超聲輔助滲透處理對熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片品質的影響

宋 悅,金 鑫,畢金峰,,呂 健,李 旋,李 瀟,2

（1.中國農業(yè)科學院農產品加工研究所,農業(yè)農村部農產品加工重點實驗室,北京 100193；2.沈陽農業(yè)大學食品學院,遼寧 沈陽 110866）

桃（Amygdalus persicaLinn）原產于我國,屬薔薇科李屬桃亞屬,是我國第三大落葉果樹[1],其面積和產量均居世界首位,種質資源豐富,目前我國已有上千個桃的商業(yè)品種[2]。桃果實鮮美,深受消費者青睞,但是桃柔軟多汁,不耐貯運,采后損失嚴重,采后2～3 d果肉會很快軟化、褐變,失去食用價值和經濟價值[3]。

因此,將桃進一步加工處理,對延長供應期、提高附加值具有重要意義。果蔬干制作為一種重要的加工途徑,發(fā)展迅速,市場前景良好,是延伸桃加工產業(yè)鏈的重要趨勢[4]。目前,果蔬產品干制的方法主要有熱風干燥（hot air drying,AD）、真空冷凍干燥（vacuum freeze drying,FD）、壓差閃蒸干燥、微波干燥、紅外輻射干燥等[5]。其中真空冷凍干燥作為一種新興果蔬干燥技術,能夠保持食品原有的形狀,產品口感酥脆,營養(yǎng)價值高,但能耗相對較高。與真空冷凍干燥相比,熱風干燥作為一種傳統(tǒng)的干燥方式,能耗低,操作簡單,但產品在干燥過程中容易因氧化造成褐變和營養(yǎng)物質的損失,使產品品質降低[6-8]。

黃桃由于口感偏酸,生產上在干燥前需對其進行滲糖預處理,生產上常用糖液主要有蔗糖、麥芽糖、麥芽糖醇（maltitol,MAI）等。然而,單一的糖液滲透處理時間長,一般需要180 min以上,效率低。因而很多研究采用超聲輔助糖液滲透（ultrasound assisted osmosis,USOD）處理,可有效縮短滲透時間,而且可以提高物料的干燥速率、縮短干燥時間以及減少能量消耗,該技術已成功應用于草莓、胡蘿卜、蘋果和蘑菇等果蔬干燥中[9-10]。但目前國內外關于超聲輔助滲透脫水在果蔬中的應用研究還比較少。傳統(tǒng)的糖液雖然可以達到改善產品風味的效果,但甜度相對較高,不適合糖尿病人等特殊人群食用,因此如何在改善黃桃脆片產品風味的前提下使其能被特殊人群所食用值得探究。

功能性低聚糖由3～10 個單糖聚合而成,且具有不易被人體消化酶利用的特殊結構[11]。低聚異麥芽糖（isomalto-oligosaccharides,IMO）作為常見的功能性低聚糖的一種,因其具有的高保濕、甜味溫和、低黏度、低水分活度和不能被酵母消化等特點[12],常被韓國和日本等國家應用于發(fā)酵食品中[13]。因此對于穩(wěn)定性要求較高的產品如烘焙食品、糖果、軟飲料、清酒和調味料等,IMO都是最佳選擇。而且有研究表明對于老年人,長期攝入IMO可改善其結腸微生物形態(tài)、腸道功能和血液膽固醇[14]。Park等[15]的研究發(fā)現(xiàn)將IMO添加到制作面包的面團中,可以有效改善面包的質量。目前國內外關于功能性低聚糖的研究多集中于功能性研究,關于低聚糖尤其是IMO在食品中的應用研究較少,所以本實驗擬展開關于IMO的基礎應用研究,探究其添加到黃桃脆片中的可行性。

