唐小閑，唐文稱，任愛清，韋珍珍，陳振林，段振華*

（1.賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院/食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院，廣西賀州 542899）（2.廣西康養(yǎng)食品科學(xué)與技術(shù)重點實驗室，廣西賀州 542899）（3.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧大連 116034）

柿，屬柿科（Ebenaceae）、柿屬（Diospyros L.f.），落葉喬木[1]。柿果實具有非常高的食用價值[2]，富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素、多種維生素、單寧、瓜氨酸、總酚、黃酮化合物等活性物質(zhì)[3,4]，除此，柿子藥用價值較高，具有潤肺健脾、止血充饑、降低膽固醇、解酒、殺瘡、療痔、治反胃的作用[5,6]，據(jù)FAO 統(tǒng)計[7]，2018年，柿子在中國的栽培面積約為9.82×105hm2，年產(chǎn)量約為4.22×106t，分別占世界總栽培面積和總產(chǎn)量的92.7%和76%。我國作為柿樹種植及鮮柿產(chǎn)量超級大國，柿子加工制品主要集中在柿餅、柿子粉、柿子酒和柿子醋、單寧產(chǎn)品，但我國柿子深加工利用比例不足總產(chǎn)量的10%，現(xiàn)有柿果果品加工程度極低，產(chǎn)品技術(shù)含量低，貿(mào)易金額不足全球貿(mào)易金額的3%[8]。

干燥脫水是食品保藏和果蔬加工的常見方式，被廣泛應(yīng)用在食品工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。目前關(guān)于柿子干燥已有一定的研究，Safe 等[9]是比較不同干燥方式對柿子粉生物活性和理化性質(zhì)的影響；Senadeera 等[10]研究熱風(fēng)干燥柿片在溫度45～65 ℃的干燥條件下，Quadratic 模型能較好反映柿片在干燥過程中體積收縮比與水分比的變化規(guī)律，干燥溫度為65 ℃時，更有利于降低柿片褐變程度；Romild 等[11]采用對流干燥方法（Osmo-Convetive Drying）研究柿子干燥動力學(xué)的數(shù)學(xué)模型，其試驗主要是物料經(jīng)過滲透混合脫水后采用空氣循環(huán)烘箱進行對流干燥，試驗發(fā)現(xiàn)Midilli 模型比較適合對干燥方法進行描述；盤喻顏等[12]研究柿子片在微波間歇干燥過程中的水分變化規(guī)律和干燥效果；Zhao 等[13]研究了熱風(fēng)干燥溫度對柿片營養(yǎng)成分、抗氧化活性、微觀結(jié)構(gòu)的影響，且發(fā)現(xiàn)冷凍干燥與熱風(fēng)干燥相比，柿子生物活性化合物的保留率更高。張鮮桃等[14]用熱風(fēng)干燥方法制備柿子脆片，并對比去皮與帶皮柿子脆片品質(zhì)特性，研究發(fā)現(xiàn)去皮柿子脆片干燥效率更高，色澤較好，感官評分最高。果蔬脆片作為一種休閑食品，深受年輕群體熱烈追捧，近年發(fā)展勢頭突出，出口增長較快，目前關(guān)于柿子脆片文獻報道較少，選用適合現(xiàn)代食品加工方式是突破現(xiàn)階段我國加工產(chǎn)品多樣化的必然趨勢和途徑[15]。

本研究以柿子為原料，采用真空微波干燥、采用壓差膨化干燥、微波干燥、真空油炸加工方式處理柿子片，探討不同加工方式對柿子脆片營養(yǎng)成分以及品質(zhì)影響，旨在為柿子及其他果蔬脆片加工提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

柿子：廣西購買于賀州市泰興超市；鹽酸，深圳市鑫三和環(huán)保公司；甲基紅，上海源葉生物科技有限公司；乙醇，山東普利斯有限公司；鹽酸、硫酸標準溶液，海正化工有限公司；硼酸，山東淄博新川化工有限公司；白陶土，河北桓禾礦產(chǎn)品有限公司；氫氧化鈉、乙酸鋅，西隴科學(xué)股份有限公司；亞鐵氰化鉀、酒石酸鉀鈉、酚酞、草酸、2,6-二氯靛酚溶液，廣東光華科技股份有限公司；葡萄糖，科隆化學(xué)品有限公司；硫酸銅、硫酸鉀，廣東化學(xué)試劑工程技術(shù)研發(fā)開發(fā)中心；混合指示劑A 或B，上海源葉生物科技；以上試劑均為分析純；L(+)抗壞血酸（標準品），廣東光華科技股份有限公司。

