热风对流干燥对陈皮品质的影响研究①

夏秋霞，段腾飞，汪 健，鲍妮娜，韩方凯

(宿州学院生物与食品工程学院，安徽 宿州 234000)

0 引 言

陈皮(Citri Reticulatae Pericarpium)，又称为橘皮，富含黄酮类[1]、生物碱类、香精油类、柠檬苦素类等功能性成分[2-3]。，具有促消化、祛痰、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种功效[4-6]。采用不同干燥方法对柑橘果皮进行加工，其生物活性成分含量及活性变化不同[7]，目前采用的干燥方法主要有热风干燥、冷冻干燥和微波干燥[8]。热风干燥是用热空气作为干燥介质，采用自然或者强制性地对流循环的方式与食品进行湿热交换。在热风对流干燥的过程中，随着干燥时间和干燥温度不同，陈皮干燥特性、感官品质及有益成分将会不同[9,10]。

实验以橘皮为研究对象，采用不同热风干燥温度对其加工，通过测定陈皮的干燥速率，感官品质、持水力、吸脂性、黄酮和多糖含量，探究热风干燥最佳温度及干燥过程中指标变化，为陈皮的开发利用提供一定依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

新鲜沙橘(特尔惠超市购得，橘子皮的初始含水量为78%)

1.2 实验仪器与试剂

电热鼓风干燥箱BPHS-500A(上海恒科学仪器有限公司)、恒温水浴锅HH-S 6(江苏国胜实验仪器厂)、中草药粉碎机XL-04B、超声波SYU-3-100DT(郑州生元有限公司)、真空旋转蒸发仪RE-52-864(上海亚荣生化仪器厂)、可见光光度计722(上海元析仪器有限公司)等。

芦丁标准液、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、石油醚(PE)、正丁醇、氯仿等，均为分析纯购于国药集团化学试剂有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 原料预处理

清洗橘子皮，用沸水煮1min，除去表面水分后切成直径15 mm圆片，调整橘子皮的厚度为(5±1 mm)，4℃下放置2 h，备用。

1.3.2 热风干燥

精确称取橘子皮样品5.5(±0.4)g于培养皿中，放入电热鼓风干燥箱中，温度设置为50、60、70、80℃，每隔30 min称取橘子皮的质量，当陈皮的含水量达到8%～11%时停止干燥。每组实验重复三次。

1.3.3初始水分含量和干燥特性参数测定

(1)水分含量计算:

X:样品中水分含量(%)；m1：样品的初始质量(g)；m2：样品干燥后不变质量(g)

(2)干燥特性参数计算公式[11]：

失水速率：两次相临的的称重间的差值Δm(g)与时间间隔Δmt(min)之间的商

水分比：

Mt:t时刻物料干基含水率(%)；mt:t时刻物料干基含水率(%)；m0:初始干基含水率(%)；me:平衡干基含水率(%)可视为0

(3)干基含水率：

Mt:t时刻物料干基含水率(%)；mt:t时刻物料的湿质量(g)；mbd:样品干基质量(g)

1.3.4 陈皮感官评定标准

陈皮感官评定标准见表1

表1 陈皮感官评定标准

1.3.5 持水力和吸脂性的测定

取粉碎过筛后的陈皮0.6 g(±0.02 g)加入到装有10 mL葵花籽油的离心管中，充分混合后静置24h，4500 r/min 离心25 min，用注射器吸去上层油性物质，称重，吸脂性表示为油质量(g)/于样质量(g)；同上实验方法，用注射器吸去上层水，称重，持水力表示为水质量(g)/干样质量(g)。

1.3.6 总黄酮的提取及含量测定

精确称取1.00 g的陈皮粉末于圆底烧瓶中，采用超声辅助加热乙醇回流法[12,13]。浸取，抽滤得滤液，取滤液2 mL于25 mL试管中，加入70%乙醇稀释至10.00mL，再加人5%亚硝酸钠溶液和10%硝酸铝溶液各1.00 mL，摇匀静置5min，加人4%氢氧化钠10.00 mL，定容摇匀,静置15 min后在510 nm处测定其吸光度。以吸光度为纵坐标，芦丁标准溶液浓度为横坐标作图,绘制标准曲线[14]。

1.3.7 多糖的提取及其含量测定[15,16]。

(1)精确称取10.00 g的陈皮样品于圆底烧瓶中，加入100 mL80%乙醇，用恒温水浴锅加热回流35min,脱去表面脂肪经抽滤、风干，重复1次。索氏提取器提取脱脂过后的陈皮样品1.5h，重复进行一次。

(2)将两次浸提液抽滤、混合后经真空旋转蒸发器浓缩得到粗多糖，加入1∶1的石油醚，去色素。将溶剂挥干后，加入sevag去除蛋白质(sevag:正丁醇:氯仿=4∶1)用分液漏斗中反复进行分液，直到分界面处未出现白色混悬现象。

