不同干燥方式对降糖山楂条干燥特性及品质影响研究

栗丽1,王博2,王玉川1*,刘继光3

1(江南大学 食品学院,江苏 无锡,214122)2(江苏大学 食品与生物工程学院,江苏 镇江,212013) 3(山东公社联盟食品有限公司,山东 临沂,276034)

摘 要 该研究针对传统山楂条产品加工存在糖含量高、干燥周期长及品质低等问题,采用脱水促凝的方法进行了降糖山楂条工艺研究,分析了热风干燥、中短波红外干燥、射频干燥和真空干燥4种干燥方式对降糖山楂条干燥特性及品质属性的影响,并与传统山楂条(无降糖)进行对比。结果表明,与传统山楂条干燥时间相比(72 h),4种干燥方式降糖山楂条干燥时间明显缩短,射频干燥时间最短(32 h),其次是红外干燥(40 h)、真空干燥(52 h),热风干燥时间最长(64 h);降糖后山楂条总糖含量减少了4.51%,黄酮含量由16.76 mg/g提高到21.55 mg/g,多酚含量由19.48 mg/g提高到25.58 mg/g,抗氧化能力与风味增强;在硬度、弹性、咀嚼性方面,真空干燥山楂条最低,射频干燥山楂条最高;在抗氧化能力方面,真空干燥山楂条最高,热风干燥山楂条最低;在干燥均匀性及感官评价方面,红外干燥山楂条表现最优。综合对比品质与干燥时间,中短波红外干燥技术比较适合用于山楂条降糖与品质提升高效干燥加工。

关键词 山楂条;蔗糖;干燥;抗氧化;品质

山楂属于蔷薇科、山楂属植物,山楂果营养丰富,具有较强的药理作用[1]。山楂果除鲜食外,可制成各种山楂制品,如山楂条、山楂片、果丹皮、山楂糕等,其中山楂条作为中国传统零食,不仅适口性强,酸甜可口,还具有开胃健脾,治疗消化不良等功效[2]。传统山楂条制作主要依赖于山楂果中存在的高甲氧基果胶[3],但需要在高可溶性固形物含量和酸性环境条件下形成凝胶[4],因此山楂条制作过程中需要添加大量的蔗糖促使形成凝胶,此外凝胶高糖体系与水分结合力强,干燥时不易去除,使山楂条的干燥时间长。本文对传统山楂条糖添加量高、干燥时间长等问题进行了研究。

随着消费者营养健康安全意识的提高,高含糖量山楂条与现代人追求的健康低糖生活理念相违背。针对这个问题,有些商家开发了代糖山楂条,但其口感改变较大、生产成本高,消费者很难接受这种代糖山楂条。而关于直接降低山楂条中糖添加量的研究较少。此外,目前山楂条干燥加工仍以烘房工艺为主,存在干燥速度慢,脱水周期长、效率低、营养损失高及厂房占地面大等问题[5]。现代高效优质干燥技术,如中短波红外干燥、射频干燥等,已广泛应用于农产品与食品的干燥。红外干燥技术是利用红外辐射元件发出的红外线被物料吸收后将光能直接转变为热能而达到高效干燥。射频干燥又称为介电干燥,是通过交变电磁场与物料中极性分子和离子耦合提供物料干燥需要的热量,具有穿透能力强及高效干燥等优点。真空干燥由于干燥压力低,物料干燥温度低,同时干燥过程低氧可能防止物料氧化,从而提高产品质量。但是,关于山楂条高效干燥加工方面的研究较少。

针对山楂条加工存在的糖添加量高、干燥时间长及品质低等问题,本文采用干燥预脱水形成凝胶方式开展降糖山楂条工艺研究,分析了降糖山楂条总糖含量、营养成分及风味变化;研究了中短波红外干燥、射频干燥、真空干燥和热风干燥4种干燥方式对降糖山楂条干燥特性及品质的影响,包括产品质构、抗氧化能力、感官等指标,以期达到降低山楂条产品含糖量、提高品质及缩短干燥加工周期的目的。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜山楂:购于山东省潍坊市,品种为大金星,放入4 ℃冰箱中待用;蔗糖,太古糖精制有限公司。

