板栗粉熱風干燥和真空冷凍干燥的品質(zhì)比較

李 慶， 王飛生， 聶宗仁， 王文惠， 代 朋， 楊 芳，*

(1.湖北大學知行學院，湖北武漢 430011;2.清遠職業(yè)技術(shù)學院，廣東清遠 511510;3.廣東陽山縣粵農(nóng)食品開發(fā)有限公司，廣東清遠 513100)

板栗粉熱風干燥和真空冷凍干燥的品質(zhì)比較

李 慶1， 王飛生2， 聶宗仁3， 王文惠1， 代 朋1， 楊 芳1，*

(1.湖北大學知行學院，湖北武漢 430011;2.清遠職業(yè)技術(shù)學院，廣東清遠 511510;3.廣東陽山縣粵農(nóng)食品開發(fā)有限公司，廣東清遠 513100)

研究了熱風干燥法和真空冷凍干燥法對板栗粉感官品質(zhì)、營養(yǎng)成分、色澤以及復水性的影響，并制定了2種板栗粉的營養(yǎng)標簽.實驗結(jié)果表明，真空冷凍干燥方式有效地保存了板栗粉中的還原糖、總碳水化合物等營養(yǎng)成分，真空冷凍干燥板栗粉的色澤相對較淺，板栗風味也略淡，顆粒較細，適合添加到焙烤食品中.而當熱風干燥參數(shù)選擇60℃、8 h時，產(chǎn)品色澤淺黃，有板栗的特殊香氣，也保存了大部分營養(yǎng)成分，適合添加到板栗風味食品中.2種方法制備的板栗粉屬于蛋白質(zhì)來源食物和低脂肪食品，均提供較高能量，營養(yǎng)豐富.

板栗粉;真空冷凍干燥;熱風干燥;營養(yǎng)成分;能量

*楊 芳，女，副教授，博士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工方面的研究.通訊作者.

板栗，亦稱栗子、毛栗子，屬山毛櫸科，是其中最具食用價值的植物類群［1］.作為一種營養(yǎng)價值較高的堅果類食品［2］，板栗除含有淀粉(質(zhì)量分數(shù)40%～60%)之外，還含有蛋白質(zhì)、脂肪、胡蘿卜素、核黃素、少量酚類物質(zhì)、多種維生素以及大量的礦物元素，是難得的代用糧食的“鐵桿莊稼”［3］.板栗的脂肪含量低，不含膽固醇，含有大量不飽和脂肪酸和纖維素，因此，它是一種有益健康的食品和一種很好的能量來源［4］.

我國是板栗生產(chǎn)大國，板栗有很高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟效益，但是新鮮板栗含水量較高，新陳代調(diào)旺盛，不耐貯運，每年因其霉爛、生蟲等造成的損失達總產(chǎn)量的20% ～30%，造成了板栗資源的嚴重浪費［5］.若將板栗仁加工成板栗粉，可以達到長期保存、方便加工的目的［6］.板栗粉可以作為輔料，添加于焙烤食品中，改善其特性;也可作為生產(chǎn)其他產(chǎn)品的原料，例如:生產(chǎn)板栗蓉［7］和速溶即食板栗粉［8］等;還可進一步提取其中的各種有效成分［9－10］.

目前生產(chǎn)板栗粉的方法主要有熱風干燥法、微波干燥法、噴霧干燥法和真空冷凍干燥法.徐京等［3］研究了熱風干燥法生產(chǎn)板栗粉的溫度、時間等條件，結(jié)果顯示，熱風干燥板栗粉的溫度為60℃、時間為8 h時，板栗粉的干燥效果好，褐變程度最小.顏偉強［11］通過微波噴動床干燥裝置，使物料在隨機運動的過程中實現(xiàn)了對微波能的均勻吸收.盧亞婷等［12］通過響應曲面法優(yōu)化了雪蓮果果粉噴霧干燥工藝.段蕊等［13］研究了真空冷凍干燥板栗粉的工藝及可行性.李琴等［14］將微波干燥法和熱風法組合起來進行板栗粉的制備.李鳳霞等［15］采用微波熱風兩段式干燥法生產(chǎn)嬰幼兒保健糯米粉.鄭亞琴等［16］探討了果蔬聯(lián)合干燥技術(shù)的研究進展.各種干燥方法對板栗品質(zhì)的影響也廣受關(guān)注，例如，朱京濤等［17］研究了不同干燥方法對板栗賴氨酸含量的影響.本實驗旨在研究不同干燥方法對板栗粉的感官品質(zhì)、營養(yǎng)成分、色澤以及復水性等品質(zhì)的影響，為板栗粉的工藝優(yōu)化以及板栗的深加工提供一定的理論基礎.

