全 文 ：蘑菇渗透脱水规律的研究⒇
陈萃仁 　 刘东红　 钱冬梅　 俞路达
(浙江农业大学食品科学与工程系 ,杭州 , 310029)
摘　要　对蘑菇片在糖溶液中的脱水规律进行初步的试验研究。通过多因素正交试验 ,得出
影响蘑菇渗透脱水因素的主次顺序及因素间交互作用的关系 ;通过应用均匀试验 ,建立了蘑
菇渗透脱水的回归数学模型 ,其理论值与实测值具有很好的一致性 ;利用回归模型 ,建立了不
同条件下的渗透脱水规律预测表。
关键词　蘑菇　渗透　脱水
　　渗透脱水是将物料放入高浓度的溶液中
利用细胞膜的半渗透性使物料中水分转移到
溶液中 ,达到脱水目的。与传统的热风脱水相
比 ,由于水分的转移没有发生相的变化即无
需加热 ,因而渗透脱水具有能耗低 ,营养成分
损失少的特点。当然渗透脱水的脱水率一般
不能太高 ,否则溶液中的溶质会渗入到物料
中 ,对产品的口味产生影响 ,因此渗透脱水一
般作为果蔬加工的预处理。 根据国外的有关
研究报道 [1, 2, 3 ] ,在渗透脱水过程的初期 ,主
要是物料中的水分向高浓度的溶液中转移 ,
而溶质向物料中渗透主要发生在后期 ,为此
如何控制不同条件下的渗透脱水时间 ,使之
在固形物获得量允许的范围内达到最佳的脱
水率 ,是渗透脱水技术的关键。有关这方面的
研究 ,国外已有很多报道如 Bo lin, Chuxsoll,
Lerici, Pinnavaia等对苹果、梨等物料的渗透
脱水规律和机理进行较系统的研究 ,而国内
则较少有这方面的研究报道。本文以蘑菇为
原料 ,对渗透过程中的主要影响因素和影响
规律进行初步的研究 ,试图为我国的果蔬脱
水探索新的途径。
1　材料与方法
供试原料为市场购得的新鲜蘑菇 ,要求
大小基本一致不开伞 ,并除去菇柄 ,其渗透试
验的工艺流程为:
原料选择→切片称重→渗透脱水→取出
称重→测可溶性固形物含量 (°Brix )
具体渗透工艺参数条件为:
厚度: 根据试验需要分别由手工切成 2、
4、 6、 8、 10mm薄片 ;糖溶液浓度: 5～ 30% ;渗
透时间: 15～ 100min;渗透温度: 室温 20℃左
右 ;料液比: 1∶ 3～ 5。
试验指标主要有脱水率 (% )、可溶性固
形物含量 (°Brix ) ,前者表示脱水的速度 ,而
后者表示渗透过程中物料所获得的可溶性固
形物 ,由手持折光仪测得 ,其脱水率的计算公
式为:
W L = (a - b) /b× 100(% )
式中:
a——物料的初始重量 ( g )
b—— 渗透脱水后物料的重量 ( g )
2　试验结果与分析
2. 1　多因素试验
在渗透脱水过程中 ,影响其脱水效果的
因素主要有:物料厚度、溶液浓度、料液比、温
度、时间 ,为了摸清影响因素的主次顺序及交
互作用关系 ,选用 L27 ( 313 )正交表安排试验 ,
17第 24卷　第 1期　　陈萃仁等　蘑菇渗透脱水规律的研究
⒇收稿时间: 1997- 08- 04
DOI : 10. 13995 /j . cnki . 11 -1802 /ts . 1998. 01. 005
各因素水平的选取见表 1。
表 1　正交试验因素水平表
因　　素 物料厚度 ( X2) 溶液浓度 (X1) 渗透时间 (X3) 料液比 ( X4) 温度 ( X5)
水
平
1
2
3
2mm
4mm
6mm
30%
45%
60%
30min
60min
90min
1∶ 3
1∶ 4
1∶ 5
5℃
15℃
22℃
　　 试验结果 (略 )的综合平均值见图 1。从
图 1可见 ,脱水率随浓度、时间、料液比、及温
度的增大而增大 ,随物料厚度的增加而减小。
但各因素及不同水平之间的影响程度差异较
大 ,如对浓度而言 , 1水平与 2水平的脱水率
相差 10% ,而 2水平与 3水平只相差 3% 。由
正交表的极差分析 (略 )可知 ,影响渗透脱水
率的主次因素 (包括交互作用 )分别为: X2>
