真空干燥对野生荠菜品质的影响

张丽　薛妍君　邓金花等

摘要：以野生荠菜为材料，研究不同真空干燥温度对野生荠菜品质的影响。本试验采用50、60、70、80、90 ℃真空干燥荠菜，对不同真空温度干燥的荠菜进行干燥特性和品质分析表明，真空干燥温度是影响真空干燥过程的主要因素，50～60 ℃干制产品由于干燥时间长，荠菜表面开始褐变，并卷曲皱缩，营养价值和感官特性都随之下降。70 ℃和80 ℃真空干燥效率较高，干燥时间少于其他组，对荠菜破坏作用最小，均能较好地保持产品的感官品质， 各感官指标与荠菜鲜样差异最小，叶绿素和维生素C保留率较高，但是80 ℃真空干制品的复水比高于其他组，水分原地蒸发形成的多孔通道也使产品的复水性和咀嚼性明显优于其他温度干燥的产品。综上所述，在本试验条件下，样品载样量50 g，真空度为0.1 MPa，干燥温度为80 ℃，干燥140 min获得的荠菜干制品具有较好的营养品质和感官品质，这为后期荠菜干制工艺的开发提供了良好的研究基础。

关键词：真空干燥；野生荠菜；品质；失水；干制工艺；复水性

中图分类号： S647.09；TS255.3文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0337-03

收稿日期：2014-12-24

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（13）5076]。

作者简介：张丽（1986—），女，博士，助理研究员，研究方向为农产品保鲜加工及质量控制。E-mail：slim188@126.com。

通信作者：郁志芳，博士，教授，研究方向为农产品保鲜加工及质量控制。E-mail：yuzhifang@njauedu.cn。近年来，随着国民生活水平提升和健康意识的增强，消费结构也随之改变，在蔬菜上表现为消费品种多元化，尤其对有保健功效的野生蔬菜的需求量不断增加，要求也逐步提高。荠菜气味清香甘甜，味道鲜美至极，被誉为“野菜之上品” [1]。但是荠菜生长受季节性限制明显，且采摘期和贮藏期较短，食用价值被大大降低，经济效益也得不到充分发挥[2]。

脱水干制是延长荠菜货架期的有效途径。真空干燥具有传热均匀、干燥温度低、水分易于去除等优点，是生产高品质产品的常用技术[3]。申江等在对菠菜[4]、胡萝卜[5]等蔬菜的干制试验中也发现，真空干燥产品质地疏松、色泽保存好、复水比高。李瑜等的研究研究表明真空干燥比热风干燥更利于保留蒜片的特征化合物硫代亚磺酸酯[6]。刘云宏等在以金银花为原料研究发现，干燥时间与加热温度呈负相关，干燥温度越高，物料达到恒质量所需的时间越短[7]。

笔者前期研究了热风干燥、微波干燥和真空冷冻干燥对荠菜感官品质、营养品质和风味的影响，并确定了适合各自工艺的加工条件和时间（研究结果待发表）。前期研究表明，荠菜经不同干燥工艺处理后，其失水特性、营养物质的保留率、感官特性、复水性及香气成分的保留率存在较大差异，如热风干燥产品的感官品质及复水性较差，但有较浓郁的烘烤香气；微波干燥时间短，但是瞬时高温对组织结构的破坏力较大，营养成分和芳香物质大量流失；真空冷冻干燥获得的荠菜产品感官特性和复水性最好，营养成分的保留率也最高，但干燥时间长，能耗大。本试验通过研究不同真空干燥温度对荠菜品质的影响，为寻找荠菜最佳干燥工艺，提高荠菜干制品质量，提高荠菜综合利用效率提供理论基础。

1材料与方法

1.1原料

荠菜采自南京郊外，挑选成熟度一致、无机械损伤且无病虫害的荠菜作为试验材料，经除杂、清洗，剪除根部后沥干水分备用；无水乙醇、丙酮、浓硫酸、冰醋酸、四水合钼酸铵、偏磷酸、二水合草酸、乙二胺四乙酸二钠等均为分析纯，购自国药集团。