1.2 主要儀器

ZWH-KFY-BT4I 閉環(huán)除濕熱泵干燥機，東莞市正旭新能源設(shè)備科技有限公司；VF-40C 真空油炸機，中山市維嘉真空機械廠；TYPE WBZ-10微波真空干燥機，貴陽新奇微波工業(yè)有限責(zé)任公司；KAAE 壓差膨化干燥機，江蘇楷益智能科技有限公司；G70D20CN1P-D2微波爐，廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司；TA.XT PLUS 質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Systen 公司；CR-400 色差計，日本柯尼美能達；K9860 全自動凱氏定氮儀，廣州市鴻洲實驗器材科技有限公司；QUANTA FEG 400 掃描電子顯微鏡，美國FEI 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 柿子片干燥

新鮮柿子，濕基含水率約81.85%，削皮，清洗，切片厚度（2±0.50） mm，每組柿子片稱取400 g，干燥加工至物料濕基含水率≤5%終止。

（1）微波干燥：設(shè)置功率210 W 干燥時間8 min，改用功率70 W 干燥時間54 min，結(jié)束干燥。微波干燥過程中采用間隙工作形式，即微波每加熱1 min 停止30 s。

（2）真空微波干燥：真空度0.95 MPa，一段：微波功率2.00 kW、干燥時間Ⅰ 2 min，二段：微波功率1.50 kW、干燥時間Ⅱ 4 min，三段：微波功率0 kW、干燥時間III 2 min，四段：微波功率1.00 kW、干燥時間IV8 min，五段：微波功率0.50 kW、干燥時間V 12 min，六段：微波功率0 kW、干燥時間VI 2 min，七段：微波功率0.30 kW、干燥時間VII 40 min，結(jié)束干燥。

（3）壓差膨化干燥：先采用熱泵預(yù)干燥，干燥溫度65 ℃，風(fēng)速4 m/s，熱泵干后含水率25%±0.50%轉(zhuǎn)入變溫壓差膨化干燥；壓差干燥預(yù)熱溫度85 ℃，加壓壓力480 kPa，保壓時間10 min，膨化時間10 min，干燥溫度Ⅰ為85 ℃、干燥時間Ⅰ為30 min，干燥溫度Ⅱ為80 ℃、干燥時間Ⅱ為20 min，結(jié)束干燥；

（4）真空油炸：采用熱泵預(yù)干燥，干燥溫度65 ℃，風(fēng)速4 m/s，熱泵干燥后含水率25%±0.5%轉(zhuǎn)入真空油炸，真空度0.095 kPa，油炸溫度95 ℃，脫油轉(zhuǎn)速300 r/min，油炸6 min，脫油3 min。

1.3.2 色澤測定

采用色差計CR-400 測定柿子脆片表面的色澤，測量樣品L*、a*、b*值和總色差?E*。L*值表示色澤明暗度，a*值表示紅綠值，數(shù)值越大越紅。b*值表示黃藍值，越大表示越黃。?E按式（1）計算[16]：

式中：

?E*——總色差；

L0*，a0*，b0*——新鮮柿子片色度值；

L*，a*，b*——干燥后柿子片色度值。

1.3.3 柿子脆片酥脆性測定

采用TAXTPZUS 質(zhì)構(gòu)儀對樣品硬度和脆度測定。將樣品放置測試臺上，探頭用P50，設(shè)置觸發(fā)力5.00 g，測前速度1.00 mm/s，測中、后速度2.00 mm/s，測試距離10 mm。測試結(jié)果，硬度值以坐標圖上最大壓力峰值表示，值越大表明硬度越大[17]；脆度以出現(xiàn)下壓探頭第一次沖向樣品過程中坐標圖上的第一個明顯壓力峰值表示，值越小，表明脆性越好[18]。

1.3.4 復(fù)水比測定

參照文獻的方法測定[19]。

1.3.5 體積測定

用排米法測量體積：將小米填滿燒杯，倒出一部分小米到量筒中（倒出的小米體積大于柿子脆片體積），柿子脆片置于燒杯中后用量筒的小米填滿燒杯，讀出量筒剩余小米的體積，按公式（2）計算：

