廖超，謝勇，覃小麗，葉正榮，陳沁濱，劉雄,*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715)2(昌都市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，西藏 昌都，854000) 3(淮安嘉穗食品科技有限公司，江蘇 淮安，223400)

青稞是我國(guó)西藏地區(qū)的主要糧食作物，在青藏高原的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用[1]。發(fā)芽青稞中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，如碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等，同時(shí)還包含一些植物化學(xué)成分，如β-葡聚糖、酚類化合物、黃酮、γ-氨基丁酸、類胡蘿卜素等[2]。發(fā)芽青稞已被證明是一種具有抗氧化活性、降低膽固醇、控制血糖和輔助降血脂等功能的雜糧[3-4]。但是，新鮮發(fā)芽的青稞水分含量較高，呼吸活性較強(qiáng)，極易腐敗變質(zhì)，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)損失,需要干燥保藏。

食品的干燥技術(shù)對(duì)食品的理化品質(zhì)有著重要的影響[5-8]。但目前，關(guān)于發(fā)芽青稞干燥工藝的研究鮮見報(bào)道，特別是不同干燥條件下發(fā)芽青稞的活性化學(xué)成分的變化還未研究清楚。

本實(shí)驗(yàn)選取熱風(fēng)干燥、微波干燥、冷凍干燥、熱泵干燥和真空干燥5種干燥方式，以收縮率、復(fù)水率、色澤、質(zhì)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、黃酮、多酚、核黃素、β-葡聚糖和γ-氨基丁酸為指標(biāo)，考察不同干燥方法對(duì)發(fā)芽青稞的品質(zhì)和功能性成分的影響，并采用綜合系數(shù)法進(jìn)行綜合評(píng)分，以期選出合適的干燥方法，為發(fā)芽青稞的生產(chǎn)加工提供合理的科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

材料：青稞，昌都市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。

試劑：色譜級(jí)甲醇、乙腈、乙酸鈉，美國(guó)Sigma Aldrich公司；次氯酸鈉、甲醇、NaNO2、AlCl3、NaOH、正己烷、乙酸乙酯、三氯乙酸、硼酸鈉及其他常規(guī)試劑(分析純)，重慶躍翔化工有限公司。

儀器設(shè)備：HWS-128型恒溫培養(yǎng)箱，寧波江南儀器廠；U -B型中波紫外線燈管，北京中儀博騰科技有限公司；U -B型紫外輻照計(jì)，北京師范大學(xué)光電儀器廠；FD-1A-50型真空冷凍干燥機(jī)，北京松源華興科技發(fā)展有限公司；DZF-6090Z電熱恒溫真空干燥箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；WB-KQ01型熱泵 (移動(dòng)除濕烘干機(jī)),廣州溫伴節(jié)能熱泵有限公司；EG823LA6-NR型微波爐，美的公司；DHG-9070型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱, 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；Phenom Pro-17A00403型掃描電鏡，荷蘭Phenom World公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)Stable Micro Systems公司；UltraScan PRO型測(cè)色儀，美國(guó)HunterLab公司;U -2450型紫外分光光度計(jì)、LC-20A型高效液相色譜，日本島津公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 青稞的發(fā)芽

挑選優(yōu)質(zhì)的青稞種子，按1∶5(g∶mL)的比例在5 g/L 的次氯酸鈉中浸泡15 min,達(dá)到滅菌的目的，并用純凈水洗滌至中性。將種子和純凈水以1∶5(g∶mL)的比例浸泡6 h。然后將浸泡后的種子用純凈水沖洗2次。將種子放入帶有2層加濕濾紙的培養(yǎng)箱中，在25 ℃下發(fā)芽。在發(fā)芽期間每天利用中波紫外線(20 μW/cm2)輻照6 h[9-10]，以提高活性成分的含量。同時(shí)每4 h噴1次純水，使濾紙保持濕潤(rùn)。

