張鐘元，聶梅梅，肖亞冬，李大婧，宋江峰，劉春泉，王曉燕，劉春菊，徐亞元，牛麗影，江寧

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇南京 210014）

脫水果蔬的質(zhì)構(gòu)是重要的品質(zhì)屬性，對消費者的可接受性有較大影響。影響脫水果蔬質(zhì)構(gòu)特性的外在因素包括原料成熟度、脫水條件等，內(nèi)在因素包括其水分含量、孔隙大小等，而在微觀結(jié)構(gòu)上，研究表明細(xì)胞壁的化學(xué)成分相互作用會影響脫水果蔬的質(zhì)構(gòu)[1]。果膠是構(gòu)成細(xì)胞壁的主要多糖物質(zhì)，控制著細(xì)胞壁孔隙及細(xì)胞間粘結(jié)和組織結(jié)合[2]。果膠在加工過程變化顯著，可有效調(diào)控細(xì)胞結(jié)構(gòu)特性。研究發(fā)現(xiàn)果膠的含量和性質(zhì)的變化與脫水果蔬質(zhì)構(gòu)關(guān)系密切[3]。

干燥方式誘導(dǎo)細(xì)胞壁果膠降解和組分改變，果膠的結(jié)構(gòu)和分子交聯(lián)方式可能是影響脫水果蔬質(zhì)構(gòu)的重要因素，進(jìn)而導(dǎo)致脫水果蔬質(zhì)構(gòu)發(fā)生改變。大量研究表明不同干燥方式對果膠性質(zhì)影響不同[4-6]，Monsoor等[7]研究比較了噴霧干燥、冷凍干燥和真空干燥對大豆皮果膠性質(zhì)的影響，表明真空干燥制備的果膠的色澤較差，而不同干燥方法對果膠的溶解度和流動性沒有顯著影響。劉佳[8]研究發(fā)現(xiàn)微波干燥相比熱風(fēng)干燥所獲得的蘋果皮渣中果膠酯化度和半乳糖醛酸含量較高。劉江等[9]研究表明熱風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍干燥及噴霧干燥對檸檬果膠結(jié)構(gòu)沒有顯著影響，但不同干燥后的果膠各指標(biāo)均存在顯著性差異，其中真空干燥得到果膠酯化度較高、色差值較小。然而對于干燥過程中果膠性質(zhì)的變化對質(zhì)構(gòu)影響的研究較少，肖敏等[3]研究表明壓差閃蒸處理過程中果膠發(fā)生解離、轉(zhuǎn)化，進(jìn)而使組織產(chǎn)生多孔狀結(jié)構(gòu)，因此獲得脫水蘋果片脆度大，而熱風(fēng)干燥過程中水溶性果膠含量較高，導(dǎo)致產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)致密。探究不同干燥過程中果膠性質(zhì)變化對調(diào)控脫水果蔬的質(zhì)構(gòu)具有重要意義。

真空微波干燥由于降低了干燥溫度又加快干燥速率被廣泛應(yīng)用[10]。微波輻射產(chǎn)生熱效應(yīng)使細(xì)胞壁多糖尤其是果膠的物化性質(zhì)改變，使果膠發(fā)生β-消除反應(yīng)、去甲酯化等，破壞原有果膠結(jié)構(gòu)[11]。然而真空微波干燥過程中果膠特性的變化對脫水果蔬質(zhì)構(gòu)的影響并不明確。因此，本實驗以南瓜為研究對象，采用真空微波干燥方式進(jìn)行處理，基于果膠特性的變化，結(jié)合南瓜微觀結(jié)構(gòu)，分析真空微波干燥對南瓜質(zhì)構(gòu)的影響，為獲得高質(zhì)量的果蔬干制品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試南瓜品種為‘蜜本南瓜’，購于南京市孝陵衛(wèi)集貿(mào)中心。

1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮（PMP）、單糖（鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、果糖、葡萄糖、半乳糖）標(biāo)準(zhǔn)品購于Sigma公司；甲醇標(biāo)準(zhǔn)品購于Aladdin公司；1,2-環(huán)己二胺四乙酸（CDTA）購于麥克林公司；美國光譜醫(yī)學(xué)即用型透析袋購于上海橋星貿(mào)易有限公司；乙醇氧化酶（OA）購于上海源葉生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