本實驗選用功能性IMO與傳統(tǒng)的糖液進行比較,設計3 種不同的超聲輔助滲透處理以及單一的超聲（ultrasound,US）處理,探究不同預處理對黃桃脆片綜合品質的影響,進而明確IMO代替?zhèn)鹘y(tǒng)的糖液應用于黃桃脆片的滲透處理中的可行性,以期為實際生產提供技術依據(jù),提升黃桃脆片的商業(yè)價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃桃（‘金童5號’品種）購于北京市平谷桃產業(yè)基地,平均水分質量分數(shù)（89.66±1.22）%。選取果實大小一致,表面黃色均勻一致,八成熟的黃桃,存放于實驗室4 ℃冷庫。

IMO（純度90%） 山東保齡寶生物股份有限公司；MAI（質量分數(shù)75%） 山東綠健生物技術有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）、2,2'-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽（2,2'-amino-bis(2-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)ammonium salt,ABTS）、2,4,6-三吡啶基均三嗪（2,4,6-tris(2-pyridyl)-s-triazine,TPTZ）、6-羥基-2,5,7,8-四甲基-苯并二氫吡喃-2-羧酸（6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid,Trolox）、抗壞血酸標品（純度≥99%）、福林-酚試劑、九水合硝酸鋁 美國西格瑪奧德里奇貿易有限公司；葡萄糖標準品、無水碳酸鈉、氯化鈉、硫酸、苯酚、丙酮、無水乙醇 國藥集團化學試劑有限公司；甲醇、正己烷、甲基叔丁基醚（色譜級、純度為99.9%） 美國賽默飛世爾科技公司。

1.2 儀器與設備

CPA-12電子天平 德國Sartorius公司；FA-200切片機 廣東省南海市德豐電熱設備廠；KQ-500Z超聲波發(fā)生器（工作頻率40 kHz、功率500 W） 昆山市超聲儀器有限公司；DHG-9123A電熱恒溫鼓風箱、DK-S26電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實驗設備有限公司；ALPHA1-4Lplus真空冷凍干燥設備 德國Christ公司；UV-1800紫外-可見分光光度計 日本島津公司；MesoMR23-060H-I型核磁共振分析與成像系統(tǒng) 上海紐邁電子科技有限公司；Asrree II/LS16電子舌 法國Alpha MOS公司；3K15離心機 艾本德中國有限公司；SCCWE61萬能蒸烤箱德國樂信有限公司；MASTER-2α手持阿貝折光儀、S-570掃描電子顯微鏡 日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 超聲及超聲輔助滲透處理

原料去皮去核后,切成厚度8 mm的圓片備用。選用超純水、25 °Brix（阿貝折光儀校準）的IMO、MAI、MAI和IMO質量比1∶1的復配溶液分別作為滲透液,其對應的預處理分別為超聲（US）、超聲輔助+低聚異麥芽糖（US+IMO）、超聲輔助+麥芽糖醇（US+MAI）、超聲輔助+復配糖液（US+（combined sugar solution,CSL））,將等量桃片分別放入盛有不同滲透液的燒杯中,滲透溫度設定為40 ℃,料液比設定為1∶10（m/V）,以防滲透過程中出現(xiàn)稀釋現(xiàn)象,超聲滲透時間設定為90 min,超聲頻率為40 kHz。滲透結束后,將桃片迅速取出,用流動的水簡單清洗表面附著的糖液,并用吸水紙吸除表面水分。采用水分損失率（water loss,WL）、固形物增加率（solids gain,SG）評價預處理效率,分別按式（1）、（2）[16]計算。實驗平行3 次,取平均值。

式中：m'0為原料初始鮮質量/g；m'為原料某時刻鮮質量/g；m0為原料初始干質量/g；m為原料某時刻干質量/g。

1.3.2 熱風干燥和真空冷凍干燥

1.3.2.1 熱風干燥

物料經以上預處理后單層平鋪于托盤放入已工作穩(wěn)定的電熱鼓風干燥箱。固定溫度75 ℃、出口風速1.5 m/s,每次實驗用量為（100±1）g,前6 h每30 min記錄1 次樣品質量變化,之后每60 min記錄1 次樣品質量變化,直至水分質量分數(shù)（濕基）低于5%,停止實驗。

