基于變異系數(shù)法對不同干燥方式白蘿卜品質(zhì)及風(fēng)味的評價

劉盼盼，任廣躍,2*，段續(xù),2，李琳琳，趙路潔，任星，苗峻偉

1(河南科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽，471023)2(糧食儲藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州，450001)

白蘿卜(RaphanussativusL.)屬十字花科，是根菜類的主要蔬菜，富含膳食纖維、維生素C、多酚、胡蘿卜素、多糖、氨基酸等多種營養(yǎng)成分，具有顯著的食用價值和藥用價值[1]。牡丹燕菜作為洛陽水席中的首菜，是一道極具風(fēng)格的傳統(tǒng)名菜，最為獨特之處在于將普通的主料白蘿卜經(jīng)過九蒸九曬制作而成[2]，然而其制作工序復(fù)雜，不利于儲存，且自然晾曬時間長，導(dǎo)致白蘿卜營養(yǎng)成分大量散失，因此，選擇合適的干燥方法代替自然晾曬，提高品質(zhì)，可解決牡丹燕菜制作工序復(fù)雜、成本高、品質(zhì)低等問題。

目前，食品中常用的干燥方式主要有熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、紅外干燥等。熱風(fēng)干燥因其設(shè)備操作簡單、成本低等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于果蔬加工中[3]；熱泵干燥是一種利用除濕原理對物料進(jìn)行干燥的技術(shù)，具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點[4]；紅外干燥直接對物料進(jìn)行輻射加熱，具有干燥均勻、能耗低、效率高等優(yōu)勢[5]。蒸汽蒸制是中國特色的烹飪方式，與煎、炸、烤、熏等方法相比，更綠色、健康，不僅可以很好地保留食品中維生素C、總酚、總糖、總黃酮等生物活性成分，還可以改善食品中特殊的風(fēng)味[6]。MEHMOOD等[7]研究發(fā)現(xiàn)與油炸、微波相比，蒸制能更好地保留蔬菜中酚類化合物、類胡蘿卜素和抗壞血酸的含量。徐永霞等[8]研究發(fā)現(xiàn)隨著蒸制時間的延長，鱸魚肉中產(chǎn)生令人愉快氣味的醛類物質(zhì)，如庚醛、辛醛、壬醛等，含量逐漸升高。牡丹燕菜將蒸、曬結(jié)合，改善白蘿卜原有的辛辣味，使其有類似燕窩的口感。近年來，白蘿卜干燥研究集中在單一干燥方式對其品質(zhì)的影響，鮮少有關(guān)于不同干燥方式對白蘿卜品質(zhì)、風(fēng)味的研究，飽和蒸汽蒸制處理與干燥相結(jié)合的研究更為少見。

變異系數(shù)權(quán)重法是利用各項指標(biāo)所包含的信息，通過計算得到各指標(biāo)的權(quán)重，然后進(jìn)行統(tǒng)計的評價方法，可以有效避免人為賦權(quán)的主觀性，更客觀，更能體現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[9]。周禹含等[10]采用變異系數(shù)權(quán)重法對比了不同干燥方式對棗粉品質(zhì)的影響，得出真空冷凍干燥棗粉品質(zhì)最佳；李寶玉[11]采用變異系數(shù)綜合評分得出變溫壓差膨化干燥最適合用于香蕉干制品的加工。

本試驗以牡丹燕菜加工工序為背景，選擇熱風(fēng)干燥(hot-air drying，HAD)、熱泵干燥(heat pump drying，HPD)、紅外干燥(infrared drying，IRD)并將飽和蒸汽分別與其組合干燥進(jìn)行處理，對色澤、復(fù)水比、營養(yǎng)成分、游離氨基酸、揮發(fā)性成分等進(jìn)行測定，利用變異系數(shù)權(quán)重法進(jìn)行綜合評分，獲得最佳的干燥方法，旨在為牡丹燕菜乃至其他食品加工方式的選擇和應(yīng)用提供理論參考和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白蘿卜購于河南洛陽當(dāng)?shù)爻?；D-抗壞血酸鈉，江西省德興市百勤異VC鈉有限公司；乙醇、Na2CO3、NaHCO3，天津德恩化學(xué)試劑有限公司；蒽酮、碘酸鉀，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；濃硫酸，洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司；葡萄糖、抗壞血酸，江蘇強盛功能化學(xué)股份有限公司；福林酚、2,6-二氯酚靛酚，上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司；沒食子酸，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；草酸，上海潤捷化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