主要实验试剂:DPPH、ABTS、芸香叶苷、没食子酸、甲醇、三氯乙酸、磷酸氢二钠、铁氰化钾、氯化铁、磷酸二氢钠、福林酚试剂、碳酸钠、亚硝酸钠、硫酸亚铁、水杨酸、硝酸铝、无水乙醇、30%过氧化氢、氢氧化钠、超纯水。除特别说明外,其余的化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

中短波红外干燥箱,圣泰科红外科技有限公司;101-1-BS电热恒温鼓风干燥箱,上海跃进医疗器械厂;SO6B射频(27.12 MHz)干燥机,英国Monga Strayfield公司;真空干燥箱,上海商仪自动化控制设备有限公司;CR-400色差计,日本柯尼卡美能达公司;UV-2600紫外可见分光光度计,日本京都岛津有限公司;TA.XTC-18质构仪,上海保圣实业发展有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品制备

1.3.1.1 传统山楂条(对照样)制备

从冰箱中取出山楂果,清洗、去核、蒸煮10 min、加水打浆,与蔗糖混合制成山楂酱,根据工厂生产工艺山楂果、水、蔗糖质量比为1∶0.3∶1.1(蔗糖45.8%)。将山楂酱倒入塑料模具中刮平,山楂酱厚度1.3 cm,每个模具装山楂酱370 g,室温静置1 h(凝胶),脱模,放入烘箱,干燥24 h后取出切条,继续干燥3 h后取出揉条,再干燥至水分含量降低至18%以下;干燥参数设定:烘箱温度50 ℃,风速1.0 m/s。

1.3.1.2 降糖山楂酱制备

从冰箱中取出山楂果,清洗、去核、蒸煮10 min、加水打浆,与蔗糖混合制成山楂酱,根据预实验山楂果、水、蔗糖质量比为1∶0.3∶0.78(蔗糖37.5%)。将山楂酱倒入塑料模具中刮平,山楂酱厚度1.3 cm,每个模具装山楂酱370 g,准备好山楂酱放在室温下待用。

1.3.1.3 热风干燥山楂条制备

将准备好的山楂酱(含模具)放入烘箱,干燥3 h(凝胶)取出脱模,继续干燥16 h时切条,再干燥至含水率18%以下;干燥参数设定:产品温度50 ℃,风速1.0 m/s。

1.3.1.4 中短波红外干燥山楂条制备

将准备好的山楂酱(含模具)放入红外干燥箱内,干燥3 h(凝胶)取出脱模,继续干燥8 h切条,再干燥至含水率18%以下;干燥参数设定:产品温度50 ℃,风速1.0 m/s,红外管波长2.4~3 μm。

1.3.1.5 射频干燥山楂条制备

将准备好的山楂酱(含模具)放入射频干燥机,干燥3 h(凝胶)取出脱模,干燥8 h时切条,再干燥至含水率18%以下;干燥参数设定:产品温度50 ℃,极板间距14 cm,风速1.0 m/s。

1.3.1.6 真空干燥山楂条制备

将准备好的山楂酱(含模具)放入真空干燥箱,干燥4 h(凝胶)取出脱模,干燥24 h时切条,再干燥至含水率18%以下;干燥参数设定:产品温度50 ℃,真空度10 kPa。

山楂条干燥后用铝箔袋封装,放入干燥器保存,待品质指标测定,其中以传统山楂条与热风干燥的降糖山楂条作为降糖前后营养成分及风味对比的样品。

1.3.2 水分含量

采用国标GB 5009.3—2016 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》测定山楂条干燥前初始含水量,干燥过程中山楂条的水分含量采用重量法,即每隔4 h取出样品,称重后放回干燥箱中继续干燥,称重时间不超过1 min,不同干燥时间山楂条的含水量按照公式(1)计算:

(1)