1.3.2.2 真空冷凍干燥

物料經以上預處理后在-80 ℃條件下進行預凍,預凍12 h后隨即放入干燥倉,冷阱溫度為-49 ℃,真空度約為0.37 mbar,每次實驗用量為（100±1）g,直至水分質量分數(shù)（濕基）低于5%,停止實驗。

1.3.3 水分弛豫時間的測定

實驗中應用MesoMR型核磁共振分析與成像系統(tǒng),主頻為23 MHz,磁體溫度為32 ℃,線圈直徑為60 mm磁場強度為0.5 T。采用核磁共振軟件中的CPMG（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）脈沖序列測定不同預處理后的桃片中水分的自旋-自旋弛豫時間T2。將桃片放入永磁場中心位置的射頻線圈中心,進行T2采集,將得到信號值通過核磁共振T2反演軟件進行反演得到T2反演譜。CPMG脈沖序列參數(shù)為：重復時間6 500 ms,累加次數(shù)16 次,回波數(shù)16 000,回波時間0.4 ms。

1.3.4 微觀結構分析

將經過超聲處理和未超聲處理的鮮桃片切成3～5 mm厚的薄片,并在體積分數(shù)3%戊二醛的等滲溶液中（0.2 mol、pH 7.0的椰油酸緩沖液,添加質量分數(shù)14%的蔗糖）固定過夜。然后將樣品浸入一系列濃度梯度的丙酮水溶液中（50%、70%、90%和100%）進行脫水,使用臨界點干燥技術去除丙酮,噴金,掃描電子顯微鏡在10 kV的加速電壓下采用100 倍放大倍數(shù)觀察并采集圖譜。

1.3.5 色澤的測定

采用色彩色差儀測定,依CIELAB表色系統(tǒng)測量桃片的明度指數(shù)L*、α*、β*并計算總色差值,即ΔE值,表示所測物體的L、α、β值與標準白板之間色差值,ΔE值越小說明產品色澤越鮮亮、越好[17],每個處理3 次平行。ΔE值按式（3）計算。

1.3.6 硬度及脆度的測定

硬度及脆度測定采用質構儀。探頭型號為HDP/BSW,測定條件為：探頭模式為阻力測試,選擇方式為運行方式,前期測試速率2 mm/s,檢測速率1 m/s,后期檢測速率1 mm/s,觸發(fā)力和穿透距離分別為10 mm和20 mm。硬度測試結果用測試產生峰的最高值表示,單位為N,值越高代表硬度越大；脆度測試結果用斷裂距離表示,單位為mm[18],值越大代表脆度越低,每個處理至少取8 次平行。

1.3.7 總酚含量的測定

采用福林-酚比色法[19]進行總酚含量測定,稱取2 g樣品于帶蓋離心管中,加入10 mL 80%（體積分數(shù),下同）甲醇溶液,室溫避光超聲提取30 min（40 kHz、25 ℃）,經10 000 r/min離心10 min后,取上清液,重復上述提取3 次,合并上清液。使用沒食子酸作為標準品,以80%甲醇溶液為空白對照,繪制標準曲線,曲線方程為y＝0.007 6x+0.643 8,相關系數(shù)R2＝0.998 7。取1 mL提取液,80%甲醇溶液定容至2 mL,加1 mL 10%福林-酚顯色劑,充分搖勻,6 min之后,加入2 mL 7.5 g/L Na2CO3溶液,混勻定容至10 mL,75 ℃放置10 min,冷卻至常溫后于765 nm波長處測定其吸光度,總酚含量以沒食子酸當量表示。

1.3.8 總類胡蘿卜素含量的測定

根據(jù)Knockaert[20]的方法測定總類胡蘿卜素含量。取2 g樣品加40 mL提取液（含50%正己烷,25%丙酮,25%乙醇和0.1%BHT,0.5 g NaCl）在常溫下攪拌30 min。之后加入15 mL蒸餾水,常溫下攪拌10 min,攪拌結束將混合物倒入分液漏斗,振蕩3 次,靜置,待液體分為清晰的兩層后,收集上層有機相。該實驗空白為加入BHT（0.10 g/100 mL）并充分溶解后的正己烷,450 nm波長處測定吸光度,按照公式（4）計算樣品總類胡蘿卜素含量,以干基表示。

