干燥方式及堿液處理對(duì)鮮枸杞干燥特性和品質(zhì)的影響

宋慧慧，陳芹芹，畢金峰*，周林燕，易建勇

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

枸杞（Lycium barbarum）為茄科落葉灌木，其果實(shí)長(zhǎng)1～2 cm，為明亮的橙紅色橢球漿果[1]，分為夏果和秋果，采收季節(jié)為8～10月份。在我國(guó)和其他亞洲國(guó)家，成熟的枸杞被用作傳統(tǒng)的中藥和功能食品已有2 000多年的歷史[2]。枸杞營(yíng)養(yǎng)豐富，富含多種生物活性物質(zhì)，如黃酮、胡蘿卜素與多糖等，具有抗氧化、抗衰老、免疫調(diào)節(jié)、降血糖、降血脂等多種保健與藥理功能[3-6]。

枸杞鮮果濕基含水率根據(jù)不同品種最高達(dá)83%[7]，易腐爛變質(zhì)，不易貯存，很少直接食用，多是經(jīng)干制加工后進(jìn)行銷售。目前枸杞干燥主要以熱風(fēng)干燥為主，相關(guān)研究主要集中在枸杞的干燥特性方面。干燥溫度是影響枸杞干燥速率的主要因素[8]。李明濱等[9]的研究表明枸杞的適宜干燥工藝參數(shù)為干燥相對(duì)濕度40%，初期溫度40 ℃干燥22 h、中期溫度50 ℃干燥22 h、后期溫度60 ℃干燥6 h，該干燥工藝所得枸杞品質(zhì)最好、耗時(shí)最短。近些年來熱泵干燥技術(shù)在干燥產(chǎn)業(yè)上也得到了應(yīng)用和發(fā)展。熱泵干燥是一種從低溫?zé)嵩次諢崃浚⑹蛊湓谳^高溫度下作為有效熱能加以利用的干燥方式，干燥時(shí)物料表面水分的蒸發(fā)速率與水分從內(nèi)部向表面遷移的速率比較接近[10]，從而保證被干燥物料品質(zhì)、色澤好，產(chǎn)品等級(jí)高。熱泵干燥已成功應(yīng)用于荔枝[11]、蘋果[12]、大蒜[13]等果蔬加工中。對(duì)于鮮枸杞來說，其熱泵干燥主要體現(xiàn)在裝置研究上，如趙丹丹等[14]自制了一種熱泵干燥室，發(fā)現(xiàn)熱泵干燥枸杞比燃煤干燥成本降低了19%。但是對(duì)枸杞的熱泵干燥特性及品質(zhì)變化鮮見相關(guān)報(bào)道。枸杞外表皮由覆蓋了蠟質(zhì)層的角質(zhì)層組成，其主要成分為長(zhǎng)鏈脂肪酸烴類化合物[15]。干燥時(shí)嚴(yán)重阻礙了內(nèi)部水分的蒸發(fā)，使干燥時(shí)間延長(zhǎng)，而堿性物質(zhì)對(duì)長(zhǎng)鏈脂肪酸烴類化合物有溶解能力，因此干燥時(shí)往往在枸杞表面涂抹堿液以除去蠟質(zhì)。劉瑜等[16]對(duì)枸杞熱風(fēng)干燥的脫蠟時(shí)間、脫蠟溫度以及皂化液與K2CO3的不同配比進(jìn)行了響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化，最優(yōu)工藝條件下干燥時(shí)間縮短了10.5 h。李朋亮等[17]研究了Na2CO3和Na2SO3對(duì)枸杞烘干速率及總黃酮含量增加速率的影響，結(jié)果表明烘干速率及總黃酮增加速率均為Na2CO3＞Na2SO3＞空白組。關(guān)于枸杞除蠟劑的研究體現(xiàn)在不同種類的對(duì)比，如Na2CO3、Na2SO3等以及不同配比對(duì)枸杞干燥時(shí)間的影響；但干制枸杞時(shí)若脫蠟不完全，枸杞較難被干燥，若脫蠟過度，枸杞內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)遷移到枸杞表面，從而影響枸杞品質(zhì)。因此關(guān)于除蠟劑使用時(shí)的最適質(zhì)量分?jǐn)?shù)有待研究。Na2CO3作為一種傳統(tǒng)的除蠟劑，其不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞干燥速率以及干燥品質(zhì)的影響鮮見報(bào)道。