式中:Wt,t时刻样品含水量,%;W0,样品初始含水量,%;mt,t时刻样品质量,g;m0,初始样品质量,g。

1.3.3 质构

山楂条的质构采用TA.XTC-18质地仪进行测定,使用圆柱形探头(TA 20)进行质地多面分析(texture profile analysis,TPA)测试,测试参数设置如下:测前、测试、测后速度1 mm/s、触发力5 N,形变为40%,2次压缩之间的时间固定为5 s。

1.3.4 营养成分测定

抗坏血酸测定参考GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》中2, 6-二氯靛酚滴定法。

还原糖、总糖测定参考GB 5009.7—2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》、GB/T 10782—2021《蜜饯质量通则》中直接滴定法。

总酚测定参考Folin-Ciocalteau的方法进行测定[6-7]

黄酮测定参照PAZ等[8]提出的方法进行测定。

总花色苷含量的测定用pH示差分光光度法[9]

1.3.5 感官评价

由10名24~28岁青年组成感官评价小组进行山楂条感观指标评价,男女人数各半。按照表1对山楂条的色泽,香气,口感,外观状态进行打分评价。

1.3.6 抗氧化能力测定

山楂条打碎后,取(15.0±0.1) g,分别加入10倍体积的60%(体积分数)乙醇溶液,避光提取2 h后,过滤得到样品液,用于抗氧化能力的测定。DPPH自由基清除率参考AMAMI等[10]的方法,还原力测定参照KOOLEN等[11]方法,ABTS阳离子自由基清除能力参照LAO等[12]方法。

表1 山楂条感官评分表
Table 1 Sensory evaluation table of hawthorn stick

项目标准分数/分有山楂气味,无异味15~20气味(20)稍有气味,无异味8~15严重不良风味0~8 颜色为亮红色,均匀15~20色泽(20)颜色为深红色,较均匀8~15颜色为褐色或暗红色,不均匀0~8 表面无杂质,外形完整,无皱缩21~30外观形态(30)表面无明显杂质,外形较完整,轻微皱缩12~21表面杂质较多,皱缩严重 3~12易于咀嚼,不黏牙,软硬适中21~30口感(30)咀嚼性较好,较黏牙,过软或过硬12~21咀嚼性粗糙,较黏牙,过软或过硬3~12

1.3.7 温度均匀性

在干燥过程中,定时取出试验样品,放于红外热像仪下进行图像采集,应用该系统的IRISYS 4000 Series Report Writer图像分析软件,得出样品表面温度分布状况。

1.4 数据分析

采用SPSS Statistics 25.0、Origin 2017对数据分析作图。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式对降糖山楂条干燥特性的影响

不同干燥方式降糖山楂条水分含量随干燥时间变化的趋势见图1。由图1可知,热风干燥降糖山楂条干燥时间为64 h,传统山楂条干燥时间为72 h,这种结果证明降低糖添加量可以缩短干燥时间,这是因为蔗糖对水分有较强的吸附力,含糖量越高,水分受到越大束缚力,干燥时间越长。

由图1还可知,红外干燥、射频干燥、真空干燥降糖山楂条干燥时间分别为32、40、52 h,相比热风干燥降糖山楂条干燥时间也显著缩短,这是因为热风干燥在产品表面施加外部热量,热量由物料表面逐渐传导至内部,水分由内部扩散到表面,干燥速率较慢;真空干燥前期的干燥速率较低,升温速度慢,这主要是因为热量以辐射方式提供给山楂条,热效率较低(热能利用率低于40%)有关[13],而在干燥过程中施加真空会导致食品内部的空气和蒸汽膨胀,从而形成蓬松的结构[14],使水分更容易逸出,这可能是其后期干燥加快的原因;红外干燥通过辐射加热,红外辐射能具有一定的穿透性并可对物料进行直接加热,强制对流使水分扩散的速率相应变大,使加热时间变短;射频干燥为介电加热,射频穿透深度较深,使物料内部温度迅速升高,热量传递和水分扩散的方向一致[15],热效率高于红外干燥、真空干燥和热风干燥。