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

板栗，市售麻城板栗;無水乙醚，上海馬陸制藥廠;鹽酸，硫酸銅，次甲基藍，酒石酸鉀鈉，氫氧化鈉，亞鐵氰化鉀，乙酸鋅，冰乙酸，葡萄糖，硫酸鉀，濃硫酸，硼酸，乙酸鉛，無水硫酸鈉，無水乙醇，甲基紅等均為分析純.

1.2 儀器與設備

FD－1C－50型真空冷凍干燥機，北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司;WGL－30B型電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司;AR1140型電子分析天平，奧豪斯國際貿(mào)易(上海)有限公司;FE80型高速萬能粉碎機，天津市泰斯特儀器有限公司;HH－2型電熱恒溫水浴鍋，國華電器有限公司;DHG－9075A型電熱恒溫干燥箱，上海一恒科技有限公司;4－10型馬福爐，上海儀器廠;SC－80C型色差計，北京康光儀器有限公司.

1.3 實驗方法

1.3.1 熱風干燥制作板栗粉［18］

板栗原料→清洗→去殼→去衣→0.3%檸檬酸浸泡護色30 min→清水漂洗→切成2 mm左右碎片→60℃熱風干燥，8 h→粉碎(過60目篩)→包裝→板栗粉成品.

1.3.2 真空冷凍干燥制作板栗粉

板栗原料→清洗→去殼→去衣→0.3%檸檬酸浸泡護色30 min→清水漂洗→切成2 mm左右碎片→預凍→真空冷凍干燥(冷凝溫度:－50℃)→粉碎(過60目篩)→包裝→板栗粉成品.

1.3.3 板栗粉營養(yǎng)組分的測定

水分含量的測定參照GB 5009.3—2010，直接干燥法［19］;灰分的測定參照 GB 5009.4—2010［20］;脂肪含量的測定參照GB/T 5009.6—2003，索氏抽提法［21］;蛋白質(zhì)含量的測定參照 GB/T 5009.5—2010，凱氏定氮法［22］;還原糖含量的測定參照GB/T 5009.7—2008，直接滴定法［23］;總糖含量的測定參照蒽酮比色法［24］;淀粉含量的測定參照 GB/T 5009.9—2008，酸水解法［25］.

1.3.4 板栗粉色差的測定

按照1.3.1和1.3.2所述方法生產(chǎn)板栗粉，分別進行抽真空包裝，然后用色差計進行色澤測定，色差測定結(jié)果用總色差(ΔE*值)表示.總色差(ΔE*值)是指2個顏色在顏色知覺上的差異，ΔE*值越小代表色差越小，反之越大［26］.

1.3.5 板栗粉的復水性

將2種方法制備的板栗粉各取5.0 g，分別加入30 mL水沖調(diào)，研究其復水性.

1.3.6 板栗粉的能量計算

食物的總能量主要由脂肪、蛋白質(zhì)以及碳水化合物3大營養(yǎng)素提供.食品中產(chǎn)能營養(yǎng)素的能量換算系數(shù)為蛋白質(zhì)∶脂肪∶碳水化合物 =17∶37∶17［27］.

中國營養(yǎng)學會第六屆六次常務理事會通過并發(fā)布的營養(yǎng)素參考值(nutrient reference values，NRV)見表1.

表1 營養(yǎng)素的參考值Tab.1 Nutrient reference values

式(2)中，X為食品中某營養(yǎng)素的含量;NRV為該營養(yǎng)素的營養(yǎng)素參考值.

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用SPSS 20進行平均值和標準差計算、Duncan多重比較(P＜0.05)、相關(guān)性分析，圖形制作采用Origin 8.0.

食品中某營養(yǎng)素含量的計算公式如式(2).

