不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干品質(zhì)的影響

林 羨，鄧彩玲，徐玉娟，唐道邦，吳繼軍，陳于隴，張 巖

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工公共實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 5106 10）

不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干品質(zhì)的影響

林 羨，鄧彩玲，徐玉娟，唐道邦，吳繼軍，陳于隴，張 巖

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工公共實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 5106 10）

以龍眼為研究對(duì)象，考察了不同熱泵干燥溫度和干燥風(fēng)速對(duì)龍眼干一般理化特性、色澤、質(zhì)構(gòu)和活性成分等品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：采用高溫?zé)岜酶稍飼r(shí)，干燥溫度越高，龍眼干的總酸含量越高，復(fù)水率越低；干燥風(fēng)速相同時(shí)，龍眼干的pH值隨著溫度的升高而降低；龍眼干燥后總體色澤的變化主要在色澤的變暗及變黃，干燥溫度的升高和干燥風(fēng)速的增加都會(huì)導(dǎo)致龍眼色澤變化的增加；總體來說，不同高溫?zé)岜酶稍飾l件下，龍眼干的彈性、回復(fù)性、硬度以及耐咀性的變化均不顯著，干燥風(fēng)速較低，龍眼干的黏性較大；當(dāng)干燥溫度為60℃時(shí)，龍眼干中保留的游離酚含量最高，不同干燥條件下，結(jié)合酚含量、多糖含量的差異不顯著。

龍眼干；高溫?zé)岜酶稍?；干燥條件；品質(zhì)

龍眼（Dimocarpus longan Lour.）俗名桂 圓，是典型的亞熱帶水果，風(fēng)味獨(dú)特，龍眼營養(yǎng)豐富，保健功效顯著，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然而其極不耐貯藏，生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)存在諸多問題，因此常將其加工成龍眼干、糖水罐頭、龍眼膏、龍眼粉和龍眼酒等傳統(tǒng)產(chǎn)品。龍眼干作為主要的加工產(chǎn)品，其干制主要有日曬法、火焙法和熱風(fēng)干燥法。然而這些方法往往存在干燥溫度高、能耗高、品質(zhì)不穩(wěn)定或營養(yǎng)成分破壞大等問題[1-2]。

熱泵干燥是通過特制干燥系統(tǒng)從低溫?zé)嵩次崃?，在較高溫度條件下作為有用熱能進(jìn)行干燥的一種干燥方法，具有“高效節(jié)能、環(huán)境友好、安全穩(wěn)定”等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還適合于熱敏性物料的干燥。熱泵干燥根據(jù)干燥溫度的高低可分為低溫?zé)岜酶稍铮?8～35 ℃）、中溫?zé)岜酶稍铮?5～50 ℃）和高溫?zé)岜酶稍铮?0～70 ℃）。其中，高溫?zé)岜酶稍铮╤igh temperature heat pump drying，HTHPD）適合需較高溫度干燥的農(nóng)產(chǎn)品的加工處理[3-4]。該研究針對(duì)龍眼干制存在的問題，研究高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干品質(zhì)的影響，從而為高溫?zé)岜酶稍锛夹g(shù)在龍眼干制中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

龍眼：品種儲(chǔ)良，購于廣州市水果市場。采摘后冷藏于泡沫箱快速運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。挑選直徑為（2.4±0.2）cm、顏色均一的果實(shí)用于熱泵干燥實(shí)驗(yàn)。

福林酚試劑（1×10-3mol/L） 上?？笊锛夹g(shù)有限公司；1,1-二苯基-2-苦基肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH） 美國Sigma公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

GHRH-20型高溫?zé)岜酶稍锵到y(tǒng)由廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所制造。干燥系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器組成，溫度可調(diào)節(jié)范圍為50～70 ℃，可調(diào)節(jié)風(fēng)速為0、0.4、1.0 m/s。

TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司；UltraScan VIS CIE標(biāo)準(zhǔn)可見光范圍色差儀 美國Hunter Lab公司；UV-1800紫外-可見分光光度計(jì) 日本島津公司；PB-10 pH計(jì) 德國賽多利斯公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

