红枣作为中国传统的药食同源农产品之一,具有丰富的营养价值和广泛的市场需求[1]。骏枣作为红枣中的优质品种,因其个大、味甜、肉质脆嫩等特点,深受消费者喜爱[1]。然而,传统的干制方式如自然晾晒或热风干燥等,往往存在产品品质不稳定、营养成分损失较大等问题,严重影响了骏枣的市场价值[2]。红枣干制产品多加工成枣片形式,因其生产加工简便、食用便捷且便于贮运,是产业化生产的理想选择[3]。国内外研究学者已对枣片的干制加工进行了广泛研究[4-7],主要集中在单一干燥或联合干燥的工艺和干燥特性方面,对骏枣脆片干制方式及品质分析比较的研究较少。热风干燥是骏枣片生产加工最为常见的一种干燥方式。邬明杰[8]研究发现,采用热风干燥在特定温度下干燥枣片可以提高其糖含量,但干燥周期较长,对枣片的营养成分损失较大。YUAN等[9]采用真空冷冻干燥结合预处理干制枣片,发现枣片酚类物质及有机酸有上升趋势,并保留了大部分营养成分,对枣片色泽影响也较小。然而真空冷冻干燥骏枣片因较高的能耗成本在实际生产加工中确是少见;微波热风干燥是一种结合了微波加热和热风干燥的干燥技术,它利用微波的快速加热特性和热风的均匀干燥特性,达到高效的干燥效果。PATIL等[10]采用微波联合热风干燥技术对酸枣片进行干燥,发现干燥周期明显低于热风干燥,营养成分损失较小,还能改善枣片的口感。微波真空膨化干燥是一种结合了微波加热、真空环境和膨化效果的绿色干燥技术,可以改善食品的干燥效果和品质,沈静等[11]研究发现,利用微波真空膨化技术干燥鲜枣片,对其酚类物质影响较小,且色泽保留效果不亚于真空冷冻干燥。
为此,该实验采用热风干燥、真空冷冻干燥、微波真空膨化干燥、微波热风联合干燥4种干燥方式对骏枣脆片进行干制加工,探讨不同干燥方式对制得的骏枣脆片总酚、总黄酮、总糖、可溶性固形物、维生素C、总酸、质构、感官评分、能耗分析及微观结构等多个指标的影响,以期更深入了解不同干燥方式对骏枣脆片的应用品质影响和优缺点,比较骏枣脆片生产加工的最优干燥方式,以提高产品的品质和市场竞争力,推动骏枣产业的发展。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新疆于田县农副产品批发市场采购成熟度基本一致、无机械损伤、无病害的干制骏枣,放置于常温库中备用。
D-异抗坏血酸钠(食品级)、2,6-二氯酚靛酚溶液、丙酮、福林酚、没食子酸、草酸、芦丁、磷酸、Na2CO3溶液、Al(NO3)3、苯酚、NaOH、无水乙醇,均为分析纯,乌鲁木齐天岳化学试剂有限公司。
1.2 实验仪器
UV2600紫外分光光度计,上海蔚海光学仪器有限公司;SCIENTZ-10N/C钟罩式冷冻干燥机、XHF-DY高速组织破碎机,宁波新芝设备股份有限公司;RHB-32ATC 手持折光仪,邦西仪器科技(上海)有限责任公司;TP-A500电子分析天平,福州华志科学仪器有限公司;DZKW-S-4电热恒温水浴锅,北京市永光明医疗仪器厂;101-1EBS电热鼓风干燥箱,江苏新春蓝科技有限公司;KQ-400DE超声波清洗机,昆山舒美超声仪器有限公司;TA.XTC-18 plus 质构仪,英国Stable Micro System 公司;3nh CR-10plus 阵列分光测试仪(色差仪),深圳市三恩时科技有限公司;Biofuge PrimoR 高速冷冻离心机,美国赛默飞世尔公司;ORW2.0S-6Z(T) 微波真空膨化干燥实验设备、微波热风联合干燥设备(实验室与厂家定制),南京澳润微波科技有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 样品前处理