101型電熱鼓風(fēng)干燥箱、HH-S4電熱恒溫水浴鍋，北京科偉永興儀器有限公司；GHRH-20型熱泵干燥機，廣東省農(nóng)業(yè)機械研究所；紅外輻射干燥器，河南科技大學(xué)自制[12]；A300氨基酸全自動分析儀，德國曼默博爾公司；Instron Universal 5544型食品質(zhì)構(gòu)儀，美國Instron公司；X-rite Color I5型色差計，美國愛色麗公司；TSQ9000氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀，美國Thermo Fisher Scientific儀器公司；固相微萃取(solid phase microextraction，SPME)裝置、萃取頭為2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex、色譜柱DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱，美國Supelco公司；UV2600A型紫外可見分光光度計，上海佑科儀器儀表有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 干燥實驗

挑選大小一致、無破損、無腐敗、無褐變的白蘿卜，洗凈切條(5 mm×5 mm×50 mm)后在0.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))D-抗壞血酸溶液中護(hù)色15 min，將護(hù)色后白蘿卜置于濾紙中瀝干表面水分，分別進(jìn)行HAD、HPD、IRD、飽和蒸汽-熱風(fēng)組合干燥(ST-HAD)、飽和蒸汽-熱泵組合干燥(ST-HPD)、飽和蒸汽-紅外組合干燥(ST-IRD)。每組干燥處理重復(fù)3次，具體過程如下：

(1)HAD：設(shè)置熱風(fēng)溫度60 ℃，風(fēng)速1.5 m/s，干燥至濕基含水率9%以下停止干燥。

(2)HPD：設(shè)置熱泵溫度50 ℃，風(fēng)速1.5 m/s，干燥至濕基含水率9%以下停止干燥。

(3)IRD：設(shè)置紅外輻射溫度60 ℃，輻射距離10 cm，干燥至濕基含水率9%以下停止干燥。

(4)ST-HAD：在溫度60 ℃、風(fēng)速1.5 m/s的熱風(fēng)干燥箱中干燥至濕基含水率為(92±0.02)%、(89±0.02)%時在蒸鍋中進(jìn)行2次飽和蒸汽處理，每次處理6 min，之后轉(zhuǎn)入熱風(fēng)干燥箱中干燥至濕基含水率9%以下。

(5)ST-HPD：在溫度50 ℃、風(fēng)速1.5 m/s的熱泵干燥箱中干燥至濕基含水率為(92±0.02)%、(89±0.02)%時在蒸鍋中進(jìn)行2次飽和蒸汽處理，每次處理6 min，之后轉(zhuǎn)入熱泵干燥箱中干燥至濕基含水率9%以下。

(6)ST-IRD：在溫度60 ℃、輻射距離10 cm的紅外干燥箱中干燥至濕基含水率為(92±0.02)%、(89±0.02)%時在蒸鍋中進(jìn)行2次飽和蒸汽處理，每次處理6 min，之后轉(zhuǎn)入紅外干燥箱中干燥至濕基含水率9%以下。

1.3.2 含水率的測定

濕基含水率的測定及計算如公式 (1)所示：

(1)

式中：Xt,t時刻物料的濕基含水率，%；mt,t時刻試樣的質(zhì)量，g；m, 試樣絕干后的質(zhì)量，g；

1.3.3 色澤測定

將干燥后的白蘿卜制成粉，用保鮮膜包好待用。使用色差儀測定不同干燥方式下白蘿卜的L*、a*、b*值。色差(ΔE)計算如公式(2)所示，白度(whiteness index,WI)值計算如公式(3)所示：

(2)

