中圖分類號：TS205.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）05-0137-07

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.019

Effects of Different Drying Methods on Physicochemical Properties， Antioxidant Components and Activity of Crabapple Slices

ZHANG Fu-juan1，WANG Wei-qi1 ，DONG Yan-li2， ZHONG Jia1，SUN Cheng-hang1 MA Ji-yang3，PEI Yu-yang4 （1.Department of Biochemical Engineering，Chaoyang Normal University， Chaoyang 122Ooo，China; 2.Chaoyang Health School， Chaoyang 122Ooo， China;3. College of Food and Bioengineering， QiqiharUniversity，Qiqihar 16loo6，China;4.Maple Leaf International Academy-Shenzhen，Shenzhen ，China）

Abstract： This study aims to analyze the effects of diferent drying methods （sun drying，oven drying， microwave drying，vacuum drying and vacuum freeze drying） on the quality （color，rehydration performance， hardness），antioxidant components and antioxidant activityofcrabapple slices.The results show that crabapple slices treated by vacuum freeze drying have the highest phenol content and antioxidant activity. The total phenol content and total flavonoid content are 24.5 GAE mg/g and 38.5REmg/g respectively. The DPPH free radical scavenging ability， ABTS free radical scavenging ability and iron reducing power are 67.25% ， 78.42% and 3.76FeSO₄mmol/L respectively. There is no significant difference in phenol content and antioxidant activity compared with fresh crabapples （ Pgt;0.05 ）.The product obtained by vacuum freeze drying is superior to dried products by other methods in terms of color，rehydration performance and hardness. Therefore，vacuum freeze drying is the best method for treating crabapples.

Key words： crabapple slices；drying method; physicochemical properties；total phenol content；antioxidant activity

沙果（MalusasiaticaNakai）屬薔薇科、仁果亞科、蘋果屬植物，又名花紅果、文林果、林擒、萘子等[1]。

沙果的栽培歷史悠久，在我國西北、華北、東北以及長江以南各省均有種植[2]。

沙果中富含維生素、礦物質(zhì)、有機(jī)酸等，其抗氧化因子較其他水果更突出，含有多種酚類和黃酮類化合物[3]。成熟的沙果果實硬度較高，果肉為淡黃色，具有強(qiáng)烈的酸味和澀味，因此不太適合鮮食。此外，沙果的水分含量高達(dá) 82% ，不能長期保存，質(zhì)地易粉質(zhì)化，導(dǎo)致鮮食口感不佳。因此，沙果是加工果醬、果汁、果干等產(chǎn)品的良好原料[4-5]。

干制技術(shù)是果蔬加工中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，因為它可以通過降低水分活性、抑制微生物的生長和防止某些生化反應(yīng)來延長干制產(chǎn)品的保質(zhì)期[。目前，用于果實干制的方法較多，如曬干、熱風(fēng)烘干、微波加熱、遠(yuǎn)紅外加熱、真空加熱、冷凍干制、熱泵干制、脈沖電場以及多種方式的分段聯(lián)合干制等[6]。在現(xiàn)代食品加工技術(shù)中，要求在加工過程中最大限度地保留營養(yǎng)成分。大量研究表明，干制果蔬的營養(yǎng)價值低于新鮮果蔬，這主要是由于在干制過程中如維生素等營養(yǎng)和功能化合物的損失[。大量研究表明，不同的干制方法對水果和蔬菜中各種抗氧化劑的影響可能會有所不同。Karaman等研究不同干制方法對柿子生物活性的影響時發(fā)現(xiàn)，所有干制樣品的總酚含量均高于新鮮柿子的總酚含量。Wojdylo等8研究發(fā)現(xiàn)，采用不同干制方法時，草莓干果的酚類化合物含量和抗氧化能力均有不同程度的損失。Yang等報道，干甘薯的總酚含量、抗氧化能力、抗壞血酸含量遠(yuǎn)低于新鮮紅薯。Geng等[1o]研究不同干制方式對沙棘漿果總黃酮含量的影響時發(fā)現(xiàn)，真空冷凍干制后漿果的總黃酮含量與新鮮沙棘漿果的總黃酮含量沒有顯著性差異。干制后產(chǎn)品的營養(yǎng)價值相比于新鮮產(chǎn)品有增加的，也有減少的，這受多方面條件的影響，如產(chǎn)品本身的性質(zhì)和干制條件的控制等。此外，干果和蔬菜的顏色是一種重要的感官品質(zhì)，但它也會受到干制方式的影響[11]。因此，通過比較不同干制方式下果蔬的營養(yǎng)成分含量變化，可以找到最大限度地保留營養(yǎng)成分的干制方式。