挑选若干大小均一、无病害、无机械损伤的骏枣(干枣),将骏枣洗净后装入食品级自封袋中,于常温库中放置24 h后取出,去核切片,切片厚度为6 mm,称量1 kg骏枣片,置于干燥托盘备用。根据GB/T 23787—2009《非油炸水果、蔬菜脆片》要求,骏枣片含水量统一干燥至5%左右后停止干燥。
1.3.2 骏枣片干燥工艺
微波真空膨化干燥(microwave vacuum puffing drying,MVPD):参考沈静等[11]的方法并结合预实验,将微波功率设定为1 000 W,真空度30 kPa,温度(60±3) ℃,转盘转速30 r/min。每隔40 s测定骏枣片水分含量,干基水分(5±0.64)%时停止干燥。
热风干燥(hot air drying,HD):参考邬明杰[8]的方法并结合预实验,设定干燥温度55 ℃,每隔30 min测定骏枣片水分含量,干基水分(5±0.64)%时停止干燥。
微波联合热风干燥(microwave-assisted hot air drying,MD-HD):参考PATIL等[10]的方法并结合预实验,设定微波功率400 W,热风温度40 ℃,每隔5 min测1次骏枣片水分含量,干基水分(5±0.64)%时停止干燥。
真空冷冻干燥(vacuum freeze drying,VFD):参考YUAN等[9]的方法并结合预实验,将预先切好的枣片于-40 ℃冰箱冷冻12 h后取出,放入真空冷冻干燥机中,冷阱温度设置为(-50±5) ℃,真空度(6.0±0.5) Pa,每隔2 h测1次骏枣片水分含量,干基水分(5±0.64)%时停止干燥。
对照组(CK):取前处理后的骏枣片,切片厚度 6 mm,初始含水量为(20.2±0.67)%,未干燥的状态,直接用于各项指标的对比测定。
1.4 指标测定方法
1.4.1 含水率的测定
参考国标GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》方法测定骏枣片的干基含水率。
1.4.2 能耗的测定
参考易军鹏等[12]的方法测定骏枣脆片干燥所需能耗,其中能耗率表示骏枣片每蒸发1 kg水分所需要的耗电能,骏枣脆片干燥能耗(Ep)按公式(1)计算。
(1)
式中:Ep,骏枣脆片干燥能耗,kW/h;Pe,设备额定功率,W;th,设备工作时间,h;md,骏枣脆片干燥后失去的水分,kg。
1.4.3 质构的测定
硬度、脆度的测定:参考牛瑶等[13]的方法,稍做调整;采用质构仪对枣片进行质构测定,探头选用P/2,测试条件:测前、测中、测后速度分别为4、1、1 mm/s,应变60%,触发力5 g,每项测试测定6次,去除数据中的最大和最小值,取其平均值。
1.4.4 膨化度及复水比的测定
枣片膨化度测试采用比容法[14]稍作改进,用小米填埋的方法测定膨化产品的体积。测量仪器为自制容器,测量误差不超过0.1 mL。膨化度按公式(2)计算。
(2)
式中:Va,骏枣脆片的膨化度,%;V,骏枣脆片膨化后的体积,cm3;V0,骏枣脆片膨化前的体积,cm3。
复水比(rehydration ratio,Rf)测定参考牛瑶等[13]的方法,将装有蒸馏水的玻璃杯放入37 ℃的恒温水浴锅中,随机取10 g干燥样品放入烧杯中复水2 h后取出沥干,用干净的拭纸将枣片表面水分拭干,利用分析天平称量复水后的干燥枣片质量。复水比按公式(3)计算:
(3)
式中:Rf,骏枣脆片的复水比;m2,骏枣脆片复水后的质量,g;m1,骏枣脆片复水前的质量,g。
1.4.5 色泽及褐变度的测定
