龙眼干制过程中糖含量变化对果肉褐变度的影响

黄榕辉，吴光亮，黄春梅，林伟斌，张舒欢，陈 伟

(1.福建农林大学生命科学学院;2.福建农林大学分子细胞与系统生物学中心，福建 福州350002)

龙眼(Dimocarpus longan Lour.)是无患子科龙眼属果树，其果实的营养和药用价值高，不仅含有丰富的氨基酸、维生素，还含有大量的碳水化合物［1－3］。然而，龙眼是一种热性水果，吃新鲜龙眼会使人上火，而且新鲜龙眼不易贮藏，极易褐变腐烂［4，5］，但干制后的龙眼果肉(龙眼干，又称桂圆干)不仅可使其热性降低，并含有大量的糖类物质，对人体健康有益，而且可以延长贮藏期［4］。因此，新鲜龙眼采摘后大部分加工成龙眼干。目前，龙眼干制一般多采用热风干燥法。前人研究发现，在龙眼干制过程，果肉中多酚物质［6］、氨基酸［7］、维生素C［4］等物质发生明显变化。此外，龙眼果肉中糖分含量高，含有丰富的单糖、寡糖和多糖，龙眼干品质与糖分含量与果肉色泽有关。迄今关于龙眼干制过程中果肉褐变与糖分变化的研究尚未见报道，因此，本文以福建省农业科学院果树研究所的‘乌龙岭’龙眼果实为材料，通过测定干制过程中果肉褐变度、糖类物质的动态变化，为生产高质量的龙眼干提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料选用龙眼品种‘乌龙岭’，种植于福建省农业科学院果树研究所内福州国家龙眼品种园。选取成熟度相近、大小适中的健康果实。

1.2 材料处理

龙眼果肉热风干制参考Somjai et al［8］的方法并略加修改。将洗净的鲜果放入电热鼓风干燥箱中，65℃下干燥8 h，之后75 ℃再干制8 h，最后在70 ℃恒温下热风干燥8 h 后即为龙眼干成品。在整个干制过程中，精确控制温度、相对湿度和气流速度，定时翻动龙眼果实使其受热均匀。本研究选取不同处理时期的样品分别为:洗净的龙眼鲜果(FAC)、干制8 h 后的龙眼果肉(8HAD)、干制16 h 后的龙眼果肉(16HAD)、干制24 h 后的龙眼果肉(24HAD)、干燥贮藏1 a 的龙眼干果肉(1YAP)，各样品均保存于－80℃冰箱中备用。

1.3 含水量的测定

龙眼果肉含水量的测定采用重量法［9］。含水量按下式进行计算式中，X:含水量/%;m1:称量瓶和龙眼样品质量/g;m2:称量瓶和龙眼样品干燥后的质量/g;m3:称量瓶的质量/g。

1.4 褐变度的测定

褐变度的测定参考Leeratanarak et al［10］的方法稍作修改。分别称取2 g 干制各时期完全烘干的果肉，充分研磨后加入20 mL 2%(V/V)的醋酸溶液，充分混匀，在9500 r·min－1下离心10 min，吸取上清液。将20 mL 丙酮加入上清液中，混合均匀后在9500 r·min－1下离心10 min，吸取上清液。在420 nm 波长下测定其光密度，结果用D420nm表示。

1.5 糖含量的测定

1.5.1 可溶性总糖 龙眼果肉中可溶性总糖含量测定采用蒽酮比色法［11］。可溶性总糖含量按下式进行计算:可溶性总糖含量式中，C:标准曲线上查得的糖量/μg;V总:提取液总体积/mL;V测:测定时样品用量/mL;D:稀释倍数;W:样品干重/g;106:单位换算的倍数。

1.5.2 还原糖 龙眼果肉还原糖含量测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法［11］。还原糖含量按下式进行计算:还原糖含量式中，C:从标准曲线查得的糖量/mg;VT:提取液体积/mL;VS:测定时样品用量/mL;W:样品干重/g，1000:单位换算的倍数。

