干燥方法对杏肉全粉品质及抗氧化活性的影响

赵红霞 王应强 温建华 文 文 毛雅倩 宋文丽

杏(ArmeniacavulgarisLam.)是蔷薇科李属植物，原产于中国新疆，迄今已有3 000多年的栽培历史[1]。杏果实含有大量植物化学物质，如多酚、类胡萝卜素和维生素等，这些物质使它们不仅味美色艳、酸甜适口、香味怡人，而且对癌症及慢性疾病具有一定的保健功效[2-3]，深受人们喜爱。但是杏的产季集中，容易腐烂，不耐贮藏，保鲜较困难，常温下一般只能存放3～7 d[4]，为了延长保存期限，人们已经采取了许多方法，例如将鲜杏加工成杏脯、杏干和杏罐头等适合长期储藏的杏制品；另外中国已经建立起杏浆和杏饮料的生产线，但生产能力仍然十分有限，40%～50%的鲜杏还需要在产地加工成杏干制品。自然晾晒是目前生产杏干制品最常用的方法，但是存在不卫生和产品质量较差的缺点，且一般晾晒中低浓度熏硫是最常用的预处理方法，这会造成杏干制品中硫残存，与目前市场上对无硫杏干制品的要求相悖，因此大力发展杏深加工技术是解决这一问题的重要途径。

果蔬粉是将新鲜果蔬通过干法或湿法制备成粉状产品，因其具有营养丰富、美味、易贮存、易携带、易冲调、用途广等优点而备受国内外学者青睐[5]。目前果蔬粉的研究主要有枣粉[6]、紫薯全粉[7]、雪莲果粉[8]、南瓜粉[9]、猕猴桃粉[10]、火龙果粉[11]和西蓝花粉[12]等，对杏肉全粉的研究较少。刘超等[13]以浓缩杏浆为原料，经稀释、二次均质、喷雾干燥工序生产了杏粉。目前果蔬粉加工企业采用的干燥技术主要有喷雾干燥、热风干燥、冷冻干燥、微波干燥、变温压差膨化干燥及超微粉碎技术[5]等，其中喷雾干燥制粉较多。微波辅助干燥技术将微波辐射立体快速加热和传统干燥技术中除湿量大的优点相结合，具有干燥时间短、能耗低的优点，与传统干燥技术相比，微波辅助干燥可以缩短干燥时间25%～90%，减少能耗32%～71%[14]。各种方法都有优缺点，选择合适的干燥技术对果蔬粉的品质特性至关重要，而有关杏肉全粉微波组合干燥技术的研究未见报道。

本研究拟采用微波干燥、热风干燥、微波真空干燥和微波对流干燥4种干燥方法对鲜杏干燥制备杏肉全粉，考察干燥方法对杏肉全粉营养成分、物理特性和抗氧化能力的影响，以期为高品质纯天然杏肉全粉产品的制备提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

新鲜的曹杏：购于当地蔬菜批发市场；

偏亚硫酸氢钠、无水乙醇、福林酚试剂、甲醇、没食子酸、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、水杨酸、盐酸、邻苯三酚、铁氰化钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、氯化钠等：分析纯。

1.1.2 主要仪器设备

热风干燥箱：101型，北京科伟永兴仪器有限公司；

电热恒温水浴锅：HH-1型，金坛市亿能实验仪器厂；

可见分光光度计：7200型，尤尼柯(上海)仪器有限公司；

低速离心机：TDL-40B型，上海安亭科学仪器厂；

微波对流干燥器：ORW1.0S-3000R型，南京澳润微波科技有限公司；

微波真空干燥器：ORW 1.2S-5Z型，南京澳润微波科技有限公司；

多功能粉碎机：600Y型，永康市铂欧五金厂。

1.2 试验方法

1.2.1 原料预处理 挑选成熟鲜杏清洗去核后切为4瓣，立即放入1.5 g/L的偏亚硫酸氢钠溶液中护色1 h[15]，取出沥干表面水分后备用。

1.2.2 杏肉全粉制备

(1) 热风干燥(HAD)：在电热鼓风干燥箱内进行，200 g样品平铺在干燥箱内的不锈钢载物盘上，在热风温度为70 ℃ 的条件下干燥10.5 h以确保水分含量在5%以下。