色泽的测定参考曹玉雪等[15]的方法,采用阵列分光测试仪(色差仪)进行测定,据CIELAB表色系统测定样品L*、a*和b*值。为保证试验准确性,每组样品随机取15个枣片,每个枣片取8个点,计算平均值。色差按公式(4)计算:
(4)
式中:ΔE,骏枣脆片干燥前后的色度变化值;L*,骏枣脆片枣片干燥到终了时刻的明亮度;L0*,骏枣脆片初始的明亮度(0～100);a*,骏枣脆片干燥到终了时刻的(绿→红)值;a0*,骏枣脆片初始的(绿→红)值;b*,骏枣脆片干燥到终了时刻的(蓝→黄)值;b0*,骏枣脆片初始的(蓝→黄)值。
褐变度(degree of browning,DOB)参考耿智化等[16]的测定方法,将样品研磨后加入适量蒸馏水离心过滤,取其上清液以420 nm处吸光度值表示,若测量后的吸光度值>1.0则按照固液比等比例稀释至1.0以下,数值以干基计。
1.4.6 维生素C及总酸的测定
维生素C的测定参照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》,采用2,6-二氯靛酚滴定法进行枣片的抗坏血酸含量测定,结果以每克样品所含维生素C质量(mg/g)表示。
总酸的测定参照GB 5009.239—2016《食品安全国家标准 食品酸度的测定》中食品中酸度的测定方法,采用酸碱指示滴定法对骏枣脆片的总酸进行测定。
1.4.7 总酚及黄酮的测定
总酚的测定参考关东等[17]的方法,样品经75%(体积分数)乙醇超声提取,加入Na2CO3溶液和福林-酚显色剂后,水浴加热并冷却,使用分光光度计在765 nm处测定吸光值。结果以每克样品中含有相当没食子酸含量的毫克数表示(mg GAE/g DW),标准曲线以没食子酸为标样制作,得线型回归方程方程为:y=0.339 6x+0.004(R2=0.999 5)。
黄酮的测定参考曹建康等[18]的方法,样品于60%(体积分数)乙醇超声提取后,加入Al(NO3)3与NaOH溶液,在765 nm处测定吸光度。结果以每克样品中含有相当芦丁含量的毫克数表示(mg芦丁/g DW)。以芦丁为标样测定其吸光度,得线型回归方程方程为:y=0.129 8x-0.001(R2=0.999 3)。
1.4.8 总糖及可溶性固形物的测定
总糖的测定参考邢晓凡等[19]的方法稍做调整,采用苯酚-硫酸法,样品经加热处理后与苯酚及硫酸反应,在45 ℃水浴中保温后冷却,于620 nm处测定吸光度。结果以每克样品中含有相当葡萄糖含量的毫克数表示(mg/g)。标准曲线以葡萄糖为标样制作,得线型回归方程为:y=0.306 5x+0.001 1(R2=0.999 4)。
可溶性固形物测定参考BAO等[20]的方法,样品与蒸馏水混合,经高速组织破碎机处理后离心,使用折射仪测定上清液的可溶性固形物含量。
1.4.9 感官分析评定
参考GB/T 10220—2012《感官分析 方法学 总论》,邀请10名食品专业评定人员,根据感官评定标准对骏枣脆片进行感官评定,如表1所示,每项指标分为优、良、差3个等级,每个等级对应不同的分数段,评定人员根据样品的实际感官特性给出具体分数,各项指标的权重比根据其在总评分中的重要性进行分配。
表1 感官分析评定表
Table 1 Sensory analysis evaluation form
项目评定标准赋分值权重比/%色泽色泽鲜艳,呈自然的红润或淡黄色,无焦斑或不均匀现象(优)21～30色泽较鲜艳,略有不均匀(良)11～20色泽暗淡,有焦斑或严重不均匀(差)1～1020外观形态完整,边缘整齐,无明显破碎或卷曲,表面应平整(优)21～30形态基本完整,轻微破碎或卷曲(良)11～20形态不完整,破碎或卷曲严重(差)1～1020香味具有浓郁自然的枣香,无不良气味或异味(优)21～30香味较为浓郁,无明显异味(良)11～20香味淡或有不良气味(差)1～1030口感口感酥脆,不黏牙,甜度适宜,无异常口感,如苦味或涩味(优)21～30口感较酥脆,甜度适中,口感轻微异常(良)11～20口感不酥脆,粘牙,或有苦味、涩味(差)1～1030
