熱風與中短波紅外泡沫干燥對桑葚粉品質(zhì)的影響

李 斌，王夷秀,，畢金峰,,*，周 沫，陳芹芹

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866；2.中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，北京 100193）

熱風與中短波紅外泡沫干燥對桑葚粉品質(zhì)的影響

李 斌1，王夷秀1,2，畢金峰1,2,*，周 沫2，陳芹芹2

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866；2.中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，北京 100193）

為了提高桑葚干燥效率及產(chǎn)品品質(zhì)，將泡沫干燥技術應用于桑葚的干燥。本實驗選擇食品級單甘酯、大豆分離蛋白、羧甲基纖維素鈉作為泡沫干燥的起泡劑和穩(wěn)定劑，采用熱風（50、60、70 ℃）和中 短波紅外（50、60、70 ℃）輔助泡沫干燥制備桑葚粉。研究桑葚果漿的干燥特性，分析泡沫干燥對桑葚粉的 色澤、粒徑、微觀結構、花色苷保留量等指標的影響。結果表明：中短波紅外70 ℃泡沫干燥桑葚粉的水分含量為0.107 g/g，水分活度為0.173，玻璃化轉變溫度為5.033 ℃，粒徑為19.037 μm，矢車菊素-3-O-葡萄糖苷和矢車菊素-3-O-蕓香糖苷保留量較高。綜合考慮，中短波紅外70 ℃泡沫干燥是一種適合制備高質(zhì)量桑葚粉的干燥方式。

桑葚粉；泡沫干燥；紅外干燥；品質(zhì)

李斌, 王夷秀, 畢金峰, 等. 熱風與中短波紅外泡沫干燥對桑葚粉品質(zhì)的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(17): 47-52. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717009. http://www.spkx.net.cn

LI Bin, WANG Yixiu, BI Jinfeng, et al. Effects of hot-air and medium-short wave infrared foam drying on the quality of mulberry powder[J]. Food Science, 2017, 38(17): 47-52. (in Chinese with Engli sh abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717009. http://www.spkx.net.cn

桑葚又名桑棗、桑果等，為多年生木本植物桑樹的成熟果實[1]。桑葚屬于“藥食同源”水果，含有豐富的維生素、胡蘿卜素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，還含有花色苷、白藜蘆醇等功能性成分，具有良好的抗氧化、抗衰老、防癌、抗病毒、抗?jié)兊茸饔肹2]。桑葚的采摘期較短，為每年的4—6月份；而且桑葚鮮果不耐貯藏，容易腐爛變質(zhì)，導致桑葚原料利用率降低[3]。桑葚干制品水分活度較低，便于運輸與貯藏，可以延長桑葚產(chǎn)品的貨架期，并且提高桑葚原料利用率，進一步制成桑葚粉，可以豐富桑葚產(chǎn)品的種類[4]。

目前，加工企業(yè)采用的干燥方式主要有噴霧干燥、冷凍干燥、熱風干燥（hot air drying，HAD）等。噴霧干燥制粉時物料溫度較高，產(chǎn)品的營養(yǎng)成分、色澤和風味容易被破壞，嚴重時甚至產(chǎn)生焦糊味。冷凍干燥雖能較好地保持果蔬原料中的營養(yǎng)物質(zhì)，但能耗高限制了其產(chǎn)業(yè)化推廣。HAD后粉碎得到的果蔬粉營養(yǎng)和功能成分損失較多，產(chǎn)品風味較差。葉磊等[5]研究了HAD與真空冷凍干燥對桑葚果粉品質(zhì)的影響，結果表明：HAD桑葚粉的總酚和花色苷保留率較低；真空冷凍干燥桑葚粉的總酚和花色苷保留率較高，但真空冷凍干燥的干燥時間長。崔素芬等[6]采用離心噴霧干燥技術制備桑葚果粉，當出風溫度過高時，桑葚多糖因焦糖化而結塊，顏色加深；出風溫度過低，噴霧干燥不充分，粘壁現(xiàn)象嚴重，含水量高，易結塊。出風溫度對桑葚粉品質(zhì)的影響較大。李兆路等[7]對桑椹脆果熱風-變溫壓差膨化聯(lián)合干燥工藝的研究得出：與單一HAD相比，聯(lián)合干燥產(chǎn)品色澤鮮亮、口感酥脆、營養(yǎng)物質(zhì)保留率高，可以縮短干燥時間。

