不同干燥方式對嘉寶果品質的影響

邱珊蓮 林寶妹 張少平 洪佳敏 張帥 鄭開斌

摘要：[目的]探討不同干燥方式對嘉寶果品質的影響，為嘉寶果干燥保存和深加工提供理論依據。[方法]以‘沙巴’嘉寶果為試驗材料，研究50℃、60℃、70℃熱風干燥以及真空冷凍干燥4種不同干燥方式對嘉寶果感官特性、主要營養(yǎng)成分及氨基酸組成的影響，不同干燥方式各項指標對比采用單因素方差分析。[結果]真空冷凍干燥樣品感官品質最好，果皮色澤、果肉顏色及形狀接近鮮果，質地均勻疏松，而熱風干燥樣品顏色發(fā)黑、無光澤，干癟堅硬。在營養(yǎng)品質上，真空冷凍干燥樣品蛋白質、脂肪、蔗糖、維生素C、總多酚含量顯著高于熱風干燥，且水分含量僅5.92%，顯著低于熱風干燥，在4種干燥方式中脫水效果最好。50℃熱風干燥淀粉、粗纖維、灰分、氨基酸含量最高，真空冷凍干燥次之。3種溫度的熱風干燥結果表明，淀粉、蛋白質、灰分、維生素C、硒、水分、總多酚、氨基酸隨烘干溫度升高而下降，還原糖、葡萄糖、果糖隨烘干溫度升高而升高。[結論]綜合分析感官品質和營養(yǎng)成分，真空冷凍干燥得到的嘉寶果品質最好。

關鍵詞：嘉寶果;感官品質;營養(yǎng)成分;氨基酸;干燥處理

中圖分類號：S 667.9文獻標志碼：A 文章編號：1008-0384（2019）09-1100-08

0引言

（研究意義）嘉寶果[Myreiaria cauhflom（DC.）Berg]，又名肖檉柳桃金娘、珍寶果、樹葡萄、擬愛神木，為桃金娘科擬香桃木屬常綠灌木，主要分布于南美洲的巴西、巴拉圭、阿根廷等國家或地區(qū)，目前在我國福建、廣東、四川、重慶、湖南等地均有種植.樹葡萄具有很高的食藥用價值，口味獨特，營養(yǎng)豐富，果皮中富含維生素及花青素、酚酸等酚類物質，具有很強的抗氧化、抗糖尿病及抗細胞增殖等活性。嘉寶果鮮果的保質期短，往往在采收后3-4d就開始發(fā)酵，即使在冷庫保鮮，嘉寶果感官品質和口感隨時間延長也明顯下降，在上市集中季節(jié)容易造成資源浪費，因此把嘉寶果制成果干是延長貨架期的一種重要途徑。（前人研究進展）國內外開展了許多有關嘉寶果加工的研究，但未見嘉寶果產品干燥方法的報道。熱風干燥具有操作簡便、成本低、容量較大等優(yōu)點，是農產品加工中的常用干燥方法。（本研究切入點）目前國內嘉寶果企業(yè)常用熱風干燥制成果干，但由于熱風干燥所用干燥溫度較高，往往導致營養(yǎng)功能成分含量降低以及產品感官品質的劣變，影響了后續(xù)的加工利用。因此確定合適的干燥方式，最大程度地保留嘉寶果的營養(yǎng)、活性成分及外觀顏色等，可為嘉寶果的綜合利用及深加工提供依據。（擬解決的關鍵問題）采用不同溫度（50、60、70℃）的熱風干燥以及真空冷凍干燥加工嘉寶果，對比分析不同干燥方式的嘉寶果感官特性、主要營養(yǎng)成分及氨基酸組成。

1材料與A-法

1.1 試驗材料

新鮮嘉寶果果實于2019年4月20日采自福建省農業(yè)科學院亞熱帶農業(yè)研究所種質資源圃，供試嘉寶果品種為‘沙巴’。

1.2試驗儀器與設備

BYS-TUDKl42全自動凱氏定氮儀（意大利VELP公司）;L-8800型氨基酸自動分析儀（日本日立高新技術公司）;AAS novAA400原子吸收光譜儀（德國耶拿分析儀器公司）;Thermo U-3000液相色譜儀（美國Thermo公司）;L5S型紫外可見分光光度計（上海儀電分析儀器有限公司）;冷凍干燥機（FD-1D-50型，北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司）;UPW-20N型超純水機（北京歷元電子儀器有限公司）;BS110S型分析天平（德國Sartorius集團）;101A型恒溫鼓風干燥箱（上海市實驗儀器總廠）。

