胡翔，李洛欣，羅堃，馮建國，鄭淘，曾藝瓊，辛濟標，孫俊宇，鄭慧*，楊勇,*

1(湖南中醫(yī)藥大學 藥學院食品藥品工程系，湖南 長沙，410208)2(懷化恒祺農業(yè)發(fā)展有限公司，湖南 懷化，418100)

藍莓(VacciniumcorymbosumL.)，又名越橘，杜鵑花科越橘屬植物，果實富含多酚類功能性成分，且味道鮮美，營養(yǎng)豐富，深受大眾喜愛，為高價值天然保健食品資源[1]。藍莓果實收獲季節(jié)性強，不易長期保鮮且耐貯運性差，因此其加工與保藏技術是藍莓科學利用的關鍵工程技術。干燥加工可以有效降低食品原料的營養(yǎng)及功能的貯運損耗，藍莓干燥品可以更方便用于保健食品和營養(yǎng)強化。目前藍莓干燥方法主要有真空冷凍干燥、熱風干燥、噴霧干燥、真空干燥和真空微波干燥等，這些干燥方法對藍莓多酚類物質的含量均有不同程度的影響，其中真空冷凍干燥藍莓產品中多酚保留率可達90%，熱風干燥為20%～30%，真空微波干燥一般為35%～50%[2-6]。真空冷凍干燥雖然對藍莓多酚類物質具有較好的干燥保護作用，但該方法耗時長且成本高，一般企業(yè)難以實現(xiàn)。真空微波干燥技術是將被干燥物料處于真空條件下采用微波輻射進行干燥的技術，以干燥快和成本低而被廣泛應用于各類食品的干燥加工[7]。若將藍莓直接采用真空微波干燥處理時多酚類物質損耗較大[5]，影響藍莓干燥產品的核心功能品質。

有研究表明改性淀粉、麥芽糊精、β-環(huán)狀糊精等高分子物質可通過復合包埋作用保護多酚類物質[8]。葛粉與藕粉是以健康資源葛根和蓮藕為原料提取制備的植物淀粉類商品，消費者常用熱水沖調成養(yǎng)生糊粥直接食用，也經(jīng)常作為原輔料應用于食品工業(yè)。2種植物淀粉顆粒均為球形且不易受高溫影響，而藕粉還具有不易受真空微波干燥影響的特性[9-10]。綜合考慮消費習慣、營養(yǎng)強化互補性及多酚保護功能等因素，擬考慮將葛粉和藕粉作為輔料添加到藍莓干燥工藝及產品中，以提高藍莓干燥產品的食用價值并擴大其使用范圍。本研究以真空冷凍干燥產品為參照，將藍莓果漿分別與輔料(葛粉和藕粉)復混后采用真空微波干燥方法制備復合藍莓干燥產品，以藍莓干燥產品中藍莓游離多酚含量(free polyphenols content, FPC)、藍莓結合多酚含量(bound polyphenols content, BPC)及其藍莓多酚提取物體外抗氧化能力為指標評價2種輔料對藍莓干燥產品主要功能品質的影響，擬為藍莓的真空微波干燥加工提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍莓(品種為燦爛)凍果，懷化恒祺農業(yè)發(fā)展有限公司；葛粉，張家界永定食品廠；藕粉，桂林周氏順發(fā)食品公司。

福林酚試劑，國藥集團化學試劑有限公司；沒食子酸標準品，上海源葉生物科技有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)，上海梯希愛化成工業(yè)發(fā)展公司；2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), ABTS]試劑盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設備

IM-L65膠體磨，溫州百力仕龍野輕工設備有限公司；WB-5微波真空干燥箱，福州法莫優(yōu)科機械科技有限公司；SCIENTZ-10N冷凍干燥機，寧波新芝生物科技股份有限公司；101-3AB電熱鼓風干燥箱，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；KQ-1000DE型數(shù)控超聲波清洗機，昆山市超聲儀器有限公司；UV-1800紫外-可見分光光度計，日本島津公司；CYTATION 3多功能酶標儀，美國伯騰儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 藍莓復合干燥粉制備

稱取2 500 g藍莓凍果，用膠體磨打成勻漿，均分成5份，取其中3份分別加入120 g輔料葛粉和藕粉(經(jīng)感官質量及干燥速率預實驗確定輔料添加量為藍莓凍果質量的20%～25%，故取輔料添加量均為24%)，其中2份添加葛粉，1份添加藕粉，復合后經(jīng)膠體磨均質，分別制得葛粉藍莓復合果漿2份及藕粉藍莓復合果漿1份；其余2份藍莓果漿不添加輔料，為藍莓純果漿。

