周子丹，彭文君，倪家寶，畢延祥，方小明,*，劉素純,*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所，北京 100093）

蜂花粉是由工蜂通過花朵與其身體之間產(chǎn)生的弱靜電場來收集花粉粒，并通過唾液分泌物和花蜜浸濕凝結(jié)成粒徑約1.4～4 mm的扁圓形團狀物[1]。蜂花粉含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂類、維生素、礦物質(zhì)和許多天然活性物質(zhì)，是一種具有高潛在生物價值的食品，被稱為“天然微型營養(yǎng)庫”[1-2]。由于新鮮蜂花粉水分質(zhì)量分數(shù)較高（可達到30%），并且有高度吸濕性，易黏結(jié)成團，甚至容易受到微生物污染[3]。干燥是解決這些問題的最有效方法之一，并有利于提升蜂花粉產(chǎn)品品質(zhì)和附加值。

蜂花粉干燥過程涉及熱交換、失水、氧氣、光照等因素，其間發(fā)生一系列復(fù)雜的理化反應(yīng)，是影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前常用的蜂花粉干燥方式有自然晾曬、熱風(fēng)干燥、紅外干燥、冷凍干燥等。Estevinho等[4]比較了熱風(fēng)干燥和冷凍干燥對蜂花粉脂質(zhì)、VC、β-胡蘿卜素的影響，發(fā)現(xiàn)冷凍干燥可更好地保存生物活性成分；Isik等[5]采用紅外干燥對蜂花粉進行處理，結(jié)果表明隨著紅外功率的增加，干燥時間顯著縮短，蜂花粉表面的形態(tài)變化增大，且50 W紅外干燥比其他功率水平更能保持蜂花粉的蛋白質(zhì)、脂肪、總碳水化合物和VC等品質(zhì)指標含量。干燥溫度為45 ℃時，真空脈動干燥能減少荷花蜂花粉的色澤劣變，同時能較好地保持蜂花粉顆粒微觀結(jié)構(gòu)的完整性[6]。Song Xiaodong等[7]探究了熱風(fēng)干燥溫度對荷花蜂花粉色澤、抗氧化活性和脂質(zhì)氧化的影響，結(jié)果表明40 ℃時能最大限度地保留荷花蜂花粉的營養(yǎng)成分。因此，不同干燥處理會導(dǎo)致蜂花粉產(chǎn)品的色澤、生物活性成分、抗氧化活性和微觀結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生變化。但關(guān)于不同干燥方式對蜂花粉品質(zhì)特性和微觀結(jié)構(gòu)的影響研究相對不足。

微觀結(jié)構(gòu)與宏觀品質(zhì)特性（如色澤、外觀形態(tài)等）密切相關(guān)[7-8]。蜂花粉微觀結(jié)構(gòu)的改變，將導(dǎo)致生物活性成分含量出現(xiàn)顯著變化[9]。酚酸化合物是蜂花粉中一種重要的生物活性成分，具有抗氧化、抗炎、抑菌等多種活性功能[10-12]，但酚酸化合物性質(zhì)不穩(wěn)定，對熱敏感，在受熱情況下極易發(fā)生分解、氧化和脫羥基反應(yīng)，而不同的干燥條件會影響酚酸化合物活性，進而改變食品的營養(yǎng)品質(zhì)與商品價值[13]；因此，適宜的干燥方式對蜂花粉中酚酸類成分的保護至關(guān)重要。目前，不同干燥方式對蜂花粉的酚酸化合物的影響鮮見報道。

因此，本實驗研究了自然晾曬、熱風(fēng)干燥、中短波紅外干燥、真空冷凍干燥和真空脈動干燥對油菜蜂花粉的干燥動力學(xué)、色澤、酚酸含量及抗氧化活性的影響，并通過微觀結(jié)構(gòu)觀察揭示油菜蜂花粉水分遷移和品質(zhì)的變化規(guī)律，同時分析油菜蜂花粉抗氧化活性、酚酸化合物與色澤間的相關(guān)性，最后通過主成分分析和聚類分析探究不同干燥方式間的差異，為油菜蜂花粉干燥加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮青海油菜蜂花粉（純度為（85.52±0.64）%））采自青海省西寧市蜂場。

