劉艷紅，范美迪，孫瑞雪，張?jiān)圃?，劉生?2*

(1.阜陽(yáng)師范大學(xué) 信息工程學(xué)院，安徽 阜陽(yáng) 236000；2.阜陽(yáng)師范大學(xué)生物與食品工程學(xué)院,安徽 阜陽(yáng) 236000)

香菜，又名芫荽、胡荽、香荽等，為傘形科芫荽屬的一年生草本植物。香菜的嫩莖和鮮葉有特殊的香味，常被用作菜肴的點(diǎn)綴、提味之品。香菜中含有蛋白質(zhì)、多糖、多酚、黃酮類(lèi)、維生素、礦物質(zhì)豐富的營(yíng)養(yǎng)活性成分，具有抑菌、抗氧化、抗焦慮、抗癌等較好的食用和藥用價(jià)值[1-3]。

脫水蔬菜具有新鮮蔬菜的色、香、味、質(zhì)，而且還有便于儲(chǔ)運(yùn)、儲(chǔ)藏時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。脫水蔬菜作為一種食品種類(lèi)受到許多人的青睞。在許多國(guó)家和地區(qū)，脫水蔬菜已成為一種擁有較大市場(chǎng)的方便食品。它不僅在快速食用領(lǐng)域大量使用，也是外出旅游以及邊境防務(wù)、地質(zhì)工作等部門(mén)解決吃菜難的有效方法[4]。蔬菜常見(jiàn)的干燥方式有自然風(fēng)干、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、熱泵干燥等，但每種方式都有耗時(shí)久、效率低、成本高等不足之處[5]。

微波干燥是一種效率很高的干燥方式，微波具有強(qiáng)穿透性和高選擇性的特點(diǎn)，只作用于極性分子，可以對(duì)物體整體進(jìn)行加熱，避免加熱不均勻的情況。微波干燥具有節(jié)能、靈敏、效率高、無(wú)余熱、無(wú)污染、便于控制等優(yōu)點(diǎn)[6]。張凡[7]利用微波-熱風(fēng)聯(lián)合的方式干燥生姜片，發(fā)現(xiàn)利用熱風(fēng)與微波聯(lián)合干燥所得的生姜片的感官指標(biāo)和理化指標(biāo)均高于單獨(dú)的熱風(fēng)、微波干燥。劉小丹等[8]將微波-熱風(fēng)的聯(lián)合干燥方法應(yīng)用于紅棗的干燥研究，比較不同的干燥方式對(duì)紅棗的維生素C含量、總黃酮含量和復(fù)水比等的影響，確定了聯(lián)合干燥的最佳條件，為脫水香菜的生產(chǎn)提供了可靠且有效的技術(shù)。本文主要研究比較了熱風(fēng)和微波兩種干燥技術(shù)單獨(dú)使用時(shí)和聯(lián)合使用時(shí)對(duì)香菜品質(zhì)的影響[9]，從而為香菜干燥提供一種低成本、高效率的方法和依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

香菜、小蘇打(食品級(jí))：購(gòu)于阜陽(yáng)市潁州區(qū)大潤(rùn)發(fā)超市。

抗壞血酸、2，6-二氯靛酚鈉、考馬斯亮藍(lán)G-250、BSA牛血清蛋白、無(wú)水葡萄糖、五水合硫酸銅、亞甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、無(wú)水乙醇、鹽酸、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(生化試劑BR)、偏磷酸、草酸、冰乙酸、白陶土(化學(xué)純CR)：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；羥自由基測(cè)定試劑盒(比色法)：南京建成生物工程研究所。以上試劑如未作特殊說(shuō)明，則均為分析純AR。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

將新鮮的香菜除去損傷葉片及其他部位，用清水沖洗、浸泡去除泥沙，使用0.1%的碳酸氫鈉溶液煮沸燙漂處理，15 s后立即撈出，用清水浸泡15 s，撈出瀝干水分，備用。

分別設(shè)置5個(gè)水分含量數(shù)值55%、60%、65%、70%、75%作為熱風(fēng)-微波干燥和微波-熱風(fēng)干燥的水分含量轉(zhuǎn)換點(diǎn)[10]，根據(jù)所得產(chǎn)品的色澤、香氣和形態(tài)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，由此確定熱風(fēng)-微波干燥和微波-熱風(fēng)干燥兩種聯(lián)合干燥方法的最佳水分含量轉(zhuǎn)換點(diǎn)，見(jiàn)圖1。不同水分含量轉(zhuǎn)換點(diǎn)的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表1。

圖1 不同聯(lián)合干燥的最佳水分含量轉(zhuǎn)換點(diǎn)Fig.1 Optimal water content conversion point for different combined drying

