真空干燥對野生薺菜品質(zhì)的影響

張麗　薛妍君　鄧金花等

摘要：以野生薺菜為材料，研究不同真空干燥溫度對野生薺菜品質(zhì)的影響。本試驗(yàn)采用50、60、70、80、90 ℃真空干燥薺菜，對不同真空溫度干燥的薺菜進(jìn)行干燥特性和品質(zhì)分析表明，真空干燥溫度是影響真空干燥過程的主要因素，50～60 ℃干制產(chǎn)品由于干燥時間長，薺菜表面開始褐變，并卷曲皺縮，營養(yǎng)價值和感官特性都隨之下降。70 ℃和80 ℃真空干燥效率較高，干燥時間少于其他組，對薺菜破壞作用最小，均能較好地保持產(chǎn)品的感官品質(zhì)， 各感官指標(biāo)與薺菜鮮樣差異最小，葉綠素和維生素C保留率較高，但是80 ℃真空干制品的復(fù)水比高于其他組，水分原地蒸發(fā)形成的多孔通道也使產(chǎn)品的復(fù)水性和咀嚼性明顯優(yōu)于其他溫度干燥的產(chǎn)品。綜上所述，在本試驗(yàn)條件下，樣品載樣量50 g，真空度為0.1 MPa，干燥溫度為80 ℃，干燥140 min獲得的薺菜干制品具有較好的營養(yǎng)品質(zhì)和感官品質(zhì)，這為后期薺菜干制工藝的開發(fā)提供了良好的研究基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：真空干燥；野生薺菜；品質(zhì)；失水；干制工藝；復(fù)水性

中圖分類號： S647.09；TS255.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0337-03

收稿日期：2014-12-24

基金項目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號：CX（13）5076]。

作者簡介：張麗（1986—），女，博士，助理研究員，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品保鮮加工及質(zhì)量控制。E-mail：slim188@126.com。

通信作者：郁志芳，博士，教授，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品保鮮加工及質(zhì)量控制。E-mail：yuzhifang@njauedu.cn。近年來，隨著國民生活水平提升和健康意識的增強(qiáng)，消費(fèi)結(jié)構(gòu)也隨之改變，在蔬菜上表現(xiàn)為消費(fèi)品種多元化，尤其對有保健功效的野生蔬菜的需求量不斷增加，要求也逐步提高。薺菜氣味清香甘甜，味道鮮美至極，被譽(yù)為“野菜之上品” [1]。但是薺菜生長受季節(jié)性限制明顯，且采摘期和貯藏期較短，食用價值被大大降低，經(jīng)濟(jì)效益也得不到充分發(fā)揮[2]。

脫水干制是延長薺菜貨架期的有效途徑。真空干燥具有傳熱均勻、干燥溫度低、水分易于去除等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品的常用技術(shù)[3]。申江等在對菠菜[4]、胡蘿卜[5]等蔬菜的干制試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，真空干燥產(chǎn)品質(zhì)地疏松、色澤保存好、復(fù)水比高。李瑜等的研究研究表明真空干燥比熱風(fēng)干燥更利于保留蒜片的特征化合物硫代亞磺酸酯[6]。劉云宏等在以金銀花為原料研究發(fā)現(xiàn)，干燥時間與加熱溫度呈負(fù)相關(guān)，干燥溫度越高，物料達(dá)到恒質(zhì)量所需的時間越短[7]。

筆者前期研究了熱風(fēng)干燥、微波干燥和真空冷凍干燥對薺菜感官品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味的影響，并確定了適合各自工藝的加工條件和時間（研究結(jié)果待發(fā)表）。前期研究表明，薺菜經(jīng)不同干燥工藝處理后，其失水特性、營養(yǎng)物質(zhì)的保留率、感官特性、復(fù)水性及香氣成分的保留率存在較大差異，如熱風(fēng)干燥產(chǎn)品的感官品質(zhì)及復(fù)水性較差，但有較濃郁的烘烤香氣；微波干燥時間短，但是瞬時高溫對組織結(jié)構(gòu)的破壞力較大，營養(yǎng)成分和芳香物質(zhì)大量流失；真空冷凍干燥獲得的薺菜產(chǎn)品感官特性和復(fù)水性最好，營養(yǎng)成分的保留率也最高，但干燥時間長，能耗大。本試驗(yàn)通過研究不同真空干燥溫度對薺菜品質(zhì)的影響，為尋找薺菜最佳干燥工藝，提高薺菜干制品質(zhì)量，提高薺菜綜合利用效率提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1原料

