楊文建, 王柳清, 胡秋輝
(南京財經大學 食品科學與工程學院/江蘇省現代糧食流通與安全協同創新中心/江蘇高校糧油質量安全控制及深加工重點實驗室, 江蘇 南京 210023)
我國是全球最大的食用菌生產國和消費國。近些年,我國食用菌育種技術快速發展和工廠化栽培技術成熟帶動了食用菌產業的大規?;咂焚|生產,從而推動我國食用菌產量逐年提高。2017年我國食用菌產量已達到3 712萬t,占全球總產量的70%以上,總產值達2 721.92億元,在種植業中成為僅次于糧食、蔬菜、果品、油料的第五大產業[1],平菇、香菇、雙孢蘑菇、黑木耳、毛木耳、金針菇的產量一直位居前列。而食用菌采后保鮮的基礎理論和應用技術研究相對薄弱,一直以來缺乏食用菌貯藏、物流和鮮銷過程中的高效保鮮技術,造成食用菌采后損失非常大。據統計,每年近30%的新鮮食用菌處于“亞新鮮”的狀態銷售和食用,約10%的食用菌因失去食用品質而丟棄,因“亞新鮮”降價和“失去食用品質”丟棄的食用菌約占市場銷售額的15%以上。大規模的食用菌產量與單一的鮮食消費模式成為了造成食用菌產業發展不穩定的關鍵因素,企業減產、不產甚至倒閉的現象時有發生,這就迫切需要我們從食用菌供給側方面進行改革。合理有效的發展食用菌加工產業,成為降低食用菌鮮銷比例、減少食用菌鮮銷過程中產品損失的一條必行之路。然而,我國食用菌一直以鮮食為主,加工率僅有6%,且加工產品主要為簡單的干制品和鹽制品,精深加工率更是不到總加工產品的10%,與美國、日本、荷蘭等國家在75%以上的加工率相比還有非常大的差距[2]。
近年來,食用菌的加工與產品創新得到了巨大發展,但食用菌產業存在的問題也越來越突出,基礎理論研究薄弱、加工技術和加工裝備匱乏、傳統消費模式飲食文化等成為制約食用菌加工產業發展的主要瓶頸,造成了我國食用菌加工產品少、產品利潤薄和產業效益低的市場困境。我國大多數食用菌加工企業規模小,加工設備落后,從而形成了以鮮品與初加工產品(如干制品、鹽漬品、糖漬品等)生產為主、深加工及精細化加工產品極少的產業狀態。
我國食用菌資源極其豐富,無論是野生食用菌類還是人工可栽培食用菌類均在世界上占據極大的優勢。近些年,一些新的可栽培食用菌品種不斷涌現,已達到80余種,形成商品規模生產的超過了50種,規?;耘嗟挠?0多種[3]。國外特別是荷蘭、波蘭、美國、加拿大等歐美國家,主要以雙孢蘑菇品種的栽培為主,產業化食用菌種類相對單一,這為食用菌加工技術的開發與發展提供了很好的條件。而我國食用菌種類繁多,每種食用菌的基本組成成分、組織結構特征、微觀結構特點、特征營養與風味組分等基礎性數據都不明確,需要通過大量研究獲得這些食用菌加工基礎數據,只有充分掌握了這些與加工相關的基礎物性數據,才能了解各種食用菌的加工適用性,從而為食用菌加工提供理論支撐。
食用菌種類繁多、千姿百態、大小不一。食用菌的大小、質地、外形隨著食用菌種類的不同呈現出多種特征。從外形上來講,主要有香菇的傘形,杏鮑菇的棒形,金針菇的線形,木耳和銀耳的耳形,平菇的扇形,松露的塊狀,猴頭菇的球形等。菌肉質地也具有多樣性,如肉質類的雙孢蘑菇、膠質類的銀耳、木質類的靈芝等。食用菌具有多樣化的外觀形狀和質地結構,造成了不同種類的食用菌具有不同的加工物性。且食用菌屬于真菌類范疇,其基本成分組成和普通果蔬成分具有很大的差異,食用菌細胞結構最典型特征為幾丁質組成的致密型細胞壁,而植物源果蔬類的細胞壁主要成分為纖維素,導致食用菌比普通植物源果蔬具有更難加工的特性。因此,傳統植物源果蔬的加工技術和方法難以適用于食用菌的采后加工,加工裝備也不具備很好的匹配性,這為食用菌加工產業發展帶來了很大的障礙。