图1 不同干燥方式对降糖山楂条干燥特性的影响
Fig.1 Effects of different drying methods on drying characteristics of hawthorn stick

2.2 不同干燥方式山楂条温度均匀性分析

图2显示了红外干燥、射频干燥、真空干燥和热风干燥在不同干燥时间的山楂条表面温度分布。热风干燥初期由于传热效率低使得中心温度低于边缘温度,但干燥中后期热风干燥样品整体受热均匀,不存在干燥冷点和热点。

a-热风干燥4 h;b-热风干燥切条后4 h;c-热风干燥结束时; d-红外干燥4 h;e-红外干燥切条后4 h;f-红外干燥结束时; g-射频干燥4 h;h-射频干燥切条后4 h;i-射频干燥结束时; j-真空干燥4 h;k-真空干燥切条后4 h;l-真空干燥结束时
图2 不同干燥方式和时间的山楂条红外热像图
Fig.2 Thermal images of hawthorn stick during different drying methods and time

真空干燥由于缺少传热媒介,干燥均匀性一般。射频干燥技术优势在于对物料的迅速加热作用,但由于与射频加热速率正相关的介电损耗因子随温度的升高而增大,射频能量往往集中于局部温度较高的部位,导致该部位过热,出现热偏移现象[16]。而红外干燥干燥过程中表面未出现局部过热现象,总体物料受热还是很均匀,红外干燥表现出最好的干燥均匀性。XU等[17]对海带的红外对流干燥研究也发现中短波红外干燥物料表面温度均匀性好。而干燥温度的均匀性与产品品质有关。

2.3 降糖山楂条营养成分分析

传统工艺加工山楂条与降糖工艺加工山楂条的总糖含量及营养成分见表2。由表2可知,传统山楂条制品的总糖含量为73.32%,降糖山楂条制品的总糖含量为68.85%,降糖工艺与传统工艺相比总糖减少了4.51%,总糖含量并没有大幅度的下降,这是因为山楂条的生产中干燥失去的水分由山楂果提供,蔗糖基本没有重量的损失。由表2亦可知,降糖山楂条总酚、黄酮、抗坏血酸、花色苷含量分别为25.58、21.55、51.55 mg/100 g、11.97 μg/g,相比传统山楂条的总酚、黄酮、抗坏血酸、花色苷分别提高6.1、4.79、13.44 mg/100 g、2.84 μg/g,这种结果说明降低糖添加显著性地提升山楂条的营养成分含量,这与配方中山楂果含量占比相关。

表2 不同配方山楂条营养成分含量
Table 2 Nutritional composition content of hawthorn sticks with different prescriptions

营养成分传统山楂条降糖山楂条总糖/%73.32±1.50a68.81±1.79b还原糖/%19.63±0.61b 24.7±0.39a黄酮/(mg·g-1)16.76±0.31b21.55±0.29a总酚/(mg·g-1)19.48±0.17b25.58±0.15a花色苷/(μg·g-1)9.13±0.86b11.97±0.93a抗坏血酸/[mg·(100 mg)-1]38.11±0.58b51.55±0.79a

注:表中同一行中不同字母表示差异性显著(P<0.05)(下同)

2.4 降糖山楂条风味分析

电子鼻可以用来分析不同加工方式产品的风味变化,主成分分析(principal component analysis,PCA)是将电子鼻数据进行降维处理,提取主要特征进行线性分析,将主要信息保留在几个不相关的主成分中,PCA中累计贡献率越大,则主成分可以更好地反映各个指标的信息[18]。传统工艺加工的山楂条与降糖工艺加工的山楂条的风味区别见图3。

由图3-a可知,山楂条样品的PC 1和PC 2的贡献率分别为52.1%和44.7%,累计贡献率为96.8%,表明2个主成分能够反映原始数据的信息。传统工艺加工的山楂条与降糖工艺加工的山楂条距离较远,在PC 2上能完全分开,说明挥发性成分有一定差异,PCA能对其进行良好区分。图3-b显示了代表18个传感器产生的传感器响应的雷达图,S9表现出比电子鼻的其余传感器更高的值。降糖山楂条各传感器响应值基本均强于原始山楂条,说明降糖山楂条具有较强的风味。

a-不同配方山楂条的电子鼻数据分析的PCA图; b-不同配方山楂条的特征值
图3 不同配方山楂条电子鼻数据
Fig.3 Electronic nose data of hawthorn sticks with different sugar contents

