切片厚度对金桔片热风干燥特性及品质的影响

王淋靓，冯春梅，黎新荣，程三红，李建强

广西壮族自治区亚热带作物研究所（南宁 530001）

金桔（kumquat）又名金柑、金橘，发源于中国，在长江以南广范种植，产量居世界之首，其果实含有糖分、蛋白质、脂肪、果胶、人体必需的矿物质[1]，以及丰富的维生素C和维生素P。维生素P可防止VC被氧化，因此可增强维生素效果，提高金桔的抗氧化能力，从而辅助调理高血压、血管硬化、心脏疾病等[2-3]。金桔果皮富含黄酮、挥发性油、柠檬苦素等生物活性成分，具有抑制DNA氧化损伤、清楚自由基、降血脂、降血糖等功效[4-6]。橙皮苷是主要的黄酮类物质，具有抗炎、抗病毒、增强抗败血酸含量等功效。金桔果肉中所含有的多酚类物质具有抗炎、抗过敏、抑制血小板凝集等药理作用[7-8]。金桔果皮和果肉中胡萝卜素和类胡萝卜素含量较高，具有促进胚胎发育、提高免疫力、清除自由基、抗癌等功效[9-10]。

金桔是一种食药兼用型水果，已引起食品行业和医药行业的重视，金桔蜜饯、金桔果脯产品较多，针对金桔片热风干燥的品质研究相对较少，因此试验以新鲜的油皮金桔为原料，研究不同的切片厚度对热风干燥金桔片的干燥特性、复水比、VC含量、总黄酮、总酚、类胡萝卜素的影响，为金桔片干燥和在工业化生产中保留的营养成分提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

金桔（产地广西融安，选取形状规整，无病虫害、大小一致的新鲜油皮金桔）。

偏磷酸、草酸、碳酸氢钠、NaOH、柠檬酸、二甘醇、甲醇、碳酸钠、福林酚、没食子酸、丙酮等（AR级，国药集团化学试剂有限公司）。

UV-1800紫外分光光度计（美谱达）；酸度计（上海雷磁）；HH-S6电热恒温水浴锅（金坛市医疗仪器厂）；L550离心机（湘仪）；DHG-9070A电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏试验设备有限公司）；CP204电子精密天平（奥豪斯仪器有限公司）。

1.2 方法要点

1.2.1 工艺流程

清洗去蒂→沥干→切片（2，3，4和5 mm）→称其质量→热风干燥（70 ℃）→干燥特性及品质测定

1.2.2 操作要点

1) 原料处理。将挑选好的金桔洗净去蒂、沥水晾干，用切片机沿横轴切成厚度分别为2，3，4和5 mm切片。

2) 装盘干燥。将同一厚度的金桔片单层平铺于干燥箱中的物料盘中，干燥温度为70 ℃。每隔一定的时间称1次质量，记录金桔片在10 h之内质量变化。

3) 对金桔片的相关干燥特性和干燥后的理化品质进行测定，主要包括含水率、干燥速率、复水率、VC含量、橙皮苷、总酚、类胡萝卜素的测定。

1.2.3 水分测定

原料初始水分测定参照GB 5009.2—2016的方法。

1.2.4 干基含水率的计算

式中：mi为i时刻干燥金桔片质量，g；m0为金桔片的初始质量，g；0.14为金桔片的干物质含量，g·g-1。

1.2.5 干燥速率的计算

式中：mt为金桔在t时刻质量，g；mt+i为t+i时刻质量，g；i为干制称质量的间隔时间，min。

1.2.6 复水率

取不同条件下烘干后的金桔片，分别称其质量，放入烧杯中，加入150 mL的水，将烧杯置于35 ℃水浴锅内，按一定时间取出称其质量，计算得到复水比。

式中：me为复水后质量，g；m0为复水前质量，g。

1.2.7 VC的测定

采用2, 6二氯淀粉滴定法，按照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》[11]方法对新鲜的金桔和干燥后的金桔片进行VC含量测定。

1.2.8 橙皮苷含量的测定[12]

采用比色检测法，称取5 g烘干后的金桔片，捣碎，匀浆后于烧杯中，加入10 mL 4 g/L的NaOH溶液，调节pH 13；摇匀，静置30 min后再用柠檬酸溶液调节pH至6.0，转移到100 mL容量瓶中定容，过滤，收集滤液。吸取2 mL滤液，加入5 mL二甘醇溶液，摇匀后加0.1 mL 160 g/L的NaOH溶液，将试管置于40 ℃水浴中10 min，取出，在冷水中冷却5 min。在波长420 nm处测定液体的吸光度，每组测定2次，取平均值。

1.2.9 总酚的测定

采用分光光度法测定，将金桔干片磨成粉末状，用70%甲醇水溶液在70 ℃水浴上提取，用没食子酸作校正标准定量总酚。在765 nm处测定吸光度，每组测定2次，取平均值。