1.4.10 微观结构的测定
参考田方等[21]的方法,将干燥后的骏枣脆片切成小块,固定在样品台上进行金属喷镀。用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)采集高分辨率图像,分析其表面微观结构特征。
1.5 数据处理
为保证实验数据的可靠性,所有实验指标重复3次,数据用“平均值±标准差”表示,用Excel 2021统计处理,误差以及显著差异性分析采用SPSS 26软件,其中差异性P<0.05时,表示差异显著;数据绘图采用Origin 2021软件。
2 结果与分析
2.1 干燥方式对骏枣脆片质构、膨化度及复水比的影响
质构是评估干燥枣片硬度、脆度等物理特性的关键指标,对于消费者而言,硬度适中,脆度越好,接受程度会越高[22]。由表2可知,各指标之间有显著性差异(P<0.05)。相对对照组,每组骏枣脆片的硬度和脆度具有显著性差异。其中硬度值从大到小依次为HD>MD-HD>MVPD>VFD>CK,HD的骏枣脆片在干燥过程中因加热时间过长,温度过高,枣肉表面出现一层干硬膜,枣肉内部结构紧凑,导致硬度变高;VFD的骏枣脆片在干燥过程中水分子因负压状态下沸腾导致内部水分从枣肉内部细胞向外蒸发,使其枣肉表面疏松,硬度降低。干燥组中脆度值从大到小依次为MVPD>VFD>MD-HD>HD,MVPD中枣肉内部水分子因微波能影响,水分子会快速向枣肉表面迁移,使枣肉表面细胞扩张,形成微孔疏松结构,从而使脆度增加。MVPD与VFD在真空负压下能更好地使枣肉内部水分蒸发,而在微波能状态下水分蒸发效率会更高,枣肉细胞结构膨化扩张更明显,膨化度、复水性能也会更好。
表2 干燥方式对骏枣脆片质构、膨化度及复水比的影响
Table 2 Effect of drying method on the texture, puffiness, and rehydration ratio of jujube crispy slices
干燥方式CKMVPDMD-HDVFDHD硬度/g128.23±12.56e1 684.66±49.53c1 850.67±42.40b1 464.33±57.03d2128.83±93.31a脆度/g01 552.16±52.51a1 112.16±92.90c1 329.33±42.26b925.83±48.78d膨化度/%—33.86±0.45a5.17±0.51c24.30±0.24b0.98±0.74d复水比—2.06±0.09a1.77±0.08c1.95±0.07b1.68±0.05d
注：不同字母表示不同干燥方式下的骏枣脆片和对照组相比差异显著(P<0.05)(下同)。“—”是没有数据指标的体现;对照组的实验样品处于未干燥状态,本身质地柔软,不存在脆片意义上的脆度,所以记录为0;而膨化度与复水比是干燥过程中因水分蒸发、结构变化等因素产生的特性指标,对照组未经历干燥过程,没有膨化相关变化。
2.2 干燥能耗情况
