棗干制過程中可溶性糖含量變化的規(guī)律

魏利清萬紅軍許銘強(qiáng)

李瑾瑜1逄煥明1李煥榮1

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.哈密地區(qū)林果業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 哈密 839000）

棗干制過程中可溶性糖含量變化的規(guī)律

魏利清1萬紅軍2許銘強(qiáng)1

李瑾瑜1逄煥明1李煥榮1

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.哈密地區(qū)林果業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 哈密 839000）

針對新疆棗在自然干制過程中品質(zhì)劣變的現(xiàn)象，研究采用自然干制和熱風(fēng)干制兩種方式干制紅棗，棗中果糖、葡萄糖和蔗糖等可溶性糖含量的變化規(guī)律。結(jié)果表明：在干制過程中果糖、葡萄糖與還原糖含量均呈上升趨勢，蔗糖等非還原糖與可溶性總糖含量均呈下降趨勢；各種糖含量發(fā)生顯著變化的時期主要在干制初期，干制工藝對糖含量的變化影響較大；在干制過程中，非還原性糖大量降解，其中高溫和低溫長時干制時降解量大；果糖含量始終高于葡萄糖含量，且干制過程中二者的消耗量幾乎一致。

棗；干制；果糖；葡萄糖；蔗糖

中國擁有全球近99%的棗樹種植面積和產(chǎn)量，并占有全球100%的棗產(chǎn)品國際貿(mào)易市場［1］。目前國內(nèi)外市場上見到的紅棗產(chǎn)品90%以上為干制品，且絕大多數(shù)采用傳統(tǒng)的自然干制或常規(guī)的熱風(fēng)干制方法，干制過程中易造成營養(yǎng)成分尤其是糖類物質(zhì)的變化，從而影響產(chǎn)品的品質(zhì)［2－4］。紅棗的含糖量高，其含量是柑橘的2～3倍，梨、蘋果的2倍左右，桃的3～4倍［5］。紅棗中的糖分除了果糖和葡萄糖外，還有一定量的低聚糖和多糖。有學(xué)者［6－8］曾就干制過程中總糖和還原糖的變化做了研究，而對干制過程中各種具體糖分含量變化的研究未見報道。本試驗(yàn)以新疆哈密大棗為原料，分別采用傳統(tǒng)的自然干制和熱風(fēng)干制兩種方法干制紅棗，對不同干制過程中果糖、葡萄糖、蔗糖、總糖及還原糖的變化規(guī)律進(jìn)行研究，為紅棗干制品質(zhì)控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

鮮紅棗：產(chǎn)自新疆哈密；

95%乙醇、硫酸銅、次甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、亞鐵氫化鉀、鹽酸等均為分析純；

果糖、葡萄糖、蔗糖、乙腈等：均為色譜純；

試驗(yàn)用水：重蒸水。

1.2 儀器與設(shè)備

高效液相色譜儀：LC，日本島津公司；

恒溫水浴鍋：HWS26型，上海一恒科技有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG－9070A型，上海一恒科技有限公司；

超聲波清洗器：DL－120型，浙江省象山縣石浦海天電子儀器廠；

真空干燥箱：DZF－6090型，上海一恒科技有限公司；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：N－1001型，上海愛朗儀器有限公司；

循環(huán)水式多用真空泵：SHB－Ⅲ型，鄭州長城科工貿(mào)有限公司；

粉碎機(jī)：FW－100型，北京市永光明醫(yī)療儀器廠。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

1.3.1 自然曬制 將新鮮紅棗隨機(jī)分成若干份，稱重，平攤于涼席上，置于陽光下晾曬，當(dāng)水分含量在15%～20% 時干制結(jié)束，期間每隔3d取樣一次，測定果糖、葡萄糖、蔗糖、可溶性總糖、還原糖的含量。

1.3.2 自然陰制 將新鮮紅棗隨機(jī)分成若干份，稱重，平攤于涼席上，置于陰涼通風(fēng)處晾曬，當(dāng)水分含量在15%～20%時干制結(jié)束，期間每隔3d取樣一次，測定項(xiàng)目同1.3.1。

1.3.3 熱風(fēng)干制 將新鮮紅棗置于烘盤上，采用電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱分別在45，55，65℃下干制，當(dāng)水分含量在15%～20%時干制結(jié)束，期間每隔8h取樣一次，測定項(xiàng)目同1.3.1。

