代昌雨 呂朝燕 馬秀情 馬云飛 居榮芳 趙溫庭 羅雨江

摘要：為明確不同干燥方式對方竹筍品質(zhì)的影響，研究熱風干燥、遠紅外干燥和微波干燥對方竹筍干含水率、色澤、復水比、感官評分、總糖、還原糖、可溶性蛋白以及游離氨基酸等的影響。結(jié)果表明，隨著干燥時間的增加，方竹筍含水率迅速下降，微波干燥下降速度大于熱風和遠紅外干燥;隨著復水的時間增加，方竹筍干復水比快速增大，直至基本不變時，復水比由大到小依次為熱風干燥>微波干燥>遠紅外干燥;不同干燥方式方竹筍干中總糖和可溶性蛋白含量由大到小依次為熱風干燥>微波干燥>遠紅外干燥，還原糖和游離氨基酸含量由大到小依次為熱風干燥>遠紅外干燥>微波干燥;同時，不同干燥方式方竹筍干的色差（ΔE）值與鮮方竹筍相差均大于2，熱風干燥方竹筍干與鮮竹筍色差最小且感官評分總分最高?？梢?，熱風干燥雖然耗時較長，但對于方竹筍干營養(yǎng)、感官品質(zhì)及復水性能的保持更為有利，是相對較好的方竹筍干燥方式。

關(guān)鍵詞：方竹筍;干燥方式;復水比;感官;營養(yǎng)

中圖分類號：TS255.36?? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）22-0175-05

收稿日期：2021-04-02

基金項目：貴州省教育廳特色領(lǐng)域項目（編號：黔教合KY字[2020]060）;貴州省高校第一批服務(wù)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)化項目（編號：遵師合農(nóng)村產(chǎn)業(yè)字201906）;遵義師范學院2017年學術(shù)新苗培養(yǎng)及創(chuàng)新探索專項項目培育項目（編號：黔科合平臺人才[2017年]5727-17號）;貴州省教育廳創(chuàng)新群體重大研究項目（編號：黔教合KY字[2016]047號）;國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃（編號：202010664011）。

作者簡介：代昌雨（1997—），女，貴州遵義人，研究方向為果蔬加工與貯藏，E-mail：1274909027@qq.com。

通信作者：呂朝燕，博士，教授，研究方向為果蔬加工與貯藏、植物資源利用等。E-mail：lvcy@zync.edu.cn。

竹筍是禾本科（Poaceae）竹亞科（Bambusoideae）植物——竹子的根狀莖上長出的幼嫩的發(fā)育芽[1]。金佛山方竹[Chimonobambusa utilis （Keng） Keng f.]是禾本科竹亞科寒竹屬（Chimonobambusa）植物，因其竹竿方形而得名，極具特色，甚是珍奇，廣泛分布于黔北大婁山系的高山深谷中[2]。金佛山方竹筍筍體呈黃白色或黃色，觸摸明顯有棱角感、較細長、略呈方形，筍肉脆嫩、豐腴，因其自然生長于高山深林，品質(zhì)純凈，兼具“鮮、脆、香、嫩”的特點，同時，富含多種氨基酸、維生素、纖維素和無機鹽等人體所必需的營養(yǎng)成分，素有“竹類之冠”的美譽[3-4]，加之秋后出筍，時間特殊，與大多春季出筍的筍類形成季節(jié)差異上市，市場優(yōu)勢明顯，處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。然而，鮮筍采收季節(jié)短、貯藏易木質(zhì)化等因素嚴重影響和制約著方竹筍生產(chǎn)和消費規(guī)模的擴大。目前，炭火或煤火烘干是黔北地區(qū)方竹筍傳統(tǒng)加工的主要方式。然而，傳統(tǒng)干燥方式存在不能精確控溫，筍干產(chǎn)品色澤偏暗褐色至黑色，對筍干品質(zhì)造成不利影響，亟需對傳統(tǒng)干燥方式進行改造升級。

