夏 雨,劉靄莎,凌志洲,巫英晃,張延杰,白永亮
(1. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院,廣東佛山 528000;2. 中山洪力健康食品產(chǎn)業(yè)研究院有限公司,廣東中山 528437;3. 咀香園健康食品(中山) 有限公司,廣東中山 528437)
蕎麥主要分為2 種,甜蕎和苦蕎[1-2]。蕎麥適應(yīng)性很強(qiáng),在貧瘠的土壤也能正常生長,如高海拔區(qū)域和寒冷區(qū)域,具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3]??嗍w麥素有“五谷之王”的美譽(yù),是自然界中為數(shù)不多的藥用、食用作物之一。據(jù)《本草綱目》 記載:苦蕎味苦,性平寒,能實(shí)腸胃、益氣力、續(xù)精神、利耳目、煉五臟渣穢?,F(xiàn)代研究表明,苦蕎麥富含生物類黃酮、多肽、多酚、糖醇和D- 手性肌醇等活性功能成分,具有抗氧化、降血糖、降血脂、抗腫瘤等多種保健作用[4-5]。有研究發(fā)現(xiàn),苦蕎麥萌發(fā)后其抗?fàn)I養(yǎng)因子含量消除或降低,且總黃酮等功能性成分含量顯著增加,營養(yǎng)品質(zhì)得到改善[6]。此外,苦蕎麥經(jīng)過萌動(dòng)改性后其加工性能得以改善,拓展了作為食品原料在產(chǎn)品中的應(yīng)用范圍,提高了經(jīng)濟(jì)效益[7]。
干燥作為食品加工的常用技術(shù)手段,不同的干燥方法對產(chǎn)品外觀品質(zhì)、營養(yǎng)成分、生理功能和貯藏性能的影響也不同[8-10]。目前,有關(guān)萌動(dòng)苦蕎的干燥工藝研究報(bào)道較少,而苦蕎麥經(jīng)過浸麥和發(fā)芽后水分含量較高,產(chǎn)品難以貯藏,往往要通過干燥的方式得到初加工產(chǎn)品,再用于其他食品中。試驗(yàn)以常用的幾種干燥方式(熱風(fēng)干燥、微波干燥、擠壓膨化干燥、真空冷凍干燥) 對萌動(dòng)苦蕎進(jìn)行處理,研究不同干燥方式對萌動(dòng)色澤、多酚和總黃酮含量、復(fù)水率的影響,探究較合適的苦蕎麥干燥方式,促進(jìn)苦蕎麥深加工產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步發(fā)展。
苦蕎品種,云南苦蕎,云南朱提苦蕎生物科技開發(fā)有限公司提供;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(純度>98%),上海研謹(jǐn)生物科技有限公司提供;次氯酸鈉溶液(分析純),天津市百世化工有限公司提供;福林試劑(BR)、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、沒食子酸等,均為分析純,上海麥克林生化科技有限公司提供。
LHS-150HC-II 型恒溫恒濕箱、DHG-9053A 型鼓風(fēng)干燥箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;VFD-2000A 型冷凍干燥機(jī),上海比朗儀器制造有限公司產(chǎn)品;M1-L213B 型微波爐,廣東美的廚房電器制造有限公司產(chǎn)品;DS32-ⅡA 型實(shí)驗(yàn)雙螺旋主機(jī),濟(jì)南賽信機(jī)械有限公司產(chǎn)品;紫外可見分光光度計(jì),上?,F(xiàn)科分光儀器有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 萌動(dòng)苦蕎的培養(yǎng)