本研究以熱風(fēng)干燥為對(duì)照，探究了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Na2CO3前處理對(duì)枸杞熱風(fēng)及熱泵干燥特性及干燥產(chǎn)品品質(zhì)的影響，篩選最適的Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)和干燥方式，確定其適宜的加工工藝，以期為實(shí)際生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

枸杞品種為寧杞五號(hào)，產(chǎn)自內(nèi)蒙古巴彥淖爾市杭錦后旗，平均水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（80.58±1.32）%；枸杞成熟后1 d內(nèi)運(yùn)至北京，實(shí)驗(yàn)時(shí)選取大小均勻、成熟飽滿的枸杞顆粒，去除雜質(zhì)和葉柄，分別經(jīng)清水和堿水浸泡后進(jìn)行干燥。

食用堿（Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞99%） 安琪酵母公司；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99%） 上海同田生物技術(shù)股份有限公司；亞硝酸鈉、氫氧化鈉、硝酸鋁九水合物、葡萄糖、苯酚、濃硫酸、正己烷、丙酮、乙醇、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（butylated hydroxytoluene，BHT）、氯化鈉等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

HDS-D120B-D熱風(fēng)烘房（電熱式）干燥設(shè)備 遼寧海帝升機(jī)械有限公司；閉環(huán)除濕熱泵干燥機(jī) 正旭新能源設(shè)備科技有限公司；DK-826恒溫水浴鍋 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式多用真空泵河南省予華儀器有限公司；D25LT色彩色差計(jì) 美國(guó)Hunterlab公司；UV1800紫外-可見分光光度計(jì) 日本島津公司；CPA-125電子天平 德國(guó)Sartorius公司；3K15離心機(jī) 德國(guó)Sigma公司；RE-3000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 熱風(fēng)烘房及熱泵干燥枸杞

將去除葉柄的枸杞分別放置于清水以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%、4%和6%的Na2CO3溶液中浸泡1 min，瀝干后，于熱風(fēng)烘房和熱泵中進(jìn)行干燥，參數(shù)如表1所示。熱風(fēng)烘房干燥設(shè)備利用溫濕度控制器和排濕窗口調(diào)節(jié)烘房?jī)?nèi)溫濕度，熱泵能將密閉空間內(nèi)空氣中的水分冷凝排出，以控制空氣濕度。每隔1 h進(jìn)行稱量，至濕基含水率不高于16%時(shí)，結(jié)束干燥。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，繪制枸杞干燥曲線和干燥速率曲線，上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，取其平均值。表1的實(shí)驗(yàn)方案參數(shù)選擇參考前期實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中，溫度選擇40、50、60 ℃，干燥溫度低于40 ℃，枸杞干燥時(shí)間長(zhǎng)，易霉變；干燥溫度高于60 ℃，則枸杞嚴(yán)重褪色變黃；故而選擇干燥溫度在40～60 ℃。變溫1條件的選擇主要參照文獻(xiàn)[18]和熱風(fēng)烘房廠家對(duì)設(shè)備的調(diào)試工藝，變溫2條件的選擇是基于變溫1干燥的結(jié)果。

表 1 枸杞熱泵、熱風(fēng)干燥實(shí)驗(yàn)方案Table 1 Experimental programs of hot air drying and heat pump drying for Lycium barbarum

1.3.2 干燥曲線的測(cè)定

水分比（moisture ratio，MR）表示物料水分剩余率，其計(jì)算公式如式（1）所示。

式中：M0為枸杞初始干基含水率/（g/g）；Me為枸杞干燥平衡時(shí)干基含水率/（g/g）；Mt為枸杞在干燥t時(shí)刻的干基含水率/（g/g）。

由于枸杞Me遠(yuǎn)小于M0和Mt，故公式（1）可簡(jiǎn)化為公式（2）[19]。

干燥速率（drying rate，DR）表示物料的脫水速率，單位為g/（g·h）。其計(jì)算公式如式（3）[20]所示。

式中：Mt1和Mt2為干燥過程中t1/h和t2/h時(shí)枸杞的干基含水率/（g/g）。

1.3.3 色澤的測(cè)定

采用色彩色差儀測(cè)定枸杞的色澤，本實(shí)驗(yàn)用總色差值（total color change，?E）代表被測(cè)樣品的色澤（L、a、b）與鮮樣色澤的（L*、a*、b*）的差異[21]。?E計(jì)算方法如式（4）所示。