將藍莓純果漿1份，葛粉藍莓和藕粉藍莓復合果漿各1份置于真空微波干燥箱進行干燥(預實驗確定干燥條件為溫度45 ℃，壓力-0.8 MPa)，分別制得真空微波干燥純藍莓粉(WC)、葛粉藍莓復合粉(WG)、藕粉藍莓復合粉(WO)；另取純藍莓果漿和葛粉藍莓果漿各1份進行真空冷凍干燥(溫度-50 ℃，14 Pa)，分別制得真空冷凍干燥純藍莓粉(LC)和葛粉藍莓復合粉(LG)；所有干燥品水分含量控制在10%以內(直接測定法測定含水量)，干燥產品包裝稱重后低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 藍莓產品及輔料游離多酚和結合多酚的提取與測定

藍莓產品游離多酚的提取參照許曉娟[11]的方法，取純藍莓粉各2.5 g，藍莓復合粉各5.0 g。分次用60%乙醇20 mL在50 ℃條件下超聲萃取15 min，然后4 000 r/min離心5 min，收集上清液。同法5次提取沉淀殘渣游離多酚，上清液合并后濃縮并加水定容至250 mL，分別得到各藍莓粉游離多酚提取液，置于4 ℃避光保存待測，結束后提取殘渣在50 ℃常壓烘干，粉碎后保存，得各產品提取游離多酚后的殘渣。

參照閻海青[12]的方法提取上述殘渣的結合多酚，取純藍莓粉殘渣各0.25 g，藍莓復合粉殘渣各0.5 g。分別加濃度為3 mol/L的 NaOH溶液10 mL，混勻后避光反應1 h后超聲提取15 min，離心收集上清液，各殘渣均用10 mL純凈水提取3次。中和上清液并定容至50 mL，分別得到不同藍莓產品的結合多酚提取液，置于4 ℃下避光保存待測。

福林酚法測定各藍莓多酚提取液中總多酚含量，標準曲線繪制方法：分別取質量濃度為0.05 mg/mL沒食子酸標準液 0、1、2、3、4、5 mL，置25 mL具塞比色管后各加蒸餾水至總體積5 mL，混勻后加入1.0 mL福林酚顯色劑，靜置1 min后加8 mL 10% Na2CO3溶液，定容后室溫下避光反應2.5 h，于760 nm波長檢測吸光度。以沒食子酸質量濃度為橫坐標，吸光度A值為縱坐標，繪制標準曲線，得到?jīng)]食子酸標準曲線：y=19.52x+0.021 6(R2=0.995 8)。測定樣品：取待測樣品0.5 mL(空白組取0.5 mL蒸餾水)于具塞比色管，同標準曲線方法操作，根據(jù)吸光度A值和標準曲線計算出多酚含量(mg/g FW)。

輔料多酚的提取測定與上述方法完全相同。測定結果表明在此測定條件下葛粉與藕粉未檢出FPC，而葛粉和藕粉BPC為0.003 mg/g DW和0.106 mg/g DW，本研究以該測定結果作為輔料多酚的扣除依據(jù)。

1.3.3 低溫長時間保藏對產品多酚含量的影響

將各藍莓干燥產品于4 ℃低溫避光保藏4個月，按照1.3.2方法對各產品中FPC與BPC進行測定。

1.3.4 藍莓干燥產品多酚提取液總花青素含量(total anthocyanin content, TAC)測定

采用pH示差法測定藍莓產品游離多酚和結合多酚提取液中總花青素含量。游離多酚提取物TAC用TAC1表示，結合多酚提取物TAC用TAC2表示，TAC為TAC1和TAC2的算術加和值。取藍莓產品多酚提取液(游離多酚提取液0.5 mL，結合多酚提取液2.5 mL)，分別用pH 1.0和pH 4.5的緩沖液將各測定液定容至25 mL，避光反應90 min，分別在510 nm和710 nm測定吸光度。按公式(1)計算花青素含量(以矢車菊色素-3-葡萄糖苷計，單位為mg/g FW)。

(1)