(3)

式中：L0、a0、b0分別表示新鮮白蘿卜的黑白度、紅綠度、黃藍(lán)度；L*、a*、b*分別表示干燥后白蘿卜的黑白度、紅綠度、黃藍(lán)度。

1.3.4 復(fù)水性能的測定

稱取1.0 g白蘿卜干樣，放在25 ℃的蒸餾水中進(jìn)行階段復(fù)水比測重，每5 min測1次復(fù)水后的樣品質(zhì)量。測量之前用濾紙吸干樣品表面的多余水分，測3次取平均值。復(fù)水比計算如公式(4)所示：

(4)

式中：mr、md分別表示復(fù)水前后白蘿卜的質(zhì)量，g。

1.3.5 營養(yǎng)成分的測定

維生素C的測定參照GB 5009.86—2016；總酚的測定采用Folin-Ciocalteu法[13]；總糖的測定采用蒽酮-硫酸法[14]；游離氨基酸采用A300型全自動氨基酸分析儀測定，稱取樣品0.500 g(以干重計)，加入2 mL 10 g/L磺基水楊酸和1 mL 10 g/L的EDTANa2，混合均勻后超聲處理1 h，靜置4 h，10 000 r/min離心20 min取上清液，用0.02 mol/L鹽酸復(fù)溶并定容至25 mL，溶解液經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后上機檢測。

1.3.6 揮發(fā)性成分分析

樣品處理：將樣品切碎后，稱取 3 g放入20 mL頂空萃取瓶內(nèi)加蓋密封，將頂空瓶置于恒溫水浴鍋中60 ℃平衡40 min后，然后將老化完全的2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭插入頂空萃取瓶內(nèi)，伸出纖維于上空氣中，60 ℃萃取40 min，最后拔出萃取頭立即插入GC-MS進(jìn)樣口(溫度250 ℃)中解析5 min進(jìn)樣分析，每個樣品獨立測定3次。

色譜條件：色譜柱DB-5MS彈性石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；采用程序升溫，柱溫初始溫度35 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升至45 ℃，再以6 ℃/min升至100 ℃，之后以4 ℃/min升至190 ℃，最后以8 ℃/min升至230 ℃，保持2 min；載氣(He)流速1 mL/min；溶劑延遲時間1 min；進(jìn)樣口采用不分流模式。

質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源(EI)；電子能量70 eV；離子源溫度200 ℃；接口溫度250 ℃；全掃描模式，掃描范圍m/z45～450。

數(shù)據(jù)分析：通過GC-MS得到的揮發(fā)性成分總離子流圖經(jīng)計算機把各個峰與標(biāo)準(zhǔn)譜庫中對比檢索，選取匹配度>80(最大值為100)的物質(zhì)進(jìn)行定性分析。

1.3.7 綜合評分

首先采用變異系數(shù)法確定白蘿卜各項指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，最后采用加權(quán)平均法確定不同干燥方式制得白蘿卜的綜合評分。各指標(biāo)的變異系數(shù)計算如公式(6)所示：

(6)

各指標(biāo)的權(quán)重計算如公式(7)所示：

(7)

式中：Wi,第i項指標(biāo)的權(quán)重。

采用Z-score標(biāo)準(zhǔn)化法將各項指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計算如公式(8)所示：

(8)

干燥時間、ΔE值、苦味氨基酸總量、異硫氰酸酯總量等值越小越好，所以，標(biāo)準(zhǔn)化之后需在前面添加負(fù)號。將各項指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后分別與權(quán)重相乘，計算總和得到不同干燥方式白蘿卜的綜合評分。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，采用Origin 2018進(jìn)行繪圖，采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性分析和標(biāo)準(zhǔn)差的計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對白蘿卜含水率的影響

由圖1可知，HAD、ST-HAD、HPD、ST-HPD、IRD和 ST-IRD干燥至終點的時間分別是450、330、300、210、600、480 min，干燥時間：t(IRD)>t(ST-IRD)>t(HAD)>t(ST-HAD)>t(HPD)>t(ST-HPD)。

