不同干燥方式對(duì)楊梅果干營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)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(guó)明，唐雅園

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西南寧530007；2．廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，廣西南寧530007）

不同干燥方式對(duì)楊梅果干營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)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(guó)明1，唐雅園1

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西南寧530007；2．廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，廣西南寧530007）

探討新鮮楊梅果實(shí)在不同干燥過程中的特性，分析不同工藝條件對(duì)楊梅的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、色澤、產(chǎn)品品質(zhì)及抗氧化性的影響。結(jié)果表明，與鼓風(fēng)干燥方式相比，采用熱泵方式楊梅的干燥時(shí)間為16.5 h，比鼓風(fēng)干燥縮短2.5 h，干燥速率較高，時(shí)間較短，并且熱泵干燥后楊梅果實(shí)中總糖含量及多酚、花色苷、VC等營(yíng)養(yǎng)成分含量較高。而采用不同干燥方式的楊梅干總酸含量無(wú)顯著差異，鼓風(fēng)干燥后楊梅的色澤變化較熱泵干燥明顯，復(fù)水比低于熱泵干燥。測(cè)定楊梅干對(duì)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(yàn)其抗氧化能力，結(jié)果表明采用熱泵干燥的楊梅干抗氧化能力顯著高于鼓風(fēng)干燥。綜合比較，不同干燥方式對(duì)楊梅營(yíng)養(yǎng)與品質(zhì)特性的影響差異較大，熱泵干燥楊梅營(yíng)養(yǎng)成分與抗氧化活性損失較小。

楊梅；熱泵干燥；營(yíng)養(yǎng)成分；復(fù)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(guó)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(fā)展種植。楊梅成熟后果實(shí)色澤鮮艷、風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者的喜愛[2]。楊梅果實(shí)中富含多種有機(jī)酸、VC、多酚等營(yíng)養(yǎng)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(yù)[3]。但由于楊梅的上市期較短且正值南方初夏時(shí)節(jié)，高溫多雨的天氣給楊梅鮮果的貯藏與運(yùn)輸帶來了極大的不便。目前，我國(guó)楊梅加工品種比較單一，主要有果酒、飲料和果醋等[4-6]，對(duì)加工技術(shù)和設(shè)備要求較高。新鮮楊梅經(jīng)干燥后可短期貯藏也可制作果脯等產(chǎn)品，加工技術(shù)簡(jiǎn)便易行，但傳統(tǒng)的曬干方式容易受到環(huán)境和天氣影響而生蟲或霉變，產(chǎn)品品質(zhì)難以保證[7]，因此對(duì)楊梅鮮果干燥技術(shù)的研究十分必要。曹雪丹等[8]研究了新鮮楊梅果實(shí)在不同溫度熱風(fēng)下的干燥特性，通過建立數(shù)學(xué)模型，預(yù)測(cè)不同熱風(fēng)干燥過程楊梅的水分變化規(guī)律。熱泵干燥是以含水量低而溫度不高的空氣作為載體對(duì)物料進(jìn)行干燥，通過壓縮制冷技術(shù)得到相對(duì)濕度30%左右的干燥氣流對(duì)物料進(jìn)行干燥，具有高效節(jié)能、干燥品質(zhì)高的特性[9]。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)谷物、水果和蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品的熱泵干燥技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，但缺乏楊梅熱泵干燥的相關(guān)研究。本文利用自行研制已獲國(guó)家專利授權(quán)的熱泵干燥設(shè)備開展試驗(yàn)，探討傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥與熱泵干燥楊梅果實(shí)的干燥特性及對(duì)干燥品質(zhì)的影響，以期為新型高品質(zhì)楊梅干制品的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

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(nèi)運(yùn)輸至廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地。將楊梅去除霉?fàn)€及病蟲害果，挑選大小均勻、顏色均一、成熟度一致的果實(shí)用于試驗(yàn)。

1.2 儀器

熱泵干燥設(shè)備：自主研發(fā)（專利號(hào)：ZL 201320617683.6），溫度范圍7℃～80℃，濕度調(diào)節(jié)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(yī)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(jī)：吉首市中誠(chéng)制藥機(jī)械廠；HP200精密色差儀：上海漢譜光電科學(xué)有限公司；UV1800紫外-可見分光光度計(jì)：日本島津公司；101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 干燥試驗(yàn)

