干燥方式对百香果皮理化、功能及抗氧化特性的影响.pdf
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1、基金项目:国家自然科学基金(编号:);河南省引进国外智力专项(编号:HN G D )作者简介:刘钊含,女,河南科技大学在读硕士研究生.通信作者:杨同香(),女,河南科技大学副教授,博士.E m a i l:t x y a m y c o m收稿日期:改回日期:D O I:/j s p j x 文章编号 ()干燥方式对百香果皮理化、功能及抗氧化特性的影响T h e i n f l u e n c eo f d r y i n gm e t h o d so n t h ep h y s i c o c h e m i c a l,f u n c t i o n a l,a n da n t i
2、o x i d a n t p r o p e r t i e so f p a s s i o n f r u i tp e e l刘钊含L I UZ h a o h a n杨同香,Y ANGT o n g x i a n g,许韩山XU H a n s h a n李雪静L IX u e j i n g陈俊亮CHENJ u n l i a n g任广跃,R ENG u a n g y u e,段续,DU AN X u,(河南科技大学食品与生物工程学院,河南 洛阳 ;河南省食品绿色加工与质量安全控制国际联合实验室,河南 洛阳 ;杭州市临平区质量计量监测中心,浙江 杭州 ;粮食储藏安全河南省协同
3、创新中心,河南 郑州 )(F o o da n dB i o l o g yE n g i n e e r i n gC o l l e g e,H e n a nU n i v e r s i t yo fS c i e n c e&T e c h n o l o g y,L u o y a n g,H e n a n ,C h i n a;H e n a nI n t e r n a t i o n a lJ o i n tL a b o r a t o r yo fF o o dP r o c e s s i n ga n dQ u a l i t yS a f e t yC o n t
4、 r o l,L u o y a n g,H e n a n ,C h i n a;L i n p i n gD i s t r i c t,H a n g z h o uo fS u p e r v i s i n gT e s t i n gC e n t e r f o rQ u a l i t ya n dM e t e r o l o g y,H a n g z h o u,Z h e j i a n g ,C h i n a;C o l l a b o r a t i v eI n n o v a t i o nC e n t e ro fG r a i nS t o r a g
5、eS e c u r i t y,H e n a nP r o v i n c e,Z h e n g z h o u,H e n a n ,C h i n a)摘要:目的:探讨干燥方式对百香果皮的影响.方法:分别采用微波真空冷冻干燥、真空冷冻干燥、热泵干燥和远红外辐射干燥处理百香果皮,并分别测定其干燥特性、复水比、色差、膳食纤维、功能特性、微观结构、总酚含量、总黄酮含量及抗氧化性等指标.结果:热泵干燥百香果皮复水比、功能特性等较差;与远红外辐射干燥相比,微波真空冷冻干燥缩短了 的干燥时间,且微波真空冷冻干燥处理的百香果皮具有较高的复水比()、总酚含量(m gGA E/gDW)和抗氧化活性(D
6、 P P H自由基清除率为 ,F R A P为 mm o l/L);真空冷冻干燥处理的百香果皮获得了较高的持水力()g/g、持油力()g/g、溶胀性()g/g,以及更高的总黄酮含量(m gR T/gDW);经不同方式干燥后果皮的复水比、膳食纤维、功能特性、总酚含量、总黄酮含量、抗氧化活性等存在显著性差异(P).结论:干燥方式对百香果皮品质具有显著影响,其中微波真空冷冻干燥是较佳干燥方式.关键词:百香果皮;微波真空冷冻干燥;真空冷冻干燥;热泵干燥;远红外辐射干燥;理化性质;抗氧化活性A b s t r a c t:O b j e c t i v e:T h i s s t u d ya i m
7、e d t o i n v e s t i g a t e t h e e f f e c t s o fd r y i n gm e t h o d so np a s s i o nf r u i tp e e l s M e t h o d s:P a s s i o nf r u i tp e e l s w e r e t r e a t e d w i t h m i c r o w a v e v a c u u m f r e e z e d r y i n g,v a c u u m f r e e z e d r y i n g,h e a t p u m p d r y
8、i n g,a n d f a r i n f r a r e dr a d i a t i o nd r y i n g T h ed r y i n gc h a r a c t e r i s t i c s,r e h y d r a t i o nr a t i o,c o l o rd i f f e r e n c e,d i e t a r yf i b e r,f u n c t i o n a lp r o p e r t i e s,m i c r o s t r u c t u r e,t o t a lp h e n o l i cc o n t e n t,t o
