楊 春，張江寧，張 玲，丁衛(wèi)英，韓基明

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，山西太原 030031）

紅棗（Jujube） 為鼠李科棗屬植物的成熟果實(shí)，是我國(guó)的特有果品之一，富含維生素和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)素及活性成分，屬于藥食同源食物，不僅含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還具有較強(qiáng)的醫(yī)療作用和保健作用[1-3]。鮮棗不宜貯藏，而脫水干燥可使紅棗制品擁有較長(zhǎng)的保存期，干棗食用時(shí)吐核吐皮，食用不便，故市場(chǎng)上出現(xiàn)的棗片很受消費(fèi)者歡迎。目前，棗片的干燥方式有很多種[4-5]，傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥等方式耗時(shí)長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)損失較多、干燥出的棗片品質(zhì)較差。試驗(yàn)研究了不同干燥方式對(duì)棗片品質(zhì)特性的影響，可為棗片的加工和功能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

木棗，山西中鷹大紅棗產(chǎn)業(yè)有限公司提供；蘆丁標(biāo)品，北京索萊寶科技有限公司提供；亞硝酸鈉、硝酸鋁等試劑，均為分析純。

1.2 儀器

去核機(jī)，呂梁市晉亨機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；切片機(jī)，臺(tái)灣天燁機(jī)械設(shè)備公司產(chǎn)品；101型鼓風(fēng)干燥箱，上海雷韻試驗(yàn)儀器制造有限公司產(chǎn)品；真空干燥箱，上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠產(chǎn)品；HWZ-3B型真空微波干燥箱，天水華圓制藥設(shè)備科技有限責(zé)任公司產(chǎn)品；真空冷凍干燥機(jī)，安捷倫科技有限公司產(chǎn)品；QDPH10-1型果蔬變溫壓差膨化干燥機(jī)，天津市勤德新材料科技有限公司產(chǎn)品；D25LT型色彩色差儀，美國(guó)Hunterlab公司產(chǎn)品；756型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，尤尼柯上海儀器有限公司產(chǎn)品；Ta.XT2i型物性分析儀，英國(guó)SMS公司產(chǎn)品。

2 試驗(yàn)方法

2.1 原料預(yù)處理

將成熟半干棗（水分含量25%～28%） 清洗干凈后，晾干去核，切成厚度為6 mm左右的半圓形，得到的棗片備用。

2.2 棗片干燥處理

（1）熱風(fēng)干燥條件。將棗片置于干燥溫度為70℃的烘箱中，干燥約6 h。

（2） 真空干燥條件。將棗片置于真空干燥箱中，干燥溫度56℃，真空度-0.07 MPa，干燥時(shí)間3 h。

（3）真空微波干燥條件。將棗片置于真空微波干燥箱中，功率4 kW，溫度50℃，干燥時(shí)間15 min，真空度-0.06 MPa。

（4）真空冷凍干燥條件。將棗片放入低溫冰箱中預(yù)凍，直到物料完全結(jié)晶。然后將其裝盤(pán)置于真空冷凍干燥設(shè)備中干燥，真空冷凍干燥冷阱溫度為-45℃，真空度為0.1 kPa，干燥時(shí)間為24 h。

（5）變溫壓差膨化干燥條件。將棗片置于變溫壓差膨化罐中，膨化溫度為100℃，膨化壓力為0.2 MPa，停滯時(shí)間為5 min/抽，抽5次，干燥溫度為65℃，時(shí)間為1 h。

2.3 棗片理化指標(biāo)的測(cè)定

色澤測(cè)定，參考文獻(xiàn)[6]的方法；棗片復(fù)水比的測(cè)定，參考文獻(xiàn)[7]的方法；總糖測(cè)定，斐林試劑法[8]的方法；粗纖維測(cè)定，參考方法[9]的方法；總黃酮含量測(cè)定，采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法[10]的方法；棗片硬度和脆度的測(cè)定，參考文獻(xiàn)[11]的方法。

2.4 棗片掃描電鏡觀察

樣品→采樣→戊二醛固定→真空冷凍干燥→切片→噴碳→電鏡掃描→電鏡圖譜。在掃描電鏡下采用放大100倍數(shù)觀察并采集圖譜。

2.5 棗片能耗的測(cè)定

制干方法同上，控制產(chǎn)品含水量為5%～6%。測(cè)定時(shí)間、溫度、物料質(zhì)量、水分含量等指標(biāo)，分別計(jì)算，其中干燥能力以單位能耗（kW·h） 所能獲得的干制品質(zhì)量計(jì)，能量消耗以單位質(zhì)量（kg） 的干制品所消耗的能量計(jì)。

2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010和SPSS 17.0軟件對(duì)單因素試驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析，數(shù)據(jù)以X±SD表示。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同干燥方式對(duì)棗片色澤、復(fù)水率的影響

不同干燥方式對(duì)棗片色澤的影響見(jiàn)圖1，不同干燥方式對(duì)棗片復(fù)水率的影響見(jiàn)圖2。

圖1 不同干燥方式對(duì)棗片色澤的影響

圖2 不同干燥方式對(duì)棗片復(fù)水率的影響

由圖1可知，棗片經(jīng)過(guò)不同干燥方式處理后，其中冷凍干燥色澤最淺；變溫壓差和真空干燥由于溫度較低，褐變也不明顯；熱風(fēng)干燥時(shí)間長(zhǎng)且處于有氧條件，會(huì)發(fā)生酚類(lèi)物質(zhì)氧化和美拉德反應(yīng)等，故物料色澤最差。

由圖2可知，棗片經(jīng)過(guò)冷凍干燥處理后，其產(chǎn)品的復(fù)水率最好，其次為真空微波干燥、變溫壓差干燥、真空干燥，熱風(fēng)干燥復(fù)水率最低。

