不同干燥方式对嘉宝果品质的影响

邱珊莲 林宝妹 张少平 洪佳敏 张帅 郑开斌

摘要：[目的]探讨不同干燥方式对嘉宝果品质的影响，为嘉宝果干燥保存和深加工提供理论依据。[方法]以‘沙巴’嘉宝果为试验材料，研究50℃、60℃、70℃热风干燥以及真空冷冻干燥4种不同干燥方式对嘉宝果感官特性、主要营养成分及氨基酸组成的影响，不同干燥方式各项指标对比采用单因素方差分析。[结果]真空冷冻干燥样品感官品质最好，果皮色泽、果肉颜色及形状接近鲜果，质地均匀疏松，而热风干燥样品颜色发黑、无光泽，干瘪坚硬。在营养品质上，真空冷冻干燥样品蛋白质、脂肪、蔗糖、维生素C、总多酚含量显著高于热风干燥，且水分含量仅5.92%，显著低于热风干燥，在4种干燥方式中脱水效果最好。50℃热风干燥淀粉、粗纤维、灰分、氨基酸含量最高，真空冷冻干燥次之。3种温度的热风干燥结果表明，淀粉、蛋白质、灰分、维生素C、硒、水分、总多酚、氨基酸随烘干温度升高而下降，还原糖、葡萄糖、果糖随烘干温度升高而升高。[结论]综合分析感官品质和营养成分，真空冷冻干燥得到的嘉宝果品质最好。

关键词：嘉宝果;感官品质;营养成分;氨基酸;干燥处理

中图分类号：S 667.9文献标志码：A 文章编号：1008-0384（2019）09-1100-08

0引言

（研究意义）嘉宝果[Myreiaria cauhflom（DC.）Berg]，又名肖柽柳桃金娘、珍宝果、树葡萄、拟爱神木，为桃金娘科拟香桃木属常绿灌木，主要分布于南美洲的巴西、巴拉圭、阿根廷等国家或地区，目前在我国福建、广东、四川、重庆、湖南等地均有种植.树葡萄具有很高的食药用价值，口味独特，营养丰富，果皮中富含维生素及花青素、酚酸等酚类物质，具有很强的抗氧化、抗糖尿病及抗细胞增殖等活性。嘉宝果鲜果的保质期短，往往在采收后3-4d就开始发酵，即使在冷库保鲜，嘉宝果感官品质和口感随时间延长也明显下降，在上市集中季节容易造成资源浪费，因此把嘉宝果制成果干是延长货架期的一种重要途径。（前人研究进展）国内外开展了许多有关嘉宝果加工的研究，但未见嘉宝果产品干燥方法的报道。热风干燥具有操作简便、成本低、容量较大等优点，是农产品加工中的常用干燥方法。（本研究切入点）目前国内嘉宝果企业常用热风干燥制成果干，但由于热风干燥所用干燥温度较高，往往导致营养功能成分含量降低以及产品感官品质的劣变，影响了后续的加工利用。因此确定合适的干燥方式，最大程度地保留嘉宝果的营养、活性成分及外观颜色等，可为嘉宝果的综合利用及深加工提供依据。（拟解决的关键问题）采用不同温度（50、60、70℃）的热风干燥以及真空冷冻干燥加工嘉宝果，对比分析不同干燥方式的嘉宝果感官特性、主要营养成分及氨基酸组成。

1材料与A-法

1.1 试验材料

新鲜嘉宝果果实于2019年4月20日采自福建省农业科学院亚热带农业研究所种质资源圃，供试嘉宝果品种为‘沙巴’。

1.2试验仪器与设备

BYS-TUDKl42全自动凯氏定氮仪（意大利VELP公司）;L-8800型氨基酸自动分析仪（日本日立高新技术公司）;AAS novAA400原子吸收光谱仪（德国耶拿分析仪器公司）;Thermo U-3000液相色谱仪（美国Thermo公司）;L5S型紫外可见分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）;冷冻干燥机（FD-1D-50型，北京博医康实验仪器有限公司）;UPW-20N型超纯水机（北京历元电子仪器有限公司）;BS110S型分析天平（德国Sartorius集团）;101A型恒温鼓风干燥箱（上海市实验仪器总厂）。