1.3 試驗方法

1.3.1樣品處理 將新鮮嘉寶果洗凈，稱取12份，每份2500g，各取3份分別進行50、60、70℃熱風干燥和真空冷凍干燥。

熱風干燥：新鮮嘉寶果均勻鋪散在干燥箱擱板上，3臺烘箱分別設置溫度50、60、70℃，烘干至恒重。

真空冷凍干燥：先將嘉寶果放人-35℃冷庫中預凍18h，然后在冷阱溫度-45℃真空度10Pa的條件下升華16h，最后在溫度55℃真空度10Pa的條件下解析干燥5h。

將干燥后的嘉寶果置于研磨機中打粉，粉碎后過80目篩，過篩后的嘉寶果果粉用于檢測指標備用。

1.3.2感官評價 感官評價主要從干燥后產品的果皮色澤、果肉顏色、形狀、質地、風味5個方面進行綜合評價，評分標準見表1。分值越高，表明該特征指標越好。

1.3.3指標測定 粗蛋白、脂肪、淀粉、還原糖、粗纖維、灰分、果糖、葡萄糖、蔗糖、水分、維生素C、硒和氨基酸分別參照相關國標測定。

1.3.4多酚含量測定 參照Xu等和劉禹等的方法做適當改動。取0.1mL樣品液，加入0.1mL1.0mol·LFolin-Ciocalteu試劑和2.8mL蒸餾水，混勻，靜置8min后加入2mL 7.5%碳酸鈉溶液，搖勻，室溫下密封避光2h，于765nm處測其吸光度，平行測定3次。以沒食子酸為標準品，建立方程：y=0.0018x-0.0032（30-300ug·mLR=0.9995），式中：y為吸光度值，x為沒食子酸濃度（ug·mL）。不同提取液中多酚含量用每克干燥葉片中所含的相當于沒食子酸（GAE）的量進行計算，單位為mgGAE-g（以干基計）。

1.4數(shù)據處理

試驗數(shù)據采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析。

2結果與分析

2.1不同干燥方式對嘉寶果感官品質的影響

對比果皮色澤、果肉顏色、形狀、質地、風味，感官評定得分如表2。從果皮色澤、果肉顏色上看，真空冷凍干燥優(yōu)于其他干燥方式，果皮色澤、果肉顏色接近鮮果，外觀最好。真空冷凍干燥樣品形狀與鮮果相比變化不大，質地疏松，極易粉碎，但是果香味較淡。50、60、70℃熱風干燥樣品外觀均較差，果皮顏色深且無光澤，形狀收縮卷曲，質地堅硬，但50℃熱風干燥樣品風味最好，果香濃郁，甜度適中，微酸，60℃熱風干燥樣品風味次之，稍偏酸，70℃熱風干燥樣品風味最差，甜偏酸且?guī)Ы刮丁＞C合各指標特征及評分，真空冷凍干燥樣品的感官質量最好。

2.2不同干燥方式對嘉寶果主要營養(yǎng)成分的影響

不同干燥方式的嘉寶果主要營養(yǎng)成分見表3。真空冷凍干燥與熱風干燥、不同溫度熱風干燥之間對營養(yǎng)成分的影響差異顯著。真空冷凍干燥對嘉寶果蛋白質、脂肪的保持最好，蛋白質、脂肪含量顯著高于50、60、70℃熱風干燥。50℃熱風干燥淀粉、粗纖維、灰分含量顯著高于其他處理，真空冷凍干燥處理的樣品淀粉含量與60、70℃熱風干燥無顯著差異，淀粉含量隨著熱風干燥溫度的升高而下降。真空冷凍干燥處理的粗纖維與灰分含量顯著高于60、70℃熱風干燥，由表3可見還原糖是嘉寶果干物質營養(yǎng)中的最主要營養(yǎng)成分，不同干燥方式的還原含量范圍為38.48%-55.72%，其含量隨著溫度的升高而升高，70℃熱風干燥還原糖含量最高，真空冷凍干燥含量最低。

