熱風(fēng)干燥溫度對(duì)無(wú)核白葡萄干品質(zhì)的影響

孟 陽(yáng) 劉峰娟，2 王玉紅 朱春麗 黃文書 馮作山，2

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

中國(guó)是世界上最大的綠色葡萄干生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)葡萄干主要產(chǎn)自新疆吐魯番地區(qū)，其特色產(chǎn)品為無(wú)核白葡萄陰干的綠葡萄干。目前新疆綠葡萄干的生產(chǎn)均是采用傳統(tǒng)的晾房陰干的，干燥時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30～40d左右［1］。但新疆地區(qū)的無(wú)核白葡萄采收期時(shí)間很短，且量非常大，所以要求制干的時(shí)間不宜過長(zhǎng)。針對(duì)這些問題，劉一健等［2］提出了用自制的混聯(lián)式太陽(yáng)能果蔬干燥設(shè)備干燥無(wú)核白葡萄，其主要通過太陽(yáng)能集熱板對(duì)空氣加熱，使空氣的溫度升高，加快了干燥的速度。使用太陽(yáng)能干燥設(shè)備的干燥時(shí)間從傳統(tǒng)自然晾房的45d縮短至15d，大大縮短了干燥周期；楊文俠等［3］對(duì)氣體射流沖擊干燥制干進(jìn)行了研究，給一些太陽(yáng)能光熱資源不足的葡萄產(chǎn)區(qū)提供了可行方案；吳繼紅等［4］研究了無(wú)核白葡萄干制過程中微波處理的作用，不僅大大縮短了干制時(shí)間，也明顯改善了葡萄干的質(zhì)量；Pangavhane等［5，6］綜述了各種應(yīng)用于葡萄干制的太陽(yáng)能干燥機(jī)的原理和構(gòu)造，并對(duì)葡萄干制試驗(yàn)和太陽(yáng)能自然干制設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使葡萄的干制過程能夠得到有效控制，產(chǎn)品質(zhì)量、干制效率和干制周期顯著提高。采用工業(yè)化干燥技術(shù)對(duì)葡萄進(jìn)行脫水，既能縮短制干時(shí)間，打破地域限制，還能提高葡萄干的產(chǎn)量和衛(wèi)生質(zhì)量。

熱風(fēng)干燥是一種簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，易于推行的機(jī)械干燥方法。在干燥物料時(shí)通常使用熱風(fēng)循環(huán)烘箱，熱風(fēng)在熱風(fēng)循環(huán)烘箱箱內(nèi)循環(huán)，熱效率高，節(jié)約能源，烘箱內(nèi)設(shè)有可調(diào)式分風(fēng)板，物料干燥均勻，且適用范圍廣，可干燥各種物料，具有投資低、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，是一種通用的干燥設(shè)備［7］。用熱風(fēng)干燥果蔬已有大量報(bào)道，張利娟等［8］研究了熱風(fēng)干燥對(duì)無(wú)核白葡萄總酚和抗氧化性的變化，張英麗等［9］研究了無(wú)核白葡萄經(jīng)過熱風(fēng)干燥后的品質(zhì)。綠色的葡萄干是新疆特有的葡萄干品種，以往采用機(jī)械化烘干綠色葡萄，其干燥溫度多為50～80℃，由于溫度較高，不適合加工綠葡萄干。徐飛等［10］對(duì)菠蘿蜜的研究結(jié)果表明，抗壞血酸隨著溫度升高，含量在降低；李煥榮等［11］對(duì)紅棗熱風(fēng)干燥進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)采用相對(duì)較低的干制溫度，能最大限度地減少營(yíng)養(yǎng)成分的損失。本研究根據(jù)新疆吐魯番地區(qū)的晾房溫度的變化，擬采用熱風(fēng)循環(huán)烘箱在30～45℃進(jìn)行無(wú)核白葡萄熱風(fēng)干燥，探討較低溫度的熱風(fēng)干燥對(duì)無(wú)核白葡萄品質(zhì)的影響，為熱風(fēng)干燥綠色葡萄干的工藝控制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

無(wú)核白葡萄：摘自吐魯番葡萄果園，品質(zhì)成熟，健康、無(wú)病蟲害及腐爛果。果實(shí)色澤碧綠、大小均勻（直徑（9.8±1.03）mm；長(zhǎng)度（14.00±1.12）mm），可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（21.55±1.35）%，含水率為（80.97±0.42）%。