鮮果→剪枝→挑選→清洗→干燥→冷卻（置于干燥器）→品質(zhì)指標(biāo)的測定

1.3.2 熱泵干燥

根據(jù)熱泵設(shè)備性能及原料特性，設(shè)計(jì)2個(gè)風(fēng)速（0.4、1.0 m/s），分別在50、55、60、65 ℃條件下進(jìn)行熱泵干燥，共8個(gè)干燥條件。干燥前，機(jī)器預(yù)熱30 min，達(dá)到穩(wěn)定溫度后，將果實(shí)平鋪于篩網(wǎng)上。干燥過程中，每干燥12 h，停止加熱，讓果品回軟3 h，然后重復(fù)加熱與回軟，直至原料干至含水率為（27±1）%。回軟時(shí)間不計(jì)整體干燥時(shí)間內(nèi)。實(shí)驗(yàn)以熱風(fēng)干燥（風(fēng)速1.0 m/s，60 ℃）的樣品作為對(duì)照。

1.3.3 理化指標(biāo)的測定

總酸含量：參照 GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》測定，結(jié)果以干基含量表示；總糖含量：采用菲林試劑法，結(jié)果以干基含量表示；pH值：采用pH計(jì)直接測定；色度：在分光光度計(jì)中采用色度軟件進(jìn)行掃描，獲得CIE L*、a*、b*指標(biāo)。并基于CIE L*、a*、b*，計(jì)算出△L*、△a*、△b*及總色差△E，每項(xiàng)測試重復(fù)6次?！鱈*＝L*－L*0；△a*＝a*－a*0；△b*＝b*－b*0。

式中：L*0、a*0、b*0為鮮樣的L*、a*、b*值。

1.3.4 質(zhì)構(gòu)特性的測定

用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)龍眼干的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測定，采用直徑50 mm的平底柱形探頭P/50。測定條件為：測前速率1 mm/s；測試速率5 mm/s；測后速率5 mm/s；壓縮距離為10 mm；兩次壓縮之間停留時(shí)間5 s；壓縮力度5 g，每項(xiàng)測試重復(fù)6次。根據(jù)質(zhì)構(gòu)分析圖（圖1），由下式計(jì)算得到表征龍眼干質(zhì)構(gòu)狀況的評(píng)價(jià)參數(shù)：硬度、黏性、彈性、內(nèi)聚性、回復(fù)性和咀嚼性。硬度為F1/g；黏性為A5/（g·s）；彈性＝ΔT2/ΔT1；內(nèi)聚性＝（A3＋A4）/（A1＋A2）；回復(fù)性＝A2/A1；咀嚼性＝硬度×內(nèi)聚性×彈性。

圖1 龍眼干的質(zhì)構(gòu)分析圖Fig.1 Illustration of a texture profile analysis of dried longan

1.3.5 游離酚的提取

參考石駿等[5]的方法稱取干質(zhì)量為20 g的龍眼樣品，加入100 mL已預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)80%丙酮，用打漿機(jī)打漿3 min冰浴條件下勻漿5 min，5 000 r/min離心10 min。保留上清液，沉淀物再次加入100 mL體積分?jǐn)?shù)80%丙酮重復(fù)上述步驟提取1次。合并2次離心得到的上清液，45 ℃條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至15 mL，重復(fù)3次作為平行。

1.3.6 結(jié)合酚的提取

參照Wolfe等[6]的方法，于固體殘余物加入25 mL 4 mol/L的NaOH溶液，充入氮?dú)饷芊夂笤诔貤l件下振蕩1 h。所得的水解液用4 mol/L HCl調(diào)pH值至中性，用100 mL乙酸乙酯萃取6次。合并有機(jī)相萃取液，在45 ℃水浴中蒸發(fā)至有機(jī)相無殘留，殘余物用蒸餾水定容至10 mL。分裝后凍存于－20 ℃冰箱。重復(fù)3次作為平行。

1.3.7 總酚含量的測定

采用福林-酚法測定，將制備的多酚提取液用蒸餾水稀釋至合適的濃度，取0.5 mL稀釋液和0.5 mL福林-酚試劑，混勻。6 min后加入2 mL 75 g/L Na2CO3溶液，混勻。25 ℃暗室靜置2 h后，用紫外分光光度計(jì)測定其在760 nm波長處吸光度?？偡雍恳愿少|(zhì)量樣品的沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)計(jì)，單位為mg GAE/g。

1.3.8 復(fù)水率的測定

隨機(jī)取5顆干果果肉（m1）放入蒸餾水中充分吸水30 min，復(fù)水后用濾紙反復(fù)吸附表面和四周水分，然后進(jìn)行準(zhǔn)確稱質(zhì)量（m2），復(fù)水率＝m2/m1。