泡沫干燥是一種新型的干燥技術，適用于熱不穩(wěn)定、黏性大和含糖量高的食品原材料的干燥加工[8]。泡沫干燥可以增大干燥物料的表面積，從而解決干燥速率低的問題，其原理是：泡沫是由液體薄膜形成的小氣室，在泡沫干燥過程中，水分可以通過氣泡的毛細管作用從果漿的內(nèi)部向外部轉移，這些小的氣泡可以增加果漿在干燥過程中的干燥表面積，加速水分蒸發(fā)[9-10]，能夠解決干燥速率低的問題。Chauxtiérrez等[11]對芒果進行泡沫干燥研究，結果表明，泡沫干燥的有效水分擴散系數(shù)較高，類胡蘿卜素保留量高，芒果的色澤變化小。Abbasi等[12]對櫻桃進行研究，結果得出：泡沫干燥可以縮短干燥時間，并且干燥溫度為65 ℃時櫻桃粉具有較大的溶解度，總抗氧化能力也較高。石啟龍等[13]對雪蓮果進行泡沫干燥研究，結果表明，與未經(jīng)起泡處理的雪蓮果漿相比，起泡處 理顯著增加了干燥過程中的有效水分擴散系數(shù)、降低了活化能，進而提高了果漿的干燥速率、縮短了干燥時間。然而，目前國內(nèi)外對于桑葚的泡沫干燥技術鮮見報道。

本實驗以速凍桑葚為原料，采用熱風泡沫干燥（hot air foam drying，HAFD）與中短波紅外泡沫干燥（short and medium wave infrared foam drying，SMIRFD），研究桑葚果漿的干燥特性，分析泡沫干燥對桑葚粉的色澤、粒徑、微觀結構、花色苷保留 量等指標的影響，旨在為干燥及制粉在桑葚加工中的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

桑葚采自北京市大興區(qū)安定鎮(zhèn)御林古桑園，經(jīng)液氮速凍后貯藏于－40 ℃的冷庫中；矢車菊-3-O-蕓香糖苷、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷（色譜級） 美國Sigma公司；單甘酯、大豆分離蛋白、羧甲基纖維素鈉（食品級）柘城縣耕道貿(mào)易有限公司。

1.2 儀器與設備

DHG-9123A型電熱鼓風干燥箱 上海精宏設備有限公司；中短波紅外干燥機 圣泰科紅外科技有限公司；Q200型差示掃描量熱儀 美國TA公司；Series4TE型水分活度儀 美國AquaLab公司；電子天平 日本島津公司；G80F20NZL-DG（W0）型微波爐 佛山市順德區(qū)微波爐電器有限公司；KQ-500E型超聲儀 昆山市超聲波儀器有限公司；2489高效液相色譜儀 美國Waters公司；CM-700D分光測色儀色差計 日本美能達公司；JSM-6700F型掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM） 日本電子JEOL公司；3500激光粒度儀 美國Microtrac公司；3K15型離心機 德國Sigma公司。

1.3 方法

1.3.1 桑葚果漿的制備

取速凍桑葚500 g，微波功率500 W解凍40 s，之后用粉碎機打漿3 min，得到質(zhì)地均勻細膩的桑葚果漿。

1.3.2 起泡液的制備

100 mL蒸餾水溶解6 g單甘酯和3 g大豆分離蛋白作為起泡劑；隨后加入10 mL質(zhì)量分數(shù)0.5%的羧甲基纖維素鈉溶液作為穩(wěn)定劑，將起泡劑和穩(wěn)定劑混合，在70 ℃水浴條件下對混合液加熱30 min，期間用攪拌機不斷攪拌，制得足量的起泡液備用。

