板栗粉热风干燥和真空冷冻干燥的品质比较

李 庆， 王飞生， 聂宗仁， 王文惠， 代 朋， 杨 芳，*

(1.湖北大学知行学院，湖北武汉 430011;2.清远职业技术学院，广东清远 511510;3.广东阳山县粤农食品开发有限公司，广东清远 513100)

板栗粉热风干燥和真空冷冻干燥的品质比较

李 庆1， 王飞生2， 聂宗仁3， 王文惠1， 代 朋1， 杨 芳1，*

(1.湖北大学知行学院，湖北武汉 430011;2.清远职业技术学院，广东清远 511510;3.广东阳山县粤农食品开发有限公司，广东清远 513100)

研究了热风干燥法和真空冷冻干燥法对板栗粉感官品质、营养成分、色泽以及复水性的影响，并制定了2种板栗粉的营养标签.实验结果表明，真空冷冻干燥方式有效地保存了板栗粉中的还原糖、总碳水化合物等营养成分，真空冷冻干燥板栗粉的色泽相对较浅，板栗风味也略淡，颗粒较细，适合添加到焙烤食品中.而当热风干燥参数选择60℃、8 h时，产品色泽浅黄，有板栗的特殊香气，也保存了大部分营养成分，适合添加到板栗风味食品中.2种方法制备的板栗粉属于蛋白质来源食物和低脂肪食品，均提供较高能量，营养丰富.

板栗粉;真空冷冻干燥;热风干燥;营养成分;能量

*杨 芳，女，副教授，博士，主要从事农产品加工方面的研究.通讯作者.

板栗，亦称栗子、毛栗子，属山毛榉科，是其中最具食用价值的植物类群［1］.作为一种营养价值较高的坚果类食品［2］，板栗除含有淀粉(质量分数40%～60%)之外，还含有蛋白质、脂肪、胡萝卜素、核黄素、少量酚类物质、多种维生素以及大量的矿物元素，是难得的代用粮食的“铁杆庄稼”［3］.板栗的脂肪含量低，不含胆固醇，含有大量不饱和脂肪酸和纤维素，因此，它是一种有益健康的食品和一种很好的能量来源［4］.

我国是板栗生产大国，板栗有很高的营养价值和经济效益，但是新鲜板栗含水量较高，新陈代调旺盛，不耐贮运，每年因其霉烂、生虫等造成的损失达总产量的20% ～30%，造成了板栗资源的严重浪费［5］.若将板栗仁加工成板栗粉，可以达到长期保存、方便加工的目的［6］.板栗粉可以作为辅料，添加于焙烤食品中，改善其特性;也可作为生产其他产品的原料，例如:生产板栗蓉［7］和速溶即食板栗粉［8］等;还可进一步提取其中的各种有效成分［9－10］.

目前生产板栗粉的方法主要有热风干燥法、微波干燥法、喷雾干燥法和真空冷冻干燥法.徐京等［3］研究了热风干燥法生产板栗粉的温度、时间等条件，结果显示，热风干燥板栗粉的温度为60℃、时间为8 h时，板栗粉的干燥效果好，褐变程度最小.颜伟强［11］通过微波喷动床干燥装置，使物料在随机运动的过程中实现了对微波能的均匀吸收.卢亚婷等［12］通过响应曲面法优化了雪莲果果粉喷雾干燥工艺.段蕊等［13］研究了真空冷冻干燥板栗粉的工艺及可行性.李琴等［14］将微波干燥法和热风法组合起来进行板栗粉的制备.李凤霞等［15］采用微波热风两段式干燥法生产婴幼儿保健糯米粉.郑亚琴等［16］探讨了果蔬联合干燥技术的研究进展.各种干燥方法对板栗品质的影响也广受关注，例如，朱京涛等［17］研究了不同干燥方法对板栗赖氨酸含量的影响.本实验旨在研究不同干燥方法对板栗粉的感官品质、营养成分、色泽以及复水性等品质的影响，为板栗粉的工艺优化以及板栗的深加工提供一定的理论基础.

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

板栗，市售麻城板栗;无水乙醚，上海马陆制药厂;盐酸，硫酸铜，次甲基蓝，酒石酸钾钠，氢氧化钠，亚铁氰化钾，乙酸锌，冰乙酸，葡萄糖，硫酸钾，浓硫酸，硼酸，乙酸铅，无水硫酸钠，无水乙醇，甲基红等均为分析纯.

1.2 仪器与设备

FD－1C－50型真空冷冻干燥机，北京博医康实验仪器有限公司;WGL－30B型电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司;AR1140型电子分析天平，奥豪斯国际贸易(上海)有限公司;FE80型高速万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司;HH－2型电热恒温水浴锅，国华电器有限公司;DHG－9075A型电热恒温干燥箱，上海一恒科技有限公司;4－10型马福炉，上海仪器厂;SC－80C型色差计，北京康光仪器有限公司.

