不同脱水方式对白萝卜品质的影响

方红美, 胡 跃, 王 艳, 周存六

(合肥工业大学 食品与生物工程学院,安徽 合肥 230601)

白萝卜为十字花科萝卜属植物,距今已有上千年的种植历史。因含有蛋白质、糖、无机盐以及大量的维生素等营养物质,具有消食、化痰、清热解毒和防癌抗癌的功效,白萝卜成为大众喜爱的蔬菜,也是一味重要的中药材[1]。白萝卜略带辛味,生食熟食均可。将白萝卜制成的泡菜具有脆嫩、微咸、酸等独特口感,受到广大消费者的喜爱[2-3]。

脱水是泡菜加工的重要工序,对最终产品品质产生重要影响。白萝卜经脱水后,有利于腌渍过程中食盐在其组织内的渗透、扩散与均匀分布[4]。如果不经历脱水、直接进行腌渍,白萝卜细胞中的水分析出,对其品质产生严重损害[5]。不同脱水方式对白萝卜的品质有不同的影响。过高的脱水温度或过快的脱水速度将导致白萝卜内的蛋白质、维生素C等营养物质的破坏,口感变差[6-8]。因此,选择一种合适的脱水方式有利于降低白萝卜营养物质的损失和保持产品的原有风味。

本实验以白萝卜为原料,采用自然日晒干燥、真空冷冻干燥、热风干燥、微波干燥和红外干燥等5种比较常用的果蔬脱水方式进行脱水,分析并比较脱水后白萝卜中维生素C的质量、复水比、感官品质及食用品质,为白萝卜泡菜的加工提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

新鲜白萝卜购于合肥家乐福超市,形状均匀、大小一致(约400 g)。

1.1.2 仪器与设备

WTC10002型电子天平(杭州万特衡仪器有限公司);DHG-9240A型鼓风干燥箱(常州金坛良友仪器有限公司);FD-1A-50型冷冻干燥机(上海汗顿思仪器有限公司);EM-128BX型微波炉(合肥荣事达三洋电器股份有限公司);YHG-300-S型远红外快速恒温干燥箱(上海百典仪器设备有限公司);HH-S型恒温水浴锅(江苏金坛市金城国胜实验仪器厂)。

1.2 实验方案

采用自然日晒干燥、真空冷冻干燥、热风干燥、微波干燥和红外干燥等5种比较常用的干燥方式对白萝卜进行脱水,测定脱水前后白萝卜中维生素C的质量、脱水后白萝卜的复水比、感官品质(色泽和变形程度)和食用品质(香气和咀嚼质地)4个指标,确定白萝卜最佳脱水方式。

1.2.1 工艺流程

(1) 原料挑选。购买同一批长度、直径大致相同,没有虫蛀、霉变的新鲜白萝卜。

(2) 清洗。清水冲洗2～3次,以除去白萝卜表皮上的泥土、微生物以及残存的化学农药。

(3) 切分。切为6 cm×1 cm×1 cm细条状。

(4) 脱水。取200 g左右细条状白萝卜,用以上5种干燥方式进行脱水,当失重率达到40%时,停止干燥。其中,自然日晒干燥温度为30 ℃左右;真空冷冻干燥温度为-50 ℃,真空度[9]为9 Pa;热风干燥温度为60 ℃,鼓风条件下进行[8];微波干燥功率[10-11]为150 W;红外干燥温度为60 ℃,辐照高度[12]为150 mm。

1.2.2 实验指标测定

(1) 白萝卜复水比的测定参考文献[13]的测定方法,并做一定的改动。称取大约5 g脱水后的白萝卜浸入烧杯中的蒸馏水,在90 ℃的条件下恒温30 min,用滤纸吸取萝卜表面的水分,然后称其质量。注意所取萝卜样品形状、大小等尽可能保持相同。复水比计算公式为R复=m复/m干,其中:R复为复水比;m复为干制品复水后沥干质量;m干为干制品复水前质量。

(2) 白萝卜中维生素C量的测定参照GB 5009.86—2016食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定。

(3) 随机抽取一定数量的脱水白萝卜样品进行感官品质和食用品质评定,其中感官品质包括变形程度和色泽变化,见表1所列,食用品质包括香气和咀嚼质地,见表2所列[8]。

表1 脱水白萝卜感官品质评价

表2 脱水白萝卜食用品质评价

1.2.3 数据分析

每组样品测定3次,所得数据均使用Excel 2010进行处理,结果以(平均值±标准差)的形式表示。使用SPSS Statistics 19软件对不同组样品间的差异性进行Duncan’s range test检验,显著性水平为P<0.05,a、b、c表示不同脱水方式之间存在显著性差异。用 Origin 9.0 软件绘图。

2 结果与分析

2.1 复水比分析

复水指干制品重新吸收水分、恢复原状的过程,可近似视为干燥的逆过程。复水是白萝卜泡菜制作的一个重要过程。复水后的白萝卜,不仅在形状、质地、结构等方面应具有类似脱水干燥前的状态,还应能够充分吸收泡菜母液中的食盐等调味品,使最终产品的口感更佳,与复水比密切相关[14]。不同脱水方式对白萝卜复水比的影响如图1所示。