有關(guān)新鮮沙果品質(zhì)分析、酚類化合物結(jié)構(gòu)解析的報道較多，但不同干制方法對干制沙果切片的物化性質(zhì)和抗氧化活性等的影響尚未見報道。因此，本文旨在研究真空冷凍干制、真空干制、微波干制、烘干、曬干5種干制方式對沙果切片的物化性質(zhì)、抗氧化成分和活性的影響，該研究結(jié)果將有利于沙果加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1材料與方法

1. 1 材料與儀器

新鮮沙果：購自省朝陽市朝陽縣農(nóng)戶家沙果園。選擇大小均勻、無病蟲害、無機(jī)械損傷的沙果。將沙果儲存于 4^°C 冰箱中備用。

DHG-9053A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海精宏實驗設(shè)備有限公司；TDZ5-WS離心機(jī)、ATY124電子天平（精度 、CR-10 Plus色度計日本柯尼卡美能達(dá)控股株式會社；CL-M型剪切力儀（精度0.1N，量程 1～24N） 1 北京天翔飛城科技有限公司。

1. 2 實驗方法

1. 2.1 沙果切片干制

將沙果去皮、清洗，并用刀切成 3mm 厚的薄片。曬干：將 200g 樣品均勻、單層鋪在鐵絲網(wǎng)上，在室溫條件下陰干，干制時間 72h ，直至質(zhì)量不再變化;烘干：將 200g 沙果切片置于電熱烘箱內(nèi)，烘箱溫度 70°C ，干制時間 3h 直至質(zhì)量不再變化；微波干制：將 200g 沙果切片置于微波爐內(nèi)，微波功率 280kW ，干制時間 6min ，直至質(zhì)量不再變化；真空干制：將 200g 沙果切片置于電熱真空干燥箱內(nèi)，烘箱溫度 70^°C ，真空度 500Pa ，干制時間 3h ，直至質(zhì)量不再變化；真空冷凍干制：將 200g 新鮮沙果置于冷凍干制冷阱托盤上，冷阱溫度一 50^°C ，真空度 30Pa ，干制時間 ^48h ，直至質(zhì)量不再變化。

因不同干制方式所得樣品的水分含量略有不同，因此再次將曬干、熱風(fēng)干制、微波干制的樣品置于冷凍干制設(shè)備中，冷阱溫度 -50°C ，真空度 30Pa ，干制時間 ^48h ，直至質(zhì)量不再變化。

1. 2. 2 色度的測定

干制后的沙果切片色澤采用色度計測定。利用亮度值 （L^* ）紅綠值 （a^? ）和黃藍(lán)值 （b^? ）對沙果干片的顏色進(jìn)行表征[11]。

1.2.3 硬度的測定

干制后的沙果切片的硬度采用CL-M型剪切力儀測定。剪切力儀表記錄干制沙果切片破碎的力（N）。該值越大，說明沙果切片的硬度越大，脆性越差[12]。

1.2.4復(fù)水性能的測定

取 5.0g 沙果切片干樣于 100mL 三角瓶中，加人100mL 蒸餾水，浸泡 30min 后取出，瀝干水分后稱重[13]。復(fù)水性能計算公式如下：

復(fù)水性能 （%） =[（復(fù)水后樣品重（g）一干樣重（g））/干樣重 （g）]×100% 1.2.5抗氧化成分含量和活性的測定

1.2.5.1 提取物的制備

取 2g 不同干制方式的沙果樣品，加入 40mL （20 70% 乙醇，在 25°C 下浸提 30min ，將浸提液經(jīng) 6000r/min 離心處理，取上清液備用。合并2次離心上清液，并于-20^°C 貯存，在 ^48h 內(nèi)測定總酚含量、總黃酮含量、抗氧化活性。每個樣品提取3次并測定各項指標(biāo)。

1.2.5.2 總酚含量的測定

采用Folin-Ciocalteu 法測定總酚含量，參照Wang 等[1]的方法測定，結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量（gallicacidequivalent，GAE）毫克每克干重 （mgGAE/g DW）表示。

1.2.5.3總黃酮含量的測定

總黃酮含量采用比色法測定，參照Wang等[]的方法測定，結(jié)果以蘆丁當(dāng)量（rutin equivalent，RE）毫克每克干重 ?mgRE/g DW）表示。