式中：L、L*值分別為鮮樣和干樣的明度；a、a*值分別是鮮樣和干燥的紅綠度；b、b*值分別是鮮樣和干樣的黃藍(lán)度；ΔE為總色差值。

1.3.4 復(fù)水率的測(cè)定

將干燥后的樣品置于300 mL的燒杯中，按照料液比1∶50（m/V）倒入蒸餾水，在30 ℃恒溫水浴中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。物料在復(fù)水2 h后停止實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，取平均值[22]。復(fù)水率（rehydration ratio，RR）的計(jì)算公式如式（5）所示。

式中：mt為復(fù)水2 h物料的質(zhì)量/g；m0為復(fù)水前物料的質(zhì)量/g。

1.3.5 多糖含量的測(cè)定

采用超聲波浸提法提取枸杞多糖[23-24]，苯酚-濃硫酸滴定法測(cè)定多糖含量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：精密稱取105 ℃干燥至恒質(zhì)量的葡萄糖對(duì)照品50 mg，置500 mL量瓶中，用適量水溶解后，稀釋至刻度，搖勻，即得0.1 mg/mL葡萄糖對(duì)照品溶液。精密吸取對(duì)照品溶液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL，分別置于具塞試管中，分別加水至2.0 mL，各精密加入體積分?jǐn)?shù)5%苯酚溶液1 mL，搖勻，迅速精密加入硫酸5 mL，搖勻，放置10 min，置沸水浴中加熱15 min，取出后迅速冷卻至室溫，另以2.0 mL蒸餾水，加1.0 mL苯酚液、5.0 mL濃硫酸，其他操作同上，作為空白對(duì)照。以紫外-可見分光光度法在490 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，多糖含量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品溶液的制備與測(cè)定：精密稱取各種枸杞粉0.5 g，加入蒸餾水，料液比為1∶30（m/V），先在超聲（40 kHz、100 W）條件下浸提1 h，然后在90 ℃的恒溫水浴鍋中浸提1 h后抽濾，接著旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)把待測(cè)液濃縮至10 mL，加無水乙醇至溶液乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%，在4 ℃環(huán)境中放置24 h進(jìn)行醇沉，抽濾取沉淀，并離心濾液取沉淀，合并沉淀，加蒸餾水定容至100 mL。取樣品溶液0.5 mL，置具塞試管中，加水1.5 mL，按照上文標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制中的方法，測(cè)定吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀出供試品溶液中葡萄糖的質(zhì)量/mg，按公式（6）計(jì)算。

式中：W為每百克枸杞中枸杞多糖的質(zhì)量/（g/100 g）；ρ為待測(cè)液中葡萄糖的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；f為葡萄糖與多糖的換算因子（3.19）；m為試樣質(zhì)量/g；V為待測(cè)液的體積/mL。

1.3.6 總黃酮含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取蘆丁對(duì)照品2 mg于10 mL容量瓶中，用無水乙醇溶解并定容，搖勻作為對(duì)照品母液（0.2 mg/mL）。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制參照文獻(xiàn)[17]的方法。

總黃酮含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)[25]：將干燥樣品粉碎之后，稱取1 g樣品于50 mL的離心管中用10 mL的體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇溶液溶解，超聲輔助提?。?0 kHz、100 W）1 h后，上清液過0.45 μm濾膜后得待測(cè)液，取1 mL于25 mL比色管中，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線方法測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總黃酮含量。