綠原酸、對香豆酸、芥子酸、香草酸、沒食子酸標準品（純度＞95%） 上海源葉生物科技有限公司；甲醇、乙腈（色譜純） 美國賽默飛世爾科技有限公司；水溶性VE（Trolox）標液（純度＞97%）、二硫蘇糖醇（純度＞98%）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、FeSO4·7H2O（純度＞99%） 西格瑪奧德里奇貿(mào)易有限公司；鐵離子還原力（ferric ion reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）工作液、無水醋酸鈉、冰醋酸、鹽酸、FeCl3國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

真空脈動干燥機、冷凍干燥機、熱風(fēng)干燥機 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)與裝備實驗室；中短波紅外干燥機 泰州圣泰紅外科技有限公司；1290 Infinty II液相色譜系統(tǒng)、6495三重四極桿液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫科技有限公司；S-3400掃描電子顯微鏡 日本日立公司；CM-5型分光測色計 日本柯尼卡美能達公司；TU-1810紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司；AR3130電子分析天平 美國OHAUS公司。

1.3 方法

1.3.1 含水率的測定和油菜蜂花粉的不同干燥處理

實驗前將新鮮油菜蜂花粉放入-20 ℃冰柜中冷凍保存，備用。參考文獻[7]測定初始油菜蜂花粉含水率。

分別采用自然晾曬、熱風(fēng)干燥、中短波紅外干燥、真空脈動干燥和真空冷凍干燥對油菜蜂花粉進行干燥。當油菜蜂花粉恒質(zhì)量（前后2 次稱量的質(zhì)量相差小于2 mg）時結(jié)束干燥。干燥結(jié)束后將油菜蜂花粉取出，冷卻至室溫后密封，于-20 ℃冰柜中冷凍保存，備用。干燥實驗重復(fù)3 次。5 種干燥方式的干燥工藝參數(shù)設(shè)置如下。

自然晾曬（sun drying，SD）：在晴朗天氣下（溫度32 ℃、相對濕度68%），將收集的新鮮油菜蜂花粉直接置于陽光下曬干，鋪料厚度為5 mm。晾曬時間為10∶00～16∶00。然后將油菜蜂花粉密封，暫存于干燥器中。

真空脈動干燥[6]（pulsed vacuum drying，PVD）：輻射板面溫度45 ℃；真空保持時間12 min（常壓保持時間3 min、鋪料厚度5 mm）。

熱風(fēng)干燥[7]（hot air drying，HAD）：溫度45 ℃、風(fēng)速3 m/s、鋪料厚度5 mm。

真空冷凍干燥[14]（freeze drying，F(xiàn)D）：-40 ℃預(yù)冷凍16 h；于25 ℃、50 Pa條件下干燥，鋪料厚度為5 mm。

中短波紅外干燥[15]（infrared drying，IRD）：溫度45 ℃、功率1 kW、鋪料厚度5 mm。

1.3.2 干燥特性分析

各組油菜蜂花粉在干燥處理過程中每隔20 min取樣，參考文獻[7]測定干基含水率。按式（1）計算油菜蜂花粉的水分比（moisture ratio，MR）[16]，記錄油菜蜂花粉的MR隨干燥時間t/min的變化情況，并繪制出干燥動力學(xué)曲線。

式中：M0和Mt分別表示物料初始干基含水率和干燥t時刻的干基含水率/（g/g）。

1.3.3 色澤的測定

色澤測定參考Guclu等[17]的方法，并稍作修改。將油菜蜂花粉分別填滿培養(yǎng)皿（直徑為45.3 mm，高度為17.3 mm）中，采用CM-5型分光測色計，經(jīng)白色反射板校正后測定油菜蜂花粉色度：L*值（亮度）、a*值（紅度）、b*值（黃度）。按式（2）計算各組油菜蜂花粉的色差ΔE。