1.3 试验方法

1.3.1样品处理 将新鲜嘉宝果洗净，称取12份，每份2500g，各取3份分别进行50、60、70℃热风干燥和真空冷冻干燥。

热风干燥：新鲜嘉宝果均匀铺散在干燥箱搁板上，3台烘箱分别设置温度50、60、70℃，烘干至恒重。

真空冷冻干燥：先将嘉宝果放人-35℃冷库中预冻18h，然后在冷阱温度-45℃真空度10Pa的条件下升华16h，最后在温度55℃真空度10Pa的条件下解析干燥5h。

将干燥后的嘉宝果置于研磨机中打粉，粉碎后过80目筛，过筛后的嘉宝果果粉用于检测指标备用。

1.3.2感官评价 感官评价主要从干燥后产品的果皮色泽、果肉颜色、形状、质地、风味5个方面进行综合评价，评分标准见表1。分值越高，表明该特征指标越好。

1.3.3指标测定 粗蛋白、脂肪、淀粉、还原糖、粗纤维、灰分、果糖、葡萄糖、蔗糖、水分、维生素C、硒和氨基酸分别参照相关国标测定。

1.3.4多酚含量测定 参照Xu等和刘禹等的方法做适当改动。取0.1mL样品液，加入0.1mL1.0mol·LFolin-Ciocalteu试剂和2.8mL蒸馏水，混匀，静置8min后加入2mL 7.5%碳酸钠溶液，摇匀，室温下密封避光2h，于765nm处测其吸光度，平行测定3次。以没食子酸为标准品，建立方程：y=0.0018x-0.0032（30-300ug·mLR=0.9995），式中：y为吸光度值，x为没食子酸浓度（ug·mL）。不同提取液中多酚含量用每克干燥葉片中所含的相当于没食子酸（GAE）的量进行计算，单位为mgGAE-g（以干基计）。

1.4数据处理

试验数据采用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析。

2结果与分析

2.1不同干燥方式对嘉宝果感官品质的影响

对比果皮色泽、果肉颜色、形状、质地、风味，感官评定得分如表2。从果皮色泽、果肉颜色上看，真空冷冻干燥优于其他干燥方式，果皮色泽、果肉颜色接近鲜果，外观最好。真空冷冻干燥样品形状与鲜果相比变化不大，质地疏松，极易粉碎，但是果香味较淡。50、60、70℃热风干燥样品外观均较差，果皮颜色深且无光泽，形状收缩卷曲，质地坚硬，但50℃热风干燥样品风味最好，果香浓郁，甜度适中，微酸，60℃热风干燥样品风味次之，稍偏酸，70℃热风干燥样品风味最差，甜偏酸且带焦味。综合各指标特征及评分，真空冷冻干燥样品的感官质量最好。

2.2不同干燥方式对嘉宝果主要营养成分的影响

不同干燥方式的嘉宝果主要营养成分见表3。真空冷冻干燥与热风干燥、不同温度热风干燥之间对营养成分的影响差异显著。真空冷冻干燥对嘉宝果蛋白质、脂肪的保持最好，蛋白质、脂肪含量显著高于50、60、70℃热风干燥。50℃热风干燥淀粉、粗纤维、灰分含量显著高于其他处理，真空冷冻干燥处理的样品淀粉含量与60、70℃热风干燥无显著差异，淀粉含量随着热风干燥温度的升高而下降。真空冷冻干燥处理的粗纤维与灰分含量显著高于60、70℃热风干燥，由表3可见还原糖是嘉宝果干物质营养中的最主要营养成分，不同干燥方式的还原含量范围为38.48%-55.72%，其含量随着温度的升高而升高，70℃热风干燥还原糖含量最高，真空冷冻干燥含量最低。