1.3.7 總類胡蘿卜素含量的測(cè)定

枸杞總類胡蘿卜素的測(cè)定參照文獻(xiàn)[26]的方法。取0.5 g枸杞粉加50 mL提取液（含體積分?jǐn)?shù)50%正己烷、25%丙酮、25%乙醇和0.1% BHT，0.5 g NaCl）在4 ℃下攪拌20 min。之后混合物加入15 mL蒸餾水，在4 ℃下攪拌10 min。將混合物放入分液漏斗中，收集有機(jī)相。在450 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，用正己烷加0.1% BHT作空白?？傤惡}卜素含量按式（7）計(jì)算。

式中：A為450 nm波長(zhǎng)處的吸光度；m為稱取原料的質(zhì)量/g；V為收集的有機(jī)相體積/mL；1%E1cm為β-胡蘿卜素在正己烷中的消光系數(shù)（2 560）[27]。

整個(gè)操作在避光條件下進(jìn)行。分析操作3 次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本實(shí)驗(yàn)中采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，采用Duncan’s進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)分析圖采用Origin 9.0及Excel 2007軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞干燥速率的影響

圖 1 熱風(fēng)、熱泵40 ℃干燥曲線及干燥速率曲線Fig. 1 Drying curves and drying rate curves of Lycium barbarum at 40 ℃ by hot air drying and heat pump drying

圖 2 熱風(fēng)、熱泵50 ℃干燥曲線及干燥速率曲線Fig. 2 Drying curves and drying rate curves of Lycium barbarum at 50 ℃ by hot air drying and heat pump drying

圖 3 熱風(fēng)、熱泵60 ℃干燥曲線及干燥速率曲線Fig. 3 Drying curves and drying rate curves of Lycium barbarum at 60 ℃ by hot air drying and heat pump drying

圖 4 熱風(fēng)、熱泵變溫1干燥曲線及干燥速率曲線Fig. 4 Drying curves and drying rate curves of Lycium barbarum at stage 1 with varying temperatures by hot air drying and heat pump drying

圖 5 熱風(fēng)、熱泵變溫2干燥曲線及干燥速率曲線Fig. 5 Drying curves and drying rate curves of Lycium barbarum at stage 2 with varying temperatures by hot air drying and heat pump drying

不經(jīng)Na2CO3處理的熱泵和熱風(fēng)40 ℃干燥枸杞時(shí)間最長(zhǎng)，均為54 h（圖1）。而6% Na2CO3處理后的熱泵和熱風(fēng)60 ℃干燥時(shí)間最短，僅為17 h（圖3）。熱風(fēng)干燥在干燥時(shí)間和干燥速率上與熱泵干燥無明顯差異。溫度是影響枸杞干燥的重要參數(shù)之一，恒溫恒濕干燥條件下，隨著干燥溫度的升高，干燥時(shí)間縮短，干燥速率加快。而且從干燥速率曲線可以看出：整個(gè)干燥過程以降速干燥為主；以2% Na2CO3處理后的熱泵干燥枸杞為例：40 ℃干燥時(shí)間為50 h（圖1B1），到50 ℃干燥時(shí)間為34.5 h（圖2B1），溫度升高到60 ℃時(shí)干燥時(shí)間縮短到19 h（圖3B1）。不經(jīng)Na2CO3進(jìn)行前處理的對(duì)照組枸杞的干燥時(shí)間和干燥速率，要明顯差于實(shí)驗(yàn)組，干燥時(shí)間相差7.40%～33.33%。因?yàn)镹a2CO3呈堿性，其對(duì)枸杞表皮角質(zhì)層的長(zhǎng)鏈脂肪酸烴類化合物有溶解能力，使得枸杞表皮蠟質(zhì)層變薄、斷裂，形成水分排出通道[14]。但是經(jīng)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)Na2CO3的處理間，無顯著性差異，干燥時(shí)間僅縮短0.00%～7.25%。以熱泵50 ℃干燥枸杞為例：不經(jīng)Na2CO3處理的對(duì)照組枸杞干燥時(shí)間為37.5 h，經(jīng)2% Na2CO3處理后干燥時(shí)間為對(duì)照處理的92%，而經(jīng)4% Na2CO3和6% Na2CO3處理后的枸杞干燥時(shí)間均為對(duì)照處理的85%。對(duì)分階段變溫干燥來說：以2% Na2CO3前處理的變溫1熱泵干燥枸杞為例，前2 h，枸杞干燥速率為0.167 g/（g·h），和40 ℃恒溫恒濕干燥速率相同，干燥曲線相吻合。然后干燥溫度升高到45 ℃，干燥速率升高到0.230 g/（g·h），并且在10 h內(nèi)干燥速率保持在0.176 g/（g·h）以上。隨著干燥溫度升高到55 ℃，干燥速率也隨之升高到0.256 g/（g·h），并且直到19 h，干燥速率依然在0.109 g/（g·h）（圖4），變溫2熱風(fēng)、熱泵干燥變化趨勢(shì)與變溫1相同。由此可見，分階段變溫干燥，每一階段干燥溫度的升高，都可以增大枸杞干燥速率，并且使干燥速率在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間維持在較高的水平。溫度的升高與干燥速率的加快是吻合的。且隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，干燥曲線呈現(xiàn)階梯狀下降。相同工藝參數(shù)下熱風(fēng)和熱泵干燥呈現(xiàn)出相同的變化規(guī)律。