1.3.9 多糖的提取及含量的測定

參考Zhong Kui等[7]的方法，取龍眼干果肉，以料液比1∶25加水浸泡；調(diào)節(jié)pH值為5.0，于600 W超聲場中作用60 min；60 ℃水浴中繼續(xù)浸提60 min；抽濾，經(jīng)真空濃縮后用體積分?jǐn)?shù)75%乙醇沉淀；用蒸餾水復(fù)溶沉淀并定容。多糖含量測定采用苯酚-硫酸法，結(jié)果以干基含量表示。

1.3.10 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式給出。所有數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 17.0進(jìn)行多重比較分析，置信水平為95%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干一般理化特性的影響

表1 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干一般理化特性的影響Table 1 Effects of different drying conditions of HTHPD on general physicochemical properties of dried longan

表1表明，當(dāng)風(fēng)速相同時(shí)，干燥溫度越高，則龍眼干的總酸含量越高。該結(jié)果與不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)荔枝干的影響一致[8]?？偺呛侩S著高溫?zé)岜酶稍飾l件的變化規(guī)律不明顯，然而均高于熱風(fēng)干燥處理組的。這是因?yàn)?，干燥過程中伴隨著美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，而糖類是該反應(yīng)的主要成分。美拉德的機(jī)制十分復(fù)雜，不僅與參與的糖類等羰基化合物及氨基酸等氨基化合物的種類有關(guān)，同時(shí)還受到溫度、氧氣、水分及金屬離子等環(huán)境因素的影響[8]。與熱風(fēng)干燥相比，熱泵干燥的干燥環(huán)境密閉可控，因此減少了干燥過程中龍眼與空氣中的氧氣接觸的機(jī)會(huì)，從而可能一定程度上抑制了美拉德反應(yīng)，減少了糖類物質(zhì)的損失。

表1還表明，當(dāng)干燥風(fēng)速相同時(shí)，龍眼干的pH值隨著溫度的升高而降低。當(dāng)干燥溫度相同時(shí)，風(fēng)速為0.4 m/s時(shí)，龍眼干的pH值較高。復(fù)水率是表征干制食品品質(zhì)的重要指標(biāo)。結(jié)果表明，熱風(fēng)干燥所得龍眼果肉其復(fù)水率顯著低于各高溫?zé)岜酶稍飾l件所得的龍眼果肉，這與楊韋杰[9]和張緒坤[10]的結(jié)果一致。而比較不同高溫?zé)岜酶稍飾l件所得的龍眼果肉復(fù)水率發(fā)現(xiàn)，干燥溫度越高，復(fù)水率越低，該結(jié)果與荔枝高溫?zé)岜酶稍锏慕Y(jié)果一致[9]。其原因可能是，干燥溫度較高，造成龍眼細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞越嚴(yán)重[11]。

2.2 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干色澤的影響

表2 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干色澤的影響Table 2 Effects of different drying conditions of HTHPD on color parameters of dried longan

食品在干燥過程中常常伴隨著褐變反應(yīng)，從而造成產(chǎn)品色澤的顯著變化，龍眼的干燥的也不例外。如表2所示，實(shí)驗(yàn)采用L*值、a*值和b*值來表征龍眼干的色澤。其中L*值表示樣品的亮度；a*值，正值表示偏紅，負(fù)值表示偏綠；b*值，正值表示偏黃，負(fù)值表示偏藍(lán)?！鱁是樣品L*值、a*值和b*值3者綜合變化情況的指標(biāo)，通?？捎脕肀碚骷庸み^程中樣品色澤變化的總體情況[12]。