1.2.5.4 抗氧化活性測定

DPPH自由基清除能力和ABTS自由基清除能力參照Wang等[1]的方法測定，結(jié)果以自由基清除率表示。鐵還原能力（FRAP）的測定參照Benzie等[14]的方法，結(jié)果以 FeSO₄ 濃度 mmol/L） 表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實驗均重復(fù)3次。采用SPSS20.10軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并進(jìn)行Duncans差異顯著性分析， Plt;0.05 表示差異顯著， Plt;0.01 表示差異極顯著。

2 結(jié)果分析與討論

2.1不同干制方式對沙果切片干制時間的影響

果蔬干制時間受到物料本身的性質(zhì)、干制方式、空氣流速和溫度等的影響。在本研究中，不同干制方式對沙果切片干制時間的影響見圖1。

注：不同小寫字母表示差異顯著（ Plt;0.05） ，下圖同。

由圖1可知，曬干 72h）gt; 真空冷凍干制 （36h）gt; 真空干制 （3h）= 烘干 微波干制 （6min） 。微波干制沙果切片的干制時間顯著低于其他干制方式的干制時間。對于富含熱敏性生物活性成分的果蔬，減少干制時間和降低干制溫度很重要。

微波干制是利用微波的高頻電磁波使物料內(nèi)部水分子高速振動、摩擦生熱，實現(xiàn)水分蒸發(fā)的脫水過程，因此耗時最短；曬干是使水分從表面開始擴(kuò)散，且受干制溫度的影響較大，因此耗時最長；真空冷凍干制是熱量供給和蒸汽排除的過程，即傳熱和傳質(zhì)同時進(jìn)行[15]。真空冷凍干制過程中，沙果切片僅靠室溫和干制設(shè)備之間的溫度差來傳熱，傳熱方向從外到內(nèi)，沙果切片與冷阱之間的蒸汽壓力差為傳質(zhì)的驅(qū)動力，傳質(zhì)方向從內(nèi)到外，即傳熱與傳質(zhì)方向相反，又因形成足夠大的蒸汽壓力差需要一定時間，所以真空冷凍干制的干制時間明顯長于其他3種干制方式。從Orak 等[16]對草莓果實干制的時間和Yan等[17]對苦瓜片干制的時間研究中發(fā)現(xiàn)，真空冷凍干制花費的時間比較長，與本文的研究結(jié)果一致。

2.2不同干制方式對沙果切片硬度的影響

干制后果蔬的硬度可以用干制切片在外力作用下發(fā)生斷裂破碎所需要的力的大小來表示，硬度值以沙果切片單位面積所受到的壓力值來表示[18]。不同干制方式對沙果切片硬度的影響見圖2。

由圖2可知，真空冷凍干制產(chǎn)品的硬度最低，得到的沙果切片的脆性較好，因為在該過程中沙果中的冷凍水直接從固相升華為氣相，基本保持了產(chǎn)品本身的多孔結(jié)構(gòu)，且機(jī)械強(qiáng)度低，所以導(dǎo)致沙果切片的硬度偏低。與真空冷凍干制樣品相比，其他干制方式均導(dǎo)致沙果樣品的硬度增加。曬干得到的沙果切片由于長時間暴露在高溫環(huán)境中，使產(chǎn)品發(fā)生嚴(yán)重收縮，因此硬度顯著增加，是凍干樣品的10倍。干制溫度和干制時間顯著影響干制產(chǎn)品的硬度，這是由于可溶性組分濃度增加，從而增加了細(xì)胞壁的硬度[19]。Song等[20]研究不同干制方式干制荔枝果實時發(fā)現(xiàn)，該果實的硬度在一定范圍內(nèi)隨著干制溫度的升高而增加，與本文的結(jié)果一致。

2.3不同干制方式對沙果切片色澤的影響

色澤是食品評價中重要的感官指標(biāo)之一。干制產(chǎn)品的顏色變化是由于材料熱加工過程中發(fā)生物理、化學(xué)和生物反應(yīng)，干制溫度的增加可能會影響許多生物活性化合物的降解或增加，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的色澤發(fā)生變化[21-22]。不同干制方法對沙果切片色澤的影響見圖3。