1.2.10 类胡萝卜素的测定

采用比色法，按照GB/T 21517—2008《饲料添加剂 叶黄素》[13]使用高效液相色谱仪进行分析测定。

2 结果与分析

2.1 干基含水量和干燥速率的变化

不同切片厚度对金桔片干基含水量的影响如图1所示。各处理组在70 ℃热风干燥条件下变化趋势一致，随着干燥时间增加，干基含水量逐渐降低，2和5 mm厚的切片在约100 min之前干基含水量下降速率比3和4 mm厚的切片快。2 mm厚的切片初期干基含水量下降快，这是由于其通透性好，水分易向外转移。5 mm厚的切片在最初干基含水量下降较快，可能是因为在干燥的初期含有大量的自由水的存在，蒸发速度快。在干燥后期均有减缓趋势，这是由于金桔片表面结构发生了变化，自由水含量减少，水分蒸发阻力变大，因此干基含水量下降缓慢。切片厚度2 mm时，所需干燥时间最短，需要约140 min。

图1 不同切片厚度在热风干燥过程中干基含水量的变化

不同的切片厚度对金桔片干燥速率的影响如图2所示。随着干燥时间延长，干基含水量逐渐降低，干燥速率也随之降低。在干燥初期，5 mm厚的干燥速率远高于其他切片厚度的干燥速率，干基含水量3 g/g后干燥速率迅速下降，自由水含量减少。切片厚度是影响金桔片干燥速率的重要因素。

图2 不同切片厚度在热风干燥过程中干燥速率的变化

2.2 复水率

复水率是衡量干制品恢复到新鲜品质的重要指标[14]。从图3可以看出，干燥后的金桔片初期的复水速度很快，不同处理组的复水比变化趋势是一致的，都是随着浸泡时间延长，复水比初期变化较快，之后趋于平缓。厚度越薄的金桔片，初期复水速率越快，2 mm金桔片在4 min时就达到约70%的复水率，而5 mm厚的金桔片在4 min时只达到约35%的复水率，因此切片厚度越小，最初复水速度越快，切片厚度越大，复水速度越慢。这是由于切片越薄，比面积越大，复水过程中切片表面与水接触更充分，吸水效率就越高[15]。

不同切片厚度的金桔片浸泡12 h后的复水比见图4。干制金桔片在35 ℃水中复水比比较。从图3可以很明显地看出，浸泡12 h后，切片厚度3 mm的金桔片的复水率明显高于其他，之后从大到小依次是2，4和5 mm厚度。这是由于2 mm厚的金桔片在热风干燥下组织结构不易保持原先完整的结构，导致恢复能力有所下降[16]。因此，综合复水速度和最终的复水效果来看，切片厚度3 mm能取得较高复水速度和复水比。

图3 切片厚度对金桔片复水比的影响

图4 不同切片厚度浸泡12 h后比较

2.3 切片厚度对金桔VC含量的影响

新鲜金桔的VC含量比大部分水果的VC含量要高，可达53.6 mg/100 g（鲜质量）[17]。由图5可知，在70 ℃条件下，4 mm厚的金桔片的VC含量达到127 mg/100 g（干质量），2和3 mm的VC含量相差不大，含量最少的是5 mm厚的金桔片VC含量，为103 mm/100 g（干质量）。

图5 不同切片厚度对VC含量的影响

2.4 切片厚度对金桔总黄酮和总酚含量的影响

总黄酮和总酚是抗氧化物质，与抗氧化活性密切相关[18]。在70 ℃条件下，切片厚度对金桔片总黄酮和总酚含量的影响见图6。金桔片总黄酮含量没有明显变化，4 mm厚切片总黄酮含量为0.35 g/100 g，其他处理组最低也有0.35 g/100 g，因此黄酮含量与切片厚度没有很显著的关系；所测得的总酚含量随厚度的增加而有所下降，2 mm厚切片所保留的总酚含量最高，为0.85 g/100 g。金桔中总酚含量要显著高于总黄酮含量，与总黄酮含量变化不同，切片厚度会引起总酚含量下降。

图6 不同切片厚度对总黄酮和总酚含量的影响

2.5 切片厚度对金桔类胡萝卜素含量的影响

由于胡萝卜素对热敏感，随热风温度升高呈现逐渐降低趋势[19]。不同切片厚度对类胡萝卜素含量的影响如图7所示。在70 ℃条件下热风干燥后，2 mm切片类胡萝卜素含量为115 mg/kg，而所测得的类胡萝卜素含量随厚度增加有所下降。

图7 不同切片厚度对类胡萝卜素含量的影响

3 结论

试验以新鲜的油皮金桔为原料，研究不同切片厚度（2，3，4和5 mm）的金桔片在70 ℃热风干燥的情况下对金桔片的干燥特性及品质的影响。结果表明，热风的切片厚度是影响金桔片干燥的重要因素。切片厚度2 mm时，干燥速率最快，类胡萝卜素相比其他处理组要高；切片厚度3 mm时能具有较高的复水速度、复水比和总酚含量；与其他各处理组相比，切片厚度4 mm厚度的金桔片的VC、总黄酮含量较高。

试验探究热风干燥中切片厚度对金桔片干燥特性和理化品质的影响，结果表明，维持较好的干燥特性和理化品质有其对应的处理方式，可为后续金桔片的加工提供理论基础。