1.3.3 桑葚起泡果漿的制備

把起泡液與桑葚果漿按質(zhì)量比1∶2混合，將混合后的果漿用攪拌機勻速攪拌15 min。制備足量的起泡果漿用于熱風及中短波紅外干燥實驗。

1.3.4 桑葚果漿及桑葚起泡果漿的干燥

將起泡果漿30 g（初始濕基水分含量為0.890 g/g）均勻平鋪于干燥板上，厚度為5 mm，干燥面積為144 cm2，分別采用HAFD（50、60、70 ℃）和SMIRFD（50、60、70 ℃）進行干燥，以30 g未添加起泡劑和穩(wěn)定劑的桑葚果漿（初始濕基水分含量0.880 g/g）作對比，干燥條件為HAD（70 ℃）。干燥至30 min水分質(zhì)量變化小于0.01 g即為干燥終點[14]，記錄干燥時間，干燥后樣品用樣品粉碎機粉碎，粉碎時間為3 min，之后進行終點水分含量、水分活度（aw）、玻璃化轉變溫度（Tg）、色澤、粒徑、花色苷含量的測定及SEM的觀察。

1.3.5 水分含量相關指標的測定

1.3.5.1 水分含量的測定

參考GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》[15]中的直接干燥法。物料水分含量以濕基（wet basis，w.b.）水分含量表示。重復測定3 次。

1.3.5.2 干基水分含量的計算干基水分含量的計算公式如式（1）所示。

式中：Mt為試樣t時刻干基水分含量/（g/g）；mt為t時刻試樣質(zhì)量/g；m0為試樣絕干質(zhì)量/g。

水分比（moisture ratio，MR）的計算公式如式（2）所示。

式中：MR為試樣t時刻水分比；Mt為t時刻干基水分含量/（g/g）；M0為初始干基水分含量/（g/g）；Me為平衡干基水分含量/（g/g）。

1.3.5.4 干燥速率的計算干燥速率（drying rate，DR）的計算如式（3）所示。

式中：S為干燥初始桑葚果漿的面積/m2；m0為干燥初始桑葚果漿的質(zhì)量/g；t1、t2為干燥時間/s；Mt1、Mt2為干燥過程中t1和t2時刻桑葚果漿的干基含水率。

1.3.5.5 水分活度的測定

利用Series4TE水分活度儀進行水分活度（aw）測定，將樣品平鋪于測試盒底部，放置于測定室，使用儀器對樣品進行掃描測定，穩(wěn)定后讀數(shù)。重復測定3 次。

1.3.5.6 玻璃化轉變溫度的測定

從表9中可以看出，西部礦業(yè)股份有限公司2013～2017年的流動比率分別為1.12、1.22、0.96、0.88、0.97。企業(yè)這五年的流動比率有一定的波動，但波動幅度不大且其流動比率基本維持在1左右，企業(yè)資產(chǎn)變現(xiàn)能力和短期償債能力較弱。

玻璃化轉變溫度（glass transition temperature，Tg）通過差示掃描量熱（differential scanning calorimetry，DSC）儀進行測定。參照Xu Congcong等[16]方法進行適當修改，使用蒸餾水（熔點0 ℃，焓變ΔHm=333.88 J/g）和銦（熔點156.60 ℃，焓變ΔHm=28.45 J/g）對儀器熔融焓ΔHm進行校正，掃描過程中，通入N2作為凈化氣體，以避免樣品周圍的水冷凝。實驗中將樣品（5～8 mg）密封于鋁盤中待測，以未放樣品的鋁盤作參照。對不同溫度條件過程中選取的桑葚粉進行Tg測定，樣品從室溫（30 ℃）以20 ℃/min的速率降到－70 ℃，平衡5min后，再以20 ℃/min的速率升至80 ℃，利用DSC自帶TA分析軟件得到玻璃化轉變初始點、中間點及終點，以玻璃化轉變中間點作為Tg。每個過程測定3 次。

1.3.6 色澤的測定

使用色差儀測定干燥后桑葚粉的顏色變化，以桑葚果漿作為對照。色差計算公式如式（4）所示。

式中：?L、?a、?b分別為不同干燥方法的桑葚粉L值與桑葚果漿L值的差、桑葚粉a值與桑葚果漿a值的差、桑葚粉b值與桑葚果漿b值的差。重復測定3 次。

1.3.7 粒徑的測定

粒徑通過激光粒度分析儀進行測定。重復測定3 次。

1.3.8 SEM觀察

SEM對桑葚粉進行觀察，對干燥后的桑葚樣品用研磨儀粉碎，粉碎時間為180 s。隨后將研磨后的桑葚粉貼于樣品臺上，噴金后采用SEM觀察，放大100 倍，并進行圖譜采集。重復測定3 次。