表2表明，龍眼色澤在不同高溫?zé)岜酶稍飾l件下，其變化趨勢為：當(dāng)風(fēng)速相同時(shí)，干燥溫度升高，△E值逐漸增大，△L*值為負(fù)值、其絕對(duì)值逐漸增加，△b*值為負(fù)值、其絕對(duì)值也呈現(xiàn)上升趨勢，表明龍眼的色澤隨著干燥溫度的升高，其色澤逐漸變暗、變黃。而龍眼的△a*值為正值、其隨著溫度的升高呈現(xiàn)下降趨勢，與△E值、△L*值和△b*的變化趨勢相反。當(dāng)干燥溫度相同時(shí)，干燥風(fēng)速較大，同樣地△E值較大，△L*值為負(fù)值、其絕對(duì)值較大，△b*值為負(fù)值、其絕對(duì)值也呈現(xiàn)上升趨勢，△a*值為正值、該值逐漸下降。說明干燥過程中，龍眼總體色澤變化度隨著干燥溫度和風(fēng)速的增加逐漸增加，且該變化主要來源于L*值和b*值的變化。這與Soponronnarit[13]、Artnaseaw[14]和Guiné[15]等的結(jié)果一致。原因一方面可能是因?yàn)辇堁鄹珊幸欢康倪^氧化物酶[16]，當(dāng)環(huán)境溫度為70 ℃以內(nèi)時(shí)，有該酶所引起的酶促褐變的反應(yīng)速率隨著溫度的升高而增加，所以干燥溫度越高，酶促褐變?cè)絿?yán)重。另一方面，干燥風(fēng)速的增加，可促進(jìn)干燥環(huán)境內(nèi)氧氣的循環(huán)，增加氧氣與酶及底物接觸的機(jī)會(huì)，從而也促進(jìn)了酶促褐變。同時(shí)，干燥溫度及干燥風(fēng)速的增加，也促進(jìn)非酶褐變，加劇龍眼的褐變。

2.3 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干質(zhì)構(gòu)特性的影響

在龍眼干的質(zhì)構(gòu)分析圖（圖1）中，硬度是第1次壓縮時(shí)的最大峰值；黏性是第1次壓縮缺陷達(dá)到力量零點(diǎn)時(shí)，到第2次壓縮曲線開始之間的負(fù)面積；彈性是經(jīng)過壓縮以后的變形樣品去除變形力后，恢復(fù)到變形前的條件下的高度比率；內(nèi)聚性是測試樣品經(jīng)過第1次壓縮變形后所表現(xiàn)出來的第2次壓縮的相對(duì)抵抗能力，在圖中表現(xiàn)為2次壓縮所作正功之比；回復(fù)性表示樣品在第1次壓縮過程中回彈的能力；耐咀性表示固體樣品咀嚼或吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能力[17]。表3表明，不同高溫?zé)岜酶稍飾l件下，龍眼干的彈性和回復(fù)性的變化均不顯著。除了50 ℃、0.4 m/s的干燥條件外，龍眼干的硬度和耐咀性隨干燥條件的變化差異亦不顯著。干燥溫度為65 ℃時(shí)，龍眼干的內(nèi)聚性顯著高于其他處理組。當(dāng)干燥風(fēng)速相同時(shí)，不同干燥溫度下龍眼干的黏性差異不顯著，且干燥風(fēng)速較低，龍眼干的黏性較大。這可能是因?yàn)?，干燥過程中，風(fēng)速較小，則龍眼干燥速率較低，其內(nèi)部水分?jǐn)U散率較小，從而促進(jìn)了內(nèi)部可溶性固形物的向外遷移，導(dǎo)致龍眼干黏性的增加[18]。表3還表明，與熱風(fēng)干燥相比，高溫?zé)岜酶稍锾幚硭玫凝堁劬哂谢貜?fù)性較低的特點(diǎn)。

表3 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3 Effects of different drying conditions of HTHPD on texture characteristics of dried longan

2.4 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干活性成分的影響

多酚和多糖是龍眼干中的主要活性成分，對(duì)其含量進(jìn)行測定結(jié)果如圖2～4所示。圖2表明，不同高溫?zé)岜酶稍餃囟葪l件下，龍眼干中游離酚的含量差異顯著，當(dāng)干燥溫度為60 ℃時(shí)，果肉中保留的游離酚含量最高，當(dāng)干燥溫度為50 ℃時(shí)，游離酚含量最少。這可能是因?yàn)?，干燥過程中，干燥溫度和干燥時(shí)間共同影響龍眼干中游離酚的含量。干燥溫度的升高或干燥時(shí)間的延長會(huì)加劇龍眼干游離酚含量的減少。而實(shí)際上，干燥溫度升高的同時(shí)，干燥時(shí)間則會(huì)縮短，因此在干燥溫度的選擇中會(huì)出現(xiàn)最值，如結(jié)果所示，該干燥溫度為60 ℃，干燥溫度和干燥時(shí)間最適宜，最能保持龍眼干游離酚的含量[19]。

圖2 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干游離酚含量的影響Fig.2 Effects of different drying conditions of HTHPD on the content of free phenolic compounds in dried longan

圖3 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼果肉結(jié)合酚含量的影響Fig.3 Effects of different drying conditions of HTHPD on the content of bound phenolic compounds in dried longan