X1×X2> X3> X1× X3> X4> X2×X3> X1
> X5。
2. 2　渗透脱水回归模型试验
根据以上正交试验结果 ,为了更好地了
解物料厚度、渗透浓度及时间对渗透脱水的
影响规律 ,建立不同条件下的脱水率和可溶
性固形物浓度 (料液比为 1∶ 4,温度为室温
约 22℃ )的回归预测模型 ,笔者选用均匀试
验设计表 U10 ( 1010 )安排试验 ,试验方案和结
果见表 2。
图 1　正交试验结果分析
表 2　均匀试验方案与结果
试验号 浓度 厚 度 时 间 试验结果
X1(% ) X2( mm ) X3( min) W L(% ) S S(°Brix)
1 1( 30) 3( 6) 4( 100) 8. 7 11. 4
2 1 5( 10) 2( 60) 3. 5 9. 4
3 2( 40) 2( 4) 5( 120) 22 18. 2
4 2 5 3( 80) 4. 3 12. 3
5 3( 50) 2 1( 40) 10. 7 15. 8
6 3 4( 8) 5 7. 0 13. 3
7 4( 60) 1( 2) 3 43. 3 24. 1
8 4 4 1 3. 3 12. 1
9 5( 70) 1 4 46 20. 5
10 5 3 2 12. 3 10. 8
　　 通过多元逐步回归分析 ,分别求得脱水
率 W L(% )和可溶性固形物浓度 SS(°Brix )
与各影响因素之间相互关系的回归数学模型
如下:
WL = - 30. 5 - 1. 18X1+ 3. 9X2+
0. 125X3+ 0. 155X1× X2 ( 1)
SS= 1. 03+ 0. 39X1+ 1. 17X2+ 0. 037
X3- 0. 051X1× X2 ( 2)
18 食品与发酵工业　　 Food and Fermentation Industries　　 Vol. 24　 No. 1
两个回归方程的相关系数分别为 0. 95
和 0. 87均达到极显著水平 ,说明理论值和实
测值具有很好的一致性 ; ( 1)、 ( 2)两式的剩余
标准差分别为: s1= 1. 13和 s2= 0. 45,在实际
应用中应属可接受范围 ,因此利用回归方程
( 1)、 ( 2)预测蘑菇在不同条件下的渗透脱水
规律是可行的。
2. 3　渗透规律预测表
一般渗透脱水都作为产品加工的前处
理 ,因此其脱水率达到 50%即可。为了在实
际应用中能方便、快速地知道在不同渗透浓
度和不同物料厚度下达到这一脱水率所需的
脱水时间和最终产品的可溶性固形物浓度 ,
利用上述回归模型 ,建立渗透规律预测表如
表 3。
表 3　渗透时间和可溶性固形物浓度预测表 (脱水率 50% )
糖浓度 ( Brix) 厚　　　　度
2mm 4mm 6mm 8mm 10mm
30
204min
22. 5Brix
306min,
23. 20Brix
318min,
23. 80Brix
50
154min
21. 3Brix
216min,
22. 10Brix
278min,
23. 50Brix
353min,
24. 90Brix
70
76min
20. 30Brix
126min,
21. 50Brix
187min,
23. 20Brix
276min
24. 70Brix
367min
26. 10Brix
　　 从上表可见 ,在脱水率一定时 ,脱水时
间随溶液浓度和物料厚度的增加而增加 ,但
增加速度与浓度及厚度的大小有关即成非线
性增长关系。如当厚度为 2mm时 ,浓度对时
间的影响较小 ,而当厚度为 6mm时 ,则浓度
的影响增大 ;当浓度为 30%时 ,厚度的影响
较大 ,而当浓度为 50%时 ,厚度的影响相对
较小。从表中还可发现 ,物料脱水后的最终可
溶性固形物浓度随糖液浓度的增加而略有减
少 ,随厚度增加而增加 ,因此在实际应用中应
尽量提高糖液浓度 ,减少物料厚度。
3　结论
( 1)影响渗透脱水率的主次因素为:物料