近年來,中國人一直習慣于新鮮食用菌的鮮食烹飪,而目前的一些加工技術和加工產品難以滿足居民的消費需求,比如干制的香菇和茶樹菇經過復水之后烹飪,其口感和風味與新鮮產品具有很大的差別,鹽制的松茸、牛肝菌等的口感也比新鮮產品遜色很多。人們對傳統飲食煎炸烹炒消費產品口感的追求,促使消費者更愿意選擇新鮮食用菌原料而非干制或鹽制等初級加工產品。
這些年,隨著整個食用菌產業的逐漸發展壯大,食用菌加工技術也取得了很大的發展,在傳統干制、鹽漬、罐頭、速凍等初級加工形式的基礎上,一些新的加工技術和產品不斷涌現,即食休閑類食品、調味類食品、方便調理類食品、主食類食品、功能營養產品等逐漸進入市場,從而打破了傳統單一的干制、鹽制食用菌加工模式。
食用菌干制和罐制一直以來是最傳統的食用菌加工方式,也是目前食用菌產品應用最多的加工方式,在國內市場銷售的食用菌加工產品中,干制和罐制食用菌占據了90%以上,我國出口的食用菌產品中,也以干香菇、干木耳、雙孢蘑菇罐頭等為主。
2.1.1食用菌干制品
食用菌干制品主要采用自然干燥與機械干燥技術,目前工廠化最常用的干制方式是熱風干燥,微波干燥、真空干燥、冷凍干燥、遠紅外干燥、滲透干燥和聯合干燥等新的干燥方式不斷涌現,但市場應用占比較低[4]。目前,紅外、微波與冷凍等新型聯合干制加工技術在產業化應用中還不夠成熟,但其是食用菌干制技術的未來發展趨勢。聯合干制技術的發展將主要圍繞食用菌干制過程中節約能源、提高加工效率、降低營養風味損失、保持產品品質等方面進行。
2.1.2食用菌罐制品
食用菌罐制品是目前我國食用菌加工和出口的主要形式之一,常用于雙孢蘑菇、草菇、滑子菇、松茸、牛肝菌等食用菌加工半成品,其中雙孢蘑菇罐頭占據我國大部分食用菌罐制品市場[5]。罐制產品相對于干制品來講,其能夠更好地保持食用菌的原始口感和風味,為了便于運輸和消費,軟罐包裝成為食用菌的主要罐制方式。
2.1.3食用菌風味調制食品
近些年,食用菌風味調制食品以其美味口感和方便即食的優勢,成為主要的暢銷食用菌加工產品,以麻辣金針菇、香菇醬、香辣杏鮑菇等為最典型代表,野生菌以油牛肝和油雞樅為主,通過蒸煮或油炸熟化以及風味調制形成即食類調味食用菌產品。未來幾年,即食風味調制食品將成為食用菌市場銷售的主流加工產品形式,并向口味豐富和加工形式多元化方向發展。
2.1.4食用菌即食粥、即食羹、即食湯
食用菌即食粥、即食羹、即食湯主要采用食用菌與蔬菜、肉、蛋等其他食品進行營養復配,經過加工后以罐頭、塑碗的形式包裝出售,以銀耳蓮子粥、雞肉香菇粥以及美國的蘑菇粟米湯等為典型產品。目前現代生活節奏的加快、休閑旅行的高品質生活、營養與口感的飲食享受等社會特點,為食用菌即食粥、即食羹、即食湯的發展提供了很好的機遇。
2.1.5食用菌速溶湯塊
食用菌速溶湯塊是在食用菌即食粥、即食羹、即食湯產品的基礎上,進一步聯合真空冷凍干燥技術制成,可以最大程度地保留食用菌的色、香、味及營養成分,具有方便速溶、即食營養和口感美味等優點,以香菇湯塊、海鮮菇湯塊、銀耳蓮子湯塊為典型代表。但由于食用菌速溶湯塊技術含量低、易生產,很容易造成大量同類產品涌入市場。如何形成品牌化、高端化、多元化、具有競爭優勢的食用菌速溶湯塊產品,以避免低層次產品市場聚集現象的發生,是未來該領域需要解決的關鍵問題。
