(西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,四川成都 610039)

我國(guó)是檸檬產(chǎn)銷大國(guó),四川內(nèi)江及安岳以盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)檸檬聞名于全國(guó),國(guó)內(nèi)90%的檸檬都產(chǎn)自這里。此外,檸檬干渣中果膠的含量高達(dá)30%[1],與其它來(lái)源的果膠相比,其膠凝性強(qiáng),酯化度高,分子量大,是優(yōu)質(zhì)的果膠工業(yè)生產(chǎn)原料[2]。然而,果膠生產(chǎn)工藝主要為預(yù)處理、提取、果膠干燥等步驟[3],不同的處理方式對(duì)最終的果膠產(chǎn)品性質(zhì)影響很大,干燥條件不同,所得果膠的性質(zhì)也不同。

果膠是多糖類膠體化合物,干燥方式和溫度高低對(duì)果膠的干燥質(zhì)量有重要影響,目前在工業(yè)干燥過(guò)程中存在果膠顏色深、質(zhì)量差等問(wèn)題[4],因此選擇合適的干燥技術(shù)是能否得到優(yōu)質(zhì)果膠最重要的環(huán)節(jié)之一[5]。常用的果膠干燥方法有以下四種:常壓干燥、噴霧干燥、真空干燥、冷凍干燥[6]。

表1 檸檬濕果膠干燥處理?xiàng)l件Table 1 Different drying treatments for lemon peel

注:AD:Hot-air drying,熱風(fēng)干燥;VD:Vacuum drying,真空干燥,MD:Microwave drying,微波干燥;FD:Freeze drying,真空冷凍干燥;SD:Spray drying,噴霧干燥。

常壓干燥是工業(yè)上常用的干燥方式,這種方法是由外而內(nèi)的加熱干燥,具有操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入少等優(yōu)點(diǎn),但果膠物質(zhì)會(huì)隨高溫分解,影響產(chǎn)品質(zhì)量,此外,溫度低會(huì)導(dǎo)致干燥時(shí)間長(zhǎng)產(chǎn)品質(zhì)量差[7];真空干燥在真空密封條件下進(jìn)行,不同溫度對(duì)內(nèi)部組織破壞程度不同[8];冷凍干燥法得到的產(chǎn)品能夠最大限度保留原料原本特性,干燥果膠質(zhì)量好,但生產(chǎn)能耗大、技術(shù)設(shè)備的費(fèi)用大、生產(chǎn)成本高[9];噴霧干燥直接將濃縮液均質(zhì)后噴霧得到粉末狀果膠產(chǎn)品,雖然省去了果膠沉淀,但其對(duì)前處理除雜要求非常嚴(yán)格。不同的干燥條件,所得果膠的功能性質(zhì)也不同,在具體生產(chǎn)過(guò)程中要根據(jù)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)果膠的原料,選擇低能耗、低成本的干燥工藝對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)果膠產(chǎn)品具有重大意義[10-11]?；诖?本實(shí)驗(yàn)對(duì)常壓干燥、噴霧干燥、真空干燥、冷凍干燥條件下的果膠產(chǎn)品相關(guān)理化指標(biāo)進(jìn)行研究,并對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)綜合評(píng)分,獲得一種相對(duì)低能耗和優(yōu)質(zhì)果膠的干燥工藝,旨在為檸檬果膠的干燥節(jié)能和制備優(yōu)質(zhì)果膠產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

檸檬干渣 自制(尤力克檸檬,市售),制備方法同參考文獻(xiàn)[12];D-半乳糖醛酸(91510-62-2) 分析純,美國(guó)Sigma公司;咔唑試劑(86-74-8) 上海展云化工有限公司;商品檸檬果膠 安德利集團(tuán)有限公司;金裝白砂糖 眉山市新紀(jì)元食品有限公司;無(wú)水乙醇、碳酸鈉溶液、濃硫酸(95%～98%)、乙二胺四乙酸(EDTA)、檸檬酸、95%乙醇、酚酞、氫氧化鈉 分析純,均為成都市科龍化工試劑廠。