1.2主要仪器设备

DZF-6000真空干燥箱，上海和呈仪器制造有限公司；FW100型万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；HH-6型数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；DJ300型精密电子天平，上海精密科学仪器有限公司；GL-20G-Ⅱ型高速离心机，上海安亭科学仪器厂；XW-80A微型漩涡混合仪，上海沪西分析仪器；UV-2802型紫外-可见分光光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司。

1.3试验方法

1.3.1真空干燥将准备好的荠菜样品分成5份，每份50 g，均匀平摊于托盘中，置于50、60、70、80、90 ℃的真空干燥箱中，使真空度迅速达到0.1 MPa，开始计时。每20 min取样称质量至样品恒质量。

1.3.2含水量测定采用干燥称质量法。随机取样于 105 ℃ 烘箱中干燥，得绝干物料含水率，t时刻含水率（Wt）由式（1）计算[8]。

Wt= （mt-mg）/mt。（1）

式中：mt为脱水t时刻的质量，g；mg为干物质的质量，g。

1.3.3叶绿素含量测定称取荠菜0.5 g，剪碎置于研钵，加入丙酮 ∶乙醇为2 ∶1的提取液研磨匀浆，用滤纸过滤并用上述提取液定容至25mL，得待测液。分别在波长645、652、663 nm 处测定吸光度。根据Lambert-Beer定律[9]计算叶绿素含量。

1.3.4维生素C含量测定维生素C含量采用钼蓝比色分光光度法[10]测定。

1.3.5复水性测定取荠菜干样5.0 g置于1 000 mL烧杯中，加500 mL蒸馏水，80 ℃恒温水浴，每5 min取样，用滤纸吸干样品表面水分，并称质量。测量并记录前40 min相关数据。复水比（R）由式（2）计算[11]。

R（g/g）=m2/m1。（2）

式中：m1为原干样质量，g；m2为复水后质量，g。

1.3.6感官品质评定荠菜干燥后经冷却及时进行感官评价，评定标准见表1[12]。表1干燥荠菜感官评定标准

参数评分等级5分4分3分2分1分色泽鲜绿，无褐变翠绿，轻微褐变绿色，中等褐变黄绿，较严重褐变黄褐色，严重褐变形态不变轻微干裂或皱缩干裂或皱缩干裂或皱缩较多严重干裂皱缩香气浓郁植物香气植物香气较浓郁香气较淡无香气出现不良气味组织状态

茎叶平整，组织松脆，有弹性茎叶平整，组织较脆，弹性较好茎叶轻度卷曲，微硬，较小弹性茎叶中度卷曲，硬度较大，粗糙，基本无弹性茎叶严重卷曲、结团，生硬粗糙，无弹性注：总分20，质量等级为：大于15分，很好；15～10分，一般；小于10分，差。

1.4数据统计

采用Excel 2007、SPSS 18.0软件对数据结果进行统计处理及显著性分析。

2结果与分析

2.1不同真空温度下荠菜的失水曲线

真空条件下水分气化温度低，因而除去等量水分真空干燥所需要的能量较热风干燥少，时间也会相应缩短；但实际上，由于真空干燥室内传热主要以热传导为主，对流传热几乎不存在，因此，干燥所需时间仍较长。由图1可见，荠菜在真空干燥条件下的失水过程分为升速、恒速和降速3个阶段，且以恒速和降速干燥为主。产品的失水速率与干燥温度显著相关，温度越高，失水速率越快，终产品水含量越低。其中，90 ℃真空干燥速度最快，产品达到恒质量所需要的时间仅为70 min，终产品水含量4.40%，50 ℃最慢，干燥时间和终产品含水量依次为240 min和7.00%。80 ℃和70 ℃真空干燥失水效率无显著差异（P>0.05），且较60 ℃干燥所需时间短，终产品水含量低。真空干燥利用真空系统维持干燥室真空状态，同时对待干物料加热，使物料内部水分在内外压差的推动下扩散至表面，进而被真空泵抽走[13]。真空状态下，水分气化温度降低，理论上来说，相同干燥温度下，真空干燥速度应大于热风干燥速度。但实际上，由于真空干燥传热以热传导为主，对流传热几乎不存在，因此，干燥所需时间仍较长。