1.3.9 花色苷含量的測定

采用高效液相色譜法測定桑葚粉的花色苷含量。參考da Silva等[17]的方法，并適當修改。取0.5 g桑葚粉置于帶蓋試管中，加入5 mL提取液（0.1%的HCl的無水甲醇溶液），4 ℃條件下靜置1 240 min后，11 000 r/min離心10 min，得到的上清液經(jīng)真空旋轉濃縮（溫度低于30 ℃），去除提取液，殘留物用5%的甲酸溶液溶解，定容至5 mL，過0.45 μm的濾膜后測定。色譜條件：ZORBAX Eclipse XDB-C18色譜柱（4.6 mm×150 nm，5 μm），流動相A為甲醇，流動相B為5%甲酸溶液，梯度洗脫條件為：0～5 min，流動相A為20%；5～15 min，流動相A為23%；15～16 min，流動相A為80%；16～20 min，流動相A為80%；20～21 min，流動相A為20%；20～25 min，流動相A為20%；流速為1 mL/min，柱溫為30 ℃，進樣量為10 μL，檢測波長為520 nm，時間為25 min?；旌蠘藴势窞槭杠嚲账?3-O-葡萄糖苷（cyanidin-3-O-glucoside，C-3-G）、矢車菊素-3-O-蕓香糖苷（cyanidin-3-O-Rutinoside，C-3-R）。重復測定3 次。其中，C-3-G的標準曲線方程為y=19 808x＋35 559，式中y為峰面積，x為C-3-G的質(zhì)量濃度，在0.5～50.0 μg/mL范圍內(nèi)，相關系數(shù)為0.999 5；C-3-R的標準曲線方程為y=29 338x＋40 258，式中y為峰面積，x為C-3-R的質(zhì)量濃度，在0.5～50.0 μg/mL的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，相關系數(shù)為0.999。計算出桑葚粉及桑葚果漿的C-3-G（干基）和C-3-R（干基）的含量，結果以桑葚粉與桑葚果漿的C-3-G（干基）的比值和桑葚粉與桑葚果漿的C-3-R（干基）的比值表示。

1.4 統(tǒng)計分析

使用SPSS 21.0和Excel 2016軟件進行LSD和Duncan分析。

2 結果與分析

2.1 不同干燥方式和干燥溫度對桑葚干燥特性的影響

不同干燥方式和干燥溫度對桑葚干燥過程中的水分含量和干燥速率都有顯著影響，如圖1所示。隨著干燥時間延長，桑葚含水率降低；干燥溫度越高，水分散失越快，干燥速率越大，干燥時間越短，這與司旭等[18]研究的干燥方式對樹莓干燥特性、品質(zhì)和微觀結構的影響結果一致。桑葚果漿的泡沫干燥過程主要為降速階段，說明桑葚干燥過程中，桑葚水分擴散占主導因素，直接控制桑葚干燥速率變化，這與獼猴桃、荔枝等物料的干燥特性一致[19-20]。溫度越高，分子運動越快，物料表面的熱空氣對流加快，物料內(nèi)體積熱增加，加速水分子運動，導致水分擴散速率加快[21]。由圖1a、b可以看出，SMIRFD與HAFD相比達到干燥終點的時間短，圖1c、d可以看出，SMIRFD與HAFD干燥相比，干燥速率大。桑葚果漿的水分子吸收中短波紅外輻射的紅外線，產(chǎn)生共振，使水分子運動加速，有利于水分的快速蒸發(fā)，所以與HAD相比，中短波紅外干燥速率大，干燥時間短[22]。

圖 1 不同干燥方式及溫度的桑葚干燥特性曲線Fig. 1 Effects of different drying temperatures on drying characteristics of mulberry

2.2 桑葚粉的基本性質(zhì)