式中：L*、a*、b*值分別為經(jīng)干燥處理油菜蜂花粉的亮度、紅度、黃度；L0*、a0*、b0*值分別為新鮮油菜蜂花粉的亮度、紅度、黃度。

1.3.4 微觀結(jié)構(gòu)觀察

待所有干燥實驗完成后，7 d內(nèi)完成微觀結(jié)構(gòu)觀察。取少量經(jīng)干燥處理后的油菜蜂花粉固定在鋁制載物板上噴金，將制備好的樣品放入樣品室中，抽真空后使用S-3400型掃描電子顯微鏡在10 kV的加速電壓下觀察樣品的微觀結(jié)構(gòu)，同時將新鮮油菜蜂花粉的微觀結(jié)構(gòu)作為對照。

1.3.5 酚酸化合物的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析

1.3.5.1 樣品前處理

稱?。?.00±0.05）g磨碎的待測油菜蜂花粉樣品，加入10 mL 80%（體積分數(shù)）甲醇溶液；65 ℃水浴加熱10 min，漩渦振蕩提取2 min，超聲5 min；25 ℃、9 000 r/min條件下離心10 min，用0.2 μm尼龍過濾膜過濾后置于棕色進樣瓶備用。

混合標準溶液的配制：準確稱取1.0 mg的綠原酸、對香豆酸、芥子酸、香草酸、沒食子酸標準品，分別加入1 mL甲醇充分溶解，于-20 ℃保存?zhèn)溆?。使用前將各標準品配制成混合標準品溶液?/p>

1.3.5.2 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析

色譜條件：色譜柱：Poroshell 120 SB-Aq（2.1 mm×100 mm，2.7 μm）；進樣量：2.00 μL；柱溫：30 ℃；其中，流動相分別為0.1%（體積分數(shù)）甲酸溶液（A相）和乙腈（B相），梯度洗脫程序為0.00～0.50 min，5% B；0.51～5.00 min，5%～95% B；5.01～7.00 min，95% B；7.01～8.00 min，5% B；流速：0.300 mL/min。電離模式：負離子模式；霧化壓力：45 psi；干燥氣（N2）：15 L/min，250 ℃；鞘流氣（N2）：12 L/min，350 ℃；毛細管電壓：3 000 V；噴嘴電壓：1 500 V；采集模式：多反應(yīng)監(jiān)測。

1.3.6 抗氧化能力的測定

1.3.6.1 油菜蜂花粉提取液的制備

樣品前處理方法參考Wang Hui等[9]的方法，稍作修改。將油菜蜂花粉粉碎，過60 目篩后稱?。?.00±0.05）g油菜蜂花粉于研缽中，加入13 mL體積分數(shù)70%的甲醇溶液，充分研磨，轉(zhuǎn)移至50 mL離心管，然后于室溫下超聲輔助提取30 min，對提取液進行低溫離心（4 ℃、8 000 r/min，15 min），收集上清液即油菜蜂花粉提取液，置于4 ℃保存，每個樣品重復(fù)提取3 次。

1.3.6.2 DPPH自由基清除能力

DPPH自由基清除能力根據(jù)Uribe等[18]的方法進行測定，并稍作修改。取油菜蜂花粉提取液2 mL于具塞管中，加入0.10 mmol/L DPPH-乙醇溶液2 mL，在室溫下避光保存30 min。使用紫外-可見分光光度計于517 nm波長處測定吸光度。標準曲線：y＝-0.015 1x+0.774 8（R2＝0.994 8），其中y為吸光度，x為Trolox濃度/（μmol/L）。油菜蜂花粉的DPPH自由基清除能力結(jié)果用Trolox當量表示，單位為mmol/g。