干燥能耗是影响生产加工的重要因素之一[23]。从表3可以看出,MVPD干燥效率最高,能耗最低,干燥时间为0.12 h,能耗为0.22 kW·h/kg。这是因为微波加热使水分子快速蒸发,真空环境降低了水的沸点,从而显著缩短了干燥时间。MD-HD的干燥方式结合了微波和热风干燥,干燥时间为0.67 h,能耗为0.84 kW·h/kg,虽然干燥时间与MVPD相比较长,但仍显著短于传统热风干燥。VFD干燥时间最长,为16.55 h,能耗最高,为13.24 kW·h/kg,这是由于低温条件下水分蒸发速率较慢,导致干燥周期延长。HD干燥时间为5.26 h,能耗为3.62 kW·h/kg,虽然操作简单,成本低,但干燥时间较长,能耗较高。综上所述,MVPD的干燥方式在能耗方面表现较好。
表3 干燥能耗情况
Table 3 Drying energy consumption situation
干燥方式干燥时间/h单位能耗/(kW·h/kg)MVPD0.12±0.02d0.22±0.01dMD-HD0.67±0.07c0.84±0.03cVFD16.55±0.51a13.24±0.56aHD5.26±0.24b3.62±0.21b
2.3 干燥方式对骏枣脆片色泽及褐变度的影响
色泽是果蔬干制品中重要的品质评价指标之一[24],是产品直观感受的体现。由表4可知,VFD的骏枣脆片亮度L*值相对对照组有明显的升高,原因可能是在预冷冻后枣肉表层结出冰晶,枣肉表面更加紧凑,导致亮度提升,绿/红值a*下降。HD与MD-HD有较高的绿/红值与蓝/黄值,原因可能是高温有氧条件下枣片产生美拉德反应,使枣肉内部含氨基的化合物和羰基化合物发生的聚合、缩合等反应使色素积深加变暗。色差值ΔE反映了产品色泽差异的程度,由表4可知,各干燥组中有显著性差异,其中VFD的骏枣脆片色差最小,更接近对照组,HD的骏枣脆片与对照组差异最大,原因可能是较长的干燥温度周期会使枣片更易氧化褐变使其颜色加深导致色差值变大。
表4 干燥方式对骏枣脆片色泽的影响
Table 4 Effect of drying methods on the color of jujube crispy slices
参数干燥方式CKVFDMVPDMD-HDHDL∗58.51±0.23b61.07±0.36a57.41±0.47c51.55±0.21d42.36±0.21ea∗10.51±0.36c11.42±0.29b,c9.53±0.33c12.68±0.36b13.63±0.32ab∗31.45±0.69b30.49±0.14c32.63±0.14b34.26±0.19a26.15±0.61dΔE—1.71±0.03c2.98±0.02d7.82±0.04b17.26±0.07aDOB/(Abs/g.d.m.)0.09±0.01d0.21±0.01c0.27±0.01c0.41±0.02b0.57±0.01a
褐变度是反应产品酶促褐变的程度,表4中VFD与MVPD褐变度较小,可能是枣片在真空负压下,抗氧化物损失较小,不易发生褐变,而HD与MD-HD褐变度较高,可能是温度过高,干燥周期较长导致美拉德反应更明显。
2.4 干燥方式对骏枣脆片维生素C及总酸的影响
维生素C是红枣中主要的营养元素之一,是一种对人体有益的有机酸,但却极易受温度、pH、水分、氧气等因素影响,发生降解[25]。由图1可知,相较于对照组,各干燥组间维生素C含量均下降,有显著性差异,说明在干燥中有维生素C作为水溶性酸会随着水分蒸发而分解。其中VFD与MVPD的骏枣脆片中维生素C含量保留效果较好,含量依次为20.48、17.62 mg/100 g,保留率为83.60%、71.92%,原因可能是在真空负压下有机酸不易挥发,提高了维生素C的保留率。MD-HD与HD的骏枣脆片维生素C含量最低依次为4.33、2.43 mg/100 g,保留率仅为17.67%、9.91%,两者保留率差异性不显著(P>0.05),原因可能是在较长的温度周期以及有氧条件下维生素C不易保留,并且在热风辅助作用下,挥发更快。