2.3不同干燥方式对嘉宝果糖、葡萄糖及蔗糖的影响

4种干燥方式中，仅真空冷冻干燥样品中检测到蔗糖。50℃热风干燥样品中的果糖、葡萄糖含量最低，两种单糖含量随着热风温度的升高而升高，70℃热风干燥样品含量最高。不同干燥处理样品的果糖、葡萄糖含量大小规律一致，均为70℃热风干燥>60℃热风干燥>真空冷冻干燥>50℃热风干燥（表4）。

2.4不同干燥方式对嘉宝果水分含量、维生素C、硒及总多酚的影响

表5显示，4种干燥方式所得嘉宝果水分含量由大到小依次为：50℃热风干燥>60℃热风干燥>70℃热风干燥>真空冷冻干燥，60℃热风干燥与70℃热风干燥不存在显著差异，但其它处理间均存在显著差异。真空冷冻干燥嘉宝果水分含量5.92%，显著低于热风干燥。脱水较完全。50℃热风干燥水分含量18.66%，脱水效果差。

嘉宝果经过不同方式的干燥后，维生素C、硒及总多酚含量均存在显著差异。真空冷冻干燥样品中的维生素C和总多酚含量均显著高于3种热风干燥，随着干燥温度的上升，维生素C和总多酚含量显著下降，70℃热风干燥样品维生素C含量约是真空冷冻干燥的50%，总多酚含量不足真空冷冻干燥的50%。50℃热风干燥样品硒含量最高，显著高于其他3种干燥方式，且随着热风干燥温度的上升显著下降，真空冷冻干燥样品硒含量最低，仅0.0142mg·kg。

2.5不同干燥方式对嘉宝果氨基酸组成的影响

表6显示，50℃热风干燥样品氨基酸总量最高，显著高于其它3种干燥方式，真空冷冻干燥次之，60℃热风干燥70℃热风干噪氨基酸总量无显著差异。50℃热风干燥样品17种氨基酸含量均显著高于60℃和70℃热风干燥，10种氨基酸（缬草氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、胱氨酸、酪氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸）显著高于真空冷冻干燥，7种氨基酸（苏氨酸、亮氨酸、天门冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸）与真空冷冻干燥无显著差异。从60℃热风干燥到70℃热风干燥，6种氨基酸（异亮氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、组氨酸）含量显著下降，4种氨基酸（亮氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、脯氨酸）含量显著上升。真空冷冻干燥和50℃热风干燥必需氨基酸占氨基酸总量的百分比（EAA/TAA值）均为0.37，虽低于FAO/WHO提出的理想蛋白标准（0.40），但显著优于60℃和70℃热风干燥（0.35，0.35）。50℃热风干燥必需氨基酸与非必需氨基酸之比（EAA/NEAA）为0.60，已达到FAO/WHO的理想模式（0.60），真空冷冻干燥EAA/NEAA为0.59，接近FAO/WHO的理想模式，而60℃和70℃热风干燥的EAA/NEAA均为0.55。

3讨论与结论

真空冷冻干燥与热风干燥嘉宝果样品在感官品质上差异明显，这与干燥原理、温度、干燥环境氧气含量、时间等均有密切关系。真空冷冻干燥样品的形状和质地优于热风干燥，这与干燥原理息息相关。真空冷冻干燥是在物料水分为固体状态下去除水分，而热风干燥则是在物料水分为液体状态下去除水分。真空冷冻干燥将含水物料冻结后，置于真空之下，并供给一定的热量，使物料中的从冰晶状态下直接升华，升华后的原料冰晶在物料会留下很多空穴，能形成较均匀的多孔结构，果实收缩小，较好保持果实原有形状，质地疏松，口感酥脆，在运输和包装过程中容易形成粉末。热风干燥的过程是由表及里进行的，在干燥过程中存在着湿度梯度和温度梯度，两种梯度的方向相反，故干燥速度较慢、干燥时间长，破坏了产品的组织结构，造成物料内部组织结构塌陷，干燥时表面快速升温，细胞收缩，导致果皮硬化，因而形成表皮起皱、干瘪坚硬等外观现象。