熱泵干燥：熱泵干燥機(jī)進(jìn)行干燥，設(shè)置溫度為60℃，風(fēng)速1 m/s。鼓風(fēng)干燥：電熱干燥箱干燥，熱風(fēng)溫度80℃。將楊梅平鋪于托盤上，均勻放置，放入干燥室內(nèi)，每隔1 h進(jìn)行稱重，并計(jì)算干基含水率，楊梅含水量低于5%為干燥終點(diǎn)。楊梅的干基含水率計(jì)算公式為：

式中：Wt為t時(shí)刻的干基含水率，%；Mt為干燥至t時(shí)刻楊梅的質(zhì)量，g；Mg為楊梅干重，g。試驗(yàn)結(jié)果為3次平行測(cè)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(shí)間，h。

1.3.3 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)

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

1.3.4 色澤

用手持色差儀測(cè)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(lán)色（-b*）的程度[14]。

1.3.5 復(fù)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(wú)水，取出稱質(zhì)量，每樣重復(fù)3次。復(fù)水比由式（3）計(jì)算。

式中：m1為原干樣質(zhì)量，g；m2為復(fù)水后質(zhì)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(fā)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(cè)定：吸取不同質(zhì)量濃度試樣于離心管中，用蒸餾水補(bǔ)足至2 mL，再加入2 mL DPPH溶液（6.5×10-5mol/L），搖勻置暗處反應(yīng)30 min后，取上清液在517 nm處測(cè)其吸光度值A(chǔ)i；另吸取上述試樣于離心管中，加入2 mL無(wú)水乙醇，搖勻置暗處反應(yīng)30 min，在517 nm處測(cè)其吸光度值A(chǔ)j；以2 mL 6.5×10-5mol/L DPPH與2 mL無(wú)水乙醇反應(yīng)作為參比，其吸光度值記為A0。測(cè)定3次取平均值計(jì)算清除率。

DPPH·清除率/%=[1-（Ai-Aj）/A0]×100

羥基自由基（·OH）清除率的測(cè)定：吸取不同質(zhì)量濃度試樣于離心管中，用蒸餾水補(bǔ)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(cè)不同體積試樣的吸光度值A(chǔ)i。用蒸餾水替代水楊酸測(cè)得吸光度值A(chǔ)j。空白試驗(yàn)用蒸餾水替代不同體積試樣，測(cè)得吸光度值為A0。測(cè)定3次取平均值計(jì)算清除率。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式給出。所有數(shù)據(jù)經(jīng)SAS8.0進(jìn)行多重比較分析，置信水平為95%。

2 結(jié)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(shì)，說明楊梅干燥過程是連續(xù)進(jìn)行，樣品水分逐漸減少。與鼓風(fēng)干燥相比，采用熱泵干燥所需的時(shí)間較短（16.5 h），比鼓風(fēng)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(gè)階段，恒速段不明顯。在干燥起始6 h內(nèi)，采用鼓風(fēng)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?yàn)殡S著干燥過程的進(jìn)行，大量的自由水已快速蒸發(fā)出去，剩余部分結(jié)合水較難蒸發(fā)出去，且隨著干燥進(jìn)行，物料表面逐漸形成一層干硬膜，阻礙了樣品內(nèi)部水分的蒸出。

2.2 楊梅干活性成分比較

不同干燥方式對(duì)楊梅果實(shí)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(duì)楊梅營(yíng)養(yǎng)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(duì)DPPH·和·OH的清除效果明顯高于鼓風(fēng)干燥，采用熱泵干燥的楊梅干抗氧化能力高于鼓風(fēng)干燥。綜合考慮，熱泵為楊梅干燥加工的最佳方式。

方式對(duì)楊梅果實(shí)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(shí)總糖、多酚、花色苷、VC營(yíng)養(yǎng)成分含量顯著高于（p<0.05）鼓風(fēng)干燥，而不同干燥方式下楊梅果實(shí)總酸含量無(wú)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(gè)干燥過程，但較高的溫度會(huì)破壞果實(shí)的某些營(yíng)養(yǎng)成分。熱泵干燥在密閉的干燥環(huán)境中進(jìn)行，而鼓風(fēng)干燥的干燥室內(nèi)不斷有氧氣補(bǔ)充，使熱處理與充足的氧氣的同時(shí)作用，在一定程度上促進(jìn)了美拉德反應(yīng)，從而使?fàn)I養(yǎng)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(duì)楊梅色澤的影響見表2。