圖4 不同高溫?zé)岜酶稍飾l件對(duì)龍眼干多糖含量的影響Fig.4 Effects of different drying conditions of HTHPD on polysaccharide contents of dried longan

相同干燥溫度（60 ℃）條件下，熱風(fēng)干燥處理所得龍眼干其所含游離酚總量顯著低于高溫?zé)岜酶稍锾幚斫M，與Yousif等[20]的研究結(jié)果一致。這是因?yàn)榭偡雍康臏p少量與干燥環(huán)境的開放與否具有密切關(guān)系。熱泵干燥在密閉的干燥環(huán)境中進(jìn)行，而熱風(fēng)干燥的干燥環(huán)境則是開放的，因而，干燥室內(nèi)不斷有氧氣補(bǔ)充，使熱處理與充足的氧氣的同時(shí)作用，從而促進(jìn)多酚氧化酶的酶促褐變作用[19,21]。

圖3表明，不同高溫?zé)岜酶稍飾l件下，龍眼果肉的結(jié)合酚含量差異不顯著。與熱風(fēng)干燥相比，采用高溫?zé)岜酶稍飾l件所得的龍眼果肉其結(jié)合酚含量顯著較高，說明密閉的熱泵干燥環(huán)境也有助于龍眼中結(jié)合酚的保護(hù)。圖4表明，龍眼干多糖含量隨高溫?zé)岜酶稍飾l件的變化差異不顯著，這與李忠虎等[22]的結(jié)果一致，說明龍眼多糖在中低溫干燥條件下具有一定的穩(wěn)定性。

3 結(jié) 論

3.1 干燥 溫度越高，則龍眼干的總酸含量越高，復(fù)水率越低；干燥風(fēng)速相同時(shí)，龍眼干的pH值隨著溫度的升高而降低；與熱風(fēng)干燥相比，通過高溫?zé)岜酶稍锼@得的龍眼干具有總糖含量較高、復(fù)水率較高等特點(diǎn)。

3.2 熱泵干燥過程中，干燥溫度的升高和干燥風(fēng)速的增加均會(huì)導(dǎo)致龍眼干色澤變暗、變黃的加劇，且總體色澤變化度Δ E的增加主要來源于L*值和b*值變化度的增加。

3.3 總體來說，不同高溫?zé)岜酶稍飾l件下，龍眼干的彈性、回復(fù)性、硬度以及耐咀性的變化均不顯著；黏性則在干燥風(fēng)速較低時(shí)較大。

3.4 龍眼干中游離酚的含量隨著熱泵干燥溫度的升高先增加后減少，當(dāng)干燥溫度為60 ℃時(shí)，果肉中保留的游離酚含量最高；結(jié)合酚含量及多糖含量隨著熱泵干燥條件的變化差異不顯著；與熱風(fēng)干燥相比，相同干燥溫度條件下采用高溫?zé)岜酶稍飾l件所得的龍眼果肉的游離酚含量及結(jié)合酚含量顯著較高。

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Effects of Different High Temperature Heat Pump Drying Conditions on the Quality of Dried Longan

LIN Xian, DENG Cai-ling, XU Yu-juan, TANG Dao-bang, WU Ji-jun, CHEN Yu-long, ZHANG Yan
(Guangdong Open Access Laboratory of Agricultural Produce Processing, Sericulture and Agri-Food Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510610, China)

The effects of different drying temperatures and different air velocities of high temperature heat pump drying (HTHPD) on general physicochemical properties, color, texture and active components of dried longan were investigated. Results showed that dried longan exhibited increased total acid content and decreased rehydration rate as the drying temperature increased. The pH value of dried longan decreased as the drying temperature increased at the same air velocity. Generally, the color of dried longan became darker (yellow) depending on both drying temperature and air velocity. The overall changes in springiness, resilience hardness, chewiness and cohesiveness of dried longan were not significant under different drying conditions. Adhesiveness value became higher when the air velocity was lower. The content of free phenolic compounds reached the highest level when the dyring temperature was 60 ℃, while the contents of bound phenolic compounds and polysaccharides were independent of the drying conditions.

dried longan; high temperature heat pump drying; drying conditions; quality

TS255.42

A

1002-6630（2014）04-0030-05

10.7506/spkx1002-6630-201404007

2013-05-24

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011B080202002；2011A08080311；2012B091000157；2012B040500058）；廣東省農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目（LNSG2012-14）

林羨（1984—），女，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。E-mail：sannylam@126.com