多維度表征滲透脫水組合干燥桃脆片的質(zhì)構(gòu)特性

張嗣偉，呂健，白嵐莎，鐘耀廣，畢金峰*

（1 中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室 北京100193 2 上海海洋大學食品學院 上海 201306）

滲透脫水組合干燥作為一種重要的果蔬加工技術(shù)，可以有效提高果蔬原料的附加值。其中，滲透脫水多作為果蔬干燥的預處理方式，是將果蔬原料放入高滲透壓溶液中，通過原料與滲透液之間的傳質(zhì)作用，去除部分水分的過程[1]。果蔬（尤其是水果）滲透脫水中滲透溶質(zhì)多以蔗糖為主，其次為葡萄糖、果糖、糖漿等物質(zhì)。近年來，低聚糖以及多元糖醇類（木糖醇、赤蘚糖醇等）物質(zhì)，因低熱量，難以被胃腸消化吸收，基本對人體血糖/血脂無顯著影響，逐漸被應(yīng)用于干制果蔬加工中[2-4]。研究發(fā)現(xiàn)，低聚糖和多元醇具有與蔗糖相似，甚至更好的滲透脫水效果，并能夠顯著改善干制果蔬產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)特性[5]。

質(zhì)構(gòu)特性是干制果蔬的重要品質(zhì)評價指標，也是決定產(chǎn)品可接受性的關(guān)鍵質(zhì)量屬性之一。滲透脫水組合干燥能有效改善單一干燥方式引起的產(chǎn)品皺縮等質(zhì)構(gòu)問題。糖液滲透脫水有助于增強干制蘋果表面的機械穩(wěn)定性，同時有效抑制蘋果片的皺縮度[6]。蔗糖分子滲入草莓果肉內(nèi)部，能有效抑制草莓在烘箱干燥中的組織塌陷，更好地保留草莓的力學和結(jié)構(gòu)特性，然而干燥加工使草莓組織結(jié)構(gòu)完整性遭到破壞，使其復水性降低[7]。滲透脫水預處理中水蘇糖滲入蘋果原料組織，一方面填充入壓差閃蒸干燥過程中形成的孔隙中，改變孔隙的均勻度與致密性；另一方面滲入的水蘇糖可能與細胞壁組分作用，誘導原料組織的黏彈性和可塑性增加，使蘋果脆片宏觀表現(xiàn)出良好的硬度和脆度[8]。

目前，果蔬干制品質(zhì)構(gòu)特性的評價主要從宏觀和微觀兩個維度，利用感官評價和儀器分析兩種手段進行，其中，儀器分析（如質(zhì)構(gòu)儀等）因操作方便、結(jié)果重復性高等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于干制品質(zhì)構(gòu)的分析中。大多數(shù)研究應(yīng)用質(zhì)構(gòu)儀測得的硬度、脆度等指標進行干制果蔬質(zhì)構(gòu)特性評價，并不能全面反映干制品質(zhì)構(gòu)特性，因此多角度、多維度綜合評價干制品質(zhì)構(gòu)特性，對改善干制果蔬品質(zhì)具有重要意義。孫希云等[9]在對真空冷凍干燥組合膨化干燥銀杏脆粒質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的研究中發(fā)現(xiàn)銀杏脆粒質(zhì)構(gòu)品質(zhì)與組合干燥過程中孔隙、微觀結(jié)構(gòu)的變化密切相關(guān)?；谝陨戏治觯紫堵?、孔隙結(jié)構(gòu)等微觀組織結(jié)構(gòu)是干制果蔬質(zhì)構(gòu)形成的基礎(chǔ)，復水性、吸水性、皺縮度等宏觀特性也適用于表征干制果蔬的質(zhì)構(gòu)特性。綜上，形成一套適用的質(zhì)構(gòu)特性綜合評價指標體系具有重要的研究意義。本研究以桃為原料，分別選用蔗糖和低聚異麥芽糖為滲透溶質(zhì)，聯(lián)合熱風干燥、真空冷凍干燥、壓差閃蒸干燥制備桃脆片，多角度綜合分析不同滲透脫水組合干燥桃脆片的質(zhì)構(gòu)特性，以期為提升桃脆片產(chǎn)品品質(zhì)，增加桃產(chǎn)品商業(yè)化價值提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