图1 干燥方式对骏枣脆片维生素C及总酸的影响
Fig.1 Effect of drying method on vitamin C and total acid of jujube crispy slices
注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。
总酸是影响干制品口感及食用的重要因素之一[26]。由图1可知,各干燥组间总酸含量均下降,对于对照组总酸含量从高至低依次为VFD>MVPD>MD-HD>HD,其中保留率最高依次为VFD与MVPD的骏枣脆片,保留率达76.12%、70.11%,最低的依次为HD与MD-HD,保留率为43.25%、30.8%,原因可能是枣肉内部易受温度影响的有机酸含量降低,间接影响了总酸的含量,其含量与维生素C含量呈正相关,亦或是随温度不断升高水分降低,糖酸比升高,导致总酸含量下降。
2.5 干燥方式对骏枣脆片总酚及黄酮的影响
总酚与总黄酮是红枣中重要的抗氧化活性成分,与维生素C都极易受温度以及氧气等因素影响导致氧化降解[27]。由图2中可知,相对于对照组,各干燥组间的骏枣脆片总黄酮及总酚含量均下降且有显著性差异,总黄酮含量从高至低依次为1.83、1.54、1.17、0.95 mg芦丁/g DW;VFD与MVPD的骏枣脆片相对于MD-HD与HD具有显著性差异,其干燥组间骏枣脆片总酚含量由高至低为1.25、0.84、0.54、0.49 mg GAE/g DW,MVPD与VFD总酚与黄酮保留率相对较高,这可能是由于在真空下多酚降解酶与氧化酶失活,有效避免了酚类物质的降解,提高了总酚以及黄酮的保留率,而HD与MD-HD的骏枣脆片在有氧环境及较高温度下促使多分氧化酶氧化速率加快,使总酚与黄酮含量损失较多。
图2 干燥方式对骏枣脆片总酚及总黄酮的影响
Fig.2 Effect of drying methods on total phenols and flavonoids in jujube crispy slices
2.6 干燥方式对骏枣脆片总糖及可溶性固形物的影响
总糖及可溶性固形物是影响干果口感和品质的重要因素之一[28]。由图3可知,与对照组相比,4种干燥方式下的骏枣脆片可溶性固形物含量均有显著上升趋势,且干燥后含量变化差异并不显著。可能是干燥后水分蒸发使得相对固形物含量上升,且大分子固形物质在高温和真空下相对稳定。MVPD与VFD干燥的骏枣脆片总糖含量相对较高,依次为685.66、624.58 mg/g,由于干燥中水分的有效蒸发,使得总糖含量相对提升,且在低温和真空环境下,可以减少美拉德反应和糖类物质的降解,更好地避免了糖类成分流失。MD-HD与HD总糖含量相对较低,依次为515.33、496.66 mg/g,原因可能是美拉德反应在长时间高温下易发生,导致糖类与氨基酸反应生成褐色物质,减少了可测定的糖含量。
图3 干燥方式对骏枣脆片可溶性固形物及总糖的影响
Fig.3 Effect of drying methods on soluble solids and total sugar in jujube crispy slices
2.7 干燥方式对骏枣脆片感官评分的影响
由表5可知,不同干燥方式对骏枣脆片感官评分有显著影响。感官评分由高至低依次为MVPD>VFD>MD-HD>HD,其中VFD的骏枣脆片色泽评分最高,与上述色泽测定的指标结果一致,说明真空冷动干燥在保持骏枣脆片色泽上有一定的优势。MVPD在口感上评分最高,与上述质构指标分析结果一致,较高的脆度与适中的硬度,对口感影响较大,而MVPD中微波结合真空的特性使膨化度提高,形成均匀的微孔结构,使枣片香味更易被激发,短暂的干燥时间与高真空环境也对骏枣脆片色泽影响较小,且色泽指标与VFD相近。HD和MD-HD由于长时间高温干燥,在有氧环境下易发生褐变导致色泽变暗,膨化度较低,香味不易激发,硬度过高,脆度较低,导致口感较差。综上所述,MVPD的骏枣脆片感官评分总体表现最佳。
