飽和蒸汽-熱泵組合干燥處理對白蘿卜干燥特性及品質(zhì)的影響

劉盼盼，任廣躍，2*，段 續(xù)，2，李琳琳，2，張 萌，樊小靜

（1 河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 河南洛陽 471023 2 糧食儲藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心 鄭州 450001）

白蘿卜（Raphanus sativus）別稱萊菔、蘆菔，十字花科蘿卜屬二年生植物，含有蛋白質(zhì)、脂肪、多糖、膳食纖維、芥子油苷、木質(zhì)素、胡蘿卜素、維生素、鈣、鐵、鋅等成分，具有豐富的營養(yǎng)價值[1]、食用價值[2]和藥用價值[3]。牡丹燕菜是河南洛陽獨具風(fēng)格的傳統(tǒng)名菜，其主料為白蘿卜。牡丹燕菜為白蘿卜一種特殊的制作方法，是經(jīng)九蒸九曬制作而成，制作工序耗時、費力，不利于儲存，且只在洛陽飯店中出售，局限性大，不便于攜帶和遠銷。此外，在加工過程中，自然晾曬耗時長，會導(dǎo)致白蘿卜絲在晾曬過程中顏色和營養(yǎng)成分大量散失[4]。選擇合適的干燥方法代替自然晾曬，降低干燥能耗，提高干燥品質(zhì)，解決牡丹燕菜加工耗時長、成本高、品質(zhì)低等問題，對實現(xiàn)遠銷、拓寬銷售市場具有重要意義。

目前，熱泵干燥是一種公認的高效節(jié)能環(huán)保的干燥技術(shù)，可以較好地保留物料中的熱敏性物質(zhì)，在果蔬加工領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[5-6]。諸多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)熱泵干燥應(yīng)用于柚子皮粉[7]、青稞[8]、楊梅[9]、胡蘿卜[10]時，干燥品質(zhì)好、活性成分損失小、干燥效率高。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，消費者對綠色、健康、無公害的烹飪方式越來越重視，而蒸制作為處理植物性食品原料的常用加工方式被廣泛研究。員冬玲等[11]研究了熱蒸汽預(yù)處理對南美白對蝦干燥品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，與未經(jīng)蒸汽處理過的南美對蝦干制品相比，熱蒸汽預(yù)處理過的南美白對蝦的硬度、彈性、咀嚼性、色澤和復(fù)水率都有顯著提高，且縮短了干燥時間。戈永慧等[12]研究表明，熱蒸汽燙漂時間越久，香菇干燥的時間越短，干燥效率越高。Gamboa-Santos 等[13]證實蒸汽燙漂的胡蘿卜比60 ℃水燙漂的胡蘿卜具有更高的維生素C 保留率。Devahastin 等[14]發(fā)現(xiàn)低壓過熱蒸汽干燥的胡蘿卜塊色澤與復(fù)水性要優(yōu)于真空干燥。金永學(xué)等[15]研究表明，與傳統(tǒng)熱水燙漂相比，蒸汽燙漂結(jié)合真空微波干燥的工藝組合使龍牙百合粉產(chǎn)品總多糖、總黃酮和總多酚含量分別提高了24%，19%和37%，且體外抗氧化能力最強。近年來，蒸汽技術(shù)已成功應(yīng)用于食品工業(yè)，用于獲得口感較好、品質(zhì)較高的食品，然而飽和蒸汽-熱泵組合干燥白蘿卜的研究還未見報道。

本文以傳統(tǒng)牡丹燕菜加工工序為研究背景，將飽和蒸汽處理與熱泵干燥進行組合，研究飽和蒸汽-熱泵干燥組合方式對白蘿卜干燥特性、品質(zhì)特性及微觀結(jié)構(gòu)的影響，以期為牡丹燕菜加工應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白蘿卜購于河南省洛陽市大張超市，白蘿卜大小均勻、無腐敗、無褐變。D-抗壞血酸鈉，江西省德興市百勤異VC 鈉有限公司；2，6-二氯酚靛酚（分析純級），上海藍季生物；草酸（分析純級），上海潤捷化學(xué)試劑有限公司；抗壞血酸（分析純級），江蘇強盛功能化學(xué)股份有限公司；碳酸氫鈉（分析純級），天津市德恩化學(xué)試劑有限公司。