表 1 桑葚粉的基本性質(zhì)Table 1 Basic properties of mulberry powder

表1列舉了HAD、HAFD和SMIRFD的桑葚粉的基本性質(zhì)，其中終點水分含量、aw和Tg是影響桑葚粉穩(wěn)定性的重要指標[23]。與HAD 70 ℃相比，HAFD 70 ℃的終點水分含量和aw顯著降低（P＜0.05）。在相同的泡沫干燥溫度條件下，SMIRFD與HAFD相比，干燥時間短、終點水分含量及aw較低、Tg值較高。在相同的泡沫干燥方式下，干燥溫度越高，干燥時間越短，終點水分含量及aw越低、Tg越高。SMIRFD 70 ℃的干燥時間最短，為180 min，終點水分含量及aw最低，分別為0.107 g/g及 0.173；其所得產(chǎn)品的Tg最高，為5.033 ℃。添加起泡劑和穩(wěn)定劑后，桑葚果漿的水分可以通過氣泡的毛細管作用從果漿的內(nèi)部向外部轉移，使桑葚果漿的內(nèi)部水分充分轉移至表面[9-10]，所以與傳統(tǒng)干燥方式相比，相同的干燥時間，泡沫干燥的桑葚粉的終點水分含量較低。

2.3 不同干燥方式及干燥溫度對桑葚粉粒徑的影響

表 2 不同干燥方式對桑葚粉粒徑的影響Table 2 Effect of different drying methods on particle size of mulberry powder

圖 2 不同干燥方式和干燥溫度條件下桑葚粉的SEM圖Fig. 2 Scanning electron micrographs of mulberry powders produced by different drying methods at different temperatures

由表2可以看出，HAD 70 ℃桑葚粉與SMIRFD 70 ℃及HAFD 70 ℃桑葚粉的粒徑無顯著差異（P＞0.05），可能是因為起泡劑和穩(wěn)定劑分布在桑葚粉外部，使桑葚粉的粒徑增加，但因為添加起泡劑和穩(wěn)定劑的桑葚粉水分含量較低、較易粉碎，所以三者粒徑無顯著差異。相同的泡沫干燥方式下，干燥溫度越高，終點濕基水分含量越低，桑葚粉的粒徑越小；同樣干燥溫度條件下，SMIRFD桑葚粉的濕基水分含量及粒徑均低于HAFD的桑葚粉。HAFD 50 ℃的桑葚粉粒徑最大，為134.200 μm，SMIRFD 70 ℃的桑葚粉粒徑最小，為19.037 μm，不同泡沫干燥方式和溫度條件下，桑葚粉的粒徑存在顯著差異（P＜0.05）?？赡芤驗樵谙嗤鬯闀r間下，桑葚粉的終點濕基水分含量越低，粉碎越容易，桑葚粉的粒徑越小。由圖2可以看出，桑葚干燥樣品經(jīng)過粉碎后會形成粒徑較小的桑葚粉，但在研磨過程中會形成形狀、大小不均勻的桑葚粉[24]。

2.4 不同干燥方式和溫度對桑葚粉花色苷保留量的影響

表 3 不同干燥方式和溫度對桑葚粉花色苷保留量的影響Table 3 Effect of different drying methods and drying temperatures on anthocyanin retention in mulberry powder

花色苷是桑葚中的重要功效成分，有抗氧化、抗炎、抗癌、減少心血管疾病發(fā)病率、預防糖尿病、抑制脂質(zhì)過氧化、保護視力等功效[25-26]；花色苷在加工中很不穩(wěn)定，易受光、溫度、pH值、氧、酶等影響而發(fā)生降解[27]。Kadam等[28]對 番茄泡沫干燥的研究得出：起泡劑和穩(wěn)定劑對桑葚粉有包埋作用，可以減少番茄干燥過程中的營養(yǎng)物質(zhì)的損失。因此，本研究中對桑葚C-3-G、C-3-R的保留量的測定結果如表3所示，SMIRFD 50、60、70 ℃桑葚粉的C-3-G保留量相應高于HAFD 50、60、70 ℃桑葚粉；桑葚粉C-3-R的保留量與C-3-G有相同的趨勢。因為在相同的干燥溫度條件下，SMIRFD桑葚粉的干燥時間短于HAFD，花色苷是熱敏性物質(zhì)，受熱時間越短，桑葚粉的花色苷保留量越高[29]。SMIRFD 60、70 ℃桑葚粉的C-3-G及C-3-R保留量較高，并且與HAD 70 ℃無顯著差異（P＞0.05）。一方面，由于泡沫干燥的桑葚果漿水分高于未加起泡劑和穩(wěn)定劑的桑葚果漿，花色苷是水溶性物質(zhì)，造成細胞內(nèi)花色苷的溶出，促進了花色苷的損失；另一方面，添加的起泡劑和穩(wěn)定劑對桑葚粉起到包埋作用，抑制了花色苷的降解[30]。因此其花色苷的保留量無顯著差異。