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

2.4 復(fù)水性比較

不同干燥方式對(duì)楊梅干復(fù)水性的影響見圖3。

圖3 不同干燥方式對(duì)楊梅干復(fù)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(shí)間的延長(zhǎng)，楊梅干的復(fù)水比不斷增加，25 min后復(fù)水比基本不變，鼓風(fēng)干燥楊梅干的復(fù)水性明顯低于熱泵干燥。由于植物物料是由細(xì)胞及細(xì)胞外空間組成的有機(jī)體，干燥過程中不可逆轉(zhuǎn)的細(xì)胞破壞導(dǎo)致細(xì)胞的嚴(yán)重收縮和相關(guān)組織結(jié)構(gòu)的塌陷，降低其親水性能，因而只具備有限的復(fù)水能力[16]。相比熱泵干燥，鼓風(fēng)干燥烘干時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)楊梅的果肉細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)的破壞程度較大，因而復(fù)水比較低。

2.5 楊梅干抗氧化性比較

2.5.1 楊梅干對(duì)DPPH自由基的清除效果

DPPH是一種穩(wěn)定的自由基，其孤對(duì)電子在517nm附近呈現(xiàn)淺深紫色強(qiáng)吸收。當(dāng)自由基清除劑存在時(shí)，孤對(duì)電子被配對(duì)，吸收消失或減弱，通過測(cè)定吸收減弱的程度可評(píng)價(jià)該自由基清除劑的活性。試驗(yàn)測(cè)定了不同干燥方式楊梅干對(duì)DPPH自由基的清除效果，結(jié)果見圖4。

圖4 楊梅干對(duì)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(qiáng)，熱泵干燥楊梅干對(duì)DPPH自由基的清除作用顯著大于（p<0.05）鼓風(fēng)干燥，當(dāng)試樣濃度為35 mg/mL時(shí)，熱泵干燥楊梅干DPPH自由基清除率是鼓風(fēng)干燥的1.34倍。

2.5.2 楊梅干對(duì)·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(zhuǎn)移、加成及脫氫作用于生物大分子物質(zhì)，反應(yīng)非常迅速，能造成糖類、蛋白質(zhì)、核酸和脂類等物質(zhì)的損傷，并且引發(fā)組織細(xì)胞病變及導(dǎo)致各種疾病發(fā)生和加速機(jī)體衰老。楊梅干對(duì)·OH的清除效果見圖5。

兩種干燥方式得到的楊梅干均對(duì)·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(qiáng)。熱泵干燥楊梅干對(duì)·OH的清除效果顯著高于（p<0.05）鼓風(fēng)干燥，當(dāng)試樣濃度為30 mg/mL時(shí)，熱泵干燥的楊梅干·OH清除率為79.23%，是鼓風(fēng)干燥的1.48倍。綜上，采用鼓風(fēng)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(fēng)干燥。

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

3 結(jié)論

本文探討了新鮮楊梅果實(shí)在不同干燥過程中的特性，分析了不同工藝條件對(duì)楊梅的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、色澤及產(chǎn)品品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：與鼓風(fēng)干燥方式相比，采用熱泵干燥方式干燥時(shí)間為16.5 h，干燥速率較高、時(shí)間較短，并且果實(shí)中總糖及多酚、花色苷、VC等營(yíng)養(yǎng)成分含量保留的較好，而不同干燥方式下楊梅果實(shí)總酸含量無(wú)顯著差異。鼓風(fēng)干燥后楊梅的色澤變化較熱泵干燥明顯，復(fù)水比低于熱泵干燥。熱泵干燥楊梅干對(duì)DPPH和OH自由基的清除效果明顯高于鼓風(fēng)干燥，采用熱泵干燥的楊梅干抗氧化能力高于鼓風(fēng)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(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303073）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31160407、31560467、31660589）；八桂學(xué)者工程專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)（[2016]21）；2014年國(guó)家中組部"萬(wàn)人計(jì)劃"青年拔尖人才項(xiàng)目（組廳字 [2015]48號(hào)）；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2014GXNSFAA118110、2014GXNSFDA118013、2015GXNSFBA139102）；廣西農(nóng)業(yè)重點(diǎn)科技計(jì)劃項(xiàng)目（201527）；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（桂科合15104001-23、桂科合1347004-18、桂科AD16380015）；2015年留學(xué)人員科技活動(dòng)項(xiàng)目擇優(yōu)資助項(xiàng)目（人社廳函[2015]192號(hào)）；南寧市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃（20142305）；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目（桂農(nóng)科2015YT86、桂農(nóng)科2015JM14、桂農(nóng)科2014YQ05、桂農(nóng)科2014JQ04、桂農(nóng)科2015JZ75、農(nóng)成轉(zhuǎn) 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(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。

2017-04-11