2 結(jié)果與分析

2.1 板栗粉的感官品質(zhì)比較

熱風干燥法制備的板栗粉顏色與生板栗的嫩黃色接近，有板栗的特殊香氣，而真空冷凍干燥法制備的板栗粉的色澤相對較淺，風味也略淡.熱風干燥法采用的溫度高于凍干法，有助于香味物質(zhì)的形成.2種方法制備的板栗粉顏色相對其他食物較淺，所以添加到其他食物中時，不會影響食物原有的色澤，還會增加食物的風味和營養(yǎng)物質(zhì).2種方法生產(chǎn)的板栗粉組織形態(tài)松散、顆粒大小均勻，且無雜質(zhì)存在，2種方法制成的板栗粉感官品質(zhì)比較，見表2.

表2 熱風干燥板栗粉和凍干板栗粉的感官品質(zhì)比較Tab.2 Comparison of sensory qualities between chestnut powder treated by hot air drying and vacuum freeze-drying

2.2 板栗粉的營養(yǎng)成分比較

分別比較熱風干燥法和真空冷凍干燥法對板栗粉營養(yǎng)成分的影響，結(jié)果見表3.

表3 熱風干燥板栗粉和真空冷凍干燥板栗粉營養(yǎng)成分比較Tab.3 Comparison of nutrient components between chestnut powder treated by hot air drying and vacuum freeze-drying %

由表3可知，2種干燥方法均顯著降低了原料的含水量(P＜0.05)，在干燥效果方面，60℃、8 h的熱風干燥法顯著優(yōu)于真空冷凍干燥法(P＜0.05).在灰分方面，熱風干燥板栗粉和真空冷凍干燥板栗粉的灰分含量與原料無顯著差異(P＞0.05).2種干燥方法對板栗粉的脂肪、蛋白質(zhì)含量均無顯著影響(P＞0.05).2種方法均顯著降低還原糖、總碳水化合物含量(P＜0.05)，但是真空冷凍干燥板栗粉的還原糖、總碳水化合物含量顯著高于熱風干燥板栗粉(P＜0.05).而2種方法對原料中的淀粉含量均無顯著影響(P＞0.05).

干基含量的計算公式如式(3).

2.3 板栗粉的色差及色澤穩(wěn)定性比較

按照1.3.4方法，每隔30 d測定樣品的總色差，結(jié)果見圖1.

圖1 熱風干燥板栗粉和真空冷凍干燥板栗粉的總色差比較Fig.1 Comparison of total color differences between chestnut powder treated by hot air drying and vacuum freeze-drying

由圖1可以看出，剛制備的2種板栗粉在總色差方面有顯著差異，熱風干燥板栗粉的顏色顯著深于真空冷凍干燥板栗粉(P＜0.05)，與褐變反應有關(guān).在存放的第30 d和第60 d，2種板栗粉色澤也有極其顯著差異(P≤0.001).板栗褐變的原因分為酶促褐變及非酶褐變，酶促褐變的原因主要是板栗酚類物質(zhì)氧化的直接結(jié)果;而非酶褐變原因有美拉德反應，酚類物質(zhì)自動氧化，金屬離子與單寧物質(zhì)、某些氨基酸的反應等.板栗中含有碳水化合物和蛋白質(zhì)，熱風干燥的溫度高于真空冷凍干燥，可能會引起一定的非酶褐變，導致產(chǎn)品的顏色略深.

熱風干燥板栗粉在存放過程中較穩(wěn)定，存放第30 d時的色澤與剛制備好時無顯著差異(P＞0.05);存放第60 d的色澤與第30 d時的色澤無顯著差異(P＞0.05).真空冷凍干燥板栗粉在存放過程中也較穩(wěn)定，存放第30 d和第60 d時的色澤與剛制備好時均無顯著差異(P＞0.05).綜上所述，2種干燥方法制備的板栗粉色澤均較穩(wěn)定.

2.4 板栗粉復水性的比較

按照1.3.5方法，比較熱風干燥板栗粉和真空冷凍干燥板栗粉的復水性.實驗結(jié)果顯示，熱風干燥板栗粉沖調(diào)成的板栗濃漿質(zhì)地均一，有明顯的板栗清香，顏色呈淺黃色，但是有顆粒感;真空冷凍干燥板栗粉沖調(diào)成的板栗濃漿的顏色為乳白色，顆粒較小，沒有明顯的板栗清香.在質(zhì)地和口感方面，真空冷凍干燥板栗粉優(yōu)于熱風干燥板栗粉.熱風干燥板栗粉適合添加在板栗風味的食品中，而真空冷凍干燥板栗粉適合添加到面包等焙烤食品.

