不同溫度熱風干燥對藍莓果干品質的影響

摘 要：為了探索藍莓果干熱風干燥技術，設計了50、65和80℃ 3個溫度的熱風進行藍莓干燥，比較了不同處理下藍莓果干的復水性、微觀組織結構、色差、質構、活性成分、DPPH·自由基清除能力等指標的變化。結果表明：在50、65和80℃熱風條件下，藍莓果實的含水量降至（20±1）%，分別需要50、18和7.5 h；果干的復水比、硬度、咀嚼性和膠著性等物理指標數(shù)值由大到小依次為50℃>65℃>80℃，其中50和65℃處理的差異不顯著；果干的總酚和花青素以50℃熱風干燥的較高，DPPH·自由基清除能力也以50℃熱風干燥的較強，其次為65℃處理，二者間差異不顯著，而80℃熱風干燥的活性成分最低；總的來說，低溫熱風干燥對果干理化性狀的影響要小于高溫熱風。綜合產(chǎn)品品質、能耗和干燥時間，認為65℃熱風干燥18 h可以較好的保持藍莓果干的品質。

關鍵詞：藍莓；熱風干燥；溫度；品質

中圖分類號：TS255.42 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）06-0079-05

Effects of Hot-air-drying at Different Temperatures on Blueberry Quality

ZHANG Qun，LIU Wei，YUAN Hong-yan

（Institute of Agricultural Product Processing， Hunan Academy of Agriculture Sciences， Changsha 410125， PRC）

Abstract：To explore hot-air-drying technology of blueberry fruit， the changes of rehydration， microstructure， color， texture， anthocyanin， total phenol， DPPH free radical scavenging ability in dried blueberry fruit were determined under 50， 65 and 85 ℃ temperatures. The results

showed that dropping the water content of blueberry fruit to （20 ± 1） % under hot-air-drying temperatures of 50， 65 and 80 ℃ need 50， 18 and 7.5 h respectively； Physical properties such as rehydration， hardness， chewability， and adhesiveness were in the following order： 50 ℃>

65 ℃> 80 ℃， but there was no significant difference between 50℃ and 65℃. Contents of total phenols and anthocyanins were the highest

at 50 ℃， followed by 65℃， DPPH radical scavenging capacity was the strongest dried at 50 ℃ also， followed by 65 ℃， but the difference

was not significant， the active ingredients of blueberry fruit dried at 80 ℃ were the weakest. In general， the effects on physical and chemical

properties of blueberry fruit hot-air-dried at low temperature were less than high temperature. Combined the product quality， energy consumption and dried-time， hot-air drying at 65℃ could be better maintained dried blueberry qualities.

Key words：blueberry； hot-air drying； temperature； quality

藍莓，屬杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium），學名越橘，富含花色素苷、維生素、鞣花酸、類黃酮、細菌抑制因子等藥用保健物質，被譽為“漿果之王”，被聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織列為人類五大健康食品之一，是一種集營養(yǎng)與保健于一身的藍色漿果[1]。但藍莓果實易腐爛、變質，因而保質期相對較短[2]。藍莓果實除鮮銷之外，一部分也用于加工成果干、果醬

等[3-4]。干燥是一種常見的可有效延長果蔬保質期的方式，將果蔬干制既可降低物料的水分活度，又可抑制微生物的生長和酶的活性[5]。熱風干燥是食品脫水常用的加工手段，因其投入少、見效快而深受加工業(yè)的青睞[3]。熱風干燥中溫度是影響物料干燥品質的重要因素，研究采用不同溫度熱風對藍莓進行干燥，比較不同處理對藍莓果干品質特性的影響，旨在為熱風干燥技術在藍莓加工上的應用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藍莓采自貴州麻江，為“粉藍”品種。采前7 d 停止施水，選取無霉變、無病害、無機械損傷的果實，小盒單獨包裝，裝入泡沫箱（事先準備好冰塊），當日運回冷庫預冷24 h，然后進行不同溫度熱風干燥處理。在試驗前取適量的藍莓果實放入105℃恒溫干燥箱中測出成熟藍莓果實的平均初始含水率為79.27%。

