周愛梅，曹 環(huán)，李少華，王敏兒，李啟圣

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州510642;2.廣州市泮塘食品有限公司，廣東廣州510545)

兩種不同干燥方法在南瓜粉加工中的對比研究

周愛梅1，曹 環(huán)1，李少華2，王敏兒1，李啟圣2

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州510642;2.廣州市泮塘食品有限公司，廣東廣州510545)

以新鮮南瓜為原料，分別對比研究了真空干燥和微波干燥兩種不同干燥工藝對南瓜粉營養(yǎng)特性和感官性能的影響，重點研究了真空干燥的干燥溫度、物料厚度與助干劑添加量(南瓜固形物與環(huán)狀糊精比例)及微波干燥的干燥功率、物料厚度與助干劑添加量(南瓜固形物與麥芽糊精比例)三個因素的影響，以南瓜粉成品的VC和β－胡蘿卜素含量及感官評分作為評價指標(biāo)，確定最佳干燥工藝。結(jié)果表明:真空干燥的最佳工藝條件為物料厚度0.8cm、干燥溫度60℃、環(huán)狀糊精的添加量為3∶1;微波干燥的最佳工藝條件為干燥功率選取中功率、物料厚度1.0cm、麥芽糊精的添加量為3∶1。在此條件下所得南瓜粉成品的VC和β－胡蘿卜素含量及感官評分分別為:66.36%、56.70%、81分及69.16%、68.90%、86 分。

南瓜，南瓜粉，真空干燥，微波干燥

南瓜(pumpkin)在我國種植面廣、品種多、資源極為豐富［1］。南瓜具有較高的營養(yǎng)、保健和藥用價值［2］，南瓜中的可溶性纖維素可預(yù)防和治療糖尿病;果膠可預(yù)防和治療動脈粥樣硬化［3］。但目前人們種植南瓜大部分是為了取得南瓜籽，僅少部分果肉用于食品加工，造成食品資源的極大浪費［4］。因此，利用我國豐富的南瓜資源，提高產(chǎn)品附加值，開展南瓜的深加工，勢在必行［5］。將南瓜果肉加工成為南瓜粉，不僅可以充分利用南瓜資源，提高南瓜的加工附加值;同時也可以最大限度地保留南瓜中的營養(yǎng)成分，增加南瓜的營養(yǎng)價值。因此，本論文以新鮮南瓜為原料，研究對比了真空干燥和微波干燥對南瓜粉營養(yǎng)特性和感官性能的影響。重點研究了真空干燥的干燥溫度、物料厚度與助干劑添加量(南瓜固形物與環(huán)狀糊精比例)及微波干燥的干燥功率、物料厚度與助干劑添加量(南瓜固形物與麥芽糊精比例)三個因素的影響，以南瓜粉成品中VC和β－胡蘿卜素含量及感官評分為依據(jù)，確定單因素實驗的最佳水平。在此基礎(chǔ)上進行正交實驗，以確定南瓜粉最佳干燥工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮南瓜 購于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)三角市，4℃保存;纖維素酶 由諾維信生物技術(shù)有限公司提供;麥芽糊精、環(huán)狀糊精、玉米淀粉 均為市售食用級原料;其它試劑 均為市售分析純。

真空干燥箱 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司;微波干燥儀，真空濃縮儀，恒溫水浴鍋。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 南瓜→清洗→去籽皮、切塊→護色、均質(zhì)→酶解、過濾→真空濃縮→干燥(真空、微波)→集粉、篩粉→包裝→成品

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 清洗、去籽去皮、切塊 選用金黃、老熟、新鮮的南瓜作為原料，在50℃溫水浸泡3min，清水噴淋，清洗后瀝干，去除南瓜籽、皮等不可食部分后將南瓜切片(厚度4mm)。

1.2.2.2 護色、均質(zhì) 護色方法采用熱燙與護色劑相結(jié)合，即在95℃的熱水中加入0.15%的抗壞血酸、0.15%的L－半胱氨酸與1.0%的檸檬酸，熱燙時間為3min。

1.2.2.3 酶解、過濾 稱取100g南瓜漿液，按0.03g/15g比例加入纖維素酶，于45℃溫度下酶解處理2h。酶解結(jié)束后在90℃加熱30min滅酶，然后用四層紗布擠壓過濾兩次，得到南瓜酶解液。

1.2.2.4 真空濃縮 將南瓜酶解液在真空度0.13MPa、溫度55℃、轉(zhuǎn)速為5000r/min條件下進行真空濃縮，濃縮固形物含量為40%左右時結(jié)束濃縮。