1.2.2 干燥處理

取新鮮發(fā)芽的青稞80 g，采用熱風(fēng)干燥、微波干燥、冷凍干燥、熱泵干燥和真空干燥進(jìn)行干燥處理，使樣品的水分含量低于10%。參考何玉倩等[11]和XU等[12]的干燥方法，真空干燥的溫度為50 ℃，壓力為15 Pa；熱泵干燥的溫度為50 ℃，相對(duì)濕度為40%；熱風(fēng)干燥的溫度為50 ℃；微波干燥的功率為500 W；冷凍干燥的冷阱溫度為-55 ℃，真空壓力為45 Pa。

1.2.3 復(fù)水率

根據(jù)WANG等[13]的方法，將一定量干燥樣品顆粒浸入60 ℃的蒸餾水中，時(shí)間間隔為30 min記錄樣品的質(zhì)量，直至恒重為止。復(fù)水率按公式(1)計(jì)算，每組樣品至少重復(fù)測(cè)定3次，取其平均值。

(1)

式中：R，復(fù)水率；m1，復(fù)水前青稞的質(zhì)量，g；m2，復(fù)水后青稞粒質(zhì)量，g。

1.2.4 收縮率

根據(jù)SONG等[14]的珠粒位移法確定青稞樣品收縮引起的體積變化，樣品收縮率按公式(2)計(jì)算，每組樣品至少重復(fù)測(cè)定3次，取其平均值。

(2)

式中:0,干燥前青稞體積;d,干燥后青稞體積。

1.2.5 色差

使用色差儀測(cè)定干燥青稞粉末色度值L*、a*、b*，其中L*代表明度指數(shù)，a*是紅綠值，b*是黃藍(lán)值，每個(gè)樣品至少重復(fù)測(cè)定3次，取其平均值[12]。

1.2.6 質(zhì)構(gòu)

使用質(zhì)構(gòu)儀在TPA模式下測(cè)定干燥青稞的硬度。采用P/2探頭，測(cè)定前速度2 mm/s，測(cè)定中速度1 mm/s，測(cè)定后速度1 mm/s，樣品承受力為5.0 g，記錄樣品的硬度[11]。

1.2.7 微觀結(jié)構(gòu)

將干燥的青稞樣品固定在銅樁上，在鍍金之后，通過(guò)掃描電子顯微鏡在高真空條件下以10 k 的加速電壓進(jìn)行觀察,使用300倍捕獲放大圖像[12]。

1.2.8 黃酮含量測(cè)定

根據(jù)TOHIDI等[15]的方法，稱取1.00 g發(fā)芽青稞樣品置于試管中，加8 mL甲醇溶液(體積分?jǐn)?shù)80%)。超聲振蕩1 h后，8 000 r/min離心10 min，取上清液置于10 mL的容量瓶中，定容至刻度線。取250 μL的樣品液和50 g/L 的NaNO2溶液150 μL混合，放置6 min。加100 g/L的AlCl3溶液300 μL，搖勻，放置5 min。加1 mol/L的NaOH 1.50 mL，水2.80 mL。振蕩混勻后，靜置15 min，在波長(zhǎng)510 nm下，測(cè)定吸光度?？傸S酮的含量以每克干物質(zhì)中蘆丁當(dāng)量計(jì)算。

1.2.9 多酚含量的測(cè)定

根據(jù)MA等[4]的方法并稍做修改，將1.00 g樣品溶解于20 mL正己烷當(dāng)中，于黑暗處振搖15 min。將混合液在4 ℃，8 000 r/min的條件下離心20 min。除去上清液，得到殘?jiān)貜?fù)以上步驟2次。用體積分?jǐn)?shù)80%的甲醇8 mL萃取離心的殘?jiān)?在室溫下晃動(dòng)1 h。以4 ℃，8 000 r/min的條件離心20 min，得到上清液，重復(fù)以上步驟3次，將3次得到的上清液定容至25 mL，作為游離酚提取物。甲醇萃取后收集的殘余物在室溫下用 20 mL濃度2 mol/L的NaOH水解2 h。使用搖床在室溫和黑暗條件下?lián)u動(dòng)混合物,用6 mol/L的HCl溶液將其pH調(diào)節(jié)至1.5～2.0。使用25 mL正己烷將上清液脫脂，8 000 r/min離心10 min，棄去上清液。并用 25 mL乙酸乙酯萃取3次(總共75 mL)，8 000 r/min離心10 min，收集上清液。將合并的乙酸乙酯在35 ℃下用旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)器在真空下蒸發(fā)至干。將干燥的提取物重新溶解在體積分?jǐn)?shù)80%的甲醇中，并定容至10 mL，作為結(jié)合酚提取物。