1.2 儀器與試劑

紫外—可見分光光度計(jì)：TU-1810型，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；

高速冷凍離心機(jī)：TGL-16G型，上海安亭科學(xué)儀器廠；

超聲波清洗器：SK2200H型，上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司；

電子天平：FA2104N型，上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；

電熱恒溫恒濕干燥箱：CS101型，烏魯木齊電器設(shè)備制造廠；

2，6-二氯靛酚鈉：優(yōu)級(jí)純，上海如吉生物科技；

氫氧化鈉：分析純，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；

甲醇：分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠；

福林肖卡：優(yōu)級(jí)純，北京索萊寶科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 熱風(fēng)干燥 在前期預(yù)試驗(yàn)中，將無(wú)核白葡萄分別在溫度30，35，40，45℃，相對(duì)濕度＜20%，風(fēng)速1m/s及溫度30，35，40，45℃，平均相對(duì)濕度45%，平均風(fēng)速0.5～2.0m/s條件下進(jìn)行干制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度40℃，相對(duì)濕度＜20%，風(fēng)速1m/s干燥的葡萄干褐變度最低，干制時(shí)間較快，干制效果最好。因此，本試驗(yàn)選取脫水組工藝條件：熱風(fēng)處理溫度40℃，相對(duì)濕度＜20%，風(fēng)速1m/s。葡萄脫水失重達(dá)到80%時(shí)結(jié)束脫水，在此過程中葡萄失重10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%，80%時(shí)取樣，測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.3.2 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

（1）水分含量：按照GB 5009.3—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》方法測(cè)定；

（2）抗壞血酸含量：采用2，6-二氯靛酚法測(cè)定［12］；

（3）可滴定酸：采用酸堿中和滴定法［13］，以酒石酸計(jì)；

（4）總酚含量：樣品處理采用超聲輔助法［14］。準(zhǔn)確稱取3.00g葡萄，用30mL經(jīng)過酸化的甲醇溶液（1mol/L HCl—甲醇—水體積比1∶80∶19），在100W、25℃功率條件下超聲輔助提取30min，然后8 000×g 4℃低溫離心15min，收集上清液，重復(fù)2次，合并提取液。樣品測(cè)定采用福林—肖卡法［15］。取50μL的提取液，加入2.5mL稀釋10倍的福林肖卡試劑和2mL（7.5g/100mL）的碳酸鈉溶液，混勻，搖勻，在45℃條件下避光反應(yīng)15min后于765nm波長(zhǎng)處比色測(cè)定其吸光度，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量（GAE）表示（mg GAE/g·DW）；

（5）褐變度［16］：樣品按1∶10（質(zhì)量比）加蒸餾水，4℃勻漿后，于4℃10 000×g下離心20min，取上清液在420nm處測(cè)吸光度，以A420表示褐變度，以蒸餾水作對(duì)照；

所有指標(biāo)以葡萄干重進(jìn)行計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA）和相關(guān)性分析，鄧肯氏多重差異比較，當(dāng)P＜0.05時(shí)，表示差異顯著，當(dāng)P＜0.01時(shí)，表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度處理下水分含量及干燥速度的變化

水分含量是衡量葡萄干燥過程是否完成的主要指標(biāo)。由圖1可知，30，35，40，45℃溫度處理的水分含量由最初的80.97%分別下降到13.80%，14.41%，14.12%，14.89%。符合NY/T 705—2003《無(wú)核葡萄干》中有關(guān)葡萄干水分含量規(guī)定要求的標(biāo)準(zhǔn)（≤15%）。

圖1 溫度處理對(duì)無(wú)核白葡萄水分含量的影響Figure 1 The effect of moisture content for white seedles raisin by different temperatures treatment

由圖2可知，30℃溫度處理下的無(wú)核白葡萄成干時(shí)間最長(zhǎng)，為224h；35℃處理次之，為181h；40℃處理為130h；45℃處理成干時(shí)間最短，為104h。說明處理溫度越高，葡萄失水的速度越快。

2.2 溫度處理對(duì)抗壞血酸（Vc）含量的影響

由圖3可知，各處理果實(shí)的VC含量呈逐漸下降的趨勢(shì)。鮮樣初始Vc含量為14.03mg/100g·DW，隨著葡萄失重的增加，Vc含量逐漸下降；到葡萄失重80%時(shí)，30，35，40，4 5℃ 條 件 下VC含 量 分 別 下 降 為2.04，2.34，3.45，1.93mg/100g·DW，其中：45℃條件下 Vc下降最快，40℃條件下Vc下降最慢。由方差分析可得，在失重80%時(shí)，40℃處理Vc含量與其它溫度條件處理相比，差異達(dá)極顯著水平（P＜0.01）。徐飛等［10］對(duì)菠蘿蜜的研究結(jié)果表明，抗壞血酸隨著溫度升高，含量在降低。這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果相一致，說明抗壞血酸含量在干燥過程中是下降的，且40℃溫度處理?xiàng)l件下抗壞血酸含量下降最少。

圖2 溫度處理對(duì)無(wú)核白葡萄失水速度的影響Figure 2 The effect of Water loss rate for white seedles raisin by different temperatures treatment

圖3 溫度處理對(duì)無(wú)核白葡萄抗壞血酸含量的影響Figure 3 The effect of ascorbic acid content for white seedles raisin by different temperatures treatment

