不同干燥方式對鮮食甜玉米粒品質的影響

潘陽　曹川

摘要：為了探索保持鮮食甜玉米品質的最佳干燥方式，比較研究了自然干燥、熱風干燥和真空干燥對鮮食甜玉米淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白質、表觀色澤、質地特性和復水性能的影響。結果表明，真空干燥甜玉米的淀粉、可溶性糖及可溶性蛋白質含量顯著高于自然干燥和熱風干燥樣品。真空干燥甜玉米的L*值顯著高于自然干燥和熱風干燥甜玉米樣品，但a*值和ΔE值卻顯著低于其它干燥樣品。真空干燥甜玉米的硬度值和脆度值顯著低于其它干燥樣品，而復水比值卻顯著高于其它干燥樣品。本研究可為甜玉米的脫水加工提供指導。

關鍵詞：干燥方式；真空干燥；熱風干燥；鮮食甜玉米；品質

中圖分類號：TS21.1文獻標志碼：A文章編號：1001-2443（2023）06-0550-05

玉米是我國的重要的糧食作物［1-2］，近年來，隨著人們對鮮食甜玉米的消費與需求不斷增加，鮮食甜玉米成為我國玉米產業中的重要組成部分［3-4］。然而鮮食甜玉米中的水分含量高，不宜儲存［5］。目前國內對玉米常見的干燥方式包括自然干燥、熱風干燥、紅外線干燥、微波紅外線干燥等，但高溫會對玉米中的營養元素造成一定的影響。真空干燥是利用升華原理使物料脫水的一種干燥技術［6］，可極大程度地保持食品原有風味及有效成分的穩定［7］。研究發現，采用真空干燥的玉米的軟質胚乳部位有明顯的凸起［8］，且真空干燥方式在節約能源方面效果明顯［9］。康志敏等［10］研究發現，通過真空冷凍干燥制備的玉米粉，在保留各類營養成分方面優于經熱風干燥和炒制制備的玉米粉。此外，真空冷凍干燥的玉米粉還表現出較強的自由基清除能力和還原力。范東翠等［11］研究表明，在真空冷凍干燥過程中，甜玉米粒的外觀表面變得光滑，呈現出與新鮮采摘的甜玉米粒相似的色澤。保持完整了基本骨架結構，而內部構造變得更加松散，形成了令人滿意的口感。因此本文以鮮食甜玉米為主要研究對象，針對鮮食甜玉米貯藏時間短、難以直接儲藏的問題，探討不同干燥方式對其品質的影響，為今后鮮食甜玉米的食用和深加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗原料 實驗所用甜玉米為皖甜210（審定編號：皖玉2013009）。新鮮甜玉米采摘后裝入塑料袋密封并迅速帶回實驗室，于0～2℃下儲存備用。將新鮮甜玉米手工去除玉米花絲，然后清洗、脫粒，挑選顆粒飽滿、大小和色澤均勻、無損傷、無蟲害的玉米顆粒用于干燥實驗。對新鮮甜玉米進行營養成分測定，其中平均水分含量為（76.82±0.93）%，可溶性糖含量為（10.81±0.61）%，可溶性蛋白質含量為（1.01±0.05）%。

1.1.2 實驗儀器與設備 101C-3型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海試驗儀器廠有限公司）；ML303T型電子天平儀（安徽省科學器材有限責任公司）；DZF-6053型臺式真空干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）；721型分光光度計（上海儀電分析儀器有限公司）；DS-1型高速組織搗碎機（上海精密儀器儀表有限公司）；TA. XT EXPRESS型質構分析儀（英國SMS公司）；TGL20型低溫高速離心機（上海高致精密儀器有限公司）；CR-400型色彩色差計（柯尼卡美能達有限公司）；HH-6S型數顯恒溫水浴鍋（上海科器儀器設備有限公司）

1.1.3 實驗試劑 亞硫酸（上海尚寶生物科技有限公司）；苯酚（上海康朗生物科技有限公司）；濃硫酸（合肥南嶺化工科技有限公司）；考馬斯亮藍G-250（上海尚寶生物科技有限公司）。

1.2 試驗方法

采用自然干燥、熱風干燥和真空干燥對新鮮甜玉米進行脫水處理，每個處理重復3次。

（1）自然干燥方法：稱取新鮮玉米粒200 g，單層平鋪于孔徑為0.4 cm的篩網上，白天將玉米樣品置于無阻擋陽光下的篩網上直接自然晾曬，夜晚將玉米樣品自然平鋪在通風干燥處充分晾干，直至水分含量低于14%為止。

（2）熱風干燥方法：稱取新鮮玉米粒200 g，單層平鋪于孔徑為0.4 cm的篩網上，然后放入75 ℃的電熱鼓風干燥箱中干燥，維持側風口風速為3.0 m/s，直至樣品水分含量低于5%為止。