2.5 不同干燥方式对降糖山楂条结晶特性的影响

山楂条需具有返砂的口感(指成品表面或内部产生蔗糖结晶),X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)是研究晶体结构的重要方法,每种晶体都有其各自的特征衍射峰。不同样品的XRD图谱如图4所示。蔗糖的主要的XRD特征衍射峰为:18.85°、19.62°、24.79°[19],这3个主要衍射峰在蔗糖的衍射图谱中都可以找到。山楂粉在20°附近显示非晶态的弥散峰,没有晶体衍射峰的存在,表明山楂粉全部由非晶态的有机成分组成。生产过程中掺入的蔗糖能够在山楂条中结晶,形成能被XRD技术探测的系列衍射峰。由图4-c可知,干燥的温度影响蔗糖的结晶程度,40、50 ℃干燥的山楂条在蔗糖的衍射位置出峰明显,而60 ℃无出峰,可能为烘烤温度高,部分蔗糖发生还原反应而生成还原糖,组织变得柔软,在产品中不能重新结晶返砂[20]

4种干燥方式中,真空干燥山楂条在蔗糖3个衍射位置出峰最明显,结晶特性明显,热风干燥与红外干燥相似,而射频干燥出峰弱,说明干燥方式影响了蔗糖的结晶,由图4-c可知,温度会影响山楂条的结晶情况,射频加热不均匀易出现过热点可能是射频干燥山楂条蔗糖结晶弱的原因,真空干燥过程中相对较低的温度可能是真空干燥山楂条结晶强的原因,这使得山楂条感官评价有较大的差异。

a-干山楂粉的XRD图谱;b-蔗糖的XRD图谱;c-不同干燥温度山楂条的XRD图谱;d-不同干燥方式山楂条的XRD图谱
图4 不同样品的XRD图谱
Fig.4 XRD patterns of different samples

2.6 不同干燥方式对降糖山楂条质构的影响

质构是评价产品品质的重要指标,它可以很好地表征物料受力后的形变大小,从而间接地体现其结构。表3显示了不同干燥方式山楂条的TPA值。由表3可知,传统山楂条的硬度小于降糖山楂条的硬度,这与它初始山楂酱中可溶性固形物含量高,体积保留率大有关。样品硬度值大小还取决于干燥方式对其组织结构的影响,体现在样品的多孔性,收缩性和体积密度等方面[21]。真空干燥因具有疏松多空的结构、较低的密度和较高的结晶程度而具有最低的硬度。射频干燥硬度最高,这可能与其收缩率较大与结晶程度最低有关。在红外干燥中,结晶情况适中同时红外穿透能力弱,红外辐射只能从表面渗透到样品内部有限的深度,因此,表面水分蒸发得更快,样品内部保持多孔蜂窝结构,导致红外干燥质地较射频干燥软[22]

表3 不同干燥方式对降糖山楂条质构的影响
Table 3 Effects of different drying methods on texture of hawthorn stick

干燥方式硬度脆度弹性咀嚼性胶着性内聚性回复性热风干燥6 285±279c2 691±60ab0.75±0.03b3 129±268b4 161±247b0.67±0.03ab0.43±0.03ab红外干燥6 910±440b2 805±59a0.74±0.03b3 315±262b4 451±229b0.65±0.02b0.40±0.01b射频干燥7 358±353a2 645±32b0.82±0.02a4 367±231a5 326±171a0.72±0.02a0.48±0.01a真空干燥5 262±427d2 719±126ab0.62±0.05d 1 561±421c2 520±583c0.48±0.11c0.26±0.07c对照 3 620±417e1 332±135c0.66±0.05c1 457±273c2 196±302c0.48±0.05c0.26±0.03c