VDM-1型真空微波干燥設(shè)備，南京孝馬機(jī)電設(shè)備廠；CT3質(zhì)構(gòu)儀美國Brookfield公司；1200高效液相色譜儀，美國安捷倫科技有限公司；BS224S電子分析天平，北京賽多利斯科學(xué)儀器公司；SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵，上海東璽制冷儀器設(shè)備有限公司；RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、B-226恒溫水浴鍋，上海亞榮生化儀器廠；D10氮氣吹掃儀，杭州奧盛儀器有限公司；FW100高速萬能粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；DW-86L828型超低溫保存箱，青島海爾股份有限公司；Quanta-200環(huán)境掃描電子顯微鏡，美國FEI公司。

1.3 樣品處理

嚴(yán)格挑選新鮮、大小形狀均一、無機(jī)械損傷、無生理病害的南瓜，清洗、去皮，南瓜需去除瓜籽及瓜瓢，后切成厚度約為7±2 mm的薄片。

分別稱取南瓜各200 g，采用微波間歇比為1的間歇加熱方式，真空度為-90 kPa，選取6、9、12、15 W/g等4個不同微波強(qiáng)度，將南瓜干燥至干燥終點（水分含量＜5%），裝入自封袋，置于干燥器中備用。

1.4 硬度脆度測定

硬脆度測定采用CT3質(zhì)構(gòu)儀：選用TA-TPB夾具、TA7刀具探頭；目標(biāo)類型：距離；目標(biāo)值：10.00 mm；測試速度：0.50 mm/s；觸發(fā)點負(fù)荷：10 g；在此條件下測定干燥后南瓜脆片的硬度和脆度。硬度是在壓縮過程中坐標(biāo)圖中出現(xiàn)的最大壓力峰值，力越大，硬度越大，單位為 g；在第一次壓縮過程中若是產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，曲線中出現(xiàn)一個明顯的峰，此峰值就定義為脆度，力越小，脆度越大，單位為g。

1.5 掃描電鏡觀察

用雙面膠將干燥后的南瓜分別粘附于循環(huán)樣品板上，對斷面噴金，利用掃描電子顯微鏡觀察南瓜的微觀結(jié)構(gòu)[12]。所有樣品的觀察均在低真空狀態(tài)下進(jìn)行。

1.6 果膠的提取與測定

本實驗乙醇不溶物（alcohol-insoluble residue，AIR）的提取方法以McFeeters與Armstrong[13]的文獻(xiàn)報道中的方法為基礎(chǔ)，并稍作修改而成；三種果膠的提取參考Willemsen[14]與Jianyong Yi[15]的方法，并稍作修改。稱取真空微波干燥后樣品各20 g，剪碎后置于研缽中研磨，隨后置于200 mL錐形瓶中，加入60 mL 95%乙醇，均質(zhì)10 min，過濾，收集濾渣，加入40 mL 95 %乙醇，均質(zhì)10 min，過濾，收集濾渣，加入40 mL丙酮，置于震蕩培養(yǎng)箱中震蕩（37 ℃）5 min，過濾，收集濾渣，置于干燥箱（40 ℃）中干燥16 h，獲得干燥的AIR。準(zhǔn)確稱取0.5 g AIR置于250 mL燒杯中，加入100 mL沸水，于100 ℃的恒溫水浴鍋中煮沸10 min，冷卻至室溫，過濾，收集濾液，透析（72 h）、凍干（48 h）后獲得干燥的水溶性果膠(water-solute pectin，WSP)；收集濾渣。取全部濾渣于250 mL燒杯中，加入100 mL 0.05 mol/L 的CDTA（pH=6.5），28 ℃下震蕩反應(yīng)6 h，過濾，收集濾液，透析（72 h）、凍干（48 h）后獲得干燥的螯合性果膠（CDTA-solute pectin，CSP）；收集濾渣。取全部濾渣于250 mL燒杯中，加入100 mL 0.05 mol/L的碳酸鈉溶液（含有0.02 mol/L硼氫化鈉），在4 ℃下培養(yǎng)16 h后在28 ℃下培養(yǎng)6 h，過濾，收集濾液，透析（72 h）、凍干（48 h）后獲得干燥的堿溶性果膠（Na2CO3-solute pectin，NSP）。總果膠（total solute pectin，TSP）為三種果膠的總量。