2.5 不同干燥方式和溫度對桑葚色澤變化的影響

表 4 不同干燥方式和溫度對桑葚色澤的影響Table 4 Effect of different drying methods and drying temperatures on color of mulberry powder

果蔬加工過程中物料的色澤會發(fā)生變化[31]，不同干燥方式及干燥溫度對桑葚色澤的影響結果見表4。桑葚果漿經(jīng)不同方式干燥后，色澤變化明顯，不同干燥方法的色澤變化存在顯著差異。由表4可以看出，桑葚果漿的干燥溫度越高，?L、?b、?E絕對值越大，這可能是因為隨著溫度的升高，熱敏物質(zhì)花色苷發(fā)生了降解，花色苷是一類天然色素，可以使果蔬著色，花色苷含量減少，桑葚的色澤發(fā)生變化。粉末粒徑的大小也會影響桑葚粉的色澤，溫度越高，桑葚粉的水分越小，粉碎越容易，粉碎后的粒徑越小，桑葚粉的色澤變化越明顯，這與周禹含等[33]研究的超微粉碎對棗粉品質(zhì)的影響結果相一致。

3 結 論

本實驗研究了泡沫干燥對桑葚粉品質(zhì)的影響。結果表明：泡沫干燥有助于桑葚果漿水分的散失，提高干燥速率和Tg，降低終點水分及aw，增加花色苷保留量高。其中，SMIRFD 70 ℃的干燥時間為180 min，干燥速率最快，桑葚粉的水分含量和aw最低，分別為0.107 g/g、0.173，Tg最高為5.033 ℃、粒徑為19.037 μm、C-3-G和C-3-R保留量較高。因此，SMIRFD 70 ℃是一種適合制備桑葚粉的干燥方式。

[1] HUANG H P, OU T T, WANG C J. Mulberry (Sang Shèn Zǐ) and its bioactive compounds, the chemoprev ention effects and molecular mechanisms in vitro and in vivo[J]. Journal of Traditional and Complementary Medicine, 2013, 3(1): 7-15. DOI:10.4103/2225-4110.106535.

[2] 伍娟霞, 董文賓, 黃科, 等. 桑椹的營養(yǎng)成分及在食品加工中的應用[J].食品科技, 2013, 38(12): 68-71.

[3] ERCISLI S, ORHAN E. Chemical composition of white (Morus alba), red (Morus rubra) and black (Morus nigra) mulberry fruits[J]. Food Chemistry, 2007, 103(4): 1380-1384. DOI:10.1016/ j.foodchem.2006.10.054.

[4] 李兆路. 桑椹聯(lián)合干燥及制粉關鍵技術研究[D]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科學院, 2015: 6.

[5] 葉磊, 郜海燕, 周擁軍, 等. 熱風干燥與真空冷凍干燥對桑葚果粉品質(zhì)的影響比較[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2014, 40(2): 155-159. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.02.042.

[6] 崔素芬, 廖芬, 何全光, 等. 采用離心噴霧干燥技術制備桑葚果粉[J].食品與發(fā)酵工業(yè), 2012, 38(11): 73-78.

[7] 李兆路, 陳芹芹, 畢金峰, 等. 桑椹脆果熱 風-變溫壓差膨化聯(lián)合干燥工藝[J]. 中國食品學報, 2016, 16(2): 173-180. DOI:10.16429/j.1009-7848.2016.02.025.

