真空冷冻干燥技术在新品种桑果干制备中的应用

韩智宏，邓永进※，任杰，田善富，刘震

（安徽省农业科学院a.蚕桑研究所；b.农业工程研究所，合肥 230031）

桑果又名桑椹、桑枣等，味甘多汁、皮薄肉嫩，是一种深受人们喜爱的、具有显著保健功效的第3代水果。桑果中还含有丰富的原花青素、褪黑素、有机硒化合物、氨基酸、VC、VE、多酚、黄酮、白藜芦醇、1-脱氧野尻霉素等活性成分，具有降低血压、降低血糖、改善睡眠、护肝养肾、促进血细胞生长、延缓衰老、抗癌等功效，是一种很好的保健型水果[1，2]。桑果的果期较短，又不耐储存，因而，除去部分用于鲜食外，大部分都用于加工[3，4]。桑果可以加工成果汁、桑果保健酒、桑果啤酒、桑果白兰地、桑果酵素、花青素浓缩提取物、果酱、果醋、果干等产品，其中，桑果干因其加工周期短、加工设备成本较低，已经成为桑果的主要加工产品之一[5，6]。目前，市场上销售的桑果干多为烘干工艺制得，虽然甜度很高，但口感不佳，活性成分也受到了很大程度上的破坏，保健功效明显降低。将真空冷冻干燥技术应用于桑果干的制备，不但可以较好地保存桑果中的活性成分，还能使桑果干具有良好的口感和品相（包括色泽和外型）。

“桑梓1号”、“桑梓2号”是我单位选育的2个果桑新品种，具有生长速度快、抗病性好、耐寒、产量高、花青素含量高或蛋白质含量高等特性，种植的第2年就可以达到丰产期一半的挂果量，第3年即可达到丰产期。2个果桑新品种已于2016年通过了安徽省林木良种审定委员会审定，获得了林木良种证。

本试验以“桑梓1号”、“桑梓2号”2个品种的桑果为原料，以种植面积较广的“无籽大十”品种的桑果为对照，对这2个新品种桑果的真空冷冻干燥工艺参数进行了优化，并对桑果干中的活性成分保留情况进行了测定，以期为真空冷冻干燥技术在桑果加工中的应用以及2个果桑新品种在省内的推广提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

“桑梓1号”、“桑梓2号”、“无籽大十”3个品种的新鲜桑果均采自于安徽省农科院紫蓬山果桑基地，采收后于冰箱中冷藏备用。

1.2 试验仪器设备

FD-1A-50型真空冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限公司）；T6新世纪型紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 不同干燥温度对桑果干含水率的影响 取桑梓1号（桑梓1号的花青素含量较高，作为重点考察对象）的冷藏桑果250g，单层平铺于干燥盘中。设定真空度为 20Pa、干燥时间为 60h，干燥温度分别设定为 20℃、30℃、40℃、50℃，测定干燥后桑果的含水率。每个干燥温度条件下进行3次重复实验，对实验结果进行方差分析，考察不同干燥温度对桑果干含水率的影响。

1.3.2 不同真空度对桑果干含水率的影响 取桑梓1号（桑梓1号的花青素含量较高，作为重点考察对象）的冷藏桑果250g，单层平铺于干燥盘中。设定干燥温度为 50℃、干燥时间为60h，真空度分别设定为20Pa、30Pa、40Pa、50Pa、60Pa，测定干燥后桑果的含水率。每个真空度条件下进行3次重复实验，对实验结果进行方差分析，考察不同真空度对桑果干含水率的影响。

1.3.3 不同干燥时间对桑果干含水率的影响 取3个品种的冷藏桑果各250g，分别单层平铺于干燥盘中。之前的干燥温度及真空度试验确定了较优的干燥温度为 50℃、真空度为20Pa，在此工艺参数条件下，干燥时间分别设定为48h、60h、72h、84h，测定干燥后桑果的含水率，考察不同干燥时间对桑果干含水率的影响。