1.2 設(shè)備與儀器

101 型電熱鼓風(fēng)干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司；GHRH-20 型熱泵干燥機，廣東省農(nóng)業(yè)機械研究所；Instron Universal 5544 型食品質(zhì)構(gòu)儀，美國Instron 公司；X-rite Color I5 型色差計，美國愛色麗公司；JSM-5610LV 型掃描電子顯微鏡，日本電子株式會社。

1.3 方法

1.3.1 飽和蒸汽-熱泵組合干燥試驗設(shè)計 將白蘿卜洗凈后切條 （5 mm×5 mm×50 mm），在0.2%D-異抗壞血酸鈉溶液中護色15 min，平鋪于熱泵干燥箱多孔物料盤內(nèi)，物料之間無堆積。參考余洋洋等[16]的方法，設(shè)置熱泵干燥條件：溫度50 ℃、風(fēng)速1.5 m/s。熱泵干燥至相應(yīng)含水率，放入蒸鍋中進行飽和蒸汽處理，飽和蒸汽處理后，稱重記錄數(shù)據(jù)，再次放入熱泵干燥機中進行干燥處理，干燥重新計時，以上操作為蒸汽處理一次。

根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，分別?。?2±0.02），（89±0.02），（80±0.02）及（70±0.02）%（均以濕基計）為第1 次至第4 次飽和蒸汽處理時的白蘿卜含水率。試驗設(shè)計及參數(shù)設(shè)置見表1。每組完整干燥過程重復(fù)操作3 次，以其平均值進行統(tǒng)計分析。

表1 試驗設(shè)計及試驗參數(shù)Table 1 Design and parameters of experiments

1.3.2 干燥特性的測定

1.3.2.1 濕基含水率的測定 白蘿卜濕基含水率的測定按公式（1）計算：

式中，Xt——t 時刻物料的濕基含水量，%；mt——t 時刻試樣的質(zhì)量，g；m——試樣絕干后的質(zhì)量，g。

1.3.2.2 干燥速率的測定 干燥過程中的干燥速率按式（2）計算：

式中，Xt——t 時刻濕基含水量，%；Δt——干燥時間，min。

1.3.3 品質(zhì)指標(biāo)的測定

1.3.3.1 收縮率的測定 參考蘇倩倩等[17]的方法，并進行適當(dāng)修改。收縮率（SR）根據(jù)式（3）計算：

式中，V0——干燥前白蘿卜的體積，mL；Vd——干燥后的白蘿卜的體積，mL。

1.3.3.2 復(fù)水比的測定 以干燥后的蘿卜干為原料，稱取一定質(zhì)量的白蘿卜干放置于恒溫水浴鍋（40 ℃）中2 h，使其充分吸水后，用吸水紙將蘿卜干表面的水分吸干，然后稱重[18]。復(fù)水比（RR）可按式（4）計算：

式中，mr——復(fù)水前白蘿卜的質(zhì)量，g；md——復(fù)水后白蘿卜的質(zhì)量，g。

1.3.3.3 VC 含量的測定 參考段續(xù)等[19]的方法，并進行適當(dāng)修改。采用2，6-二氯酚靛酚滴定檢測樣品中VC 含量。VC 含量由式（5）計算得出：

式中，V1——滴定樣品時消耗的染料體積，mL；V0——滴定空白對照所消耗染料體積，mL；V——樣品提取液的總體積，mL；VS——滴定時所取樣品的溶液體積，mL；m1——1 mL 染料溶液相當(dāng)于抗壞血酸的質(zhì)量，mg/mL；m0——待測樣品的質(zhì)量，g。