2.2 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞色差值及復(fù)水率的影響

色澤是干燥枸杞產(chǎn)品的最直觀的指標(biāo)之一，是影響產(chǎn)品銷售的重要因素。本研究采用色差值來評(píng)價(jià)干燥枸杞與新鮮枸杞顏色的差異，其值越小越好。

表 2 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞色差值（?E）的影響Table 2 Effects of different drying methods and alkali solution concentration on color value (?E) of Lycium barbarum

從表2可以看出，熱泵干燥枸杞色澤整體優(yōu)于熱風(fēng)干燥。隨著干燥溫度升高，枸杞色差值變大，色澤品質(zhì)變差。60 ℃干燥枸杞色差值最大，其中不經(jīng)Na2CO3進(jìn)行前處理的熱泵對(duì)照組枸杞色差值達(dá)到24.34。溫度過高，使枸杞內(nèi)色素或者其他顏色成分發(fā)生分解，化學(xué)反應(yīng)速率過快；也可能是枸杞在較高的環(huán)境濕含量下過快的干燥速率使得枸杞內(nèi)的成分發(fā)生了某些不可逆轉(zhuǎn)的額外化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)的宏觀表現(xiàn)就是枸杞顏色變得暗淡，不紅亮[28]。變溫干燥不僅能縮短枸杞干燥時(shí)間，還能降低枸杞在高濕含量條件下較快的色澤變化。經(jīng)Na2CO3進(jìn)行前處理的枸杞，色差值明顯小于對(duì)照組，原因可能是對(duì)照組干燥前期水分散失速率慢，使得枸杞在高溫條件下時(shí)間較長(zhǎng)，加快了色澤的變化。

復(fù)水率是干產(chǎn)品復(fù)水后盡可能恢復(fù)到初始含水率的比例，其值越大，越接近新鮮枸杞的含水率和口感，所以復(fù)水率越大越好。

表 3 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞復(fù)水率的影響Table 3 Effects of different drying methods and alkali solution concentration on rehydration ratio of Lycium barbarum

從表3可以看出，隨著干燥溫度的升高，尤其是從50 ℃升高至60 ℃時(shí)，枸杞復(fù)水率顯著降低，這是由于高溫破壞了細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的天然彈性阻止水分向內(nèi)核滲透，從而使細(xì)胞不能恢復(fù)原形[29]。不經(jīng)Na2CO3處理的對(duì)照組干燥枸杞的復(fù)水率對(duì)比于經(jīng)Na2CO3處理組明顯偏小。不經(jīng)Na2CO3前處理的干燥枸杞由于干燥時(shí)間較長(zhǎng)，加重了高溫下溫度對(duì)細(xì)胞的影響；而處理后的枸杞表皮蠟質(zhì)層變薄、斷裂，形成了復(fù)水時(shí)水分的進(jìn)入通道。經(jīng)2%和4% Na2CO3進(jìn)行前處理的枸杞復(fù)水率無明顯差異。變溫干燥在縮短干燥時(shí)間的基礎(chǔ)上能保證較高的復(fù)水率。

2.3 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞多糖含量的影響

圖 6 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞多糖含量的影響Fig. 6 Effects of different drying methods and alkali solution concentration on polysaccharide content of Lycium barbarum