1.3.4 桑果干中原花青素保留率的测定 分别取在优化后的真空冷冻干燥工艺参数条件下制备的3个品种的桑果干各50g，测定其中原花青素的保留率。桑果干中原花青素含量的测定采用《保健食品检验与评价技术规范》中原花青素的测量方法（分光光度法）。

2 结果与分析

2.1 不同干燥温度对桑果干含水率的影响

在不同的干燥温度条件下，桑果干的含水率变化不明显。对该因素进行方差分析，得到P＞0.05，F（3.046 9）＜F crit（4.066 2），表明干燥温度对桑果干含水率的影响不显著。由于干燥时间较长，为了更大限度地保留桑果干中的活性成分，确定较优的干燥温度为 50℃。见表1、表2。

表1 不同干燥温度条件下桑果干的含水率Table 1 The water contentof dried mulberry fruits in differentdrying temperature （℃）

表2 不同干燥温度对桑果干含水率影响的方差分析Table 2 Variance analysis for the influence of different drying temperature on dried mulberry fruits

2.2 不同真空度对桑果干含水率的影响

在不同的真空度条件下，桑果干的含水率变化不明显。对该因素进行方差分析，得到P＞0.05，F（0.346 3）＜F crit（3.478 0），表明真空度对桑果干含水率的影响不显著。为了更大限度的保留桑果干中的活性成分，确定较优的真空度为20Pa。见表3、表4。

表3 不同真空度条件下桑果干的含水率Table 3 The water content of dried mulberry fruits in differentvacuum degree （%）

表4 不同真空度对桑果干含水率影响的方差分析Table 4 Variance analysis for the influence of differentvacuum degree on dried mulberry fruits

2.3 不同干燥时间对桑果干含水率的影响

随着干燥时间的延长，桑果干的含水率逐渐降低。当干燥时间为72h时，3个品种的桑果干的含水率已经达到了很低的水平；当干燥时间延长到84h时，3个品种的含水率只是轻微降低。从节能的角度，确定较优的干燥时间为72h，此时，3个品种桑果的含水率分别为2.97%、3.03%、2.56%。见图1。

图1 不同干燥时间对桑果干含水率的影响Fig.1 Proanthocyanidin retention rate of3 varieties dried mulberry fruits

2.4 桑果干中原花青素保留率的测定

干燥温度 50℃、真空度20Pa、干燥时间72h条件下，3个品种的桑果干中原花青素的得到了很好的保留，保留率分别为73.86%、76.32%、70.55%。见图2。原花青素是桑果中主要的活性物质之一，具有很好的抗氧化功效，但本身易于氧化变质[7，8]。原花青素在冷冻干燥过程中能够很好地保留，可以推断其他大部分活性物质也都保留了下来，采用真空冷冻干燥技术制备的桑果干营养成分流失较少。

图2 3种桑果干中原花青素保留率Fig.2 The influence of different drying time on dried mulberry fruits

3 讨论与展望

采用真空冷冻干燥技术制备的桑果干含水率很低，利于贮藏，原花青素等活性物质得到了很好的保留，具有很好的保健功效；同时，桑果干的外形得到了完整的保存，桑果干的口感也更好。但由于没有将桑果预先切片或是粉碎后再进行真空冷冻干燥处理，导致干燥时间过长，增加了能耗，同时也增加了成本。

目前，制约真空冷冻干燥技术在桑果干制备中应用的主要因素是成本与市场价格。真空冷冻干燥桑果干成本价格约为5万元/吨～6万元/吨，市场价格比其它干燥方式的桑果干价格要高出数十元。随着真空冷冻干燥设备不断更新换代、技术工艺的不断改进与提升，真空冷冻干燥的桑果干成本会逐渐降低；另一方面，桑果作为一种新兴的水果，其营养价值和保健功效正越来越被人们所认知，桑果干的消费群体也在不断扩大，真空冷冻干燥工艺制备的桑果干将会拥有更加广阔的市场前景。

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