表5 干燥方式对骏枣脆片感官评分的影响
Table 5 Effect of drying methods on sensory evaluation of jujube crispy slices
干燥方式感官评分色泽外观香味口感总分MVPD16.91±1.28b16.51±0.97a26.15±1.12a27.2±1.15a86.93±1.49aMD-HD12.49±1.34c13.91±0.87b19.73±1.42c21.55±1.07c67.64±1.76cVFD18.13±0.73a16.34±0.94a24.96±1.37b24.15±1.19b83.63±1.17bHD10.83±0.91d11.72±0.94c20.72±1.33c23.31±1.37b66.34±1.94d
2.8 干燥方式对骏枣脆片微观结构的影响
由图4可知,不同干燥方式对骏枣脆片微观结构有较大差异。MVPD处理通过微波能量内部加热和真空环境降低水的沸点,使骏枣脆片细胞结构快速且均匀干燥,维持了高孔隙率,减缓细胞变形,增加表面孔隙度,减少细胞壁损伤。与CK相比,MVPD能更好地保持骏枣脆片原有微观结构,细胞结构均匀且孔隙率高,这种结构利于水分快速吸收和渗透,提高复水性,同时使口感更加酥脆,这也是上述其膨化度和脆度较高的原因。VFD处理的骏枣脆片虽在一定程度上保留了细胞结构,但冰晶的形成导致部分细胞壁破裂,影响了微观结构的完整性,不利于水分的吸收和渗透,从而对复水性和口感产生不利影响。MD-HD处理使骏枣脆片细胞壁部分破裂和变形,导致微观结构稳定性下降,孔隙率不均匀,进而使膨化度和脆度不稳定,口感变差。HD处理使骏枣脆片细胞壁脱水收缩,骏枣脆片收缩变形,质地紧密,孔隙率显著减少,这导致其膨化度和脆度降低,口感不佳。综上所述,MVPD处理的骏枣脆片在保持微观结构、提升复水性和口感方面具有显著优势。
a-CK;b-MVPD;c-VFD;d-MD-HD;e-HD
图4 不同干燥方式下骏枣脆片SEM图(×50)
Fig.4 SEM image of jujube crispy slices under non drying conditions (×50)
3 讨论
MVPD与VFD的骏枣脆片在维生素C、总酚、黄酮的保留率方面有独特优势,MVPD通过为微波加热快速蒸发水分的同时,结合真空环境降低了水的沸点,减少了维生素C在高温下的暴露时间,有效避免了酚类物质的降解,提高了总酚以及黄酮的保留率,同样VFD在真空环境下对营养成分的保留率较高的原因是长时间的真空干燥,这与邢晓凡等[19]、聂梅梅等[25]研究结果相似,真空环境下干燥有利于保留果蔬的营养成分,但VFD干燥周期较长,能耗较高,对比其他干燥方式,不适与工业化生产。MD-HD与HD干燥的骏枣脆片营养成分保留率相对较低,较长的干燥周期与较高的温度,对其维生素C及酚类损失较大,这与曾凤泽等[27]、关东等[17]研究结果一致。