2.5 兩種板栗粉的能量與營養(yǎng)標簽

按照1.3.6方法進行能量計算，結(jié)果見表4.

表4 板栗粉的能量Tab.4 Energy of chestnut powder

板栗粉的營養(yǎng)標簽見表5.

表5 板栗粉的營養(yǎng)標簽Tab.5 Nutrition label of chestnut powder

由表5可以看出，2種方法制備的板栗粉提供能量均大于170 kJ/100 g固體，提供能量較高;來自蛋白質(zhì)的能量大于5%，屬于蛋白質(zhì)來源食物;脂肪含量小于3 g/100 g固體，屬于低脂肪食品;碳水化合物的NRV%均大于10%，主要是多糖提供的能量.綜上所述，2種方法制備板栗粉營養(yǎng)豐富.

3 討論

本研究結(jié)果顯示，熱風干燥和真空冷凍干燥均可顯著降低原料的含水量，干燥效果較好.2種方法制備的板栗粉在脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉含量等方面與干燥前樣品無顯著差異，色澤穩(wěn)定性均較好.2種方法制備的板栗粉提供能量均較高，屬于蛋白質(zhì)來源食物和低脂肪食品，碳水化合物的營養(yǎng)素參考值均大于10%，營養(yǎng)豐富.采用真空冷凍干燥法制備的板栗粉的色澤相對較淺，板栗風味也略淡，顆粒較細.真空冷凍干燥方式有效地保存了板栗粉中的還原糖、總碳水化合物含量等營養(yǎng)成分，適合添加到面包等焙烤食品中.而當熱風干燥參數(shù)選擇60℃、8 h時，產(chǎn)品不僅可保留生板栗的清香，色澤淺黃，也保存了絕大部分營養(yǎng)成分，適合添加到板栗風味的食品中.

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Comparison of Quality of Chestnut Powder under Treatment of Hot Air Drying and Vacuum Freeze-drying

LI Qing1， WANG Fei-sheng2， NIE Zong-ren3， WANG Wen-hui1， DAI Peng1， YANG Fang1，*
(1.Zhixing College of Hubei University，Wuhan 430011，China;2.Qingyuan Polytechnic，Qingyuan 511510，China;3.Guangdong Yangshan Yuenong Food Development Co.，Ltd.，Qingyuan 513100，China)

The effects of hot air drying and vacuum freeze-drying on the sensory quality，nutritional contents，color，and rehydration of chestnut powder were investigated in this study.And the nutrition label of two kinds of chestnut flour was developed.The results showed that the vacuum freeze-drying effectively saved the reducing sugar，total carbohydrate，and other nutrients of chestnut flour.The chestnut flour treated by vacuum freeze-drying had relatively light color，smaller particles，and slightly lighter flavor，which was suitable for the baked foods.When hot air drying parameters were 60℃ and 8 h，the product had light yellow color with special chestnut aroma and most of the nutrients，which was suitable for the chestnut-flavor foods.Chestnut powder prepared by the two methods contains high protein，low fat，and high energy，which is rich in nutrient.

chestnut powder;vacuum freeze-drying;hot air drying;nutrient component;energy

TS205.1

A

2095-6002(2013)04-0064-05

李慶，王飛生，聶宗仁，等.板栗粉熱風干燥和真空冷凍干燥的品質(zhì)比較.食品科學技術(shù)學報，2013，31(4):64－68.

LI Qing，WANG Fei-sheng，NIE Zong-ren，et al.Comparison of Quality of Chestnut Powder under Treatment of Hot Air Drying and Vacuum Freeze-drying.Journal of Food Science and Technology，2013，31(4):64 －68.

2013-02-18

廣東省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項目(2012B020418003);清遠市產(chǎn)學研合作項目(2011D021113007);2010云南省科技條件平臺建設計劃項目(2010DH025).

李 慶，女，本科生，研究方向為食品質(zhì)量與安全研究;

(責任編輯:李 寧)