不同干燥方式對楊梅果干營養品質及抗氧化性影響

李麗，何雪梅，李昌寶，孫健，*，零東寧，盛金鳳，饒川艷，肖占仕，李杰民，鄭鳳錦，劉國明，唐雅園

（1.廣西農業科學院農產品加工研究所，廣西南寧530007；2．廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室培育基地，廣西南寧530007）

不同干燥方式對楊梅果干營養品質及抗氧化性影響

李麗1，2，何雪梅1，2，李昌寶1，2，孫健1，2，*，零東寧1，盛金鳳1，饒川艷1，肖占仕1，李杰民1，鄭鳳錦1，劉國明1，唐雅園1

（1.廣西農業科學院農產品加工研究所，廣西南寧530007；2．廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室培育基地，廣西南寧530007）

探討新鮮楊梅果實在不同干燥過程中的特性，分析不同工藝條件對楊梅的營養物質、色澤、產品品質及抗氧化性的影響。結果表明，與鼓風干燥方式相比，采用熱泵方式楊梅的干燥時間為16.5 h，比鼓風干燥縮短2.5 h，干燥速率較高，時間較短，并且熱泵干燥后楊梅果實中總糖含量及多酚、花色苷、VC等營養成分含量較高。而采用不同干燥方式的楊梅干總酸含量無顯著差異，鼓風干燥后楊梅的色澤變化較熱泵干燥明顯，復水比低于熱泵干燥。測定楊梅干對羥基自由基（·OH）及1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH·）的清除作用來檢驗其抗氧化能力，結果表明采用熱泵干燥的楊梅干抗氧化能力顯著高于鼓風干燥。綜合比較，不同干燥方式對楊梅營養與品質特性的影響差異較大，熱泵干燥楊梅營養成分與抗氧化活性損失較小。

楊梅；熱泵干燥；營養成分；復水比；抗氧化

楊梅（Myrica rubra Sied.et Zucc.）是雙子葉植物綱楊梅科楊梅屬喬木，我國南方特有水果之一，主要在浙江、福建及廣東等地廣泛種植[1]，廣西也在發展種植。楊梅成熟后果實色澤鮮艷、風味獨特、營養豐富，深受消費者的喜愛[2]。楊梅果實中富含多種有機酸、VC、多酚等營養成分，具有消食、除濕、解暑、生津止咳、助消化、御寒、止瀉、利尿、防治霍亂等功能，具有“果中瑪瑙”之譽[3]。但由于楊梅的上市期較短且正值南方初夏時節，高溫多雨的天氣給楊梅鮮果的貯藏與運輸帶來了極大的不便。目前，我國楊梅加工品種比較單一，主要有果酒、飲料和果醋等[4-6]，對加工技術和設備要求較高。新鮮楊梅經干燥后可短期貯藏也可制作果脯等產品，加工技術簡便易行，但傳統的曬干方式容易受到環境和天氣影響而生蟲或霉變，產品品質難以保證[7]，因此對楊梅鮮果干燥技術的研究十分必要。曹雪丹等[8]研究了新鮮楊梅果實在不同溫度熱風下的干燥特性，通過建立數學模型，預測不同熱風干燥過程楊梅的水分變化規律。熱泵干燥是以含水量低而溫度不高的空氣作為載體對物料進行干燥，通過壓縮制冷技術得到相對濕度30%左右的干燥氣流對物料進行干燥，具有高效節能、干燥品質高的特性[9]。近年來，國內外學者對谷物、水果和蔬菜等農產品的熱泵干燥技術進行了大量的研究，但缺乏楊梅熱泵干燥的相關研究。本文利用自行研制已獲國家專利授權的熱泵干燥設備開展試驗，探討傳統熱風干燥與熱泵干燥楊梅果實的干燥特性及對干燥品質的影響，以期為新型高品質楊梅干制品的開發提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

“東魁”品種楊梅于2015年5月采自廣西南寧武鳴縣。成熟度8成～9成，采摘后于泡沫箱4℃冷藏，2 h內運輸至廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室培育基地。將楊梅去除霉爛及病蟲害果，挑選大小均勻、顏色均一、成熟度一致的果實用于試驗。

1.2 儀器

熱泵干燥設備：自主研發（專利號：ZL 201320617683.6），溫度范圍7℃～80℃，濕度調節范圍：15%～100%，脫水量：14 kg/h，烘房容積：10 m3；202型恒溫干燥箱：北京永光明醫療儀器廠；BS223S型電子天平：北京賽多利有限公司；DF-20型中藥粉碎機：吉首市中誠制藥機械廠；HP200精密色差儀：上海漢譜光電科學有限公司；UV1800紫外-可見分光光度計：日本島津公司；101-2AB型電熱鼓風干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 指標測定

