熱風(fēng)干燥與真空冷凍干燥對(duì)果蔬粉酚類(lèi)物質(zhì)含量的影響

張倩茹 尹蓉 王賢萍

摘要[目的]研究干燥方式對(duì)常見(jiàn)果品、蔬菜酚類(lèi)物質(zhì)含量的影響。[方法]以11種常見(jiàn)果品、蔬菜為原料，采用Folin-Ciocalteu 法、正丁醇-鹽酸法測(cè)定熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥的果品、蔬菜粉中總酚、原花色素含量。[結(jié)果]通過(guò)熱風(fēng)干燥而得的果品、蔬菜粉總酚的保留率在85.94%～93.27%，原花色素的保留率在66.17%～72.58%；真空冷凍干燥的果品、蔬菜粉總酚保留率在93.50%～96.98%，原花色素的保留率在95.24%～98.15%。[結(jié)論]真空冷凍干燥可較好地保持果品、蔬菜原有的酚類(lèi)物質(zhì)，得到的果品、蔬菜粉感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均更優(yōu)質(zhì)。

關(guān)鍵詞果蔬粉；酚類(lèi)物質(zhì)；熱風(fēng)干燥；真空冷凍干燥

中圖分類(lèi)號(hào)TS255文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2017）16-0106-03

Comparison of Phenolic Content of the Fruit and Vegetable Powder by Hotair Drying and Vacuum Freeze Drying

ZHANG Qianru，YIN Rong，WANG Xianping*（Shanxi Key Laboratory of Germplasm Innovation and Utilization in Pomology，Pomology Institute，Shanxi Academy of Agricultural Science，Taiyuan，Shanxi 030031）

Abstract[Objective] The aim was to investigate the effects of drying methods on the content of phenolic substances in common fruits and vegetables.[Method] Taking 11 kinds of fruit，vegetable as test material，F(xiàn)olinCiocalteu method was used to determine the content of total phenols，while Nbutyl alcohol hydrochloric acid method for the content of proanthocyanidins，to compare the effect of phenolic substances between hot air drying and vacuum freeze drying.[Result] The result showed that the retention rate of total phenols of fruit and vegetable powder by hot air drying was from 85.94% to 93.27%，the retention rate of proanthocyanidins was from 66.17% to 72.58%； the retention rate of total phenols of fruit and vegetable powder by vacuum freeze drying was from 93.50% to 96.98%，the retention rate of proanthocyanidins was from 95.24% to 98.15%.[Conclusion] The vacuum freeze drying can maintain original total phenols and proanthocyanidins of fruit and vegetable，fruit and vegetable powder have higher quality and nutritional value.

Key wordsFruit and vegetables powder；Phenols；Hotair drying；Vacuum freeze drying

農(nóng)業(yè)部農(nóng)情統(tǒng)計(jì)資料顯示，2016年我國(guó)水果種植面積0.123億hm2，總產(chǎn)量1.75億t；蔬菜種植面積0.782億hm2，總產(chǎn)量超過(guò)7.00億t。隨著果品、蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，產(chǎn)品過(guò)?，F(xiàn)象和損傷與變質(zhì)問(wèn)題亦日益凸顯，為解決上述問(wèn)題，國(guó)家大力發(fā)展果品加工業(yè)，以提高其加工轉(zhuǎn)化率。在這些精深加工果品、蔬菜制品中，果品、蔬菜粉以耐貯藏、原料利用率高、營(yíng)養(yǎng)損耗少、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)深受消費(fèi)者喜愛(ài)。

酚類(lèi)物質(zhì)是植物的主要次生代謝產(chǎn)物之一，對(duì)植物的品質(zhì)、色澤、風(fēng)味等有一定的影響，同時(shí)還具有抗氧化、抗癌等重要的作用[1]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)果品、蔬菜加工品中的酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行了深入研究。李曉嬌等[2]研究了果醋中酚類(lèi)物質(zhì)特征，對(duì)其中的總酚進(jìn)行了分析；王行等[3]以超高壓處理的鮮榨藍(lán)莓汁為研究對(duì)象，研究了其貯藏35 d內(nèi)總酚、總黃酮、花色苷含量的變化；林耀盛等[4]采用FolinCiocaiteu法測(cè)定了桑葚片中總多酚含量，pH示差法測(cè)定了總花青素含量。