2.7 不同干燥方式对降糖山楂条营养成分的影响

山楂条是一种营养丰富休闲食品,具有很强的抗氧化功效,山楂条中的黄酮多酚具有较强的生理功能。表4显示了几种不同干燥方式山楂条中黄酮多酚含量变化。由表4可知,真空干燥干燥的山楂条的黄酮与多酚含量最多,分别为24.12、29.40 mg/g,这是因为真空干燥环境氧气含量少,会抑制物质氧化[23]。而热风干燥黄酮与多酚含量最少,这与其加热时间长有关。红外干燥及射频干燥处于两者之间,因较短的干燥时间也可以防止酚类物质的氧化降解[24],而射频干燥稍弱于红外干燥可能与其加热的均匀性有关,局部温度高不利于抗氧化物质保留。

表4 不同干燥方式对降糖山楂条营养成分的影响
Table 4 Effects of different drying methods on nutritional composition content of hawthorn stick

干燥方式黄酮/(mg·g-1)多酚/(mg·g-1)热风干燥21.55±0.13c25.58±0.08d红外干燥23.19±0.34b27.05±0.13b射频干燥22.47±0.43b26.66±0.13c真空干燥24.12±0.50a29.40±0.19a

2.8 不同干燥方式对降糖山楂条抗氧化能力影响

干燥过程中,由于加热温度及其他一些因素的影响会导致山楂抗氧化能力的下降。表5显示了几种不同干燥方式山楂条抗氧化能力的变化。由表5可知,传统山楂条的抗氧化能力最小,这与其抗氧化成分的含量低有关,与不同配方山楂条营养成分变化具有一致性。真空干燥干燥的山楂条的DPPH自由基清除率、ABTS阳离子自由基清除率及还原力均最强,可归因于黄酮多酚等抗氧化成分的较高保留,这可以有效清除自由基。总体来说,红外干燥和真空干燥2种干燥方式的山楂抗氧化效果较好。

表5不同干燥方式对降糖山楂条抗氧化能力的影响
Table 5 Effects of different drying methods on antioxidant capacity of hawthorn stick

干燥方式DPPH自由基清除率/%ABTS阳离子自由基清除率/%还原力/Abs热风干燥50.99±0.60c84.05±1.98b0.48±0.01b红外干燥52.72±0.53b87.69±1.78ab0.51±0.02a射频干燥52.06±0.47b86.88±1.66ab0.50±0.01ab真空干燥55.56±0.48a89.12±1.55a0.52±0.02a对照 39.80±0.18d66.61±1.5c0.41±0.01c

2.9 不同干燥方式降糖山楂条感官评价

表6显示不同干燥方式山楂条的感官评分。由表6可知,红外干燥山楂条的感官总分最高,真空干燥山楂条样品得分最低,可接受性较差。传统山楂条由于配方差异,导致山楂条风味弱,颜色浅,感官评价总分弱于红外干燥、射频干燥、热风干燥。口感方面,红外干燥和热风干燥山楂条较为接近,山楂条表面有蔗糖返砂的口感同时内部松软,而射频干燥则缺少返砂的口感,韧性较强,这可能与其干燥方式的能量传递方式及干燥均匀性有关。气味方面,红外干燥、射频干燥、热风干燥较为相似,而真空干燥负压条件下,挥发性风味物质损失也较多。真空干燥样品表面皱缩最严重,可能是由于真空环境使样品形成一定的内外压差,使样品变形[25],同时在口感方面,真空干燥干燥的山楂条糖结晶颗粒感过于明显,口感粗糙。不同干燥方式山楂条返砂的口感与XRD图谱检测结果具有一致性。

表6 不同干燥方式对山楂条感官品质的影响
Table 6 Effects of different drying methods on sensory quality of hawthorn stick

干燥方式气味色泽外观口感总分热风干燥1517272685红外干燥1617272787射频干燥1616252481真空干燥1517181565对照 1415252478