3.2 不同干燥方式對(duì)棗片水分、粗纖維含量的影響

不同干燥方式對(duì)棗片水分含量的影響見(jiàn)圖3，不同干燥方式對(duì)棗片粗纖維含量的影響見(jiàn)圖4。

圖3 不同干燥方式對(duì)棗片水分含量的影響

圖4 不同干燥方式對(duì)棗片粗纖維含量的影響

由圖3可知，選擇不同的干燥條件，產(chǎn)品的含水量介于6%～16%。水分含量是影響品質(zhì)效果的主要原因之一，水分越少，貯藏期越長(zhǎng)。故從產(chǎn)品的貯藏時(shí)間看，冷凍干燥＞變溫壓差干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞熱風(fēng)干燥。由圖4可知，粗纖維含量由高到低依次為真空微波干燥＞真空干燥＞冷凍干燥＞變溫壓差膨化干燥＞熱風(fēng)干燥，原因是冷凍處理可使纖維的性能轉(zhuǎn)化，檢測(cè)方法檢不出；微波處理使物料局部受高溫纖維部分糊化，含量降低。

3.3 不同干燥方式對(duì)棗片總糖和黃酮含量的影響

不同干燥方式對(duì)棗片總糖含量的影響見(jiàn)圖5，不同干燥方式對(duì)棗片黃酮含量的影響見(jiàn)圖6。

圖5 不同干燥方式對(duì)棗片總糖含量的影響

圖6 不同干燥方式對(duì)棗片黃酮含量的影響

由圖5可知，經(jīng)過(guò)不同方式的干燥后，棗片產(chǎn)品總糖含量由高到低依次為冷凍干燥＞變溫壓差干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞熱風(fēng)干燥。其原因是棗片中干基不同，或棗中部分淀粉被轉(zhuǎn)化成糖。由圖6可知，總黃酮含量由高到低依次為冷凍干燥、變溫壓差膨化干燥、真空微波干燥、真空干燥、微波干燥、熱風(fēng)干燥。冷凍干燥利用真空冷凍干燥，物料的失水過(guò)程是在低溫（-40～55℃）、高真空狀態(tài)下進(jìn)行的，因此對(duì)熱敏性、易氧化成分的保存率較高。

3.4 不同干燥方式對(duì)棗片質(zhì)地特性的影響

不同干燥方式對(duì)棗片質(zhì)地的影響見(jiàn)表1。

表1 不同干燥方式對(duì)棗片質(zhì)地的影響

由表1可知，棗片經(jīng)過(guò)不同干燥方式處理后，其產(chǎn)品的硬度大小依次為熱風(fēng)干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞變溫壓差膨化干燥＞冷凍干燥；其脆度大小依次為冷凍干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空干燥＞真空微波干燥＞熱風(fēng)干燥。分析原因是熱風(fēng)干燥過(guò)程中，溫度從外向內(nèi)傳遞，使得棗片的表面溫度高于內(nèi)部，內(nèi)部水分未能及時(shí)轉(zhuǎn)移到表面，隨著表面水分的蒸發(fā)遷移，細(xì)胞迅速收縮在表面形成一層干硬膜，表現(xiàn)為口感堅(jiān)硬、酥脆度差；真空干燥過(guò)程雖可加快蒸發(fā)，能有效降低棗片表面溫度，使品質(zhì)有所改善，但干燥時(shí)間較長(zhǎng)；微波真空干燥使棗片內(nèi)部的水分被微波加熱后迅速汽化產(chǎn)生由內(nèi)向外的傳質(zhì)梯度，但是為防止棗糊化可能設(shè)置溫度較低，使得棗片硬度較大，但脆度較好；冷凍干燥過(guò)程中棗片內(nèi)水分從冰晶狀態(tài)下直接升華，能基本保持其原有形狀，形成多孔性結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品硬度最小時(shí)脆度最好；變溫壓差膨化干燥過(guò)程中，棗片中水分在壓力變化作用下瞬間損失大部分，棗片硬度較小且酥脆可口。

3.5 不同干燥方式對(duì)棗片微觀結(jié)構(gòu)的影響

不同干燥方式的棗片微觀結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖8。

圖8 不同干燥方式的棗片微觀結(jié)構(gòu)

由圖8可知，熱風(fēng)干燥的棗片內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一小部分孔腔但大部分比較致密；真空干燥、真空微波干燥的棗片表面較熱風(fēng)干燥要平整，組織結(jié)構(gòu)有較淺的空腔；冷凍干燥的棗片呈現(xiàn)出較好的蜂窩狀結(jié)構(gòu)；變溫壓差膨化干燥棗片組織結(jié)構(gòu)疏松多孔。

3.6 不同干燥方式對(duì)棗片能耗的影響

不同干燥方式棗片的能耗分析見(jiàn)表2。

表2 不同干燥方式棗片的能耗分析

由表2可知，干燥時(shí)間最短依次是真空微波干燥，其次是變溫壓差干燥，最長(zhǎng)時(shí)間是冷凍干燥；干燥能力最低是冷凍干燥，最高是真空微波干燥、變溫壓差干燥，從節(jié)能角度分析依次選擇真空微波干燥、變溫壓差干燥。

4 結(jié)論

綜上分析，從提質(zhì)角度分析依次選擇冷凍干燥、真空微波干燥、變溫壓差膨化干燥、真空干燥；從節(jié)能角度分析依次選擇真空微波干燥、變溫壓差干燥。綜合考慮，鑒于干棗選擇真空微波干燥易焦煳，故選擇變溫壓差膨化干燥方式。