熱風(fēng)干燥技術(shù)是目前生產(chǎn)上常用的干燥方法之一[5]，對(duì)于含糖量低及對(duì)熱不敏感的蔬菜原料特別適用。真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)于含糖高及對(duì)熱敏感的果品原料特別適用。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于果品、蔬菜粉加工方式與工藝的研究較多，對(duì)于加工前后營(yíng)養(yǎng)成分的比較主要集中在可溶性糖、蛋白質(zhì)、維生素C等物質(zhì)上，而對(duì)果品、蔬菜加工前后酚類(lèi)物質(zhì)的比較研究較少，特別是野菜粉至今尚未見(jiàn)報(bào)道。楊華等[6]研究了不同干燥方式對(duì)西蘭花蔬菜粉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：真空冷凍干燥方式制得的西蘭花粉品質(zhì)比噴霧干燥的好；閆旭等[7]比較了不同干燥方法對(duì)番石榴總酚、黃酮及抗壞血酸含量的影響，結(jié)果顯示真空干燥和真空冷凍干燥得到的總酚、抗壞血酸含量較高。

筆者研究了熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥對(duì)果品、蔬菜粉總酚保留率、原花色素保留率的影響，以期為果品、蔬菜粉的實(shí)際生產(chǎn)加工、營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)奠定理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料及主要試劑。蘋(píng)果皮、沙棘皮、山楂、核桃、杏仁、紫薯、胡蘿卜、南瓜，購(gòu)自美特好超市；蒲公英、馬齒莧、車(chē)前草，采自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所。碳酸鈉、鎢酸鈉、磷鉬酸、正丁醇、鹽酸、硫酸鐵銨等試劑均為分析純。

1.1.2主要儀器設(shè)備。

DHG-9146A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司；SCIENTZ-10凍干機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；UV-7520型紫外分光光度計(jì)，上海分析儀器廠；DZKW-4恒溫水浴鍋，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；FA2004電子天平，上海精科實(shí)業(yè)有限公司。

1.2原料預(yù)處理

挑選新鮮干凈、無(wú)腐爛變質(zhì)的原材料，清洗干凈，山楂、紫薯、胡蘿卜、南瓜切片，將處理好的原料分成2份，分別用于熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥，貯藏在4 ℃冰箱。

1.3方法

1.3.1熱風(fēng)干燥[8]。

原料→清洗→預(yù)處理（切片或小塊）→熱風(fēng)干燥（65 ℃，18 h）→粉碎100目過(guò)篩→包裝→果品、蔬菜粉成品。

1.3.2真空冷凍干燥[8]。

原料→清洗→預(yù)處理（切片或小塊）→預(yù)冷凍（-18 ℃，1 h）→冷凍干燥（-80 ℃，0.01 MPa）→粉碎100目過(guò)篩→包裝→果品、蔬菜粉成品。

1.3.3總酚含量的測(cè)定。采用FC法，取0.5 mL樣液于具塞試管中，加入0.250 mL FC試劑后再加入1.25 mL碳酸鈉溶液，旋搖試管，于暗條件下保存反應(yīng)試樣40 min后，測(cè)定波長(zhǎng)725 nm條件下的吸光值。

1.3.4原花色素含量的測(cè)定。

采用正丁醇-鹽酸法，取1 mL樣液于具塞試管中，依次加入6 mL正丁醇-鹽酸溶液及0.2 mL硫酸鐵銨溶液，然后于沸水中加熱40 min后迅速冷卻，以試劑空白作參比，在波長(zhǎng)546 nm 處測(cè)定其吸光值。