薺菜采自南京郊外，挑選成熟度一致、無機(jī)械損傷且無病蟲害的薺菜作為試驗(yàn)材料，經(jīng)除雜、清洗，剪除根部后瀝干水分備用；無水乙醇、丙酮、濃硫酸、冰醋酸、四水合鉬酸銨、偏磷酸、二水合草酸、乙二胺四乙酸二鈉等均為分析純，購自國藥集團(tuán)。

1.2主要儀器設(shè)備

DZF-6000真空干燥箱，上海和呈儀器制造有限公司；FW100型萬能粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司；DJ300型精密電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；GL-20G-Ⅱ型高速離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；XW-80A微型漩渦混合儀，上海滬西分析儀器；UV-2802型紫外-可見分光光度計，尤尼柯（上海）儀器有限公司。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1真空干燥將準(zhǔn)備好的薺菜樣品分成5份，每份50 g，均勻平攤于托盤中，置于50、60、70、80、90 ℃的真空干燥箱中，使真空度迅速達(dá)到0.1 MPa，開始計時。每20 min取樣稱質(zhì)量至樣品恒質(zhì)量。

1.3.2含水量測定采用干燥稱質(zhì)量法。隨機(jī)取樣于 105 ℃ 烘箱中干燥，得絕干物料含水率，t時刻含水率（Wt）由式（1）計算[8]。

Wt= （mt-mg）/mt。（1）

式中：mt為脫水t時刻的質(zhì)量，g；mg為干物質(zhì)的質(zhì)量，g。

1.3.3葉綠素含量測定稱取薺菜0.5 g，剪碎置于研缽，加入丙酮 ∶乙醇為2 ∶1的提取液研磨勻漿，用濾紙過濾并用上述提取液定容至25mL，得待測液。分別在波長645、652、663 nm 處測定吸光度。根據(jù)Lambert-Beer定律[9]計算葉綠素含量。

1.3.4維生素C含量測定維生素C含量采用鉬藍(lán)比色分光光度法[10]測定。

1.3.5復(fù)水性測定取薺菜干樣5.0 g置于1 000 mL燒杯中，加500 mL蒸餾水，80 ℃恒溫水浴，每5 min取樣，用濾紙吸干樣品表面水分，并稱質(zhì)量。測量并記錄前40 min相關(guān)數(shù)據(jù)。復(fù)水比（R）由式（2）計算[11]。

R（g/g）=m2/m1。（2）

式中：m1為原干樣質(zhì)量，g；m2為復(fù)水后質(zhì)量，g。

1.3.6感官品質(zhì)評定薺菜干燥后經(jīng)冷卻及時進(jìn)行感官評價，評定標(biāo)準(zhǔn)見表1[12]。表1干燥薺菜感官評定標(biāo)準(zhǔn)

參數(shù)評分等級5分4分3分2分1分色澤鮮綠，無褐變翠綠，輕微褐變綠色，中等褐變黃綠，較嚴(yán)重褐變黃褐色，嚴(yán)重褐變形態(tài)不變輕微干裂或皺縮干裂或皺縮干裂或皺縮較多嚴(yán)重干裂皺縮香氣濃郁植物香氣植物香氣較濃郁香氣較淡無香氣出現(xiàn)不良?xì)馕督M織狀態(tài)

莖葉平整，組織松脆，有彈性莖葉平整，組織較脆，彈性較好莖葉輕度卷曲，微硬，較小彈性莖葉中度卷曲，硬度較大，粗糙，基本無彈性莖葉嚴(yán)重卷曲、結(jié)團(tuán)，生硬粗糙，無彈性注：總分20，質(zhì)量等級為：大于15分，很好；15～10分，一般；小于10分，差。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Excel 2007、SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計處理及顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同真空溫度下薺菜的失水曲線