將苦蕎籽粒中的雜物和石子剔除,選取沒有破損、顆粒大小基本相同、成熟飽滿的籽粒,用清水清洗干凈。用體積分?jǐn)?shù)5%的NaClO 浸泡15 min后,用清水洗凈,放置通風(fēng)處風(fēng)干。將處理好的苦蕎籽粒分別置于溫度25 ℃,濕度80%的培養(yǎng)箱中分別采用浸二斷六的方法浸麥處理40 h,將浸麥后的苦蕎麥籽粒置于溫度25 ℃,相對濕度(RH)80%的培養(yǎng)箱中換紗布萌發(fā)48 h,萌發(fā)結(jié)束后馬上用液氮對苦蕎麥芽進(jìn)行冷凍,再放入-80 ℃冰箱中凍存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 萌動(dòng)苦蕎的熱風(fēng)干燥試驗(yàn)
啟動(dòng)鼓風(fēng)干燥箱,根據(jù)試驗(yàn)要求,設(shè)置干燥溫度。將萌動(dòng)苦蕎稱取50 g,放置于干燥箱中干燥并記錄時(shí)長。每隔30 min 取出,放置干燥器中冷卻0.5 h,稱質(zhì)量1 次,直到萌動(dòng)苦蕎達(dá)到恒質(zhì)量后停止試驗(yàn),恒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為樣品前后2 次稱質(zhì)量誤差不超過0.5 g。按熱風(fēng)溫度60,70,80,90,100 ℃試驗(yàn),每種溫度重復(fù)3 次。并將干燥后的樣品粉碎,用60 目篩過篩后備用。
1.2.3 萌動(dòng)苦蕎的微波干燥試驗(yàn)
取萌動(dòng)苦蕎50 g,根據(jù)試驗(yàn)要求調(diào)整微波爐功率和時(shí)間,將樣品置于微波爐中記錄時(shí)間。直到萌動(dòng)苦蕎達(dá)到恒質(zhì)量后停止試驗(yàn),恒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為樣品,前后2 次稱質(zhì)量,誤差不超過0.5 g。按功率采用低火、低中火、中火、中高火、高火5 檔進(jìn)行試驗(yàn),每種功率重復(fù)3 次;樣品粉碎過60 目篩,備用。
1.2.4 萌動(dòng)苦蕎的真空冷凍干燥試驗(yàn)
取適量的樣品并稱取200 g平鋪于載物盤上,預(yù)凍溫度-40 ℃,預(yù)凍時(shí)間10 h,設(shè)置真空度0.1 kPa,冷肼溫度-40 ℃,升華干燥溫度-10 ℃,升華干燥時(shí)間10 h,解析干燥溫度15 ℃,解析干燥時(shí)間4 h,樣品經(jīng)打粉過60 目篩后備用。
1.2.5 萌動(dòng)苦蕎的擠壓膨化干燥試驗(yàn)
將萌動(dòng)苦蕎磨粉后加入一定量的水,設(shè)定物料水分含量16%,螺桿轉(zhuǎn)速14 r/s,Ⅰ區(qū)膨化溫度105 ℃,Ⅱ區(qū)膨化溫度125 ℃,Ⅲ區(qū)膨化溫度為135 ℃,將充分混合的物料均勻地放入擠壓膨化機(jī)內(nèi),經(jīng)擠壓膨化后制得產(chǎn)品。將干燥后的樣品粉碎,過60 目篩,備用。
1.3.1 萌動(dòng)苦蕎色澤測定及色差計(jì)算
參照祁海平等人[11]的方法并稍作修改。
1.3.2 萌動(dòng)苦蕎復(fù)水率測定
將產(chǎn)品磨成粉,取過60 目篩網(wǎng)的樣品2.0 g(W)0,放入離心管(W)1中,加25 mL 蒸餾水,振蕩,直至苦蕎粉被完全分散。置于30 ℃水浴下30 min,間隔10 min 手搖 30 s。以轉(zhuǎn)速 4 000 r/min 離心 15 min。將上清液倒出,稱離心管質(zhì)量(W)2。計(jì)算公式為:
1.3.3 總多酚的測定
樣品總多酚含量的提取及測定參照曾海英等人[12]的方法,并略做修改。
1.3.4 總黃酮的測定
