王賈悅,王子揚(yáng),呂彥霖,郭雅俗,陳丹凌,劉傳富
南瓜為葫蘆科南瓜屬作物。除含有胡蘿卜素、南瓜多糖、多種維生素、多種游離氨基酸、多種礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等外,還含有大量的葫蘆巴堿、生物堿、南瓜子堿和果膠等有效成分[1-3],具有降糖、降脂、抗衰老等多種保健功能[4]。鮮南瓜含水量高,不耐貯藏,因此,將鮮南瓜加工成脫水粉,不僅南瓜資源能得到充分利用,南瓜加工附加值得到提高,同時(shí)南瓜中的營(yíng)養(yǎng)成分也最大限度地保留,有效拓寬了南瓜的加工食用途徑。
選擇科學(xué)的干燥方法是制備南瓜粉的關(guān)鍵。因此,試驗(yàn)采用不同的干燥方式制備南瓜粉,研究干燥方式對(duì)南瓜粉品質(zhì)的影響,旨在為南瓜的加工利用提供理論依據(jù),擴(kuò)大了南瓜的加工技術(shù)及產(chǎn)品類型。
南瓜,購(gòu)于山東泰安火車站銀座商城,選擇大小適中、無(wú)病害、無(wú)損傷的新鮮南瓜,用清水將表面洗凈,去瓤、去籽后切成厚度為5 mm的薄片,進(jìn)行干燥。
754型紫外分光光度計(jì),上海馳唐實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品;D-25L型色差計(jì),美國(guó)Hunter Lab公司產(chǎn)品;AR2140型電子天平,上海奧豪斯國(guó)際貿(mào)易有限公司產(chǎn)品;VO200型真空干燥設(shè)備,德國(guó)Memert公司產(chǎn)品;LXJ-IIB型臺(tái)式離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品;JFSD-70型粉碎磨,上海嘉定糧油檢測(cè)儀器廠產(chǎn)品;D-25L型色差計(jì),美國(guó)Hunter Lab公司產(chǎn)品。
1.3.1 工藝流程
南瓜→清洗→去皮→去瓤→切片(5 mm)→干燥(在設(shè)定條件下) →粉碎(過(guò)100目篩) →南瓜粉→包裝→備用。
1.3.2 干燥工藝參數(shù)
(1)熱風(fēng)干燥。將預(yù)處理過(guò)的南瓜在干燥溫度70℃和干燥時(shí)間8 h條件下進(jìn)行熱風(fēng)干燥,干燥至含水量低于5%。
(2)真空干燥。將預(yù)處理過(guò)的南瓜在干燥溫度60℃,干燥時(shí)間7 h和真空度0.07 MPa條件下進(jìn)行真空干燥,干燥至含水量低于5%。
(3)微波干燥。將預(yù)處理過(guò)的南瓜在微波功率640 W和干燥時(shí)間350 s條件下進(jìn)行微波干燥,干燥至含水量低于5%。
1.4.1 水分含量的測(cè)定
按GB/T 5009.3—2003方法進(jìn)行。
1.4.2 VC的測(cè)定
按GB/T 6195—86方法進(jìn)行。
1.4.3 總酚含量
參照文獻(xiàn)[5]的方法進(jìn)行。
1.4.4 β-胡蘿卜素
參照文獻(xiàn)[6]的方法進(jìn)行。
1.4.5 色澤的測(cè)定
參照文獻(xiàn)[7]的方法進(jìn)行。
1.4.6 容重的測(cè)定
將樣品慢慢加入到小量筒中,至1 mL體積時(shí)稱質(zhì)量,得出南瓜粉的容重[8-9]。
1.4.7 溶解度的測(cè)定
精確稱量5.00 g南瓜粉,加入到50 mL燒杯中,注入去離子水30 mL,在室溫條件下,采用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌(30 min),使南瓜粉充分溶解。將其溶解液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,去離子水定容,充分搖勻。取15 mL該液,放入離心機(jī)離心管中,在離心機(jī)轉(zhuǎn)速3 000 r/min條件下,離心10 min,取上清液,將其完全轉(zhuǎn)入稱量皿中,然后放入105℃干燥箱中烘干至質(zhì)量恒定[10]。
式中:X——試樣溶解度,g;