試驗主要儀器設備有：DHG-9240型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司），CT3型質構儀（美國Brookfield 公司），UV7100型紫外分光光度計（日本 Shimadzu 公司），Hunter Lab-Color Quest XE型全自動色差儀（美國Hunter Lab公司），Carl-Zeiss Evols 10 型掃描電子顯微鏡 （SE，德國卡爾蔡司公司），Mettler Toledo AL204型電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司），Mettler Toledo Delta 320型pH計（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 干燥方法 根據(jù)前期預備試驗的結果，以水分含量（20±1）%為干燥終點，40℃熱風干燥需96 h，時間過長，耗能高；85℃干燥只需6.5 h，但果形嚴重驟縮，且出現(xiàn)輕微的碳化。因此試驗確定干燥溫度為50～80℃。將采摘的新鮮藍莓果實于沸水中熱燙15 s，撈起瀝干，冷卻后均勻鋪于托盤內，烘箱溫度設定為50、65和80℃，風速為2.0 m/s，每隔一定的時間取出樣品，測定其質量，同一試驗條件取樣3次，直到干燥后的藍莓水分含量達（20±1）%。樣品放入干燥皿中，進行指標的測定。

1.2.2 指標測定 （1）含水量的測定。參考 GB 5009.2—2010 中的直接干燥法。（2）微觀結構電鏡觀察。采用掃描電子顯微鏡進行藍莓果肉組織微觀結構的觀察。將干燥不同時間的藍莓內果皮用雙刃刀片切成1 mm×1 mm×2 mm 大小的塊狀樣品，用石墨雙面膠粘在樣品臺上，樣品噴金后通過掃描電子顯微鏡掃描觀察，拍照。（3）復水比的測定。稱取約2 g干燥后的藍莓，室溫下浸泡在40 mL水中1 h，然后將藍莓取出、瀝干、去除表面的水分、稱重。計算公式[2]

如下，復水比（g/g）=m2/m1；式中，m1為原干樣質量（g）；m2為復水后質量（g）。（4）色澤的測定。試驗采用色差儀進行色差的測定。采用L*（亮度）、a*（紅色/綠色）和b*（黃色/藍色）三坐標空間定義樣品顏色；其中，L*值越大，亮度越高；a*值表示紅色（+a*）和綠色（-a*）的程度；b*值表示黃色（+b*）和藍色（-b*）的程度。（5）質構的測定。根據(jù)預試驗確定的測試參數(shù)，將藍莓果粒試樣橫放于質構儀夾具正下方進行TPA測試，選用TA9探頭，距離4 mm，觸發(fā)點50 N負載，測試速度0.5 mm/s，2次循環(huán)。由質地特征曲線得到表征果實質地狀況對的評價參數(shù)。（6）活性成分分析。總酚采用福林-酚比色法測定，花青素采用比色法測定，DPPH·自由基清除能力采用吸光度比色法測定[4-6]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

試驗數(shù)據(jù)均為 3次重復測定的平均值，采用Sigmaplot 12.5軟件作圖并進行鄧肯氏差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同溫度熱風干燥對藍莓微觀結構和復水比的影響

藍莓干燥是一個水分減少的過程，果肉組織的超微結構發(fā)生變化，果肉組織細胞壁總體結構破壞、胞壁物質皺縮，細胞壁不均勻，出現(xiàn)許多波形皺褶，微觀上細胞壁微絲排列由緊密有序變得松散無序，宏觀上果實皺縮干癟[7-8]。

圖1 a～e為干燥前和干燥后藍莓內果皮超微電鏡掃描結果。圖1a顯示，干燥初始，新鮮藍莓內果皮組織結構整齊致密，分布均勻，有清晰的明暗結構，細胞壁和細胞膜結合緊密，沒有孔洞和溝壑。而從圖1b中可以看出，短時熱燙處理后，藍莓內果皮細胞整齊致密，厚度均勻，有清晰的明暗結構，與新鮮藍莓果實差異不顯著，表明短時熱燙對果皮內組織結構影響不大。

試驗結果顯示，在50、65和80℃熱風條件下，藍莓果實的含水量降至（20±1）%，分別需要50、18和7.5 h。

如圖1d所示，65℃熱風干燥處理可以減緩水分遷移速度，較好地延緩果肉組織的皺縮和干硬，形成較小的孔洞和較小的硬度，進而保持組織超微結構的完整性，保證藍莓果干的品質完好。50℃熱風干燥50 h 和65℃熱風干燥18 h的藍莓果干復水差異不顯著，二者（圖1c和d）在微掃描電鏡下的組織結構差異也不明顯，這表明復水性與組織的內部結構有一定的相關性。