枸杞多糖是枸杞中主要有效成分，可調(diào)節(jié)人體免疫，具有保肝降壓、降血糖、增強(qiáng)細(xì)胞活性的作用[30]，其含量是干燥品質(zhì)評(píng)價(jià)中較為重要的指標(biāo)。鮮樣中枸杞多糖含量為16.50 g/100 g。由圖6可知，干燥過程中，熱泵對(duì)枸杞多糖的保留率要大于熱風(fēng)。經(jīng)2% Na2CO3處理后的50 ℃熱泵干燥的枸杞多糖含量為13.07 g/100 g，其保留率最高，達(dá)到79.21%。經(jīng)4% Na2CO3處理后的50 ℃熱泵干燥和前者相比無顯著性差異；其次為用2%、4% Na2CO3進(jìn)行前處理的變溫2熱泵干燥條件下的枸杞，分別為10.29 g/100 g和10.43 g/100 g。干燥過程中溫度高和時(shí)間長(zhǎng)都容易導(dǎo)致多糖析出[31]，變溫干燥后期枸杞處于55 ℃環(huán)境，溫度升高，使得部分雜多糖分解為單糖，美拉德反應(yīng)速率加快[31]。這段時(shí)間溫度對(duì)枸杞多糖的影響，要遠(yuǎn)大于50 ℃較長(zhǎng)干燥時(shí)間的影響，因而變溫干燥的枸杞多糖含量要低于50 ℃恒溫干燥；同樣的，40 ℃干燥時(shí)間要遠(yuǎn)大于60 ℃，但是從圖6中可以看出，40 ℃多糖含量要遠(yuǎn)高于60 ℃，因此可以得出結(jié)論：干燥溫度對(duì)枸杞多糖的影響要遠(yuǎn)大于干燥時(shí)間的影響。

2.4 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞黃酮含量的影響

圖 7 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞黃酮含量的影響Fig. 7 Effects of different drying methods and alkali solution concentration on flavonoid content of Lycium barbarum

枸杞中黃酮類化合物為一大類物質(zhì)，有明顯的抗氧化等作用[32]。鮮樣中，黃酮含量為0.14 g/100 g。由圖7可知，除60 ℃熱風(fēng)干燥外，其余干燥枸杞黃酮含量均高于鮮樣。有研究表明，干燥過程中會(huì)使黃酮類化合物累積，一方面熱處理能夠使植物基質(zhì)中的黃酮類物質(zhì)釋放出來；另一方面熱處理能夠使氧化酚類物質(zhì)的多酚氧化酶失活[33]。當(dāng)干燥溫度升高至60 ℃，黃酮含量明顯下降，可能是過高的溫度使釋放出的黃酮發(fā)生了分解反應(yīng)，這和Krapfenbauer等[34]的研究結(jié)果一致。干燥過程中，熱泵干燥枸杞黃酮含量要大于熱風(fēng)干燥，經(jīng)2% Na2CO3進(jìn)行前處理的50 ℃熱泵干燥的枸杞黃酮含量最高，為0.53 g/100 g，經(jīng)4% Na2CO3（0.50 g/100 g）和6% Na2CO3（0.49 g/100 g）進(jìn)行前處理的50 ℃熱泵干燥和前者相比無顯著性差異；其次為經(jīng)2% Na2CO3前處理的變溫2熱泵干燥，為0.43 g/100 g。干燥溫度對(duì)黃酮含量的影響要大于干燥時(shí)間。以經(jīng)2% Na2CO3前處理的熱泵干燥枸杞為例：60 ℃干燥時(shí)間為19 h，其黃酮含量為0.22 g/100 g；40 ℃干燥時(shí)間為50 h，其黃酮含量為0.40 g/100 g，60 ℃干燥黃酮含量比40 ℃干燥低45%，這和干燥對(duì)多糖的影響趨勢(shì)相同。隨著干燥溫度的升高，黃酮含量降低。以經(jīng)2% Na2CO3前處理的熱風(fēng)干燥枸杞為例：40 ℃干燥時(shí)，黃酮含量為0.39 g/100 g；50 ℃干燥時(shí)，黃酮含量為0.37 g/100 g；溫度升高到60 ℃時(shí)，黃酮含量下降到0.12 g/100 g。

