真空冷凍干燥技術(shù)在功能性食品中的應(yīng)用研究

◎ 高 雅，官孝瑤，黃嘉文，陳 霞，彭秀分，陳明月

（長江師范學(xué)院，重慶 408000）

目前，功能性食品備受消費(fèi)者青睞，逐漸成為研究的熱點(diǎn)。功能性食品是指具有特定營養(yǎng)保健功能的食品，含有對(duì)機(jī)體組織有益的活性營養(yǎng)成分，能有效減少人體疾病風(fēng)險(xiǎn)[1]。但功能性食品在加工過程中會(huì)發(fā)生物理、化學(xué)變化，進(jìn)而影響活性成分。

真空冷凍干燥技術(shù)作為國際公認(rèn)的用于生產(chǎn)高品質(zhì)、高附加值食品的加工方法，可最大限度地保留食品中的色、香、味及各類營養(yǎng)物質(zhì)[2]。該技術(shù)在食品加工中應(yīng)用廣泛，其原理是將濕物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下，再在真空狀態(tài)下，使水分升華，達(dá)到脫水[3]。此技術(shù)可保留一定的活性成分。本文基于現(xiàn)有研究，分析了真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)功能性食品中活性物質(zhì)的影響及原理。

1 真空冷凍干燥在葛根粉中的應(yīng)用研究

葛根是一種藥食兩用的植物，可調(diào)節(jié)體溫、清熱解毒?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，其含有的黃酮、大豆苷等生物活性成分對(duì)人體十分有益，總黃酮和葛根素對(duì)高血脂、高血壓、高血糖及老年骨質(zhì)疏松癥有非常好的療效[4]。

目前，葛根的各類食品越來越多，但是提取純化工藝未有大的提高，存在加工后有效成分含量減少的情況[5]。吳瓊[6]制得的葛根全，通過真空冷凍干燥，水分含量為5.63%，粗蛋白含量68.9 g·kg-1，顯著高于熱風(fēng)干燥和真空干燥。且葛根全粉的各種抗氧化成分含量因干燥方式的不同而不同，相較其他干燥方式，在真空冷凍干燥方式下葛根全粉的總黃酮、總酚含量最高。

2 真空冷凍干燥在納豆中的應(yīng)用研究

納豆是一種傳統(tǒng)的發(fā)酵豆制品，最先起源于中國豆豉，于公元前300年流傳至日本[7]，現(xiàn)被認(rèn)為是日本人長壽的“秘方”[8]。納豆菌是由煮熟后的大豆接種納豆菌發(fā)酵而成[9-10]，含有一種具有強(qiáng)烈溶栓功效的納豆激酶，可通過腸胃系統(tǒng)直接被人體吸收[11]。在動(dòng)物[12-14]及人體試驗(yàn)[15]中均被證實(shí)該酶可作為治療心血管疾病的純天然補(bǔ)充劑[16]。此外，納豆中還含有維生素K、大豆異黃酮等多種生理活性成分，具有防癌、抗癌、防衰老的功效[17]。

真空冷凍干燥在生物制品方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，在納豆制備中，可有效保護(hù)納豆的纖溶活性[18]。但冷凍干燥過程會(huì)造成細(xì)胞損傷及酶的損傷、變性。陶湘林等[19]人的研究中，通過真空冷凍干燥法制得的納豆粉中的蛋白質(zhì)含量高，為40.2%。其中納豆激酶和大豆異黃酮的含量也比較高，為5 062.5 U·g-1和390 μg·g-1。凍干后容易保存，便于開發(fā)更方便的新型納豆產(chǎn)品。

3 真空冷凍干燥在螺旋藻中的應(yīng)用研究

螺旋藻，曾被譽(yù)為21世紀(jì)“最具潛力的保健食品”。國內(nèi)外研究表明，螺旋藻中含有大量蛋白質(zhì)及各種營養(yǎng)物質(zhì)，其中活性多糖與藻藍(lán)蛋白具有抗癌、抗氧化、提高免疫力等功能，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[20]。

而干燥加工技術(shù)是影響螺旋藻產(chǎn)量及質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，在郭瑤[21]的研究中，在微波干燥、微波真空冷凍干燥、熱風(fēng)干燥及真空冷凍干燥4種不同干燥工藝下，螺旋藻品質(zhì)在真空凍干下的感官品質(zhì)與新鮮螺旋藻最為接近，且真空冷凍干燥藻粉中藻膽蛋白和胡蘿卜素的含量在4種干燥方式中最高。劉玉環(huán)等[22]的研究顯示，真空冷凍干燥后的藻藍(lán)蛋白具有一定的穩(wěn)定性，在30 ℃、pH值7.0、提取時(shí)間1.5 h、固液比1∶60的條件下，藻藍(lán)蛋白的提取效果最好。

4 真空冷凍干燥在枸杞中的應(yīng)用研究

枸杞又名枸杞子，因其營養(yǎng)豐富，又具有藥食同源的優(yōu)點(diǎn)，歷來被認(rèn)為是養(yǎng)生佳品。但枸杞及其制品的貯藏、運(yùn)輸及枸杞保質(zhì)期問題，使枸杞的干燥方法研究成為枸杞行業(yè)刻不容緩待突破的問題[23]。

劉光鵬等[24]的研究顯示，熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、微波真空干燥、滾筒干燥以及噴霧干燥5種不同干燥方式下所得的枸杞微粉，在營養(yǎng)成分方面，真空冷凍干燥下的總糖、還原糖、類胡蘿卜素、維生素C和黃酮含量均最高，且色澤的亮度值高，具有最高的溶解性、吸濕性和復(fù)水性。

5 真空冷凍干燥在人參中的應(yīng)用研究

人參有藥食同源的性質(zhì)。富含皂苷，對(duì)抗抑郁、抑制癌細(xì)胞生長、增強(qiáng)免疫力以及促進(jìn)腦內(nèi)RNA等有良好作用[25]。

近年來，多種干燥方式逐漸應(yīng)用在人參處理方面，特別是凍干技術(shù)，可以有效減少參片中皂苷類成分損失，并保持單體的皂苷組分不發(fā)生變化，從而避免活性物質(zhì)的破壞，因此凍干技術(shù)在人參的應(yīng)用上有很大優(yōu)勢。在陸國勝[26]的研究中表面真空冷凍干燥下的西洋參在切片厚度3 mm、預(yù)凍時(shí)間4 h、升華干燥時(shí)間8 h、解析干燥溫度與時(shí)間30 ℃、6 h時(shí)，人參中活性物質(zhì)含量可達(dá)2.41%。

6 結(jié)語

本文綜述了真空冷凍干燥技術(shù)在納豆、螺旋藻、枸杞以及人參中的應(yīng)用研究，分析了該技術(shù)對(duì)生物活性物質(zhì)的影響，在倡導(dǎo)“藥食同源”的背景下，依據(jù)產(chǎn)品特性，將真空冷凍干燥技術(shù)充分應(yīng)用于功能性食品領(lǐng)域，極具應(yīng)用價(jià)值。