熱風干燥、遠紅外干燥和微波干燥是目前使用較為廣泛的果蔬干制方式。熱風干燥采用熱空氣引導，在食品內(nèi)外形成水分梯度差異，內(nèi)部水分逐漸向表面擴散并蒸發(fā)，具有易于操作、設(shè)備簡單的特點，但干制時間較長[5]。微波干燥是利用微波輻射穿透進入食品內(nèi)部轉(zhuǎn)化為熱能，加速水分的蒸發(fā)，具有干燥速率高的優(yōu)勢，但容易加熱不均勻[6]。遠紅外干燥是應(yīng)用紅外線的穿透能力，其被食品中水分吸收后可以引發(fā)分子共振而快速揮發(fā)，具有受熱均勻，速率高等優(yōu)點[7]。在竹筍干燥方面，已有研究多集中在熱泵干燥工藝方面，對微波干燥工藝也有少量涉及，比如龍成樹等研究了不同熱泵干燥條件對綠竹筍干燥速率和品質(zhì)的影響，確定了其適宜的工藝參數(shù)[8];陸蒸等分析了毛竹筍熱泵干燥工藝中，切分厚度、溫度和漂燙處理等對其干燥特性的影響[9];李安平等對毛竹筍微波干燥工藝參數(shù)進行了初步研究[10]。然而，針對不同干燥工藝，尤其遠紅外輻射干燥對竹筍感官和營養(yǎng)品質(zhì)影響方面的研究相對缺乏，針對方竹筍的相關(guān)研究更是匱乏。因此，本研究通過設(shè)置3種不同干燥方式，測定其對筍干感官和營養(yǎng)品質(zhì)指標的影響，綜合分析其技術(shù)優(yōu)缺點，進而確定較為適宜的干燥方式，以期為改造方竹筍傳統(tǒng)干燥工藝提供技術(shù)指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗于2019年10—12月在遵義師范學院進行，方竹筍于當年10月初，采自貴州省遵義市桐梓縣，基本特征見表1。

試驗試劑主要有鹽酸、磷酸、硫酸、氫氧化鈉、葡萄糖、乙酸鋅、乙醇、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、蒽酮、硫酸鋅、茚三酮、牛血清蛋白、冰醋酸、考馬斯亮藍G-250、亞鐵氰化鉀、亮氨酸、亞硝酸鈉、硝酸鉀、氨水、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、正辛醇等，均購自國藥集團上海化學試劑公司。

表1 鮮方竹筍的基本特征

名稱基徑（cm）高度（cm）去殼凈質(zhì)量（g）總質(zhì)量（g）可食率（%）含水率（%）

方竹筍24.25±1.1731.25±3.3445.21±8.1982.50±9.4154.57±4.7792.26±0.43

1.2 儀器與設(shè)備

試驗設(shè)備主要有電熱恒溫鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司，DHG-9625A）、微波爐（格蘭仕微波電器制造有限公司，G80F23CN3LN-C2）、遠紅外恒溫干燥箱（上海際航機電科技有限公司，YXD-F90）、分光光度計（北京普析儀器有限責任公司，T9CS）、色差計（深圳市三恩時科技公司，YS3060）、數(shù)顯游標卡尺（日本三豐公司，Mitutoyo）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品的制備

選擇新鮮、大小相對一致、無損傷的方竹筍，清洗干凈;測量高度和地徑，并連殼稱其質(zhì)量;去除筍籜，稱量可食部分;采用四分法取樣，人工縱切竹筍3～4次，切成約1～2 cm寬的細絲后，單層均勻平鋪于不銹鋼托盤內(nèi)，每次載量約為500 g，分別進行熱風干燥（70 ℃）、微波干燥（800 W）和遠紅外干燥（70 ℃）。烘干過程中每隔1 h取樣稱量，直至前后2次質(zhì)量減少小于1 g為止。

1.3.2 可食率的測定 可食率=（鮮筍去殼凈質(zhì)量/鮮筍總質(zhì)量）×100%。

1.3.3 含水率的測定

采用GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法測定并記錄方竹筍水分含量。

1.3.4 色澤的測定

采用色差計對不同處理方竹筍色澤差異進行測量，分別測定樣品的亮度（L*）值、黃度（b*）值和紅度（a*）值，重復6次。其中，亮度值為0時，表征黑色，亮度值為100時，表征白色，越明亮，值越大。紅度值小于0，表征綠色，綠色越深，值越小;紅度值大于0，表征紅色，紅色越深，值越大。黃度值小于0，表征藍色，藍色越深，值越小;黃度值大于0，表征黃色，黃色越深，值越大[11]。ΔE表征樣品與對照（鮮竹筍，用L*0、a*0和b*0表示）間的色差值，其公式為

ΔE=（L*-L*0）2+（a*-a*0）2+（b*-b*2）2。

式中：L*0、a*0、b*0表示鮮竹筍色澤測定值;L*、a*、b*表示不同處理方竹筍干色澤測定值。

1.3.5 復水比的測定

采用復水比作為方竹筍干復水性能的度量指標[12]，其計算公式為

Rw=Gw/Gd。

式中：Rw為復水比;Gw為復水后樣品瀝干質(zhì)量，g;Gd為干制品樣品質(zhì)量，g。

1.3.6 總糖、還原糖、可溶性蛋白、游離氨基酸含量的測定

總糖、還原糖含量采用蒽酮-硫酸法測定;可溶性蛋白含量使用考馬斯亮藍法檢測;游離氨基酸含量采用茚三酮法測量。

1.3.7 感官評價

方竹筍感官品質(zhì)評價，由具備基礎(chǔ)感官評價知識的20名男性和20名女組成評價小組，參照綠竹筍感官評價指標[13]開展，方竹筍干感官評價標準見表2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及作圖均使用Excel 2019軟件進行，同時，應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件中的方差分析（one-way ANOVA）方法對不同干燥方式處理方竹筍干的總糖、還原糖、可溶性蛋白、游離氨基酸含量和感官指標間的差異性進行檢驗，并使用最小顯著差異法進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對方竹筍干含水率的影響