1.5.3 葡萄糖、果糖和蔗糖 葡萄糖、果糖和蔗糖含量测定均采用高效液相色谱法(HPLC 法)，测定方法参考林婧烨等［12］并略作修改。各样品的处理参考林婧烨等［12］的样品处理方法进行。高效液相的色谱条件为流动相V(乙腈)∶V(水)=68∶32，流速1.0 mL·min－1，柱温60 ℃，提取剂是80%(V/V)乙醇，进样量20 μL，计算葡萄糖、果糖和蔗糖的含量，其结果均以龙眼果肉干重计算。此外，各时期龙眼样品中加入5 个不同浓度的果糖、葡萄糖、蔗糖标准液，测定回收率。同时，准确称取20 mg 样品，参考林婧烨等［12］的方法进行处理后吸取样品液20 μL，在同等色谱条件下重复5 次，计算相对标准偏差(RSD)。

1.6 统计与分析

所得数据以平均值±标准差(SD)表示，采用Microsoft Office Excel 软件处理，并采用IBM SPSS Statistics 19 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 干制过程含水量的变化

龙眼干制过程含水量变化见图1。在热风干制过程中，含水量随干制时间的延长呈显著下降(P ＜0.05)，由FAC 的92.05%降到干制完成的32.13%。其中，在干制8 h 后，其含水量下降到73.43%，降幅为18.62%;在干制16 h 后，其含水量下降到48.45%，下降24.98%，是含水量下降幅度最大时期;在干制24 h 后，含水量下降到32.11%，降幅16.31%;存放1 a 后的龙眼肉干(1YAP)含水量为21.58%。

图1 龙眼干制过程果肉含水量的变化Fig.1 Change of water content in longan aril during drying process

2.2 干制过程褐变度的变化

如图2 所示，在龙眼干制的初期，果肉褐变度显著增加(P ＜0.05)，到了后期褐变度未出现显著差异，即FAC 褐变度为0.084，随着干制的进行，褐变度不断增加，在干制8 h 后，其褐变度增加到0.182，上升幅度达116.67%，达到显著差异水平;干制16 h 后，其褐变度达到0.264，与FAC 和8HAD 褐变度相比较均达到了显著性差异;1YAP 果肉褐变度为0.322，较24HAD(0.296)上升了8.78%。虽然干制后期(24HAD)和贮藏1 a 的果肉(1YAP)褐变度均增加了，但与16HAD 相比均未达到显著差异。由图1、2 可以看出，含水量的变化与褐变度变化呈明显的负相关，即果肉褐变度随着含水量的下降而显著增加，这说明两者间的关系密切。

图2 龙眼干制过程果肉褐变度的变化Fig.2 The degree of browning in longan aril during drying process

2.3 干制过程果糖、葡萄糖和蔗糖含量的变化

2.3.1 精密度和回收率的测定 在色谱条件一致的情况下，分别测定龙眼果肉果糖、葡萄糖和蔗糖5 次，其回收率均在95% －110%之间(表1)，RSD 在5%以内。说明HPLC 方法测定果糖、葡萄糖和蔗糖的准确度和精密度高。

表1 果糖、葡萄糖和蔗糖的回收率和精密度的测定结果Table 1 Recoveries and repeatability of fructose，glucose and sucrose %

2.3.2 果糖、葡萄糖和蔗糖含量的变化 果糖、葡萄糖和蔗糖含量变化结果见表2。由表2 可知，果糖、葡萄糖和蔗糖的变化趋势一致，在干制初期含量都显著下降，到了后期(24HAD)含量又显著升高。该结果与魏利清等［13］的研究结果相反。贮藏1 a 后龙眼干果糖和葡萄糖含量显著下降，而蔗糖含量却提高了7.85%。在这3 种糖中，蔗糖含量最高，葡萄糖其次，果糖最低。在FAC 时期，蔗糖为545.46 mg·g－1，葡萄糖为182.43 mg·g－1，果糖为155.42 mg·g－1，在干制初期(8HAD)，分别下降到了273.63、112.85 和91.57 mg·g－1，下降幅度分别为49.84%、38.14%和41.08%，由此可见在干制初期蔗糖下降幅度最高。在干制后期，这3 种糖含量又明显回升，果糖、葡萄糖和蔗糖分别上升了42.72%、28.23%和39.17%，果糖上升幅度最大，蔗糖其次，葡萄糖最小。果糖、葡萄糖和蔗糖总量变化趋势与单种糖相类似，即在干制初期含量显著下降，后期又显著上升，贮藏1 a 后又下降。干制初期总量的下降是由于这3 种糖减少所引起，干制后期这3 种糖总量则升高了，贮藏1 a 后总量的下降主要是由于果糖和葡萄糖大幅度下降所引起，其下降幅度分别为35.28%和49.10%。由此可知，在贮藏中龙眼干果肉果糖和葡萄糖含量下降，虽然蔗糖含量略有上升，但是蔗糖上升幅度(7.85%)明显低于果糖与葡萄糖的下降幅度(35.28%和49.10%)，从而造成这3 种糖总量的减少。因此，龙眼干最好在保质期1 a 内食用或药用。