厚度> 脱水时间> 料液比> 浓度> 温度 ,并
且浓度、厚度、时间之间存在交互作用。
( 2)建立了不同渗透条件下的脱水率与
可溶性固形物浓度的回归方程 ,其理论值与
实测值具有很好的一致性 ,可用于实际生产
预测和控制。
( 3)利用回归预测模型建立了不同浓度
和厚度情况下的脱水时间和可溶性固形物含
量预测表 ,可供实际生产参考。
参　考　文　献
1　 Pontin J D, Watter s G G. J. Food Tech-
nol. , 1966, 21: 1365～ 1368
2　 Bo lin H R, Husoll C C. J. Food Sci. , 1983,
48: 202～ 205
3　 Le rici C R, PininavaiaG. J. Food Sci. , 1985,
50: 1217～ 1219
(下转第 50页 )
19第 24卷　第 1期　　陈萃仁等　蘑菇渗透脱水规律的研究
啤酒在保存时间内含氧量和浊度的变化见表
3。
表 3添加复合控氧剂后不同时期含氧量和浊度变化
保存时间 ( d) 0 150 100 150 180
含氧量 ( ppm) 0. 29 0. 14 0. 12 0. 10 0. 09
浊度 ( EBC) 0. 35 0. 43 0. 56 0. 74 0. 95
2. 4降低啤酒中存在的金属离子含量
与啤酒接触的设备材质的选择及酿造用
水的处理 ,均影响到啤酒中金属离子的含量 ,
因此应防止金属离子过量带入而产生混浊。
以上是我们在实际工作中的一些认识和
做法 ,由于各个厂家的具体条件有着特珠性 ,
因此不一定有普遍的适应性。但是只要严格
控制好各生产环节的技术条件 ,就能够有效
地提高啤酒的胶体稳定性。
参　考　文　献
1　管敦仪主编 . 啤酒工业手册 (上册 ) .北京:
轻工业出版社 , 1985
2　 [德 ]路德维希· 纳尔蔡斯著 ,孙明译 ,管敦
仪等校 .北京:中国轻工业出版社 , 1991
3　徐斌编 .啤酒生产问答 .北京: 中国轻工业出
版社 , 1989
(上接第 19页 )
Studies on the Osmotic Dehydration of Mushroom
Chen Cui ren　 Liu Donghong　 Yu Luda
( Zhejiang Ag ricultural Univ e rsity , Hang zhou, 310029)
ABSTRACT　 The effect regula ri ty of main factors: concentration , size of materials , time,
ra tio of syrup to ma terials, tempera ture , w ater loss (WL) and so lid content ( SS) w ere stud-
ied by using o rthogonal design. The osmo tic dehydration mathematical models o f WL and SS
w ere founded which can be used to predict the practical osmotic dehydration o f mushroom at
the same condi tions . Finally, the predicting table of mush ro om osmotic dehydra tion w as
constructed as to be mo re convenient fo r practical uses.
Key word　 mush room , osmo tic , dehydration
50 食品与发酵工业　　 Food and Fermentation Industries　　 Vol. 24　 No. 1