三種果膠含量測定參考 Blumenkrantz等[16]的方法，采用分光光度法測定525 nm處的吸光度，繪制半乳糖醛酸（Galacturonic Acid，GalA）標(biāo)準(zhǔn)曲線。果膠含量的測定：吸取1.5 mL濾液置于25 mL具塞玻璃試管中，依次加入1.5 mL蒸餾水、0.75 mL咔唑乙醇溶液，連續(xù)搖動試管，迅速加入15 mL硫酸，蓋好磨口玻璃塞，搖勻。將試管置于 85 ℃的恒溫水浴鍋內(nèi)水浴20 min，冰浴，冷卻至室溫后于分光光度計525 nm處測定吸光度。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)曲線計算果膠含量。

1.7 單糖組成的分析

利用 PMP柱前衍生化法測定中性糖（巖藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖）的含量，參考武忠偉[17]的方法進(jìn)行試驗，具體步驟如下：多糖樣品酸水解：稱取5 mg凍干樣品，用蒸餾水配成5 mg/mL，取100 μL加入到2 mL具塞玻璃管中，加入100 μL 4 mol/L三氟乙酸（TFA）并充氮封管，在100 ℃條件下水解2 h，冷卻至室溫，加入200 μL甲醇于50 ℃減壓蒸干，重復(fù)3次，加100 μL蒸餾水溶解后備用。

PMP衍生化：向上述水解后的樣品加入0.6 mol/L NaOH溶液100 μL，混合均勻后取該溶液100 μL與5 mol/L的100 μL PMP甲醇溶液旋渦混勻，置于70 ℃下反應(yīng)100 min，冷卻至室溫，加入50 μL 0.3 mol/L HCl溶液中和反應(yīng)液，于50 ℃下減壓蒸干，加入1 mL蒸餾水溶解，用氯仿反復(fù)萃取以除去其中過量的PMP，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后，置于超低溫冰箱，待液相分析使用。

HPLC檢測條件：Agilent 1100高效液相色譜儀；RP-C18 柱（4.6×250 mm，5 μm Venusil，USA）；柱溫30 ℃；流動相為比例為83:17（V/V）的0.1 mol/L PBS(pH=6.7)和乙腈；流速1.0 mL/min；檢測波長245 nm。

1.8 果膠分子量分布的測定

樣品的分子量分布及分子量測定采用高效液相凝膠滲透色譜法，具體方法根據(jù)Wang等[18]稍作修改，具體操作如下：色譜條件：Agilent 1100高效液相色譜儀，TSL-Gel G3000 SWXL色譜柱；示差折光檢測器（RID）；流動相為含0.1 mol/L Na2SO4的0.01 mol/L PBS（pH=6.8）；流速0.8 mL/min；柱溫25 ℃；進(jìn)樣體積 20 μL。

1.9 β-消除反應(yīng)程度的測定

取0.05 g AIR樣品與30 mL的去離子水混合置于100 ℃水浴鍋中，5 min后取出，冷卻至室溫。調(diào)節(jié)pH到6.5，過濾，收集濾液，于分光光度計235 nm處測定吸光度值。吸光系數(shù)為5412 M-1cm-1，無水半乳糖醛酸的分子量為176[19]。

1.10 果膠酯化度的測定

果膠酯化度為皂化過程中甲醇生成量與細(xì)胞壁果膠半乳糖醛酸含量的比值。根據(jù) Yi等[20]方法做稍微調(diào)整，吸取90 μL果膠溶液置于具塞玻璃試管中，加入75 μL 1 mol/L NaOH進(jìn)行皂化反應(yīng)，25 ℃條件下反應(yīng)30 min后用0.75 mol/L的硫酸調(diào)節(jié)pH值至7.5。分別向試管中依次加入270 μL 0.2 mol/L磷酸緩沖液（pH 7.5）、30 μL 乙醇氧化酶（1 unit/mL），置于搖床中（25 ℃）培養(yǎng)15 min，然后向混合液中加入6 mL乙酰丙酮溶液（0.02 mol/L 2,4-乙酰丙酮溶于2.0 mol/L乙酸銨和0.05 mol/L乙酸溶液中），于58 ℃恒溫水浴鍋中反應(yīng)15 min。冷卻至室溫后于412 nm處測定吸光度。以甲醇為標(biāo)準(zhǔn)物，配制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.11 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

各實驗結(jié)果均以“平均值（means）±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）”表示。應(yīng)用SAS軟件進(jìn)行單因素方差分析及組間差異的Duncan’s多重比較。利用Origin Pro V8.5軟件繪制曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 真空微波干燥對南瓜硬度脆度的影響

