關鍵詞：南京椴；花；熱風干燥；真空冷凍干燥；品質

中圖分類號：S685.99 文獻標志碼：A 文章編號：1003—8981（2024）03—0140—09

椴樹是錦葵科Malvaceae 椴樹屬Tilia 植物的統(tǒng)稱，是優(yōu)良的觀賞樹種（椴樹為世界四大闊葉行道樹之一）[1]。歐洲大葉椴Tilia platyphyllos 和歐洲小葉椴T. cordata 在歐洲被作為行道樹和藥用樹種，其花含有黃酮類藥用成分，浸劑有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痙、改善睡眠、鎮(zhèn)痛消炎和強化汗腺的功效[2，3]，椴樹花茶在歐洲也深受消費者喜愛。所以椴樹是集園林綠化、蜜源、藥用和食用于一身的優(yōu)良樹種[1]。而南京椴T. miqueliana 具有極高的觀賞性，其花是優(yōu)良蜜源[1]，富含有機酸、黃酮類化合物，這些次生代謝物普遍在盛花期含量最高[4]。南京椴花還具有藥用價值，初夏采集南京椴花，陰干，以其花5 錢、麻黃2 錢、桔梗3 錢水煎服可治療風寒感冒。但由于缺少開發(fā)利用，南京椴育種、栽培、塑形等技術不成體系，苗源少收益差，形成惡性循環(huán)。

近年來，園林綠化樹種的食用價值逐漸受到關注[5]，在越來越多的園林景觀建設中應用了可以生產食品的植物，以整合城市農業(yè)、城市林業(yè)和農林業(yè)，助力構建多元化食物供給體系，同時提高城市可持續(xù)性和復原力[6]。發(fā)展園林綠化樹種的食用價值，還需延長產品貯藏時間，提升品質。干燥處理可以降低植物體積和質量，便于運輸和保存。干燥方法影響植物體內化學物質的保留率，選擇適當?shù)母稍锓椒ㄊ歉帽Ａ糁参飪葼I養(yǎng)物質的關鍵[7]?；ǖ母稍锍２捎藐幐煞?，但耗時長，褐變程度高，遇到陰雨天氣容易變質[8]，不是理想干燥方法[9]。真空冷凍干燥過程中水升華析出，可避免營養(yǎng)物質向表面遷移流失，通常被認為是保留營養(yǎng)的有效辦法[10]，但成本高，且也有研究表明真空冷凍干燥導致生物活性化合物大量損失[11]。熱風干燥方式因簡單、經(jīng)濟、操作便捷，廣泛用于植物的干燥處理[9]。熱風干燥的高溫和富氧條件會增強多酚氧化酶活性，導致植物褐變、可見收縮以及熱敏性化合物降解等[10]。熱風干燥速度快，溫度和干燥效率成正比，但干燥溫度不宜過高。干燥溫度與植物內保留的生物活性物質呈負相關[12]，干燥溫度過高結合酚穩(wěn)定性降低導致多酚保存率降低[13]。刺玫果Rosa davurica 醇提物黃酮、多酚在50 ℃以下時比在70 ℃和90 ℃時含量高，穩(wěn)定性較好[14]。同時加熱加速含有氨基的化合物（氨基酸和蛋白質）和含羰基的化合物（還原糖類）發(fā)生美拉德反應，可導致氨基酸含量下降，所以較低溫度的干燥條件有利于營養(yǎng)物質的保留[15]。

南京椴花花期短，且不易保存，常以干花利用。本研究比較南京椴鮮花和不同干燥處理下干花營養(yǎng)物質的變化，以尋求理想的干燥溫度，為南京椴花的加工利用提供理論依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 南京椴花采集與干燥

1.1.1 南京椴花采集

2022年6月1日，在位于江蘇省句容市天王鎮(zhèn)的江蘇鴻土苗木有限公司12 年生的南京椴樹枝上采集椴花。采集時選擇花序上剛盛開的花朵（完全開放，色彩明艷，柱頭和花藥新鮮），采集后剪去花梗備用。