式中：A為樣品在450 nm波長處的吸光度；m為稱取的原料質量/g；V為收集的有機相體積/mL；（2 560）為β-胡蘿卜素在正己烷中的消光系數(shù)。

1.3.9 抗氧化能力的測定

1.3.9.1 提取液制備

如Istrati等[21]所述進行總酚提取,方法稍作修改。精密稱取粉碎后的樣品2 g于具塞試管中,加入10 mL體積分數(shù)80%甲醇溶液,超聲提取30 min（40 kHz、25 ℃）,經10 000 r/min離心10 min 后,取上清液,重復上述提取3 次,合并上清液,于-20 ℃下保存?zhèn)溆?該提取液用于總酚抗氧化能力測定。

父親是在第二天上午趕到的。陪同父親趕來的還有我的胞弟。那一刻，我正躺在病床上點著滴流，聽老婆講完省城求醫(yī)的經過，老父親氣得將家鄉(xiāng)的專家們一通大罵，聲言我要是有一絲差錯，他和那些狗屁專家們沒完。罵過氣過，還得回歸現(xiàn)實。老婆便領著老父親去了蔣利學辦公室，回來之后，老父親便拍板做氣管鏡。

1.3.9.2 DPPH自由基清除能力的測定

參照Wang Yongtao等[22]的方法并略作修改。取2 mL不同濃度的Trolox溶液（0、20、40、60、80、100 μmol/L,80%甲醇溶解）于10 mL試管中,加入4 mL 0.1 mol/L DPPH溶液（80%甲醇溶解）,避光靜置30 min,于517 nm波長處測定吸光度,以Trolox濃度（mol/L）為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線。取1 mL提取液,80%甲醇溶液稀釋至2 mL,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標準曲線,曲線方程為y＝0.006 8x+0.653 7,相關系數(shù)R2＝0.994 5,樣品總酚DPPH自由基清除能力以μmol/g干物質表示。

1.3.9.3 FRAP的測定

Fe2+還原能力（ferric ion reducing antioxidant power,FRAP）的測定參照Tabart等[23]的方法并略作修改。取0.2 mL不同濃度的Trolox溶液（0、100、200、300、400、500、600、700、800 μmol/L、80%甲醇溶解）于10 mL試管中,加入6 mL FRAP試劑,混勻,37 ℃水浴30 min,冷卻至常溫后于593 nm波長處測定吸光度,以Trolox濃度（μmol/L）為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線。取0.1 mL提取液,80%甲醇溶液稀釋至0.2 mL,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標準曲線,曲線方程為y＝0.001 2x-0.089 4,相關系數(shù)R2＝0.994 3,測定結果以μmol/g干物質表示。

1.3.9.4 ABTS自由基清除能力的測定

參照Jeong等[24]的方法并略作修改。將7 mmol/L ABTS溶液加入到2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液中（體積比1∶1）,室溫避光靜置12～14 h后,用80%甲醇溶液將溶液稀釋至734 nm波長處吸光度為（0.70±0.02）。取0.40 mL不同濃度的Trolox溶液（0、25、50、75、100、125、150 μmol/L,80%甲醇溶解）于10 mL試管中,加入3.6 mL ABTS溶液,混勻,靜置1 min（室溫）,于734 nm波長處測定吸光度,以Trolox濃度（μmol/L）為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線,曲線方程為y＝-0.001x+0.362 1,相關系數(shù)R2＝0.998 9。吸取0.1 mL提取液,80%甲醇溶液稀釋至0.4 mL,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標準曲線,結果以μmol/g干物質表示。