近些年,為了提升食用菌加工產品附加值,我國食用菌深加工產品和加工技術也在不斷發展,主要涌現的產品有食用菌主食化休閑食品、食用菌即食脆片食品、食用菌營養調味品類等。這些食用菌加工產品目前大多只處于起步階段,部分產品剛剛投入市場,品種單一、質量不高,銷售量僅占食用菌加工產品總量的5%左右[6]。總體來講,這幾種食用菌加工產品的生產企業通常存在規模較小,市場消費額較低,品牌效應不足等問題。
2.2.1食用菌主食化休閑食品
食用菌主食休閑食品的開發是一種近年來受熱捧的主流食用菌加工方式,以猴菇餅干為典型代表,這類產品不僅提高了食用菌的消費水平,還能夠通過將食用菌粉添加到傳統面制品中,賦予傳統面制品獨特的風味和豐富的營養與功能,迎合了當今消費者對營養健康的心理需求[7]。但這類產品同樣存在產品技術含量低、易模仿等問題。目前,市場上大量同類產品一擁而上,形成了惡性競爭,加上這類產品與普通產品相比在價格方面不具備優勢,從而使其很快失去了市場熱度。如何在高溫焙烤的過程中使食用菌的營養與功能成分保持原有活性,是未來該領域重點要解決的科學技術問題。
2.2.2食用菌即食脆片食品
食用菌即食脆片食品是一種以食用菌為原料,經過真空低溫脆化技術加工而成的即食休閑食品。以香菇脆片、杏鮑菇脆片、秀珍菇脆片、白玉菇脆片為主[8-9]。目前這類產品主要采用兩種加工方式,一種是真空低溫油炸技術,這類產品的主要技術要點是如何在保持產品美味口感和防止褐變的同時,降低脆片產品中的含油率;另一類是真空冷凍干燥技術,這類產品的主要技術要點是如何保持產品的外觀形狀和適宜水分,克服產品水分少、無油分、口感較差等缺陷。
2.2.3食用菌營養調味品類
食用菌營養調味品類屬于第四代新型營養調味品。食用菌中含有大量呈鮮呈味物質,包括可溶性糖、游離氨基酸、呈味核苷酸、有機酸等成分。食用菌調味品利用其鮮美的風味與豐富的氨基酸和核苷酸,以及含有的醇類、醛類等濃郁的特異香味物質,通過提取、酶解或發酵等方式制成醬油、蘑菇精等調味品[10-11]。目前食用菌醬油、蘑菇精調味料產品、濃縮蘑菇汁、食用菌醬料等產品研究較多。其中,加工原料應用最多的是香菇、草菇等。食用菌調味料因具有天然、健康、營養等優勢而成為該研究領域的熱點,將食用菌制成調味品具有廣闊的市場前景和積極意義。
食用菌富含多種營養與功能活性物質,如多糖、活性蛋白和肽、酚類、酮類、萜類和甾體化合物等,并被大量研究證明具有免疫調節、抗疲勞、耐缺氧、降血脂、抑制腫瘤等多種生物活性[12]。因此,食用菌已被作為一種優質的功能因子原料進行精細化深加工。但是,目前在國內市場,基于食用菌活性功效的營養健康型食品、功能保健品、藥品等高附加值產品嚴重不足。
2.3.1食用菌營養健康食品和功能保健食品