(2) 微波真空干燥(MVD)：采用微波真空干燥器(50 cm×50 cm×50 cm)，取200 g样品平铺在聚乙烯塑料载物盘上，在功率密度2 W/g、温度50 ℃、真空度95 kPa条件下干燥1 h以确保水分含量在5%以下。

(3) 微波对流干燥(MCD)：采用自主设计的微波对流干燥器[16]，取200 g样品平铺在聚乙烯塑料载物盘上，在功率密度1.25 W/g、物料表面温度和热风温度均为60 ℃的条件下干燥2.5 h以确保水分含量在5%以下。

(4) 微波干燥(MD)：采用自主设计的微波对流干燥器，取200 g样品平铺在载物盘上，在功率密度1.25 W/g、物料温度60 ℃的条件下干燥3.5 h以确保水分含量在5%以下。

干燥结束后将杏肉包装在聚乙烯塑料袋中，均湿1周后粉碎过60目筛得到杏肉全粉产品，密封保存用于质量评估。

1.2.3 测定指标

(1) 水分含量的测定：参照文献[17]。

(2) 总糖含量的测定：按GB/T 5009.8—2003蒽酮比色法执行。

(3) 还原糖含量的测定：按GB/T 5009.7—2008直接滴定法执行。

(4) 总酸含量的测定，按GB/T 5009.1877—2003酸碱滴定法执行。

(5) VC含量的测定：采用2，6-二氯靛酚滴定法。

(6) 总酚含量的测定：采用Folin-Ciocalteu比色法[7,18]。结果以每100 g杏肉全粉干基中含有相当于没食子酸毫克数表示，单位mg/100 g。

(7) 堆积密度的测定：将杏肉全粉从漏斗散落至10 mL量筒，测定10 mL杏肉全粉的质量，以换算其堆积密度。

(8) 休止角的测定：称取样品适量，将漏斗固定于标纸上方一定高度，从漏斗加入样品直到在坐标纸上形成的堆积圆锥顶部与漏斗底部刚好接触，测定圆锥半径r(cm)，以漏斗底高h(cm)与圆锥半径r(cm)的比值作为正切值计算休止角tanθ(°)[19]。

(9) 吸湿性的测定：参考Jaya等[20]方法，略作改动。称取 1 g杏肉全粉放于称量瓶中，而后置于装有饱和氯化钠的盐液(30 ℃时平衡相对湿度为79% ) 的干燥器中，密封后放于温度 30 ℃的恒温恒湿环境中平衡 1～3 周，每隔2 d测定1次样品的质量，直至前后2次质量差不超过0.005 g，即为恒重，杏肉全粉的吸湿性按式(1)计算：

(1)

式中：

HG——吸湿性，%；

Wi——测量前的初始含水率，%；

b——粉体增加的质量，g；

a——测量时样品的质量，g。

(10) 结块度的测定：粉末吸湿性指标测定结束后，将称量瓶中的粉末置于(102 ± 2) ℃的干燥箱中干燥 1 h。干燥样品冷却后称重，然后转移至40目分样筛中，对分样筛摇动5 min。称量分样筛上残留的杏肉全粉质量，结块度按式(2)计算：

(2)

式中：

DC——结块度，%；

d——测量时样品的质量，g；

c——筛分后留在分样筛上粉体的质量，g。

(11) DPPH自由基清除能力的测定：参照文献[21]。

(12) 羟自由基清除能力的测定：参照文献[22]。

(13) 超氧阴离子自由基清除能力的测定：采用邻苯三酚自氧化法[23]。

(14) 还原力的测定：采用普鲁士蓝法[7]。

1.2.4 感官评价 制备的杏肉全粉感官评定主要从产品的色泽、组织状态、气味、滋味和冲调性进行综合评分，评分标准见表1。制备的样品随机由10 名专业食品感官评定员进行综合评价打分，结果取平均值。