式中：

V——柿子片體積，mL；

V1——柿子片與小米的總體積，mL；

V2——小米體積，mL。

1.3.6 微觀結(jié)構(gòu)測定

采用美國FEI 公司熱場發(fā)射QUANTA FEG 400 掃描電子顯微鏡對樣品進行掃描觀察，HV 20.00 kV，WD 8.00 mm，mag 200×，HFW 1.49 mm。二次電子分辨率（SE）像，高真空模式1.00 nm@15 kV；放大倍率200 倍，500 μm。

1.3.7 總糖測定

采用苯酚-硫酸比色法[20]。

1.3.8 總酸測定

按照GB/T 12456-2008 標準進行測定。

1.3.9 維生素測定

按照GB 5009.86-2016 標準中2,6-二氯靛酚滴定法進行測定。

1.3.10 蛋白質(zhì)測定

按照GB 5009.5-2016 標準進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 26.0 軟件進行差異顯著性分析，Origin 2018 進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 加工方式對柿子脆片色澤影響

色澤對于干制品來說是一個重要的感官品質(zhì)[21]，食品脫水過程中發(fā)生的美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、肥美反應(yīng)會影響顏色變化[22]，樣品?E*值越小，說明加工過程對色澤改變越小。由表1知，不同干燥方式干燥柿子脆片的色澤差異顯著（p＜0.05），L*值表示樣品的亮度值，其值越大明亮越高。真空微波干燥L(fēng)*值最大，其次為鮮樣，微波干燥最小，原因是微波干燥容易發(fā)生邊角效應(yīng)，受熱不均勻，樣品局部組織易發(fā)生焦化，樣品顏色較暗，L*值較低。真空微波干燥a*值與鮮樣較接近（p＞0.05），壓差膨化干燥的最大，微波干燥的最??；壓差膨化干燥的b*值與鮮樣差異不顯著（p＞0.05），真空油炸的與鮮樣及其他加工方式差異顯著（p＜0.05）；樣品色差?E*值大小為真空油炸干燥＞微波干燥＞壓差膨化干燥＞真空微波干燥，真空油炸色差?E*值最大，壓差膨化干燥、真空微波干燥與鮮樣較近，這兩種方式加工的柿子脆片整體色澤保持較好，呈現(xiàn)亮黃色，總體上真空微波干燥的色澤更好。

表1 不同加工方式對柿子脆片色澤的影響Table 1 Effects of different processing methods on the color of persimmon crisp slices

2.2 干燥方式對柿子脆片微觀結(jié)構(gòu)影響

由圖1可知，通過SEM 觀察柿子脆片，證實了不同加工方式處理后柿子脆片組織微觀結(jié)構(gòu)有顯著差異。壓差膨化干燥柿子片組織結(jié)構(gòu)疏松，呈現(xiàn)蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其孔隙、孔腔和孔徑大小不均勻，膨化效果較好，原因是壓差膨化干燥過程中，由于環(huán)境從常壓狀態(tài)瞬時變?yōu)樨搲籂顟B(tài)，柿子片中水分瞬間汽化抽出，在膨脹力的作用下，物料膨化形成多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)；真空微波干燥柿子片也具有膨化效果，但與前者相比孔隙較少，孔隙形狀不規(guī)則，表面結(jié)構(gòu)塌陷、褶皺形成窩溝，窩溝深淺、大小不均勻；真空油炸柿子片呈現(xiàn)出多孔結(jié)構(gòu)，孔隙被油脂填滿，表面形成光滑的油脂膜，原因是油炸方式使物料組織發(fā)生膨脹形成大量孔隙，孔隙體積空間增加物料油脂吸收，高含油量食品對人體健康帶來不利；微波干燥也起到膨化作用，微波干燥柿子片孔隙分布不均勻，大小不規(guī)則，由于微波干燥過程，細胞受熱后迅速脫水，造成細胞收縮和毛細管萎縮變形，部分孔隙塌陷，除此，樣品有不規(guī)實心柱型條狀物，條狀物增加了樣品堅硬程度，口感偏硬。

圖1 不同加工方式柿子脆片電鏡掃描圖（200x）Fig.1 Scanning electron microscope of persimmon crisp (200×)