1.3.10 VC含量的測定

參照Liu Changjin等[25]的方法并略作修改。取5 g干樣,加入50 mL的草酸-EDTA溶液于100 mL燒杯中,搖勻后取一定體積提取液于50 mL刻度離心管中,20 ℃、5 000 r/min離心10 min,上清液即為待測液。取1 mL不同質量濃度的VC標準液（200、400、600、800、1 000 mg/L）于50 mL試管中,依次加入4 mL草酸-EDTA溶液、1.5 mL 3%偏磷酸-醋酸溶液、2 mL 5%硫酸溶液和2 mL 5%鉬酸銨溶液,整個反應體系最終用超純水定容至25 mL,30 ℃水浴顯色20 min,取出自然冷卻至室溫,再放置1 h后于700 nm波長處測定吸光度,以VC濃度（mol/L）為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線。吸取1 mL待測液,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標準曲線,曲線方程為y＝0.984 6x-0.034 6,相關系數(shù)R2＝0.999 9,結果以mg/100 g干物質表示。

1.3.11 黃桃脆片口感的測定

參照楊陽等[26]的方法提取樣品并略作修改。準確稱?。?.00±0.01）g待測樣品,加入100 mL超純水,磁力攪拌30 min后于12 000 r/min下4 ℃離心15 min,吸取上層清液,沉淀,再次用100 mL超純水溶解,重復上述步驟,合并上清液,過0.45 μm水膜后用于測定。采用AstreeII傳感器,包括ZZ、AB、BA、BB、CA、DA、TE,共7 根傳感器,選擇Ag/AgCl作為參比電極。檢測每1 個樣品時傳感器共采集120 s,1 s采集1 個數(shù)據(jù),選取各根傳感器上第100～120 s的響應值的平均值作為實驗數(shù)據(jù)（此時傳感器趨于穩(wěn)定）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,運用方差分析和Duncan多重比較,顯著性差異水平P＜0.05。采用Origin 8.0軟件進行模型擬合、回歸分析及繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同預處理對黃桃鮮樣WL、SG、微觀結構和水分狀態(tài)的影響

如表1所示,US處理組的黃桃鮮樣WL為8.58%,與之相比US+IMO、US+MAI、US+CSL處理組更易造成水分損失,損失率分別為23.36%、20.13%、21.47%。US及USOD處理均會造成黃桃鮮樣可溶性固形物的流失,但在USOD處理過程中由于有糖液的滲入,總固形物質量分數(shù)增加,這一結果與張鵬飛等[10]的研究結果一致。相比于US+MAI處理,US+IMO和US+CSL處理組的WL較高,但SG略低。從生產角度上是有利的,因為IMO作為一種功能性低聚糖,其在食品中的添加量有一定的限度。Sorndech等[12]在研究中提到美國食品藥品管理局關于IMO在休閑果蔬食品中的推薦添加量為≤6.67%。本實驗中US+IMO和US+CSL處理后樣品的SG分別為（25.00±0.27）%和（13.00±0.38）%,符合上述提到的IMO在食品中的添加要求,這也表明IMO或者CSL可以考慮代替MAI進行糖液滲透。從經濟角度考慮,CSL成本較低。US以及USOD處理對黃桃鮮樣微觀結構的影響如圖1所示。經US處理后的桃片孔隙度明顯增大,并且存在細胞破裂的現(xiàn)象,細胞邊界處觀察到明顯的裂痕[27]。USOD處理后的黃桃鮮樣微觀結構與US處理存在差異,由于糖液的滲入和較多的水分損失,其主要表現(xiàn)為細胞收縮,細胞壁發(fā)生扭曲以及細胞坍塌現(xiàn)象[28],這主要是由于上述提到的USOD處理造成較多的水分損失和糖液的滲入。如圖1b～e中箭頭所示,不同USOD處理組的孔隙中均可以觀察到糖液大分子物質,這也驗證了上述實驗結果。此外,不同預處理后黃桃鮮樣微觀結構的變化進而會造成其水分狀態(tài)的變化。