1.3.6.3 鐵離子還原力

FRAP參考Deng Lizhen等[19]的方法測定，并稍作修改。取3 mL FRAP工作液加入盛有0.1 mL油菜蜂花粉提取液的離心管中，放置10 min后用紫外-可見分光光度計于593 nm波長處測定吸光度。標準曲線：y＝0.002 4x+0.043 7（R2＝0.999 6），其中y為吸光度，x為Trolox濃度/（μmol/L）。FRAP結(jié)果用Trolox當量表示，單位為mmol/g。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 22.0及Origin 2021軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。所有實驗均重復(fù)3 次，實驗結(jié)果以平均值±標準差表示。采用Waller-Duncan事后檢驗對數(shù)據(jù)進行顯著性分析，當P＜0.05時表示差異顯著。采用Pearson法進行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥方式對油菜蜂花粉干燥動力學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)的影響

經(jīng)測定，油菜蜂花粉的初始濕基含水率為（0.191 7±0.001 6）g/g。不同干燥方式處理油菜蜂花粉MR隨干燥時間變化的曲線如圖1所示。在干燥前期，干燥MR快速下降；隨著干燥時間的延長，油菜蜂花粉干燥MR逐漸下降，最終趨于恒定。由于干燥后期油菜蜂花粉中大部分自由水散失，水分含量越來越接近其平衡含水率，水分擴散速度明顯降低。對比5 種干燥方式，中短波紅外干燥速率最快，這是因為中短波紅外干燥具有速熱特性，中短波紅外輻射能夠穿透物料表層，且能量直接與物料內(nèi)部的水分耦合，促進物料內(nèi)部的不易流動水向自由水轉(zhuǎn)化，進而加快水分向外擴散遷移[20-23]。中短波紅外干燥油菜蜂花粉微觀結(jié)構(gòu)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中短波紅外輻射速熱效應(yīng)使油菜蜂花粉內(nèi)部的水蒸氣分壓快速增加，導(dǎo)致其細胞表面破裂，促進細胞內(nèi)部水分擴散。El-Mesery等[21]在研究蘋果片干燥中也發(fā)現(xiàn)，相比熱風(fēng)干燥，紅外干燥顯示出更快的干燥速率。自然晾曬是一種簡單而廉價的方法，但干燥耗時長，在室外環(huán)境中容易受到蟲害和微生物污染。微觀結(jié)構(gòu)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，自然晾曬下油菜蜂花粉顆粒表面有微生物聚集。這可能是由于油菜蜂花粉營養(yǎng)豐富、干燥初期水分含量較高，同時長時間暴露在空氣中導(dǎo)致微生物迅速增殖。顧賽麒等[24]在研究自然晾曬干制腌臘魚中也發(fā)現(xiàn)，隨著晾曬時間延長菌落總數(shù)不斷增加。與中短波紅外干燥相比，低溫（45 ℃）真空脈動干燥油菜蜂花粉微觀結(jié)構(gòu)具有更好的完整性，這與本課題組前期研究結(jié)果[6]一致。

圖1 不同干燥方式油菜蜂花粉MR變化曲線及微觀結(jié)構(gòu)Fig.1 Moisture ratio curves and microstructure of rape bee pollen subjected to different drying methods

2.2 干燥方式對油菜蜂花粉色澤的影響

不同干燥方式處理的油菜蜂花粉亮度（L*值）、紅度（a*值）、黃度（b*值）和色差（ΔE）如表1所示。研究表明，色差ΔE大于5時，即使沒有經(jīng)驗的觀察者也可以通過人眼識別顏色差異[9]。由于采用較優(yōu)干燥工藝參數(shù)，5 種干燥方式ΔE均小于5，因此感官評價未見差異。與新鮮油菜蜂花粉相比，真空脈動干燥油菜蜂花粉L*值與b*值變化不顯著（P＞0.05），a*值顯著降低（P＜0.05），ΔE最小（0.98±0.04），表明真空脈動干燥能有效地陰止油菜蜂花粉的色澤劣變，這與錢婧雅等[25]對紅棗脆片干燥的研究結(jié)果一致。其他4 種干燥處理的油菜蜂花粉的L*值均顯著降低（P＜0.05），干燥處理后的油菜蜂花粉色澤均變暗，這可能是由于蜂花粉在干燥過程中的表面收縮會導(dǎo)致花粉顆粒向內(nèi)折疊，從而導(dǎo)致反射光線的減少，L*值降低[26]。自然晾曬油菜蜂花粉a*值最高，ΔE最高（3.22±0.05）。其較低的干燥速率和較長的熱暴露時間會導(dǎo)致色素降解和非酶褐變的發(fā)生，從而發(fā)生較嚴重的色澤劣變[27-28]。