1.3.3.4 白度的測定 將干燥后的白蘿卜制成粉，用保鮮膜包好待用。使用色差儀測定不同干燥方式下白蘿卜的L*，a*，b*值。其中，L*值表示樣品的黑白程度，值越大，表示樣品越白；a*值表示樣品的紅綠程度，值越大，表示樣品越紅；b*值表示樣品的黃藍程度，值越大，表示樣品越黃[20]。白度（WI）值采用式（6）計算得出：

1.3.3.5 質(zhì)地剖面分析 白蘿卜經(jīng)復(fù)水后，5～6 條為一組，質(zhì)地剖面分析（Texture profile analysis，TPA）條件設(shè)置：探頭類型P/75，觸發(fā)力為5 g，目標(biāo)距離2 mm，設(shè)置測前速度2.00 mm/s，測試速度1.00 mm/s，測后速度為1.00 mm/s，兩次測定間隔時間20.00 s[21]。每個樣品測5 次，求平均值。得出硬度、彈性、黏聚性、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性等。

1.3.4 微觀結(jié)構(gòu) 將待測樣品黏貼在樣品臺上，利用掃描電鏡對不同飽和蒸汽-熱泵組合干燥條件下得到的樣品進行觀察。觀察物料表面，電鏡放大倍數(shù)為100 倍。

1.3.5 干燥能耗 干燥能耗以每干燥一個單位質(zhì)量水分的能耗（kJ/g）計算，具體計算方式參考張迎敏等[22]的方法。

1.3.6 感官評定 采用模糊數(shù)學(xué)推理法[23]進行感官評定。由于此白蘿卜干燥研究主要是為應(yīng)用于牡丹燕菜的加工過程中，所以感官評定以復(fù)水后的白蘿卜進行評定。選擇氣味、色澤、口感、組織形態(tài)、整體接受程度5 個指標(biāo)進行感官評價。本研究邀請10 位具有感官評價經(jīng)驗的業(yè)界人士組成專門的感官評價小組，運用模糊數(shù)學(xué)綜合評判法確定各指標(biāo)權(quán)重向量。通過模糊數(shù)學(xué)綜合評判法可以客觀合理地將主觀評價結(jié)果轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確、客觀的定量數(shù)據(jù)[24]。10 位專業(yè)評價人員分別給出了不同指標(biāo)的隸屬度，如表2所示，隸屬度在0～1 范圍內(nèi)（0 代表不重要，1 代表最重要）。將隸屬度進行歸一化處理后結(jié)果如表3所示。

表2 不同評價指標(biāo)的隸屬度Table 2 Membership degree of different evaluation indexes

由表3可知，復(fù)水后白蘿卜的5 個感官指標(biāo)的對應(yīng)的權(quán)重集X={氣味，色澤，口感，組織形態(tài)，整體接受程度}={0.29，0.22，0.20，0.13，0.16}?？梢源_定各感官評價指標(biāo)的分值：氣味30 分，色澤20分，口感20 分，組織形態(tài)15 分，整體接受程度15分。挑選20 名身體健康、無吸煙等不良生活習(xí)慣的評定員對產(chǎn)品進行感官評價，感官評價標(biāo)準(zhǔn)表如表4所示。

表3 隸屬度歸一化處理結(jié)果Table 3 Membership degree normalization treatment results

表4 感官評價標(biāo)準(zhǔn)表Table 4 Standard table of sensory evaluation

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Origin 2018 統(tǒng)計軟件進行繪圖，采用SPSS 19.0 軟件進行顯著性分析和標(biāo)準(zhǔn)差的計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同飽和蒸汽-熱泵組合干燥方式對白蘿卜干燥特性的影響