2.2不同真空温度对荠菜叶绿素、维生素C含量的影响

叶绿素和维生素C是评价荠菜营养品质的重要指标。由图2可见，随着干燥时间的延长，荠菜中叶绿素和维生素C含量呈下降趋势，且干燥时间越长、干燥温度越高，下降幅度越明显。荠菜经真空90 ℃高温处理，其叶绿素保留率为荠菜鲜样的58.99%，维生素C保留率仅为鲜样的53.03%。50 ℃和60 ℃处理组前期营养成分损失率较高温处理组低，但物料在此温度下失水速率慢，干燥时间很长，这加剧了荠菜中不稳定化合物的氧化分解作用，因此其产品叶绿素和维生素C含量也不高。70 ℃和80 ℃真空干燥产品叶绿素、维生素C保留率介于90 ℃和50 ℃产品之间，且差异不明显（P>

0.05）。其叶绿素保留率分别为75.35%、73.98%；维生素C保留率分别为77.47%和75.92%。

2.3不同真空温度下荠菜感官品质比较

表2列出了荠菜经不同真空温度处理后的感官得分。通过比较可知：真空干燥有效缓解了荠菜在失水过程中发生的褐变、皱缩、表面硬化等不良变化，较好地保持了产品原有的色泽、香气和组织状态。就不同干燥温度对产品感官品质影响而言，真空50 ℃干制品发生轻微皱缩结团现象，得分偏低，产品评定等级为“一般”；70、80 ℃处理组各感官指标与荠菜鲜样差异最小，感官得分最高，产品评定等级为“很好”；60 ℃和90 ℃产品感官品质介于以上两者之间。真空干燥过程受干燥温度主导，物料受热温度越高，营养物质流失越严重，真空干燥过程为高真空环境，低氧甚至无氧条件有效降低了食品中不稳定物质的褐变及氧化，因此，适当提高真空干燥温度不会对产品品质造成不利影响[14-15]。

2.4不同真空温度荠菜复水性比较

由图3可见，真空干燥温度对终产品前期复水速率有显著影响。在复水0～5 min内，80 ℃干制品复水速率最快，复水比最高，为4.674，90 ℃产品复水比最小，仅为3.962。这可能与高温导致产品组织结构破坏有关。随着复水时间的延长、产品复水程度的升高，各产品复水比逐渐增大，复水25～30 min左右，产品水含量达到饱和，复水过程结束。除90 ℃外，相邻温度真空处理组干制品复水性差异不大，终产品复水比集中在5.35～5.44之间，90 ℃处理组复水比为5.30，略低于50 ℃干制产品。80 ℃真空干燥水分原地蒸发形成的多孔通道也使产品的复水性和咀嚼性明显优于其他温度干燥的产品。

3结论

本试验采用50、60、70、80、90 ℃真空干燥荠菜，对不同真空温度干燥的荠菜进行干燥特性和品质分析表明，真空干燥温度是影响真空干燥过程的主要因素，50～60 ℃干制产品由于干燥时间长，荠菜表面开始褐变，并卷曲皱缩，营养价值和感官特性都随之下降。70 ℃和80 ℃真空干燥效率较高，干燥时间少于其他组，对荠菜破坏作用最小，均能较好地保持产品的感官品质， 各感官指标与荠菜鲜样差异最小，叶绿素和维生素C保留率较高，但是80 ℃真空干制品的复水比高于其他组，水分原地蒸发形成的多孔通道也使产品的复水性和咀嚼性明显优于其他温度干燥的产品。综上所述，在本试验条件下，样品载样量50 g，真空度为0.1 MPa，干燥温度为 80 ℃，干燥140 min获得的荠菜干制品具有较好的营养品质和感官品质，这为后期荠菜干制工艺的开发提供了良好的研究基础。

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