ST-HPD時間比IRD時間縮短了65%，IRD和ST-IRD的干燥時間較其他干燥方式時間長，這主要與IRD原理有關(guān)，IRD是通過紅外輻射板放射紅外線對物料進(jìn)行輻射加熱，沒有風(fēng)速，空氣對流較HPD和HAD差，且物料與紅外輻射板的距離使得物料實際溫度較設(shè)定溫度低，從而導(dǎo)致IRD、ST-IRD的干燥速率低、干燥時間長[15]。干燥初期，HPD和ST-HPD干燥速率最大，HAD和ST-HAD次之，隨著干燥的進(jìn)行，在干燥中期6種干燥方式的干燥速率均達(dá)到最大值，整個干燥過程有明顯的升速階段，干燥至含水率20%以下，干燥速率都出現(xiàn)降低，這是因為后期物料中主要含有結(jié)合水，與大分子物質(zhì)結(jié)合緊密較難去除。ST-HAD、ST-HPD、ST-IRD較HAD、HPD、IRD的干燥時間分別縮短了26.67%、30%、20%，說明飽和蒸汽濕熱處理可以縮短干燥時間，原因可能是飽和蒸汽濕熱處理使白蘿卜內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)被打開，同時改變了白蘿卜表面致密層細(xì)胞的通透性，有利于內(nèi)部水分向外遷移，很大程度加快了干燥進(jìn)行，這與金雪凍等[16]研究汽蒸對馬鈴薯干燥特性的影響結(jié)果類似。

2.2 不同干燥方式對白蘿卜色澤的影響

色澤是評價干制品的重要指標(biāo)之一，與消費者的視覺接受程度直接相關(guān)，干燥方式的不同會影響白蘿卜的色澤。由表1可知，與新鮮白蘿卜相比，除ST-HPD的L*值外，其余干燥方式的L*均低于新鮮白蘿卜，且存在顯著差異(P<0.05)，說明干燥后樣品的白亮度有所下降，這與干燥時間長、干燥過程中發(fā)生的褐變反應(yīng)有關(guān)。ST-HPD的L*值最高、a*值最低、b*值最低，表明該樣品偏白、偏綠、偏藍(lán)，但是其ΔE值卻高于ST-HAD、HPD、IRD、ST-IRD組的ΔE值，原因可能是新鮮白蘿卜為透明亮白的，隨著干燥的進(jìn)行，變成白色，導(dǎo)致ΔE值增大[17]。HPD組的ΔE值最小(2.83±0.32)，說明該干燥方式下白蘿卜的色澤最接近鮮樣。從WI值來看，與HAD、HPD、IRD的WI值相比，ST-HAD、ST-HPD、ST-IRD的WI值分別增加了4.78%、11.17%、1.80%，說明飽和蒸汽處理組合干燥較單一干燥制得白蘿卜的白度更大，色澤更好，這可能是由于飽和蒸汽濕熱處理導(dǎo)致一些酶鈍化、失活，降低了酶促褐變反應(yīng)的進(jìn)行。綜合評價，飽和蒸汽-熱泵組合干燥更有利于白蘿卜干燥過程中色澤的保留。

表1 不同干燥方式對白蘿卜色澤的影響Table 1 Effects of different drying methods on the color of white radish