真空條件下水分氣化溫度低，因而除去等量水分真空干燥所需要的能量較熱風(fēng)干燥少，時間也會相應(yīng)縮短；但實(shí)際上，由于真空干燥室內(nèi)傳熱主要以熱傳導(dǎo)為主，對流傳熱幾乎不存在，因此，干燥所需時間仍較長。由圖1可見，薺菜在真空干燥條件下的失水過程分為升速、恒速和降速3個階段，且以恒速和降速干燥為主。產(chǎn)品的失水速率與干燥溫度顯著相關(guān)，溫度越高，失水速率越快，終產(chǎn)品水含量越低。其中，90 ℃真空干燥速度最快，產(chǎn)品達(dá)到恒質(zhì)量所需要的時間僅為70 min，終產(chǎn)品水含量4.40%，50 ℃最慢，干燥時間和終產(chǎn)品含水量依次為240 min和7.00%。80 ℃和70 ℃真空干燥失水效率無顯著差異（P>0.05），且較60 ℃干燥所需時間短，終產(chǎn)品水含量低。真空干燥利用真空系統(tǒng)維持干燥室真空狀態(tài)，同時對待干物料加熱，使物料內(nèi)部水分在內(nèi)外壓差的推動下擴(kuò)散至表面，進(jìn)而被真空泵抽走[13]。真空狀態(tài)下，水分氣化溫度降低，理論上來說，相同干燥溫度下，真空干燥速度應(yīng)大于熱風(fēng)干燥速度。但實(shí)際上，由于真空干燥傳熱以熱傳導(dǎo)為主，對流傳熱幾乎不存在，因此，干燥所需時間仍較長。

2.2不同真空溫度對薺菜葉綠素、維生素C含量的影響

葉綠素和維生素C是評價薺菜營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖2可見，隨著干燥時間的延長，薺菜中葉綠素和維生素C含量呈下降趨勢，且干燥時間越長、干燥溫度越高，下降幅度越明顯。薺菜經(jīng)真空90 ℃高溫處理，其葉綠素保留率為薺菜鮮樣的58.99%，維生素C保留率僅為鮮樣的53.03%。50 ℃和60 ℃處理組前期營養(yǎng)成分損失率較高溫處理組低，但物料在此溫度下失水速率慢，干燥時間很長，這加劇了薺菜中不穩(wěn)定化合物的氧化分解作用，因此其產(chǎn)品葉綠素和維生素C含量也不高。70 ℃和80 ℃真空干燥產(chǎn)品葉綠素、維生素C保留率介于90 ℃和50 ℃產(chǎn)品之間，且差異不明顯（P>

0.05）。其葉綠素保留率分別為75.35%、73.98%；維生素C保留率分別為77.47%和75.92%。

2.3不同真空溫度下薺菜感官品質(zhì)比較

表2列出了薺菜經(jīng)不同真空溫度處理后的感官得分。通過比較可知：真空干燥有效緩解了薺菜在失水過程中發(fā)生的褐變、皺縮、表面硬化等不良變化，較好地保持了產(chǎn)品原有的色澤、香氣和組織狀態(tài)。就不同干燥溫度對產(chǎn)品感官品質(zhì)影響而言，真空50 ℃干制品發(fā)生輕微皺縮結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，得分偏低，產(chǎn)品評定等級為“一般”；70、80 ℃處理組各感官指標(biāo)與薺菜鮮樣差異最小，感官得分最高，產(chǎn)品評定等級為“很好”；60 ℃和90 ℃產(chǎn)品感官品質(zhì)介于以上兩者之間。真空干燥過程受干燥溫度主導(dǎo)，物料受熱溫度越高，營養(yǎng)物質(zhì)流失越嚴(yán)重，真空干燥過程為高真空環(huán)境，低氧甚至無氧條件有效降低了食品中不穩(wěn)定物質(zhì)的褐變及氧化，因此，適當(dāng)提高真空干燥溫度不會對產(chǎn)品品質(zhì)造成不利影響[14-15]。

2.4不同真空溫度薺菜復(fù)水性比較

由圖3可見，真空干燥溫度對終產(chǎn)品前期復(fù)水速率有顯著影響。在復(fù)水0～5 min內(nèi)，80 ℃干制品復(fù)水速率最快，復(fù)水比最高，為4.674，90 ℃產(chǎn)品復(fù)水比最小，僅為3.962。這可能與高溫導(dǎo)致產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)破壞有關(guān)。隨著復(fù)水時間的延長、產(chǎn)品復(fù)水程度的升高，各產(chǎn)品復(fù)水比逐漸增大，復(fù)水25～30 min左右，產(chǎn)品水含量達(dá)到飽和，復(fù)水過程結(jié)束。除90 ℃外，相鄰溫度真空處理組干制品復(fù)水性差異不大，終產(chǎn)品復(fù)水比集中在5.35～5.44之間，90 ℃處理組復(fù)水比為5.30，略低于50 ℃干制產(chǎn)品。80 ℃真空干燥水分原地蒸發(fā)形成的多孔通道也使產(chǎn)品的復(fù)水性和咀嚼性明顯優(yōu)于其他溫度干燥的產(chǎn)品。