式中：ΔA=(A510 nm-A710 nm)pH 1.0-(A510 nm-A710 nm)pH 4.5；DF為稀釋倍數(shù)；V,藍莓果干粉提取液體積，L；M，花青素3-糖配基相對分子質量449.2；ε，矢車菊色素-3-葡萄糖苷摩爾吸光率26 900；m，藍莓凍果質量，g。

1.3.5 藍莓干燥產品各提取液的體外抗氧化能力比較

分別采用 DPPH和 ABTS法測定各干燥產品游離多酚及結合多酚提取液的體外抗氧化能力，以進一步評估干燥工藝效果。

DPPH法評價,參照唐柯等[13]方法稍作修改進行測定。稱取 12.5 mg的DPPH溶于甲醇并定容到100 mL，使用時稀釋至25 mg/L作為反應液。分別取5 μL多酚提取液與5 μL稀釋至多酚質量濃度為12.2 μg/mL的藍莓產品多酚提取液作為待測液，加入DPPH反應液195 μL，黑暗中反應20 min，515 nm測定吸光度A值，對照以相同體積蒸餾水代替待測液?？寡趸芰τ胻rolox-equivalent antioxidant ability(TE) 當量來表示，參照試劑盒方法得DPPH標準曲線為y=-0.976x+0.252 2(R2= 0.998 2)。

ABTS法評價,分別取定容后的藍莓產品多酚提取液與稀釋至多酚質量濃度為12.2 μg/mL的藍莓產品多酚提取液作為待測液，按照ABTS試劑盒說明書提供方法進行檢測，抗氧化能力用TE當量表示，ABTS標準曲線為y=-1.069 5x+1.170 4(R2=0.996 9)。

按照上述方法同時測定輔料多酚提取液的抗氧化能力，葛粉和藕粉2種多酚提取液的DPPH和ABTS抗氧化能力測定結果均與對照組無顯著差異，故對產品抗氧化能力無影響。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本實驗所有指標測定均為3次重復，采用SPSS 軟件對數(shù)據(jù)進行鄧肯式差異顯著性分析，P<0.05時判定為顯著性差異，用不同大小寫字母表示。

2 結果與分析

2.1 輔料對藍莓干燥產品外觀品質及干燥速度的影響

觀察各組藍莓產品，發(fā)現(xiàn)2種干燥方式和輔料種類對干燥速度和產品外觀的影響存在較大區(qū)別(見表1)。與LC比較，WC干燥效率高，但產品疏松性較差，添加葛粉后藍莓凍干品(LG)粉碎后呈細粉狀，產品分散性更好。與林西[14]發(fā)現(xiàn)麥芽糊精和羧甲基纖維素鈉添加可以降低藍莓干燥品黏稠度的研究結果類似。添加葛粉后藍莓真空微波干燥產品(WG)與真空冷凍產品(LG)比較，除外觀形狀外，其他無明顯區(qū)別，但真空微波干燥效率大幅度提升。輔料添加能明顯改善藍莓干燥物黏稠結塊問題，提高干燥速度，其中葛粉效果更好。

表1 輔料對藍莓干燥產品外觀品質及干燥速度的影響

2.2 輔料對藍莓干燥產品多酚含量的影響

多酚大多為水溶性且存在于植物細胞液泡，食物在加工或咀嚼過程中，植物細胞破裂后一部分多酚類物質在從液泡中釋放時與植物大分子結合，根據(jù)多酚在原料中的結合方式和萃取難易程度不同，通常將其分為游離多酚和結合多酚，結合多酚還被認為對于腸道健康具有非常重要的價值和意義[15]。本文分別測定了藍莓干燥產品中FPC和BPC，擬比較工藝和輔料對產品品質的影響。考慮到2種輔料自帶的游離多酚和結合多酚影響結果判斷，本實驗多酚含量測定結果均扣除了輔料多酚含量值。

2.2.1 輔料對藍莓干燥產品FPC的影響

藍莓各干燥產品FPC測定結果如圖1所示。就干燥方式而言，WC與LC比較FPC減損顯著(P<0.05)，說明真空微波干燥的游離多酚保存率明顯低于真空冷凍干燥，與其他研究結果一致[2-4]。添加輔料后各復合藍莓產品FPC均比同法干燥的純藍莓產品顯著增高(P<0.05)，如LG較LC上升12.30%，WG較WC上升22.44%，說明葛粉添加有利于降低藍莓游離多酚的干燥加工損耗，其保護作用可能與輔料對多酚的包埋作用有關。2種輔料比較，藕粉較葛粉在真空微波干燥中表現(xiàn)出更好的多酚保護效果，其FPC測定值達到10.99 mg/g FW，甚至高于LC的FPC測定值10.08 mg/g FW。