1.3.1 干燥試驗

熱泵干燥：熱泵干燥機進行干燥，設置溫度為60℃，風速1 m/s。鼓風干燥：電熱干燥箱干燥，熱風溫度80℃。將楊梅平鋪于托盤上，均勻放置，放入干燥室內，每隔1 h進行稱重，并計算干基含水率，楊梅含水量低于5%為干燥終點。楊梅的干基含水率計算公式為：

式中：Wt為t時刻的干基含水率，%；Mt為干燥至t時刻楊梅的質量，g；Mg為楊梅干重，g。試驗結果為3次平行測定的平均值。

1.3.2 干燥速率

式中：DR為干燥速率，%/h；W為干基含水率，%；dt為失去水分所需的時間，h。

1.3.3 營養指標

楊梅中總酸度測定參照國標GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》中的酸度計法[10]，以0.05 mol/L NaOH標準溶液進行滴定，以檸檬酸計；總糖含量的測定采用菲林試劑法[11]；VC含量的測定參照曹建康等[12]方法中2，4-二硝基苯肼法測定，單位為mg/100 g；多酚含量采用福林-酚法測定[13]；花色苷含量的測定采用差異pH值法[2]。

1.3.4 色澤

用手持色差儀測定楊梅果肉的L*、a*和b*值。L*值表示亮度，值越大，亮度越大；a*值表示紅色（+a*）和綠色（-a*）的程度；b*值表示黃色（+b*）和藍色（-b*）的程度[14]。

1.3.5 復水比

稱取5組楊梅干樣品，每組10 g，置于25℃恒溫水浴鍋中分別浸泡 5、10、15、20、25、30 min，用濾紙吸干樣品至表面基本無水，取出稱質量，每樣重復3次。復水比由式（3）計算。

式中：m1為原干樣質量，g；m2為復水后質量，g。

1.3.6 抗氧化性

稱取不同干燥方法所得的楊梅果干10 g，加入200 mL80%乙醇，混合均勻，50℃水浴超聲波提取1 h，過濾，濾渣采用同樣的方法提取1 h，混合兩次提取所得的濾液，將濾液50℃下蒸發濃縮，取濃縮液離心，取上清液定容至100 mL，即得到100 mg/mL的樣品液，放置4℃冰箱待用[15]。

DPPH自由基清除率的測定：吸取不同質量濃度試樣于離心管中，用蒸餾水補足至2 mL，再加入2 mL DPPH溶液（6.5×10-5mol/L），搖勻置暗處反應30 min后，取上清液在517 nm處測其吸光度值Ai；另吸取上述試樣于離心管中，加入2 mL無水乙醇，搖勻置暗處反應30 min，在517 nm處測其吸光度值Aj；以2 mL 6.5×10-5mol/L DPPH與2 mL無水乙醇反應作為參比，其吸光度值記為A0。測定3次取平均值計算清除率。

DPPH·清除率/%=[1-（Ai-Aj）/A0]×100

羥基自由基（·OH）清除率的測定：吸取不同質量濃度試樣于離心管中，用蒸餾水補足至2 mL，依次在離心管中加入2 mL FeSO4溶液（6 mmol/L）、2 mL H2O2溶液（6 mmol/L）搖勻，靜置10 min后再加入2 mL水楊酸溶液（6 mmol/L），混合搖勻，靜置30 min后于510 nm處測不同體積試樣的吸光度值Ai。用蒸餾水替代水楊酸測得吸光度值Aj。空白試驗用蒸餾水替代不同體積試樣，測得吸光度值為A0。測定3次取平均值計算清除率。

1.4 統計分析

試驗結果以平均值±標準差形式給出。所有數據經SAS8.0進行多重比較分析，置信水平為95%。

2 結果與分析

2.1 干燥曲線比較

不同干燥方式下楊梅干燥曲線見圖1，不同干燥方式下楊梅干燥速率隨干基含水率的變化見圖2。

圖1 不同干燥方式下楊梅干燥曲線Fig.1 Drying curves of bayberry dried by the heat pump at different drying methods

圖2 不同干燥方式下楊梅干燥速率隨干基含水率的變化Fig.2 Changes in the drying rate of bayberry dried by different drying methods