1.1.2 南京椴花干燥

1）熱風干燥：鮮花平鋪一層并置于QG-C12干果機（中國猛士公司），溫度設置35 ℃、40 ℃和45 ℃，分別干燥7 h、6 h 和5 h；每次取干花5 g 置于蘇泊爾SMF2002 攪磨粉機粉碎1 min，過60 目篩后置于-40 ℃冰箱內保存。

2）真空冷凍干燥：鮮花在-80 ℃冰箱內預凍24 h，以保證樣品徹底凍結，置于ALPHA 1-2 LDplus 凍干機（德國Christ 公司）內平鋪一層（凍干機提前預熱20 min），在-55 ℃、0.04 mbar 條件下干燥6 h，每次取5 g 置于蘇泊爾SMF2002攪磨粉機粉碎1 min，過60目篩后置于-40 ℃冰箱保存。

1.2 指標測定方法

干花的復水比參照趙圓圓等[16] 的方法。水分含量測定采用GB 5 009.3-2016《食品安全國家標準- 食品中水分的測定》中的直接干燥法[17]；酚類化合物提取參照胡丹的方法[18]；多酚含量測定采用Folin-Ciocalteu 法[19]；黃酮含量測定采用AlCl法[20]；原花青素含量測定采用香草醛鹽酸法[19]；可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[21]；有機酸含量測定采用NaOH 滴定法，結果表示為檸檬酸的百分比[22]；γ - 氨基丁酸含量測定使用（GABA-1-W）γ - 氨基丁酸試劑盒（蘇州科銘生物技術有限公司）；可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250 法[21]；16 種游離氨基酸含量測定采用色譜分離結合柱后衍生法[23]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2021軟件進行數(shù)據(jù)整理，使用SPSS 26 軟件進行差異顯著性分析、主體間效應檢驗，使用Origin 2022 軟件進行主成分分析，繪制折線圖、主成分圖、相關性分析熱圖，使用Stata 18 軟件進行熵值法綜合評價。數(shù)據(jù)均為3 次重復的觀察值均值± 標準誤。

2 結果與分析

2.1 干燥溫度對復水比的影響

南京椴花在復水開始階段，因有大量水分進入，南京椴花的質量增長較快；復水達到120 min時，不同干燥溫度都基本達到平衡狀態(tài)。真空冷凍干燥的南京椴花復水比最高，且復水速度較快。熱風干燥的復水比隨干燥溫度的升高而逐漸增大，速度也逐漸增快（圖1）。

2.2 干燥溫度對基本營養(yǎng)物質的影響

南京椴鮮花的平均含水量為78.35%，干燥后平均含水量為8.40%（表1）。通過對樣品干質量中營養(yǎng)物質含量變化的分析，可排除因濃縮效應造成測得含量上升的影響。干花多酚的含量高于鮮花，其中45 ℃熱風干燥和真空冷凍干燥后干花多酚含量顯著高于鮮花（P ＜ 0.05）；45 ℃熱風干燥含量最高，為34.27 mg·g^-1，較鮮花增加了24%，真空冷凍干燥次之，為31.81 mg·g^-1，較鮮花增加了16%（表1）。不同溫度熱風干燥后樣品黃酮含量低于真空冷凍干燥；黃酮含量隨著熱風干燥溫度的升高而增加；干燥后除35 ℃熱風干燥低于鮮花外，其他干花黃酮的含量均高于鮮花。干燥后原花青素含量高于鮮花，增加了18% ～ 41%，其中真空冷凍干燥原花青素含量最高，為76.05 mg·g^-1；45 ℃熱風干燥次之，為72.01 mg·g^-1。40 ℃熱風干燥可溶性糖含量最低，為7.23 mg·g^-1，較鮮花降低了20%，其他干花可溶性糖含量高于鮮花，其中45 ℃熱風干燥含量最高，為9.35 mg·g^-1，比鮮花增加了4%。干花內有機酸含量均顯著低于鮮花（P ＜ 0.05），降低了22% ～ 49%，其中熱風干燥有機酸含量低于真空冷凍干燥；熱風干燥有機酸含量隨著熱風干燥溫度升高而增加。干花γ - 氨基丁酸含量低于鮮花，降低了3% ～ 29%，其中鮮花含量降至0.72 mg·g^-1，45 ℃熱風干燥次之， 為0.69 mg·g^-1。鮮花可溶性蛋白含量為13.49 mg·g^-1，干燥后降低至3.19～4.55 mg·g^-1，降低了56% ～ 76%；可溶性蛋白含量隨著熱風干燥溫度升高而降低；不同溫度熱風干燥可溶性蛋白含量高于真空冷凍干燥。