表1 杏肉全粉感官评定标准Table 1 Sensory evaluation standard of apricot powder

2 结果与分析

2.1 干燥方式对杏肉全粉营养成分的影响

表2为经不同干燥方法制备的杏肉全粉的营养成分。采用不同干燥方式制备的杏肉全粉含水量为3.84%～4.85%，都能达到果蔬粉贮藏安全水分要求。从表2中可以看出，干燥后杏肉全粉总糖、还原糖、总酸、VC、总酚的含量均有损失，其中HAD法干燥的损失最多。而经MVD法和MCD法干燥后，样品中总糖、还原糖、总酸含量(以干基计)分别为11.34，10.33，0.82 g/100 g和11.3，10.28，0.81 g/100 g，损失率分别为 0.08%，20.8%，34.4%和0.04%，25.6%，35.2%。而经过HAD法干燥后，样品中的总糖、还原糖、总酸含量(以干基计)分别为8.32，6.30，1.08 g/100 g，损失率分别为26.7%，37.4%，1.61%。MVD法和MCD法2种干燥方法对鲜杏总糖和还原糖保留较好，而HAD法对总酸的保留最好。这主要是因为在热处理过程中，有机酸作为反应物参与了美拉德反应[15]。MCD法制备的产品总多酚和VC含量(以干基计)最高，分别为17.22，5.86 mg/100 g，其次依次为MVD法和MD法，HAD法最低。这可能是MCD法和MVD法都选用了较短的干燥时间，且干燥过程中温度较低，从而导致VC和总酚损失较少；而HAD法不仅干燥时间长，且温度较高，干燥过程中由于发生酶或热降解而导致总酚和VC损失[24-25]。相比较鲜样，4种干燥方法总酚损失率为8.9%～42.3%，VC的损失率为17.0%～47.4%。

2.2 干燥方式对杏肉全粉物理特性与感官品质的影响

不同干燥方法对杏肉全粉物理特性的影响见表3。从表3中可以看出，干燥方法对杏肉全粉堆积密度、休止角、吸湿性和结块度影响显著(P<0.05)。选用MCD法制备的产品堆积密度低于其他干燥方法，其值为0.42 g/mL；MD法和MVD法的堆积密度略高，分别为0.50，0.58 g/mL，HAD法粉末的堆积密度最大为0.63 g/mL。MVD 法和MD法因微波加热，导致产品轻微膨化，形成微孔较少，组织蓬松，制备的粉末堆积密度略高；而HAD 法干燥过程中，杏肉片收缩研制，制备的粉末组织结构较为致密，所以堆积密度最高。粉末的流动性主要取决于粉末颗粒度的大小及粉末表面的特性，休止角越小，流动性越好，颗粒间的摩擦力也越小。杏肉全粉休止角由小到大的顺序为：MCDHAD>MD>MVD。MD和MVD法在干燥过程中出现过度加热现象，局部温度过高(>100 ℃)，导致原料中出现烧焦和糊味。

表2 干燥方式对杏肉全粉营养成分的影响†Table 2 Effect of drying method on the nutrient content of apricot powder

† 同列不同字母表示有显著差异(P<0.05)。

表3 干燥方式对杏肉全粉物理特性的影响†Table 3 Effect of drying method on the physical characteristics of apricot powder

† 同列不同字母表示有显著差异(P<0.05)。

2.3 杏肉全粉体外抗氧化能力评价

2.3.1 干燥方式对杏肉全粉DPPH自由基清除能力的影响

DPPH 自由基法的检测原理是杏肉全粉中的多酚物质提供电子与DPPH·的孤对电子配对，使DPPH·在515 nm 波长处的特征紫颜色减弱，被测样品若对DPPH·表现出了有效的清除，则证明样品具有中断脂质过氧化链反应、减小羟基和烷基自由基的作用[26-27]。

由图1可知，4种干燥方法制备的杏肉全粉均表现出对DPPH自由基有一定的清除能力，且趋势一致，清除率均随着浓度的增加而升高。当样品浓度超过0.03 mg/mL 时，4种干燥方法制备的杏肉全粉对DPPH自由基的清除能力大小顺序为：MVD>MCD>MD>HAD。在清除DPPH自由基中，MVD法制备的样品表现出了较强的清除能力，可能是MVD法是选用较低的微波温度且处于真空状态，当样品浓度达到0.30 mg/mL 时，对DPPH自由基的清除率达到了94.5%。选用HAD法制备的样品DPPH自由基清除率较低，这主要是因为热风干燥温度高，且干燥时间长，导致酚类等抗氧化物质的分解，与Caparino等[28]对果蔬粉抗氧化能力的研究结果一致。