2.3 溫度處理對(duì)可滴定酸含量的影響

可滴定酸是葡萄干的重要品質(zhì)之一，是影響葡萄干風(fēng)味品質(zhì)的重要因素。由圖4可知，各處理果實(shí)的可滴定酸含量均逐漸下降，說明葡萄在干燥過程中有機(jī)酸的總量在減少。新鮮葡萄可滴定酸含量為1.68%，葡萄失重80%時(shí)，30，35，40，45℃處理的葡萄可滴定酸含量分別下降為1.10%，1.03%，0.98%，1.11%，40℃處理組的可滴定酸含量在各失水階段均為最低。通過分析可知，在失重80%，40℃與45℃處理差異不顯著（P＞0.05），與30℃和35℃處理組差異顯著（P＜0.05）。李煥榮等［11］對(duì)鮮棗的研究結(jié)果表明，可滴定酸在干燥過程中的含量不斷降低，這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致。由圖4可看出可滴定酸的含量雖有下降，但還是較好的保留了葡萄中的有機(jī)酸。

2.4 溫度處理對(duì)總酚含量的影響

酚類物質(zhì)是在植物性食物中發(fā)現(xiàn)的、具有潛在促進(jìn)健康作用的化合物。酚類物質(zhì)的酚羥基結(jié)構(gòu)對(duì)活性氧等自由基具有很強(qiáng)的捕捉能力，這使酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化性以及清除自由基的能力［17］。由圖5可知，新鮮葡萄中總酚含量為0.109mg/g·DW，隨著葡萄失重的增加，總酚含量逐漸下降，失重80%時(shí)，30，35，40，45℃處理組，其總酚含量分別下降為0.04，0.05，0.04，0.06mg/g·DW。張利娟［18］對(duì)無(wú)核白葡萄進(jìn)行熱風(fēng)干制時(shí)，也發(fā)現(xiàn)總酚含量在干燥過程中呈整體下降趨勢(shì)。

圖4 溫度處理對(duì)無(wú)核白葡萄可滴定酸含量的影響Figure 4 The effect of titratable acid content for white seedles raisin by different temperatures treatment

圖5 溫度處理對(duì)無(wú)核白葡萄總酚含量的影響Figure 5 The effect of total phenolic for white seedles raisin by different temperatures treatment

在干燥前期葡萄中的總酚含量下降較快，但當(dāng)失重達(dá)到60%后，總酚含量基本不變，在干燥結(jié)束時(shí)略有上升。這可能是干制過程中酚類物質(zhì)氧化、降解造成一些能與福林酚試劑反應(yīng)的物質(zhì)生成而導(dǎo)致總酚含量增加［19］。張利娟等［8］對(duì)無(wú)核白葡萄的研究結(jié)果表明，多酚含量呈整體下降的趨勢(shì)，這與本文的研究結(jié)果一致。說明總酚含量在干燥過程中是下降的。

2.5 溫度處理對(duì)褐變度的影響

褐變度能反映出干制過程中葡萄顏色整體的變化趨勢(shì)。一般認(rèn)為，果蔬發(fā)生酶促褐變的主要原因是由于果蔬中富含的多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）催化果蔬中的酚類物質(zhì)引起的氧化反應(yīng)。PPO能催化果蔬中羥基酚到醌的脫氫反應(yīng)以及游離酚酸的羥基化反應(yīng)，醌在果蔬體內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)反應(yīng)或自身縮合，產(chǎn)生黑色素或褐色色素，從而使果蔬顏色發(fā)生變化［20，21］。

葡萄的褐變度隨葡萄失重的增加而增大。由圖6可知，新鮮葡萄的褐變度為0.14，經(jīng)30，35，40，45℃干燥，褐變度均逐漸增加，葡萄失重80%時(shí)褐變度分別為0.35，0.32，0.26，0.42。隨著水分不斷脫除，40℃處理褐變度顯著低于其他處理組（P＜0.01）。張英麗等［9］對(duì)此也進(jìn)行了研究，得出的結(jié)論是30℃溫度條件下無(wú)核白葡萄干色澤青綠，而本試驗(yàn)得出的結(jié)論是40℃溫度條件下的褐變度最低，可能是由于本試驗(yàn)未進(jìn)行護(hù)色處理，或者與葡萄的成熟度有關(guān)系。

圖6 溫度處理對(duì)無(wú)核白葡萄褐變度的影響Figure 6 The effect of browning degree for white seedles raisin by different temperatures treatment

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，40℃熱風(fēng)干燥葡萄褐變程度最低，且能更好保持葡萄抗壞血酸和總酚含量。因此熱風(fēng)干燥無(wú)核白葡萄生產(chǎn)綠葡萄干，40℃熱風(fēng)處理干制的葡萄品質(zhì)較好。根據(jù)本試驗(yàn)和前人的研究結(jié)果來看，提高熱風(fēng)干燥溫度可縮短干燥時(shí)間，但過高的干燥溫度不利于保持產(chǎn)品的品質(zhì)。由于無(wú)核白葡萄受到時(shí)間和季節(jié)限制且貯藏時(shí)間較短，本試驗(yàn)沒有對(duì)葡萄干的品質(zhì)進(jìn)行更深入的研究，這是以后需要完善的地方；還要明確葡萄干制過程中的一些標(biāo)準(zhǔn)化操作，如干制前使用促干劑浸泡葡萄的時(shí)間以及促干劑的含量等等。

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