1.3 实验方法

1.3.1 热风干燥制作板栗粉［18］

板栗原料→清洗→去壳→去衣→0.3%柠檬酸浸泡护色30 min→清水漂洗→切成2 mm左右碎片→60℃热风干燥，8 h→粉碎(过60目筛)→包装→板栗粉成品.

1.3.2 真空冷冻干燥制作板栗粉

板栗原料→清洗→去壳→去衣→0.3%柠檬酸浸泡护色30 min→清水漂洗→切成2 mm左右碎片→预冻→真空冷冻干燥(冷凝温度:－50℃)→粉碎(过60目筛)→包装→板栗粉成品.

1.3.3 板栗粉营养组分的测定

水分含量的测定参照GB 5009.3—2010，直接干燥法［19］;灰分的测定参照 GB 5009.4—2010［20］;脂肪含量的测定参照GB/T 5009.6—2003，索氏抽提法［21］;蛋白质含量的测定参照 GB/T 5009.5—2010，凯氏定氮法［22］;还原糖含量的测定参照GB/T 5009.7—2008，直接滴定法［23］;总糖含量的测定参照蒽酮比色法［24］;淀粉含量的测定参照 GB/T 5009.9—2008，酸水解法［25］.

1.3.4 板栗粉色差的测定

按照1.3.1和1.3.2所述方法生产板栗粉，分别进行抽真空包装，然后用色差计进行色泽测定，色差测定结果用总色差(ΔE*值)表示.总色差(ΔE*值)是指2个颜色在颜色知觉上的差异，ΔE*值越小代表色差越小，反之越大［26］.

1.3.5 板栗粉的复水性

将2种方法制备的板栗粉各取5.0 g，分别加入30 mL水冲调，研究其复水性.

1.3.6 板栗粉的能量计算

食物的总能量主要由脂肪、蛋白质以及碳水化合物3大营养素提供.食品中产能营养素的能量换算系数为蛋白质∶脂肪∶碳水化合物 =17∶37∶17［27］.

中国营养学会第六届六次常务理事会通过并发布的营养素参考值(nutrient reference values，NRV)见表1.

表1 营养素的参考值Tab.1 Nutrient reference values

式(2)中，X为食品中某营养素的含量;NRV为该营养素的营养素参考值.

1.3.7 数据处理

数据处理采用SPSS 20进行平均值和标准差计算、Duncan多重比较(P＜0.05)、相关性分析，图形制作采用Origin 8.0.

食品中某营养素含量的计算公式如式(2).

2 结果与分析

2.1 板栗粉的感官品质比较

热风干燥法制备的板栗粉颜色与生板栗的嫩黄色接近，有板栗的特殊香气，而真空冷冻干燥法制备的板栗粉的色泽相对较浅，风味也略淡.热风干燥法采用的温度高于冻干法，有助于香味物质的形成.2种方法制备的板栗粉颜色相对其他食物较浅，所以添加到其他食物中时，不会影响食物原有的色泽，还会增加食物的风味和营养物质.2种方法生产的板栗粉组织形态松散、颗粒大小均匀，且无杂质存在，2种方法制成的板栗粉感官品质比较，见表2.

表2 热风干燥板栗粉和冻干板栗粉的感官品质比较Tab.2 Comparison of sensory qualities between chestnut powder treated by hot air drying and vacuum freeze-drying

2.2 板栗粉的营养成分比较

分别比较热风干燥法和真空冷冻干燥法对板栗粉营养成分的影响，结果见表3.

表3 热风干燥板栗粉和真空冷冻干燥板栗粉营养成分比较Tab.3 Comparison of nutrient components between chestnut powder treated by hot air drying and vacuum freeze-drying %

由表3可知，2种干燥方法均显著降低了原料的含水量(P＜0.05)，在干燥效果方面，60℃、8 h的热风干燥法显著优于真空冷冻干燥法(P＜0.05).在灰分方面，热风干燥板栗粉和真空冷冻干燥板栗粉的灰分含量与原料无显著差异(P＞0.05).2种干燥方法对板栗粉的脂肪、蛋白质含量均无显著影响(P＞0.05).2种方法均显著降低还原糖、总碳水化合物含量(P＜0.05)，但是真空冷冻干燥板栗粉的还原糖、总碳水化合物含量显著高于热风干燥板栗粉(P＜0.05).而2种方法对原料中的淀粉含量均无显著影响(P＞0.05).

干基含量的计算公式如式(3).

2.3 板栗粉的色差及色泽稳定性比较

按照1.3.4方法，每隔30 d测定样品的总色差，结果见图1.

图1 热风干燥板栗粉和真空冷冻干燥板栗粉的总色差比较Fig.1 Comparison of total color differences between chestnut powder treated by hot air drying and vacuum freeze-drying

由图1可以看出，刚制备的2种板栗粉在总色差方面有显著差异，热风干燥板栗粉的颜色显著深于真空冷冻干燥板栗粉(P＜0.05)，与褐变反应有关.在存放的第30 d和第60 d，2种板栗粉色泽也有极其显著差异(P≤0.001).板栗褐变的原因分为酶促褐变及非酶褐变，酶促褐变的原因主要是板栗酚类物质氧化的直接结果;而非酶褐变原因有美拉德反应，酚类物质自动氧化，金属离子与单宁物质、某些氨基酸的反应等.板栗中含有碳水化合物和蛋白质，热风干燥的温度高于真空冷冻干燥，可能会引起一定的非酶褐变，导致产品的颜色略深.