1.4 分析方法

1.4.1 可溶性總糖和還原糖的測定 婓林試劑直接滴定法［9，10］。

1.4.2 果糖、葡萄糖、蔗糖的測定 HPLC法［11，12］。

（1）樣品處理：樣品去核切碎，于50℃真空干燥箱中烘干，冷卻后用高速萬能粉碎機(jī)粉碎，用塑封袋包裝后置干燥器中備用。

（2）樣品液的制備：稱取1.00g棗粉，分別用100，50，50mL的95%乙醇溶液于50℃水浴中提取3次，合并3次濾液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于50℃下濃縮濾液，濃縮液用重蒸水定容至50mL，抽取10mL用0.45μm濾膜過濾，濾液用于HPLC測定。

（3）色譜條件：Luna NH2色譜柱 （250×4.60mm 5micron）；流動相為乙腈∶水＝80∶20（超聲波脫氣，經(jīng)0.45μm 濾膜過濾）；流速1.00mL/min，進(jìn)樣量20μL，柱溫40℃。

1.4.3 除蔗糖外的非還原糖含量的計算 見式（1）。

式中：

X——除蔗糖外的非還原糖含量，g/100g；

X1——可溶性總糖，g/100g；

X2——還原糖，g/100g；

X3——蔗糖，g/100g。

試驗(yàn)結(jié)果中各種糖含量均以干基計。

2 結(jié)果與分析

2.1 干制過程中果糖、葡萄糖及蔗糖含量的變化規(guī)律

由圖1可知，在整個干制過程中，果糖含量總體呈上升趨勢，且干制初期變化顯著。其中，熱風(fēng)干制條件下，65℃與55℃干制棗在前8h果糖含量明顯上升，45℃干制棗在前16h；自然干制條件下，陰制棗與曬制棗果糖含量分別在前6d和前9d明顯上升。干制結(jié)束時，不同干制工藝果糖上升幅度從大到小的順序依次為65℃＞55℃＞自然陰制＞自然曬制＞45℃，與干制前相比，上升幅度依次為72.9%，69.3%，65.1%，52.3%，51.3%。

圖1 干制過程中果糖含量的變化Figure 1 Change of fructose content during the drying process

由圖2可知，在整個干制過程中，葡萄糖含量的變化趨勢與果糖含量的變化趨勢一致，在干制初期果糖含量顯著升高，中后期變化不大。

由圖3可知，在整個干制過程中，蔗糖含量總體呈下降趨勢，與果糖和葡萄糖含量的變化趨勢相反，在果糖與葡萄糖含量明顯上升期，蔗糖含量急劇下降。其中，65℃與55℃干制時前8h蔗糖含量幾乎降至最低值，分別為1.09，3.98g/100g；而自然陰制棗在前6d降至較低值7.05g/100g，自然曬制棗在前9d降至較低值7.77g/100g。分析認(rèn)為，蔗糖的水解可能同時有2個因素即熱和酶的作用，其中熱水解的速度大于酶水解的速度，且酶在較低的溫度條件下活性較強(qiáng)。45℃干制棗蔗糖降低速度較慢可能是由于此溫度下熱水解、酶水解速度均較慢的緣故，因而在整個干制過程中蔗糖含量始終處于最高水平，具體是由哪個因素占主導(dǎo)地位有待進(jìn)一步研究探討。

綜合圖1～3分析可知，在干制過程中，果糖與葡萄糖的同步增加趨勢與蔗糖的降解趨勢相一致，蔗糖與果糖和葡萄糖含量之間存在此消彼長的關(guān)系。不同干制工藝條件下，果糖、葡萄糖和蔗糖含量經(jīng)干制初期顯著變化后，均出現(xiàn)一相反的變化趨勢，之后又與原趨勢一致，在中后期基本維持在一定范圍內(nèi)，如55℃干制棗在24h時，蔗糖由開始的30.96g/100g降解至3.13g/100g之后有一個較大幅度的增加，而果糖、葡萄糖的變化趨勢與之相反。分析認(rèn)為，干制初期，紅棗本身富含的可溶性糖受熱和酶的雙重影響發(fā)生顯著變化，當(dāng)干制到一定程度后，其中的大分子不溶性碳水化合物才開始降解，以維持果糖和葡萄糖的平衡，具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