每次飽和蒸汽處理前、后白蘿卜質(zhì)量差異并不顯著（P＞0.05），表明飽和蒸汽處理前、后物料含水率變化對整個熱泵干燥過程中物料含水率沒有顯著影響。為了方便分析，近似認為飽和蒸汽處理過程中物料濕基含水率不變。固定飽和蒸汽處理次數(shù)2 次，每次飽和蒸汽處理不同時間下白蘿卜干燥曲線和干燥速率曲線如圖1所示。固定飽和蒸汽處理時間6 min，干燥過程中不同飽和蒸汽處理次數(shù)下白蘿卜干燥曲線和干燥速率曲線如圖2所示。

圖1 不同飽和蒸汽處理時間白蘿卜的干燥曲線和干燥速率曲線Fig.1 Drying curve and drying rate curve of white radish under different saturated steam treatment time

圖2 不同飽和蒸汽處理次數(shù)下白蘿卜的干燥曲線和干燥速率曲線Fig.2 Drying curve and drying rate curve of white radish under different times of saturated steam treatment

由圖1a可知，隨著飽和蒸汽處理時間的延長，干燥時間逐漸縮短。飽和蒸汽處理4，6，8，10 min 時，白蘿卜含水率降到 （8±0.01）%，分別需255，210，180，165 min，與無飽和蒸汽處理干燥時間（300 min）相比，分別縮短了15%，30%，40%，45%。還可以從圖1a 中觀察到，在第1 次飽和蒸汽處理之后（92%），物料干燥到含水率為89%所需時間有所不同，飽和蒸汽處理時間越長，所需時間越短，表明飽和蒸汽處理后物料脫水速率加快。原因是隨著飽和蒸汽處理時間的延長，物料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)打開程度變大，水分迅速向表面遷移，加快了干燥速率。在第2 次飽和蒸汽處理之后（89%），同樣發(fā)現(xiàn)了這個規(guī)律，結(jié)合圖1b 干燥速率曲線分析可得，在飽和蒸汽處理之后白蘿卜的干燥速率有明顯的增加，說明飽和蒸汽處理有利于白蘿卜脫水，提高干燥效率，且干燥速率隨著飽和蒸汽處理時間的延長而升高。飽和蒸汽-熱泵組合干燥白蘿卜的過程中有明顯的升速階段，不存在明顯的恒速階段。這與劉治華[25]研究飽和蒸汽處理時間對金銀花熱風(fēng)干燥動力學(xué)的結(jié)果一致。在干燥初期，白蘿卜干燥處于低速階段，此時主要是表面水分的揮發(fā)，飽和蒸汽處理之后，促進了內(nèi)部水分向外遷移，提高了干燥速率。在含水率達40%時，干燥速率達到最大值，而后干燥速率開始下降，原因可能是隨著干燥時間的延長，表面水分減少，與內(nèi)部水分形成水分梯度，促進內(nèi)部水分向物料表面移動，然而物料內(nèi)部的擴散阻力阻礙了水分的遷移，從而導(dǎo)致干燥速率下降。無飽和蒸汽處理白蘿卜在含水率為40%的干燥速率高于此時飽和蒸汽處理4 min 白蘿卜的干燥速率，主要原因是干燥初期無飽和蒸汽處理組干燥速率過低，導(dǎo)致此刻物料內(nèi)外水分梯度過大，加快了內(nèi)部水分向外遷移，提高了干燥速率。