（3）真空干燥方法：稱取新鮮玉米樣本200 g，將新鮮玉米粒單層平鋪于物料盤上，然后置于臺式真空干燥箱中，直至水分含量低于5%為止。真空干燥箱溫度為75℃，真空度為-90 kPa。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 水分含量測定 玉米粒水分含量測定參考GB 5009.3-2016 ［12］。選取玉米粒樣品20粒，稱重記錄質量為m1，然后置于干燥箱托盤上于100℃下烘干至恒重后取出，再次稱量記錄質量為m2，計算出樣品的水分含量。每個樣品測量重復5次，取其平均值。樣品水分含量的計算公式如下：

式中：m1為玉米粒烘干前的質量，g；m2為玉米粒烘干后的質量，g。

1.3.2 淀粉含量測定 玉米淀粉采用濕法制備［13-14］。稱取30 g玉米籽粒置于52℃的0.2%亞硫酸溶液中浸泡48 h，粗磨后置于胚芽分離器中去除胚芽后置于搗碎機中加入0.15 L的蒸餾水充分搗碎過篩多次洗滌后靜置沉淀12 h。倒出上清液，將沉淀溶液置于離心機中設定轉速為3500 r·min-1，時長為6 min，經過分離后下層即為淀粉。將淀粉烘干至恒重，重復3次操作取平均值。淀粉含量的計算方法為

式中：m3為分離烘干的淀粉質量，g；m4為浸泡前玉米質量，g。

1.3.3 可溶性糖含量的測定 玉米可溶性糖含量采用苯酚-硫酸法測定［15-17］，將粉碎過篩后玉米粉取1 g置于試管中，加入5～10 mL蒸餾水，置于恒溫為40℃的水中浸泡2h后置于離心機中，設溫度為25℃，轉速為5000 r·min-1，時長15 min，取上清液定容至100 mL，取0.5 mL稀釋液體加入1.5 mL蒸餾水、5%苯酚溶液與98%濃硫酸液比例為1∶5的配置液6 mL，充分搖勻冷卻后，將其置于波長為485 nm處比色。重復3次操作取平均值。

式中：Ca為從標準曲線查得的糖濃度，g/mL；Va為樣品提取液總體積，mL；Va1為測定時加樣量，mL；Va2為測定時定容體積，mL；ma為樣品質量，g。

1.3.4 可溶性蛋白質含量測定 可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍染色法進行測定［18-20］。玉米上清液制備方法同可溶性糖含量上清稀釋液制備方法，取0.5mL稀釋液體加入0.5mL蒸餾水，加入考馬斯亮藍染色液5mL，充分搖勻后并靜置2min后置于波長為595 nm處比色。重復3次操作取平均值。

式中：Cb為從標準曲線查得的蛋白質濃度，g/mL；Vb為樣品提取液總體積，mL；Vb1為測定時加樣量，mL；Vb2為測定時定容體積，mL；mb為樣品質量，g。

1.3.5 色澤的測定 將樣品置于經白板與黑板矯正后的色差儀內分別測定其L*、a*、b*值［21］。重復5次取平均值。總色差（ΔE）的計算方法：

式中：L*0表示新鮮甜玉米的亮度；a*0表示新鮮甜玉米的紅綠值；b*0表示新鮮甜玉米的黃藍值。

1.3.6 硬度測定 硬度采用質構分析儀測定［22］。采用P/2（φ2 mm）探針以1 mm/s的壓入速度進行測試，測試中速度為2 mm/s，測試后的速度為10 mm/s，壓入深度為3 mm，坐標圖中出現最大壓力峰值為硬度值，以出現探頭第一次沖樣品過程坐標圖上首個明顯壓力峰值為脆度值［23］。每個實驗組重復測試10次，取平均值。

1.3.7 復水性能測定 各試驗處理取樣20粒稱重記錄，根據不同的烘干方式進行標記后置于30℃的恒溫浴鍋中，設定時間分別為5 min、10 min、15 min、20 min、25 min，在設定時間去取出樣本，用濾紙充分吸干其表面水分后，稱重并記錄［24-25］。重復5次操作取平均值。復水比的計算方法：

式中：m6為取樣干玉米浸泡前的質量，g；m5為取樣干玉米浸泡后的質量，g。

1.4 數據處理和分析

采用Excel2018對數據進行處理，實驗結果采用[x±s]表示。應用IBM SPSS Statistics 26.0軟件對數據進行統計分析，方差分析采用單因素ANOVA檢驗，p<0.05表示數據間存在顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 不同干燥方式對甜玉米營養成分的影響

表1顯示了不同干燥方式對甜玉米水分含量及營養成分的影響。如表1所示，各組鮮甜玉米初始水分含量不存在顯著性差異（P＞0.05），表明數據可用。干燥后，自然干燥的玉米粒水分含量最高，達13.76%，顯著高于熱風干燥和真空干燥樣品，其中自然干燥樣品的水分含量是真空干燥樣品水分含量的5.4倍。從表1中還可以看出，真空干燥樣品的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白質的含量顯著高于其它處理組（P<0.01），這可能是因為真空條件下，降低了水分的沸點，有助于水分去除，縮短了干燥時間，減少了干燥導致的營養成分損失。相比自然干燥，熱風干燥樣品的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白質的含量顯著偏小，可能是因在熱風干燥過程中玉米粒要經受高溫處理，導致營養成分損失，而自然干燥過程環境溫度相對較低，營養成分損耗較小。