2.3 干燥溫度對游離氨基酸的影響

通過色譜分離結合柱后衍生檢測，花中16 種游離氨基酸的含量見表2。干花游離氨基酸總量顯著低于鮮花（P ＜ 0.05）。蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸是南京椴花內主要的游離氨基酸。南京椴花內含有7 種必需氨基酸，分別為蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸。干燥后必需氨基酸總量顯著降低（P ＜ 0.05），其中熱風干燥必需氨基酸總量為312.37 ～ 390.89 μg·g^-1，降低了60% ～ 68%，真空冷凍干燥含量為152.96 μg·g^-1，降低了84%；其中熱風干燥游離氨基酸總量為951.16～1064.32 μg·g^-1，降低了64% ～ 68%，真空冷凍干燥為594.48 μg·g^-1，降低了80%。45 ℃熱風干燥蛋氨酸含量為3.43 μg·g^-1，顯著高于鮮花（P＜0.05），增加了61%。不同處理間精氨酸含量變化不顯著。

2.4 相關性分析

對南京椴花營養(yǎng)物質間的相關性分析表明：酚類化合物之間呈正相關；有機酸、γ - 氨基丁酸、可溶性蛋白、除蛋氨酸外的15 種游離氨基酸之間普遍呈正相關；酚類化合物與有機酸、γ - 氨基丁酸、可溶性蛋白、除蛋氨酸外的15 種游離氨基酸普遍呈負相關。其中多酚與原花青素呈極顯著正相關（P ＜ 0.01），與可溶性蛋白、苯丙氨酸、精氨酸呈極顯著負相關（P ＜ 0.01），與絲氨酸、組氨酸、脯氨酸呈顯著負相關（P ＜ 0.05）。黃酮與原花青素呈顯著正相關（P ＜ 0.05），與酪氨酸、苯丙氨酸呈顯著負相關（P ＜ 0.05）。原花青素與可溶性蛋白、除天冬氨酸和蛋氨酸外的14 種游離氨基酸呈負相關，其中與可溶性蛋白、蘇氨酸、絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸呈極顯著負相關（P ＜ 0.01）；與谷氨酸、賴氨酸呈顯著負相關（P ＜ 0.05）?？扇苄蕴桥cγ -氨基丁酸呈顯著正相關（P ＜ 0.05）。有機酸與天冬氨酸、谷氨酸呈極顯著正相關（P ＜ 0.01）；與可溶性蛋白、蘇氨酸、絲氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、脯氨酸呈顯著正相關（P ＜ 0.05）。可溶性蛋白與除蛋氨酸外的15 種游離氨基酸間呈極顯著正相關（P ＜ 0.01）。除蛋氨酸外的15 種游離氨基酸間均呈現(xiàn)較好的正相關性（r=0.51 ～ 0.99）（圖2）。

2.5 主成分分析

為揭示干燥引起的花內營養(yǎng)物質含量的變化，對營養(yǎng)物質含量進行主成分分析（圖3，表3）。主成分1（PC1）的貢獻率達68.2%，主成分2（PC2）的貢獻率達9.2%，主成分3（PC3）的貢獻率達8.3%，前3 個主成分占總方差的85.7%，表明這3個主成分能較好地反映所測樣品的整體信息特征。纈氨酸、蘇氨酸、組氨酸、脯氨酸、酪氨酸、可溶性蛋白在PC1 軸上的載荷較高，蛋氨酸、可溶性糖在PC2 軸上的載荷較高，有機酸、多酚、黃酮、原花青素在PC3 軸上的載荷較高（表3）。主成分結果顯示樣品間營養(yǎng)物質存在顯著差異，PC1可以區(qū)分鮮花和干花。鮮花分布在PC1 正軸區(qū)域，此區(qū)域主要由纈氨酸、蘇氨酸、組氨酸、脯氨酸、酪氨酸、可溶性蛋白做貢獻，與鮮花呈正相關關系；干花分布在PC1 負軸區(qū)域，此區(qū)域主要由多酚、黃酮和原花青素做貢獻，與干花呈正相關關系。35 ℃熱風干燥分布在PC1 負軸、PC2 正軸和PC3 負軸區(qū)域；40 ℃熱風干燥分布在PC1、PC2 和PC3 負軸區(qū)域；45 ℃熱風干燥分布在PC1負軸、PC2 正軸和PC3 正軸區(qū)域，此區(qū)域主要由多酚和原花青素做貢獻。真空冷凍干燥分布在PC1 負軸、PC2 負軸和PC3 正軸區(qū)域，此區(qū)域主要由黃酮做貢獻。