Triowin橙子榨汁機(jī) 上海沃迪智能裝備股份有限公司;TB-214電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;DL-1萬(wàn)用電爐 北京中業(yè)儀器有限公司;SHZ-DIII旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 北京普瑞奇科技股份有限公司;PHS-320pH計(jì) 上海霄盛有限公司;SFG-02.400電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司;HH-S恒溫水浴鍋 金壇市醫(yī)療儀器廠;TD-5M低速離心機(jī) 四川蜀科儀器有限公司;THZ-100制冷恒溫?fù)u床 天津市歐諾儀器儀表有限公司;TA-XT PLUS質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System有限公司;SD-1000噴霧干燥機(jī) 東京理化器械株式會(huì)社;SpectraMax? i3x酶標(biāo)儀 美谷分子儀器(上海)有限公司;Nicolet Is 50傅立葉變換紅外光譜儀 上海力晶科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程 檸檬干渣過(guò)篩(去除小于1 mm顆粒)→酸法提取果膠(料液比1∶20,0.5 mol/L檸檬酸調(diào)節(jié)pH至1.8,以0.05 mol/L EDTA為提取溶劑,80 ℃提取150 min)→1500 r/min下離心20 min收集上清液,濾渣用蒸餾水洗滌收集上清液→60 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至原體積1/2→2倍體積的90%乙醇沉淀45 min過(guò)濾→用無(wú)水乙醇洗滌沉淀4次→干燥→粉碎→果膠成品

1.2.2 果膠干燥工藝的研究 取相同質(zhì)量(6±0.05) g的檸檬干渣,采用熱風(fēng)干燥、真空干燥和真空冷凍干燥等干燥方法對(duì)濃縮沉淀后的濕果膠進(jìn)行干燥,干燥至恒重(前后兩次稱量之差小于0.001 g)。各干燥方法溫度范圍以及真空干燥真空度都是在預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上選擇的;噴霧干燥的提取液不需要濃縮沉淀,原料提取液均質(zhì)后直接進(jìn)行干燥。干燥處理?xiàng)l件如表1所示。

1.3 試驗(yàn)指標(biāo)及測(cè)定方法

1.3.1 果膠得率測(cè)定 檸檬果渣果膠得率的測(cè)定采用重量法[13],果膠得率的計(jì)算公式:

式(1)

式中:P為果膠得率,%;m為干燥后得到的果膠的質(zhì)量,g;W為樣品檸檬干渣的質(zhì)量,g。

1.3.2 果膠酯化度測(cè)定 采用滴定法[14]進(jìn)行,計(jì)算公式:

式(2)

式中:DE為酯化度,%;V1為樣品的初始滴定體積,mL;V2為樣品溶液的皂化滴定體積,mL。

1.3.3 果膠半乳糖醛酸含量測(cè)定 采用硫酸咔唑比色法[15]進(jìn)行。由實(shí)驗(yàn)得半乳糖醛酸的回歸方程為:y=0.0045x-0.0038,相關(guān)系數(shù)R2=0.9991,呈良好的線性關(guān)系,式中:y為所測(cè)溶液的吸光度值;x為溶液中果膠的濃度(μg/mL)。

計(jì)算公式:

式(3)

式中:GA為半乳糖醛酸含量,%;E為從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得的半乳糖醛酸濃度,μg/m。

1.3.4 果膠色差測(cè)定 采用色差儀對(duì)過(guò)160目篩網(wǎng)的果膠粉進(jìn)行測(cè)定,將過(guò)篩粉置于石英比色杯中,采用CIELAB表色系統(tǒng)[16]。ΔE表示相同目數(shù)下提取果膠色澤與市售檸檬果膠粉的色差值,按公式計(jì)算色差值ΔE,每組樣品平行測(cè)定3次,取其平均值。

式(4)

式中:ΔE為總色差;L為樣品亮度;a為樣品紅綠值;b為樣品黃藍(lán)值,L*為市售檸檬果膠粉亮度;a*為市售檸檬果膠粉紅綠值;b*為市售檸檬果膠粉黃藍(lán)值。

1.3.5 果膠干燥單位能耗測(cè)定 單位能耗N計(jì)算公式[17]:

式(5)

式中:N為單位能耗,kJ/g;Wt為干燥結(jié)束時(shí)功率計(jì)讀數(shù),kW·h;W0為干燥開(kāi)始時(shí)功率計(jì)讀數(shù),kW·h;G為干燥中除去水分的質(zhì)量,g;3600為換算系數(shù),1 kW·h=3600 kJ。