樣品總黃酮含量的提取及測定參照曹婭等人[13]方法,并稍做修改。吸取1 mL 提取液于25 mL 具塞試管中,加入48 g/L亞硝酸鈉溶液0.7 mL,5 min 后再加入91 g/L 硝酸鋁溶液 0.7 mL;6 min 后,加入 1 mol/L 氫氧化鈉溶液5 mL,用30%乙醇溶液定容放置10 min,于波長510 nm處測定其吸光度。
熱風(fēng)干燥對萌動(dòng)苦蕎復(fù)水率的影響見圖1,微波干燥對萌動(dòng)苦蕎復(fù)水率的影響見圖2,4 種干燥方式的復(fù)水率比較見圖3。
圖1 熱風(fēng)干燥對萌動(dòng)苦蕎復(fù)水率的影響
由圖1 ~圖3 可知,熱風(fēng)干燥中復(fù)水率最低的為熱風(fēng)70 ℃的復(fù)水率128.99%,微波干燥中復(fù)水率最低的為微波低火的復(fù)水率157.16%,對比4 種干燥方式,復(fù)水率最低的為熱風(fēng)70 ℃干燥,復(fù)水率為128.99%;復(fù)水率最高的為擠壓膨化干燥,復(fù)水率為325.75%。
不同干燥方式萌動(dòng)苦蕎樣品的CIELAB 值見表1。
圖2 微波干燥對萌動(dòng)苦蕎復(fù)水率的影響
圖3 4 種干燥方式的復(fù)水率比較
表1 不同干燥方式萌動(dòng)苦蕎樣品的CIELAB 值
由表1 可知,4 種干燥方式中,熱風(fēng)干燥與真空冷凍干燥對樣品的色澤影響較小,相對L*值較大,具有較好的明亮度。真空冷凍干燥樣品a*值最小,呈淺黃色,最接近新鮮苦蕎麥芽的色澤;在熱風(fēng)干燥中,隨溫度的升高,L*值逐漸降低,說明溫度對樣品的亮度影響較大;微波干燥和擠壓膨化干燥方式由于高溫作用,對樣品色澤影響較大,其中高火微波干燥樣品L*值最小,a*值達(dá)到最大,呈黃褐色。擠壓膨化干燥樣品b*值最大,呈暗黃色。
熱風(fēng)干燥對萌動(dòng)苦蕎黃酮及總多酚含量的影響見圖4,微波干燥對萌動(dòng)苦蕎黃酮及總多酚含量的影響見圖5,4 種干燥方式的黃酮及總多酚含量對比見圖6。
圖4 熱風(fēng)干燥對萌動(dòng)苦蕎黃酮及總多酚含量的影響
圖5 微波干燥對萌動(dòng)苦蕎黃酮及總多酚含量的影響
圖6 4 種干燥方式的黃酮及總多酚含量對比
由圖4 可知,熱風(fēng)干燥中熱風(fēng)70 ℃的黃酮及總多酚含量優(yōu)于其他干燥溫度,故取熱風(fēng)70 ℃為熱風(fēng)干燥中的最佳干燥溫度。由圖5 可知,微波干燥中微波高火干燥的黃酮及總多酚含量優(yōu)于其他干燥功率,故取微波高火為微波干燥中最佳干燥功率。由圖6 對比4 種干燥方式,微波干燥中微波高火干燥的黃酮及總多酚含量保留較好,優(yōu)于其他干燥方式。
萌動(dòng)的苦蕎麥芽經(jīng)熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空冷凍干燥、擠壓膨化干燥4 種方式干燥后,色澤和復(fù)水率等加工特性均不同程度地得到了改變,這與張紹智等人[14]和張洪等人[15]的研究結(jié)果一致??嗍w麥中的黃酮、多肽、多酚、糖醇和D - 手性肌醇等活性功能成分,具有抗氧化、降血糖、降血脂、抗腫瘤等多種保健作用[16],因而從黃酮及總多酚活性成分含量上看,熱風(fēng)干燥70 ℃優(yōu)于其他干燥溫度,微波干燥中微波高火優(yōu)于其他干燥功率。4 種干燥方式中微波干燥優(yōu)于其他3 種干燥方式,即微波干燥能很好地保存萌動(dòng)苦蕎麥中的黃酮及多酚含量。60 ℃熱風(fēng)干燥樣品亮度最大,微波高火干燥亮度最小,微波高火干燥樣品呈黃褐色,而真空冷凍呈淺黃色??傊?,真空冷凍干燥樣品最接近新鮮苦蕎麥芽的色澤,色澤最好,但其耗時(shí)多,耗能大,結(jié)合成本、生產(chǎn)條件的限制,可選擇60 ℃熱風(fēng)干燥。熱風(fēng)干燥能夠較好地保持萌動(dòng)苦蕎營養(yǎng)和色澤,從而表現(xiàn)出較好的品質(zhì)。