2.2 不同干燥方式對甜玉米色澤的影響

表2為不同干燥方式對甜玉米色澤的影響。相比新鮮甜玉米，干燥后玉米的亮度（L*值）顯著降低（P <0.05），這可能由于干燥改變了物料結構，影響了光的折射和反射，此外，干燥過程褐變及色素流失也可能會降低干燥玉米的L*值。從表2還可以看出，真空干燥樣品的L*值顯著高于其它干燥樣品，這可能是真空干燥過程缺少氧氣，有效阻礙了褐變的發生。與新鮮玉米相比，真空干燥樣品的a*值略有上升，但無顯著差異（P>0.05），而自然干燥和熱風干燥明顯增高。b*值表示樣品的藍黃值，其值越大，越偏黃。與新鮮玉米相比，熱風干燥和真空干燥樣品的b*值無顯著性差異，但卻顯著高于自然干燥的樣品。ΔE表示干燥玉米色澤與新鮮玉米色澤的差異程度，如表2所示，真空干燥的ΔE值顯著低于其他干燥方式（P＜0.05），說明真空干燥方式能較好地維持玉米原有的色澤。

2.3 不同干燥方式對甜玉米質構特性的影響

如表3所示，從硬度值的結果來看，自然干燥和熱風干燥的硬度值顯著大于真空干燥的方式（P＜0.05），且真空干燥方式的脆度值顯著小于自然干燥和熱風干燥的方式（P＜0.05），說明自然干燥和熱風干燥的干玉米其硬度更高，而真空干燥方式的干玉米更脆。

2.4 不同干燥方式對甜玉米復水性能的影響

從表4中可以看出，三種干燥方式在25min時，復水比值均顯著高于5min（P＜0.05）。無論復水時間長短，真空干燥甜玉米的復水比值均顯著高于其他干燥樣品（P＜0.05），這可能與真空干燥較好維持甜玉米的質地特性有關。熱風干燥玉米的復水性能最差，這由于熱風干燥破壞了樣品原有細胞結構，導致結構坍塌、孔隙減少和組織，因而復水期間水分不易進入干燥樣品。

3 結論

比較研究了自然干燥、熱風干燥和真空干燥對甜玉米營養成分、表觀色澤、質地特性及復水性能的影響。結果表明，真空干燥甜玉米的淀粉、可溶性糖及可溶性蛋白質含量顯著高于其它干燥樣品。甜玉米干燥后其L*值顯著降低。真空干燥甜玉米的L*值顯著高于自然干燥和熱風干燥樣品，但a*值和ΔE值卻顯著低于其它干燥樣品。真空干燥甜玉米的硬度值和脆度值顯著低于其它干燥樣品，而復水比值卻顯著高于其它處理組。綜上所述，真空干燥是新鮮甜玉米的一種相對理想干燥方式，它不僅能較好地保留其營養成分和色澤，且真空干燥樣品具有較好的質構特性和復水性能。

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Effects of Different Drying Methods on the Quality of Fresh Sweet Corns

PAN Yang1， CAO Chuan2

（1.Department of Grain Engineering，Anhui Vocational College of Grain Engineering，Hefei 230011，China； 2. School of Environment and Life Health， Anhui Vocational and Technical College，Hefei 230011，China）

Abstract：This study examined the effects of natural drying， hot air drying， and vacuum drying on the starch， soluble sugar， soluble protein， color， texture， and rehydration properties of fresh sweet corn in order to determine the most efficient drying method to preserve its quality. Results indicated that vacuum-dried sweet corn had a significantly higher starch， soluble sugar， and soluble protein content than the other samples. Furthermore， vacuum-dried sweet corn had significantly higher L* values， as well as lower a* values and ΔE values. Additionally， vacuum-dried sweet corn had significantly lower hardness and brittleness values than the other dried samples， and its rehydration ratio was significantly higher. This investigation provides a beneficial insight into the dehydration and treatment of sweet corn.

Key words：drying methods; vacuum drying; hot air drying; fresh sweet corn; quality

（責任編輯：鞏 劼）

收稿日期：2023-08-15

基金項目：安徽省高校自然科學研究重大項目（2022AH040276）；安徽省教育廳科學研究項目（SK2020A0906）.

作者簡介：：潘陽（1988—），男，安徽蕪湖市人，碩士，講師，研究方向為糧油食品加工儲藏；通訊作者：曹川（1988—），女，安徽合肥市人，博士，副教授，研究方向為食品資源開發與檢測.

引用格式：潘陽，曹川. 不同干燥方式對鮮食甜玉米粒品質的影響［J］.安徽師范大學學報（自然科學版），2023，46（6）：550-554.