將400 μL適當(dāng)稀釋的粗提取物與3.0 mL 10倍新鮮稀釋的福林酚試劑混合，將溶液渦旋并平衡5 min。然后加入75 g/L的Na2CO3溶液3.0 mL并充分混合。在室溫和黑暗條件下靜置2 h， 使用分光光度計(jì)在765 nm 波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度。總酚含量以每克干物質(zhì)中沒(méi)食子酸的當(dāng)量計(jì)算。

1.2.10 核黃素含量的測(cè)定

根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]和GB 5009.85—2016的方法，稱取2～10 g(精確至0.01 g)干燥后的樣品粉末于100 mL具塞錐形瓶中，加入60 mL 0.1 mol/L HCl溶液，充分搖勻，塞好瓶塞。將錐形瓶放入高壓滅菌鍋內(nèi)，在121 ℃下保持30 min，冷卻至室溫后取出。用1 mol/L NaOH溶液將樣品液的pH調(diào)至6.0～6.5，加入2 mL木瓜蛋白酶和高峰淀粉酶混合酶溶液，搖勻后，置于37 ℃恒溫水浴鍋中酶解。將酶解液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，加水定容至刻度,使用濾紙過(guò)濾得到濾液，濾液再通過(guò)0.45 μm 水相濾膜作為待測(cè)液。

色譜柱：C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流動(dòng)相A：0.05 mol/L乙酸鈉溶液，流動(dòng)相B：甲醇；洗脫程序：流動(dòng)相A∶流動(dòng)相B=65∶35( ∶ )；流速1 mL/min；柱溫30 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)：激發(fā)波長(zhǎng)462 nm，發(fā)射波長(zhǎng)522 nm；進(jìn)樣體積20 μL。

1.2.11 β-葡聚糖含量的測(cè)定

根據(jù)美國(guó)谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)(American Association of Cereal Chemists，AACC)(AACC 32-23.01)和美國(guó)分析化學(xué)家協(xié)會(huì) (Association of Official Analytical Chemists，AOAC)(AOAC 995.16)的方法，取0.200 g樣品，加入5 mL 體積分?jǐn)?shù)50%乙醇，沸水浴5 min，渦旋片刻，再加入體積分?jǐn)?shù)50%乙醇5 mL，于1 800×g下，離心10 min,棄去上清液。加入4.00 mL pH 6.5的磷酸緩沖液，于50 ℃下水浴5 min，再加入0.20 mL 10U的β-葡聚糖苷酶，并在50 ℃下水浴1 h,其中在水浴過(guò)程中渦旋3～4次。水浴結(jié)束后，加入2.00 mL pH 4.0磷酸緩沖液，于1 000×g的條件下離心10 min。取3份0.10 mL的上清液和1份0.1 mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液置于反應(yīng)試管中，其中在2個(gè)樣品液和葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液中加入0.10 mL的β-葡萄糖苷酶，第3個(gè)樣品液做為空白對(duì)照，于50 ℃下水浴10 min。再加入3.00 mL的葡萄糖氧化酶和過(guò)氧化物酶的混合液，于50 ℃下水浴20 min。在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。

1.2.12 γ-氨基丁酸含量的測(cè)定

根據(jù)LIU等[17]的方法，將0.500 g的干燥樣品與5 mL 100 g/L三氯乙酸混合，并將樣品提取物在振蕩器上振搖1 min，以充分混勻。將混合物在40 ℃下保持2 h以提取γ-氨基丁酸。將振搖后的混合物以10 000 r/min離心15 min，然后通過(guò)0.45 μm過(guò)濾器得到上清液。將80 μL樣品提取物與400 μL的0.4 mol/L硼酸鹽緩沖液混合，再加入80 μL衍生試劑,在室溫下放置5 min，立即進(jìn)樣。