1.2.2.5 干燥(真空、微波干燥) 將濃縮后的南瓜酶解液分別在最佳真空干燥條件下(干燥溫度、物料濃度、助干劑添加量)與最佳微波干燥條件下(干燥功率、物料濃度、助干劑添加量)進行干燥，收集粉料，然后冷卻、包裝。(真空干燥的真空度為0.06MPa)。

1.2.3 理化指標(biāo)檢測和感官評定

1.2.3.1 VC含量的測定 采用2，6－氯靛酚滴定法測定［6］。

1.2.3.2 β－胡蘿卜素含量的測定 采用分光光度法測定［7］。

1.2.3.3 感官評分 由十位專業(yè)人員組成感官評價小組，對南瓜粉的色澤、風(fēng)味、質(zhì)地進行全面評價，具體結(jié)果見表 1［7］。

2 結(jié)果與討論

2.1 真空干燥溫度的確定

真空干燥中干燥溫度是主要因素，它直接影響到真空干燥過程和最終產(chǎn)品的品質(zhì)。選取不同的干燥溫度對南瓜粉進行真空干燥，所得南瓜粉的品質(zhì)如圖1和表2所示。

圖1 真空干燥溫度對南瓜粉營養(yǎng)含量的影響

由圖1可得，干燥溫度對南瓜粉VC、β－胡蘿卜素含量都具有明顯影響。干燥溫度在70℃以下時，南瓜粉中VC、β－胡蘿卜素含量均較高，但隨著溫度的升高，含量逐漸降低。由此可得，真空干燥時不能采用較高的干燥溫度。這是由于VC和β－胡蘿卜素都是熱敏性物質(zhì)，在較高溫度時易發(fā)生氧化降解，從而影響產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。

由表2所示，60℃干燥所得南瓜粉香氣不足，顏色較淺，產(chǎn)品易結(jié)塊;70℃所得南瓜粉香氣較80℃差，但80℃所得南瓜粉色澤較暗，余味中有少許焦味;90℃時南瓜粉烤焦味較重。這是因為南瓜中含有豐富的氨基酸和還原糖，它們在受熱狀態(tài)下易發(fā)生美拉德反應(yīng)而產(chǎn)生褐變，使南瓜粉色澤變暗、風(fēng)味變差。因此，選擇70℃為最佳干燥溫度。

表2 不同干燥溫度感官評分

2.2 微波干燥功率的確定

微波干燥過程中，干燥功率是主要因素，它直接影響干燥過程和最終產(chǎn)品的品質(zhì)。選取不同的干燥功率對南瓜粉進行微波干燥，所得南瓜粉的品質(zhì)如圖2和表3所示。

圖2 干燥功率對南瓜粉營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由圖2可知，南瓜粉中VC和β－胡蘿卜素的含量都隨著干燥功率增大而降低。這是由于VC和β－胡蘿卜素都具有熱不穩(wěn)定性，在一定干燥功率下，南瓜粉中的VC和β－胡蘿卜素等熱不穩(wěn)定的物質(zhì)受到溫度的影響而損失，使得南瓜粉營養(yǎng)價值降低。因此，微波干燥時不宜采用大功率干燥。

由表3可知，采用中功率干燥后所得南瓜粉的感官得分最高(85分)，大功率次之，小功率最低(76分)。因此，選擇中功率最為最佳的微波干燥功率。

表3 不同干燥功率感官評分

2.3 干燥物料厚度的確定

在其它干燥條件確定的情況下，物料厚度的變化會直接影響物料干燥所需的時間和產(chǎn)品的品質(zhì)。選取不同的物料厚度對南瓜粉分別進行真空和微波干燥，所得南瓜粉的品質(zhì)如圖3～圖4和表4所示。

圖3 物料厚度對VC含量的影響

圖4 物料厚度對β－胡蘿卜含量的影響

表4 不同物料厚度感官評分

如圖3～圖4所示，隨著物料厚度增加，南瓜粉中VC和β－胡蘿卜素含量逐漸增加，其中微波干燥的含量高于真空干燥。當(dāng)物料厚度為1.0cm時，真空和微波干燥所得南瓜粉的VC和β－胡蘿卜素含量均較高，分別為61.68%、56.63%和69.16%、70.24%。但當(dāng)物料厚度為0.4cm時，真空和微波干燥所得南瓜粉的VC和β－胡蘿卜素含量分別低于55%和62%。這是由于物料厚度小，物料容易受熱不均導(dǎo)致VC和β－胡蘿卜素等熱不穩(wěn)定物質(zhì)損失，而微波干燥由于受熱時間較真空干燥短，使得營養(yǎng)物質(zhì)損失較真空干燥少。因此，干燥物料厚度過小不利于營養(yǎng)物質(zhì)的保留。

