◎ 陳春明，詹銳旭，謝書垚，洪子琳，何 融，謝雨軒，梅秀芹，于 笛

（廣州工商學(xué)院 工學(xué)院，廣東 佛山 528131）

藜菜（Chenopodium albumLinn）是藜科藜屬植物，別名灰菜、灰藜等，為一年生草本植物，分布于溫帶、熱帶及亞熱帶，在我國(guó)各地基本都有生長(zhǎng)，其自然生長(zhǎng)于荒地和田間，目前也有培育。其莖筆直，紫紅或青色，多分枝；葉片呈菱形，帶寬波浪狀鋸齒。其花果期一般為5—10月，亦有部分地區(qū)花果期較早。藜菜富含纖維、糖類、維生素、鈣及鐵等多種營(yíng)養(yǎng)，利用價(jià)值很高，幼苗可作蔬菜食用，莖葉可喂家畜；入藥可治痢疾腹瀉，還具有凈血護(hù)肝等功效[1-2]，因此有很大的開發(fā)價(jià)值。

干燥是保存果蔬的一種方法，通過脫水抑制微生物繁殖，延長(zhǎng)保質(zhì)期，且可以減少體積，降低貯運(yùn)成本，提高附加值[3]。蔬菜干燥有許多方式，如自然干燥、真空干燥、熱風(fēng)干燥等，與其他工藝相比，微波干燥具有快速經(jīng)濟(jì)、營(yíng)養(yǎng)損失小、保質(zhì)期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)[4]，葉菜的微波干燥一般只需幾分鐘到幾十分鐘，且加熱相對(duì)均勻，物料表面過熱和結(jié)殼現(xiàn)象很少發(fā)生[5-6]。目前對(duì)于藜菜的干燥方法較單一，本文將微波干燥運(yùn)用到藜菜上，并其制作成高利用率、易運(yùn)易貯的菜粉，為工業(yè)生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮藜菜（河南省駐馬店市瓦崗山生態(tài)農(nóng)業(yè)基地）；2,6-二氯酚靛酚鈉（AR，上海士鋒生物科技有限公司）；草酸（AR，天津福晨化學(xué)試劑有限公司）；抗壞血酸（AR，天津福晨化學(xué)試劑有限公司）；去離子水（自制，611D超純水機(jī)）。

1.2 儀器與設(shè)備

P70F20L-DG（S0）微波爐（廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司）；LHS-16A水分測(cè)定儀（上海衡平儀器儀表廠）；博郎3205食品加工機(jī)（De’Longhi Braun Household GmbH公司）；200T粉碎機(jī)（永康市鉑歐五金制品有限公司）；611D超純水機(jī)（Sartorius公司）；100 mm玻璃培養(yǎng)皿。

1.3 方法

1.3.1 數(shù)據(jù)處理

采用WPS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和極差分析，采用SPSS對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，采用LSD法分析顯著水平。

1.3.2 物料處理

（1）前處理。取鮮藜菜打碎成漿（打至碎末），即裝入玻璃皿中待加工。

（2）菜粉的加工。采用微波爐進(jìn)行干燥，完成后取出粉碎（轉(zhuǎn)速25000 r·min-1，2 min），所得即為藜菜粉。

1.3.3 指標(biāo)的測(cè)定

（1）含水量。70 ℃，60 s恒重自動(dòng)測(cè)定，每個(gè) 樣品平行3次。根據(jù)《綠色食品 果蔬粉》（NY/T 1884— 2021）[7]，菜粉的含水量應(yīng)小于6%。鮮藜菜的含水量約為81.65%。

（2）復(fù)水比。參考陳冉靜等[8]的研究方法，精確稱取樣品2 g置于燒杯中，加入100 ℃的水100 mL并輕微攪拌，30 min后瀝干，用吸水紙吸去表面水分后準(zhǔn)確稱量，每個(gè)樣品重復(fù)3次，計(jì)算式如下：