本實驗選用硬度和脆度兩個指標(biāo)來描述真空微波干燥后南瓜的質(zhì)構(gòu)。從表1可見，經(jīng)過不同微波強(qiáng)度處理后，南瓜的脆度和硬度存在顯著差異。微波強(qiáng)度為9 W/g時，南瓜的脆度值較小，為723.00 g，產(chǎn)品酥脆性較好。南瓜的硬度值隨微波強(qiáng)度增加而上升，分析原因可能是隨微波強(qiáng)度升高，表面溫度比內(nèi)部高，內(nèi)部在水分轉(zhuǎn)移到表面之前，細(xì)胞收縮，在表面迅速形成一層硬膜，因此硬度升高。不同微波強(qiáng)度對不同物料影響不同，如微波強(qiáng)度為12 W/g時，獲得的蘋果片感官品質(zhì)較好[21]，這可能與物料性質(zhì)差異有關(guān)。

表1 不同微波強(qiáng)度條件下南瓜的硬度和脆度Table 1 Hardness and crispness of pumpkinunder different microwave power density

2.2 真空微波干燥對南瓜微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖 1為不同微波強(qiáng)度條件下南瓜的掃描電鏡圖（×100倍）。真空微波干燥后的南瓜形成大小不均的多孔狀結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)斷裂，微波強(qiáng)度為12 W/g時，細(xì)胞壁破壞較明顯，形成大小不均的多孔狀結(jié)構(gòu)，排列密集。經(jīng)真空微波干燥處理后，南瓜能夠形成多孔狀結(jié)構(gòu)。這是因為微波能夠穿透南瓜細(xì)胞，導(dǎo)致水分子的震動劇烈，使南瓜內(nèi)部的水分直接汽化，細(xì)胞組織在壓力的作用下膨脹破裂產(chǎn)生孔狀結(jié)構(gòu)。

圖1 不同微波強(qiáng)度條件下南瓜的掃描電鏡圖Fig.1 Scanning electron micrograph of pumpkinunder different microwave power density

2.3 真空微波干燥對南瓜果膠含量的影響

表2 不同微波強(qiáng)度條件下南瓜中果膠的含量Table 2 Pectin extraction yields of pumpkin under different microwave power density

經(jīng)真空微波干燥后的南瓜中三種果膠含量下降顯著。由表2可以看出，南瓜中三種果膠的含量變化情況存在一定的差異性：三種果膠含量隨微波強(qiáng)度的升高變化趨勢不同，隨著微波強(qiáng)度的升高，WSP含量先減少后增加，CSP含量先增加后減少，NSP含量顯著下降(p＜0.05)。其中，微波強(qiáng)度為9 W/g時，干燥后的南瓜中WSP含量顯著降低(p＜0.05)，達(dá)到65.13 mg/g AIR，與對照組顯著降低56.23%，而CSP含量顯著升高(p＜0.05)。這表明真空微波干燥使果膠物質(zhì)流失或發(fā)生降解，這將引起果膠對物料組織支撐作用下降，導(dǎo)致物料粘彈性和可塑性增加[3]，同時微波處理水分散失速度較快，容易形成較多的孔狀結(jié)構(gòu)，這與江寧等對甘薯片研究結(jié)果相似[22]。

2.4 真空微波干燥對南瓜果膠單糖的影響

表3 不同微波強(qiáng)度條件下南瓜果膠的糖比率Table 3 The sugar ratios of pectin in pumpkin under different microwave power density