2.3 加工方式對柿子脆片硬度、脆度的影響

硬度和脆度是反映果蔬脆片口感一個重要指標，不同干燥過程對果蔬質(zhì)構(gòu)的影響不同[23]。由圖2可知，柿子片經(jīng)過不同加工方式處理后，樣品硬度大小排序為微波干燥（2 379.82 g）＞真空微波干燥（1 853.47 g）＞壓差膨化干燥（1 750.23 g）＞真空油炸（1 675.20 g），脆度值大小為壓差膨化干燥（450.93 g）＜真空油炸（561.57 g）＜真空微波干燥（865.39 g）＜微波干燥（1 195.38 g）。脆度與樣品的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，具有更多孔隙結(jié)構(gòu)的樣品脆性更高[24]。柿子片壓差膨化干燥過程中，物料中水分在壓力、溫度變化作用下瞬間汽化蒸發(fā)損失大部分，氣體膨脹帶動物料組織中物質(zhì)結(jié)構(gòu)變性并產(chǎn)生膨化作用，物料形成多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)，硬度適中，酥脆性最好，這與謝加豪[25]研究朝陽大平頂棗干燥的結(jié)論相一致。柿子片在真空油炸過程以熱油為媒介，借助壓力差作用，促進物料中分子運動、氣體擴散與抽出，提高加工速度和脫氣效率，使得物料內(nèi)水分能在短時間內(nèi)迅速蒸發(fā)，同時，物料組織因外部壓力較低而產(chǎn)生良好的膨化疏松作用，形成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)[26]，硬度值最小，酥脆性僅次于壓差膨化干燥。柿子片真空微波干燥采用多段式微波干燥，功率由大到小變化，干燥前期將物料自由水、半結(jié)合水分快速去除，干燥后期將半結(jié)合水、結(jié)合水緩慢去除，干燥過程水分擴散遷移使物料結(jié)構(gòu)發(fā)生改變起一定膨化效果，脆度值和硬度值高于前兩種干燥方式。微波干燥的樣品脆度值和硬度值最高，口感偏硬，原因可能是微波干燥受熱不均勻，局部溫度過高，糖類物質(zhì)受熱形成一層硬殼，硬度最大。

圖2 不同加工方式對柿子脆片硬度、脆度的影響Fig.2 Effect of different processing methods on hardness and crispness of persimmon crisp

2.4 加工方式對柿子脆片復(fù)水性及體積影響

復(fù)水比反映新鮮食品干制后能重新吸回水分的程度，是衡量果蔬脆片疏松程度的一項重要指標[27]，復(fù)水比值越大表示其復(fù)水性越好。由圖3可知，經(jīng)不同加工方式處理的柿子片后，壓差膨化干燥復(fù)水比與真空油炸不顯著（p＞0.05），分別是為4.95 和4.76，復(fù)水性能較好；真空微波干燥次之，為3.99；微波干燥最小，為3.79，復(fù)水性相對較弱。柿子脆片體積存在差異顯著（p＜0.05），體積大小依次為壓差膨化干燥、真空油炸、真空微波干燥、微波干燥。原因經(jīng)過壓差膨化干燥柿子片具有多疏松結(jié)構(gòu)，有效控制了脆片的皺縮，體積最大，復(fù)水性最好，Li 等[28]通過壓差膨化干燥蘋果丁進行干燥，發(fā)現(xiàn)壓差膨化干燥對蘋果丁體積具有顯著的膨大作用；真空油炸柿子片也具有多疏松結(jié)構(gòu)，體積較大；柿子脆片微波干燥受熱不均勻，以致局部結(jié)構(gòu)萎縮變形，孔隙塌陷，復(fù)水能力差[29]，真空微波干燥，干燥不均勻[30]，但物料在真空狀態(tài)、較低溫度條件下進行干燥，復(fù)水性能和疏松程度高于微波干燥低于另外兩種干燥方式。

圖3 不同加工方式對柿子脆片復(fù)水性及體積的影響Fig.3 Effects of different processing methods on rehydration and volume of persimmon crisp