3 结论与讨论

本文采用干燥预脱水形成凝胶的方式研究了降糖山楂条工艺,并探究了降低糖添加量对山楂条的营养成分及风味影响,结果表明糖添加量的减少可以缩短干燥时间,同时使产品黄酮、多酚、维生素C、花色苷等营养成分提高,抗氧化能力增强,使山楂条总糖含量降低,风味增强,质地变硬。此外,为缩短干燥时间,对比了山楂条红外干燥,射频干燥,真空干燥和热风干燥4种干燥方式的干燥时间,并对山楂条的各种质量属性进行了比较。干燥方式的差异导致干燥时间不同,其中射频干燥时间最短,但射频干燥过程中存在干燥温度不均匀及局部温度高的现象,这导致山楂条的结晶性能下降,进而对质构及感官评价产生影响;真空干燥山楂条的营养保留率最高、抗氧化能力最强,但真空干燥时间缩短幅度较小,同时又存在山楂条结晶过度的现象,使得感官评价得分最低;热风干燥虽然在干燥后期有较好的温度均匀性,但所需时间最长,同时营养成分保留率及抗氧化能力最弱;而红外干燥时间仅次于射频干燥,营养成分保留率及抗氧化能力仅次于真空干燥,同时山楂条的干燥均匀性最好,山楂条结晶情况适中,在感官评价中表现最优。综合评价干燥特性与品质状况,4种干燥方式中,中短波红外干燥技术比较适合用于山楂条降糖与品质提升高效干燥加工。

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Effects of different drying methods on drying characteristics and quality of sugar-reduced hawthorn stick

LI Li1,WANG Bo2,WANG Yuchuan1*,LIU Jiguang3

1(School of Food Science and Technology, Jiangnan university, Wuxi 214122, China) 2(School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China) 3(Shandong Commune Union Food Co.Ltd., Linyi 276034, China)

ABSTRACT Conventional hawthorn stick processing technologies have disadvantages such as a long drying cycle, high sugar content, and low quality.This study used the dehydration and coagulation-promoting method to produce sugar-reduced hawthorn sticks.The drying characteristics and quality attributes of the sugar-reduced hawthorn stick dried by hot-air drying (AD), mid-infrared drying (MIRD), radio frequency drying (RFD), and vacuum drying (VD) were measured, and compared with the conventional hawthorn stick (without sugar-reduction).Results showed that compared with conventional hawthorn stick drying technology (drying time was 72 h), the drying time of sugar-reduced hawthorn stick dried by four drying methods was significantly shortened.Among the four drying methods, the drying time of RFD was the shortest (32 h), followed by MIRD (40 h), VD (52 h), and AD (64 h).After sugar reduction, the total sugar content of hawthorn sticks was reduced by 4.51%.Flavonoid content increased from 16.76 mg/g to 21.55 mg/g.Polyphenols content increased from 19.48 mg/g to 25.58 mg/g.Antioxidant capacity and flavor enhanced.In terms of hardness, resilience, and chewiness, the VD hawthorn stick was the lowest and RFD hawthorn stick was the highest.In terms of antioxidant capacity, the VD hawthorn stick was the highest and the AD hawthorn stick was the lowest.In terms of temperature uniformity and sensory evaluation, the MIRD hawthorn stick was the best.By comprehensively comparing the quality and drying time, MIRD was suitable for the high-efficiency drying of hawthorn sticks, which reduced sugar and improved quality.

Key words hawthorn stick; sugar; dry methods; antioxidant; quality

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031703

引用格式:栗丽,王博,王玉川,等.不同干燥方式对降糖山楂条干燥特性及品质影响研究[J].食品与发酵工业,2023,49(12):10-16.LI Li,WANG Bo,WANG Yuchuan, et al.Effects of different drying methods on drying characteristics and quality of sugar-reduced hawthorn stick[J].Food and Fermentation Industries,2023,49(12):10-16.

第一作者:硕士研究生(王玉川副教授为通信作者,E-mail:wyc453@163.com)

基金项目:国家重点研发计划(2018YFD0400801);国家自然科学基金资助项目(31801537)

收稿日期:2022-03-30,改回日期:2022-06-06