在干燥脫水過程中，組織內部超微結構受到不同程度的損傷，不同溫度干燥不同時間，果干含水量不同，內果皮組織的超微結構也表現(xiàn)出一定差異。如圖2e所示，80℃熱風干燥處理的藍莓果肉疊狀塊層結構多，這是因為高溫使果皮迅速失水出現(xiàn)皺縮，進而破壞了果皮細胞結構和果肉組織相互交織網(wǎng)狀結構，細胞間分離。這也進一步證實了80℃熱風干燥對果實組織結構破壞大，不利于產(chǎn)品在復水的過程中截留水分，因此復水性差。

復水比可以反映物料由干燥引起的結構變化和細胞結構的破壞程度，是評價干燥品品質的一個重要指標[1-2]。由圖2可知，干燥到水分含量為（20±1）%時，80℃干燥的產(chǎn)品復水比（1.05 g/g）顯著低于65（1.34 g/g）和50℃（1.47 g/g）干燥的產(chǎn)品，65和50℃干燥的產(chǎn)品復水比無顯著差異。在50℃干燥過程中，藍莓內部組織結構未被破壞，收縮率較小并形成多孔狀組織結構，低溫干燥的藍莓具有較好的復水能力，復水能力由強到弱依次為50℃>65℃>80℃。在熱風干燥過程中，由于表面溫度要高于內部溫度，藍莓表面水分迅速遷移并形成一層硬膜。當藍莓內部干燥時，又會呈現(xiàn)出內裂空隙的現(xiàn)象，進而使熱風干燥后的產(chǎn)品干癟，口感堅硬，復水性差。

2.2 不同溫度熱風干燥對藍莓果干色澤的影響

從表1中可以看出，鮮果的a*值顯著低于處理后的藍莓果干，3種溫度干燥不同時間后水分含量為（20±1）% 時，80℃干燥藍莓果干a*值顯著低于65和50℃，但65和50℃干燥處理的藍莓果干a*值差異不顯著。熱燙和干燥后a*值為正值，且值越大顏色

越接近純紅色，熱燙后藍莓的a*增大，表明熱燙藍莓出現(xiàn)紅化現(xiàn)象，與感官結果一致。

藍莓果干干燥過程中需要維持藍色，當b*值為負值時，絕對值越大說明產(chǎn)品的顏色越接近藍色。由表1可知，熱燙后藍莓果實的藍色色澤降低了，b*值由鮮果的-8.46降到-3.88；干燥處理后果干的b*值也顯著低于鮮果；在果干水分含量僅為（20±1）%時，50、65和80℃干燥組的b*值分別為-3.50、-4.46和-3.96，其中65℃干燥處理的果干與50、80℃干燥處理的果干b*值差異顯著。從外觀來看，新鮮藍莓果實的藍色最明顯，干燥后出現(xiàn)褐變，藍色變淺，且隨著干燥時間的延長，藍色越淺。至于為什么65℃干燥處理的色澤要優(yōu)于50、80℃干燥處理，其作用機理有待進一步研究。

從表1中還可以看出，無論是鮮果還是熱燙和干燥處理，藍莓的L*值均為負值，說明藍莓色澤較暗，呈深的藍黑色；L*值的絕對值越大，表示顏色越深。新鮮果熱燙后，顏色變深，干燥后果干褐變，熱風干燥處理間的L*值差異不顯著。

△E值為色差值，其表現(xiàn)的是樣品的顏色綜合差異。熱燙后藍莓果實明亮，色澤偏紅，80℃干燥處理的△E值比50和65℃干燥處理的低，但三者間差異并不顯著。在干燥過程中，藍莓的色澤變化主要由藍莓中花青素含量和褐變反應引起的。經(jīng)不同溫度干燥處理后，果干的色澤值差異不大。分析其原因可能是隨著干燥溫度的升高、干燥時間的延長，藍莓中花青素的含量降低，理論上藍莓會褪色。但由于還原糖參與了褐變反應，藍莓顏色發(fā)生褐變，致使干燥果干產(chǎn)品色差差異不顯著[2]。

2.3 不同溫度熱風干燥對藍莓果干質構特性的影響

果干質地屬性是源于果實結構的一組物理特性。質構儀對樣品進行2次壓縮，輸出質地測試結果曲線，從而可以分析樣品的相關質地參數(shù)。

硬度表示樣品斷裂所需要的最大力，指第一次壓沖該樣品形成的曲線中的峰值，單位為“g”。硬度值越大，表示被測物體的硬度越大[1-2]。從表2中可以看出，當水分均為（20±1）% 時，50℃熱風干燥需要50 h，干燥后果干硬度達270.52 g；65℃熱風干燥需要18 h，干燥后果干硬度達224.62 g；80℃熱風干燥僅需7.5 h，干燥后果干硬度為70.12 g；其中，80℃干燥處理的果干硬度顯著低于65和50℃干燥處理的。