(3)加入无水乙醇(体积比4∶1)于上述溶液，4℃放置24 h后减压抽滤，收集沉淀。真空干燥至恒重，即得精制陈皮多糖质量。采用硫酸-蒽酮法测定多糖含量。

2 结果与分析

2.1 陈皮热风对流干燥特性分析

热风干燥分为三个阶段：增速干燥阶段、等速干燥阶段和降速干燥阶段[11]。在不同温度下，橘子皮的的干基含水率和干燥速率不同，其变化状态如图1所示。在增速干燥过程中，当干燥时间为40 min时，50、60、70、80℃下的陈皮干基含水分别为2.83、2.50、1.60、1.60，减少率分别为20.95%、25.37%、52.23%、37.86%，其中70℃干燥条件下陈皮的干基含水率减少率最高。

图1 干基含水率(%)

在等速干燥过程中，70℃干燥下的陈皮，其干基含水率分别为3.35、4.02、4.68时的干燥速率分别对应0.060、0.065、0.066，温度为80℃干燥下的陈皮，其干基含水率分别为2.57、3.20、3.81对应的干燥速率为0.052、0.059、0.061。

四种温度干燥下的陈皮的干基含水率最终都达到平衡。总结发现，70℃的干燥速率最快，在这个温度下干燥陈皮可以节约成本。

2.2 陈皮感官评定结果分析

表3 干燥温度为60℃时陈皮感官评定

表4 干燥温度为70℃时陈皮感官评定

表5 干燥温度为80℃时陈皮感官评定

陈皮感官特征也是一个重要的指标，不同温度下，陈皮的感官评价结果见表2-5所示。50、60、70、80℃下干燥得到的陈皮总分分别为46、67、85、71,在70℃干燥时的陈皮的感官特征最好，其各项指标均接近标准值，口感最佳为15。在50℃下干燥所得陈皮感官得分最低46，口感略苦、略涩、略酸。60℃和80℃时干燥得到的陈皮气味相同均为香味足带有稍微果酸味。不同温度下干燥后的陈皮，收缩程度和卷曲度相差较小。

表2 干燥温度为50℃陈皮时感官评定

2.3 不同热风温度对陈皮持水力和吸脂性结果分析

不同热风温度对陈皮持水力和吸脂性影响如图3所示。橘子皮在热风干燥过程中，热风温度越低，其持水力和吸脂性就越高，其中温度50℃干燥时陈皮的持水力和吸脂性分别为11g/mL和3g/mL。当陈皮在50、60、70、80℃的条件下干燥时，持水力均明显高于吸脂性。

图3 持水力和吸脂性

2.4 陈皮总黄酮含量结果分析

芦丁标准曲线测定结果：Y=0.3227X+0.0022R2=0.9992

图2 干燥速率

由图5可知，随着干燥温度的增加，陈皮中总黄酮提取率先增加后降低。当温度为50℃时，陈皮的总黄酮提取率最低为0.89%，当温度升高至70℃时，总黄酮提取率达到最高为1.45%，提高了57.30%。60℃和80℃干燥温度下，陈皮的总黄酮提取率相差较小为0.09%。综上所述，干燥温度为70℃时陈皮总黄酮含量最高，保留的有效成分最多，能有助于提高陈皮的市场竞争力[16]。

图4 芦丁标准曲线

图5 陈皮总黄酮提取率

2.5 陈皮多糖含量结果分析

不同热风干燥温度下，陈皮中多糖含量如图6所示。随着干燥温度的增加，陈皮中多糖含量先增加后降低。当热风干燥温度为50℃时，多糖提取率最低为1.20%，当温度达到70℃时，陈皮中多糖提取率最高为1.46%，提高了21.67%。80℃干燥下的陈皮的多糖提取率为1.34%与70℃干燥所得的陈皮相比较，减少了0.12%，减少率为8.96%。

图6 陈皮多糖提取率

3 结 论

实验主要以陈皮的干燥速率、持水力、吸脂性、总黄酮含量、多糖含量和感官特性为指标，探究不同热风对流干燥温度对陈皮品质的影响。实验结果表明：热风干燥温度分别为50、60、70、80℃时，干燥温度越高，陈皮干燥速率越快；陈皮的持水力和吸脂性随干燥温度的增加而减少，其中持水力高于吸脂性；总黄酮和多糖的提取率随着干燥温度的增加先增大后降低，70℃时最高分别为1.44%和1.46%；不同干燥温度下陈皮的感官特性不同，70℃时，陈皮外表面较光滑，内表面经络明显，稍脆，形态较好感官评价最高为87分。