在脉冲电场低频放电下，其电场强度大于细胞膜的临界阈值(1-2kV/cm)，细胞膜的渗透性显着增加，并且在细胞膜上出现孔洞而发生不可逆的细胞膜破裂(电穿孔)，再进行超声波预处理，使超声波的空化效应在细胞内更好地发挥作用，从而进一步影响组织中的传质并增加干燥过程中的水分流失，实现加速香菇的热风干燥时间提高干燥速率。同时，超声波协同脉冲电场预处理会增加细胞内腔和细胞间间隙，使复水过程中水分能够更好地进入，从而提高干燥香菇产品的复水特性。此外，干燥时间的缩短会减少香菇在高温干燥过程中发生的褐变反应和营养成分的损失，能更好地保留香菇原有的色泽和营养成分(如可溶性糖)。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法，所述干燥方法包括如下步骤：S1、新鲜香菇原料处理：挑选新鲜、大小均匀、无瑕疵的香菇清洗干净、切去菌柄；S2、脉冲电场预处理：香菇按料液比1:100，单位：g/mL，加入质量分数为0.15-0.50％的抗坏血酸护色液，室温下放入间断式脉冲电场提取设备中处理10-40次，电场强度为1-2kV/cm，脉冲频率为1Hz，脉冲宽度为20μs；S3、超声波预处理：脉冲电场预处理后将香菇和护色液共同转入超声设备进行处理，超声波功率为400W，频率为40kHz，处理时间20-30min，温度维持在25-35℃；S4、热风干燥：脉冲电场联合超声波预处理后的香菇沥干水分，放入鼓风干燥箱进行热风干燥，干燥温度为55-65℃，风速为2m/s。按照国家食用真菌及其产品的食品安全标准(GB7096-2014)，水分含量降至13g/100g时干燥结束。进一步地，选取的香菇来自农产品市场(广东省广州市)同一批次，在去除那些有机械损伤或感染疾病的蘑菇后，选择了常规大小的新鲜蘑菇，切去菌柄后香菇尺寸如图4所示(香菇尺寸a×b＝7.19±0.31cm×6.37±0.21cm，c＝0.1cm，d＝1.96±0.12cm)。新鲜香菇初始水分含量为85-90％。进一步地，所述的步骤S2中护色液为质量分数0.15-0.50％的抗坏血酸，料液比为1:100，单位：g/mL，脉冲频率为1Hz，脉冲宽度为20μs-40μs。进一步地，所述的步骤S2中间断式脉冲电场电场强度为1-2kV/cm，处理次数为10-40次。进一步地，所述步骤S3中超声波功率为400W，频率为40kHz，处理时间20-30min，温度维持在25-35℃。进一步地，所述步骤S4中热风干燥温度为55-65℃，风速为2m/s。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本专利技术利用超声波协同脉冲电场在香菇热风干燥前进行预处理，该方法相较于传统热风干燥方法，干燥时间可缩短22％，是一种绿色节能低成本的干燥工艺。2、本专利技术利用超声波协同脉冲电场预处理强化香菇干燥，提高的干香菇的复水特性，复水比可提高57％，并在能够最大程度上保留香菇原有的颜色和营养成分，如可溶性糖含量增加30％。3、本专利技术利用超声波协同脉冲电场预处理干燥香菇相较于其他预处理方法(如冷离子)只需要进行参数调节，操作简单。4、本专利技术利用超声波协同脉冲电场预处理干燥香菇相较于脉冲电场或超声波单一预处理的效果更佳。在脉冲电场后进行超声波处理可以使空化效应在组织发生电穿孔后效果更加显著。附图说明图1是本专利技术公开的一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法的工艺流程图；图2是四种香菇干燥后的对比图，其中，图2(a)是采用传统热风干燥方法干燥后的香菇效果图，图2(b)是采用脉冲电场预处理干燥方法干燥后的香菇效果图，图2(c)是采用超声波预处理干燥方法干燥后的香菇效果图，图2(d)采用超声波协同脉冲电场预处理干燥方法干燥后的香菇效果图；图3是四种香菇干燥后SEM扫描电镜图，其中，图3(a)是采用传统热风干燥方法干燥后的香菇SEM扫描电镜图，图3(b)是采用脉冲电场预处理干燥方法干燥后的香菇SEM扫描电镜图，图3(c)是采用超声波预处理干燥方法干燥后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法，其特征在于，所述干燥方法包括如下步骤：/nS1、新鲜香菇原料处理：挑选新鲜、大小均匀、无瑕疵的香菇清洗干净、切去菌柄；/nS2、脉冲电场预处理：香菇按料液比1:100，单位：g/mL，加入抗坏血酸护色液，室温下放入间断式脉冲电场提取设备中重复处理多次，电场强度为1-2kV/cm，脉冲频率为1Hz，脉冲宽度为20μs；/nS3、超声波预处理：脉冲电场预处理后将香菇和护色液共同转入超声设备进行处理，超声波功率为400W，频率为40kHz，处理时间20-30min，温度维持在25-35℃；/nS4、热风干燥：脉冲电场联合超声波预处理后的香菇沥干水分，放入鼓风干燥箱进行热风干燥，按照国家食用真菌及其产品的食品安全标准，水分含量降至13g/100g时干燥结束。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法，其特征在于，所述干燥方法包括如下步骤：
S1、新鲜香菇原料处理：挑选新鲜、大小均匀、无瑕疵的香菇清洗干净、切去菌柄；
S2、脉冲电场预处理：香菇按料液比1:100，单位：g/mL，加入抗坏血酸护色液，室温下放入间断式脉冲电场提取设备中重复处理多次，电场强度为1-2kV/cm，脉冲频率为1Hz，脉冲宽度为20μs；
S3、超声波预处理：脉冲电场预处理后将香菇和护色液共同转入超声设备进行处理，超声波功率为400W，频率为40kHz，处理时间20-30min，温度维持在25-35℃；
S4、热风干燥：脉冲电场联合超声波预处理后的香菇沥干水分，放入鼓风干燥箱进行热风干燥，按照国家食用真菌及其产品的食品安全标准，水分含量降至13g/100g时干燥结束。


2.根据权利要求1所述的一种超声波协同脉冲电场预处理香菇的干燥方法，其特征在于，选取的香菇来自农产品市场新鲜香菇，初始水分含量为85-90％。


3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾新安，李想，蔡锦林，王琰，
申请(专利权)人：中新国际联合研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44