如表4所示，物料厚度為0.8cm時兩種干燥方法的感官評分均為最高值，其余物料厚度下的南瓜粉分數(shù)均低于80分。真空干燥中，當(dāng)物料厚度為1.0cm，南瓜粉干燥不徹底，色澤淺;物料厚度為0.8cm南瓜粉色澤金黃，香氣十足。微波干燥中，物料厚度0.8和1.0cm時得到的南瓜粉色澤較好，香氣濃，但物料厚度為1.0cm時的VC及β－胡蘿卜素含量最高。因此，選擇0.8cm作為真空干燥最佳的物料厚度，1.0cm作為微波干燥最佳的物料厚度。

2.4 干燥助干劑添加量的確定

由于南瓜濃縮液中含有大量的水分和糖類物質(zhì)，若直接進行干燥會出現(xiàn)結(jié)塊等現(xiàn)象，影響干燥效果，因此加入助干劑是非常必要的。本實驗中所用助干劑分別為環(huán)狀糊精(真空)和麥芽糊精(微波)。選取不同固形物與助干劑的比例對南瓜粉分別進行真空和微波干燥，所得南瓜粉的品質(zhì)見圖5～圖6和表5。

圖5 助干劑添加量對VC含量的影響

圖6 助干劑β－胡蘿卜素含量的影響

表5 不同助干劑添加量感官評分

由圖5～圖6可知，真空干燥中助干劑的添加量對VC含量無明顯影響，而添加量3∶1時β－胡蘿卜含量明顯高于其它添加量。微波干燥中，VC和β－胡蘿卜素含量隨麥芽糊精添加量增大而升高，當(dāng)添加量為3∶1時，VC和 β－胡蘿卜素含量最高(分別為70.28%、70.30%)。其中微波干燥所得南瓜粉中VC和β－胡蘿卜含量均高于真空干燥(分別為61.50%、54.93%)。

這是因為微波干燥受熱時間較真空干燥短，導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)損失較真空干燥少。

表6 真空干燥正交實驗結(jié)果

表8 真空干燥驗證實驗結(jié)果分析

表9 微波干燥正交實驗及結(jié)果分析

表11 微波干燥驗證實驗結(jié)果分析

如表5所示，隨著助干劑添加量的增加，南瓜粉的風(fēng)味、色澤、質(zhì)地和口感都得到了一定的改善。真空干燥的感官評分為:2∶1 ＜ 無添加 ＜4∶1 ＜3∶1，微波干燥的感官評分為無添加＜2∶1＜4∶1＜3∶1。由此可得，適當(dāng)添加助干劑可有效地降低南瓜漿液的黏度，提高干燥速率，同時也可減少VC及β－胡蘿卜素的損失，有利于香氣及風(fēng)味保存。因此，真空干燥和微波干燥中南瓜固形物與助干劑的最佳比例均為3∶1。

2.5 干燥工藝參數(shù)的優(yōu)化

2.5.1 真空干燥工藝參數(shù)優(yōu)化 為優(yōu)化南瓜粉真空干燥工藝，在以上單因素實驗基礎(chǔ)上做L9(33)正交實驗。結(jié)果如表6～表8所示。由極差分析可知，各因素對真空干燥所得南瓜粉的VC、β－胡蘿卜素含量和感官評分依次為物料厚度＞干燥溫度＞固形物與環(huán)狀糊精比例。極差分析顯示，獲得最高VC、β－胡蘿卜素含量及感官評分的組合分別為 A1B2C2、A1B3C2、A2B3C1或A2B3C2。雖然不同評價指標(biāo)得到最佳組合不同，但三個因素的變化是在較小范圍內(nèi)。因此，在上述的最佳工藝條件下進行驗證實驗，如表8所示。驗證實驗結(jié)果表明，A1B2C2的VC、β－胡蘿卜素含量均為最高值，而感官評分值與A2B3C2無顯著性差異(p＞0.05)。因此，最后確定最佳真空干燥方案為A1B2C2，即物料厚度0.8cm、干燥溫度60℃、環(huán)狀糊精添加量為3∶1，在此條件下所得到的南瓜粉的VC、β－胡蘿卜素含量和感官評分依次為66.36%、56.70%、81分，均為最佳值。

2.5.2 微波干燥工藝參數(shù)優(yōu)化 表9～表11為微波干燥工藝的L9(33)正交實驗結(jié)果。由極差分析所示，各因素對微波干燥所得南瓜粉的VC、β－胡蘿卜素含量和感官評分依次均為:干燥功率＞物料厚度＞固形物與麥芽糊精比例。極差分析，獲得最高VC、β－胡蘿卜素含量及感官評分的組合分別為A1B2C2、A2B2C2、A2B2C2。雖然不同評價指標(biāo)得到最佳組合不同，但三個因素的變化是在較小范圍內(nèi)。因此，在上述的最佳工藝條件下進行驗證實驗，如表11所示。驗證實驗結(jié)果表明，A2B2C2的VC和感官評分均較高，但β－胡蘿卜素含量較A2B2C2無顯著性差異(p＞0.05)。因此，確定最佳微波干燥方案為A2B2C2，即干燥功率為中功率、物料厚度1.0cm、麥芽糊精添加量3∶1，在此條件下所得到的南瓜粉的VC、β－胡蘿卜素含量和感官評分依次為69.16%、68.90%、86分，均為最佳值。