式（1）中：M1為原干樣質(zhì)量（g）；M2為復(fù)水后質(zhì)量（g）。

（3）抗壞血酸。參考《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定》（GB 5009.86—2016）[9]，采用 2,6-二氯酚靛酚滴定法。取樣品2 g，與25 mL 2%草酸溶液混合，然后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，使用1%草酸定容，靜置30 min后用標(biāo)定好的2,6-二氯酚靛酚鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至溶液由藍(lán)變?yōu)榉奂t30 s內(nèi)不褪色為止，重復(fù)3次；同時(shí)另取10 mL1%草酸溶液做空白試驗(yàn)。記錄兩次滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的抗壞血酸含量。樣品的抗壞血酸含量最終表示為mg/100 g，計(jì)算式如下：

式（2）中：V1為滴定樣品所耗2,6-二氯酚靛酚用量（mL）；V0為空白實(shí)驗(yàn)所耗2,6-二氯酚靛酚用量（mL）；T為2,6-二氯酚靛酚染料滴定度（mg·mL-1）；W為標(biāo)定時(shí)樣品稀釋液中所含樣品的克數(shù)（g）。

（4）能耗。參考朱德泉等[10]，計(jì)算如下：

式（3）中：Q為能耗（W·h）；P為功率（W）；t為時(shí)間（h）。

1.4 干燥工藝的考察

1.4.1 微波功率

精確稱取3份相同質(zhì)量和厚度的藜菜漿（20 g， 0.5 cm）于相同的玻璃器皿之中，微波功率分別設(shè)置406 W、567 W、680 W，時(shí)間3 min，加工后制粉備用。

1.4.2 加工時(shí)間

精確稱取3份相同質(zhì)量和厚度的藜菜漿（20 g，0.5 cm）于相同的玻璃器皿之中，時(shí)間分別設(shè)置為 2 min、3 min、4 min，微波功率為406 W，加工后制粉備用。

1.4.3 物料厚度

取藜菜漿于相同的玻璃皿之中，精確物料厚度分別設(shè)置為0.2 cm、0.5 cm、0.8 cm（分別為10 g、20 g、30 g），功率為406 W，時(shí)間3 min，加工后制粉備用。

1.4.4 主要因素的確定和工藝優(yōu)化

采用正交試驗(yàn)進(jìn)行考察，以含水量為主要品質(zhì)的考察指標(biāo)，結(jié)合能耗分析進(jìn)行工藝優(yōu)化。正交試驗(yàn)水平因素設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 藜菜粉微波干燥工藝正交試驗(yàn)因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 微波功率對(duì)藜菜粉干燥的影響

如圖1（a）所示，隨著功率的增加，藜菜粉的自由水被大量蒸發(fā)，含水量逐漸下降，在567 W和680 W 兩個(gè)功率即達(dá)極低的含水量。圖1（b）中，復(fù)水比則是先上升，后有略微下降趨勢(shì)，這主要是因?yàn)楫?dāng)微波功率在406～567 W時(shí)，物料含水量隨著微波功率的增加而減少，由此567 W出來的回吸水量比406 W要大，故而復(fù)水比大；而680 W時(shí)，物料易發(fā)焦，細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重，回吸水的能力略微下降，故復(fù)水比稍567 W低?？箟难岷咳鐖D1（c）所示，其隨著含水量的降低而呈現(xiàn)上升，這可能是因?yàn)殡S著功率的增加，物料含水量減少，抗壞血酸被濃縮。

2.2 加工時(shí)間對(duì)藜菜粉干燥的影響

如圖1（a）所示，總體上隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，藜菜粉的含水量逐漸下降，但在2～3 min時(shí)的含水量下降速率要大于3～4 min時(shí)的含水量下降速率，其原因可能是在3～4 min時(shí)，樣品中的自由水已經(jīng)被大量蒸發(fā)，越來越接近含水量極低的狀態(tài)。圖1（b）中，復(fù)水比隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)逐步下降，這可能是加工時(shí)間的延長(zhǎng)，使原有的組織結(jié)構(gòu)被微波破壞的程度增加，導(dǎo)致成品回吸水能力的降低。而圖1（c）中，抗壞血酸含量則隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，含量越來越高，結(jié)合含水量的變化來看，這可能是加工時(shí)間越長(zhǎng)，藜菜粉干燥越徹底，含水量變低，從而使得抗壞血酸濃縮，含量增加。