桃原料由北京市農(nóng)林科學院林業(yè)果樹研究所提供，要求果實顏色、大小相近，成熟度基本一致，無明顯病蟲害和機械損傷。原料運回實驗室后貯藏于4 ℃冷庫。原料水分含量為89.6%，可溶性固形物含量為7.5°Brix。

蔗糖，低聚異麥芽糖（食品級），北京萃鋒科技有限公司。

1.2 設(shè)備與儀器

CL50 蔬菜水果切片機，法國Robot Couple 公司；HH-4B 恒溫水浴鍋，常州榮華儀器制造有限公司；DHA-9123A 電熱鼓風干燥箱，上海景宏實驗儀器有限公司；LGJ-10E 型真空冷凍干燥機，北京四環(huán)科學儀器廠有限公司；50t/y 果蔬壓差膨化機，天津勤德新材料技術(shù)有限公司；LC-DRT-94B數(shù)顯折射儀，上海力辰邦西儀器科技有限公司；Nikon D700 數(shù)碼相機，尼康Nikon 公司；1.5.5.0 電子眼色彩分析系統(tǒng)，美國Lens Eye-NET 公司；S-570 型掃描電子顯微鏡，日本日立公司；TA.HD plus 物性測試儀，英國Stable Micro System 公司；Volume Measuring Instrument 300 食品體積測定儀，英 國Stable Micro System公司；OSMOMAT 3000 滲透壓儀，德國Gonotec GmbH 公司。

1.3 方法

1.3.1 滲透脫水預處理（Osmotic dehydration，OD）桃經(jīng)清洗、去皮、去核后切分成10 mm 厚、形狀大小一致的扇形。將桃片分別置于30°Brix（數(shù)顯折射儀校正）的蔗糖（Sucrose，SUC）和低聚異麥芽糖（Isomaltose，IMO）溶液中進行滲透脫水處理。其中蔗糖溶液的滲透壓為1 836 mOsm/kg，低聚異麥芽糖溶液的滲透壓為1 258 mOsm/kg。設(shè)定滲透溫度為40 ℃，料液比為1∶5（質(zhì)量比），滲透時間為180 min。滲透脫水結(jié)束后，將桃片取出，用蒸餾水清洗桃片表面2～3 次，并用吸水紙除去表面多余水分。

1.3.2 熱風干燥（Hot air drying，HAD）將滲透脫水處理后的樣品（100±2.0）g 置于熱風干燥箱中，設(shè)定溫度為80 ℃，風速為1.5 m/s。干燥至樣品水分含量低于7%（濕基）時結(jié)束干燥。

1.3.3 真空冷凍干燥（Vacuum freeze drying，F(xiàn)D）將滲透脫水處理后的樣品（100±2.0）g在-80 ℃條件下預凍12 h 后，置于真空冷凍干燥機中，設(shè)置冷阱溫度為-70 ℃，真空度約為1 Pa。干燥至樣品水分含量低于7%（濕基）時結(jié)束干燥。

1.3.4 壓差閃蒸干燥（Instant controlled pressure drop drying，DIC）將滲透脫水處理后的樣品（100±2.0）g 置于熱風干燥箱中進行預干燥，設(shè)定溫度為80 ℃，風速為1.5 m/s，預干燥至樣品水分含量為30%±2%（濕基）取出，置于4 ℃冰箱均濕12 h。經(jīng)均濕后的樣品置于壓差閃蒸干燥設(shè)備中，設(shè)定閃蒸溫度95 ℃，停滯時間15 min，抽空溫度75 ℃，干燥至樣品水分含量低于7%（濕基）時結(jié)束干燥。

1.3.5 測試指標

1.3.5.1 水分含量 采用GB 5009.3-2016 中直接干燥法測定[10]。

1.3.5.2 滲透特性 采用水分損失量（Water loss，WL）和固形物增加量（Solid gain，SG）評價桃片滲透脫水特性，計算公式如下[11]：

式中：M0——桃片的初始質(zhì)量，g；M——桃片滲透后的質(zhì)量，g；m0——桃片的初始干質(zhì)量，g；m——桃片滲透后的干質(zhì)量，g。