表1 不同干燥方式對油菜蜂花粉色澤的影響Table 1 Effects of different drying methods on color parameters of rape bee pollen

2.3 干燥方式對油菜蜂花粉酚酸化合物含量的影響

酚酸是植物次生代謝產(chǎn)物中含有羧酸官能團的芳香族酚類物質(zhì)，是蜂花粉中重要的生物活性物質(zhì)之一[1,29]。如表2所示，油菜蜂花粉中共測得沒食子酸、香草酸、綠原酸、對香豆酸、芥子酸5 種酚酸，與新鮮油菜蜂花粉相比，干燥后酚酸總量顯著增加（P＜0.05）。油菜蜂花粉中的酚酸主要為對香豆酸，約占新鮮油菜蜂花粉酚酸總量的80%。與新鮮油菜蜂花粉相比，干燥后花粉中對香豆酸含量變化不明顯，沒食子酸含量增加，綠原酸、香草酸和芥子酸含量顯著增加（P＜0.05）。研究表明，當溫度超過70 ℃時，酚酸會受熱降解[30]，因此較低的干燥溫度（≤45 ℃）能較好地保護油菜蜂花粉中的酚酸化合物。真空脈動干燥油菜蜂花粉對香豆酸含量最高，為（7 877.90±556.48）mg/kg，且顯著高于冷凍干燥和自然晾曬的油菜蜂花粉。這是因為在真空脈動干燥過程中，干燥室的壓力在真空與常壓之間交替循環(huán)，使物料內(nèi)部形成孔道，有利于提高細胞內(nèi)部物質(zhì)的提取率[31]。此外，真空脈動干燥可抑制酶促褐變、氧化等不良生化反應(yīng)的發(fā)生，從而抑制了酚酸等生物活性物質(zhì)的降解[32]。與其他油菜蜂花粉相比，自然晾曬油菜蜂花粉中香草酸和沒食子酸含量最高，比新鮮油菜蜂花粉分別提高了2.88 倍和2.07 倍。這是由于自然晾曬適宜微生物繁殖，相關(guān)研究表明微生物會合成包括酚酸在內(nèi)的植物多酚[33]，可能造成了以香草酸為主的酚酸含量顯著增加。與新鮮油菜蜂花粉相比，中短波紅外干燥花粉中沒食子酸、綠原酸、香草酸和芥子酸的含量顯著增加（P＜0.05），這是由于中短波紅外干燥導(dǎo)致花粉細胞結(jié)構(gòu)的破壞（圖1B），有利于細胞內(nèi)部酚類化合物的釋放，從而提高酚類化合物的提取率[34]。與新鮮油菜蜂花粉相比，5 種方式干燥處理組樣品的綠原酸含量均顯著提高（P＜0.05），這可能是植物在受到脫水等非生物脅迫時，會通過生成酚類化合物作為防御機制響應(yīng)脅迫，其中包括生成以綠原酸為代表的苯丙類化合物[35-36]。

表2 干燥方式對油菜蜂花粉酚酸含量的影響Table 2 Effects of drying methods on the contents of phenolic acids in rape bee pollen

2.4 干燥方式對油菜蜂花粉抗氧化能力的影響

干燥方式對油菜蜂花粉抗氧化活性的影響如圖2所示，5 種干燥方式處理的油菜蜂花粉FRAP與新鮮油菜蜂花粉相比均顯著增加（P＜0.05）。其中，真空脈動干燥油菜蜂花粉FRAP最強，F(xiàn)RAP為（1 961.11±4.42）mmol/g，比新鮮油菜蜂花粉提高了24.78%。干燥后油菜蜂花粉FRAP顯著提高，這是由于熱處理可能會破壞共價鍵，使細胞釋放出黃酮類、酚酸化合物和類胡蘿卜素等抗氧化劑[37]。