色譜柱 C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流動(dòng)相A 0.02 mol/L乙酸鈉，每升溶液中含200 μL三乙胺，用乙酸將pH調(diào)至7.3，流動(dòng)相B 乙腈；洗脫梯度 流動(dòng)相A∶流動(dòng)相B=80∶20(∶)；流速0.8 mL/min；檢測(cè)器 紫外檢測(cè)器；檢測(cè)波長(zhǎng) 338 nm；柱溫40 ℃；進(jìn)樣量20 μL。

1.2.13 綜合評(píng)分

綜合評(píng)分參考文獻(xiàn)[18-19]的方法，利用變異系數(shù)法確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，對(duì)于值越小越好的指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化后需要加負(fù)號(hào)，然后將不同干燥方式下各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值與權(quán)重相乘，得到綜合評(píng)分。各指標(biāo)的變異系數(shù)計(jì)算如公式(3)所示：

(3)

各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算如公式(4)所示：

(4)

采用Z-score標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算公式如(5)所示：

(5)

1.3 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞微觀結(jié)構(gòu)的影響

為了研究干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞細(xì)胞水平的影響，使用了300倍的掃描電子顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)不同干燥方式下發(fā)芽青稞的微觀結(jié)構(gòu)有著顯著的區(qū)別。熱風(fēng)干燥和熱泵干燥樣品顯示出多孔和蜂窩狀的超微結(jié)構(gòu)，并出現(xiàn)了嚴(yán)重的收縮。微波干燥的發(fā)芽青稞，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞，同時(shí)淀粉顆粒形態(tài)也被損壞。短時(shí)的微波干燥引起了一定程度的組織擴(kuò)張，這導(dǎo)致樣品有更少的收縮體積,同時(shí)有利于增強(qiáng)再水化過(guò)程中的吸水，這與下文中的復(fù)水能力和收縮率的研究結(jié)果一致。冷凍樣品顯示出清晰的多孔結(jié)構(gòu)和較少的塌陷，保持了較好的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，這表明冷凍干燥對(duì)維持多孔結(jié)構(gòu)具有重要的意義，與下文中收縮率和復(fù)水比結(jié)果一致[20]。真空干燥中的水分散失和壓力差使細(xì)胞間堆積更加緊密，這也將導(dǎo)致樣品有更高的硬度。

a-熱風(fēng)干燥；b-微波干燥；c-冷凍干燥；d-熱泵干燥；e-真空干燥圖1 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.1 Effect of drying methods on microstructure of germinated highland barley

2.2 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞物理特性的影響

顏色是影響消費(fèi)者認(rèn)可度和市場(chǎng)價(jià)值的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)之一，干燥會(huì)影響產(chǎn)品的色澤[13]。通過(guò)精密色差分析儀進(jìn)行測(cè)定，干燥處理顯著影響了干燥產(chǎn)品的顏色參數(shù)(P<0.05)。冷凍干燥的亮度最高，微波干燥的亮度最低(表1)。相比熱風(fēng)干燥、冷凍干燥、熱泵干燥和真空干燥，微波干燥的紅綠值和黃藍(lán)值最高，這可能是因?yàn)槲⒉ǜ稍锲茐牧思?xì)胞結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了氨基酸與糖類物質(zhì)之間的美拉德反應(yīng)[21]，從而促進(jìn)了棕色物質(zhì)的增加，引起了較低的亮度和較高的紅綠值、黃藍(lán)值。

表1 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞色澤和硬度的影響Table 1 Effect of drying methods on color and hardness of germinated highland barley