9、t a lf l a v o n o i dc o n t e n t,a n d a n t i o x i d a n t p r o p e r t i e s w e r e m e a s u r e d a n d d e t e r m i n e dr e s p e c t i v e l y R e s u l t s:H e a tp u m p d r i e dp a s s i o nf r u i tp e e l sh a dp o o r r e h y d r a t i o nr a t i oa n df u n c t i o n a l p r o
10、p e r t i e s M i c r o w a v ev a c u u mf r e e z ed r y i n gr e d u c e d t h ed r y i n g t i m eb y w h e nc o m p a r e d t p f a r i n f r a r e dr a d i a t i o nd r y i n g,a n dt h e m i c r o w a v ev a c u u m f r e e z e d r i e dt r e a t e dp a s s i o n f r u i t p e e l s h a dah i
11、 g h e r r e h y d r a t i o n r a t i o(),t o t a lp h e n o l i c c o n t e n t(m gG A E/gDW)a n da n t i o x i d a n ta c t i v i t y(D P P H w a s ,F R A Pw a s mm o l/L)A d d i t i o n a l l y,t h ep a s s i o nf r u i tp e e l sw e r ev a c u u mf r e e z e d r i e dw i t ht r e a t m e n tt o
12、 i n c r e a s e t h e i rw a t e rh o l d i n gc a p a c i t y()g/g,o i lh o l d i n gc a p a c i t y()g/g,s w e l l i n g()g/g,a n dt o t a lf l a v o n o i dc o n t e n t(m gR T/gDW)D i f f e r e n td r y i n gt e c h n i q u e s l e dt oh i g h e rr e h y d r a t i o nr a t i o s,a n dF OO D&MA
13、CH I N E R Y第 卷第 期 总第 期|年 月|t h e ya l s os i g n i f i c a n t l yd i f f e r e d(P )i nt e r m so fd i e t a r yf i b e r,f u n c t i o n a l p r o p e r t i e s,t o t a l p h e n o l i c c o n t e n t,t o t a lf l a v o n o i d c o n t e n t a n d a n t i o x i d a n t a c t i v i t y o f t h e p
14、 e e l s C o n c l u s i o n:T h eq u a l i t y o fp a s s i o nf r u i tp e e lc a n b eg r e a t l ya f f e c t e db yt h ed r y i n gp r o c e s s,a n d m i c r o w a v ev a c u u mf r e e z e d r y i n g i s t h em o s tp r e f e r r e dt e c h n i q u e K e y w o r d s:p a s s i o nf r u i tp e
15、 e lp o w d e r;m i c r o w a v ev a c u u mf r e e z e d r y i n g;v a c u u m f r e e z e d r y i n g;h e a tp u m pd r y i n g;f a r i n f r a r e dr a d i a t i o nd r y i n g;p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s;a n t i o x i d a n t a c t i v i t y近年来,百香果汁和果肉在食品工业中的应用越来越兴盛,但占全果质量
16、的果皮却被当作加工副产物抛弃.百香果皮含有丰富的膳食纤维和天然活性物质如黄酮、多酚、花色苷等,干燥后的百香果皮常被用于乳品、肉制品或面制品的加工中,是一种很有潜力的食品加工原料.然而,在干燥过程中可能会造成百香果皮营养成分损失,因此,选择合适的干燥方法是提高产品质量的关键.热泵干燥(HP D)是通过空气对流的方式进行干燥,热泵干燥机能够除湿并且回收废气中的蒸发潜能,比传统的烘干更加节能高效.远红外辐射干燥(F I R D)以电磁辐射的方式将能量传递至样品内部,这种辐射能够渗透到距物料表明约mm的深度,内外同时加热激发水分子向表面运动,这就使F I R D产品干燥得更加均匀,干燥后的样品在结构上
17、也更加疏松.真空冷冻干燥(V F D)是通过三相点的原理使材料中的水分直接升华,在V F D之前需要对样品进行预处理,此时样品体积膨胀,水分升华后就会留下具有高质量的生物质孔结构,有利于产品的快速复水.微波真空冷冻干燥(MV F D)同样需要预冻及真空环境,并辅以微波处理.MV F D除与V F D一样对样品微观结构的损伤较小外,其加热更均匀、速度更快且能耗更低,所以营养成分损失更少.目前百香果皮常使用的干燥方法是热风干燥,但热风干燥不仅时间长、能耗高,而且制品营养损失较大.关于开展微波真空冷冻干燥(MV F D)、冷冻干燥(V F D)、热泵干燥(HP D)、远红外辐射干燥(F I R D)