m——樣品質(zhì)量,g;
m1——稱量皿質(zhì)量,g;
m2——稱量皿和不溶物干燥后質(zhì)量,g;
B——試樣水分含量,%。
1.4.8 持水力的測(cè)定
南瓜粉在105℃條件下干燥至恒質(zhì)量后,準(zhǔn)確稱取樣品0.500 0 g,置于15 mL離心管中,加入10 mL蒸餾水,振蕩搖勻,在37℃的恒溫恒濕箱中浸泡1h后,在離心機(jī)轉(zhuǎn)速3 500 r/min的條件下離心10 min,棄上清液,稱殘?jiān)|(zhì)量[11]。按下式計(jì)算樣品的持水力。
式中:m1——干燥樣品的質(zhì)量,g;
m2——離心管的質(zhì)量,g;
m3——離心管和吸水后樣品的質(zhì)量,g。
1.4.9 持油力的測(cè)定
準(zhǔn)確稱取南瓜粉干燥樣品0.500 0 g,放入15 mL離心管中,注入10 mL大豆油,振蕩搖勻,在37℃恒溫恒濕箱中放置1 h后,在離心機(jī)轉(zhuǎn)速5 000 r/min條件下離心20 min,棄去上層油,稱殘?jiān)|(zhì)量[12]。按下式計(jì)算持油力。
式中:m'1——干燥樣品的質(zhì)量,g;
m'2——離心管的質(zhì)量,g;
m'3——離心后濕樣和離心管質(zhì)量,g。
1.4.10 復(fù)水性的測(cè)定
精確稱取1.000 g南瓜粉,放入50 mL離心管中,注入20 mL蒸餾水中,在25℃恒溫恒濕箱中放置1 h,然后在離心機(jī)轉(zhuǎn)速10 000 r/min條件下離心25 min,測(cè)量沉淀物的質(zhì)量。
式中:m1——復(fù)水后南瓜粉的質(zhì)量,g;
m2——復(fù)水前南瓜粉的質(zhì)量,g。
采用Excel和SPSS1 3.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,每次試驗(yàn)重復(fù)3次。
2.1.1 不同干燥方式對(duì)南瓜粉水分的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉水分的影響見(jiàn)表1。
干燥方式 熱風(fēng)干燥 微波干燥 真空干燥水分/% 4.32±0.13b 4.78±0.09a 4.89±0.07a注:不同字母表示0.05水平上差異顯著。下同
從表1可以看出,南瓜粉經(jīng)過(guò)干燥處理,真空干燥的含水量最高,其次是紅外干燥,熱風(fēng)干燥含水量最低。這3種干燥方式處理的南瓜粉含水量均在5%以下。
2.1.2 不同干燥方式對(duì)南瓜粉色澤的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉色澤的影響見(jiàn)表2。
從表2可以看出,南瓜片經(jīng)干燥后,L*值(亮度) 和b*值(黃色度) 升高,a*值(紅色度) 降低,這主要是由于樣品干燥后表面水分蒸發(fā),從而導(dǎo)致L*值、b*值增加;由于類胡蘿卜素在加熱或微波作用下會(huì)發(fā)生降解,導(dǎo)致a*值降低。從表2還可以看出,微波干燥的L*值、a*值最低,b*值最高,這可能是微波干燥時(shí),溫度較高,更易加速南瓜粉的美拉德反應(yīng)和酶促氧化褐變。真空干燥的L*值、a*值最高,b*值最低,這是由于真空干燥是在避光、低氧環(huán)境中,一定程度上避免了對(duì)南瓜粉顏色的損害。2.1.3 不同干燥方式對(duì)南瓜粉VC含量的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉VC含量的影響見(jiàn)圖1。
圖1 不同干燥方式對(duì)南瓜粉VC含量的影響
VC對(duì)熱、光、空氣較敏感,從圖1可以看出,不同的干燥方式制備的南瓜粉VC含量不同:真空干燥>微波干燥>熱風(fēng)干燥。這是由于真空干燥條件下,南瓜粉避免了直接受熱及與氧氣的接觸,從而使南瓜粉中VC保留率最高;微波干燥條件下時(shí)間較短,有效避免了南瓜粉中VC的損失;熱風(fēng)干燥條件下加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致南瓜粉中VC保留率最低。