圖2 干燥方式對油菜蜂花粉抗氧化能力的影響Fig.2 Effects of drying methods on antioxidant activity of rape bee pollen

5 種干燥方式處理的油菜蜂花粉清除DPPH自由基的能力差異不顯著。相關(guān)研究表明酚酸的抗氧化活性隨著其羥基化程度的增加而增加[38]。而對香豆酸和香草酸作為油菜蜂花粉中主要的酚酸，它們的羥基化程度不高，均只有一個羥基，因此對香豆酸與香草酸在DPPH自由基溶液中給電子能力較弱，顯示出低的DPPH自由基清除能力，可能導(dǎo)致5 種干燥方式下油菜蜂花粉的DPPH自由基清除能力差異不顯著。其中，冷凍干燥的DPPH自由基清除能力最低（163.71±23.73）mmol/g，這可能是由于冷凍干燥處理過程中沒有高溫誘導(dǎo)引起的化學(xué)反應(yīng)，酚類物質(zhì)在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的各種衍生物有限，不能對DPPH自由基表現(xiàn)出更強的清除能力[13]。因此，油菜蜂花粉復(fù)雜的組分和抗氧化活性作用機理的不同導(dǎo)致了FRAP和DPPH自由基清除能力的差別。研究結(jié)果表明FRAP法可能更適合評價油菜蜂花粉的抗氧化活性。

2.5 主成分分析結(jié)果

基于酚酸化合物含量、色澤和抗氧化活性的實驗結(jié)果，對5 種不同干燥方式處理的油菜蜂花粉樣品進行主成分分析，觀察不同干燥方式下樣品的分布。主成分分析的得分圖和荷載圖如圖3所示，第一主成分（PC1）方差貢獻率為51.2%，第二主成分（PC2）方差貢獻率為23.6%，累積方差貢獻率達到74.8%。如圖3A所示，5 種干燥方式的樣品分別位于PCA得分圖的4 個象限。中短波紅外干燥蜂花粉位于PC1和PC2的分隔線上，熱風(fēng)干燥蜂花粉分布于第二象限。熱風(fēng)干燥與中短波紅外干燥有較好的聚集性，說明這兩種干燥方式下的油菜蜂花粉品質(zhì)接近。自然晾曬樣品位于第一象限，真空脈動干燥樣品位于第二象限，除了一個冷凍干燥樣品外，大多數(shù)冷凍干燥樣品位于第三象限。結(jié)合酚酸化合物含量、色澤和抗氧化活性的實驗結(jié)果可知，真空脈動干燥油菜蜂花粉FRAP最強，L*值和對香豆酸含量較高，故真空脈動干燥樣品分布于PC2正向；自然晾曬油菜蜂花粉總色差較大，沒食子酸、香草酸、芥子酸含量較高，故自然晾曬樣品分布于PC1、PC2正向；冷凍干燥油菜蜂花粉綠原酸含量最高，故冷凍干燥樣品分布于PC2負向。綜上，結(jié)合色澤、酚酸含量和抗氧化活性進行主成分分析能較好地區(qū)分不同干燥方式處理的油菜蜂花粉樣品。

圖3 不同干燥方式的PCA得分圖（A）和荷載圖（B）Fig.3 PCA score plot (A) and loading plot (B) for discrimination of different drying methods