由圖2a可知，隨著飽和蒸汽處理次數(shù)的增加，干燥時間縮短。飽和蒸汽處理1，2，3，4 次時，白蘿卜干燥到含水率（8±0.01）%所需時間分別為270，210，195，180 min，與無飽和蒸汽處理干燥時間 （300 min） 相比，干燥時間分別縮短了10%，30%，35%，40%。還可以看出，在含水率為92%時進行第1 次飽和蒸汽處理之后，白蘿卜干燥到含水率89%所需時間比無飽和蒸汽處理組縮短了8.33%；在含水率89%進行第2 次飽和蒸汽處理之后，干燥到含水率80%所需時間比進行1 次飽和蒸汽處理組縮短了18.82%；在含水率80%進行第3 次飽和蒸汽處理之后，干燥到含水率70%所需時間比進行2 次飽和蒸汽處理組縮短了11.63%；在含水率70%左右進行第4 次飽和蒸汽處理之后，干燥到含水率60%所需時間比進行3 次飽和蒸汽處理組縮短了6.82%；表明在每次進行飽和蒸汽處理之后，去除相同水分所需時間都會縮短，證明飽和蒸汽處理可以促進物料水分的去除，原因是在每次飽和蒸汽處理之后，物料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)被打開，水分重新分布的更加均勻，對下一階段的干燥有促進作用[26]，而隨著干燥的進行，物料內(nèi)部水分基本達到均勻，所以在第3 次和第4 次飽和蒸汽處理之后，對干燥時間的縮短程度小于第2 次飽和蒸汽處理之后。分析圖2b可知，在每次飽和蒸汽處理之后，干燥速率都有明顯的升高。在含水率為40%時，飽和蒸汽處理1 次組的干燥速率明顯高于飽和蒸汽處理2、3 次組和無蒸汽處理組的干燥速率，這可能是在干燥前期干燥速率過低，只進行1 次飽和蒸汽處理，時間過少，不足以完全改變白蘿卜表面致密層細胞的通透性，使物料內(nèi)部水分不能充分均勻分布，導(dǎo)致后期內(nèi)外水分梯度過大，促進內(nèi)部水分向表面遷移，提高了干燥速率。這與巨浩羽等[27]研究蒸汽燙漂循環(huán)次數(shù)對百合干燥特性的影響結(jié)果一致，得出蒸汽循環(huán)次數(shù)過少，不利于百合在干燥過程中內(nèi)部水分向外遷移。

2.2 不同飽和蒸汽-熱泵組合干燥方式對白蘿卜品質(zhì)特性的影響

表5和6 給出了不同飽和蒸汽-熱泵組合干燥方式下白蘿卜干制品的收縮率、復(fù)水比、白度[28]和VC 含量的結(jié)果。由表5可知，固定飽和蒸汽處理次數(shù)2 次，隨著每次飽和蒸汽處理時間的延長，產(chǎn)品的收縮率不斷降低，復(fù)水比不斷增大，且收縮率的最小值與無飽和蒸汽處理組相比降低了19.63%，復(fù)水比的最大值比無飽和蒸汽處理組相比增大了19.39%，產(chǎn)品的收縮率與復(fù)水比成反比，原因是飽和蒸汽處理時間的延長，降低了干燥時間，減少了細胞的破壞皺縮程度，有助于其復(fù)水；VC 含量隨著蒸汽處理時間的延長而增加，在飽和蒸汽處理8 min 干燥的白蘿卜VC 含量最高，比無飽和蒸汽處理的白蘿卜增加了37.10%，因為干燥過程中飽和蒸汽處理縮短了干燥時間，減少了VC 的損耗，從而提高了VC 含量。然而飽和蒸汽處理10 min 干燥的白蘿卜含量卻出現(xiàn)了降低，原因可能是蒸汽處理時間稍長，蒸汽帶走了一部分白蘿卜中的VC 進而導(dǎo)致含量有所下降，而與飽和蒸汽處理8 min 的含量差異并不顯著（P＞0.05）；WI 隨著飽和蒸汽處理時間的延長而增大，與無飽和蒸汽處理的白蘿卜干制品相比，WI 的最大值增加了27.69%，表明飽和蒸汽處理可以較好地保持白蘿卜的白色，原因是飽和蒸汽處理縮短了白蘿卜的干燥時間，減少了白蘿卜處于高溫環(huán)境的時間，進而最大程度保持了其原本的白度。