[8] 鄭先哲, 劉成海, 周賀, 等. 黑加侖果漿微波輔助泡沫干燥特性[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報, 2009, 25(8): 2 88-293. DOI:10.3969/ j.issn.1002-6819.2009.08.051.

[9] RAJKUMAR P, KAILLAPPAN R, VISWANATHAN R, et al. Drying characteristics of foamed alphonso mango pulp in a continuous type foam mat dryer[J]. Journal of Food Engineering, 2007, 79(4): 1452-1459.

[10] THUWAPANICHAYANAN R, PRACHAYAWARKOM S, SOPONRONNARIT S. Drying characteristics and quality of banana foam mat[J]. Journal of Food Engineering, 2008, 86(4): 573-583.

[11] CHAUXGUTIéRREZ A M, SANTOS A B, GRANDARESTREPO D M, et al. Foam mat drying of mango: effect of processing parameters on the drying kinetic and product quality[J]. Drying Technology an International Journal, 2016, 35(5): 631-641. DOI:10.1080/07373937.2 016.1201486.

[12] ABBASI E, AZIZPOUR M. Evaluation of physicochemical properties of foam mat dried sour cherry powder[J]. LWT-Food Science and Technology, 2015, 68: 105-110.

[13] 石啟龍, 趙亞, 潘王盈. 雪蓮果漿的真空泡沫干燥特性及數(shù)學模型[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2014, 30(6): 131-139. DOI:10.13982/ j.mfst.1673-9078.2014.06.032.

[14] 曾目成, 畢金峰, 陳芹芹, 等. 滲透-中短波紅外聯(lián)合干燥對獼猴桃切片干燥特性及動力學模型的影響[J]. 中國食品學報, 2014, 14(10): 8 3-91. DOI:10.16429/j.1009-7848.2014.10.020.

[15] 國家標準化管理委員會. 食品中水分的測定: GB 5009.3—2010[S].北京: 中國標準出版社, 2010: 1-6.

[16] XU Congcong, LI Yunfe, YU Huaning. Effect of far-infrared drying on the water state and glass transition temperature in carrots[J]. Journal of Food Engineering, 2014, 136: 42-47.

[17] DA SILVA F L, ESCRIBANO-BAILóN M T, ALONSO J J P, et al. Anthocyanin pigments in strawberry[J]. LWT-Food Science and Technology, 2007, 40(2): 374-382. DOI:10.1016/j.lwt.2005.09.018.

[18] 司旭, 陳芹芹, 畢金峰, 等. 干燥方式對樹莓干燥特性、品質(zhì)和微觀結構的影響[J]. 中國食品學報, 2016, 16(10): 130-138. DOI:10.16429/j.1009-7848.2016.10.018.

[19] 曾目成, 畢金峰, 陳芹芹, 等. 獼猴桃切片中短波紅外干燥特性及動力學模型[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2014, 30(1): 153-159; 199. DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.01.008.

[20] 關志強, 王秀芝, 李敏, 等. 荔枝果肉熱風干燥薄層 模型[J]. 農(nóng)業(yè)機械學報, 2012, 43(2): 151-158; 191.

[21] THUWAPANICHAYANAN R, PRACHAYAWARAKOM S, SOPONRONNARIT S. Heat and moisture transport behavior and quality of chopped garlic undergoing different drying methods[J]. Journal of Food Engineering, 2014, 136: 34-41.

[22] 高云. 中短波紅外輻射技術在工業(yè)加熱中的運用[C]// 第十三屆全國紅外加熱暨紅外醫(yī)學發(fā)展研討會論文及論文摘要集. 武漢: 中國光學學會, 2011: 48-52.

[23] 畢延娣. 棗粉動態(tài)吸濕機制與微生物特性研究[D]. 遼寧: 沈陽農(nóng)業(yè)大學, 2016: 5.

[24] CHEN Guangjin, WANG Lisha, ZHANG Fusheng, et al. Effect of superfine grinding on physicochemical properties of mulberry leaf powder[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2015, 31(24): 307-314. DOI:10.11975/ j.issn.1002-6819.2015.24.046.