2結(jié)果與分析

2.1熱風(fēng)干燥與真空冷凍干燥對(duì)果品、蔬菜粉總酚含量的影響

多酚在不同溫度、不同的儲(chǔ)存時(shí)間下，其氧化程度不同，多酚酶的活性不同，含量也會(huì)發(fā)生變化[9]，熱風(fēng)干燥及真空冷凍干燥會(huì)在一定程度上影響果品、蔬菜粉中總酚的含量，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可以看出，新鮮原料中，山楂總酚含量最高（2 990.50 mg/kg），其次為車(chē)前草（1 558.90 mg/kg）、沙棘皮（1 552.20 mg/kg）、胡蘿卜（1 357.70 mg/kg）、蒲公英（1 256.60 mg/kg）、馬齒莧（1 056.70 mg/kg）、蘋(píng)果皮（664.50 mg/kg）、南瓜（419.30 mg/kg）、紫薯（257.80 mg/kg）、核桃（61.20 mg/kg），杏仁總酚含量最低（46.60 mg/kg），其中野菜中總酚含量較高。郭婕等[10]研究了車(chē)前草總酚的微波提取工藝條件，提取率最高可達(dá)3.61%；李慎新等[11]研究了幾種中草藥抗氧化性成分的還原能力及總酚含量，發(fā)現(xiàn)蒲公英的總酚含量要高于黃芩和紫花地丁。車(chē)前草、馬齒莧、蒲公英是我國(guó)常見(jiàn)的野菜，也是我國(guó)名貴的中藥材，具有利尿、鎮(zhèn)咳、平喘、祛疾、抗衰老、清熱、瀉火、降低膽固醇和血糖、殺滅病原微生物、解毒、保護(hù)肝臟、抗癌等藥理作用[11-12]。3種野菜總酚含量較高，也說(shuō)明了野菜的抗氧化能力較高。

經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥而得的果品、蔬菜粉總酚的保留率較真空冷凍干燥稍低，通過(guò)熱風(fēng)干燥而得的果品、蔬菜粉總酚的保留率在85.94%～93.27%，真空冷凍干燥的果品、蔬菜粉總酚保留率在93.50%～96.98%，2種干燥方式均能較好地保留總酚。王林楓等[13]研究了不同處理方式對(duì)蘋(píng)果渣中多酚含量的影響，發(fā)現(xiàn)隨著烘干溫度的升高、時(shí)間的延長(zhǎng)，多酚含量呈先降低后升高的趨勢(shì)；閆旭等[7]比較不同干燥方法對(duì)番石榴總酚含量的影響，發(fā)現(xiàn)番石榴鮮果總酚含量在不同干燥方法加工后并沒(méi)有減少；秦建華等[14]研究了不同干燥處理對(duì)馬齒莧總酚含量及其抗氧化性的影響，發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥法制得的馬齒莧干粉樣品中總酚含量顯著高于真空微波與熱風(fēng)干燥樣品；葉磊等[15]研究了熱風(fēng)干燥與真空冷凍干燥對(duì)桑葚果粉品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥桑葚果粉總酚保留率分別為98.40%和92.07%；筆者的研究結(jié)果與前人研究結(jié)果相符。熱風(fēng)干燥并沒(méi)有破壞總酚，可能是由于：第一，多酚氧化酶在高溫下失活，多酚分解降低；第二，破壞了不可提取的酚類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)，使得結(jié)合酚釋放。真空冷凍干燥保留的較高的總酚含量，可能是由于真空環(huán)境在一定程度上隔絕了氧氣，酚類(lèi)物質(zhì)的氧化降低，且干燥溫度為-80 ℃，避免熱源存在，使得酚類(lèi)物質(zhì)保留率高[16]。2種干燥方式均對(duì)多酚破壞較少，并不代表果品、蔬菜粉所含多酚的生物活性不變，秦建華等[14]發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥法制得的馬齒莧粉甲醇提取液的總抗氧化能力、還原能力、DPPH自由基清除能力與羥自由基清除能力顯著高于真空微波和熱風(fēng)干燥法制得的馬齒莧粉；閆旭等[7]發(fā)現(xiàn)，真空干燥和真空冷凍干燥得到的總酚、抗壞血酸含量較高，清除自由基及亞鐵還原能力試驗(yàn)（FRAP）效果較好。因此不同干燥方法對(duì)多酚生物活性的影響有待進(jìn)一步研究。