圖1 輔料對藍莓干燥產品FPC的影響

2.2.2 輔料對藍莓干燥產品BPC的影響

藍莓各干燥產品BPC測定結果如圖2所示。各藍莓產品BPC測定值明顯低于各自的FPC值，與相關研究結果一致[16]。LC與WC比較，其BPC無顯著差異(P>0.05)，說明真空冷凍干燥和真空微波干燥對藍莓BPC影響在數(shù)值上沒有明顯差異；添加輔料后的藍莓干燥產品的BPC測定結果均顯著下降(P<0.05)，可能與輔料添加降低了復合藍莓干燥產品BPC的提取率有關。

圖2 輔料對藍莓干燥產品BPC的影響

2.2.3 輔料對藍莓干燥產品TPC的影響

藍莓TPC為FPC和BPC的算術加和值，各產品的TPC如圖3所示。輔料添加對真空冷凍干燥產品TPC影響不大(LG與LC比較)；與凍干方法比較，真空微波干燥會導致純藍莓產品TP較大減損；輔料藕粉對藍莓TPC表現(xiàn)出顯著保護作用(與WC比較)，盡管BPC測定結果明顯小于WC。

圖3 輔料對藍莓干燥產品TPC的影響

2.2.4 低溫長時間保藏對藍莓干燥產品多酚含量的影響

干燥產品4 ℃避光保藏4個月后測定其FBC和BPC值并計算TPC值，結果如表2所示。表2結果顯示各藍莓產品FPC和BPC均發(fā)生不同程度的變化

表2 保藏對藍莓干燥產品多酚含量的影響

。與產品保藏起始數(shù)據(jù)比較，添加輔料的復合藍莓產品(LG、WG、WO)在保藏4個月后FPC均顯著上升，而純藍莓產品LC的FPC變化較小，WC則出現(xiàn)下降；所有產品在4個月保藏后BPC均出現(xiàn)不同程度下降。保藏后復合藍莓產品FPC的增加幅度與其BPC的下降幅度有一定相關性，即BPC下降幅度越大的產品其FPC增加的幅度相對也較大，推測保藏后多酚與淀粉輔料形成的復合關系減弱，以致結合多酚轉變成易于提取的游離多酚[17]；所有產品經(jīng)保藏后僅WC出現(xiàn)FPC和BPC的同向下降，意味著無輔料添加的真空微波干燥產品多酚不但加工損耗大，而且產品保留多酚的貯藏穩(wěn)定性也相對較差。分析將FPC和BPC加和的TPC，2種干燥方法中輔料添加產品的TPC均上升。結果說明多酚與輔料大分子可能以氫鍵、疏水相互作用、靜電相互作用、離子相互作用及范德華力等作用發(fā)生吸附、聚合、包埋等[18-19]，而藕粉和葛粉的復合藍莓干燥產品與淀粉形成的結合態(tài)的藍莓多酚在貯藏過程中會釋放解離，從而表現(xiàn)出BPC減少，F(xiàn)PC增加。

2.3 輔料對藍莓干燥產品總花青素含量的影響

花青素具有抗氧化、避免動脈硬化[20]、預防中風[21]、調節(jié)腸道菌群生長[22]等多種功能。TAC是相關產品中花青素類物質分析常用的評價指標，本實驗分別測定藍莓干燥產品游離多酚和結合多酚提取物中的TAC，藍莓各干燥產品TAC1和TAC2見表3。

表3 輔料對藍莓干燥產品花青素含量的影響

就干燥方式的而言，WC的TAC1顯著低于LC(P<0.05)，LG與LC含量相同，說明真空冷凍干燥對TAC1保存率顯著強于真空微波干燥。添加輔料后的WG的TAC1與WC接近，二者比較無顯著性差異(P>0.05)，而WO與WC 比較TAC1顯著增加，但其數(shù)量上更加接近于WC，而遠低于所有凍干產品的TAC1含量，說明干燥方式對TAC1的影響較大，藕粉表現(xiàn)出TAC1保護作用，但葛粉不明顯，推測應與藕粉性質不易受真空微波干燥過程影響有關，對花青素有一定結合能力有關[8]。各產品TAC2均很低，較TAC1而言均可忽略不計，說明藍莓中的花青素可能主要以游離態(tài)存在，這應與花青素的易溶性有關，而結合多酚種類主要為酚酸，黃烷醇，黃酮醇等[23]，本實驗中TAC1遠大于TAC2，與前人研究結果一致[24]。