膠著性的大小反映了果肉細胞間的結合力，膠著性的值越大，則表明組織結構越致密。由表2可知，干燥后藍莓果實膠著性都顯著高于新鮮藍莓和熱燙后的藍莓。當水分均為（20±1）% 時，80℃熱風干燥的果干膠著性顯著低于65和50℃熱風干燥的。這表明不同溫度處理，干燥過程中果實內部的結合力變化存在一定的差異；同時，膠著性與硬度有著密切的正相關性，也說明膠著性能較好地反映果實干燥過程中質地的變化情況。

與硬度、膠著性的變化規(guī)律一致，當果干水分含量為（20±1）% 時，80℃熱風干燥的果干咀嚼性顯著低于65和50℃熱風干燥，65和50℃處理間果干的咀嚼性沒有顯著差異。

2.4 不同溫度熱風干燥對藍莓果實中活性成分的影響

由表3可知，干燥后藍莓的總酚含量與鮮果和熱燙果相比均顯著性降低，熱燙后藍莓總酚損失率為12.35%，50、65和80℃熱風干燥的總酚損失率分別為62.43%、66.12%和72.26%。由此可見，熱風溫度越高，果干總酚損失越多。熱燙預處理和熱風干燥處理會使酚類物質氧化、集合或分解，從而導致酚類物質含量下降，80℃熱風干燥的溫度最高，故對酚類物質的影響最大。50℃熱風干燥的藍莓果干總酚損失最少，究其原因可能是低溫對藍莓中易氧化分解的成分有較好的保護作用。多酚是藍莓的主要有效成分之一，它易在多酚氧化酶的作用下發(fā)生氧化反應[9-12]，這可能是導致藍莓在干燥過程中總酚含量降低的主要原因。因此，選擇適宜的干燥方式和干燥時間可以減少藍莓中多酚等有效成分的損失。

從表3中還可以看出，熱燙和干燥處理后藍莓果實中的花青素含量明顯降低。新鮮藍莓果的花青素為64.80 mg/g干物質，熱燙處理后下降34.69%，50、65和80℃熱風干燥后花青素分別下降37.04%、63.84%和69.35%。由此可見，熱風處理溫度越高，果干的花青素損失越多，這與花青素本身的穩(wěn)定性有關。研究表明，花青素在低溫、鈍化酶、與氧氣隔絕等條件下穩(wěn)定性較好[9-12]，而在高溫環(huán)境下易分解。因此，熱燙處理后選擇65℃熱風進行干燥，能夠較大程度地保護藍莓的花青素不被分解。

DPPH·自由基清除能力是篩選抗氧化活性物質普遍采用的一項指標[4-6]。由表3可知，干燥處理后，藍莓果實的DPPH·自由基清除能力比鮮樣低，在果干水分在（20±1）% 時，3個不同溫度熱風干燥的產(chǎn)品，其DPPH·自由基清除能力由高到低排列依次為50℃>65℃>80℃，且差異均達顯著水平。這說明熱風干燥的溫度越高，產(chǎn)品的DPPH·自由基清除能力越低。這是因為在高溫條件下，果實的抗氧化物質被氧化分解，所以DPPH·自由基清除能力下降了[12-14]。

綜合來看，低溫熱風干燥能夠較好地保持藍莓中總酚、花青素水平以及DPPH·自由基清除能力。

3 結 論

試驗結果顯示，在50、65和80℃熱風條件下，藍莓果實的含水量降至（20±1）%，分別需要50、18和7.5 h。不同溫度熱風干燥對藍莓的理化性狀均有一定影響。果干的復水比、硬度、咀嚼性和膠著性等物理指標數(shù)值由大到小依次為50℃>65℃>80℃，其中50和65℃處理的差異不顯著；果干的總酚和花青素以50℃熱風干燥的較高，DPPH·自由基清除能力

也以50℃熱風干燥的較強，其次為65℃處理，二者間差異不顯著，而80℃熱風干燥的活性成分最低；總的來說，低溫熱風干燥對果干理化性狀的影響要小于高溫熱風；不同干燥溫度之間色差值△E差異不顯著。

綜合考慮藍莓果干的品質以及能耗和干燥時間，藍莓鮮果以65℃熱風干燥18 h比較合適。

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（責任編輯：成 平）