由表6可知，固定每次飽和蒸汽處理時間6 min，隨著飽和蒸汽處理次數(shù)的增加，產(chǎn)品的收縮率先減少后增大，復(fù)水比先增大后減少，兩者同樣呈現(xiàn)反比關(guān)系，飽和蒸汽處理次數(shù)的增多，雖然降低了干燥時間，但是多次飽和蒸汽高溫處理使得白蘿卜內(nèi)部結(jié)構(gòu)破損較大，造成收縮程度加重，因此飽和蒸汽處理3、4 次的白蘿卜干制品的收縮率顯著高于飽和蒸汽處理2 次白蘿卜的收縮率（P＜0.05）[29]。此外，飽和蒸汽處理2 次制得的干制品復(fù)水能力最好，可能是因為飽和蒸汽的多次處理，使得內(nèi)部成分（尤其是黏度較高的成分）滲出，在表面形成阻礙復(fù)水過程中吸水的厚層，導(dǎo)致其復(fù)水性能下降[30]。VC 含量隨著飽和蒸汽處理次數(shù)的增加先增大后減少，在飽和蒸汽處理2 次干燥的白蘿卜VC 含量最高，比無飽和蒸汽處理干燥白蘿卜的VC 含量增加了24.04%，原因是適量的飽和蒸汽處理可以促進水分的遷移縮短干燥時間，降低VC 的損耗，提高VC 的含量，而過多的飽和蒸汽處理次數(shù)導(dǎo)致總的蒸汽處理時間延長，使得VC這一熱敏性物質(zhì)發(fā)生熱氧化、熱裂解，從而降低VC 含量，且飽和蒸汽處理時間的延長會使得蒸汽帶走的VC 增多，也會導(dǎo)致VC 含量的降低，這與Liu 等[31]研究結(jié)果相似。WI 值隨著飽和蒸汽處理次數(shù)的增多先增大后減小，在飽和蒸汽處理2 次時達到最大值，此組合方式下干燥的白蘿卜色澤最白，最接近新鮮白蘿卜的顏色，此外，飽和蒸汽處理3、4 次干燥制得白蘿卜WI 有所下降，與無飽和蒸汽處理制得WI 相近，原因可能是在干燥過程，第3 次和第4 次通入飽和蒸汽時，物料內(nèi)的大部分水分被去除，白蘿卜中的蛋白質(zhì)和總糖等物質(zhì)不斷積累，在高溫蒸汽的處理下，發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而導(dǎo)致白蘿卜顏色變化，白度下降。Zeng等[32]在研究遠紅外輻射溫度對獼猴桃片色澤的影響規(guī)律與本文結(jié)果相似；對比表5、6 中各品質(zhì)指標(biāo)在改變飽和蒸汽處理時間和次數(shù)中呈現(xiàn)出的趨勢表明，飽和蒸汽處理時間對白蘿卜品質(zhì)的影響顯著大于處理次數(shù)對白蘿卜品質(zhì)特性的影響（P＜0.05）。

表5 不同飽和蒸汽處理時間下白蘿卜干制品的品質(zhì)特性Table 5 Quality characteristics of radish dried products under different saturated steam treatment time

表6 不同飽和蒸汽處理次數(shù)下白蘿卜干制品的品質(zhì)特性Table 6 Quality characteristics of radish dried products under different times of saturated steam treatment