2.5 干燥方式及Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)枸杞總類胡蘿卜素含量的影響

枸杞果實(shí)的橙紅色由類胡蘿卜素呈現(xiàn)，其穩(wěn)定性較差，加熱見光易分解。鮮樣中總類胡蘿卜素的含量為2 262.08 μg/g。由圖8可知，干燥過程中，熱泵對(duì)總類胡蘿卜素的保留率大于熱風(fēng)。對(duì)于多糖和黃酮來說，干燥溫度的影響大于干燥時(shí)間。但是，對(duì)于總類胡蘿卜素，干燥時(shí)間的影響要大于干燥溫度。以經(jīng)2% Na2CO3進(jìn)行前處理的熱泵干燥枸杞為例：40 ℃干燥時(shí)間為50 h，總類胡蘿卜素含量為1 186.09 μg/g。60 ℃干燥時(shí)間為19 h，總類胡蘿卜素含量為1 325.62 μg/g。40 ℃干燥時(shí)間長(zhǎng)，而類胡蘿卜素的穩(wěn)定性差，因此干燥溫度40 ℃下其損失較大。在50 ℃熱泵干燥的條件下，經(jīng)6% Na2CO3溶液處理后的干燥枸杞的總類胡蘿卜素含量（1 521.41 μg/g）顯著低于經(jīng)2%及4% Na2CO3溶液處理后的樣品；且2%與4% Na2CO3溶液處理后的枸杞總類胡蘿卜素含量（分別為1 672.40 μg/g及1 626.78 μg/g）之間無顯著性差異。這是由于較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Na2CO3已完全破壞了枸杞表皮蠟質(zhì)層，致使類胡蘿卜素溶出，干燥時(shí)也明顯地觀察到紗布上覆蓋有鮮枸杞溶出的色素。從圖中也可以看出，變溫干燥對(duì)枸杞總類胡蘿卜素的保留具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié) 論

在干燥效率方面，熱泵干燥和熱風(fēng)干燥沒有顯著差異；但在干燥品質(zhì)上，熱泵干燥枸杞的色澤整體優(yōu)于熱風(fēng)干燥，且隨著干燥溫度的升高，枸杞的色差值變大，色澤變差。由于高溫對(duì)細(xì)胞壁的破壞，干燥枸杞的復(fù)水率隨著溫度的升高而降低。Na2CO3前處理形成的水分通道能明顯增大復(fù)水率；對(duì)干燥枸杞的多糖和黃酮來說，干燥溫度的影響大于干燥時(shí)間。而對(duì)類胡蘿卜素來說，干燥時(shí)間的影響大于干燥溫度。

枸杞干燥過程中，使用Na2CO3能明顯地縮短干燥時(shí)間，加快干燥速率，改善干燥枸杞色澤及復(fù)水率，增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的保留率。使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%和4%的Na2CO3進(jìn)行前處理無顯著差異，6% Na2CO3進(jìn)行前處理的枸杞在營(yíng)養(yǎng)素保留上要差于前兩者。鑒于食用堿會(huì)影響人體對(duì)礦物質(zhì)吸收的缺點(diǎn)，因此建議在干燥枸杞時(shí)，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% Na2CO3進(jìn)行前處理。

在干燥方式上，熱泵干燥整體上優(yōu)于熱風(fēng)干燥。干燥條件上：相對(duì)于恒溫恒濕干燥來說，分階段變溫干燥在保證干燥產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，加快干燥速率，縮短干燥時(shí)間。因此基于本文的研究得出，最優(yōu)的枸杞干燥工藝為：經(jīng)2% Na2CO3進(jìn)行前處理后，干燥溫度為40 ℃（2 h）-45 ℃（4 h）-50 ℃（6 h）-55 ℃（10 h），干燥相對(duì)濕度為40%的熱泵干燥。此工藝條件下枸杞干燥時(shí)間為22 h，干燥枸杞色差值為15.09，復(fù)水率為2.35 g/g，多糖含量為10.29 g/100 g，黃酮含量為0.43 g/100 g，總類胡蘿卜素含量為1 503.13 μg/g。