1.3.5.3 色澤 采用電子眼色彩分析系統(tǒng)測定鮮樣及干燥后的桃片的亮度值L*、紅綠值a*和黃藍值b*，并計算總色差值ΔE。計算公式如下[12]：

式中：L、a、b——分別代表鮮樣的亮度、紅度和藍度；L*、a*、b*——分別表示桃脆片的亮度、紅度和藍度。

1.3.5.4 皺縮度 采用食品體積測定儀測定樣品在干燥過程中的體積變化，并以皺縮度（Shrinkage ratio，SR）進行表示。計算公式如下[13]：

式中：V0——鮮樣的體積；V——桃脆片的體積。

1.3.5.5 硬脆度 采用質(zhì)構(gòu)儀測定樣品的硬度和脆度。采用P/0.25s 測試探頭，選擇探頭模式為穿刺模式，設(shè)定前期、中期和后期測試速度分別為1 mm/s、1 mm/s 和2 mm/s，觸發(fā)力為10 g，穿刺距離為10 mm。其中，測試結(jié)果中產(chǎn)生的峰的最高值定義為硬度，單位為g；峰的個數(shù)定義為脆度，單位為個[14]。

1.3.5.6 孔隙分布 采用壓汞法測定干燥樣品的孔隙率及孔隙分布[15]，設(shè)定壓汞儀的測定壓力范圍為1 kPa～420 MPa。樣品孔徑分布計算如下所示：

式中：P——在真空物料室中施加的外部壓力，kPa；γ——汞的表面張力（0.48 N/m）；θ——孔表面與汞之間不完全潤濕的接觸角（130°）；d——孔的直徑，nm。通過侵入體積百分比與孔徑的關(guān)系來表征孔隙分布。

1.3.5.7 復水比 參考張鵬飛等[11]的方法，在室溫條件下將干燥桃脆片置于100 mL 燒杯中，按料液比1 ∶50（m/V）加入蒸餾水，25 ℃恒溫處理120 min 后取出，用吸水紙除去表面水分后稱重。復水比（Rehydration ratio，RR）計算如下：

式中：m1——復水后的樣品質(zhì)量，g；m0——復水前的樣品質(zhì)量，g。

1.3.5.8 吸濕性 采用擴散皿靜態(tài)稱重測試法測定樣品吸濕性，以吸濕率進行表示[16]。將放有桃脆片的樣品瓶（需進行預先恒重）置于擴散皿室中（相對濕度75%），密封后放入25 ℃的恒溫箱中進行吸濕性測定試驗。分別于10，20，30，40，50，60，90，120，150 和180 min 后測定樣品質(zhì)量變化。吸濕率計算如下：

式中：H——樣品的吸濕率，%；mt——吸濕后的樣品質(zhì)量，g；m0——吸濕前的樣品質(zhì)量，g。

1.3.5.9 微觀結(jié)構(gòu) 將取自不同干燥處理桃脆片斷裂面的切片用導電膠固定于樣品柱上，進行噴金處理。利用掃描電鏡于150 倍下進行觀察并拍照。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理與分析 除硬脆度檢測試驗重復測定10 次，其余試驗均重復測定3 次，結(jié)果以平均值±標準差表示。采用SPSS 25.0 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和方差分析，采用Origin 2021 進行數(shù)據(jù)繪圖。用Duncan 多重法進行顯著性差異比較，顯著性差異水平P<0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同滲透脫水組合干燥桃脆片皺縮度

不同滲透脫水組合干燥桃脆片皺縮度變化如圖1 所示。相比較IMO 組，經(jīng)SUC 滲透脫水預處理的桃脆片表現(xiàn)出更小的皺縮度。一方面可能是由于蔗糖的低分子質(zhì)量產(chǎn)生的較高的滲透壓（1 836 mOsm/kg），更利于蔗糖分子更多的滲透至細胞組織內(nèi)，對細胞骨架產(chǎn)生更大的支撐力。另一方面IMO 處理組在滲透脫水預處理后表現(xiàn)出較高的水分散失量（0.150±0.09）g/g 和較低的固形物獲得量（0.072±0.004）g/g，進而誘導樣品表現(xiàn)出更大的皺縮度；此外IMO 分子中更多的羥基基團可能會與原料中的組分形成氫鍵，進而限制組織結(jié)構(gòu)在后期干燥過程中的伸展。

圖1 不同滲透脫水組合干燥中桃脆片皺縮度的變化Fig.1 Changes of shrinkage ratio of peach chips prepared by osmotic dehydration combined with drying