1.3.6 果膠復(fù)水性測(cè)定 取1 g檸檬果膠粉末置于50 mL離心管中,加入在20 mL蒸餾水25 ℃下靜置1 h后取出,離心機(jī)3000 r/min離心25 min,稱取沉淀物質(zhì)量[18]。計(jì)算公式如下:

式(6)

式中:W1為復(fù)水前檸檬果膠粉的質(zhì)量,g;W2為復(fù)水后檸檬果膠粉的質(zhì)量,g。

1.3.7 果膠凝膠強(qiáng)度測(cè)定 果膠凝膠的制備[19]:將0.5 g檸檬果膠與17 mL水混合均勻,后加入35 g砂糖,加熱使糖融化并濃縮成可溶性固形物含量達(dá)70%～75%,后加入12.5%檸檬酸1 mL,后全部迅速倒入標(biāo)準(zhǔn)杯(60 cm×30 cm稱量瓶)中攪勻,冷卻18～24 h后,即成凝膠。

質(zhì)構(gòu)測(cè)定法[20]采用物性測(cè)定儀對(duì)凝膠進(jìn)行質(zhì)地分析測(cè)試,測(cè)定條件:P5(∮5 mm)探頭,測(cè)試前速度1.0 mm/s,測(cè)試速度2.0 mm/s,測(cè)后速度10.0 mm/s,觸發(fā)力5 g,探頭深度4 mm,每組樣品平行測(cè)定3次。

1.3.8 果膠的結(jié)構(gòu)測(cè)定 利用Nicolet Is 50傅立葉變換紅外光譜儀對(duì)樣品進(jìn)行紅外測(cè)定。把果膠與KBr以質(zhì)量比1∶25混合研磨壓片制樣,在400～4000 cm-1范圍內(nèi)掃描。掃描64次,分辨率為4 cm-1。利用Ominic 3.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理[21]。

1.3.9 果膠產(chǎn)品的理化指標(biāo)分析綜合評(píng)分 綜合評(píng)定指標(biāo)為:果膠得率、酯化度、半乳糖醛酸含量、色差、干燥能耗、復(fù)水性及凝膠強(qiáng)度。綜合評(píng)分參考文獻(xiàn)[22]進(jìn)行。利用變異系數(shù)法確定上述各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),再將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后,采用加權(quán)平均的方法得到不同干燥方式制得檸檬果膠的綜合評(píng)分。各指標(biāo)的變異系數(shù)計(jì)算公式:

式(7)

各指標(biāo)的權(quán)重的計(jì)算公式為:

式(8)

采用Z-score標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算公式:

式(9)

式中:Zij為標(biāo)準(zhǔn)化后的變量值;Xij為實(shí)際變量值;Vi表示第i項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù);бi表示第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差;Xi表示第i項(xiàng)指標(biāo)的算術(shù)平均值。

色差、干燥能耗越小越好,為逆指標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)化后將正負(fù)號(hào)對(duì)調(diào)。將不同干燥方式下各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)分別與權(quán)重相乘后,計(jì)算總和得到綜合評(píng)分。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS 21.0 對(duì)均值進(jìn)行單因素ANOVA分析和最小顯著差數(shù)法(LSD)多重比較,P<0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Origin 8.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)圖形的繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥方法對(duì)檸檬果膠得率的影響

由圖1可知,AD30～AD50時(shí),果膠的得率隨溫度升高而增加,在AD50果膠得率達(dá)到最大,再增加溫度果膠的得率下降;FD得率最高,可能是由于FD中檸檬果膠能夠較好地保持果膠原有形態(tài)[9];VD果膠的得率隨溫度升高變化不顯著(P>0.05),說(shuō)明在真空環(huán)境下進(jìn)行,干燥溫度對(duì)檸檬果膠樣品的得率沒(méi)有影響;SD中果膠得率隨溫度的升高先上升后降低,在SD150時(shí)果膠得率達(dá)到最大值,可能是因?yàn)檫M(jìn)風(fēng)溫度過(guò)低,樣品中的水分蒸發(fā)不充分,導(dǎo)致果膠粉出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象;溫度過(guò)高,體系中包埋果膠質(zhì)容易被氧化,導(dǎo)致果膠粘性大,在進(jìn)料管中流速慢,進(jìn)料過(guò)程受阻,產(chǎn)品粘壁嚴(yán)重使得率降低[9]。