由圖1可以看出，楊梅的干燥曲線光滑，呈逐漸下降趨勢，說明楊梅干燥過程是連續進行，樣品水分逐漸減少。與鼓風干燥相比，采用熱泵干燥所需的時間較短（16.5 h），比鼓風干燥縮短2.5 h。由圖2可知，楊梅的干燥速率的曲線分升速和降速2個階段，恒速段不明顯。在干燥起始6 h內，采用鼓風干燥水分迅速散失，速度較快，之后楊梅干基含水率的變化減緩。這是因為隨著干燥過程的進行，大量的自由水已快速蒸發出去，剩余部分結合水較難蒸發出去，且隨著干燥進行，物料表面逐漸形成一層干硬膜，阻礙了樣品內部水分的蒸出。

2.2 楊梅干活性成分比較

不同干燥方式對楊梅果實糖、酸、多酚、VC、花色苷含量的影響見表1。

表1 不同干燥方式對楊梅營養成分的影響Table 1 Effects of various drying methods on nutrition composition of bayberry fruits

由表1可知，干燥熱泵干燥楊梅干對DPPH·和·OH的清除效果明顯高于鼓風干燥，采用熱泵干燥的楊梅干抗氧化能力高于鼓風干燥。綜合考慮，熱泵為楊梅干燥加工的最佳方式。

方式對楊梅果實總糖、多酚、花色苷及VC含量具有顯著影響，采用熱泵干燥的楊梅果實總糖、多酚、花色苷、VC營養成分含量顯著高于（p<0.05）鼓風干燥，而不同干燥方式下楊梅果實總酸含量無顯著差異（p>0.05）。在干燥過程中，干燥溫度的上升明顯縮短了整個干燥過程，但較高的溫度會破壞果實的某些營養成分。熱泵干燥在密閉的干燥環境中進行，而鼓風干燥的干燥室內不斷有氧氣補充，使熱處理與充足的氧氣的同時作用，在一定程度上促進了美拉德反應，從而使營養成分降解。

2.3 色澤比較

L*值表示樣品的亮度，L*=0為黑色，L*=100為白色，L*值越大表明樣品表面越亮，不同干燥方式對楊梅色澤的影響見表2。

表2 不同干燥方式對楊梅色澤的影響Table 2 Effects of various drying methods on color of bayberry fruits

2.4 復水性比較

不同干燥方式對楊梅干復水性的影響見圖3。

圖3 不同干燥方式對楊梅干復水性的影響Fig.3 Effects of various drying methods on rehydration behavior of bayberry fruits

從圖3可見，隨著時間的延長，楊梅干的復水比不斷增加，25 min后復水比基本不變，鼓風干燥楊梅干的復水性明顯低于熱泵干燥。由于植物物料是由細胞及細胞外空間組成的有機體，干燥過程中不可逆轉的細胞破壞導致細胞的嚴重收縮和相關組織結構的塌陷，降低其親水性能，因而只具備有限的復水能力[16]。相比熱泵干燥，鼓風干燥烘干時間長，對楊梅的果肉細胞和組織結構的破壞程度較大，因而復水比較低。

2.5 楊梅干抗氧化性比較

2.5.1 楊梅干對DPPH自由基的清除效果

DPPH是一種穩定的自由基，其孤對電子在517nm附近呈現淺深紫色強吸收。當自由基清除劑存在時，孤對電子被配對，吸收消失或減弱，通過測定吸收減弱的程度可評價該自由基清除劑的活性。試驗測定了不同干燥方式楊梅干對DPPH自由基的清除效果，結果見圖4。

圖4 楊梅干對DPPH自由基的清除效果Fig.4 Ability of dried bayberry fruits for eliminating DPPH radical

兩種干燥方式得到的楊梅干均具有清除DPPH自由基能力，并且隨著試樣濃度的增加，清除率隨之增強，熱泵干燥楊梅干對DPPH自由基的清除作用顯著大于（p<0.05）鼓風干燥，當試樣濃度為35 mg/mL時，熱泵干燥楊梅干DPPH自由基清除率是鼓風干燥的1.34倍。

2.5.2 楊梅干對·OH的清除效果

羥基自由基（·OH）是毒性最大、最活潑的自由基，可通過電子轉移、加成及脫氫作用于生物大分子物質，反應非常迅速，能造成糖類、蛋白質、核酸和脂類等物質的損傷，并且引發組織細胞病變及導致各種疾病發生和加速機體衰老。楊梅干對·OH的清除效果見圖5。