OD 預處理能夠有效改善HAD 和DIC 桃脆片的皺縮度。經(jīng)滲透脫水預處理，原料中水分逸出而發(fā)生皺縮[17]；同時糖分子填充至桃組織細胞內(nèi)的空隙中，改善了細胞骨架在干燥過程中的機械特性，進而有效減輕了HAD 處理過程中因加工溫度高于玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度而導致的結(jié)構(gòu)坍塌[18-19]。糖分子的滲入有利于DIC 桃片體積膨脹，這與Lyu等[20]研究結(jié)果相一致。相比較HAD，DIC 處理過程中的瞬時降壓過程使桃片內(nèi)部的水分瞬間升溫氣化、減壓膨脹，形成多孔狀結(jié)構(gòu)，從而表現(xiàn)出較低的皺縮度[21]。通常認為OD-FD 果蔬脆片的皺縮主要發(fā)生在滲透脫水階段。FD 處理過程中，樣品始終處于玻璃態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，形變能力很小，皺縮度較低。

2.2 不同滲透脫水組合干燥桃脆片硬度、脆度

如表1 所示，不同滲透脫水組合干燥方式桃片硬度、脆度呈現(xiàn)出顯著差異性（P<0.05）。OD 預處理能夠顯著增加桃脆片的硬度，可能是由于滲入桃片組織內(nèi)的糖分子羥基與水分子或其它組分發(fā)生交互作用形成氫鍵，導致原料組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密、彈性損失；此外，部分糖分子附著于樣品表面，在干燥加熱條件可能發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，誘導原料表面硬殼現(xiàn)象的發(fā)生[11]，使其硬度增加。相比較IMO，SUC 更多的滲入使原料組織更為致密，進而SUC 滲透脫水處理組表現(xiàn)出更為顯著的硬度增加現(xiàn)象。OD-FD 組桃脆片表現(xiàn)出最高的脆度值，其次為OD-DIC 組，OD-HAD 組脆度值最低，這與其孔隙率變化趨勢相一致。FD 使物料中凍結(jié)的自由水迅速升華散失，保持了物料的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，且形成多孔結(jié)構(gòu)，有利于產(chǎn)品良好脆度的形成。

表1 不同滲透脫水組合干燥中桃脆片硬脆度和孔隙率的變化Table 1 Changes of hardness，crispness and porosity of peach chips prepared by osmotic dehydration combined with drying

2.3 不同滲透脫水組合干燥桃脆片孔隙率和孔隙分布

不同滲透脫水組合干燥桃脆片孔隙率如表2所示。HAD 過程中受高溫高風速影響，熱量通過物料表面?zhèn)魅胛锪蟽?nèi)部，水分受熱遷移至表面蒸發(fā)，促使毛細管張力增加大于細胞壁橫紋抗拉強度，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)坍塌，誘發(fā)物料體積發(fā)生嚴重皺縮[22]；隨著干燥時間的延長，物料內(nèi)部組織彈性喪失，致密性增加，呈現(xiàn)出最低的孔隙率。DIC 的熱風預干燥環(huán)節(jié)一方面使物料部分水分散失為閃蒸提供了適度的氣化動力，另一方面預干燥過程中物料表面形成了一定厚度的干燥層，為產(chǎn)品體積膨脹提供了固定和支撐作用；此外閃蒸過程依靠氣體的膨脹力以及熱力作用誘導組織細胞壁中高分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)變性，使樣品內(nèi)部形成較為均勻的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，后期的真空干燥過程，物料處于較低溫度負壓狀態(tài)，利于孔隙結(jié)構(gòu)的保持，進而呈現(xiàn)出良好的孔隙結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為較高的孔隙率[23]。FD 中樣品處于冷凍狀態(tài)，水分由冰直接升華，不產(chǎn)生毛細管張力，能較大程度的保持細胞壁形態(tài)，避免細胞壁內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌，進而保持了最高的孔隙率。相比較SUC 分子，IMO 分子的滲入更有利于桃脆片孔隙率的保持，可能是由于大量的蔗糖分子滲入桃片組織，一方面蔗糖并不均勻的填充在物料的細胞組織中，另一方面蔗糖分子與物料中的水分子等組分發(fā)生交互作用，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為致密，不利于孔隙的形成。

表2 不同滲透脫水組合干燥中桃脆片色澤的變化Table 2 Color changes of peach chips in different osmotic dehydration combination with drying