2.3 不同干燥方式對白蘿卜復(fù)水性能的影響

復(fù)水比是衡量干制品復(fù)水性能最常用的參數(shù)，反映干制品重新吸收水分恢復(fù)到新鮮狀態(tài)的程度。由圖2可知，在復(fù)水前期，各組復(fù)水速率較快，隨著復(fù)水時間的延長，樣品很快達(dá)到最大復(fù)水比，隨后保持穩(wěn)定的復(fù)水比，這是因為復(fù)水開始時水分快速進(jìn)入樣品與內(nèi)部組織緊密結(jié)合，以不易流動水的狀態(tài)存在，隨著時間的延長，樣品內(nèi)部達(dá)到飽和吸水的狀態(tài)，后期保持穩(wěn)定的復(fù)水比，這與XUE等[18]研究不同干燥方式對蘿卜片復(fù)水性能的變化結(jié)果一致。不同干燥方式對白蘿卜復(fù)水性能的影響不同，復(fù)水比的大小順序為：ST-HPD>HPD>ST-IRD>IRD>ST-HAD>HAD。HAD和ST-HAD的復(fù)水能力稍差，約在30 min時達(dá)到穩(wěn)定復(fù)水比(3.81、3.96)，與其他組相比，復(fù)水時間稍長、穩(wěn)定復(fù)水比偏低，這可能是因為HAD時間長，白蘿卜收縮變形嚴(yán)重，導(dǎo)致其復(fù)水比較低。IRD和ST-IRD較HAD復(fù)水性能高，在20 min達(dá)到最大復(fù)水比(4.12、4.22)，并保持穩(wěn)定的復(fù)水性能，而HPD和ST-HPD復(fù)水比均高于其他4組樣品，且ST-HPD在15 min內(nèi)快速吸水達(dá)到穩(wěn)定復(fù)水比(4.65)。此外，飽和蒸汽組合干燥較單一干燥的樣品復(fù)水性能均有所提高，說明飽和蒸汽處理能夠提高白蘿卜干制品的復(fù)水性能，這與飽和蒸汽濕熱處理導(dǎo)致物料內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)被打開，水分進(jìn)出細(xì)胞阻力變小有關(guān)，金聽祥等[19]研究得出汽蒸處理胡蘿卜干制品的復(fù)水比高出未處理樣品組18.82%。

圖2 不同干燥方式對白蘿卜復(fù)水比的影響Fig.2 Effects of different drying methods on the rehydration ratio of white radish

2.4 不同干燥方式對白蘿卜基本營養(yǎng)成分的影響

白蘿卜中含有的維生素C、總酚、總糖等營養(yǎng)成分具有抗氧化、提高免疫力、降血糖等功能，但其穩(wěn)定性較差，在加工過程中容易發(fā)生損失。由表2可知，6種干燥方式制得的白蘿卜中ST-HPD含有維生素C、總酚和總糖含量最高。

表2 不同干燥方式對白蘿卜基本營養(yǎng)成分的影響Table 2 Effects of different drying methods on the nutritive compositions of white radish

在干燥過程中，長時間的高溫處理容易導(dǎo)致維生素C損失。ST-HAD和ST-HPD較HAD、HPD中維生素C含量分別增加了8.84%、26.76%，說明飽和蒸汽處理有利于維生素C的保留，這與干燥時間縮短有關(guān)，同時蒸汽處理避免了樣品與水直接接觸造成的維生素C流失。但ST-IRD較IRD中維生素C含量卻降低了10.57%，原因可能是飽和蒸汽處理過后物料組織結(jié)構(gòu)變得疏松，吸收大量輻射能后溫度升高，維生素C受熱發(fā)生氧化分解，導(dǎo)致含量降低。

6種干燥方式制得的樣品中總酚含量的大小順序為ST-HPD>HPD>ST-IRD>ST-HAD>IRD>HAD。ST-HPD總酚含量最高，為3.42 mg/g，是HAD總酚含量的1.39倍，是IRD總酚含量的1.32倍，HAD、IRD時間長且處于有氧條件下，總酚容易發(fā)生酶促反應(yīng)導(dǎo)致含量降低。另外，ST-HAD、ST-HPD、ST-IRD較HAD、HPD、IRD中總酚含量分別增加16.67%、4.59%、11.53%，原因可能是飽和蒸汽濕熱處理鈍化了多酚氧化酶和過氧化酶的活性，抑制了酶促褐變反應(yīng)的進(jìn)行，減少了酚類物質(zhì)的氧化分解，金永學(xué)等[20]研究發(fā)現(xiàn)蒸汽燙漂與微波干燥組合可以有效保護(hù)百合中多酚類物質(zhì)，與本研究結(jié)果一致。