表1 不同水分含量轉(zhuǎn)換點(diǎn)的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 1 Sensory evaluation indexes of different water content conversion points

1.3.2 樣品干燥

將處理好的香菜樣品隨機(jī)稱(chēng)量裝盤(pán)，每份200.00 g，攤成薄層。以香菜含水量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)4種干燥方式的工藝參數(shù)和操作要點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，見(jiàn)表2。

表2 樣品處理的主要參數(shù)和操作要點(diǎn)Table 2 Main parameters and key points of sample treatment

1.3.3 色度的測(cè)定

濕法回收技術(shù)是通過(guò)使用適當(dāng)?shù)乃釅A溶劑將電極片或電極粉料溶解到液體里，再進(jìn)行分離萃取、沉淀分離，獲取相應(yīng)的金屬化合物。濕法回收工藝的重要部分是浸取過(guò)程，即用無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸作為浸取劑，雙氧水等作為還原劑將電極固體金屬以離子的形式轉(zhuǎn)移到酸溶液中。

使用3nh通用色差計(jì)測(cè)定色值：L*、a*和b*分別代表試樣的明度、紅綠度和黃藍(lán)度(+a*：偏紅、-a*：偏綠；+b*：偏黃、-b*：偏藍(lán))[15]。ΔE：總色差，值越大說(shuō)明色差越大。

1.3.4 復(fù)水比的測(cè)定

分別取不同干燥方式處理獲得的樣品5 g，稱(chēng)量其初始重量，然后放入已經(jīng)在水浴鍋中60 ℃恒溫水浴的裝有150 mL水的燒杯中，間隔15 min撈出樣品，瀝水并用濾紙擦干表面水分，然后稱(chēng)重。

香菜干制品的復(fù)水性能用復(fù)水比來(lái)度量[16]，按公式F=Gf/Gg計(jì)算。

式中：F為復(fù)水比；Gf為樣品復(fù)水完成后瀝干的質(zhì)量，g；Gg為干制樣品的質(zhì)量，g。

1.3.5 還原糖含量的測(cè)定

根據(jù)GB 5009.7—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中還原糖的測(cè)定》[17]中第一法——直接滴定法測(cè)定。

1.3.6 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

根據(jù)考馬斯亮藍(lán)法[18]測(cè)定香菜干制品中的蛋白質(zhì)含量。

1.3.7 維生素C含量的測(cè)定

根據(jù)GB/T 6195—1986《水果、蔬菜維生素C含量測(cè)定法(2，6-二氯靛酚滴定法)》[19]進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8 總黃酮含量的測(cè)定

根據(jù)DB43/T 476—2009《植物源性食品中總黃酮的測(cè)定》中的方法進(jìn)行測(cè)定[20-21]。

1.3.9 羥自由基清除能力的測(cè)定

使用羥自由基測(cè)定試劑盒，利用紫外分光光度計(jì)，在波長(zhǎng)550 nm處，嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)的操作步驟進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式處理對(duì)顏色的影響

表3 不同干燥方式處理的色差值Table 3 Color difference of coriander treated by different drying methods

由表3可知，與燙漂處理后、干燥處理前的香菜相比，香菜經(jīng)熱風(fēng)干燥、微波干燥、熱風(fēng)-微波干燥和微波-熱風(fēng)干燥處理后，樣品的 L*值均增大，a*值、b*值均減小，樣品總色差ΔE分別為3.60，3.97，4.98，3.23。4種干燥處理方式中，干燥處理前后樣品的色差最小的是微波-熱風(fēng)干燥，其次依次是熱風(fēng)干燥、微波干燥、熱風(fēng)-微波干燥。這可能是微波干燥時(shí)間短、加熱快且均勻，干燥過(guò)程中香菜成分與氧氣接觸的時(shí)間短，促使香菜發(fā)生褐變的酶失活所致[22]。

2.2 不同干燥方式處理對(duì)復(fù)水比的影響

由圖2可知，采用微波-熱風(fēng)干燥所得的干制品復(fù)水比最高，其次是熱風(fēng)-微波干燥和微波干燥，復(fù)水比最低的是熱風(fēng)干燥的香菜干制品。這可能是由于微波干燥使香菜內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變化，組織變得緊密，吸水能力降低，而熱風(fēng)干燥由于干燥的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，破壞了香菜的細(xì)胞組織，降低了香菜的復(fù)原能力[23]。而微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥的方式，不僅有效地減少了干燥的時(shí)間，也減少了微波對(duì)香菜結(jié)構(gòu)的影響，所以微波與熱風(fēng)聯(lián)合的干燥方式所得到的干制品復(fù)水性能最好。