由圖3可知， L^* 值反映干制切片的亮度，與新鮮樣品相比，除真空冷凍干制樣品的 L^* 值沒有顯著變化外，真空干制、微波干制、烘干、曬干樣品的 L^* 值均下降，這是因為水分的減少導(dǎo)致色素濃度增加[23]。 a^* 值反映切片的紅綠值，與新鮮樣品相比，真空冷凍干制樣品是在低溫低氧的條件下進(jìn)行的，引起顏色變化的酶促反應(yīng)速率降低，因此保證了干制后的產(chǎn)品顏色接近鮮果，而曬干使產(chǎn)品長時間暴露于高溫、高氧的環(huán)境中，不僅使產(chǎn)物中的糖和蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，而且會引起酚類物質(zhì)的酶促褐變[24]，因此樣品的 a^* 值增加。 b^* 值反映干制切片的黃藍(lán)值，與新鮮樣品相比，除曬干樣品的 b^* 值增加外，其他干制方式切片的 b^* 值沒有顯著變化。Cao等[25]對干制荔枝果實的研究中發(fā)現(xiàn)，美拉德反應(yīng)時間隨著熱空氣干制時間的延長而延長，導(dǎo)致 a^* 值偏大；而在Chen等[26]對干制蘆筍根顏色的比較中，發(fā)現(xiàn)真空冷凍干制樣品的 L^* 值最高，與本文的研究結(jié)果一致。

2.4不同干制方式對沙果切片復(fù)水性能的影響

干制對產(chǎn)品的損害程度可以通過復(fù)水性能來測量。一般來說，復(fù)水性能是一個復(fù)雜的濕潤過程，不能僅理解為可逆的干制過程[27]。干制產(chǎn)品的復(fù)水性能表明干制過程中可能發(fā)生的物理和化學(xué)變化[28]，對于產(chǎn)品的感官特性以及風(fēng)味和功能分子的傳遞至關(guān)重要[29]。不同干制方式對沙果切片復(fù)水性能的影響見圖4。

由圖4可知，真空冷凍干制后的沙果切片的復(fù)水性能通常是最好的，高達(dá) 212%^[30] ，這是由于樣品中的水分在冰晶狀態(tài)下直接升華排出，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨于完整，也是因為樣品的冰晶升華使組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)空隙[31]；而真空干制和曬干的樣品相對于其他干制方式的樣品的復(fù)水能力較差，復(fù)水性能僅為 100% 和 121% ，這是因為在高溫條件下沙果出現(xiàn)皺縮和硬化結(jié)殼的現(xiàn)象，破壞內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)，以及產(chǎn)品表面氧化形成了致密保護(hù)層和抗吸水覆蓋層，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的復(fù)水性能較低[32]。

Geng等[1也報道了同樣的觀察結(jié)果，即在研究不同干制方式對沙棘漿果復(fù)水性能的影響時，真空冷凍干制的漿果的復(fù)水率最高。

2.5不同干制方式對沙果切片總酚含量的影響

酚類化合物具有一系列的生物活性，主要用于防正氧化應(yīng)激造成的損傷，因此在干制過程中保留酚類化合物是至關(guān)重要的[33]。在本研究中，沙果切片在經(jīng)過不同干制方式處理后的總酚含量變化見圖5。

由圖5可知，所有干制方式處理后的沙果切片的總酚含量均低于新鮮沙果的總酚含量 （25.5GAEmg/gDW ），干制期間總酚含量下降 4%～61% ，可能是在果實的剝落和處理過程中，以及氧氣和紫外線輻射下酚類化合物氧化降解導(dǎo)致[34]。不同干制方式的沙果切片的總酚含量之間存在差異。其中，真空冷凍干制的沙果切片的總酚含量最高（24.5GAE mg/g DW），保留率為 96.08% ，多酚很難與氧氣接觸，且干制溫度較低，因此多酚含量損失較少[35]。而曬干的沙果切片的總酚含量最低，為 10GAEmg/g DW，保留率僅為 39.22% ，可能是因為曬干不能立即使降解酶失活，也可能是因為太陽輻射使植物化合物降解[36]。與本文研究結(jié)果相反的是，Karaman等研究不同干制方法對柿子生物活性的影響時發(fā)現(xiàn)，所有干制樣品的總酚含量均高于新鮮柿子的總酚含量，Oboh等[37將綠色蔬菜的可食用部分曬干 ⁷d 研究結(jié)果顯示，曬干的綠葉蔬菜的維生素C含量顯著下降，而總酚含量顯著上升?？傊c新鮮原料相比，干制產(chǎn)品中的總酚含量可能會減少，也可能會增加，這些變化很大程度上取決于干制材料的類型[38]。

2.6不同干制方式對沙果切片總黃酮含量的影響

黃酮在一些植物和漿果中比較常見，屬于天然抗氧化劑，可有效清除體內(nèi)的氧自由基，能夠快速降低血糖，改善血液循環(huán)，越來越受到廣大消費者的關(guān)注[10]不同干制方式對沙果切片總黃酮含量的影響見圖6。