2.3.2 干燥方式对杏肉全粉羟自由基清除能力的影响 羟基自由基(·OH) 是具有激发油脂过氧化反应的强氧化剂，也是脂质过氧化过程的快速诱发剂[29]。图2为采用不同干燥方式制备的杏肉全粉的清除羟自由基能力。从图2中可以看出，各样品均表现出一定的清除能力，且随着样品浓度的增加清除能力增大，表现出一定的量效关系。当浓度为0.03 mg/mL 时，4种干燥方式制备的样品的清除能力很接近。当浓度超过0.05 mg/mL 时，MCD法表现出较强的清除能力，可能是MCD法结合微波快速加热与热风对流干燥除湿量大[16]，从而达到快速干燥的目的，有效地降低了抗氧化物质的损失。当浓度达到0.30 mg/mL时，选用MCD法制备的杏肉全粉的清除羟自由基清除率为88.5%，而选用HAD法的清除率仅58.7%。

图1 不同干燥方法制备的杏肉全粉对DPPH· 的清除能力

Figure 1 DPPH radical scavenging ability of apricot powder prepared by different drying methods

2.3.3 干燥方式对杏肉全粉超氧阴离子自由基清除能力的影响 选用样品浓度为0.02～0.30 mg/mL时，测试4种不同干燥方式制备的样品对超氧阴离子自由基的清除能力，并与新鲜样品进行比较，结果如图3所示。各试样清除超氧阴离子自由基的能力均随着样品质量浓度的增加呈上升趋势，并显示出一定的量效关系。当样品浓度达到0.15 mg/mL时，MCD和MVD 2种干燥方法制备的样品对超氧阴离子自由基清除率几乎达到一致，均为62.9%，其后，随着样品浓度的增加，MCD表现出较强的清除能力。4种干燥法清除能力大小依次为：MCD>MVD>MD>HAD。

图2 不同干燥方法制备的杏肉全粉对羟自由基的清除能力

Figure 2 Hydroxyl radical scavenging ability of apricot powder prepared by different drying methods

图3 不同干燥方法制备的杏肉全粉对超氧阴离子 自由基的清除能力

Figure 3 Superoxide anion radical scavenging ability of apricot powder prepared by different drying methods

2.3.4 干燥方式对杏肉全粉还原力的影响 由图4可知，新鲜样品表现出较好的还原能力，在选取的浓度范围内，随着样品浓度的增加，4种干燥方式处理的样品还原力均增加。一般情况下，样品的还原力越强，其抗氧化性也越高。4种干燥方式处理的杏肉全粉还原力存在显著差异(P<0.05)，其中MCD法最优，其次依次为MVD法、MD法和HAD法，与对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除能力测定结果一致。

图4 不同干燥方法制备的杏肉全粉的还原能力Figure 4 Reducing power of apricot powder prepared bydifferent drying methods

3 结论

干燥方式对杏肉全粉的营养成分、吸湿性、结块性、堆积密度、休止角均有显著影响。MVD和MCD 2种干燥方法对鲜杏总糖和还原糖保留较好，且MCD法的总酚和VC的损失最少，而HAD法的总酸保留最好。MD法制备的产品吸湿性和结块度最低；MCD法制备的产品堆积密度和休止角最小，且产品感官品质好。产品的还原力、清除DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基的能力呈显著的量效依赖性且存在显著差异，MVD法制备杏肉全粉的DPPH自由基清除能力最强，而MCD法的对羟自由基、超氧阴离子自由基的清除能力最强，还原力也最大。

杏肉全粉可以作为食品配料用于即冲型固体饮料、烘焙食品与面条等主食食品的营养强化，也可作为营养功能性成分提取制备的原料等。适宜干燥技术的选择取决于干燥产品特定的用途、设备的投资成本和运行费用等经济因素。综合分析，MCD法在杏肉全粉制备中能较完整地保持其营养成分，品质好且抗氧化性强，可作为制备杏肉全粉经济节能的适宜干燥新方法。