2.6 干燥溫度綜合評價

熵是對不確定性的一種度量，根據(jù)指標的離散程度確定該指標在綜合評價中所占權重。熵值法利用對決策矩陣進行規(guī)范化處理，使得異質指標同質化，可消除指標間單位、量綱和數(shù)量級等不同帶來的不可比性，熵值法綜合得分越高表明評價品質越佳[24]。本試驗以南京椴花內營養(yǎng)物質為正向指標，采用熵值法綜合評價，選擇南京椴花較理想的干燥溫度。鮮花綜合得分最高，45 ℃熱風干燥次之，40 ℃熱風干燥和真空冷凍干燥綜合得分最低（表4），表明南京椴鮮花品質優(yōu)于干花，本試驗中45 ℃熱風干燥是較理想的干燥溫度。

3 討論

熱風干燥導致水分快速蒸發(fā)，無機鹽遷移到表面，使植物組織嚴重皺縮，表面硬化，同時降低其復水性能[25]。熱風干燥溫度越低，干燥效率也越低，對植物組織傷害便越大，復水比越低[26]。真空冷凍干燥對植物組織的破壞程度較低，較好地保存了植物原有的組織形態(tài)[10，26]。南京椴花真空冷凍干燥復水比高于熱風干燥，且熱風干燥溫度越高復水比越高，與樹莓Rubus idaeus[27]、柿子Diospyros kaki[25] 和羅勒Ocimum basilicum 葉[28] 復水比的研究結果一致。酚類化合物是一類由芳香環(huán)和具有一個或多個羥基的苯環(huán)組成的化合物，包括酚酸、類黃酮、水解單寧、原花青素等。南京椴花的多酚、黃酮、原花青素在干燥后呈正相關，但不同酚類化合物對壓力、溫度、加熱時間敏感程度不同[29]。由于干燥破壞細胞結構，導致與細胞壁[30] 或蛋白質結合的營養(yǎng)物質釋放，從而提高部分營養(yǎng)物質的溶解率，尤其是非極性酚類化合物[29]，導致干燥后南京椴花的酚類物質含量上升。雖然真空冷凍干燥對細胞結構破壞性較小，但高壓導致植物產生并積累與壓力相關的酚類化合物[29]。藜麥Chenopodium quinoa、芒果Mangifera indica 和生姜Zingier officinale 干燥過程中多酚隨著干燥溫度的升高而升高[30-32]。在45 ℃熱風干燥下，南京椴花多酚含量高于35 ℃和40 ℃熱風干燥，主要因為熱風干燥溫度和干燥效率呈正相關，而在一定溫度范圍內，當干燥效率提高時，多酚保留率隨時間縮短而提高[13]。40 ℃熱風干燥其花的多酚含量低于35 ℃和45 ℃熱風干燥，這是說明熱風干燥溫度升高過程中，南京椴花內酚類物質的溶解率和保留率處于動態(tài)變化狀態(tài)。40 ℃熱風干燥南京椴花較35 ℃熱風干燥溶解率提高[29] 但保留率降低[13]，使得多酚降解量大于其溶解量；45 ℃熱風干燥較40 ℃熱風干燥多酚溶解率高于降解率，導致其含量升高。45 ℃熱風干燥南京椴花多酚含量高于真空冷凍干燥，而35 ℃及40 ℃熱風干燥下結果相反，與南瓜Cucurbita moschata 的干燥結果相同[11]。原花青素與多酚同屬酚類化合物，兩者隨干燥溫度變化，含量變化趨勢一致。較高溫度的熱風干燥導致多酚提取率增加，并高于真空冷凍干燥[33]。而真空冷凍干燥下黃酮含量高于熱風干燥，與干燥玉竹Polygonatum odoratum 研究結果一致[34]。

