郭婷; 白向丽; 陈益能; 段振华; 陈振林; 蔡文; 邓春丽
97sdd【期刊名称】《《食品与机械》》
【年(卷),期】2019(035)010
【总页数】5页(P122-125,188)
【关键词】山楂; 干燥速率; 真空微波脉冲干燥; 真空微波干燥; 热风联合真空微波干燥; 热风干燥 【作 者】郭婷; 白向丽; 陈益能; 段振华; 陈振林; 蔡文; 邓春丽
【作者单位】贺州学院食品与生物工程学院 广西 贺州 542899; 贺州学院食品科学与工程技术研究院 广西 贺州 542899; 湖南农业大学信息科学技术学院 湖南 长沙 410128
【正文语种】中 文
大果山楂属蔷薇科苹果属植物[1],其果大、果鲜艳、味清香、酸甜,是广西的特植物,主要分布于广西东北部。大果山楂果实营养丰富,富含氨基酸、维生素、黄酮类化合物等,有理气健脾、消食导滞之功效[2],食用与药用价值较高,为药食两用植物。目前,大果山楂产量高,但加工率低,产品较单一。迄今对大果山楂研究较多的是果肉中有效成分的提取,黄欣欣等[3]对提取大果山楂中黄酮的工艺进行了优化;何彩梅等[4]研究了富硒大果山楂果实中抗氧化成分及活性;刘艳等[5]利用热风干燥来加工大果山楂片;韦俊珍[6]利用大果山楂制作山楂酒。将大果山楂加工成果粉,可作为辅料应用于焙烤食品、固体饮料、液体饮料、糖制品等食品加工领域,有利于大果山楂产品多样化、高档化。
制备果蔬粉须经过干燥脱水加工,常见的干燥方式有热风干燥、真空干燥、真空冷冻干燥、真空微波干燥和联合干燥等方式。研究表明,不同干燥方式对黑枣[7]、柑橘皮[8]、葡萄[9]、胡萝卜粉[10]、苦瓜粉[11]的物理特性、营养成分、活性成分和风味物质等均有较大影响;吕英忠等[12]曾研究了不同干燥方法对山楂干制过程中VC稳定性的影响,但并未对山楂粉的物理特性等品质指标进行比较分析。
真空微波脉冲干燥是通过改变传统真空微波干燥模式进行的一种较新型的干燥方法,是将
蒸馏水发生器
果蔬物料置于一定温度和真空度环境下,干燥一段时间后瞬间泄压,泄压后,关上进气阀,以上操作为一个脉冲,反复以上脉冲操作,可促使物料内部水分瞬间汽化蒸发、膨胀,并在真空状态下脱水干燥,进而生产出组织蓬松的果蔬干制品,此法还能有效避免果蔬物料局部过热。试验拟以新鲜大果山楂为原料,探讨真空微波脉冲干燥、真空微波干燥、热风联合真空微波干燥和热风干燥4种干燥方式对大果山楂粉的泽、持水性、持油性、胶凝性、透光度、褐变度、VC、总酸和黄酮含量等主要品质指标的影响,以确定高品质大果山楂粉制备的较佳干燥方式,旨在为大果山楂粉的制备提供一定的数据参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
大果山楂:市售。
1.2 仪器与设备
智能化静态微波真空干燥机:TYPE WBZ-10型,贵阳新奇微波工业有限责任公司;
电热鼓风干燥箱:DHG-9240A型,上海恒科学仪器有限公司;
全自动测差计:TCP2型,北京奥依克光电仪器有限公司;
离心机:KDC-40型,安徽中科中佳仪器有限公司;
可见分光光度计:722N型,上海光谱仪器有限公司;
摇摆式高速万能粉碎机:DFY-600型,温岭市林大机械有限公司。
1.3 大果山楂粉制备
1.3.1 工艺流程
鲜山楂→清洗→去皮、去核→切片→热烫→冷却→干燥→山楂片→粉碎→山楂粉
内胎硫化机
1.3.2 操作要点
(1) 切片:新鲜大果山楂洗净去皮去核后切片,按纵切(沿着生长方向)方式将山楂切成厚度7 mm的片状。
(2) 热烫:将切片后的新鲜大果山楂置于沸水中,漂烫处理2~3 min,料液比为1∶2 (g/mL)
。
(3) 干燥方式:① 热风干燥(HAD),70 ℃电热恒温鼓风干燥箱干至水分含量≤10%(干基计);② 真空微波干燥(VMD),真空微波干燥箱中,1.5 kW微波功率下干燥46 min后将功率转换为1 kW继续干燥,干至水分含量≤10%(干基计);③ 热风联合真空微波干燥(HVD), 1 kW 真空微波干燥箱干燥54 min后转置于65 ℃电热恒温鼓风干燥箱,干至水分含量≤10%(干基计);④ 真空微波脉冲干燥(VMPD),微波功率1 kW,真空度0.09 MPa 的真空微波干燥箱中持续干燥50 min后,进行脉冲干燥(微波加热器中干燥4 min后,0.09 MPa真空环境下保温6 min,反复操作)至物料水分含量≤10%(干基计)。