圖1 干燥方法對(duì)檸檬果膠得率的影響Fig.1 Effects of drying methods on lemon pectin yield 注:不同字母表示差異顯著(P<0.05);圖2～圖6同。

2.2 干燥方法對(duì)檸檬果膠酯化度的影響

不同酯化度的果膠,形成凝膠條件有差異。干燥條件不同,對(duì)果膠酯化度的影響也不同。如圖2所示,不同干燥方法處理所得到的檸檬果膠酯化度為67.817%～74.362%,滿足商業(yè)高甲氧基果膠標(biāo)準(zhǔn)酯化度 50%的要求。FD檸檬果膠酯化度最高;VD其次,在真空狀態(tài)下,不同真空溫度對(duì)酯化度有影響,這可能是由于隨著溫度達(dá)到熱空氣的濕球溫度,果膠分子的熱運(yùn)動(dòng)達(dá)到適宜限度時(shí),若溫度再升高會(huì)引起果膠側(cè)鏈的甲基酯化羧基破壞,使得酯化度降低[17];AD處理組中酯化度隨著溫度的升高先不變后降低,這可能是由于干燥溫度過(guò)髙對(duì)果膠側(cè)鏈的甲基酯化羧基造成破壞;SD是在高溫下瞬時(shí)噴霧,隨出口溫度變化果膠的酯化度整體變化不大。

圖2 干燥方法對(duì)檸檬果膠酯化度的影響Fig.2 Effects of different drying methods on esterification degree of pectin

2.3 干燥方法對(duì)檸檬果膠半乳糖醛酸含量的影響

果膠半乳糖醛酸含量可以表示果膠純度的變化。從圖3可知,不同干燥方法處理所得到的檸檬果膠半乳糖醛酸含量均超過(guò)國(guó)標(biāo)65%的要求,都滿足商業(yè)高甲氧基果膠標(biāo)準(zhǔn),但不同干燥條件對(duì)檸檬果膠半乳糖醛酸含量有影響(P<0.05)。FD所得的果膠半乳糖醛酸含量最高;其次是VD,隨溫度升高,VD的乳糖醛酸先穩(wěn)定后下降,SD半乳糖醛酸先升高后下降,AD中半乳糖醛酸含量逐漸降低,這可能是由于半乳糖醛酸聚合物作為一種高分子化合物,耐熱性較差,溫度過(guò)高會(huì)使果膠分子多糖化合物發(fā)生降解,引起自身結(jié)構(gòu)的破壞,從而使果膠半乳糖醛酸含量下降[16];SD果膠半乳糖醛酸含量最低,可能因?yàn)镾D未經(jīng)過(guò)濃縮、沉淀等步驟,直接用果膠提取液干燥得到。

圖3 干燥方法對(duì)檸檬果膠半乳糖醛酸含量的影響Fig.3 Effects of drying methods on galacturonic acid of lemon peel pectin

2.4 干燥方法對(duì)檸檬果膠色差的影響

由表2可知,不同干燥方法對(duì)檸檬果膠色澤有顯著影響(P<0.05)。總體而言,FD得到的色差值最小,檸檬果膠呈現(xiàn)米白色;其次是VD60,果膠為米白色,VD隨溫度增加色差值先減小后增加,當(dāng)溫度超過(guò)70 ℃時(shí),所得果膠為淺黃色;AD中隨著熱風(fēng)溫度的升高檸檬果膠色差值呈現(xiàn)先下降后增加的趨勢(shì),這可能是由于溫度低,干燥果膠所需時(shí)間長(zhǎng),果膠色澤暗,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),雖然干燥時(shí)間縮短但干燥溫度過(guò)高導(dǎo)致果膠色澤變暗;SD中隨著熱風(fēng)溫度的升高色差增加,SD160檸檬果膠的色差最大,可能是由于高溫瞬時(shí)干燥過(guò)程中水的活性和高溫處理引起熱對(duì)色素的分解,a*值小,得到的檸檬果膠為暗黃色。