兩種干燥方式得到的楊梅干均對·OH具有很好的清除作用，隨著濃度的增加，清除作用逐步增強。熱泵干燥楊梅干對·OH的清除效果顯著高于（p<0.05）鼓風干燥，當試樣濃度為30 mg/mL時，熱泵干燥的楊梅干·OH清除率為79.23%，是鼓風干燥的1.48倍。綜上，采用鼓風干燥過程中楊梅中多酚、花色苷、VC、多糖等抗氧化成分降解程度高于熱泵干燥，因此，熱泵干燥的楊梅干抗氧化能力高于鼓風干燥。

圖5 楊梅干對·OH的清除效果Fig.5 Ability of dried bayberry fruits for eliminating hydroxyl radical

3 結論

本文探討了新鮮楊梅果實在不同干燥過程中的特性，分析了不同工藝條件對楊梅的營養物質、色澤及產品品質的影響。結果表明：與鼓風干燥方式相比，采用熱泵干燥方式干燥時間為16.5 h，干燥速率較高、時間較短，并且果實中總糖及多酚、花色苷、VC等營養成分含量保留的較好，而不同干燥方式下楊梅果實總酸含量無顯著差異。鼓風干燥后楊梅的色澤變化較熱泵干燥明顯，復水比低于熱泵干燥。熱泵干燥楊梅干對DPPH和OH自由基的清除效果明顯高于鼓風干燥，采用熱泵干燥的楊梅干抗氧化能力高于鼓風干燥。綜合考慮，熱泵為楊梅干燥加工的最佳方式。

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Effects of Different Drying Methods on Quality and Antioxidant Activity of Dried Bayberries

LI Li1，2，HE Xue-mei1，2，LI Chang-bao1，2，SUN Jian1，2，*，LING Dong-ning1，SHENG Jin-feng1，RAO Chuan-yan1，XIAO Zhan-shi1，LI Jie-min1，ZHENG Feng-jin1，LIU Guo-ming1，TANG Ya-yuan1
（1.Agro-food Science and Technology Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，Guangxi，China；2.Guangxi Key Laboratory of Fruits and Vegetables Storage-processing Technology，Nanning 530007，Guangxi，China）

The characteristics of bayberry fruit in different drying processes were discussed in this paper.The effects of different process conditions on nutrient，color and product quality of bayberry were analyzed.The results showed that fruit drying time by heat pump drying method （16.5 h）was shorter 2.5 h than blast drying method.Compared with blast drying method，heat pump drying method had higher drying rate.The contents of total sugar，polyphenols，anthcyanins and VC in bayberry fruit were higher by heat pump drying.However，there was no significant difference on total acid content in bayberry fruit under different drying methods.Blast drying fruit exhibited more significant color changethan heat pump drying fruit，and blast drying fruit had lower rehydration ratio than heat pump drying fruit.Scavenging abilities of DPPH radical and hydroxyl radical（·OH）were measured to determine antioxidant activity of dried bayberries.The results showed that heat pump drying fruit presented higher antioxidant activity than blast drying fruit.The results indicated that there were significant differences in nutrition and physical properties of bayberry among different drying methods.The best nutrition and antioxidant activity were found in bayberry dried by heat pump drying method.

bayberries；heat pump drying method；nutrients；rehydration ratio；antioxidant activity

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.23.001

國家公益性行業（農業）科研專項（201303073）；國家自然科學基金項目（31160407、31560467、31660589）；八桂學者工程專項經費（[2016]21）；2014年國家中組部"萬人計劃"青年拔尖人才項目（組廳字 [2015]48號）；廣西自然科學基金項目（2014GXNSFAA118110、2014GXNSFDA118013、2015GXNSFBA139102）；廣西農業重點科技計劃項目（201527）；廣西科學研究與技術開發計劃項目（桂科合15104001-23、桂科合1347004-18、桂科AD16380015）；2015年留學人員科技活動項目擇優資助項目（人社廳函[2015]192號）；南寧市科學研究與技術開發計劃（20142305）；廣西農業科學院基本科研業務費項目（桂農科2015YT86、桂農科2015JM14、桂農科2014YQ05、桂農科2014JQ04、桂農科2015JZ75、農成轉 2016018、2017NZ13）

李麗（1983—），女（漢），副研究員，碩士研究生，研究方向：果蔬精深加工。

*通信作者：孫健（1978—），男，研究員，博士，研究方向：農產品貯藏與加工。

2017-04-11