2.5 加工方式對柿子脆片總糖及總酸含量的影響

由圖4可知，柿子片經(jīng)過不同加工方式處理后，微波干燥總糖含量與其他三種加工方式差異顯著（p＜0.05），總糖含量最小，為17.70%，壓差膨化干燥與真空油炸、真空微波相比總糖量稍高，為18.91%。干燥加工過程物料中糖組分相互轉(zhuǎn)化與分解，以及糖類物質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，均會導(dǎo)致總糖含量降低。微波干燥在有氧氣環(huán)境進行，且受熱均勻性較差，局部溫度過熱，美拉德反應(yīng)嚴重，導(dǎo)致總類物質(zhì)損失，糖含量降低。其他三種干燥方式在真空度較高條件下，減少美拉德反應(yīng)的進行，使得總糖含量損失減少。樣品總酸含量由高到低順序依次為微波干燥、真空油炸干燥、壓差膨化干燥、真空微波干燥，四種加工方式的總酸差異顯著（p＜0.05），真空微波干燥的總酸最小，微波干燥的總酸最高。原因可能是微波干燥過程，柿子片內(nèi)部發(fā)生美拉德反應(yīng)，隨著反應(yīng)繼續(xù)進行，Strecker降解產(chǎn)生乙酸等有機酸，同時消耗了氨基酸中堿性基團，從而使得柿子片中總酸含量提高[31]。

圖4 不同加工方式對柿子脆片總糖、總酸的影響Fig.4 Effects of different processing methods on total sugar and total acid of persimmon crisp

2.6 加工方式對柿子脆片維生素C 及蛋白質(zhì)影響

維生素C 是人體內(nèi)一種必需的營養(yǎng)素，維生素C含量是評價果蔬產(chǎn)品的一項重要指標。維生素C 具極不穩(wěn)定的營養(yǎng)物質(zhì)，對光、熱、氧氣較敏感，易反應(yīng)分解[32]。由圖5可知，柿子片經(jīng)不同加工方式處理后，壓差膨化干燥的維生素C 含量最高，為129.80 mg/100 g，真空微波干燥的次之，為121.00 mg/100 g，微波干燥和真空油炸較低，分別為116.30 mg/100 g和113.70 mg/100 g。真空油炸柿子片是在油溫95 ℃下進行，處理溫度過熱導(dǎo)致維生素C 分解，不利于維生素C 保留；微波干燥柿子片是在有氧環(huán)境里進行，也不利于維生素C 保留；壓差膨化干燥加工方式能較好的保存維生素C，于靜靜等[33]在研究紅棗干燥時，同樣發(fā)現(xiàn)通過變溫壓差膨化干燥保存紅棗維生素C 較好。不同加工方式處理柿子片后，樣品蛋白質(zhì)含量差異顯著（p＜0.05），為真空微波干燥（2.29%）＞壓差膨化干燥（2.17%）＞真空油炸（1.99%）＞微波干燥（1.91%）。這可能是微波干燥過程中，柿子片中蛋白質(zhì)因為氧氣環(huán)境因素影響發(fā)生酶促氧化反應(yīng)，也可能受熱氧化與其他酸性或堿性成分發(fā)生反應(yīng)，造成蛋白質(zhì)損失[19]；而其他三種方式加工過程在真空條件下進行，樣品蛋白質(zhì)保留較好。

圖5 不同加工方式對柿子脆片蛋白質(zhì)、維生素C 的影響Fig.5 Effects of different processing methods on protein and vitamin C of persimmon crisp

3 結(jié)論

壓差膨化干燥、真空油炸、真空微波干燥、微波干燥四種不同加工方式對柿子脆片物理特性及營養(yǎng)品質(zhì)影響顯著（p＜0.05）。

柿子脆片物理特性方面，微波干燥整體色澤較暗，口感偏硬，缺乏脆度，品質(zhì)最差；真空油炸和真空微波干燥居中，壓差膨化干燥整體色澤呈亮黃色，結(jié)構(gòu)疏松，硬度（1 750.23 g）適中，脆度（450.93 g）、復(fù)水性（復(fù)水比4.95）最好。

柿子脆片營養(yǎng)品質(zhì)方面，壓差膨化干燥柿子脆片總糖含量（18.91%）、維生素C 含量（129.80 mg/100 g）均優(yōu)于真空油炸、真空微波干燥、微波干燥三種加工方式，雖然蛋白質(zhì)含量（2.17%）和總酸含量（1.16%）較低，但比蛋白質(zhì)含量最高的真空微波干燥僅少0.12%，比總酸含量最高的微波干燥僅少0.74%。

綜合比較，壓差膨化干燥優(yōu)于其他三種加工方式，是柿子脆片加工的首選方式。本試驗僅僅就不同加工方式對柿子脆片主要物理特性及營養(yǎng)品質(zhì)作了比較分析，而柿子脆片抗氧化活性及貨架期品質(zhì)方面的比較未涉及，有待進一步研究。