由圖2 可知，不同滲透脫水組合干燥的桃脆片具有相似的孔徑分布范圍5 nm 至370 000 nm，但不同干燥方式桃脆片在主要孔徑分布范圍及所占孔隙體積百分比上存在顯著差異。HAD 組中，桃脆片孔徑分布集中在5 nm 至5 000 nm 范圍內(nèi)，其孔隙體積所占百分比較小，同時可以發(fā)現(xiàn)HAD桃脆片的孔隙數(shù)量較少，以小孔隙為主，同時存在少量較大孔徑的孔隙；FD 組中，桃脆片的孔徑分布較為集中，主要分布在500 nm 至90 000 nm 之間，且孔隙所占的體積百分比較大，表明FD 桃脆片的孔隙結(jié)構(gòu)分布較均一。DIC 組中，桃脆片的主要孔徑分布與FD 組分布范圍較為一致（500 nm～90 000 nm）范圍內(nèi)，但所占比例小于FD 桃脆片；此外桃脆片在90 000～180 000 nm 孔徑范圍內(nèi)也存在一定比例的孔隙，表明壓差閃蒸干燥促進了桃脆片大孔隙的形成。與對照組相比，OD 預處理降低了FD 桃脆片孔徑分布的集中性，促進了桃脆片更大孔隙的形成；使DIC 桃脆片的孔徑分布更為集中，孔隙大小更為均一；但對HAD 桃脆片的孔徑分布的影響較小。

圖2 不同滲透脫水組合干燥桃脆片的孔隙分布Fig.2 Pore distribution of peach chips prepared by osmotic dehydration combined with drying

2.4 不同滲透脫水組合干燥桃脆片復水比

不同滲透脫水組合干燥桃脆片復水比呈現(xiàn)出顯著差異（圖3），其中無滲透脫水預處理桃脆片的復水能力表現(xiàn)為FD>DIC>HAD（P<0.05）。OD 預處理會顯著降低桃脆片的復水比，其中OD-HAD組表現(xiàn)出最低的復水性，但不同糖液預處理并未顯著改變各組內(nèi)桃脆片的復水性。OD-FD 組和OD-DIC 組桃脆片均表現(xiàn)出較高的復水性，且二者之間未出現(xiàn)顯著性差異。干燥過程中，因溫度、風速等作用條件不同，樣品內(nèi)水分等傳熱傳質(zhì)速率不同，誘導樣品出現(xiàn)不同程度的不可逆損傷和錯位，導致組織結(jié)構(gòu)完整性受到不同程度的破壞，微觀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為差異性的坍塌致密結(jié)構(gòu)、毛細管萎縮、親水性降低等，宏觀表現(xiàn)為樣品復水能力降低[24]。HAD 以熱空氣為干燥介質(zhì)，使物料與介質(zhì)之間產(chǎn)生溫度和濕度差，通過對流循環(huán)的方式將物料中的水分蒸發(fā)汽化，加之較長的干燥周期，物料內(nèi)部致密結(jié)構(gòu)以及表面的硬化層都會阻礙水分吸收，導致較低的復水性[25]；FD 因其低溫和低于水三相點的壓力使產(chǎn)品細胞結(jié)構(gòu)保留較為完好，因此產(chǎn)品具有較高的孔隙率及較為均勻的孔隙分布，有利于水分擴散進入組織內(nèi)部。DIC 減輕了物料因預干燥形成的表面硬化層，同時賦予產(chǎn)品較為均勻的擴大的孔隙結(jié)構(gòu)，有利于水分在產(chǎn)品內(nèi)的擴散與吸收，表現(xiàn)出良好的復水性。

圖3 不同滲透脫水組合干燥中桃脆片復水比的變化Fig.3 Changes of rehydration ratio of peach chips prepared by osmotic dehydration combined with drying

OD 處理過程中，糖分子黏附于物料表面形成結(jié)晶層阻礙了復水過程中水分的擴散。此外，OD預處理造成桃片組織結(jié)構(gòu)破壞，如細胞坍塌、細胞壁破裂等也可能是導致產(chǎn)品復水能力下降的原因[26]。