硬度與果蔬組織結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，是評(píng)價(jià)干燥制品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[22]，同時(shí)也是衡量顆粒物品易粉碎程度的重要參考。如表1所示， 5種發(fā)芽青稞硬度大小依次為：真空干燥>熱風(fēng)干燥>冷凍干燥>熱泵干燥>微波干燥。這是因?yàn)樵谖⒉ǜ稍镞^(guò)程中發(fā)芽青稞保持了原有的多孔結(jié)構(gòu)，其體積膨脹保持了有限的收縮。同時(shí)在微波的高溫條件下導(dǎo)致了細(xì)胞間膨化和細(xì)胞黏附力的降低。真空干燥和熱風(fēng)干燥有較高的硬度值，這可能與干燥過(guò)程細(xì)胞嚴(yán)重收縮和原有組織結(jié)構(gòu)塌陷有關(guān)。

發(fā)芽青稞在干燥期間會(huì)將水分從細(xì)胞處轉(zhuǎn)移到周圍環(huán)境中，導(dǎo)致發(fā)芽青稞的體積發(fā)生不規(guī)則的變化，而體積的收縮很大程度上會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì)特征[23]。圖2比較了不同干燥方法對(duì)發(fā)芽青稞收縮率的影響，發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥的發(fā)芽青稞收縮率最小，為(7.75±1.11)%，其次是微波干燥，為(8.07±0.95)%，2種干燥方式都顯示出了較好的質(zhì)量特征。冷凍干燥經(jīng)過(guò)升華直接除去青稞中的水分，從而使樣品保持了原有的體積、形狀和基本形態(tài)[11]。微波干燥有著更高的干燥速率，干燥時(shí)間較短，干燥過(guò)程中的高溫輻射引起了一定程度上的組織擴(kuò)張，這將大大彌補(bǔ)水分散失引起的體積收縮[24]。真空干燥的收縮率最大(63.80± 1.87)%，是冷凍干燥的8.23倍，其次是熱泵干燥(57.51±0.54)%，然后是熱風(fēng)干燥(49.96±0.34)%。熱風(fēng)干燥、熱泵干燥和真空干燥的高收縮率可能與發(fā)芽青稞中的結(jié)合水損失有關(guān)，結(jié)合水的流失導(dǎo)致發(fā)芽青稞的細(xì)胞壁發(fā)生不可逆的破裂，致使青稞的體積發(fā)生了改變。此外，真空干燥收縮率最高還可能與真空狀態(tài)下內(nèi)外部間壓力差有關(guān)[25]。

圖2 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞收縮率的影響Fig.2 Effect of drying methods on olume shrinkage ratio of germinated highland barley注：不同字母表示顯著性差異(P<0.05)(下同)

復(fù)水是干燥食品的重新濕潤(rùn)過(guò)程，復(fù)水比是評(píng)價(jià)干燥產(chǎn)品質(zhì)量特征的重要屬性之一[26]。圖3描述了不同干燥方式下發(fā)芽青稞樣品的復(fù)水能力，微波干燥和冷凍干燥相對(duì)熱風(fēng)干燥、熱泵干燥和真空干燥具有較高的復(fù)水率，分別為(1.56± 0.049)、(1.50±0.10)。冷凍干燥期間發(fā)芽青稞中的水分升華促使其保持了較好的多孔結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象可能有利于補(bǔ)水過(guò)程中水的滲透，從而使冷凍干燥產(chǎn)品具有較高的補(bǔ)水速度和較高的復(fù)水率。微波干燥使樣品保持了較小的體積收縮，及在干燥過(guò)程中導(dǎo)致部分淀粉糊化，增加了吸水性，從而使微波干燥具有較高的復(fù)水率[24]。熱風(fēng)干燥、熱泵干燥和真空干燥復(fù)水率較低，且無(wú)顯著性差異(P<0.05)，可能是因?yàn)樵诟稍锲陂g，發(fā)芽青稞表皮發(fā)生皺縮硬化，形成了致密的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致復(fù)水率較低。

圖3 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞復(fù)水率的影響Fig.3 Effect of drying methods on rehydration capacity of germinated highland barley