圖2 不同干燥方式處理對(duì)復(fù)水比的影響Fig.2 Effects of treatment with different drying methods on the rehydration ratio

2.3 不同干燥方式處理對(duì)還原糖含量的影響

由圖3可知，4種干燥方式處理的香菜還原糖含量均低于燙漂樣品，原因可能是在干燥的過(guò)程中發(fā)生了美拉德反應(yīng)，消耗了大量的糖類(lèi)物質(zhì)[24]。不同干燥方式處理的香菜干制品中還原糖含量：微波-熱風(fēng)干燥>熱風(fēng)-微波干燥>熱風(fēng)干燥>微波干燥。原因可能是熱風(fēng)干燥時(shí)間長(zhǎng)，氧化損失嚴(yán)重；微波干燥雖然干燥的時(shí)間短，但加熱過(guò)程中溫度不均勻?qū)е庐a(chǎn)品品質(zhì)不佳，且微波功率超過(guò)500 W時(shí)會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，香菜也可能發(fā)生美拉德反應(yīng)，消耗部分還原糖類(lèi)物質(zhì)[25-26]。而兩種方式聯(lián)合的干燥方式有效地改善了單一干燥方式的弊端。在兩種聯(lián)合干燥中，微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥的樣品還原糖含量高的原因可能是熱風(fēng)-微波干燥過(guò)程中還原糖的損失率增高,也可能是微波-熱風(fēng)干燥的樣品中部分多糖水解產(chǎn)生了還原糖，從而使得還原糖含量較高[27]。

圖3 不同干燥方式對(duì)還原糖含量的影響Fig.3 Effects of different drying methods on reducing sugar content

2.4 不同干燥方式處理對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響

由圖4可知，4種不同的干燥方式對(duì)香菜蛋白質(zhì)含量的影響存在比較明顯的差異。首先，與燙漂樣品相比，經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥、微波干燥、熱風(fēng)-微波干燥、微波-熱風(fēng)干燥處理后的香菜的蛋白質(zhì)含量都降低，一方面是由于在預(yù)處理過(guò)程中有部分水溶性的蛋白質(zhì)被溶出，另一方面可能是由于蛋白質(zhì)受熱后其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而性質(zhì)也發(fā)生變化，蛋白質(zhì)溶解性降低。熱風(fēng)-微波干燥和微波-熱風(fēng)干燥處理后的香菜中蛋白質(zhì)減少量相對(duì)于其他兩種要小。單一熱風(fēng)干燥蛋白質(zhì)含量損失較多的原因可能是熱風(fēng)干燥耗時(shí)太久，干燥時(shí)間持續(xù)越長(zhǎng)，蛋白質(zhì)受損較多[28]。因此，4種不同干燥方式中，兩種聯(lián)合干燥處理的樣品蛋白質(zhì)損失率最低，且熱風(fēng)-微波干燥處理的樣品蛋白質(zhì)保留率最高。

圖4 不同干燥方式對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響Fig.4 Effect of different drying methods on protein content

2.5 不同干燥方式處理對(duì)維生素C含量的影響

由圖5可知，與燙漂樣品相比，經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥、微波干燥、熱風(fēng)-微波干燥、微波-熱風(fēng)干燥處理后的香菜的維生素C含量都降低，這可能是由于維生素C熱穩(wěn)定性差且易被氧化[29]。4種不同干燥方式所得的香菜干制品中維生素C保留量：微波干燥>熱風(fēng)-微波干燥>熱風(fēng)干燥>微波-熱風(fēng)干燥，其中微波干燥的香菜維生素C含量最高，普通熱風(fēng)干燥和微波-熱風(fēng)干燥的香菜維生素C含量較低。根據(jù)呂英忠等[30]的研究，微波加熱之所以可以最大限度地提高維生素C的保存率，可能是微波加熱時(shí)間短、加熱速度快、加熱無(wú)梯度性、處理溫度較低、物料加熱均勻，可以一定程度地使香菜中抗壞血酸氧化酶的活性失活，使得維生素C不易被氧化，對(duì)熱敏性維生素C等物質(zhì)的破壞性較小。而熱風(fēng)干燥是在高溫、有氧、長(zhǎng)時(shí)間的條件下進(jìn)行的，該方式制備的香菜維生素C損失較多，保留量較低[31]。因此，4種不同干燥方式中，微波干燥處理對(duì)維生素的保留率最高。

圖5 不同干燥方式處理對(duì)維生素C含量的影響Fig.5 Effect of treatment with different drying methods on vitamin C content