在可溶性固形物及总糖方面,4种干燥方式下的骏枣脆片可溶性固形物含量均有显著上升趋势,干燥时由于水分的散失,使得固形物的占比上升,同时大分子固形物质在高温和真空环境中能够保持相对稳定性。这与贾文婷等[28]研究结果一致。MVPD的骏枣脆片提升了总糖含量,这可能是因为微波加热促进了糖分的浓缩,加快了水分的蒸发速率,导致总糖含量的增加,而VFD在真空干燥过程中,水分蒸发效率较慢,使得总糖含量略次于MVPD的骏枣脆片,这与沈静等[11]研究结果一致。MD-HD和HD处的骏枣脆片可能由于长时间的高温导致糖分的分解或转化,加快了美拉德反应,从而降低了总糖的含量。
在总酸方面,MVPD与VFD保留效果最好,这可能是由于真空环境的作用,减少了挥发性酸类物质的损失,而MD与MD-HD由于温度升高可能导致有机酸发生分解或挥发,间接导致了总酸含量的下降。
MVPD处理的骏枣脆片有较高的膨化度、复水比以及脆度,其次为VFD、MD-HD、HD。其中HD的骏枣脆片硬度最高,但膨化度及脆度较低。贾文婷等[28]、牛瑶等[13]采用不同预处理方式干燥枣片,发现膨化度与脆度呈正相关趋势,说明较高的膨化度会增加其脆度,丰富枣片的口感,这与该实验研究结果相似,而在工业生产中,预处理的加工以及VFD虽能有效提高其口感和保留较高的营养成分,但会减缓生产周期以及加工成本,相比之下,MVPD更具有工业生产上的优势。
VFD处理的骏枣脆片在色泽方面表现最佳,MVPD在色泽的保留上也仅次于VFD。相比之下,主要是低温和真空环境减少了褐变反应的发生。MD-HD和HD处理的骏枣脆片因为高温和长时间的干燥导致了美拉德反应的发生,从而使色泽变暗。褐变程度加深,这与沈静等[11]的研究结果一致,即微波真空膨化处理能够较好地保留色泽。
MVPD在感官评分中最高,为86.93分,其次为VFD、MD-HD、HD。MVPD处理的骏枣脆片在感官评分方面表现最佳,尤其是在色泽、外观、香味和口感方面得分最高。这表明MVPD处理不仅提高了骏枣脆片的质构特性,还保持了良好的色泽和香气,口感更佳。相比之下,VFD处理的骏枣脆片虽然在色泽和香味方面得分较高,但由于干燥时间较长,口感略逊于MVPD,HD和MD-HD处理的骏枣脆片因为长时间高温干燥导致颜色变暗,香味减弱,口感较差。
MVPD处理的骏枣脆片能耗最低,其次为MD-HD、HD、VFD。这主要是因为微波能直接作用于水分子,能够快速使水分蒸发,提高干燥效率,同时真空环境降低了水的沸点,从而显著缩短了干燥时间。相比之下,VFD处理的骏枣脆片虽然在营养成分保留方面表现较好,但因其干燥时间较长,能耗较高,综合之下MVPD的骏枣脆片更具有大规模工业生产的优势。
MVPD处理的骏枣脆片在微观结构方面表现最佳,这主要是因为微波加热和真空环境共同作用下,水分快速均匀地蒸发,形成了均匀的多孔结构,促使了枣片膨化的特性,有利于提高复水性和改善口感。相比之下,VFD处理虽然能较好地保持细胞结构,但在冷冻干燥过程中形成的冰晶导致部分细胞壁破裂,影响了微观结构的完整性。这与沈静等[11]的研究结果一致,即微波真空膨化处理能够改善枣片的微观结构。
4 结论
综合考虑MVPD、VFD、MD-HD、HD 4种干燥方式对骏枣脆片品质的影响,MVPD的骏枣脆片在营养成分保留率中表现较好,且提高了总糖含量,而VFD的骏枣脆片虽对营养成分保留效果最好,但其干燥周期较长,成本及能耗较高,在工业生产中不符合高效率、节约经济的标准。MD-HD与HD有相对较低的能耗,但干燥周期较长,营养成分损失较多,对感官的提升也有所欠缺。MVPD能耗较低,且因其膨化特性,改善了骏枣脆片的口感,感官综合评分较高,更适用于骏枣脆片的工业化生产的优势。本研究为不同干燥方式对骏枣脆片品质影响提供了参考依据,在实际生产中,也要综合考虑骏枣中的其他品质和工艺生产要求,选择适宜不同需求的骏枣脆片干燥方式。
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