(4) 粉碎:参照文献[13]并稍加改动,每次打粉20 s,重复5次,每次间隔5 min,共100 s后将样品过80目筛。
1.4 品质测定
1.4.1 水分含量及失水速率 水分含量的测定按GB 5009.3—2010执行,按式(1)计算大果山楂干燥速率。
(1)
式中:
DR——大果山楂干燥速率,g/(g·min);
Mt+dt——t+dt时刻水分含量,g/g;
Mt——t时刻水分含量,g/g;
t——时间,min。
1.4.2 泽 以白板为标准,根据CIELAB表系统测量不同干燥方式制得山楂粉的亮度值L、红度 a、黄度b和差值ΔE,ΔE为样品与白板的差值,按式(2)计算差值。
水质快速检测ΔE=
(2)
1.4.3 持水性 根据Singh等[14]的方法进行修改。将大果山楂粉置于50 mL干燥离心管中,
加入30 mL蒸馏水,沸水下加热搅拌15 min后冷却至室温;4 000 r/min离心10 min,倒出上层清液,将离心管倒置在试管架上,静置10 min沥干水分后称重。按式(3)计算持水性。
(3)
式中:
WHC——大果山楂粉的持水性,g/g;
W——山楂粉质量,g;
W1——加水前山楂粉与离心管总质量,g;
W2——离心、沥干后山楂粉与离心管总质量,g。
破真空阀1.4.4 持油性 将大果山楂粉于50 mL干燥离心管中,加入30 mL食用油,90 ℃水浴加热搅拌20 min后冷却至室温;4 000 r/min离心10 min,倒出上层油液,将离心管倒置在试管架上,静置15 min沥尽油后称重。按式(4)计算持油性。
(4)
式中:
OHC——大果山楂粉的持油性,g/g;
m——山楂粉质量,g;
m1——加入油前山楂粉与离心管总质量,g;
m2——离心、沥干后山楂粉与离心管总质量,g。
1.4.5 胶凝性质 根据文献[15]。
1.4.6 透光性 根据文献[16]。
1.4.7 褐变度 将大果山楂粉加入10 mL 80%乙醇溶液中,摇匀,室温下避光反应30 min,每隔5 min摇晃一次,4 000 r/min 离心40 min,取上清液测定其在420 nm处吸光度。以吸光度表示褐变程度,吸光度越大表示山楂褐变度越大。
1.4.8 营养成分
(1) VC:按GB 5009.86—2016执行。
(2) 总酸:按GB/T 12456—2008执行。
(3) 黄酮:采用芦丁比法[17]。
1.5 统计分析
试验所得数据均为3次重复试验平均值,应用SPSS 15.0软件进行试验数据分析;用SigmaPlot 10.0软件绘图。
2 结果与分析
2.1 对大果山楂干燥特征曲线的影响
由图1可知,HAD所需干燥时间明显长于其他3种干燥方式(P<0.05),为530 min;VMD所需干燥时间最短,为90 min。
图1 不同干燥方式下大果山楂干燥曲线Figure 1 Dryingcurves of big fruit hawthorn
由图2可知,大果山楂干燥过程主要有3个阶段,大部分干燥过程处于加速与恒速阶段,后期再经过降速阶段达到干燥终点,且干燥后期干燥速率较小。大果山楂在4种干燥方式下的干燥速率均随干燥的进行而增大,其中VMPD干燥速率大于其他3种干燥方式,依次为VMPD>VMD>HVD>HAD;HAD干燥速率明显低于其他3种干燥方式,且加速阶段较其他3种干燥方式短,后出现较长恒速阶段,其他3种干燥方式经过较长加速阶段后直接进入减速阶段,未出现明显恒速阶段。
图2 不同干燥方式下大果山楂干燥失水速率曲线Figure 2 Drying rate curves of big fruit hawthorn
2.2 对大果山楂粉泽及褐变度的影响
由图3可知,干燥方式对大果山楂粉褐变度影响较大,鲜样褐变度最小,VMD制得大果山楂粉褐变度最大,各试验组间差异显著(P<0.05);经过干燥加工后的大果山楂粉泽与鲜样均存在显著差异(P<0.05),VMD制得大果山楂粉亮度最低,差值大于其他组,红度值与黄度值较其他干燥方式低,该结论与褐变度的变化相一致;VMPD制得的大果山楂粉褐变度较低,亮度值、黄度值与鲜样较接近,样品呈现偏红,与HAD样品差异不显著(P>0.
05)。