干制時間長是方竹筍加工過程中遇到的主要問題之一， 如何在最短的時間內(nèi)獲得優(yōu)質(zhì)的干制產(chǎn)品，是當前方竹筍干制品生產(chǎn)亟需解決的瓶頸問題[14]。不同干燥方式方竹筍濕基含水率隨干燥時間均呈下降趨勢，微波干燥下降速度大于遠紅外和熱風干燥（圖1）。微波干燥方竹筍含水率快速下降，干燥2 h時含水率已降至（3.64±0.63）%，這是由于微波干燥功率大，熱效率高所導致的。遠紅外和熱風干燥方竹筍水分含量變化大致可以分為2個主要階段，從開始干燥到干燥13 h時，方竹筍含水率均快速下降，其后，方竹筍含水率下降速度變慢，直至干燥18 h時基本不再變化。參考香菇和辣椒干制品含水率水平，若以含水率10%作為產(chǎn)品目標含水率，微波干燥在1～2 h內(nèi)可以達到，熱風干燥在12 h時含水率已經(jīng)降到（10.02±1.30）%，而遠紅外干燥在12 h時含水率已降至（11.35±0.94）%，需要超過12 h才可以達到目標含水率。遠紅外干燥達到目標含水率所需時間要多于熱風干燥，這與朱香燕等的研究結(jié)果[7]一致，可能原因是熱風干燥所采用的鼓風加熱使方竹筍表面水分汽化速率要大于遠紅外干燥所采用的密閉恒溫加熱，進而縮短了干燥時間。

2.2 不同干燥方式對方竹筍干色澤的影響

色澤是評價方竹筍干外觀品質(zhì)的關(guān)鍵指標[15]，一般認為接近鮮竹筍原色的干品較為理想。不同干燥方式下方竹筍干的亮度（L*）、黃度（b*）和紅度（a*）均發(fā)生了明顯變化（表3）。熱風干燥方竹筍干亮度（L*）值最大，其后是遠紅外干燥，微波干燥的亮度值最低。李琴等發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，微波干燥產(chǎn)品亮度值較低，可能是由于微波干燥時，溫度較高，導致了輕微的炭化[16]。同時，不同干燥方式方竹筍干的紅度（a*）值由大到小依次為微波干燥、遠紅外干燥和熱風干燥。劉霞等也發(fā)現(xiàn)了微波干燥導致產(chǎn)品紅度值較高的現(xiàn)象[17]，與本試驗結(jié)果一致，微波干燥產(chǎn)生的高溫加速了美拉德反應(yīng)的進行，非酶褐變導致顏色較深。并且，不同干燥方式方竹筍干黃度（b*）值由高到低依次為微波干燥、熱風干燥和遠紅外干燥。這與朱香燕等的研究結(jié)果[7]一致，微波干燥其微波輻射進入方竹筍內(nèi)部，干燥速率較遠紅外干燥和熱風干燥要快，酚類物質(zhì)降解時間減少，更利于黃酮類物質(zhì)的留存。已有研究表明，色差（ΔE）值是否大于2是判斷樣品色澤差異是否顯著的重要標準[18]。綜合來看，不同干燥方式方竹筍干色差值與鮮竹筍相差均大于2，由大到小依次為微波干燥、遠紅外干燥和熱風干燥，且熱風干燥和遠紅外干燥差異不顯著（P>0.05）。熱風干燥方竹筍干與鮮竹筍色差最小，產(chǎn)品色澤相對較好。

2.3 不同干燥方式對方竹筍干復水性的影響

復水性是產(chǎn)品干燥后經(jīng)復水能夠恢復到原來狀態(tài)的重要產(chǎn)品屬性，直接影響產(chǎn)品口感，是衡量干制品品質(zhì)的重要指標[19]。復水是干燥產(chǎn)品可以被再次利用的關(guān)鍵步驟，以復水比衡量，其值越大說明干燥產(chǎn)品復水恢復能力越強。隨著復水時間的延長，不同干燥方式加工方竹筍干的復水比均呈增加趨勢（圖2）。復水45 min內(nèi)，各干燥方式方竹筍干的復水比均快速增加，其后增速放緩，到復水 150 min 時復水比趨于穩(wěn)定，基本不再變化。同時，不同干燥方式方竹筍干復水比由大到小依次為熱風干燥>微波干燥>遠紅外干燥。熱風干燥復水比最大，復水性能最好，這與徐曉飛等的研究結(jié)果[20]基本一致。干燥產(chǎn)品的復水能力取決于其細胞和結(jié)構(gòu)的受破壞程度[21]。微波干燥由于高功率微波的持續(xù)作用，物料內(nèi)部溫度過高，導致產(chǎn)品組織遭到嚴重損壞，復水恢復能力較差[22]。而遠紅外干燥由于干制到目標含水率的干燥時間要長于熱風干燥，干燥時間越長，方竹筍表面形變皺縮越嚴重，部分甚至形成硬殼，且內(nèi)部細胞以及毛細管的萎縮、形變也越大，導致其復水能力下降[23]。