2.6 不同干燥方式處理對(duì)總黃酮含量的影響

由圖6可知，微波-熱風(fēng)干燥樣品的總黃酮含量損失最少，其保留量為54.81 mg/kg，高于其他3種干燥方式。這可能是因?yàn)槲⒉ê蜔犸L(fēng)聯(lián)合干燥縮短了干燥的時(shí)間，故對(duì)黃酮類(lèi)物質(zhì)的成分影響比較小。相比于熱風(fēng)干燥、微波干燥和熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥，微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥的總黃酮損失量較小，說(shuō)明黃酮類(lèi)物質(zhì)在持續(xù)加熱的環(huán)境中容易受熱氧化分解，而微波能促進(jìn)物料的細(xì)胞破壁，提高黃酮溶出率，所以微波干燥和熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥的總黃酮保留率較高，至于單獨(dú)微波處理的香菜中總黃酮含量較少，可能是黃酮穩(wěn)定性較差，單一微波干燥較熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥中微波干燥時(shí)間長(zhǎng)，易造成黃酮氧化損失，其余3種干燥方式所制備的香菜黃酮含量較低，其原因可能為高溫條件不利于黃酮的保存[32]，導(dǎo)致樣品中黃酮類(lèi)化合物損失比較嚴(yán)重，也可能是因?yàn)槟承S酮類(lèi)物質(zhì)成分對(duì)干燥溫度的影響較為敏感，而對(duì)其他因素的影響敏感度卻較低，也可能是由于干制的過(guò)程中酶和底物的分布受到了破壞，導(dǎo)致部分黃酮類(lèi)物質(zhì)被氧化或者發(fā)生聚合反應(yīng)，致使總黃酮的含量降低[33]。因此，4種不同干燥方式中，微波-熱風(fēng)干燥處理對(duì)總黃酮的保留率最高。

圖6 不同干燥方式處理對(duì)總黃酮含量的影響Fig.6 Effect of treatment with different drying methods on the content of total flavonoids

2.7 不同干燥方式處理對(duì)羥基自由基清除能力的影響

由圖7可知，4種干燥方式中，微波-熱風(fēng)干燥處理的香菜樣品對(duì)羥基自由基的清除率最高，達(dá)到了24.8 U/mg prot，其次是微波干燥處理的樣品，達(dá)到21.7 U/mg prot，而熱風(fēng)干燥處理的樣品的羥自由基清除率最低。根據(jù)王紅等[34]研究的干燥方式對(duì)芡實(shí)功能性成分含量及抗氧化活性的影響可以推測(cè)，由于微波干燥均勻、快速，可縮短香菜與氧氣充分接觸的時(shí)間，有效避免各類(lèi)氧化酶的氧化作用，故使香菜中總酚、 總黃酮類(lèi)物質(zhì)得到最大的積累。又根據(jù)遲曉君等[35]的研究，微波加熱有利于細(xì)胞溶解和細(xì)胞內(nèi)容物凝集，使得香菜中活性物質(zhì)溶出較多，-OH自由基清除能力高。結(jié)合呂英忠等的研究，微波-熱風(fēng)干燥可以在破壞一些氧化酶后經(jīng)過(guò)低于微波干燥的溫度處理保留大量維生素C物質(zhì)、酚類(lèi)以及黃酮類(lèi)活性物質(zhì)，從而具有較高的羥自由基清除能力。因此，4種不同干燥方式中，微波-熱風(fēng)干燥處理的香菜對(duì)羥基自由基的清除能力最強(qiáng)。

圖7 不同干燥方式處理對(duì)羥基自由基清除能力的影響Fig.7 Effect of treatment with different drying methods on hydroxyl radical scavenging ability

3 結(jié)論

在4種干燥方法中，微波-熱風(fēng)干燥處理的香菜干制品在色澤、還原糖含量、總黃酮含量、羥自由基清除率和復(fù)水比等方面都優(yōu)于其他干燥方式。雖然干燥時(shí)間要比微波干燥長(zhǎng)，但是可以有效減少微波干燥中容易發(fā)生的褐變。因此，在同時(shí)考慮生產(chǎn)成本和香菜干制品品質(zhì)的情況下，微波-熱風(fēng)干燥是一種較優(yōu)的聯(lián)合干燥方式，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，還可以提高效率和節(jié)約能源。

但是，本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有研究不同干燥方式對(duì)干制品中具體的黃酮類(lèi)物質(zhì)成分的影響，也沒(méi)有研究不同干燥方式對(duì)黃酮類(lèi)物質(zhì)的抑菌作用和生理功效的影響，后續(xù)還可以進(jìn)一步對(duì)上述未研究到的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的探索，以獲得一種更高效率、更低成本和較高品質(zhì)的香菜干燥加工工藝。