由圖6可知，干制后的沙果總黃酮含量與總酚含量的變化趨勢相似，在干制過程中總黃酮含量降低6%～51% 。其中，真空冷凍干制和曬干的樣品中總黃酮含量分別最高和最低，真空干制、微波干制和烘干的樣品中總黃酮含量顯著高于曬干的樣品中總黃酮含量0 ?Plt;0.05） ，經(jīng)真空冷凍干制后的總黃酮含量保留率最高，與新鮮沙果無顯著性差異（ ΔPgt;0.05） 。黃酮類化合物屬于熱敏性物質(zhì)，所以在真空冷凍干制中，由于低溫和真空的環(huán)境，總黃酮含量損失較少；而在曬干過程中，高溫條件會引起黃酮的水解、氧化和裂解反應(yīng)，導(dǎo)致其含量降低[11]。另外，在本研究中還觀察到，同樣是曬干，長時間的高溫、高氧使沙果中的總黃酮含量保留率高于總酚含量保留率，這一現(xiàn)象可能是由于黃酮類化合物比花青素和其他多酚具有更強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。類似的研究，如Geng等[1研究不同干制方式對沙棘漿果總黃酮含量的影響時發(fā)現(xiàn)，真空冷凍干制后的漿果的總黃酮含量與新鮮沙棘漿果的總黃酮含量沒有顯著性差異。Wang等[11]研究干棗中的抗氧化成分時發(fā)現(xiàn)，所有干制方式都會使果實中總黃酮含量有所損失，并且真空干制后的果實中總黃酮含量遠(yuǎn)大于曬干果實中總黃酮含量。

2.7不同干制方式對沙果切片抗氧化能力的影響

本研究采用ABTS自由基、DPPH自由基、鐵還原能力等對比評價新鮮沙果和不同干制處理下沙果切片的抗氧化活性。DPPH自由基和ABTS自由基比較穩(wěn)定，常被用于評估抗氧化劑清除自由基的活性[39]。ABTS自由基和DPPH自由基的脫色程度取決于樣品的清除能力。樣品的自由基清除能力越強(qiáng)，脫色程度越大，樣品的抗氧化活性也越強(qiáng)[11]。鐵還原能力是基于抗氧化劑對 Fe³⁺ 的還原能力，通過檢測生成的 Fe²⁺ 含量反映樣品的抗氧化活性[40]。不同干制方式對沙果切片抗氧化活性的影響見圖7。

Fig.7 Effects of different drying methods on DPPH scavengingactivity，ABTS scavenging activity and ironreducing powder of crabapple slices

由圖7可知，與新鮮沙果的DPPH自由基、ABTS自由基清除能力和鐵還原能力相比，真空冷凍干制的沙果切片保留了較高的抗氧化活性，盡管數(shù)值略有降低，但差異不顯著（ Pgt;0.05） ，這主要是因為在真空和低溫條件下，沙果的抗氧化成分未被氧化，從而使得其抗氧化活性較高[41-42]。而微波干制、真空干制、烘干0 70^°C） 的樣品的抗氧化活性較接近，與鮮果相比，其DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力和鐵還原能力分別下降了 15.38%.18.25% 和 20.31% 。

與鮮果相比，采用曬干方式得到的沙果切片的抗氧化活性最低，其DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、鐵還原能力均下降了約 30% 。許多研究者認(rèn)為長時間的干制導(dǎo)致抗氧化成分如抗壞血酸、酚酸、黃酮類成分損失嚴(yán)重，從而導(dǎo)致抗氧化活性降低[43]。Pinela等[44]研究認(rèn)為，豆科植物在干制過程中抗氧化活性的損失是多酚類成分的氧化反應(yīng)造成的。

3結(jié)論

新鮮沙果的質(zhì)地偏硬、口感略差，但富含多種抗氧化成分如抗壞血酸、多酚類物質(zhì)等。本研究采用5種不同干制方式處理沙果切片，在低氧和低溫條件下，真空冷凍干制得到的產(chǎn)品的硬度最低，切片的脆性較好，產(chǎn)品的色澤接近鮮樣，且復(fù)水性能較好。真空干制和曬干得到的沙果切片發(fā)生嚴(yán)重收縮，硬度顯著增加，導(dǎo)致復(fù)水性能降低。真空冷凍干制得到的產(chǎn)品的總酚含量和抗氧化活性與新鮮沙果接近，損失較低。從能耗、時間、干制品質(zhì)方面綜合分析，建議今后的研究可以考慮采用聯(lián)合干制的方式，在最大程度地保留營養(yǎng)成分的同時得到質(zhì)地、口感較好的干制產(chǎn)品。

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