總糖含量由高到低依次為ST-HPD>ST-IRD>IRD>HPD>ST-HAD>HAD。HAD由于干燥時間長溫度高，使得美拉德反應(yīng)和焦糖化嚴(yán)重，導(dǎo)致總糖損失較大，IRD雖然干燥時間長，但是由于輻射板與物料間的距離導(dǎo)致物料內(nèi)部溫度小于設(shè)定溫度，降低了美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，IRD中總糖含量為4.13 mg/g，是HAD的1.05倍。ST-HPD總糖含量最高，一方面是因為HPD原理為除濕原理，不會對物料進(jìn)行加熱促進(jìn)糖分的分解，另一方面飽和蒸汽處理縮短了干燥時間，有利于白蘿卜中總糖的保留，SALDIVAR等[21]發(fā)現(xiàn)飽和蒸汽處理大豆可以有效保留可溶性糖。ST-HPD中總糖含量是HAD的1.18倍，HPD和IRD中總糖含量差異并不顯著(P>0.05)。

2.5 不同干燥方式對白蘿卜游離氨基酸的影響

由表3可知，不同干燥方式白蘿卜樣品中共檢測出16種游離氨基酸，其中含有7種人體必需氨基酸。經(jīng)干燥后白蘿卜游離氨基酸總量為62.12～99.75 mg/100 g，HPD和ST-HPD總氨基酸含量較高，HAD和ST-HAD含量較低，7種必需氨基酸含量為23.59～30.86 mg/100 g，HPD必需氨基酸含量最高，ST-HAD含量最低，這是因為HAD較HPD時間長，會導(dǎo)致白蘿卜內(nèi)部美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，造成游離氨基酸的損失。此外，研究還發(fā)現(xiàn)ST-HAD、ST-HPD、ST-IRD的氨基酸總量和必需氨基酸總量分別較HAD、HPD、IRD都有不同程度的下降，但是差異并不顯著(P>0.05)，說明飽和蒸汽濕熱處理會導(dǎo)致一些氨基酸的損失，不利于氨基酸的保留。

表3 不同干燥方式對白蘿卜游離氨基酸含量的影響Table 3 Effects of different drying methods in content of free amino acid of white radish

根據(jù)游離氨基酸的呈味規(guī)律，將其分為甜味氨基酸(甘氨酸Gly、絲氨酸Ser)、鮮味氨基酸(天冬氨酸Asp、谷氨酸Glu)和苦味氨基酸(纈氨酸Val、蛋氨酸Met、精氨酸Arg)[22]。由表3可知，干燥后鮮味氨基酸為白蘿卜的主要呈味氨基酸，從鮮味氨基酸總量來看，HPD>ST-HPD>ST-HAD>ST-IRD>IRD>HAD，從甜味氨基酸總量來看，HPD>ST-HPD>IRD>ST-IRD>HAD>ST-HAD，其中HPD和ST-HPD鮮味、甜味氨基酸含量顯著高于其余4組(P<0.05)，ST-HPD含量雖低于HPD，但差異并不顯著(P>0.05)。從苦味氨基酸來看，除了ST-HAD苦味氨基酸總量顯著低于其余各組外，各組苦味氨基酸總量間并沒有表現(xiàn)出顯著性差異(P>0.05)，此外，研究還發(fā)現(xiàn)飽和蒸汽組合干燥較單一干燥苦味氨基酸總量均有所下降，說明飽和蒸汽處理有利于改善白蘿卜的苦澀味。