2.4 藍莓產品多酚提取液的體外抗氧化能力比較

同時采用DPPH和ABTS實驗方法評價各干燥產品提取液的等體積抗氧化能力和以總多酚含量為指標的各提取液等濃度抗氧化能力，并加和計算得到各產品的總抗氧化能力(total antioxidant ability, TAA)，TAA為產品游離多酚和結合多酚提取液等體積抗氧化能力算術加和值。

2.4.1 不同藍莓產品等體積多酚提取液的抗氧化能力比較

藍莓產品游離多酚和結合多酚提取液的DPPH·和ABTS+·清除能力結果如圖4所示。藍莓復合產品均保留了較高的TAA，DPPH法和ABTS法測定的結果基本相符；各藍莓游離多酚與結合多酚提取液對ABTS+·的清除能力明顯優(yōu)于其DPPH·的清除能力，與其他研究結果相同[25]；LG產品游離多酚和結合多酚提取液抗氧化能力顯著高于LC(P<0.05)，WO顯著高于WC(P<0.05)，說明藕粉添加可有效保護藍莓干燥產品體外抗氧化能力，葛粉則不顯著。藕粉復合產品的體外抗氧化能力應與其多酚保護作用相關。

a-DPPH法；b-ABTS法圖4 不同藍莓干燥產品等體積多酚提取液的抗氧化能力比較

2.4.2 不同藍莓產品等多酚濃度提取液的抗氧化能力比較

藍莓干燥產品工藝及輔料不同，多酚提取物的化學組成也會不同，為初步探討和評估這種差異，本實驗以福林酚法測定的多酚含量數(shù)據(jù)為基礎，將藍莓產品的游離多酚和結合多酚提取液稀釋為等多酚濃度的溶液并評估其抗氧化能力。圖5結果顯示，不同產品等濃度游離多酚提取液的抗氧化能力組間差異很小，幾乎表現(xiàn)了相同的抗氧化能力，而不同產品等濃度結合多酚提取液的抗氧化能力產品間差異較明顯，推測輔料添加后主要影響結合多酚的組成；等濃度游離多酚提取液與結合多酚提取液比較，游離多酚抗氧化能力均遠強于結合多酚，可能與多酚種類尤其是與游離多酚富含抗氧化能力較強的花青素有關。扶雄[26]發(fā)現(xiàn)甘蔗游離態(tài)酚酸對DPPH·和ABTS+·的清除能力均優(yōu)于結合態(tài)酚酸。本研究也與閻海青[12]的研究結果一致，即TAC1>TAC2且體外抗氧化活性游離多酚強于結合多酚。

a-DPPH法；b-ABTS法圖5 不同藍莓干燥產品等多酚濃度提取液的抗氧化能力比較

3 結論與討論

多酚類物質含量是藍莓及其加工制品的核心功能品質，本研究思路和方法將為解決藍莓在干燥加工存在的多酚損耗、干燥產品物性缺陷及應用局限等商業(yè)關鍵問題提供一些新的科學依據(jù)。本研究結果顯示藕粉和葛粉添加不僅可提高干燥效率，改善產品分散性等物性，并且能提高藍莓多酚的加工及保藏穩(wěn)定性，有效保護藍莓產品的體外抗氧化能力。

研究認為真空微波干燥工藝對FPC的影響較大，對BPC的影響較小，2種輔料均顯著降低了藍莓產品游離多酚的真空微波干燥損耗，藕粉及葛粉顆粒對藍莓多酚的包埋或結合作用可能會對藍莓酚產生一定的保護作用，其中藕粉對藍莓產品多酚及抗氧化能力保護作用更加顯著，可能與藕粉對微波干燥處理不敏感有關[10]；輔料添加顯著降低了復合藍莓產品BPC，但在低溫較長期保藏后復合藍莓產品BPC均下降，F(xiàn)PC和TPC則均出現(xiàn)提升，淀粉類輔料可能通過與藍莓多酚結合改變結合多酚提取率，而存放后部分結合多酚轉化為游離多酚。藕粉和葛粉能有效提高真空微波干燥藍莓產品的感官品質、功能品質和保藏品質，亦符合綠色復合添加原則，研究結果為富含多酚類植物原料的真空微波干燥提供了新的思路和方法。