2.3 不同飽和蒸汽-熱泵組合干燥方式對白蘿卜TPA 的影響

白蘿卜干復(fù)水后的TPA 測試是衡量其做成牡丹燕菜的重要檢測指標(biāo)，傳統(tǒng)牡丹燕菜將白蘿卜經(jīng)過九蒸九曬作出燕窩松軟的口感。不同飽和蒸汽處理時間和次數(shù)下白蘿卜的TPA 參數(shù)分別列于表7和8，可以看出，白蘿卜的硬度和咀嚼性隨著飽和蒸汽處理時間的增加和飽和蒸汽處理次數(shù)的增多而減小。在固定飽和蒸汽處理次數(shù)2 次處理時間為10 min 條件下的硬度和咀嚼性最小，比無飽和蒸汽處理的降低了21.73%，15.89%；在固定飽和蒸汽處理時間6 min 處理次數(shù)4 次條件下的硬度和咀嚼性最小比無飽和蒸汽處理的分別降低了40.17%，40.16%，說明飽和蒸汽處理可以改變物料的組織結(jié)構(gòu)，使其復(fù)水后質(zhì)地變得更加松軟，硬度降低，易咀嚼。飽和蒸汽-熱泵組合干燥降低了白蘿卜的硬度使其易咀嚼，并不能說明飽和蒸汽處理時間和次數(shù)越多，制得的白蘿卜越受大眾喜愛，還需結(jié)合感官評定結(jié)果，綜合分析得出飽和蒸汽-熱泵組合干燥的最佳方式。

表7 不同飽和蒸汽處理時間白蘿卜的TPA 參數(shù)Table 7 TPA parameters of radish with different saturated steam treatment time

表8 不同飽和蒸汽處理次數(shù)白蘿卜的TPA 參數(shù)Table 8 TPA parameters of radish with different times of saturated steam treatment

2.4 微觀結(jié)構(gòu)

圖3是固定飽和蒸汽處理次數(shù)2 次，每次處理不同時間下白蘿卜微觀結(jié)構(gòu)。圖4是固定飽和蒸汽處理時間6 min，飽和蒸汽處理不同次數(shù)下白蘿卜的微觀結(jié)構(gòu)。

圖3 不同飽和蒸汽處理時間下白蘿卜的微觀結(jié)構(gòu)Fig.3 Microstructure of radish under different saturated steam treatment time

圖4 不同飽和蒸汽處理次數(shù)下白蘿卜的微觀結(jié)構(gòu)Fig.4 Microstructure of radish under different times of saturated steam treatment

白蘿卜的干燥過程是一個水分不斷去除的過程，隨著干燥的進行，果肉組織結(jié)構(gòu)會被破壞，細胞壁物質(zhì)會發(fā)生不同程度的皺縮。由圖3、圖4可以看出，無飽和蒸汽處理干燥的白蘿卜表面出現(xiàn)卷曲、收縮和微小的斷裂變形。固定飽和蒸汽處理2 次，隨著處理時間的延長，白蘿卜表面收縮程度下降，越來越平整，少量褶皺，說明飽和蒸汽處理可以較好地延緩果蔬組織的皺縮和干硬，使白蘿卜組織結(jié)構(gòu)保持完整。固定飽和蒸汽處理6 min，隨著處理次數(shù)的增加，白蘿卜的收縮程度先減小后增大，在飽和蒸汽處理2 次時，白蘿卜的收縮程度最低，可能是因為飽和蒸汽處理次數(shù)過多，白蘿卜長時間處于高溫蒸汽環(huán)境中，內(nèi)部水分快速向表面聚集，使得表面迅速失水出現(xiàn)收縮，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的組織收縮變形。通過對比可以看出，飽和蒸汽處理次數(shù)比處理時間對白蘿卜微觀結(jié)構(gòu)的影響顯著（P＜0.05）。

2.5 干燥能耗

干燥能耗是應(yīng)用到食品工業(yè)中衡量經(jīng)濟效益最重要的指標(biāo)。不同飽和蒸汽-熱泵組合干燥方式下白蘿卜的干燥能耗如圖5所示，隨著飽和蒸汽處理時間的延長和飽和蒸汽處理次數(shù)的增多，干燥能耗在不斷減少，最小值比無飽和蒸汽處理干燥能耗分別降低了41.97%，44.53%，這意味著延長飽和蒸汽處理時間和增加飽和蒸汽處理次數(shù)均可以降低干燥能耗，而飽和蒸汽處理次數(shù)比處理時間對干燥能耗的影響更顯著（P＜0.05）。