2.5 干燥方法對(duì)檸檬果膠能耗的影響

干燥能耗是評(píng)定干燥工藝的一個(gè)重要指標(biāo)。由于干燥過(guò)程設(shè)備和運(yùn)行時(shí)間均不相同[23]。由圖4知不同干燥方法能耗差異顯著(P<0.05),整體能耗數(shù)值大小為:FD>SD>VD>AD。雖然FD對(duì)檸檬果膠各方面損失較小,但其能耗成本遠(yuǎn)高出其他干燥;SD是瞬時(shí)高溫干燥,干燥時(shí)間相對(duì)較短,但干燥過(guò)程中風(fēng)機(jī)的動(dòng)力消耗極大,導(dǎo)致所需能耗較大,隨溫度升高,SD能耗增加,SD120能耗最低;VD由于真空泵的動(dòng)力消耗,與熱風(fēng)干燥相比在相同溫度下干燥時(shí)間長(zhǎng),造成能耗較熱風(fēng)干燥大,隨溫度升高,真空干燥能耗先降低后增加,VD60能耗最低;AD30、AD40干燥功率低但時(shí)間長(zhǎng),AD70干燥時(shí)間短但功率高,單位能耗高,AD40、AD50能耗最低?？傮w來(lái)看,不同干燥方法的干燥能耗不同,AD50干燥能耗最低,FD能耗最高。

表2 不同干燥方法對(duì)檸檬果膠色差的影響Table 2 Effects of different drying methods on color of lemon pectin

注:不同字母表示同列差異顯著(P<0.05)。

圖4 干燥方法對(duì)干燥能耗的影響Fig.4 Effect of drying methods on drying energy consumption

2.6 干燥方法對(duì)檸檬果膠粉復(fù)水性的影響

干燥工藝研究中復(fù)水性是衡量干燥制品品質(zhì)的重要指標(biāo),復(fù)水性與產(chǎn)品收縮性、孔隙率及細(xì)胞破壞程度相關(guān)[12]。由圖5可知,不同干燥方法下檸檬果膠復(fù)水性差異顯著(P<0.05)。FD能較好的保持產(chǎn)品原組織結(jié)構(gòu),且干燥后物料結(jié)構(gòu)疏松,產(chǎn)品收縮小,復(fù)水性最好;其次是VD,VD在真空狀態(tài)進(jìn)行的,內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不容易被破壞,仍能保持較好的復(fù)水力,且隨溫度升高復(fù)水性變化不大;SD由于高溫霧化脫水,干燥溫度高致使干燥物料結(jié)構(gòu)較緊密,復(fù)水性降低,隨著溫度的升高復(fù)水性降低;AD所得檸檬果膠復(fù)水性最差,隨著溫度的升高,產(chǎn)品收縮,表面氧化形成致密保護(hù)層,阻礙水分進(jìn)出,物料細(xì)胞組織破壞嚴(yán)重,干制品硬化[17],檸檬果膠復(fù)水性逐漸下降?？傮w來(lái)看,AD70復(fù)水性最低,FD復(fù)水性最好。

圖5 干燥方法對(duì)檸檬果膠復(fù)水性的影響Fig.5 Effects of drying methods on rehydration of lemon pectin

2.7 干燥方法對(duì)檸檬果膠凝膠強(qiáng)度的影響

凝膠強(qiáng)度是衡量果膠質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,反映凝膠網(wǎng)絡(luò)形成數(shù)量和緊密程度[20]。影響果膠凝膠強(qiáng)度的因素主要是果膠分子質(zhì)量、酯化度和半乳糖醛酸含量,分子量、酯化度和半乳糖醛酸越高,果膠中含游離羧基的數(shù)與水分子形成水合離子少,經(jīng)脫水后果膠的長(zhǎng)分子鏈形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠速度越快,果膠的凝膠強(qiáng)度越大[24]。如圖6所示,不同干燥方法對(duì)凝膠強(qiáng)度具有顯著差異(P<0.05),FD的凝膠強(qiáng)度最高,這可能是因?yàn)镕D在真空環(huán)境下對(duì)果膠分子破壞小,得到果膠分子量及酯化度高,膠凝性大;VD果膠的凝膠強(qiáng)度其次;隨著溫度的升高,VD先平穩(wěn)后下降,AD和SD果膠的凝膠強(qiáng)度先升高后降低,這可能是由于溫度過(guò)髙對(duì)果膠分子多糖化合物發(fā)生降解,造成果膠側(cè)鏈的甲基酯化羧基破壞,使得得到果膠凝膠強(qiáng)度小。在實(shí)際加工生產(chǎn)中,可以根據(jù)果膠的特性用途選擇干燥方式,例如生產(chǎn)果凍或果醬的企業(yè)可選擇凝膠強(qiáng)度高的果膠作為增稠劑或膠凝劑,形成具有一定彈性和口感的產(chǎn)品。