3結(jié)論

本試驗(yàn)采用50、60、70、80、90 ℃真空干燥薺菜，對不同真空溫度干燥的薺菜進(jìn)行干燥特性和品質(zhì)分析表明，真空干燥溫度是影響真空干燥過程的主要因素，50～60 ℃干制產(chǎn)品由于干燥時間長，薺菜表面開始褐變，并卷曲皺縮，營養(yǎng)價值和感官特性都隨之下降。70 ℃和80 ℃真空干燥效率較高，干燥時間少于其他組，對薺菜破壞作用最小，均能較好地保持產(chǎn)品的感官品質(zhì)， 各感官指標(biāo)與薺菜鮮樣差異最小，葉綠素和維生素C保留率較高，但是80 ℃真空干制品的復(fù)水比高于其他組，水分原地蒸發(fā)形成的多孔通道也使產(chǎn)品的復(fù)水性和咀嚼性明顯優(yōu)于其他溫度干燥的產(chǎn)品。綜上所述，在本試驗(yàn)條件下，樣品載樣量50 g，真空度為0.1 MPa，干燥溫度為 80 ℃，干燥140 min獲得的薺菜干制品具有較好的營養(yǎng)品質(zhì)和感官品質(zhì)，這為后期薺菜干制工藝的開發(fā)提供了良好的研究基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Cui H L，Li X J，Wang G Q，et al. Acetolactate synthase proline （197） mutations confer tribenuron-methyl resistance in Capsella bursa-pastoris populations from China[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology， 2012， 102（3）： 229-232.

[2]張艷芬，姜麗，蔣娟，等. 包裝方式對冷藏薺菜的保鮮效果[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，26（5）：1118-1120.

[3]張玉先，劉云宏，苗帥，等. 地黃真空干燥實(shí)驗(yàn)研究[J]. 食品工業(yè)科技，2014，35，（24）：290-293.

[4]申江，張現(xiàn)紅，胡開永. 菠菜低溫真空干燥實(shí)驗(yàn)研究[J]. 食品工業(yè)科技，2014，35（5）：269-272.

[5]申江，李帥，齊含飛. 低溫真空干燥對胡蘿卜品質(zhì)的影響[J]. 制冷學(xué)報，2012，33（2）：64-67.

[6]李瑜，許時嬰. 蒜片熱風(fēng)和真空干燥工藝研究[J]. 食品科學(xué)，2008，29（10）：168-170.

[7]劉云宏，朱文學(xué)，劉建學(xué). 金銀花真空干燥工藝優(yōu)化[J]. 食品科學(xué)，2011，32（10）：75-78.

[8]畢金峰，于靜靜，丁媛媛，等. 固相微萃取GC-MS法測定不同干燥方式下棗產(chǎn)品的芳香成分[J]. 現(xiàn)代食品科技，2011，27（3）：354-360， 365.

[9]Zude-Sasse M，Truppel I，Herold B. An approach to non-destructive apple fruit chlorophyll determination[J]. Postharvest Biology and Technology， 2002， 25（2）： 123-133.

[10]Dai X M，Luo H B，Jiang L，et al. Efficacy of different sanitizing agents and their combination on microbe population and quality of fresh-cut Chinese chives[J]. Journal of Food Science， 2012， 77（7）： M348-M353.

[11]徐曉飛，向瑩，張小爽，等. 不同干燥方式對香菇品質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技，2012，33（17）：259-262.

[12]徐明亮，周祥，蔡金龍，等. 不同干燥方法對海蘆筍干品品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué)，2010，31（11）：64-68.

[13]徐成海，張志軍，張世偉，等. 真空干燥現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J]. 干燥技術(shù)與設(shè)備，2009，7（5）：207-213.

[14]藍(lán)浩，周國燕. 果蔬冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（2）：214-217.

[15]張江. 果蔬真空干燥實(shí)驗(yàn)研究以及設(shè)備開發(fā)[D]. 西安：陜西科技大學(xué)，2014.袁曉晴，李磊，劉紅梅. 超聲波輔助提取癩葡萄總黃酮工藝的優(yōu)化[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（11：340-343.