圖2為不同預處理組的黃桃鮮樣水分T2反演圖譜和弛豫時間及峰面積比例的變化。根據(jù)水在細胞內外的分布及結合程度,將其分為結合水、不易流動水和自由水。如圖2a所示,根據(jù)橫向弛豫時間,T21（0.01～10 ms）表示結合水；T22（10～100 ms）表示不易流動水,流動性介于結合水和自由水之間；T23（100～1 000 ms）表示自由水,其對應的峰面積分別為A21、A22、A23[29]。未經處理的鮮樣其T23和T22值分別為357.07 ms和38.72 ms。經過USOD處理后,T23和T22值均減小,其中US+IMO處理組的T23和T22值最小,分別為310.78 ms和33.70 ms。經USOD處理后T23和T22值的降低一方面是由于糖液的滲入增加了桃片的內部黏度,并與質子發(fā)生化學交換,從而導致弛豫時間減小[30],另一方面是US處理使得桃片的微觀結構發(fā)生變化（圖1）,細胞收縮,進而形成微孔通道,有利于水分從細胞壁擴散,進而導致T23和T22均有所降低[31]。從圖2b可以看出,經過US及USOD處理后,A23呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,而A22變化趨勢與之相反,這主要是由于滲透過程水分損失較多且主要為自由水,進而使得A22的相對比例增加[10]。綜合以上實驗結果,與US+MAI處理組相比,US+IMO和US+CSL處理組的滲透效果也較好,USOD處理造成黃桃鮮樣較多的水分損失、細胞的坍塌以及T23和T22弛豫時間的減小,這雖然有利于后期干燥過程水分的去除,但也容易造成營養(yǎng)成分如總酚、VC等的流失。

表1 不同預處理后黃桃鮮樣的WL和SGTable 1 WL and SG of yellow peach slices subjected to different pretreatments

圖1 不同預處理對黃桃鮮樣微觀結構的影響Fig.1 Effect of different pretreatments on the microstructure of yellow peach slices

圖2 不同預處理后黃桃鮮樣內部水分橫向弛豫時間（T2）及信號幅度（峰面積比例）的變化Fig.2 Transverse relaxation time (T2) and signal amplitude (peak area proportion) of water in yellow peach slices with different pretreatments

2.2 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥的黃桃片感官品質的影響

2.2.1 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥的黃桃片硬度及脆度的影響

硬度是描述果蔬干制品質地品質的典型參數(shù),反映了果蔬脆片的食用口感[32]。從表2可以看出,熱風干燥桃片硬度較大,脆性較差,而真空冷凍干燥黃桃片硬度較低,脆性相對較好。US處理組的熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片硬度與對照組不存在顯著性差異（P＞0.05）。經過USOD處理后,熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片硬度均有所增加,這主要是由于溶質（IMO及MAI）大量進入黃桃片內部后,與水分子發(fā)生交互作用,造成孔隙度降低、組織結構變硬。其次隨著干燥的進行,黃桃片的水分質量分數(shù)逐漸降低,糖質量分數(shù)逐漸增加,直至結晶析出,最后在黃桃片表面形成致密的晶體結構,這也可能造成硬度的增加[33]。對比不同USOD處理組,US+IMO處理組熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片硬度最適中,3 個USOD處理組間脆性差異不顯著（P＞0.05）。經過US及USOD處理后,黃桃片的脆度均顯著增加（P＜0.05）。但經過USOD處理后的熱風干燥黃桃片脆度略低于US處理組,這可能是由于增加的固形物導致熱風干燥樣品結構變堅固以及彈性降低,使得US及USOD處理后黃桃片脆度增加[34],經過USOD處理后的凍干黃桃片脆度大于US處理組,這可能是由于固形物的增加導致真空冷凍干燥樣品結構變堅固以及彈性損失,脆度增加[33]。綜合以上結果,從質構角度看,IMO可以代替MAI進行糖液滲透。

表2 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片硬度及脆度的影響Table 2 Hardness and crispness of AD- and FD- dried yellow peach chips with different pretreatments

