切片厚度對金桔片熱風干燥特性及品質的影響

王淋靚，馮春梅，黎新榮，程三紅，李建強

廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所（南寧 530001）

金桔（kumquat）又名金柑、金橘，發源于中國，在長江以南廣范種植，產量居世界之首，其果實含有糖分、蛋白質、脂肪、果膠、人體必需的礦物質[1]，以及豐富的維生素C和維生素P。維生素P可防止VC被氧化，因此可增強維生素效果，提高金桔的抗氧化能力，從而輔助調理高血壓、血管硬化、心臟疾病等[2-3]。金桔果皮富含黃酮、揮發性油、檸檬苦素等生物活性成分，具有抑制DNA氧化損傷、清楚自由基、降血脂、降血糖等功效[4-6]。橙皮苷是主要的黃酮類物質，具有抗炎、抗病毒、增強抗敗血酸含量等功效。金桔果肉中所含有的多酚類物質具有抗炎、抗過敏、抑制血小板凝集等藥理作用[7-8]。金桔果皮和果肉中胡蘿卜素和類胡蘿卜素含量較高，具有促進胚胎發育、提高免疫力、清除自由基、抗癌等功效[9-10]。

金桔是一種食藥兼用型水果，已引起食品行業和醫藥行業的重視，金桔蜜餞、金桔果脯產品較多，針對金桔片熱風干燥的品質研究相對較少，因此試驗以新鮮的油皮金桔為原料，研究不同的切片厚度對熱風干燥金桔片的干燥特性、復水比、VC含量、總黃酮、總酚、類胡蘿卜素的影響，為金桔片干燥和在工業化生產中保留的營養成分提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金桔（產地廣西融安，選取形狀規整，無病蟲害、大小一致的新鮮油皮金桔）。

偏磷酸、草酸、碳酸氫鈉、NaOH、檸檬酸、二甘醇、甲醇、碳酸鈉、福林酚、沒食子酸、丙酮等（AR級，國藥集團化學試劑有限公司）。

UV-1800紫外分光光度計（美譜達）；酸度計（上海雷磁）；HH-S6電熱恒溫水浴鍋（金壇市醫療儀器廠）；L550離心機（湘儀）；DHG-9070A電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏試驗設備有限公司）；CP204電子精密天平（奧豪斯儀器有限公司）。

1.2 方法要點

1.2.1 工藝流程

清洗去蒂→瀝干→切片（2，3，4和5 mm）→稱其質量→熱風干燥（70 ℃）→干燥特性及品質測定

1.2.2 操作要點

1) 原料處理。將挑選好的金桔洗凈去蒂、瀝水晾干，用切片機沿橫軸切成厚度分別為2，3，4和5 mm切片。

2) 裝盤干燥。將同一厚度的金桔片單層平鋪于干燥箱中的物料盤中，干燥溫度為70 ℃。每隔一定的時間稱1次質量，記錄金桔片在10 h之內質量變化。

3) 對金桔片的相關干燥特性和干燥后的理化品質進行測定，主要包括含水率、干燥速率、復水率、VC含量、橙皮苷、總酚、類胡蘿卜素的測定。

1.2.3 水分測定

原料初始水分測定參照GB 5009.2—2016的方法。

1.2.4 干基含水率的計算

式中：mi為i時刻干燥金桔片質量，g；m0為金桔片的初始質量，g；0.14為金桔片的干物質含量，g·g-1。

1.2.5 干燥速率的計算

式中：mt為金桔在t時刻質量，g；mt+i為t+i時刻質量，g；i為干制稱質量的間隔時間，min。

1.2.6 復水率

取不同條件下烘干后的金桔片，分別稱其質量，放入燒杯中，加入150 mL的水，將燒杯置于35 ℃水浴鍋內，按一定時間取出稱其質量，計算得到復水比。

式中：me為復水后質量，g；m0為復水前質量，g。

1.2.7 VC的測定

采用2, 6二氯淀粉滴定法，按照GB 5009.86—2016《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》[11]方法對新鮮的金桔和干燥后的金桔片進行VC含量測定。

1.2.8 橙皮苷含量的測定[12]

采用比色檢測法，稱取5 g烘干后的金桔片，搗碎，勻漿后于燒杯中，加入10 mL 4 g/L的NaOH溶液，調節pH 13；搖勻，靜置30 min后再用檸檬酸溶液調節pH至6.0，轉移到100 mL容量瓶中定容，過濾，收集濾液。吸取2 mL濾液，加入5 mL二甘醇溶液，搖勻后加0.1 mL 160 g/L的NaOH溶液，將試管置于40 ℃水浴中10 min，取出，在冷水中冷卻5 min。在波長420 nm處測定液體的吸光度，每組測定2次，取平均值。

1.2.9 總酚的測定

采用分光光度法測定，將金桔干片磨成粉末狀，用70%甲醇水溶液在70 ℃水浴上提取，用沒食子酸作校正標準定量總酚。在765 nm處測定吸光度，每組測定2次，取平均值。