2.1.4 不同干燥方式對(duì)南瓜粉 β-胡蘿卜素含量的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉β-胡蘿卜素含量的影響見(jiàn)圖2。
圖2 不同干燥方式對(duì)南瓜粉β-胡蘿卜素含量的影響
從圖2可以看出,真空干燥的南瓜粉β-胡蘿卜素含量最高,其次是微波干燥,熱風(fēng)干燥含量最低,說(shuō)明熱風(fēng)干燥、微波干燥由于加熱時(shí)間較長(zhǎng)或者加熱溫度較高,加速了β-胡蘿卜素的降解速度,從而不利于南瓜中胡蘿卜素的保留。
2.1.5 不同干燥方式對(duì)南瓜粉總酚含量的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉總酚含量的影響見(jiàn)圖3。
圖3 不同干燥方式對(duì)南瓜粉總酚含量的影響
從圖3可以看出,熱風(fēng)干燥的南瓜粉總酚含量最高,其次是微波干燥,真空干燥的含量最低。這可能是在干燥過(guò)程中,高溫可能使南瓜粉中某些組分發(fā)生化學(xué)變化,使得總酚含量有所不同。
2.2.1 不同干燥方式對(duì)南瓜粉物理特性的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉物理特性的影響見(jiàn)圖4。
圖4 不同干燥方式對(duì)南瓜粉物理特性的影響
從圖4可以看出,真空干燥的南瓜粉的容重最小,其次是熱風(fēng)干燥,微波干燥的容重最大。說(shuō)明真空干燥的南瓜粉流動(dòng)性最差。
2.2.2 不同干燥方式對(duì)南瓜粉溶解性的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉溶解性的影響見(jiàn)表3。
表3 不同干燥方式對(duì)南瓜粉溶解性的影響
從表3可以看出,微波干燥的溶解性最高,其次是熱風(fēng)干燥,真空干燥溶解性最低。說(shuō)明微波干燥南瓜片經(jīng)粉粹后,細(xì)胞壁的破壁率高,極大地提高了比表面積,促進(jìn)了有效成分的釋放,物理吸附性和化學(xué)吸附性增加較多,從而提高了南瓜粉的溶解性。
2.2.3 不同干燥方式對(duì)南瓜粉復(fù)水性的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉復(fù)水性的影響見(jiàn)圖5。
從圖5可以看出,經(jīng)干燥處理,微波干燥的復(fù)水能力最好,其次是真空干燥,熱風(fēng)干燥的最差。說(shuō)明微波干燥的產(chǎn)品復(fù)原到新鮮狀態(tài)的程度最好,有利于保留南瓜的風(fēng)味物質(zhì)。
圖5 不同干燥方式對(duì)南瓜粉復(fù)水性的影響
2.2.4 不同干燥方式對(duì)南瓜粉持水力、持油力的影響
不同干燥方式對(duì)南瓜粉持水力、持油力的影響見(jiàn)圖6。
圖6 不同干燥方式對(duì)南瓜粉持水力、持油力的影響
從圖6可以看出,微波干燥的持水力和持油力高于熱風(fēng)干燥、真空干燥。這可能是由于其干燥工藝的不同,制備的南瓜粉顆粒結(jié)構(gòu)的不同,微波干燥的南瓜粉暴露的親水、親油基團(tuán)的數(shù)量較多,增大了水分子與羥基結(jié)合的機(jī)會(huì),從而提高了持水、持油的能力。
南瓜干燥方式對(duì)其制備品質(zhì)有較大的影響。在3種干燥方式中,熱風(fēng)干燥的總酚含量最高,L*值、a*值、b*值、VC含量、容重、持水性、持油性居中,β-胡蘿卜素含量、溶解性、復(fù)水性最低;微波干燥的b*值、容重、溶解性、復(fù)水性、持水性、持油性最高,β-胡蘿卜素含量、總酚含量居中,L*值、a*值、VC含量最低;真空干燥的L*值、a*值、VC含量、β-胡蘿卜素含量最高,復(fù)水性居中,總酚含量、容重、溶解性、持水力、持油性最低。綜上所述,在試驗(yàn)條件下制備南瓜粉的干燥方式以真空干燥為最佳。
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