2.3不同干燥方式對嘉寶果糖、葡萄糖及蔗糖的影響

4種干燥方式中，僅真空冷凍干燥樣品中檢測到蔗糖。50℃熱風干燥樣品中的果糖、葡萄糖含量最低，兩種單糖含量隨著熱風溫度的升高而升高，70℃熱風干燥樣品含量最高。不同干燥處理樣品的果糖、葡萄糖含量大小規(guī)律一致，均為70℃熱風干燥>60℃熱風干燥>真空冷凍干燥>50℃熱風干燥（表4）。

2.4不同干燥方式對嘉寶果水分含量、維生素C、硒及總多酚的影響

表5顯示，4種干燥方式所得嘉寶果水分含量由大到小依次為：50℃熱風干燥>60℃熱風干燥>70℃熱風干燥>真空冷凍干燥，60℃熱風干燥與70℃熱風干燥不存在顯著差異，但其它處理間均存在顯著差異。真空冷凍干燥嘉寶果水分含量5.92%，顯著低于熱風干燥。脫水較完全。50℃熱風干燥水分含量18.66%，脫水效果差。

嘉寶果經過不同方式的干燥后，維生素C、硒及總多酚含量均存在顯著差異。真空冷凍干燥樣品中的維生素C和總多酚含量均顯著高于3種熱風干燥，隨著干燥溫度的上升，維生素C和總多酚含量顯著下降，70℃熱風干燥樣品維生素C含量約是真空冷凍干燥的50%，總多酚含量不足真空冷凍干燥的50%。50℃熱風干燥樣品硒含量最高，顯著高于其他3種干燥方式，且隨著熱風干燥溫度的上升顯著下降，真空冷凍干燥樣品硒含量最低，僅0.0142mg·kg。

2.5不同干燥方式對嘉寶果氨基酸組成的影響

表6顯示，50℃熱風干燥樣品氨基酸總量最高，顯著高于其它3種干燥方式，真空冷凍干燥次之，60℃熱風干燥70℃熱風干噪氨基酸總量無顯著差異。50℃熱風干燥樣品17種氨基酸含量均顯著高于60℃和70℃熱風干燥，10種氨基酸（纈草氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、胱氨酸、酪氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸）顯著高于真空冷凍干燥，7種氨基酸（蘇氨酸、亮氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸）與真空冷凍干燥無顯著差異。從60℃熱風干燥到70℃熱風干燥，6種氨基酸（異亮氨酸、天門冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、組氨酸）含量顯著下降，4種氨基酸（亮氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、脯氨酸）含量顯著上升。真空冷凍干燥和50℃熱風干燥必需氨基酸占氨基酸總量的百分比（EAA/TAA值）均為0.37，雖低于FAO/WHO提出的理想蛋白標準（0.40），但顯著優(yōu)于60℃和70℃熱風干燥（0.35，0.35）。50℃熱風干燥必需氨基酸與非必需氨基酸之比（EAA/NEAA）為0.60，已達到FAO/WHO的理想模式（0.60），真空冷凍干燥EAA/NEAA為0.59，接近FAO/WHO的理想模式，而60℃和70℃熱風干燥的EAA/NEAA均為0.55。

3討論與結論

真空冷凍干燥與熱風干燥嘉寶果樣品在感官品質上差異明顯，這與干燥原理、溫度、干燥環(huán)境氧氣含量、時間等均有密切關系。真空冷凍干燥樣品的形狀和質地優(yōu)于熱風干燥，這與干燥原理息息相關。真空冷凍干燥是在物料水分為固體狀態(tài)下去除水分，而熱風干燥則是在物料水分為液體狀態(tài)下去除水分。真空冷凍干燥將含水物料凍結后，置于真空之下，并供給一定的熱量，使物料中的從冰晶狀態(tài)下直接升華，升華后的原料冰晶在物料會留下很多空穴，能形成較均勻的多孔結構，果實收縮小，較好保持果實原有形狀，質地疏松，口感酥脆，在運輸和包裝過程中容易形成粉末。熱風干燥的過程是由表及里進行的，在干燥過程中存在著濕度梯度和溫度梯度，兩種梯度的方向相反，故干燥速度較慢、干燥時間長，破壞了產品的組織結構，造成物料內部組織結構塌陷，干燥時表面快速升溫，細胞收縮，導致果皮硬化，因而形成表皮起皺、干癟堅硬等外觀現(xiàn)象。

