真空冷凍和熱風(fēng)干燥對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)的影響

2015-04-14 許晴晴 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院

  研究真空冷凍干燥和熱風(fēng)干燥處理對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)的影響。采用電阻法測(cè)定藍(lán)莓的共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn),并繪制了藍(lán)莓凍干曲線;從干燥后藍(lán)莓的微觀結(jié)構(gòu)、復(fù)水比、色澤、質(zhì)構(gòu)、VC、總花色苷和總酚等指標(biāo)比較真空冷凍和熱風(fēng)干燥藍(lán)莓產(chǎn)品的品質(zhì)。結(jié)果表明:藍(lán)莓的共晶點(diǎn)為-33 ℃,共熔點(diǎn)為-30 ℃;真空冷凍干燥藍(lán)莓復(fù)水性好,且果實(shí)中VC、總花色苷和總酚的含量分別為5.52 mg/100 g、1.55 mg/g和3.55 mg/g,顯著高于熱風(fēng)干燥的產(chǎn)品。因此,真空冷凍干燥在保持藍(lán)莓復(fù)水性、感官品質(zhì)和活性成分等方面比熱風(fēng)干燥具有明顯優(yōu)勢(shì)。

  藍(lán)莓,學(xué)名越橘,屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vaccinium),富含維生素、花色素苷、細(xì)菌抑制因子、鞣花酸、類黃酮等藥用保健物質(zhì),被譽(yù)為“漿果之王”,是一種集營(yíng)養(yǎng)與保健于一身的藍(lán)色漿果,被聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織列為人類五大健康食品之一。

  藍(lán)莓果實(shí)除鮮銷之外,一部分也用于加工成產(chǎn)品。目前,藍(lán)莓加工品主要有果酒、飲料和果醬等。熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥技術(shù)是食品脫水常用的加工手段。真空冷凍干燥是指將物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下,在真空狀態(tài)下,通過升華除去物料中水分的一種干燥方法。凍干食品不僅能夠保留新鮮食品原有的活性成分和色香味,還具有脫水徹底、復(fù)水快、質(zhì)量輕、適合常溫長(zhǎng)期貯藏和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.healwit.com.cn/)認(rèn)為這是一種極具產(chǎn)業(yè)化前景的果蔬深加工技術(shù)。凍干食品在歐洲、美國(guó)、日本十分流行,美國(guó)、日本凍干食品比例達(dá)40%以上;我國(guó)的凍干食品工業(yè)雖起步較晚,近年來取得了一定進(jìn)展,凍干食品主要有脫水大蒜、脫水洋蔥、速溶咖啡等,而關(guān)于凍干藍(lán)莓的產(chǎn)品和相關(guān)研究較少。本實(shí)驗(yàn)以藍(lán)莓為原料,應(yīng)用真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)藍(lán)莓進(jìn)行處理,為評(píng)價(jià)該方法對(duì)干燥藍(lán)莓產(chǎn)品品質(zhì)的影響,選擇熱風(fēng)干燥與其對(duì)比研究,旨在為該技術(shù)在藍(lán)莓加工上的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供借鑒。

  1、材料與方法

  1.1、材料

  藍(lán)莓,采自浙江安吉,“燦爛”品種,屬兔眼系列。

  1.2、儀器與設(shè)備

  Labconco FreeZone冷凍干燥機(jī) 美國(guó)Labconco公司;DHG-9079A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;SBC-12 小型離子濺射儀 北京中科科儀技術(shù)發(fā)展有限公司;HB43-S鹵素水分測(cè)定儀 梅特勒-托利多國(guó)際股份有限公司;TM3000掃描電子顯微鏡 日本日立公司;HYGRPLAB CR-400手持色差儀Konica Minolta公司;TA XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)SMS公司;GBC Cintra 20紫外-可見分光光度計(jì) 澳大利亞GBC公司;Thermo MR23i高速低溫冷凍離心機(jī) 法國(guó)Jouan公司。

  1.3、方法

  1.3.1、共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)的測(cè)定

  采用電阻法測(cè)定,取成熟果實(shí)100 g去皮后打成純漿放于燒杯中,將溫度測(cè)定儀探頭和萬(wàn)用表探頭分別插在燒杯中部,測(cè)定溫度范圍為0~-40 ℃,將裝置放在超低溫冰箱內(nèi)測(cè)定,電阻突變點(diǎn)的溫度就是被測(cè)物料的共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)。

  1.3.2、干燥方法

  真空冷凍干燥:將藍(lán)莓預(yù)先降溫冷凍,放入凍干機(jī)真空室內(nèi)進(jìn)行干燥,真空度約為10 Pa,冷阱溫度為-82 ℃,干燥至藍(lán)莓最終含水量為(5±1)%。熱風(fēng)干燥:將新鮮的藍(lán)莓均勻鋪于托盤內(nèi),在干燥箱內(nèi)烘干,烘箱溫度設(shè)定為60 ℃,烘干時(shí)間約為16 h,烘干后藍(lán)莓果實(shí)含水量為(5±1)%。

  1.3.3、指標(biāo)測(cè)定

  1.3.3.1、含水量的測(cè)定

  采用HB43-S鹵素水分測(cè)定儀測(cè)定,設(shè)定測(cè)定溫度為105 ℃,方法編號(hào)為1530.02(蘋果肉干模式)。

  1.3.3.2、微觀結(jié)構(gòu)電鏡觀察

  采用掃描電子顯微鏡進(jìn)行藍(lán)莓果肉組織微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)定:取一小塊樣品,用石墨雙面膠粘在樣品臺(tái)上,樣品噴金后通過掃描電子顯微鏡掃描觀察,拍照。