2.4 不同干燥方式對方竹筍干營養(yǎng)成分含量的影響

可溶性蛋白、游離氨基酸、還原糖和總糖含量是蔬菜類農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)價值高低的重要判斷指標[24]。不同干燥方式加工方竹筍干中可溶性蛋白和總糖含量由大到小依次為熱風干燥>微波干燥>遠紅外干燥（圖3）。劉鴻雁等也觀察到了類似的現(xiàn)象[25]，與本試驗研究結(jié)果基本一致。方竹筍干燥過程中，高溫引起蛋白質(zhì)分解以及糖類物質(zhì)發(fā)生分解和美拉德反應(yīng)，微波干燥由于高功率微波作用導致方竹筍內(nèi)部溫度過高，雖然干燥時間較短，但仍消耗了較多的蛋白質(zhì)和糖類，而遠紅外干燥由于干燥時間較長，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分損失也相對較多。同時，不同干燥方式方竹筍干中還原糖和游離氨基酸含量由大到小依次為熱風干燥>遠紅外干燥>微波干燥（圖3）。微波干燥還原糖和游離氨基酸含量較低，其主要原因可能是短時高溫導致了多糖和粗蛋白結(jié)構(gòu)的破壞，加速了美拉德反應(yīng)的進行，這與王曉敏等的研究結(jié)果[26]相一致。

2.5 不同干燥方式對方竹筍干感官評分的影響

食品感官檢驗是基于人類生理學、統(tǒng)計學及統(tǒng)計學原理，借助人的感覺（嗅覺、視覺、味覺及觸覺）來測量和評估食品的香、味、色、形等指標，并作出綜合性評價[27-28]。不同干燥方式方竹筍干感官評分差異較大（表4）。熱風干燥的色澤與遠紅外干燥差異不顯著，但顯著高于微波干燥（P<0.05）。滋味方面，3種干燥方式方竹筍干差異不顯著（P<0.05）。同時，熱風干燥方竹筍干的香味和外觀均好于遠紅外和微波干燥，且遠紅外和微波干燥差異不顯著（P>0.05）?？赡艿脑蚴俏⒉ǜ稍餃囟雀?，遠紅外干燥加熱時間長，均導致方竹筍干表面收縮、干裂，部分形成硬殼，因氧化而發(fā)褐甚至發(fā)黑，外觀較差，同時，加速了美拉德反應(yīng)的進行，甚至發(fā)生焦化，產(chǎn)生焦糊味，香味也較差[29]，進而，不同干燥方式方竹筍干感官評分總分由大到小依次為熱風干燥>遠紅外干燥>微波干燥。這與徐曉飛等的研究結(jié)果[20]一致，熱風干燥更有利于提升方竹筍干的感官品質(zhì)。

3 結(jié)論

果蔬干制是延長果蔬貨架期，提升產(chǎn)品品質(zhì)和附加值的主要方式，而熱風干燥、遠紅外干燥和微波干燥是目前使用較為廣泛的干制方法。通過比較3種干燥方式對方竹筍干含水率、復水比、色澤、感官品質(zhì)以及總糖、還原糖、游離氨基酸和可溶性蛋白等營養(yǎng)成分含量的影響，可以得出，微波干燥速度快，效率高，但不利于營養(yǎng)成分的留存，感官品質(zhì)較差。遠紅外干燥干制時間較長，營養(yǎng)成分含量和感官品質(zhì)好于微波干燥，但較熱風干燥要差。綜合來看，熱風干燥雖然干制時間也相對較長，但是其產(chǎn)品復水性能、營養(yǎng)成分含量和感官品質(zhì)均好于其他2種干燥方式，是相對較為適宜的方竹筍干燥方法。同時，本研究僅就不同干燥方式對方竹筍干感官和營養(yǎng)品質(zhì)的影響進行了初步分析，尚未涉及其貯藏品質(zhì)方面，后續(xù)應(yīng)增加貯藏品質(zhì)方面的研究內(nèi)容，綜合確定適宜的干燥方式，以便更好地為方竹筍生產(chǎn)工藝改造提供技術(shù)支持。

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