2.3 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞活性成分的影響

2.3.1 對(duì)發(fā)芽青稞γ-氨基丁酸含量的影響

γ-氨基丁酸是脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，它具有降低膽固醇,改善大腦機(jī)能等多種保健功能[20]，現(xiàn)有的研究表明，γ-氨基丁酸在發(fā)芽過(guò)程中會(huì)保持較高的水平[2]。不同干燥方式下，各個(gè)樣品的γ-氨基丁酸含量如圖4所示。

圖4 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞γ-氨基丁酸含量的影響Fig.4 Effect of drying methods on γ-aminobutyric acid content of germinated highland barley

冷凍干燥的γ-氨基丁酸含量最高，達(dá)到(7.51±0.20) mg/g，這是因?yàn)槔鋬龈稍镏休^低的溫度有效地保護(hù)了氨基酸,避免其損失。微波干燥的γ-氨基丁酸損失最大，含量?jī)H為(2.70±0.24) mg/g，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)微波干燥的溫度可達(dá)110～120 ℃，γ-氨基丁酸對(duì)熱不穩(wěn)定，在高溫條件下，可能會(huì)發(fā)生脫羧、脫氨等反應(yīng)[27]。熱風(fēng)干燥比熱泵干燥和真空干燥的γ-氨基丁酸含量低，熱泵干燥和真空干燥的γ-氨基丁酸含量差異不顯著(P>0.05)。

2.3.2 對(duì)發(fā)芽青稞多酚含量的影響

如圖5所示，不同的干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞的多酚含量有不同的影響，微波干燥的多酚含量最高，為(3.58±0.19) mg/g。該結(jié)果與韓姝葶等[28]的研究結(jié)果一致，其次是冷凍干燥，為(3.08±0.32) mg/g。熱風(fēng)干燥、熱泵干燥和真空干燥的多酚含量較小，且無(wú)顯著性差異(P<0.05)。酚類屬于生物活性物質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在受到熱、O2和光等條件下都易分解，這就導(dǎo)致了多酚在熱風(fēng)干燥、熱泵干燥和真空干燥中損失較多。此外，多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶在干燥過(guò)程中的活化也可能導(dǎo)致酚類的損失[7]。微波干燥產(chǎn)生的熱量強(qiáng)烈而迅速，這可能導(dǎo)致多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶發(fā)生熱降解，減少酶促氧化的進(jìn)行，更有利于保存酚類化合物。

圖5 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞多酚含量的影響Fig.5 Effect of drying methods on the total phenols content of germinated highland barley

2.3.3 對(duì)發(fā)芽青稞黃酮含量的影響

黃酮具有廣泛的醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)功效，如抗氧化、抗炎、抗過(guò)敏反應(yīng)、抗菌、抗病毒和抗癌等功能[29-30]。如圖6所示，真空冷凍干燥處理下發(fā)芽青稞的黃酮含量最高，為(3.21±0.11) mg/g。說(shuō)明低溫真空對(duì)黃酮有很好的保護(hù)作用。真空干燥與熱風(fēng)干燥、熱泵干燥的黃酮含量無(wú)顯著性差異(P<0.05)，這說(shuō)明在干燥過(guò)程中，O2對(duì)青稞黃酮含量的影響不大。發(fā)芽青稞經(jīng)微波干燥后的黃酮含量最低，為(2.62±0.14) mg/g。微波干燥的時(shí)間雖然較短，但干燥中較高的輻射溫度造成了黃酮的損失。

圖6 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞黃酮含量的影響Fig.6 Effect of drying methods on the total fla onoids content of germinated highland barley

2.3.4 對(duì)發(fā)芽青稞核黃素含量的影響

核黃素是人類飲食中必不可少的化學(xué)成分，在人體中作為輔酶起作用，它涉及到碳水化合物，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的代謝[16]。如圖7所示，微波干燥和冷凍干燥具有相同的核黃素含量，為2.24 g/g。核黃素含量依次為微波干燥=冷凍干燥>熱泵干燥>真空干燥>熱風(fēng)干燥。核黃素在中性和酸性條件下對(duì)熱穩(wěn)定，在堿性條件下受熱易分解，同時(shí)核黃素在光照條件下也易分解。在干燥過(guò)程中造成核黃素?fù)p失的主要原因是光照，微波干燥的時(shí)間較短，受到的光照時(shí)間較短，熱風(fēng)干燥、熱泵干燥和真空干燥在干燥過(guò)程中時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致了核黃素的損失。