图1 不同脱水方式对白萝卜复水比的影响

从图1可以看出,经热风干燥、红外干燥、自然晒干、微波干燥和真空冷冻干燥等处理的白萝卜的复水比依次为1.28、1.27、1.21、1.18、1.15。由此可见,热风干燥和红外干燥处理的白萝卜复水比最高,其次是自然晒干、微波干燥和真空冷冻干燥。热风干燥和红外干燥处理的白萝卜具有良好的复水比,可能与白萝卜的细胞和组织结构破坏程度较小、亲水性能较好有关。因此,在所选择的5种脱水方式中,热风干燥和红外干燥是较优的脱水方式,对白萝卜复水能力影响最小。复水比与脱水方式、参数的设定以及萝卜自身的生理状态密切相关。文献[8]研究结果表明白萝卜的复水比与热风干燥的温度有关,温度越高,复水比越低。文献[15]发现中短波红外干燥的胡萝卜粉复水比接近热风干燥的2倍,与本实验结果不同。可能的原因是文献[15]所选用的热风干燥的温度、风速以及脱水率与本实验不同。

2.2 维生素C结果分析

维生素C是人体不可或缺的一种水溶性维生素,广泛存在于水果和蔬菜中。研究表明,维生素C可以促进抗体形成、铁的吸收、叶酸和胆固醇的代谢,同时具有解毒、清除自由基、抗肿瘤等功效[16]。但是,维生素C不稳定,易氧化,对温度和光比较敏感。白萝卜在脱水过程中必然导致组织中维生素C的部分损失。维生素C的损失率与脱水方式有关，因此,选择一种合适的脱水方式、尽可能降低维生素C的损失是十分必要的。不同脱水方式下,白萝卜中维生素C的质量如图2所示。

从图2可以看出,真空冷冻干燥后白萝卜的维生素C质量最高,与新鲜白萝卜接近。与文献[17-19]真空冷冻干燥能更好地保留果蔬中维生素C的研究相似。这是由于真空冷冻干燥是在低温低压条件下进行水分的传递,热敏性的物质不易发生变性、失活而大量损失。热风干燥和红外干燥后的白萝卜中维生素C质量次之。相对于真空冷冻干燥,这2种方式的脱水过程温度较高,白萝卜组织内存在的氧分子和维生素分子趋于活跃,加速了维生素C的部分氧化分解。采用自然晒干和微波干燥脱水的白萝卜维生素C质量最低,这可能分别与光照和高温有关。

2.3 感官品质和食用品质评定

脱水工艺对白萝卜干以及最终白萝卜泡菜的感官品质和食用品质产生重要影响。因此,选择一种颜色变化小、又能保持白萝卜的咀嚼性和独特香气的脱水方式是必要的。不同脱水方式对白萝卜干的感官品质评分的影响见表3所列,评定指标为变形程度和色泽变化程度。结果表明,在5种脱水方式中,微波干燥的综合评分最高,而真空冷冻干燥的综合评分最低。微波干燥对白萝卜的变形程度基本没有影响,热风干燥制得的白萝卜表面轻度皱缩,自然晒干和红外干燥脱水制得的白萝卜变形程度比较大,而真空冷冻干燥后的白萝卜表面疏松多孔,不适合泡菜的加工。经自然晒干、热风干燥和红外干燥的白萝卜略微发黄,这可能与高温度和光照条件加速了4-MTBI的转化并进一步生成黄色素有关[5]。 不同脱水方式对白萝卜干的食用品质评分的影响见表4所列。

表3 不同脱水方式下白萝卜感官评分结果

表4 不同脱水方式下白萝卜食用品质评分结果

从表4可以看出,真空冷冻干燥和热风干燥均能够较好地保持新鲜白萝卜特有的香气,微波干燥对白萝卜香气破坏最严重,这可能与白萝卜异硫氰酸酯和二甲基硫化物以及醇类等风味物质被破坏有关[20]。红外干燥的咀嚼质地最好,而微波干燥后的萝白卜出现了软化的现象,咀嚼质地最差,不适合用于白萝卜泡菜的加工。综合感官品质和食用品质2个评价指标,热风干燥后的白萝卜更适合制作泡菜。

不同脱水方式后白萝卜的形态如图3所示。

图3 不同脱水方式后白萝卜的形态

上述结果表明,经真空冷冻干燥的白萝卜复水比低,表面疏松多孔;经微波干燥的白萝卜软化严重,咀嚼质地较差。因此,真空冷冻干燥和微波干燥等2种方式不适合白萝卜泡菜的加工,可以直接排除。相对于自然晒干,热风干燥后的白萝卜具有更高的复水比、维生素C的量、感官品质和食用品质;相对于红外干燥,热风干燥后白萝卜的感官品质高于红外干燥,且复水比、维生素C的量和食用品质基本相同。综上所述,热风干燥综合效果最好,适合白萝卜泡菜的加工。

3 结 论

综合上述4个指标的分析结果,可以得出在所选择的5种脱水方式中,热风干燥综合效果最好。热风干燥后的白萝卜变形程度和色泽变化较小、维生素C损失较低,同时具有较高的复水比，很好地保留了白萝卜特有的香气和咀嚼质地。此外,热风干燥时间短、能耗低,适合白萝卜泡菜的工业化生产。