果膠分子主要以半乳糖醛酸為主鏈，其他單糖主要參與構(gòu)成果膠側(cè)鏈，因此可以用不同單糖之間的比值關(guān)系來表達(dá)果膠的相關(guān)結(jié)構(gòu)信息，如糖比率1可以反映鼠李聚半乳糖醛酸Ⅰ支鏈與鼠李糖的比值；糖比率2可以反映果膠的線性度；糖比率3能夠反映主鏈的變化，即鼠李聚半乳糖醛酸類型果膠在全部果膠中所占的比例[23,24]。由表3可知，真空微波干燥后的南瓜的糖比率變化情況明顯，說明真空微波干燥對其細(xì)胞壁果膠的組分變化有顯著影響（p＜0.05）。真空微波干燥后的南瓜的NSP的糖比率1變化顯著，說明真空微波干燥對果膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響，改變了NSP的結(jié)構(gòu)，減小了其與細(xì)胞壁其他物質(zhì)之間的粘結(jié)作用力。根據(jù)糖比率2可知，與鮮樣相比，CSP的線性度均有不同程度的增加，說明在真空微波干燥過程中，發(fā)生了果膠間的轉(zhuǎn)化，有線性度較大的CSP的生成；南瓜NSP的糖比率2均低于南瓜鮮樣，說明NSP分子的線性度下降；而糖比率3均較低，其中CSP與NSP的糖比率3小于0.05，說明在南瓜的果膠中RG的含量較低。在三種果膠中，糖比率1最高的為WSP，說明在三種果膠中，WSP的鼠李聚半乳糖醛酸Ⅰ最多，同時也說明了WSP更易提取，這與肖敏等[3]的試驗結(jié)果類似。結(jié)合果膠含量變化（表 2）及糖比率的性質(zhì)，微波輻射使WSP發(fā)生解離，轉(zhuǎn)化成CSP果膠，這有利于在高溫、水分散失速度大的條件時形成穩(wěn)定的孔狀結(jié)構(gòu)[25]。

2.5 真空微波干燥對南瓜果膠分子量的影響

圖2 南瓜鮮樣中果膠的分子量分布Fig.2 Pectin molecular distribution of pumpkin

分子量是描述果膠性質(zhì)的重要指標(biāo)之一，出峰時間越早說明分子量越大，出峰時間越晚則說明分子量越小。從圖2可看出，鮮樣南瓜中WEP出峰時間較早，且僅含有一個峰值，NEP與CEP各含有兩個峰值且NEP與CEP的分子量相差較小。本實驗研究了不同微波強(qiáng)度對果膠分子量分布的影響，南瓜三種果膠經(jīng)不同微波強(qiáng)度處理后表現(xiàn)出不同的分子量分布。圖3a可以發(fā)現(xiàn)液相圖中出現(xiàn)小分子峰，對比鮮樣可知，真空微波干燥促進(jìn)了南瓜 WSP的降解，導(dǎo)致分子量降低。由圖3b可知，南瓜CSP隨微波強(qiáng)度的增加，分子量減小的速度放緩，在6 W/g時，分子量減小明顯，高強(qiáng)度情況下盡管也發(fā)生分子量的改變，但不如低強(qiáng)度變化明顯。圖3c表明，高強(qiáng)度組NSP分子量變化比低強(qiáng)度組明顯，6 W/g時分子量變化不明顯。

不同強(qiáng)度對果膠結(jié)構(gòu)影響差異明顯，高強(qiáng)度組的NSP分子量變化較大，低強(qiáng)度組的CSP變化明顯，這可能與NSP、CSP的結(jié)合方式及性質(zhì)有關(guān)。NSP為共價結(jié)合果膠，CSP為離子結(jié)合型果膠，高強(qiáng)度組在干燥的過程中產(chǎn)生的瞬時熱量高，利于打斷果膠共價鍵，使NSP降解成小分子，低強(qiáng)度組則是一個持續(xù)加熱的過程，緩慢破壞果膠離子結(jié)合，使CSP更易降解。

圖3 不同微波強(qiáng)度條件下南瓜果膠的分子量分布Fig.3 Pectinmolecular distribution of pumpkin under different microwave power density

2.6 真空微波干燥對南瓜 β-消除反應(yīng)程度的影響

果膠在加工過程中發(fā)生β-消除反應(yīng)，使高分子果膠解聚，導(dǎo)致果膠的溶解和相鄰細(xì)胞的分離，最終降低蔬菜組織完整性和硬度[26]。采用不飽和半乳糖醛酸（UG）含量的高低來反應(yīng)β-消除反應(yīng)的程度，含量越高，說明β-消除反應(yīng)發(fā)生的越徹底[22]。由圖4可知，與南瓜鮮樣組（CK）相比，真空微波干燥后的南瓜UG含量顯著升高（p＜0.05），升高幅度為79%～176%，UG含量隨微波強(qiáng)度的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。微波強(qiáng)度為9 W/g時，南瓜UG含量達(dá)到較高水平，為10.54 mg/g，表明此強(qiáng)度下β-消除反應(yīng)發(fā)生徹底，果膠溶解，因此降低組織硬度，這可能是得到適中硬度的原因。這與表1中硬度值變化趨勢相符。

圖4 不同微波強(qiáng)度條件下南瓜的果膠UG含量Fig.4 The content of UG in pectin of pumpkin under different microwave power density