圖2 干制過程中葡萄糖含量的變化Figure 2 Change of glucose content during the drying process

圖3 干制過程中蔗糖含量的變化Figure 3 Change of sucrose content during the drying process

同時由試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，整個干制過程中，果糖的含量始終大于葡萄糖的含量并保持較穩(wěn)定的差值；果糖、葡萄糖和蔗糖的總和也基本不變，說明紅棗干制過程中果糖和葡萄糖的消耗幾乎是一致的，蔗糖大量水解生成果糖和葡萄糖，既補(bǔ)充了這兩種糖的消耗，也促進(jìn)了果糖和葡萄糖含量的顯著升高。荔枝干加工過程中，也發(fā)現(xiàn)蔗糖含量顯著降低，果糖和葡萄糖消耗較少，總糖含量沒有明顯變化［13］。

2.2 干制過程中還原糖、除蔗糖外的非還原糖及可溶性總糖含量的變化規(guī)律

由圖4可知，在整個干制過程中，還原糖含量的變化趨勢與果糖和葡萄糖含量的變化趨勢一致。干制初期（自然干制前3d，65℃和55℃前8h，45℃前16h）還原糖含量快速升高，上升幅度從大到小依次為65℃＞55℃＞自然陰制＞自然曬制＞45℃。干制結(jié)束時，65℃、自然陰制、55℃、自然曬制、45℃各工藝干制棗還原糖含量分別為69.2，67.4，64.9，61.8，58.4g/100g，分別比果糖和葡萄糖總含量高出8.1，8.7，6.0，8.7，4.9g/100g。

圖4 干制過程中還原糖含量的變化Figure 4 Change of reducing sugar content during the drying process

由圖5可知，在整個干制過程中，除蔗糖外的其他非還原糖含量總體呈下降趨勢，且干制初期（自然干制前6d，熱風(fēng)干制前8h）明顯下降，其中55℃與65℃干制棗下降較快，由開始的11.3g/100g分別下降到0.9，1.7g/100g，所剩無幾；45℃干制與自然曬制棗次之，分別降至3.9g/100g和5.4g/100g；自然陰制棗下降最慢，由開始的11.3g/100g下降至7.6g/100g。至干制結(jié)束時，自然陰制、55℃、65℃條件下均降為零，45℃、自然曬制條件下保持較高含量，這與上述蔗糖的變化有相似之處，由此分析認(rèn)為非還原糖的變化同樣與溫度及酶活性有關(guān)。

同時結(jié)合圖3可知，干制結(jié)束時，自然陰制、65℃和55℃ 干制棗中的非還原糖僅剩蔗糖，而自然曬制和45℃干制棗除蔗糖外尚有少量的其他非還原性糖，原因還有待進(jìn)一步研究。

圖5 干制過程中非還原糖（蔗糖除外）含量的變化Figure 5 Change of non－reducing sugar（except sucrose）content during the drying process

由圖6可知，在整個干制過程中，可溶性總糖含量總體呈下降趨勢，干制初期快速下降，下降幅度從大到小依次為55℃＞45℃＞自然曬制＞65℃＞自然陰制，當(dāng)下降到最低點(diǎn)后均有不同程度的回升?？扇苄钥偺堑臏p少分析認(rèn)為是干制過程中單糖的代謝消耗及還原糖的褐變反應(yīng)消耗所致。

圖6 干制過程中可溶性總糖含量的變化Figure 6 Change of soluble total sugar content during the drying process

3 結(jié)論

（1）在整個干制過程中，果糖、葡萄糖及還原糖含量變化趨勢相一致，均呈上升趨勢，而蔗糖等非還原糖及可溶性總糖含量呈下降趨勢，蔗糖含量與果糖和葡萄糖含量之間存在此消彼長的關(guān)系。干制初期，蔗糖及其他非還原糖含量均大幅降低，果糖、葡萄糖等還原糖含量顯著增加，表明紅棗富含的非還原性糖可降解生成葡萄糖和果糖等還原糖，在補(bǔ)充干制過程中果糖和葡萄糖等還原性糖的消耗的同時，還導(dǎo)致還原糖含量明顯升高。