2.6 不同干燥方式對白蘿卜揮發(fā)性成分的影響

圖3分別是不同干燥方式處理后白蘿卜各類揮發(fā)性成分的相對含量和種類，主要有醇類、醛類、烴類、酯類、硫醚類、異硫氰酸酯類、酮類、吡嗪類以及其他含量相對較少的物質(zhì)，如有機酸、腈類和胺類物質(zhì)等。新鮮白蘿卜中檢測到揮發(fā)性成分醇類3種、醛類2類、烴類4種、酯類3種、硫醚類2種、異硫氰酸酯類12種。其中，種類較多的是異硫氰酸酯類物質(zhì)，該類物質(zhì)是十字花科類蔬菜特有的風(fēng)味物質(zhì)，也是白蘿卜辛辣味和苦澀味的主要來源，占總揮發(fā)性成分的71.98%。白蘿卜經(jīng)6種不同干燥方式干燥處理后醇類、硫醚類和異硫氰酸酯類物質(zhì)均出現(xiàn)了不同程度的降低。ST-HPD處理后醇類物質(zhì)含量最高，是ST-IRD的5.22倍，在ST-HAD中沒有檢測到醇類物質(zhì)，原因可能是醇類物質(zhì)大多數(shù)是熱敏性物質(zhì)，在干燥過程中，一些低沸點醇類物質(zhì)易揮發(fā)氧化生成醛酮類物質(zhì)導(dǎo)致其含量下降。硫醚類物質(zhì)是白蘿卜中芥子苷在芥子苷酶的作用下分解成的硫化物，是白蘿卜辣味的來源之一。與新鮮白蘿卜相比，6種干燥方式處理后，硫醚類物質(zhì)相對含量降低了18.81%～64.84%，其中，HAD含量最低，IRD含量最高，原因一方面是干燥和飽和蒸汽處理會導(dǎo)致部分芥子苷酶失活，使得硫醚類物質(zhì)無法生成，另一方面硫醚類物質(zhì)在干燥過程中會發(fā)生分解，這與唐小閑等[23]發(fā)現(xiàn)汽蒸后蓮藕中的醚類物質(zhì)種類和含量下降的研究結(jié)果一致。異硫氰酸酯類物質(zhì)含量的大小順序為：HAD>ST-HAD>IRD>HPD>ST-IRD>ST-HPD，與新鮮白蘿卜中異硫氰酸酯類物質(zhì)含量相比，降低了42.23%～73.31%，說明干燥會改善白蘿卜中的辛辣味，劉大群等[24]研究也表明了脫水處理會造成蘿卜中一些異硫氰酸酯類物質(zhì)被降解。此外，飽和蒸汽組合干燥白蘿卜中異硫氰酸酯類物質(zhì)含量較單一干燥少，說明飽和蒸汽處理有利于降低白蘿卜中的辛辣味，原因可能是新產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)將原有的辛辣味掩蓋，同時飽和蒸汽濕熱處理也會導(dǎo)致異硫氰酸酯物質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞、降解。醛酮類物質(zhì)是由不飽和脂肪酸氧化和氨基酸降解生成，大多數(shù)具有果香、花香，常被用于調(diào)香，產(chǎn)生令人愉快的氣味。由圖3可知，干燥后醛酮類物質(zhì)種類和含量都有所提升，其中，HPD和ST-HPD含量較高，說明HPD更有利于白蘿卜中風(fēng)味物質(zhì)的生成。大多數(shù)烴類物質(zhì)氣味較弱，對白蘿卜風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。ST-IRD中酯類物質(zhì)含量最高，吡嗪類物質(zhì)只在HAD和ST-HAD中檢測到，吡嗪類物質(zhì)大多數(shù)具有烤香味，這與HAD時間長、溫度高，發(fā)生美拉德反應(yīng)有關(guān)[25]。綜合分析，HPD和ST-HPD中白蘿卜的揮發(fā)性成分更豐富，辛辣味物質(zhì)較少，香氣更加濃郁。

a-揮發(fā)性成分相對含量；b-揮發(fā)性成分種類圖3 不同干燥方式處理后白蘿卜揮發(fā)性成分的相對含量和種類Fig.3 Relative contents and types of volatile components in white radish products subjected to different drying methods

2.7 不同干燥方式制得白蘿卜的綜合評分

由上述分析可知，不同的干燥方式對白蘿卜不同品質(zhì)的影響不同，很難判斷出每種干燥方式的優(yōu)劣，因此應(yīng)用變異系數(shù)法進(jìn)行綜合評分。選擇干燥時間、ΔE、WI、復(fù)水比、維生素C、總酚、總糖、必需氨基酸、醛類、異硫氰酸酯類為評價指標(biāo)，應(yīng)用變異系數(shù)法計算出上述指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和權(quán)重，結(jié)果見表4。干燥時間、ΔE、異硫氰酸酯類物質(zhì)、醛類物質(zhì)這4個指標(biāo)的權(quán)重較大，說明這4個指標(biāo)受干燥方式的不同影響較大，同時也表明這4個指標(biāo)因干燥方式的不同有較大差異。