蛋白質水解成氨基酸可導致氨基酸含量增加[15]，且干燥過程中發(fā)生氧化應激反應，使蛋氨酸亞砜還原酶將蛋氨酸亞砜還原成蛋氨酸，也會導致蛋氨酸干燥后含量增加[35]。

南京椴花有機酸、可溶性蛋白、除蛋氨酸外的15 種游離氨基酸之間普遍呈強正相關，干燥后均呈下降趨勢。干燥過程中細胞被破壞，酶和底物接觸，酶促反應降低植物體內營養(yǎng)物質含量[29]；干燥和高溫還使熱穩(wěn)定性弱的物質分解，含量下降[36]。加熱促進有機酸發(fā)生脫羧反應，降低有機酸含量[37]。南京椴花熱風干燥有機酸含量低于真空冷凍干燥，與猴頭菇Hericium erinaceus[38] 干燥處理變化一致。熱風干燥溫度升高加速了還原性糖、蛋白質、氨基酸之間的反應[39]。隨著熱風干燥溫度提高，南京椴花可溶性蛋白含量不斷降低，這與干燥嘉寶果Myrciaria cauliflora[40]、玉竹[34] 的研究結果一致。不同干燥方法處理后南京椴花游離氨基酸總量均降低，與姜黃Curcuma longa[41]、猴頭菇[38] 熱風干燥和真空冷凍干燥后游離氨基酸總量變化相同。加熱使氨基酸和蛋白質降解[42]，甘氨酸通常與葡萄糖發(fā)生美拉德反應，形成褐色吡嗪，賴氨酸與醛反應形成糖基化終產物[15]。美拉德反應極其復雜，受溫度、pH 值以及反應物（還原性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸）多種條件影響[43]。南京椴花真空冷凍干燥后游離氨基酸含量低于熱風干燥，與香菇Lentinus edodes[44] 的變化一致，但不同于猴頭菇[38]。南京椴花真空冷凍干燥可溶性蛋白和游離氨基酸都低于熱風干燥，可能是可溶性蛋白降解為寡肽或多肽，同時游離氨基酸發(fā)生降解導致[39]。

南京椴花富含具有藥用價值的揮發(fā)性物質，本試驗未考慮溫度對揮發(fā)性物質的影響，因此下一步研究應充分考慮有關指標的優(yōu)化調整。植物內營養(yǎng)物質不僅受干燥方法影響，還受采收期[44]、水分、光照、礦質元素[45]、產地[46] 等多方面因素影響，今后還應關注以上因素，以獲得更高品質的產品。

4結論

干燥溫度對南京椴花品質影響顯著，真空冷凍干燥復水比高于熱風干燥，且熱風干燥溫度越高復水比越高。干燥后多酚含量增加，其中45 ℃熱風干燥和真空冷凍干燥后干花多酚含量顯著高于鮮花（P ＜ 0.05）；干燥后原花青素含量增加；干燥前后黃酮、可溶性糖、γ - 氨基丁酸含量沒有顯著差異（P ＜ 0.05）；干燥后有機酸、可溶性蛋白以及除蛋氨酸、精氨酸外的14 種游離氨基酸含量均顯著降低（P ＜ 0.05）。南京椴花內酚類化合物之間呈正相關；有機酸、γ - 氨基丁酸、可溶性蛋白、除蛋氨酸外的15 種游離氨基酸之間普遍呈正相關；酚類化合物與有機酸、γ - 氨基丁酸、可溶性蛋白、除蛋氨酸外的15 種游離氨基酸之間普遍呈負相關。熵值法綜合評價結果表明干花品質低于鮮花，而45 ℃熱風干燥營養(yǎng)物質在干花中得分最高，在干花中品質最高，是較適合保留南京椴花中的營養(yǎng)物質的干燥溫度。