2.2.2 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片色澤的影響

由表3可知,US及USOD處理后的熱風干燥黃桃片由于紅度值和黃度值（a、b值）的降低,導致ΔE值顯著增加（P＜0.05）,這說明與對照組相比,經過預處理后的熱風干燥黃桃片發(fā)生了褐變,顏色偏深。這可能是由于預處理導致黃桃細胞結構的破壞,從而造成多酚氧化酶的釋放以及活性的提高[27],加劇熱風干燥過程中的褐變反應。US及USOD處理組的真空冷凍干燥黃桃片ΔE值也顯著高于對照組（P＜0.05）,這主要是由亮度值和黃度值（L、b值）的降低導致。但與熱風干燥不同,真空冷凍干燥黃桃片經預處理后ΔE值的增加并非在真空冷凍干燥過程中發(fā)生了褐變,其主要表現(xiàn)為亮度下降,色澤發(fā)白,黃色變淺[35]。這可能是由于經過US及USOD處理后,黃桃片細胞遭受破壞,孔隙變大,使其顏色變淺,其次在真空冷凍干燥過程中可能發(fā)生相關色素物質的降解,但具體降解機制及降解物質需要進一步的研究。與US+MAI處理組相比,US+IMO及US+CSL處理組的熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片色澤效果也較好。因而,從色澤角度考慮,IMO可以代替MAI進行糖液滲透。

表3 不同預處理對熱風干燥和真空冷凍干燥黃桃片色澤的影響Table 3 Effect of different pretreatments on the color of AD- and FD-dried yellow peach chips

2.2.3 黃桃鮮樣及不同預處理后的熱風干燥和真空冷凍干燥黃桃片滋味的差異性分析

圖3 黃桃鮮樣及預處理后的熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片DFA圖Fig.3 Discrimination function analysis plots of yellow peach slices and AD- and FD-dried yellow peach chips with different pretreatments

圖3為黃桃鮮樣及經不同預處理的黃桃干制品電子舌檢測判別分析（discrimination function analysis,DFA）圖?？傌暙I率超過85%表明實驗方法的可行性。圖3中主成分1和主成分2的總貢獻率達到92.11%,表明提取的信息能夠反映原始數(shù)據(jù)的大部分信息。電子舌分析結果表明,未經處理的熱風和真空冷凍干燥黃桃片滋味最接近鮮樣,經預處理的黃桃片滋味與對照組存在明顯差異,這說明US以及USOD處理對黃桃脆片口感影響較大。US處理組的熱風干燥黃桃片與USOD處理組的滋味差異顯著,但USOD處理組間熱風干燥黃桃片差異不顯著。綜合來看,3 個USOD處理組的熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片相互有重疊,而且熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片不同USOD處理組間也相互有重疊,說明其口感較為接近,也間接說明IMO可以考慮代替MAI進行滲透。

2.3 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥的黃桃片營養(yǎng)品質的影響

2.3.1 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥的黃桃片總酚含量及其抗氧化能力的影響

圖4 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片總酚含量的影響Fig.4 Effect of different pretreatments on the polyphenol content of AD- and FD-dried yellow peach chips

圖5 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片抗氧化能力的影響Fig.5 Effect of different pretreatments on the antioxidant capacity of AD- and FD-dried yellow peach chips

圖4和圖5分別為不同預處理的熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃脆片的總酚含量及其抗氧化能力的變化。對照組熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片總酚含量分別為6.20、6.90 mg/g。US處理后熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片總酚含量下降,分別為5.61、4.09 mg/g。US處理造成總酚含量的降低主要是由于US處理過程中發(fā)生的溶質遷移和水分流失,進一步造成部分水溶性營養(yǎng)物質的損失[36]。USOD處理組的熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片總酚含量均低于US處理組,這可能是由于USOD處理組WL高于US處理組,進而使得USOD處理組的總酚隨著水分的流失而損失較多；此外,對比3 種USOD處理,US+MAI處理組的熱風干燥黃桃片總酚含量相對較高,而US+IMO處理組的真空冷凍干燥黃桃片總酚含量相對較高。從圖5可以看出,經過US及USOD處理后熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片ABTS自由基清除能力及Fe2+還原能力（FRAP值）都顯著下降（P＜0.05）,這主要是由于經過預處理后熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片總酚有所損失。然而,與US處理相比,不同預處理后熱風干燥黃桃片DPPH自由基清除能力增加,這可能是由于預處理不僅造成黃桃片總酚的損失,也造成其單酚含量和種類的變化。相關研究表明,不同單酚的含量和結構對DPPH、ABTS自由基清除能力以及Fe2+還原能力的貢獻率不同,從而導致經過預處理后黃桃脆片DPPH與ABTS、FRAP抗氧化能力的變化呈現(xiàn)差異性[37]。