1.2.10 類胡蘿卜素的測定

采用比色法，按照GB/T 21517—2008《飼料添加劑 葉黃素》[13]使用高效液相色譜儀進行分析測定。

2 結果與分析

2.1 干基含水量和干燥速率的變化

不同切片厚度對金桔片干基含水量的影響如圖1所示。各處理組在70 ℃熱風干燥條件下變化趨勢一致，隨著干燥時間增加，干基含水量逐漸降低，2和5 mm厚的切片在約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，這是由于其通透性好，水分易向外轉移。5 mm厚的切片在最初干基含水量下降較快，可能是因為在干燥的初期含有大量的自由水的存在，蒸發速度快。在干燥后期均有減緩趨勢，這是由于金桔片表面結構發生了變化，自由水含量減少，水分蒸發阻力變大，因此干基含水量下降緩慢。切片厚度2 mm時，所需干燥時間最短，需要約140 min。

圖1 不同切片厚度在熱風干燥過程中干基含水量的變化

不同的切片厚度對金桔片干燥速率的影響如圖2所示。隨著干燥時間延長，干基含水量逐漸降低，干燥速率也隨之降低。在干燥初期，5 mm厚的干燥速率遠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，自由水含量減少。切片厚度是影響金桔片干燥速率的重要因素。

圖2 不同切片厚度在熱風干燥過程中干燥速率的變化

2.2 復水率

復水率是衡量干制品恢復到新鮮品質的重要指標[14]。從圖3可以看出，干燥后的金桔片初期的復水速度很快，不同處理組的復水比變化趨勢是一致的，都是隨著浸泡時間延長，復水比初期變化較快，之后趨于平緩。厚度越薄的金桔片，初期復水速率越快，2 mm金桔片在4 min時就達到約70%的復水率，而5 mm厚的金桔片在4 min時只達到約35%的復水率，因此切片厚度越小，最初復水速度越快，切片厚度越大，復水速度越慢。這是由于切片越薄，比面積越大，復水過程中切片表面與水接觸更充分，吸水效率就越高[15]。

不同切片厚度的金桔片浸泡12 h后的復水比見圖4。干制金桔片在35 ℃水中復水比比較。從圖3可以很明顯地看出，浸泡12 h后，切片厚度3 mm的金桔片的復水率明顯高于其他，之后從大到小依次是2，4和5 mm厚度。這是由于2 mm厚的金桔片在熱風干燥下組織結構不易保持原先完整的結構，導致恢復能力有所下降[16]。因此，綜合復水速度和最終的復水效果來看，切片厚度3 mm能取得較高復水速度和復水比。

圖3 切片厚度對金桔片復水比的影響

圖4 不同切片厚度浸泡12 h后比較

2.3 切片厚度對金桔VC含量的影響

新鮮金桔的VC含量比大部分水果的VC含量要高，可達53.6 mg/100 g（鮮質量）[17]。由圖5可知，在70 ℃條件下，4 mm厚的金桔片的VC含量達到127 mg/100 g（干質量），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，為103 mm/100 g（干質量）。

圖5 不同切片厚度對VC含量的影響

2.4 切片厚度對金桔總黃酮和總酚含量的影響

總黃酮和總酚是抗氧化物質，與抗氧化活性密切相關[18]。在70 ℃條件下，切片厚度對金桔片總黃酮和總酚含量的影響見圖6。金桔片總黃酮含量沒有明顯變化，4 mm厚切片總黃酮含量為0.35 g/100 g，其他處理組最低也有0.35 g/100 g，因此黃酮含量與切片厚度沒有很顯著的關系；所測得的總酚含量隨厚度的增加而有所下降，2 mm厚切片所保留的總酚含量最高，為0.85 g/100 g。金桔中總酚含量要顯著高于總黃酮含量，與總黃酮含量變化不同，切片厚度會引起總酚含量下降。

圖6 不同切片厚度對總黃酮和總酚含量的影響

2.5 切片厚度對金桔類胡蘿卜素含量的影響

由于胡蘿卜素對熱敏感，隨熱風溫度升高呈現逐漸降低趨勢[19]。不同切片厚度對類胡蘿卜素含量的影響如圖7所示。在70 ℃條件下熱風干燥后，2 mm切片類胡蘿卜素含量為115 mg/kg，而所測得的類胡蘿卜素含量隨厚度增加有所下降。

圖7 不同切片厚度對類胡蘿卜素含量的影響

3 結論

試驗以新鮮的油皮金桔為原料，研究不同切片厚度（2，3，4和5 mm）的金桔片在70 ℃熱風干燥的情況下對金桔片的干燥特性及品質的影響。結果表明，熱風的切片厚度是影響金桔片干燥的重要因素。切片厚度2 mm時，干燥速率最快，類胡蘿卜素相比其他處理組要高；切片厚度3 mm時能具有較高的復水速度、復水比和總酚含量；與其他各處理組相比，切片厚度4 mm厚度的金桔片的VC、總黃酮含量較高。

試驗探究熱風干燥中切片厚度對金桔片干燥特性和理化品質的影響，結果表明，維持較好的干燥特性和理化品質有其對應的處理方式，可為后續金桔片的加工提供理論基礎。