圖6 干燥方法對(duì)檸檬果膠凝膠強(qiáng)度的影響Fig.6 Effects of drying methods on gelation degree of Lemon peel pectin

2.8 干燥方法對(duì)檸檬果膠傅里葉紅外光譜的影響

利用傅里葉紅外光譜儀對(duì)不同干燥方法的檸檬果膠結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)相同干燥方法下不同溫度的紅外光譜圖無(wú)差異,故本部分選用不同干燥方法的四條曲線及商品檸檬果膠進(jìn)行分析比較。如圖7所示,3600～3200 cm-1較寬波長(zhǎng)范圍是糖類分子內(nèi)或分子間O-H 的伸縮振動(dòng)引起的,3000～2800 cm-1是果膠甲基、亞甲基以及次甲基中C-H鍵的拉伸、對(duì)稱和反對(duì)稱的吸收峰,1760～1730 cm-1處強(qiáng)的峰為果膠羧羰基和酯羰基中C=O的伸縮振動(dòng),1630～1600 cm-1處的峰為果膠羧基中COO-的振動(dòng)引起的[25];通常1600～1800 cm-1之間的峰用于區(qū)別不同類型的果膠,1400 cm-1是羧基中C-O的伸縮振動(dòng)的對(duì)稱吸收峰[21]。

表3 各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重Table 3 Weights of indicators

表4 不同干燥方法檸檬果膠綜合評(píng)分(n=3)Table 4 Comprehensive grading of lemon peel pectin in different drying methods(n=3)

FTIR光譜圖表明,幾種干燥方法得到的果膠和商品檸檬果膠在紅外光譜圖中特征官能團(tuán)對(duì)應(yīng)的波數(shù)基本相同,只是指紋區(qū)略有差異,對(duì)檸檬果膠的結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響,這與Monsoor等[26]干燥條件對(duì)大豆果膠的影響結(jié)果一致。

圖7 不同干燥方法檸檬果膠的傅立葉紅外光譜圖Fig.7 FTIR of different drying conditions of lemon pectin 注:(a)冷凍干燥(FD);(b)噴霧干燥(SD);

2.9 不同干燥方法下果膠的加權(quán)綜合評(píng)分

由各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重表可知,變異系數(shù)法所得權(quán)重分布合理,加權(quán)后評(píng)分排序基本與前面所述各項(xiàng)指標(biāo)所得結(jié)論相符。色差、單位能耗為逆指標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)化后將正負(fù)號(hào)對(duì)調(diào)。由表3可知檸檬果膠干燥的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)首先考慮其干燥能耗,其次是果膠色澤、凝膠強(qiáng)度、酯化度、復(fù)水性、半乳糖醛酸及果膠得率。由表4可得,不同干燥方法下加權(quán)得到的綜合評(píng)分大小依次為:VD60>VD50>VD40>AD50>AD40>SD150>SD140>VD70>AD30>FD>VD80>SD130>SD120>AD60>SD160>AD70。最高分為真空干燥60 ℃,FD和SD加權(quán)評(píng)分低于VD,主要由于干燥能耗高于真空干燥。

3 結(jié)論

不同干燥方法對(duì)檸檬果膠性質(zhì)具有顯著性影響(P<0.05),且對(duì)各指標(biāo)的影響程度也很不同。FTIR光譜圖表明,不同干燥方法得到的果膠均具有果膠的特征官能團(tuán),說(shuō)明不同干燥方法對(duì)檸檬果膠特征官能團(tuán)結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響。變異系數(shù)法加權(quán)綜合評(píng)分是能對(duì)干燥效果進(jìn)行整體評(píng)價(jià)的方法,通過(guò)綜合評(píng)分可得,真空干燥60 ℃的檸檬果膠評(píng)分最佳,所得檸檬果膠果膠得率、半乳糖醛酸、酯化度、單位能耗、復(fù)水比及凝膠強(qiáng)度分別為17.84%、82.44%、73.16%、28.13 kJ/g、5.36%、149.71 g。真空干燥所需設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,易于操作,且能耗相對(duì)較低、產(chǎn)品品質(zhì)較好,對(duì)檸檬果膠干燥產(chǎn)業(yè)研究具有重要意義。