2.3 物料厚度對(duì)藜菜粉干燥的影響

如圖1（a）所示，物料的厚度增大，其含水量也隨之增加，其主要原因是物料厚度越大，越容易出現(xiàn)加熱不均的現(xiàn)象，使得物料內(nèi)部尚存有大量水分。而在圖1（b）中，復(fù)水比則是先上升，后下降，在0.2～0.5 cm 階段，隨著物料厚度的增加呈現(xiàn)略微上升趨勢(shì)，其主要原因是0.2 cm相對(duì)較薄，在相同的微波功率和加工時(shí)間下，若產(chǎn)生焦糊，其焦糊比重會(huì)大于0.5 cm樣品的焦糊比重，故0.2 cm的復(fù)水比不如0.5 cm的復(fù)水比；而在0.5～0.8 cm階段，隨著物料厚度的增加，復(fù)水比呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，結(jié)合含水量來看，這可能是0.8 cm太厚，使成品干燥不夠徹底，故不易回吸水分。圖1（c）中，抗壞血酸則是隨著物料厚度的增加而逐漸降低，結(jié)合含水量來看，隨著物料厚度的增加，干燥越來越不徹底，抗壞血酸也不易被濃縮，故而物料厚度越大，抗壞血酸含量越低。

圖1 不同因素對(duì)藜菜粉品質(zhì)的影響圖

2.4 最佳工藝的選擇

由單因素試驗(yàn)可知，藜菜粉的含水量越低，則復(fù)水比越高，抗壞血酸濃度越大；而且，含水量又是決定藜菜粉是否合格的主要因素。因此選擇含水量作為正交試驗(yàn)的唯一考察指標(biāo)，考察各因素變化對(duì)藜菜粉微波干燥工藝的影響，并優(yōu)選出最佳工藝。

R值的大小表示不同因素對(duì)藜菜粉微波干燥工藝的影響程度，由表2可以得知，以上3個(gè)因素對(duì)微波干燥的藜菜粉含水量影響主次如下：含水量：時(shí)間＞厚度＞功率，且影響極顯著。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合行業(yè)要求，可得出兩個(gè)較優(yōu)的組合為A3B3C3和A3B2C2，通過驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，A3B2C2的含水量為5.58%，故最佳工藝為A3B3C3，即為功率680 W、時(shí)間4 min，厚度0.8 cm，在此條件下，復(fù)水比3.77 （g∶g）、抗壞血酸498.67 mg/100 g、 能耗45.33 W·h。

表2 藜菜粉微波干燥工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析表

（續(xù)表2）

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)可知，時(shí)間3 min、厚度0.5 cm、567～680 W；或功率406 W、時(shí)間3 min、厚度0.2 cm 時(shí)藜菜粉各指標(biāo)能夠達(dá)到比較好的水平。采用正交試驗(yàn)得到最佳工藝為功率680 W、時(shí)間4 min、厚度 0.8 cm，在此條件下，藜菜粉的含水量4.97%、復(fù)水比 3.77 （g∶g）、抗壞血酸498.67 mg/100 g、能耗45.33 W·h，且符合《綠色食品 果蔬粉》（NY/T 1884-2021）的要求。本研究不僅革新了傳統(tǒng)藜菜單一耗時(shí)的自然干燥工藝，較好保留鮮藜菜的色澤和營(yíng)養(yǎng)，并且制成食用方便的菜粉，為類似產(chǎn)品的加工提供參考，在蔬菜儲(chǔ)存和方便食品等的研究方面上具有重大意義。微波干燥技術(shù)效率高，加熱均勻，不易結(jié)殼，并能夠較好地保留產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)和原有色澤，在食品加工領(lǐng)域中具有廣泛的運(yùn)用前景。