（2）干制工藝對各類糖含量的變化影響較大。熱風(fēng)干制條件下，干制溫度越高，蔗糖等非還原糖降解越快，果糖、葡萄糖及還原糖含量上升亦越快；自然干制條件下，陰制棗蔗糖等非還原糖含量下降較快，果糖、葡萄糖及還原糖含量上升亦較快。

（3）整個干制過程中，果糖的含量始終大于葡萄糖的含量并保持較穩(wěn)定的差值，果糖和葡萄糖的消耗幾乎是一致的。

1 劉孟軍.中國紅棗產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展建議［J］.果農(nóng)之友，2008（3）：3～4，26.

2 張寶善，陳錦屏，李慧蕓.熱風(fēng)干制對紅棗非酶褐變的影響［J］.食品科學(xué)，2006，27（10）：139～142.

3 畢金峰，于靜靜，王沛等.高新技術(shù)在棗加工中的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.食品與機(jī)械，2010，26（1）：164～167.

4 姚昕，涂勇.不同熱處理方式對青棗貯藏保鮮效果的影響研究［J］.食品與機(jī)械，2007，23（3）：109～111.

5 甘霖，謝永紅，吳正琴，等.“嘉平大棗”果實(shí)發(fā)育過程中糖、酸及維生素C含量的變化［J］.園藝學(xué)報，2000，27（5）：317～320.

6 李煥榮，徐曉偉，許淼.干制方式對紅棗部分營養(yǎng)成分和香氣成分的影響［J］.食品科學(xué)，2008，29（10）：330～333.

7 張寶善，陳錦屏，李強(qiáng).干制方式對紅棗VC、還原糖和總酸變化的影響［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，32（11）：117～121.

8 李慧蕓.紅棗干制過程中非酶褐變的研究［J］.陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（2）：82～85.

9 中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.7——2008食品中還原糖的測定［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

10 中華人民共和國農(nóng)牧漁業(yè)部.GB/T 6194——86水果蔬菜中可溶性糖的測定［S］.北京：國家標(biāo)準(zhǔn)局，1986.

11 趙仁邦，劉孟軍，葛薇，等.高效液相色譜法測定棗中的糖類物質(zhì)［J］.食品科學(xué)，2004，25（8）：138～142.

12 彭艷芳，劉孟軍，趙仁邦，等.棗果實(shí)發(fā)育過程中游離單糖含量動態(tài)研究［J］.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，31（2）：48～51.

13 蔡長河，郭際，曾慶孝.荔枝干加工過程果肉糖分的變化與褐變［J］.食品科學(xué)，2006，27（9）：87～90.

Study on regularities of soluble sugar change in process of drying Chinese jujube

WEI Li－qing1WANHong－jun2XUMing－qiang1

LI Jin－yu1PANG Huan－ming1LI Huan－rong1

（1.College of Food Science and Medicine，Xinjiang Agricultural University，Urumqi，Xinjiang830052，China；2.Technology Generalization Center of Hami Area Fruit Industry，Hami，Xinjiang839000，China）

In view of the quality deterioration phenomenon of Xinjiang jujubes during natural drying process，studied the regularities of soluble sugar change including fructose，glucose and sucrose during different drying process，to provide references for improving technology and the quality of jujubes.In this experiment the fresh jujubes were taken as raw materials and dried in the ways of natural drying and hot air drying.The results showed that the contents of fructose，glucose and reducing sugar increased，while the contents of sucrose，other non－reducing sugar and total sugar decreased.The significant changes of each sugar mainly occurred at the early stage of drying process.There are great effects of different drying methods on the changes of soluble sugar of jujube.In the whole drying process，nonreducing sugar decreased greatly，especially at the high temperature or lower temperature and longer time.The contents of fructose are higher than the contents of glucose，and the degree of glucose and fructose is almost equal.

Chinese jujube；drying；fructose；glucose；sucrose

10.3969 /j.issn.1003－5788.2011.06.016

國家“十二五”科技支撐計劃（編號：2011BAD27B02）；新疆維吾爾自治區(qū)重大科技專項(xiàng)（編號：201130102－4）

魏利清（1982－），女，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀碩士研究生。E－mail：wlq＿012＠163.com

李煥榮

2011－06－20