热风干燥板栗粉在存放过程中较稳定，存放第30 d时的色泽与刚制备好时无显著差异(P＞0.05);存放第60 d的色泽与第30 d时的色泽无显著差异(P＞0.05).真空冷冻干燥板栗粉在存放过程中也较稳定，存放第30 d和第60 d时的色泽与刚制备好时均无显著差异(P＞0.05).综上所述，2种干燥方法制备的板栗粉色泽均较稳定.

2.4 板栗粉复水性的比较

按照1.3.5方法，比较热风干燥板栗粉和真空冷冻干燥板栗粉的复水性.实验结果显示，热风干燥板栗粉冲调成的板栗浓浆质地均一，有明显的板栗清香，颜色呈浅黄色，但是有颗粒感;真空冷冻干燥板栗粉冲调成的板栗浓浆的颜色为乳白色，颗粒较小，没有明显的板栗清香.在质地和口感方面，真空冷冻干燥板栗粉优于热风干燥板栗粉.热风干燥板栗粉适合添加在板栗风味的食品中，而真空冷冻干燥板栗粉适合添加到面包等焙烤食品.

2.5 两种板栗粉的能量与营养标签

按照1.3.6方法进行能量计算，结果见表4.

表4 板栗粉的能量Tab.4 Energy of chestnut powder

板栗粉的营养标签见表5.

表5 板栗粉的营养标签Tab.5 Nutrition label of chestnut powder

由表5可以看出，2种方法制备的板栗粉提供能量均大于170 kJ/100 g固体，提供能量较高;来自蛋白质的能量大于5%，属于蛋白质来源食物;脂肪含量小于3 g/100 g固体，属于低脂肪食品;碳水化合物的NRV%均大于10%，主要是多糖提供的能量.综上所述，2种方法制备板栗粉营养丰富.

3 讨论

本研究结果显示，热风干燥和真空冷冻干燥均可显著降低原料的含水量，干燥效果较好.2种方法制备的板栗粉在脂肪、蛋白质、淀粉含量等方面与干燥前样品无显著差异，色泽稳定性均较好.2种方法制备的板栗粉提供能量均较高，属于蛋白质来源食物和低脂肪食品，碳水化合物的营养素参考值均大于10%，营养丰富.采用真空冷冻干燥法制备的板栗粉的色泽相对较浅，板栗风味也略淡，颗粒较细.真空冷冻干燥方式有效地保存了板栗粉中的还原糖、总碳水化合物含量等营养成分，适合添加到面包等焙烤食品中.而当热风干燥参数选择60℃、8 h时，产品不仅可保留生板栗的清香，色泽浅黄，也保存了绝大部分营养成分，适合添加到板栗风味的食品中.

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Comparison of Quality of Chestnut Powder under Treatment of Hot Air Drying and Vacuum Freeze-drying

LI Qing1， WANG Fei-sheng2， NIE Zong-ren3， WANG Wen-hui1， DAI Peng1， YANG Fang1，*
(1.Zhixing College of Hubei University，Wuhan 430011，China;2.Qingyuan Polytechnic，Qingyuan 511510，China;3.Guangdong Yangshan Yuenong Food Development Co.，Ltd.，Qingyuan 513100，China)

The effects of hot air drying and vacuum freeze-drying on the sensory quality，nutritional contents，color，and rehydration of chestnut powder were investigated in this study.And the nutrition label of two kinds of chestnut flour was developed.The results showed that the vacuum freeze-drying effectively saved the reducing sugar，total carbohydrate，and other nutrients of chestnut flour.The chestnut flour treated by vacuum freeze-drying had relatively light color，smaller particles，and slightly lighter flavor，which was suitable for the baked foods.When hot air drying parameters were 60℃ and 8 h，the product had light yellow color with special chestnut aroma and most of the nutrients，which was suitable for the chestnut-flavor foods.Chestnut powder prepared by the two methods contains high protein，low fat，and high energy，which is rich in nutrient.

chestnut powder;vacuum freeze-drying;hot air drying;nutrient component;energy

TS205.1

A

2095-6002(2013)04-0064-05

李庆，王飞生，聂宗仁，等.板栗粉热风干燥和真空冷冻干燥的品质比较.食品科学技术学报，2013，31(4):64－68.

LI Qing，WANG Fei-sheng，NIE Zong-ren，et al.Comparison of Quality of Chestnut Powder under Treatment of Hot Air Drying and Vacuum Freeze-drying.Journal of Food Science and Technology，2013，31(4):64 －68.

2013-02-18

广东省农业攻关项目(2012B020418003);清远市产学研合作项目(2011D021113007);2010云南省科技条件平台建设计划项目(2010DH025).

李 庆，女，本科生，研究方向为食品质量与安全研究;

(责任编辑:李 宁)