18、对百香果皮理化特性影响 研究 尚 未 见 相 关 报 道.研 究 拟 采 用MV F D、V F D、HP D、F I R D处理新鲜百香果皮,探索种干燥方式对百香果皮复水性、色泽、微观结构、膳食纤维、总酚、总黄酮含量、抗氧化性等的影响,以期为百香果皮综合开发利用提供一定的理论依据.材料与方法原材料新鲜百香果购自洛阳大张超市,在 环境下贮藏备用.新鲜百香果皮的初始含水率为()(湿基).新鲜百香果取皮洗净后切成c mc m的方块.一部分用于HP D和F I R D.其余的于 下冷冻 h以上,然后进行V F D和MV F D.试剂盐酸、甲醇、无水乙醇:分析纯,天津市德恩化学试剂有限公司;F o l
19、 i n 酚:标准品,上海蓝季科技发展公司;没食子酸、芦丁、,二苯基 三硝基苯肼(D P P H)、乙 基苯 并 噻 唑 磺 酸(A B T S)、三 吡 啶 基 三 嗪(T P T Z)、抗坏 血 酸(VC):标 准 品,上 海 源 叶 生 物 有 限公司.设备真空微波 冷冻 干 燥 机(如 图所 示):实 验 室 自 行设计;远红外辐射干燥设备(如图所示):河南科技大学自制;光纤温度传感器微波谐振腔控制系统干燥腔和料盘微波输入真空泵冷阱制冷设备图微波冷冻干燥设备示意图F i g u r eS c h e m a t i cd i a g r a mo fm i c r o w a v ev
20、 a c u u mf r e e z ed r y i n ge q u i p m e n t干燥箱支架隔热层风机热电偶温度传感器电源开关物料温度显示面板辅助加热开关风机控制器 干燥箱温度调节面板 远线外辐射板开关 射板温度显示调节面板 箱体 排气孔 伸缩架紧固螺钉 旋纽 辐射板电缆线 伸缩架 远红外辐射板 干燥室 物料 超声振动盘 换能器 电缆线 超声波发生器 换能器支架 电加热器图远红外干燥设备示意图F i g u r eS c h e m a t i cd i a g r a mo f f a r i n f r a r e dr a d i a t i o nd r y i n g
21、e q u i p m e n t|V o l ,N o 刘钊含等:干燥方式对百香果皮理化、功能及抗氧化特性的影响真空冷冻干燥机:G I P P 型,上海继谱电子科技有限公司;热泵干燥机:GHRH 型,广东省农业机械研究所干燥设备制造厂;电热鼓风干燥箱:型,北京市永光明医疗机械厂;电子分析天平:J A N型,上海佑科仪器仪表有限公司;色差仪:X T D 型,美国爱色丽公司;紫外可见分光光度计:UV 型,上海龙尼柯仪器有限公司;日立台式电镜:TM P l u s型,日本株式会社;高速 万 能 粉 碎 机:Q E 型,浙 江 屹 立 工 贸 有 限公司.干燥方法将 g百香果皮样品通过种方式干燥.除
22、了V F D外,在干燥过程中,每 m i n对样品称量,直至恒重时停止干燥,V F D当其温度探头显示温度曲线趋于平缓时停 止 干 燥.每 组 试 验 均 重 复次.干 燥 方 法 描 述如下.()MV F D:将微波真空冷冻干燥机冷阱温度设置为,真空度设置为 P a,微波功率为W/g.()V F D:将 真 空 冷 冻 干 燥 机 隔 板 温 度 设 置 为,使其以/m i n的速度升温.真空度设置为P a.()HP D:将热泵干燥机温度设置为 ,风速为m/s,气流相对湿度为.()F I R D:将 远红 外 干燥 设备 的 辐 射 温 度 设 置 为,辐射距离为 c m,空气流速为m/s.
23、测定方法湿基含水率测定参考G B 食品安全国家标准食品中水分的测定 中的直接干燥法,按式()计算湿基含水率.Mmmdm,()式中:M 百香果皮的湿基含水率,g/g;m 百香果皮的质量,g;md 干物质质量,g.干 燥 特 性 指 标 测 定参 照 文 献 ,按 式()、式()计 算 百 香 果 皮 干 燥 过 程 中 的 干 基 含 水 率、干 燥速率.Mtmtmdmd,()DrMtMttt,()式中:Mt 百香果皮干燥至t时的干基含水率,g/g;mt 干燥至t时的质量,g;md 干物质质量,g;Dr 干燥速率,g/(gh);Mt 干燥t时刻的百香果皮干基含水率,g/g;Mt 干燥t时刻的百香
24、果皮干基含水率,g/g.复 水 比将 约()g干 燥 产 物 加 入 m L蒸馏水中.在 水浴锅中水浴h后取出沥水,用滤纸擦拭干样品表面的水分,称重.设计次平行试验,按式()计算复水比.Rrmm ,()式中:Rr 复水比,;m 百香果皮干制品复水后的质量,g;m 百香果皮干制品复水前的质量,g.色差采用全自动色差仪在自然光下测量新鲜和干燥百香果皮的颜色,每次试验前使用标准的白板校准仪器.测量新鲜百香果皮和干燥百香果皮的L(明度/暗度)、a(红 色/绿 色)和b(黄 色/蓝 色)值.每 组 取个样品,每个样品测量次.根据式()式()计算总色差和褐变指数.E(LL)(aa)(bb),()Bi a
25、L La b()/,()式中:E 总色差;L、a、b 干燥百香果皮的颜色;L、a、b 新鲜百香果皮的颜色;Bi 褐变指数.膳食纤维组分的测定准确称取()g百香果皮粉末,加入一定量的淀粉酶搅拌均匀,加盖铝箔,置于 恒 温水 浴箱 中 持续 震荡 m i n,冷却 至 时加 入 蛋 白 酶,震 荡 反 应 m i n.反 应 后 加 入m o l/L的乙酸,于 温度下调节p H为,添加糖化酶震荡反应 m i n.对反应后的样品进行抽滤,使用 热水洗涤残渣,收集滤液用于制备可溶性膳食纤维(S D F),再分别用 乙醇、乙醇和丙酮洗涤残渣,于 烘干过夜得到不可溶性膳食纤维(I D F),冷却称量并按式
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- 干燥 方式 果皮 理化 功能 氧化 特性 影响
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