表7 真空干燥極差分析結(jié)果

表10 微波干燥極差分析結(jié)果

3 結(jié)論

采用真空干燥的最佳工藝條件為物料厚度0.8cm、干燥溫度60℃、環(huán)狀糊精的添加量為3∶1。采用微波干燥的最佳工藝條件為干燥功率選取中功率、物料厚度1.0cm、麥芽糊精的添加量為3∶1。在此條件下所得南瓜粉成品的VC和β－胡蘿卜素含量及感官評分分別為:66.36%、56.70%、81分及69.16%、68.90%、86分。微波干燥中VC、β－胡蘿卜素含量及感官評分均高于真空干燥。主要原因是微波干燥時間短，雖然溫度高，但是對營養(yǎng)物質(zhì)的損失是有限的，相反真空干燥雖溫度不高，但干燥時間較長，使得VC和β－胡蘿卜素含量均降低。微波干燥所得南瓜粉色澤、香氣和風(fēng)味較好，但粉體的分散性(粉粒的溶解速度)不如真空干燥。且微波干燥由于溫度高，干燥速率快，易造成局部過熱，尤其是在干燥后期。因此，筆者建議將微波干燥與真空干燥相結(jié)合，在干燥初期使用微波干燥蒸發(fā)大部分的水分，再采用真空干燥的方法干燥至水分含量低于6%為止。

［1］劉文慧，王頡，王靜.噴霧干燥南瓜粉生產(chǎn)工藝研究［J］.食品科技，2007，15(9):62－65.

［2］李丙東，劉宜生，王長林.南瓜屬蔬菜生物學(xué)基礎(chǔ)研究及育種進展［J］.中國蔬菜，1996(1):48－50.

［3］張擁軍，沈曉春，朱龍華.天然降糖食品－南瓜的最新研究進展［J］.食品科技，2002，9(3):68－70.

［4］肖凱，盧曉，黎雷鳴.真空干燥工藝加工保健南瓜糊的研究［J］.糧油加工與食品機械，2001，11(2):33－36.

［5］Aroldo A，F(xiàn)ernanda E X，Murr.Kinetics of vacuum drying of pumpkin:Modelingwith shrinkage ［J］.JournalofFood Engineering，2006，76(4):562－567.

［6］黃曉鈺，劉鄰渭.食品化學(xué)綜合實驗［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2002:174－176.

［7］姜元欣.微波真空干燥南瓜渣和南瓜粉［D］.江南大學(xué)優(yōu)秀碩士論文，2005:5－6.

Comparative research of the two drying methods of pumpkin powder

ZHOU Ai－mei1，CAO Huan1，LI Shao－h(huán)ua2，WANG Min－er1，LI Qi－sheng2
(1.College of Food Science，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China;2.Guangzhou Pantang Food Company Ltd.，Guangzhou 510545，China)

The effects of vacuum drying and microwave drying on the nutritional and sensory properties of pumpkin powder using fresh pumpkin as raw material were comparatively investigated.Emphases were respectively laid on the effect of vacuum drying temperature，thickness of material，the addition level of drying aid(the ratio of pumpkin solid to cyclic dextrin)and the power of microwave drying，thickness of material and the addition level of drying aid(the ratio of pumpkin solid to maltodextrin)on the quality of pumpkin powder using the rate of VCand β－carotene and sensory score as indicators.Results showed pumpkin powder with best quality produced by vacuum drying could be obtained when vacuum drying temperature was 60℃，the thickness was 0.8cm，and the addition of cyclodextrin was 3∶1.For microwave drying，pumpkin powder with best quality could be achieved under the following conditions:microwave drying power of mid－power，the thickness of 1.0cm，and the addition of malt dextrin of 3∶1.Under the above optimal conditions，the rates of VCand β－carotene and sensory scores of pumpkin powder were 66.36%，56.70%，81 and 69.16%，68.90%，86 respectively.

pumpkin;pumpkin powder;vacuum drying;microwave drying

TS255.3

B

1002－0306(2011)09－0275－05

2010－09－07

周愛梅(1971－)，女，副教授，博士，主要從事食品化學(xué)及水產(chǎn)品加工研究。