食用菌營養健康食品和功能保健食品依賴于食用菌中諸多的功能活性因子,通過提取、分離、純化等制備工藝,獲得高純度高活性的食用菌營養功能組分,并進一步加工成食用菌茶、食用菌沖飲粉、食用菌壓片糖果、食用菌片劑、飲劑、膠囊等形式[13]。目前這類產品在食用菌精細化加工中占據了主導地位,這類加工產品主要存在以下2點問題:1)實驗室研究結果與產業化生產差異較大。如多糖的提取率在實驗室一般能達到70%以上,經過純化后的純度達到90%以上,但實際工廠化生產的幾乎全是粗多糖產品甚至是簡單的水提物或醇提物,無論提取率和純度都在50%以下;2)產品參差不齊。如市場上銷售的食用菌蛋白粉,很多只含有非常微量的食用菌蛋白粉,而90%以上的成分是其他植物源蛋白粉和輔料。
2.3.2食用菌類藥品
食用菌藥品制造是發展相對滯后的一種精細化加工方式,由于藥品需要全面明確其有效成分和功效特性,所以食用菌藥品的開發非常少,目前主要為靈芝和香菇多糖類產品,以香菇多糖口服液、靈芝、猴菇護胃片等為主。已有研究報道香菇、靈芝、冬蟲夏草、灰樹花等真菌多糖對艾滋病毒、單純皰疹病毒、流感病毒等多種病毒有不同程度的抑制作用[14-15]。在日本和歐美等國家,以香菇多糖與灰樹花多糖為主要成分的抗腫瘤藥物已經投入臨床疾病的治療[16-17]。目前我國食用菌多糖抗腫瘤藥品的技術研發已經較為成熟,正在逐步進入臨床與臨床試驗環節。但除了食用菌多糖,以食用菌其他功能因子開發的藥品卻非常少。
2.3.3食用菌類日用品和護膚品
隨著食用菌多糖類、核苷類、多肽氨基酸類、多酚類和三萜類等成分具有抗炎、抑菌、抗皺、抗衰老、美白、保濕等功效逐漸被證實,食用菌活性物質在日用品和護膚品上的應用越來越受到人們的關注[18-19]。消費者對從食用菌來源的天然活性成分具有很高的接受度,以銀耳膠補水保濕護膚品、靈芝護膚護發化妝品等為典型代表。目前應用于化妝品研發較多的食用菌包括香菇、靈芝、雙孢菇、平菇和銀耳等品種。食用菌中的曲酸作為一種天然的皮膚美白劑,可被添加到面霜和美白精華中,作為治療老年斑和色素沉著的藥妝產品[20]。食用菌中的萜類成分具有良好的免疫調節和抗炎活性,多添加于治療皮膚感染及皮膚過敏護膚品中[21]。食用菌的多糖具有保濕的功效,在適宜的條件下,平菇、白靈菇多糖的保濕效果優于甘油。
近些年來,我國食用菌大規模的生產已形成了穩定的發展業態,食用菌傳統鮮食的消費方式正逐漸向多元化消費模式轉變,食用菌加工產業的發展必將圍繞“方便快捷、營養健康、綠色安全”的社會需求。
我國食用菌加工產業的以作坊式、小型化加工方式特點最為突出,各類新型產品的標準化、工業化、品牌化加工仍然是未來需要重點突破的產業問題。食用菌預制調理食品、即食休閑食品、主食化食品占據食用菌加工市場的份額將會繼續增大,這類食品的加工技術也將會逐漸趨于成熟化、規?;?、標準化。
目前,很多新型的食用菌加工技術仍停留在實驗室階段,未來如何將這些技術與產品從實驗小型化向工廠產業化轉變,從獨立碎片化向集成模塊化轉變,從經驗理論化向數字精準化轉變,是未來解決食用菌加工產業快速發展的關鍵。
食用菌加工的核心價值是更好地發揮食用菌多營養、高活性特點,食用菌藥用及保健用品仍然具有巨大的商業開發潛力。隨著消費者對營養健康型食品的需求量逐漸增大,為食用菌這種具有天然優勢的食品提供了很好的發展機遇。但是,消費者對營養健康型食品的市場需求與真實市場消費存在很大矛盾,一方面消費者生活方式的改變和對營養健康的追求導致其對食用菌這類具有多種健康功能食品需求度非常高,另一方面是市場環境導致的消費者對保健功能產品信任度的降低而不敢消費。針對不同年齡消費群體、不同亞健康人群,開發多元化、個性化高端產品,是食用菌功能型產品的發展方向。