圖5 不同飽和蒸汽-熱泵組合干燥方式對白蘿卜干燥能耗的影響Fig.5 Effects of different saturated steam-heat pump combination drying methods on drying energy consumption of white radish

2.6 感官評定

由表9、10 可見，從氣味來看，隨著飽和蒸汽處理時間的延長和次數(shù)的增多，白蘿卜辛辣味變淡，有特殊的芳香氣味；從色澤來看，飽和蒸汽處理2 次每次處理6～10 min 時，白蘿卜復(fù)水后的色澤最好，與前面所測白度結(jié)果相吻合，再次證明飽和蒸汽處理次數(shù)過多會導(dǎo)致白蘿卜變黃無光澤；從口感來看，飽和蒸汽處理干燥制得的白蘿卜復(fù)水后質(zhì)地均比無飽和蒸汽處理的松軟，在飽和蒸汽處理2 次，每次6～8 min 時口感略微松軟，質(zhì)地最好，在飽和蒸汽處理次數(shù)超過2 次，時間達10 min 時，白蘿卜質(zhì)地卻太過松軟，口感無嚼勁，說明過度降低降低白蘿卜的硬度和咀嚼性，會導(dǎo)致白蘿卜太過松軟無嚼勁，從而降低口感；從組織形態(tài)和整體接受程度來看，在飽和蒸汽處理2～3 次，每次處理6～8 min 條件下白蘿卜更加完整無斷裂，皺縮程度低，外觀品質(zhì)最好，整體接受程度也較高。綜合分析，飽和蒸汽處理2 次，每次處理6～8 min 干燥制得白蘿卜復(fù)水后的食用品質(zhì)最高，最適合用作牡丹燕菜的加工過程。

表9 不同飽和蒸汽處理時間下的感官評定結(jié)果Table 9 Sensory evaluation results under different saturated steam treatment time

表10 不同飽和蒸汽處理次數(shù)下的感官評定結(jié)果Table 10 Sensory evaluation results under different times of saturated steam treatment

3 結(jié)論

論文以干燥時間、VC 含量、收縮率、復(fù)水比、TPA、干燥能耗以及微觀結(jié)構(gòu)等為考察指標(biāo)，綜合分析了不同飽和蒸汽處理時間、次數(shù)與熱泵組合干燥對白蘿卜干燥特性及品質(zhì)的影響。結(jié)論如下：

1）飽和蒸汽處理可以改變白蘿卜致密層細胞的通透性，有助于物料內(nèi)部水分向外遷移。白蘿卜干燥過程分為升速和降速階段，沒有出現(xiàn)明顯的恒速階段，飽和蒸汽處理時間的延長和次數(shù)的增多都有利于提高干燥速率，縮短干燥時間，降低干燥能耗。

2）通過比較不同組合方式下白蘿卜的VC含量、收縮率、復(fù)水比以及色澤得出，在試驗范圍下，飽和蒸汽處理2 次處理時間6～8 min 下白蘿卜的VC 含量較高，收縮率較小，復(fù)水比較大，色澤較白，品質(zhì)最佳，適合于白蘿卜飽和蒸汽-熱泵組合干燥。

3）飽和蒸汽-熱泵組合干燥過程中飽和蒸汽處理時間過長和處理次數(shù)過多會降低白蘿卜的嚼勁，食用品質(zhì)下降，造成產(chǎn)品不被消費者接受。

4）飽和蒸汽處理時間對白蘿卜干制品的物理品質(zhì)指標(biāo)（收縮率、復(fù)水比、白度）的影響更顯著（P＜0.05）；飽和蒸汽處理次數(shù)對白蘿卜表面微觀結(jié)構(gòu)、干燥能耗、感官評價的影響更顯著（P＜0.05）。