[25] LIANG Linghong, WU Xiangyang, ZHAO Ting, et al. In vitro bioaccessibility and antioxidant activity of anthocyanins from mulberry (Morus atropurpurea Roxb.) following simulated gastrointestinal digestion[J]. Food Research International, 2012, 46(1): 76-82. DOI:10.1016/j.foodres.2011.11.024.

[26] CHEN Peini, CHU Shuchen, CHIOU Huiling, et al. Mulberry anthocyanins, cyanidin 3-rutinoside and cyanidin 3-glucoside, exhibited an inhibitory effect on the migration and invasion of a human lung cancer cell line[J]. Cancer Letters, 2006, 235(2): 248-259. DOI:10.1016/j.canlet.2005.04.033.

[27] WOJDY?O A, FIGIEL A, OSZMIA?SKI J. Effect of drying methods with the application of vacuum microwaves on the bioactive compounds, color, and antioxidant activity of strawberry fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(4): 1337-1343.

[28] KADAM D M, WILSON R A, KAUR S, et al. Infi uence of foam mat drying on quality of tomato powder[J]. Internatio nal Journal of Food Properties, 2012, 15(1): 211-220. DOI:10.1080/10942911003763701.

[29] 李兆路, 陳芹芹, 畢金峰, 等. 超微粉碎技術對桑椹果粉理化特性的影響[J]. 食品科技, 2014, 39(12): 101-106. DOI:10.13684/j.cnki. spkj.2014.12.022.

[30] SRAMEK M, SCHWEIGGERT R M, VAN KAMPEN A, et al. Preparation of high-grade powders from tomato paste usin g a vacuum foam drying method[J]. Journal of Food Science, 2015, 80(8): 1755-1762.

[31] 黃曉杰, 田雪瑛, 郭彥玲, 等. 桑葚果漿中花色苷及其色澤的熱降解動力學[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2014, 40(5): 77-81.

[32] 李兆路, 陳芹芹, 畢金峰, 等. 桑椹對流-紅外聯(lián)合干燥特性及品質(zhì)變化研究[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2015, 31(1): 166-172. DOI:10.13684/ j.cnki.spkj.2014.12.022.

[33] 周禹含, 畢金峰, 陳芹芹, 等. 超微粉碎對棗粉品質(zhì)的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2013, 39(10): 91-96. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ ts.2013.10.031.

Effects of Hot-Air and Medium-Short Wave Infrared Foam Drying on the Quality of Mulberry Powder

LI Bin1, WANG Yixiu1,2, BI Jinfeng1,2,*, ZHOU Mo2, CHEN Qinqin2
(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China; 2. Key Laboratory of Agro-Products Processing, Ministry of Agriculture, Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)

In order to prepare high quality mulberry powder, foam drying technology was applied to mulberry drying. Food-grade monoglyceride, soy protein isolate and sodium carboxymethyl cellulose were used as foaming agent and stabilizer for foam drying in this study. Mulberry powder was produced by using hot air foam drying (HAFD, 50, 60 and 70 ℃) in comparison with short-medium wave infrared foam drying (SMIRFD, 50, 60 and 70 ℃). The moisture content, water activity (aw), glass transition temperature (Tg) and particle size of mulberry powder produced by SMIRFD at 70 ℃ were 0.107 g/g, 0.173, 5.033 ℃, and 19. 037 μm, respectively. The product showed higher retention of cyanidin-3-O-glucoside (C-3-G) and cyanidin-3-O-rutinoside (C-3-R). In summary, SMIRFD at 70 ℃ was a suitable drying method for the production of high-quality mulberry powder.

mulberry powders; foam drying; infrared drying; quality

10.7506/spkx1002-6630-201717009

TS255.36

A

1002-6630（2017）17-0047-06引文格式：

2017-01-07

“十三五”國家重點研發(fā)計劃重點專項（2016YFD0400700）

李斌（1979—），男，副教授，博士，研究方向為漿果深加工及功能性成分。E-mail：libinsyau@163.com *通信作者：畢金峰（1970—），男，研究員，博士，研究方向為果蔬加工特性、品質(zhì)評價與過程控制技術。

E-mail：bijinfeng2010@163.com