2.2熱風(fēng)干燥與真空冷凍干燥對(duì)果品、蔬菜粉原花色素含量的影響

原花色素是一種有大量自由酚羥基的水溶性色素，廣泛存在于自然界中[17]，存在于紫薯、山楂、葡萄、藍(lán)莓等有色植物中。2種干燥方式對(duì)果品、蔬菜粉原花色素含量的影響結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可以看出，新鮮原料中，山楂原花色素含量最高（71.10 mg/kg），其次為紫薯（59.20 mg/kg）、蒲公英（27.10 mg/kg）、沙棘皮（17.30 mg/kg）、車(chē)前草（11.80 mg/kg）、蘋(píng)果皮（6.50 mg/kg）、南瓜（4.80 mg/kg）、胡蘿卜（2.50 mg/kg）、馬齒莧（2.20 mg/kg）、杏仁（0.92 mg/kg），核桃原花色素含量最低（0.84 mg/kg）。原花色素是構(gòu)成果品、蔬菜眾多顏色色素中的一種，因此其顏色越深，原花色素含量也相對(duì)越高，其中山楂、紫薯和野菜中原花色素含量較高。

經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥而得的果品、蔬菜粉原花色素的保留率普遍低于真空冷凍干燥，而通過(guò)熱風(fēng)干燥的保留率最高為蘋(píng)果皮72.58%，真空冷凍干燥保留率均高于90.00%，說(shuō)明采用真空冷凍干燥對(duì)原花色素破壞較小，能很好地保存原花色素。王慶玲等[18]研究發(fā)現(xiàn)，溫度低于75 ℃時(shí)原花色素較穩(wěn)定，當(dāng)溫度高于75 ℃后迅速被氧化；趙建國(guó)等[19]研究了石榴籽中原花色素的熱穩(wěn)定性，結(jié)果表明其含量隨加熱溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，該研究結(jié)果與前人研究結(jié)果相符。熱風(fēng)干燥對(duì)原花色素造成較大的破壞，可能原因是：第一，高溫會(huì)加速原花色素的氧化；第二，氧氣也會(huì)加速原花色素的氧化。真空冷凍干燥保留的較高的原花色素含量，是因?yàn)樵谡麄€(gè)過(guò)程處于極低氧含量和溫度下，可顯著減少原花色素的損失。

3結(jié)論與討論

真空冷凍干燥能很好地保持果品、蔬菜的色澤及多酚類(lèi)物質(zhì)的含量，其中總酚保留率最高的為沙棘皮96.98%，原花色素保留率最高的為蒲公英98.15%，而熱風(fēng)干燥因原花色素大量損失，其中總酚保留率最高的為山楂93.27%，原花色素保留率最高的為蘋(píng)果皮72.58%，呈色物質(zhì)破壞程度大，導(dǎo)致果品、蔬菜粉色澤較差。由此可見(jiàn)，熱風(fēng)干燥因其溫度過(guò)高、氧氣含量大，導(dǎo)致多酚類(lèi)物質(zhì)分解，特別是原花色素，同時(shí)由于多酚氧化酶在高溫下失活，多酚分解降低及結(jié)合酚的釋放，使得總酚含量降低較少，關(guān)于熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥過(guò)程中其多酚類(lèi)化合物單體成分種類(lèi)和結(jié)構(gòu)及其變化、抗氧化能力的變化還有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，熱風(fēng)干燥雖然成本低廉，但會(huì)導(dǎo)致果品、蔬菜粉的色澤、營(yíng)養(yǎng)方面的品質(zhì)降低；真空冷凍干燥成本相對(duì)較高，但能最大限度地保持果品、蔬菜原有的酚類(lèi)物質(zhì)等功能性成分，得到的果品、蔬菜粉感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均更優(yōu)質(zhì)。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2017年

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