圖7 不同干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞核黃素含量的影響Fig.7 Effect of different drying methods on the ribofla in content of germinated highland barley

2.3.5 對(duì)發(fā)芽青稞β-葡聚糖含量的影響

β-葡聚糖是青稞中主要活性物質(zhì)之一，具有調(diào)節(jié)血糖濃度、降低血液中膽固醇水平、調(diào)節(jié)腸道菌群、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功能[31]。如圖8所示，冷凍干燥β-葡聚糖含量最高，為(4.90±0.16)%,說(shuō)明冷凍干燥能夠有效的保護(hù)β-葡聚糖的活性。微波干燥β-葡聚糖含量較低，為(3.09±0.16)%，微波干燥特殊的熱輻射會(huì)加速β-葡聚糖的分解和向其他化合物的轉(zhuǎn)化[9]，多糖在富氧環(huán)境或在高溫條件下，也會(huì)使分子間氫鍵斷裂和羥基氧化，從而影響多糖的質(zhì)量。經(jīng)熱風(fēng)干燥后的發(fā)芽青稞β-葡聚糖含量為(2.98±0.12)%，這可能是因?yàn)槎嗵欠肿釉诟邷貤l件下，特別是在濕熱的空氣中，容易聚集，從而破壞了多糖的結(jié)構(gòu)[32]。

圖8 干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞β-葡聚糖含量的影響Fig.8 Effect of drying methods on the-glucan content of germinated highland barley

2.4 不同干燥方式下發(fā)芽青稞的加權(quán)綜合評(píng)分

以發(fā)芽青稞的色澤、收縮率、復(fù)水率、硬度、γ-氨基丁酸、多酚、黃酮、核黃素、β-葡聚糖為指標(biāo)，運(yùn)用變異系數(shù)法求出了各項(xiàng)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和權(quán)重，結(jié)果如表2所示，干燥方式對(duì)收縮率、色澤、γ-氨基丁酸、β-葡聚糖影響比較大。

表2 不同干燥方式下發(fā)芽青稞各指標(biāo)的權(quán)重Table 2 Proportions of indicators of germinated highland barley subjected to different drying methods

將5種干燥方式所得的11項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，將標(biāo)準(zhǔn)化值與各指標(biāo)的權(quán)重相乘得到綜合評(píng)分，由表3可知，發(fā)芽青稞產(chǎn)品品質(zhì)的高低順序?yàn)椋豪鋬龈稍?熱泵干燥>真空干燥>熱風(fēng)干燥>微波干燥。

表3 發(fā)芽青稞的品質(zhì)評(píng)價(jià)Table 3 Quality e aluation of germinated highland barley

3 結(jié)論

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，干燥方式對(duì)發(fā)芽青稞的品質(zhì)有著顯著的影響。冷凍干燥有著相對(duì)最小的收縮率、最高的復(fù)水率和功能性成分含量，同時(shí)還保留了完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但是冷凍干燥的成本較高，難以適用于實(shí)際生產(chǎn)。微波干燥保持了較低的收縮率和硬度，還有最高的復(fù)水率和多酚含量，但是微波干燥減少了其他成分的含量，破壞了青稞細(xì)胞的完整結(jié)構(gòu)。熱風(fēng)干燥、熱泵干燥和真空干燥有著較高的收縮率、硬度,更為致密的微觀結(jié)構(gòu)和較低的復(fù)水率，同時(shí)它能較好地保持生物活性成分。綜合評(píng)分表明，熱泵干燥既能較好地保留青稞的化學(xué)成分，又能減少對(duì)青稞物料的破壞，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。