2.3.2 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥的黃桃片VC含量的影響

圖6 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片VC含量的影響Fig.6 Effect of different pretreatments on the ascorbic acid content of AD- and FD-dried yellow peach chips

從圖6可以看出,對照組的熱風和真空冷凍干燥黃桃片的VC含量分別為109.01 mg/100 g和104.42 mg/100 g,差異不顯著（P＞0.05）。US處理后的真空冷凍干燥黃桃片VC含量增加,然而經過USOD處理后,熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片VC均有不同程度的損失,這說明USOD處理后黃桃片VC含量的損失可能是由于滲透處理造成黃桃鮮樣較多的水分損失,進而造成了VC的流失[36]。與對照組相比,不同預處理后的真空冷凍干燥黃桃片VC含量均高于熱風干燥的桃片,這可能是由于預處理造成黃桃鮮樣結構的破壞,促進VC在長時間的熱風干燥高溫過程中與氧氣的接觸,進而造成VC的損失[38]。US+IMO、US+MAI、US+CSL處理的熱風黃桃片VC含量不存在顯著性差異（P＞0.05）,US+IMO處理組的真空冷凍干燥黃桃片VC含量達78.50 mg/100 g,略低于US+MAI和US+CSL處理組,這可能與US+IMO處理后的黃桃鮮樣WL最高有關。

2.3.3 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥的黃桃片總類胡蘿卜素含量的影響

由圖7可知,未經處理組的真空冷凍干燥桃片總類胡蘿卜素含量低于熱風干燥的黃桃片,這是由于真空冷凍干燥黃桃片質地膨松,表面積大等,易造成其在真空冷凍干燥過程中類胡蘿卜素發(fā)生降解[39]。US+IMO處理組的熱風干燥黃桃片總類胡蘿卜素含量達47.87 mg/100 g,顯著高于對照組及US+CSL和US+MAI處理組（P＜0.05）,這說明在熱風干燥過程中,IMO對類胡蘿卜素具有較好的保護作用。經過US及USOD處理的真空冷凍干燥黃桃片總類胡蘿卜素含量顯著高于對照組（P＜0.05）,其中US處理組的總類胡蘿卜素含量最高,達73.58 mg/100 g,這可能是由于US處理后黃桃鮮樣微觀結構遭到破壞,導致細胞壁中纖維素的溶解,進而使得細胞中的類胡蘿卜素得到釋放[40]。對比不同USOD處理組的總類胡蘿卜素含量,US+IMO處理組效果最佳。

圖7 不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片總類胡蘿卜素含量的影響Fig.7 Effect of different pretreatments on the carotenoid content of AD- and FD-dried yellow peach chips

3 結 論

本實驗研究不同預處理對熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片感官品質和營養(yǎng)品質的影響,進而明確IMO是否可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的MAI對黃桃片進行糖液滲透。結果表明,IMO滲透效果略低于MAI,但滿足其在食品中的添加要求。US+IMO處理組的干燥桃片色澤、硬度及脆度效果等都略優(yōu)于US+MAI處理組。US+IMO處理組的熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片口感與US+MAI處理組的差異不明顯。經過USOD處理后熱風干燥及真空冷凍干燥黃桃片的總酚含量及其抗氧化能力有所降低,VC含量也有損失。然而USOD處理后黃桃脆片總類胡蘿卜素含量增加,且其中US+IMO處理組的黃桃片總類胡蘿卜素含量最高。因而綜合考慮,IMO可以代替MAI進行糖液滲透,在改善黃桃脆片口感的前提下降低甜度,增加消費人群,滿足現(xiàn)代人對天然、營養(yǎng)、健康的休閑食品的追求。