2.5 不同滲透脫水組合干燥桃脆片吸濕性

不同滲透脫水組合干燥桃脆片吸濕率如圖4所示。干燥桃片的吸濕性與其內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，多孔結(jié)構(gòu)會增加桃片組織中親水基團與空氣中水分子的接觸面積，增加桃片的吸濕性[27]。隨著試驗時間的增加，桃片吸濕率逐漸增大，其中FD 組（含滲透預處理組）表現(xiàn)出最大的吸濕性，其次為HAD 對照組和DIC 對照組。OD預處理顯著降低了桃脆片的吸濕率，其中HAD 組和FD 組中蔗糖分子的滲入更利于產(chǎn)品吸濕性的降低。在DIC 處理中，SUC 滲透處理桃脆片的吸濕率與IMO 滲透處理相近，這可能與孔隙率相差無幾有關(guān)。糖的滲入使桃片組織中親水基團與糖組分中羥基作用形成氫鍵，降低了親水基團與空氣中水分子的接觸，進而抑制了桃脆片在空氣中的吸濕作用。

圖4 不同滲透脫水組合干燥中桃片吸濕性的變化Fig.4 Changes of hygroscopic of peach chips prepared by osmotic dehydration combined with drying

2.6 不同滲透脫水組合干燥桃脆片色澤

由表2 可知，不同組合干燥方式桃脆片亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*）和色差值（ΔE）呈現(xiàn)出顯著差異（P<0.05）。相比較新鮮桃片，除FD 組桃脆片L*值無顯著變化外，其它干燥處理均使桃脆片色澤值顯著降低。與其它兩種干燥方式相比，F(xiàn)D桃脆片ΔE 值最小，其次是DIC，最后是HAD。HAD 處理過程中，桃片長時間暴露在高溫空氣中會發(fā)生酶促反應(yīng)、色素類物質(zhì)的降解和褐變產(chǎn)物的積累，導致脆片亮度顯著降低；此外，HAD 誘導桃片皺縮嚴重，表面積減小，褐變產(chǎn)物等更易累積在凸起部位，表現(xiàn)為更嚴重的褐變現(xiàn)象。FD 的低溫和真空條件較好的減緩了酶促與褐變反應(yīng)，同時FD 制備得到的桃脆片體積未出現(xiàn)顯著皺縮，呈色物質(zhì)可以較為均勻的分布在物料表面，進而表現(xiàn)出良好的色澤品質(zhì)。DIC 后端相對較短的干燥時間及真空處理環(huán)節(jié)，減緩了褐變反應(yīng)的發(fā)生；此外，瞬間壓差使桃片體積膨脹，表面吸光性減弱，亮度增加。

經(jīng)OD 預處理后，HAD 組和DIC 組桃脆片ΔE 值顯著低于對照組（P<0.05），表明OD 預處理能減小桃片在干燥過程中的色澤變化，改善產(chǎn)品的色澤。OD 處理使桃片表面在干燥過程中形成糖結(jié)晶層，抑制了褐變物質(zhì)在桃片表面累積，并使原料表面變得更加光滑，吸光性降低，宏觀表現(xiàn)為良好的色澤品質(zhì)[28]。此外，OD 過程中，糖分子的滲入可促進桃片細胞結(jié)構(gòu)中氧氣等氣體的排出，減緩了氧化褐變反應(yīng)，導致更小的色澤變化[29]，這可能是造成SUC 滲透處理的桃脆片ΔE 值更小的原因。

2.7 不同滲透脫水組合干燥桃脆片微觀結(jié)構(gòu)