真空冷冻干燥嘉宝果不仅在质地、形状上明显优于热风干燥，在果实的色泽上也具有明显优势。这是由于真空冷冻干燥过程中大部分时间处于低温和缺氧状态，使嘉宝果内部几乎不发生美拉德反应，从而保证了较好的色泽。经热风干燥的产品色泽较暗，这与热风干燥常压状态、时间长、干燥温度高有关，常压下操作时间越长，干燥温度越高，产品的褐变越严重。热风干燥的嘉宝果香味较真空冷冻干燥更浓、甜度更高，可能是因为在加热升温的过程中存在糖分以及香气成分的转化，使还原糖含量升高及香味物质的组成发生了变化。

不同干燥方式下蛋白质含量、氨基酸总量、各氨基酸含量、必需氨基酸占比都存在明显差异，这是由于干燥过程中蛋白质降解、美拉德反应共同作用的结果。蛋白质在低温下不易降解且美拉德反应被抑制，故真空冷冻干燥嘉宝果蛋白质含量最高，显著高于热风干燥。随着热风干燥温度升高，蛋白质降解与美拉德反应速率加快，因而60℃与70℃热风干燥蛋白质含量显著低于50℃热风干燥。50℃热风干燥氨基酸总量最高，一方面可能因蛋白质的降解（与真空冷冻干燥对比而言），另一方面50℃时美拉德反应速率还较低（相对60℃、70℃热风干燥而言），而温度越高（60℃、70℃），美拉德反应速率越高，因而60℃与70℃热风干燥样品的氨基酸远低于50℃热风干燥及真空冷冻干燥。

热风干燥嘉宝果还原糖显著高于真空冷冻干燥，可能是高温有利于淀粉分解为还原糖。3种温度的热风干燥淀粉含量随着温度升高而下降，而还原糖含量随着温度的升高而升高，这由于升温过程中淀粉酶活性提高，使淀粉降解为糖。

维生素C性质不稳定，对光、热和空气敏感，易被氧化。本研究结果表明真空冷冻干燥比其它干燥方式更有利于维生素C的保持，与杨梅、西兰花、甘薯研究结果一致。真空冷冻干燥嘉宝果维生素C含量最高，且随着热风干燥温度的升高而降低。说明在干燥过程中氧气和温度是影响维生素C稳定性的主要因素，真空冷冻干燥过程的低氧和低氧环境有利于维生素C的保持。熱风干燥属高温和长时间接触空气的干燥，对维生素C的破坏大，因而保留率低。

嘉宝果属于珍稀水果，果实价格昂贵，具有良好的保健功效，嘉宝果多酚类物质可能是其具有显著降血糖、抗氧化功效的重要功能性成分。为充分挖掘嘉宝果功能性成分，为相关功能性食品开发提供特色原料资源，对嘉宝果采后脱水加工是关键环节。本试验结果显示，真空冷冻干燥工艺能最大限度保存果实的功能性成分，总多酚含量达到86.55mg·g，比50℃热风干燥的高1.5倍、比60℃热风干燥的高2倍，是4种干燥方式中最理想的脱水工艺。

综合考虑4种干燥方式干燥产品的感官品质、营养成分和功能成分特性，真空冷冻干燥能够最好地保持色泽、形状、质地、蛋白质、脂肪、维生素C、总多酚，且能达到最好的脱水效果，也能较好地保存粗纤维、淀粉、氨基酸、灰分等营养成分，对于产品品质而言是一种理想的干燥方式。从工业化利用角度考虑，由于真空冷冻干燥设备投入大、加工过程耗时长、能耗大、成本高，对农产品加工来说是明显的缺陷。因此今后有必要进一步探索低温真空脱水、常温热泵脱水等新兴脱水技术在嘉宝果上的应用，综合考虑脱水品质及加工成本，为嘉宝果采后加工提供更加实用的产业化工艺。