2.6 聚類分析結(jié)果

為了驗證主成分分析的結(jié)果，采用系統(tǒng)聚類法計算5 種不同干燥方式處理的油菜蜂花粉樣品之間的相似度。聚類分析結(jié)果如圖4所示，5 種不同干燥方式被分為3 類：第一類為真空脈動干燥、熱風(fēng)干燥和中短波紅外干燥；第二類為冷凍干燥；第三類為自然晾曬。其中自然晾曬與其他4 種干燥方式差異最大，相似度為0；冷凍干燥與真空脈動干燥、熱風(fēng)干燥和中短波紅外干燥的相似度為47.84%，這是由于冷凍干燥的低溫環(huán)境與其他3 種熱干燥（45 ℃）有較大的區(qū)別；真空脈動干燥與熱風(fēng)干燥、中短波紅外干燥相似度為61.83%，這是因為真空脈動干燥為變壓（常壓和負壓脈動循環(huán)）干燥，而熱風(fēng)干燥與中短波紅外干燥為常壓干燥；熱風(fēng)干燥與中短波紅外干燥這兩種干燥方式之間由于干燥溫度相同，并且均為常壓干燥，故相似度較高，達84.11%。聚類分析結(jié)果與主成分分析結(jié)果相似，同時也綜合體現(xiàn)了5 種干燥方式之間的差異性。

圖4 不同干燥方式的聚類分析Fig.4 Clustering analysis of different drying methods

2.7 相關(guān)性分析結(jié)果

采用皮爾森雙尾檢驗，對5 種干燥方式處理下的干燥油菜蜂花粉樣品的酚酸化合物含量、色澤參數(shù)和抗氧化活性進行相關(guān)性分析。相關(guān)性分析結(jié)果如圖5所示。其中酚酸化合物含量之間存在相關(guān)性，芥子酸、沒食子酸含量分別與香草酸含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。油菜蜂花粉在干燥后的色澤變化與酚酸化合物含量有關(guān)。沒食子酸含量與油菜蜂花粉總色差顯著正相關(guān)（P＜0.05），香草酸含量與總色差極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；沒食子酸、香草酸含量與L*值極顯著負相關(guān)（P＜0.01），與b*值顯著負相關(guān)（P＜0.05）；對香豆酸含量與總色差顯著負相關(guān)，與L*值顯著正相關(guān)（P＜0.05）；芥子酸含量與a*值極顯著負相關(guān)（P＜0.05）；沒食子酸、香草酸含量與b*值呈顯著負相關(guān)（P＜0.05）。但是，DPPH法和FRAP法測定的抗氧化活性與酚酸化合物之間在統(tǒng)計學(xué)上無顯著的相關(guān)性（P＞0.05），這可能是由于除酚酸之外，干燥過程中生成的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物可提高抗氧化活性[34]。此外，Imeh等[39]在不同品種的蘋果和梨的研究中發(fā)現(xiàn)，除了多酚以外的其他因素（如β-胡蘿卜素）也有助于提高總抗氧化活性。

圖5 不同干燥方式處理下油菜蜂花粉色澤、酚酸化合物含量及抗氧化活性的相關(guān)系數(shù)熱圖Fig.5 Heatmap for Pearson’s correlation coefficients between color,phenolic acid contents and antioxidant activity of rape bee pollen subjected to different drying methods

3 結(jié) 論

本實驗探究了不同干燥方式對油菜蜂花粉的干燥動力學(xué)、色澤、酚酸化合物含量、抗氧化活性和微觀結(jié)構(gòu)的影響。中短波紅外干燥導(dǎo)致其細胞表面破裂，促進細胞內(nèi)部水分擴散；自然晾曬耗時最長，色澤劣變最嚴重，并且干燥過程導(dǎo)致油菜蜂花粉受到了微生物污染；真空脈動干燥油菜蜂花粉色澤保持最好，與所有其他干燥樣品相比，真空脈動干燥處理的油菜蜂花粉FRAP顯著增加（P＜0.05）。與新鮮油菜蜂花粉相比，所有干燥方式處理下的油菜蜂花粉的沒食子酸含量增加，綠原酸、香草酸和芥子酸含量顯著增加（P＜0.05）。通過對色澤、酚酸含量和抗氧化活性進行主成分和聚類分析，較好地區(qū)分了不同干燥方式處理的油菜蜂花粉樣品。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，香草酸含量分別與芥子酸含量和沒食子酸含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；對香豆酸含量與總色差顯著負相關(guān)，而與L*值顯著正相關(guān)（P＜0.05）。本研究為蜂花粉干燥工藝的選擇及品質(zhì)調(diào)控提供了理論依據(jù)和實驗參考。