圖5 顯示了滲透脫水組合干燥桃脆片的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)。干燥既能誘導水分流失，同時也會使物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。HAD 樣品組織內(nèi)部變化最為劇烈，細胞破裂、組織坍塌、結(jié)構(gòu)致密、孔隙結(jié)構(gòu)不均勻（圖5A），但是OD 預處理并未顯著改善HAD 產(chǎn)品的孔隙結(jié)構(gòu)。FD 桃脆片內(nèi)部呈現(xiàn)出松散排列、較均一的多孔狀結(jié)構(gòu)（圖5D），同時伴有細胞破裂的現(xiàn)象，這主要與預凍過程中冰晶刺破細胞有關(guān)。OD 預處理顯著改變了FD 桃脆片均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，其中蔗糖分子在物料組織內(nèi)的大量擴散，誘導組織細胞發(fā)生破裂，局部出現(xiàn)較為致密的組織結(jié)構(gòu)（圖5E），進而使桃脆片表現(xiàn)出較大的硬度；IMO 的滲入使桃片內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出更多的不均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，這可能是導致產(chǎn)品出現(xiàn)較高脆度和孔隙率的原因。在壓差閃蒸干燥閃蒸環(huán)節(jié)，罐內(nèi)壓力從常壓瞬時變?yōu)樨搲?，桃片?nèi)部水分瞬間汽化蒸發(fā)，誘導物料組織產(chǎn)生較大的孔隙結(jié)構(gòu)（圖5G），同時也可以觀察到細胞結(jié)構(gòu)存在一定數(shù)量的塌陷和皺縮；OD 預處理顯著改善了DIC 桃脆片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，組織內(nèi)少量細胞出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，且均呈現(xiàn)出較為均勻大孔隙的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。適量糖液的滲入，對桃片內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)起到一定的支撐作用，有利于減小桃片在預干燥過程中的皺縮度，為后續(xù)壓差閃蒸干燥過程中孔狀結(jié)構(gòu)的形成提供一定的動力和支撐。

圖5 不同滲透脫水組合干燥中桃脆片微觀結(jié)構(gòu)的變化Fig.5 Changes of microstructure of peach chips prepared by osmotic dehydration combined with drying

2.8 桃脆片品質(zhì)相關(guān)性

圖6 顯示了本研究中用于表征桃脆片質(zhì)地特性指標間的相關(guān)性。硬度與固形物增量（SG）呈顯著正相關(guān)，ΔE、吸濕率及復水比與SG 呈顯著負相關(guān)。脆度與孔隙率呈顯著正相關(guān)，與ΔE、皺縮度呈顯著負相關(guān)。此外，皺縮度與孔隙率、吸濕率、復水比均呈現(xiàn)顯著負相關(guān)；孔隙率與吸濕率、復水比呈現(xiàn)顯著正相關(guān)；吸濕性與皺縮度呈現(xiàn)顯著負相關(guān)，與孔隙率呈現(xiàn)正相關(guān)。相關(guān)性分析結(jié)果表明，滲透脫水預處理過程中糖分子的滲入會顯著影響干制桃脆片的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，同時不同質(zhì)構(gòu)特性指標之間存在顯著相關(guān)性。

圖6 桃脆片品質(zhì)間相關(guān)性分析Fig.6 Correlation analysis of peach chips quality

3 結(jié)論

本文探究了糖液（蔗糖、低聚異麥芽糖）滲透脫水組合不同干燥方式（熱風、真空冷凍和壓差閃蒸干燥）桃脆片質(zhì)構(gòu)特性，并從質(zhì)構(gòu)變化的角度分析了桃脆片色澤的差異性。試驗結(jié)果表明：糖液滲透脫水處理過程中糖分子滲入至桃片組織內(nèi)部，會一定程度破壞原料均一的細胞結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為干制桃脆片孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但并未顯著影響產(chǎn)品的孔隙率。掃描電鏡結(jié)果發(fā)現(xiàn)，滲透脫水預處理能夠促進壓差閃蒸干燥桃脆片形成典型的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)，宏觀表現(xiàn)為桃脆片脆度改善。蔗糖滲透脫水組合干燥制備得到的桃脆片硬度增加顯著，可能是由于蔗糖分子較小的分子質(zhì)量使其能夠更大量的進入桃片組織內(nèi)部，對組織結(jié)構(gòu)起到了更強的固化作用。復水性和吸濕性測定結(jié)果表明，滲透脫水預處理會顯著降低不同干燥桃脆片的復水能力，顯著增強桃脆片的抑制吸濕作用。此外，糖分子在桃片組織中的遷移和擴散，一方面可能會誘導桃片表面形成糖結(jié)晶層，另一方面降低了桃片的皺縮度，增加了表面的平滑度和表面積，進而呈現(xiàn)出改善色澤的作用。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，本研究中所選用的質(zhì)構(gòu)評價指標均呈現(xiàn)一定的相關(guān)性。多角度分析桃脆片宏觀質(zhì)構(gòu)的差異性，能夠更好的解析滲透脫水預處理對干制果蔬質(zhì)地的影響機制，優(yōu)選效果更為理想的低聚糖或蔗糖的替代糖，也可為更好地調(diào)控或改善桃脆片的質(zhì)地品質(zhì)提供理論參考。