熱加工過程中，在高溫和中性的理化環(huán)境下發(fā)生的β-消除反應(yīng)會導(dǎo)致果膠鏈的斷裂，使細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)松散，具體表現(xiàn)為半乳糖醛酸含量升高，果膠的負(fù)電荷含量增加，分子內(nèi)作用力降低，果膠鏈發(fā)生團(tuán)聚、交聯(lián)性減弱，果膠呈鏈狀結(jié)構(gòu)[27]。本研究發(fā)現(xiàn)UG含量隨微波強(qiáng)度的升高呈先升高后下降的趨勢，這與Zhang等研究結(jié)果一致[28]，這是因為在一定溫度條件下，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越高，β-消除反應(yīng)越易發(fā)生；而較高的強(qiáng)度條件下，瞬時產(chǎn)生的熱量過高，水分蒸發(fā)較快，縮短了干燥過程，使果膠解聚不明顯。

2.7 真空微波干燥對南瓜果膠酯化度的影響

甲酯化和β-消除反應(yīng)是果膠在熱加工過程中發(fā)生的兩類主要反應(yīng)。酯化度影響果膠分子間的氫鍵作用，從而影響果蔬組織的質(zhì)構(gòu)[3]。表4顯示不同微波強(qiáng)度條件下南瓜細(xì)胞壁果膠酯化度的變化趨勢。研究發(fā)現(xiàn)，微波熱效應(yīng)會引起果膠的去甲酯化反應(yīng)，隨著微波強(qiáng)度的升高，南瓜 WSP的酯化度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，NSP的酯化度持續(xù)降低，CSP的酯化度則是先降低后升高。這表明真空微波干燥對每一種果膠酯化度的影響不同。酯化度基本呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這與UG含量的變化一致。當(dāng)微波強(qiáng)度為9 W/g時，南瓜CSP酯化度較低，僅為28.92%，游離的羧基多，更易與組織中金屬離子交聯(lián)[29]，因此有利于增強(qiáng)南瓜片多孔強(qiáng)度，這可能是微波強(qiáng)度為9 W/g得到較大脆度的原因。

微波輻射會產(chǎn)生熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)，一方面熱效應(yīng)會使細(xì)胞壁多糖尤其是果膠的物化性質(zhì)改變；另一方面，微波的非熱效應(yīng)產(chǎn)生湍流剪切細(xì)胞壁多糖大分子，導(dǎo)致果蔬細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)瓦解。劉佳[8]研究了3種干燥方式對蘋果皮渣果膠理化性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)微波干燥所獲得的果膠酯化度和半乳糖醛酸含量較高，這與本實驗研究結(jié)果一致，這是因為微波的熱效應(yīng)使腔體內(nèi)溫度升高，增加了β-消除反應(yīng)的速率，導(dǎo)致pH增加，從而使果膠酯化度上升[30]。此外，Latorre等通過對紅甜菜進(jìn)行不同強(qiáng)度的微波處理的研究，發(fā)現(xiàn)微波處理本質(zhì)上是通過增加細(xì)胞壁多糖的親水性的方式來改變細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)[31]。肖敏等[3]研究發(fā)現(xiàn)壓差閃蒸干燥獲得的蘋果片具有較好的質(zhì)構(gòu)特征，然而對比本研究中真空微波干燥，壓差閃蒸干燥時間長，能耗高，因此，采用真空微波干燥通過選擇適當(dāng)?shù)奈⒉◤?qiáng)度可調(diào)控果蔬的果膠性質(zhì)變化，最終獲得較佳的質(zhì)構(gòu)特征。

表4 不同微波強(qiáng)度條件下南瓜果膠的酯化度Table 4 Esterification degree of pectin from pumpkin under different microwave power density

3 結(jié)論

真空微波干燥使果膠物質(zhì)流失、降解，WSP轉(zhuǎn)化為CSP，果膠分子鏈斷裂，分子量降低，導(dǎo)致在高溫、水分散失速度大的條件時形成穩(wěn)定的孔狀結(jié)構(gòu)。隨微波強(qiáng)度的升高，南瓜中UG含量、果膠酯化度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。其中微波強(qiáng)度為9 W/g時，南瓜中UG含量較高，表明β-消除反應(yīng)發(fā)生徹底，從而降低組織硬度，此時獲得產(chǎn)品硬度適中，南瓜CSP酯化度較低，有利于增強(qiáng)其多孔強(qiáng)度，從而獲得較大脆度。