真空冷凍干燥嘉寶果不僅在質地、形狀上明顯優(yōu)于熱風干燥，在果實的色澤上也具有明顯優(yōu)勢。這是由于真空冷凍干燥過程中大部分時間處于低溫和缺氧狀態(tài)，使嘉寶果內部幾乎不發(fā)生美拉德反應，從而保證了較好的色澤。經熱風干燥的產品色澤較暗，這與熱風干燥常壓狀態(tài)、時間長、干燥溫度高有關，常壓下操作時間越長，干燥溫度越高，產品的褐變越嚴重。熱風干燥的嘉寶果香味較真空冷凍干燥更濃、甜度更高，可能是因為在加熱升溫的過程中存在糖分以及香氣成分的轉化，使還原糖含量升高及香味物質的組成發(fā)生了變化。

不同干燥方式下蛋白質含量、氨基酸總量、各氨基酸含量、必需氨基酸占比都存在明顯差異，這是由于干燥過程中蛋白質降解、美拉德反應共同作用的結果。蛋白質在低溫下不易降解且美拉德反應被抑制，故真空冷凍干燥嘉寶果蛋白質含量最高，顯著高于熱風干燥。隨著熱風干燥溫度升高，蛋白質降解與美拉德反應速率加快，因而60℃與70℃熱風干燥蛋白質含量顯著低于50℃熱風干燥。50℃熱風干燥氨基酸總量最高，一方面可能因蛋白質的降解（與真空冷凍干燥對比而言），另一方面50℃時美拉德反應速率還較低（相對60℃、70℃熱風干燥而言），而溫度越高（60℃、70℃），美拉德反應速率越高，因而60℃與70℃熱風干燥樣品的氨基酸遠低于50℃熱風干燥及真空冷凍干燥。

熱風干燥嘉寶果還原糖顯著高于真空冷凍干燥，可能是高溫有利于淀粉分解為還原糖。3種溫度的熱風干燥淀粉含量隨著溫度升高而下降，而還原糖含量隨著溫度的升高而升高，這由于升溫過程中淀粉酶活性提高，使淀粉降解為糖。

維生素C性質不穩(wěn)定，對光、熱和空氣敏感，易被氧化。本研究結果表明真空冷凍干燥比其它干燥方式更有利于維生素C的保持，與楊梅、西蘭花、甘薯研究結果一致。真空冷凍干燥嘉寶果維生素C含量最高，且隨著熱風干燥溫度的升高而降低。說明在干燥過程中氧氣和溫度是影響維生素C穩(wěn)定性的主要因素，真空冷凍干燥過程的低氧和低氧環(huán)境有利于維生素C的保持。熱風干燥屬高溫和長時間接觸空氣的干燥，對維生素C的破壞大，因而保留率低。

嘉寶果屬于珍稀水果，果實價格昂貴，具有良好的保健功效，嘉寶果多酚類物質可能是其具有顯著降血糖、抗氧化功效的重要功能性成分。為充分挖掘嘉寶果功能性成分，為相關功能性食品開發(fā)提供特色原料資源，對嘉寶果采后脫水加工是關鍵環(huán)節(jié)。本試驗結果顯示，真空冷凍干燥工藝能最大限度保存果實的功能性成分，總多酚含量達到86.55mg·g，比50℃熱風干燥的高1.5倍、比60℃熱風干燥的高2倍，是4種干燥方式中最理想的脫水工藝。

綜合考慮4種干燥方式干燥產品的感官品質、營養(yǎng)成分和功能成分特性，真空冷凍干燥能夠最好地保持色澤、形狀、質地、蛋白質、脂肪、維生素C、總多酚，且能達到最好的脫水效果，也能較好地保存粗纖維、淀粉、氨基酸、灰分等營養(yǎng)成分，對于產品品質而言是一種理想的干燥方式。從工業(yè)化利用角度考慮，由于真空冷凍干燥設備投入大、加工過程耗時長、能耗大、成本高，對農產品加工來說是明顯的缺陷。因此今后有必要進一步探索低溫真空脫水、常溫熱泵脫水等新興脫水技術在嘉寶果上的應用，綜合考慮脫水品質及加工成本，為嘉寶果采后加工提供更加實用的產業(yè)化工藝。