切片优化结合热风干燥提升香菇脆片品质的关键技术研究

为解决香菇整果干燥过程中褐变严重、收缩率高的问题，研究人员通过切片处理（增加90%表面积）结合热风干燥技术优化（85°C/180min/8mm），使干燥时间缩短61%，收缩率降低20%，L*值达81.39-88.55，获得质地均衡（脆度2565g/硬度1816g）且风味增强的香菇脆片，为工业化生产提供经济高效的解决方案。

　　

香菇干燥的困境与突破
新鲜香菇因其营养价值和独特风味广受欢迎，但含水量高达85%的特性使其极易腐败，传统干燥方法面临严峻挑战。整果热风干燥虽成本低廉，却因水分迁移路径长导致干燥效率低下（310分钟），高温引发严重褐变和细胞塌陷（收缩率>70%）；冷冻干燥虽能保持形态，但设备成本高昂且缺乏风味物质。更棘手的是，消费者对即食型香菇脆片的需求日益增长，而现有工艺难以兼顾品质与效率——这成为制约产业升级的关键瓶颈。

针对这一难题，来自陕西省的科研团队在《LWT》发表研究，创新性地提出通过切片预处理改变香菇形态学特征，结合热风干燥参数优化，开发出兼具高效率和低成本的脆片制备工艺。研究通过系统比较真空冷冻干燥、膨化干燥和热风干燥三种方式，发现热风干燥在保留特征风味物质（环状硫化物56.55 μg g^-1
）和功能活性（免疫调节性多糖）方面具有独特优势，最终确定切片厚度和干燥温度是调控品质的核心参数。

关键技术路线
研究采用多尺度分析方法：通过3D扫描量化切片前后的表面积变化（137 cm²
→253 cm²
）；利用环境扫描电镜（SEM）观察微观结构演变；采用质构仪测定脆度/硬度（TA.XT.Plus纹理分析仪，75%应变）；结合响应面法（Box-Behnken设计）优化工艺参数，以20人感官评价小组（6次重复）的综合评分作为响应值。所有实验均采用市售新鲜香菇（Lentinula edodes），确保样本一致性。

突破性发现
3.1 切片对微观结构与收缩率的影响
SEM图像揭示：整果干燥在105°C下形成致密层状结构，而9mm切片样品即使90°C干燥仍保持蜂窝状多孔网络。定量分析显示切片使表面积增加90%，水分蒸发速率提升2.4倍，干燥时间从310分钟缩短至120分钟（90°C），收缩率降低10个百分点。这种形态学改良有效缓解了细胞壁因蒸汽压积累导致的塌陷。

3.2 干燥方法比较
三组平行实验表明：冷冻干燥虽保持最佳结构（收缩率28%）和最高多糖含量（425.29 mg g^-1
），但缺乏特征风味；膨化干燥因高压（0.5MPa）导致组织严重破坏（收缩率85%）；热风干燥在90°C下取得平衡——收缩率71%，复水率649%，且通过Maillard反应产生浓郁烤香风味。成本分析确认热风干燥能耗仅为冷冻干燥的1/5。

3.3 热风干燥参数优化
关键发现包括：

• 干燥动力学：9mm切片在90°C下130分钟即可使水分降至13%，较12mm切片节省30%时间
• 色泽调控：L*值与温度负相关（90°C时82.20 vs 105°C的69.58），但8mm切片在85°C下获得最佳平衡（△E<15）
• 质构特性：8mm切片在85°C干燥后呈现理想质地组合（脆度2565 g/硬度1816 g），较3mm切片抗破碎能力提升3倍
• 感官优化：响应面模型确定85°C/180min/8mm为最优组合，感官评分达95.4分（满分100），显著高于105°C组的67分

产业转化价值
该研究通过物理切片与热力学调控的协同作用，破解了传统干燥工艺的"效率-品质"矛盾。实际应用中，8mm切片厚度既保证足够机械强度（运输破损率<5%），又避免过厚导致的内外干燥不均；85°C温度窗口既能激活风味物质转化，又避免多糖过度降解（保留率>350 mg g^-1
）。相较于整果干燥，新工艺使单位产能提升2.3倍，单位能耗降低40%，L*值提高15个百分点，为香菇加工产业提供了可直接落地的技术方案。

未来展望
研究团队在讨论部分指出，该技术可延伸至其他食用菌干燥领域，如杏鲍菇、平菇等。值得注意的是，8mm切片参数可能需根据菌盖直径调整（建议直径:厚度≈9:1），这为后续研究指明方向。该成果的产业化推广，将助力实现食用菌从初级农产品到高附加值休闲食品的跨越式发展。