  1.3.3.3、復(fù)水比的測(cè)定

  參考徐明亮等[9]的方法。稱取5 組樣品,每組2 g,置于25 ℃恒溫水浴鍋中浸泡,浸泡時(shí)間為5、10、15、20、25 min,用濾紙吸干樣品至表面基本無(wú)水,取出稱質(zhì)量,每樣重復(fù)3 次。復(fù)水比由式(1)計(jì)算。復(fù)水比/(g/g)=m2/m1 (1)式中:m1為原干樣質(zhì)量/g;m2為復(fù)水后質(zhì)量/g。

  1.3.3.4、色澤

  用手持色差儀測(cè)定藍(lán)莓果肉的L*、a*和b*值。L*值表示亮度,值越大,亮度越大;a*值表示紅色(+a*)和綠色(-a*)的程度;b*值表示黃色(+b*)和藍(lán)色(-b*)的程度。

  1.3.3.5、質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

  質(zhì)構(gòu)特性測(cè)試采用TA XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定,選SMSP/6(直徑6 mm的圓柱探頭),測(cè)試模式為質(zhì)構(gòu)分析(texture profile analysis,TPA),參數(shù)設(shè)置為:測(cè)試前探頭速率為2 mm/s,測(cè)試過程速率為0.5 mm/s,測(cè)試的壓縮變形為15%,觸發(fā)值為0.05 N。每一種處理選取10 個(gè)果實(shí)進(jìn)行測(cè)定,根據(jù)力-位移曲線圖可得到5 種表示果實(shí)質(zhì)構(gòu)狀況的評(píng)價(jià)參數(shù),分別為硬度、凝聚性、彈性、回復(fù)性、咀嚼性。

  1.3.3.6、VC含量的測(cè)定

  參考果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法測(cè)定,VC含量單位為mg/100g。

  1.3.3.7、總花色苷含量的測(cè)定

  參考陳杭君等的方法,根據(jù)式(2)計(jì)算總花色苷含量。

  總花色苷含量/(mg/g)=(A/εL)×M×DF×V/m (2)式中:A為吸光度;ε為矢車菊素-3-葡萄糖苷的摩爾比吸收系數(shù),29 600 L/(mol·cm);L為光程,1 cm;M為矢車菊素-3-葡萄糖苷分子的摩爾質(zhì)量,449.2 g/mol;DF為稀釋因子,取5;V為提取果肉需要的酸化乙醇體積,取20 mL;m為果肉質(zhì)量,1 g。

  1.3.3.8、總酚含量的測(cè)定

  參考陳杭君等的方法,總酚含量單位為mg/g。

  1.4、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

  用SigmaPlot軟件作圖,采用SPSS16.0進(jìn)行差異顯著性分析。

  3、結(jié)論

  本實(shí)驗(yàn)通過電阻法測(cè)得藍(lán)莓的共晶點(diǎn)為-33 ℃,共熔點(diǎn)為-30 ℃,物料在降溫和升溫過程中電阻的變化曲線完全重合,所測(cè)物料的共晶點(diǎn)比共熔點(diǎn)低。由于本實(shí)驗(yàn)條件的限制,測(cè)定冷凍干燥曲線時(shí),采用的真空冷凍干燥機(jī)沒有隔熱板,在升華干燥階段和真空冷凍干燥階段無(wú)法對(duì)需要干燥的藍(lán)莓果實(shí)進(jìn)行加熱,各階段的溫度較低,在以后條件允許的情況下可進(jìn)一步深入研究。

  實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,真空冷凍干燥和熱風(fēng)干燥產(chǎn)品中果實(shí)組織結(jié)構(gòu)、復(fù)水性、活性成分等存在很大差異。本研究中發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥藍(lán)莓果肉氣孔多且結(jié)構(gòu)疏松,熱風(fēng)干燥的藍(lán)莓果肉氣孔較少且組織結(jié)構(gòu)致密。真空冷凍干燥藍(lán)莓復(fù)水性良好,20 min復(fù)水結(jié)束,復(fù)水比為2.15 g/g;熱風(fēng)干燥的藍(lán)莓復(fù)水性較差,結(jié)束時(shí)復(fù)水比為1.21 g/g。真空冷凍干燥對(duì)藍(lán)莓的活性成分保持較好,干燥后的果實(shí)中VC、總花色苷、總酚含量分別為5.52 mg/100 g、1.55 mg/g和3.35 mg/g;而熱風(fēng)干燥藍(lán)莓干中三者的含量分別為0.19 mg/100 g、0.08 mg/g和1.26 mg/g,真空冷凍干燥能保持藍(lán)莓較高的活性成分。這些差異性為制備高品質(zhì)藍(lán)莓干燥產(chǎn)品及工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)。

  冷凍干燥后的藍(lán)莓很好地保持了藍(lán)莓的色、香、味,而且色澤亮麗,口感酥脆,具有濃郁的藍(lán)莓風(fēng)味,酸甜可口,既可作為成品食用,又可復(fù)水后進(jìn)一步加工,因此凍干藍(lán)莓有著廣闊的市場(chǎng)前景。