表4 不同干燥方式下白蘿卜各指標(biāo)的權(quán)重Table 4 Weights of various indicators dehydrated white radish under different drying methods

根據(jù)6種不同干燥方式制得白蘿卜的各項指標(biāo)值及其權(quán)重，計算出不同干燥方式白蘿卜的綜合評分，各項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值和不同干燥方式的綜合評分見表5。綜合評分由高到低依次是：ST-HPD>HPD>ST-IRD>ST-HAD>IRD>HAD。飽和蒸汽-熱泵組合干燥白蘿卜的品質(zhì)最優(yōu)(綜合評分：1.060)，熱風(fēng)干燥白蘿卜的品質(zhì)最差(綜合評分：-0.963)。此外，飽和蒸汽組合干燥組的綜合評分均高于單一干燥。說明飽和蒸汽處理應(yīng)用于干燥中有利于白蘿卜品質(zhì)的提高，對改善白蘿卜的風(fēng)味有重要意義。

表5 不同干燥方式下白蘿卜品質(zhì)評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)Table 5 Standardized values of quality evaluation indicators of dehydrated white radish under different drying methods

3 結(jié)論

本文通過對白蘿卜的干燥時間、色澤、復(fù)水比、基本營養(yǎng)成分、游離氨基酸及揮發(fā)性成分等指標(biāo)進(jìn)行全面的分析、比較，探究了熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、紅外干燥以及飽和蒸汽-組合干燥等6種干燥方式對白蘿卜品質(zhì)及風(fēng)味的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干燥方式的不同對白蘿卜品質(zhì)有顯著性的差異(P<0.05)。ST-HPD干燥時間最短，IRD干燥時間最長，ST-HPD較IRD時間縮短了65%。從色澤來看，ST-HPD的WI最高(57.62±0.46)，ST-IRD與新鮮白蘿卜白度最為接近；HPD的ΔE值最小(2.83±0.32)，其次是IRD(2.88±0.63)，HAD的ΔE值最大(6.40±0.60)。復(fù)水比的大小順序為：ST-HPD>HPD>ST-IRD>IRD>ST-HAD>HAD。ST-HPD和HPD到達(dá)最大穩(wěn)定復(fù)水比的時間最短。從基本營養(yǎng)成分來看，6種干燥方式制得的白蘿卜中ST-HPD的維生素C、總酚和總糖含量最高，分別為46.38 mg/100 g、3.42 mg/g和4.65 mg/g。從氨基酸含量來看，HPD的氨基酸總量、必需氨基酸總量和鮮甜氨基酸總量最高，ST-HAD的苦味氨基酸總量最少，且飽和蒸汽組合干燥的苦味氨基酸總量均低于單一干燥。從揮發(fā)性成分來看，白蘿卜經(jīng)6種干燥方式干燥處理后醇類、硫醚類和異硫氰酸酯類物質(zhì)均出現(xiàn)了不同程度的降低，ST-HAD中沒有檢測到醇類物質(zhì)，HAD硫醚類物質(zhì)含量最低，ST-HPD異硫氰酸酯類物質(zhì)含量最低，醛酮類物質(zhì)在干燥后種類和含量均有所增加，ST-HPD醛酮類物質(zhì)含量最高，吡嗪類物質(zhì)只在HAD和ST-HAD中檢測到?；谧儺愊禂?shù)法得出，干燥時間、ΔE、異硫氰酸酯類物質(zhì)、醛類物質(zhì)4項指標(biāo)所占權(quán)重最大，綜合評分結(jié)果得出，ST-HPD的白蘿卜品質(zhì)最優(yōu)，最適合用于白蘿卜的干燥。