表2 龙眼干制过程中果肉果糖、葡萄糖和蔗糖含量的变化1)Table 2 Fructose，glucose and sucrose contents in longan aril during drying process mg·g －1

2.4 干制过程可溶性总糖和还原糖含量的变化

2.4.1 可溶性总糖 由图3 可知，在龙眼干制初期，可溶性总糖从FAC 的85.01%下降到8HAD 的54.08%，降幅达到36.38%;之后随着干制的进行，可溶性总糖含量逐步上升，在干制后期(24HAD)可溶性总糖达到65.14%，相对16HAD(58.51%)达到了显著差异;贮藏1 a 的龙眼干果肉可溶性总糖含量为66.54%，略有提高。

图3 龙眼干制过程果肉中可溶性总糖和还原糖含量变化Fig.3 Contents of soluble total sugar and reducing sugar in longan aril during drying process

2.4.2 还原糖 龙眼干制过程中果肉还原糖含量变化见图3。由图3 可知，在龙眼干制初期，还原糖含量从FAC 的45.35%下降到了8HAD 的26.26%，降幅达到42.09%，与可溶性总糖含量的初期降幅相当;之后还原糖含量未出现显著变化，虽然干制后期还原糖含量稍有增加，但增加幅度未达到显著水平。贮藏1 a 的龙眼干果肉还原糖含量下降到25.21%，但降幅未达到显著差异。

综上所述，龙眼干制过程中果肉可溶性总糖和还原糖含量变化趋势大致一样，总体呈下降趋势，干制初期下降幅度达到显著水平(P ＜0.05)，该结果与魏利清等［13］的研究相反。造成以上变化的原因，一方面是由于还原糖不断下降而导致可溶性总糖含量相对减少，另一方面是由龙眼果肉自身发生复杂反应而引起单糖的消耗所造成。而干制后期可溶性总糖含量升高是由于其他物质如水分的消耗速率比糖类物质快，从而导致相对比例的增大所引起。

3 讨论与结论

龙眼干制常伴随着褐变反应，过度的褐变不仅会影响果肉外观，降低食用者的饮食欲望，而且还会影响果实的营养品质［14］。因此，龙眼干制过程应注意果肉的褐变。本试验中，龙眼干制过程中果肉的褐变度随着干制的进行显著增加，这是因为干制前期，在较高温度下(65 －75 ℃)，单糖经脱水而生成糠醛及相应的衍生物，经过相互间的聚合后可生成深褐色物质，也可与胺类物质反应形成深褐色物质［15］，从而使得褐变度越来越大。同时，在干制过程中，蔗糖则在加热条件下经过溶解、脱水等过程生成蔗糖烯及其衍生物，再经过聚合和缩合反应生成深色难溶的焦糖素［15］。此外，干燥温度的增加也会加剧龙眼的褐变［16］。因此，在龙眼干制初期褐变度显著增加。然而，到了干制后期(24HAD)褐变度未出现显著变化，主要是因为该处理时期的果肉中果糖、葡萄糖和蔗糖的含量虽有所增加，但其消耗量较少，而且干燥温度降至70℃，使得糖类与胺类物质的反应进行缓慢，褐变度不再明显增加。此外，贮藏1 a 的龙眼干果肉褐变度略有提高，上升幅度为8.78%，这可能与龙眼贮藏过程中的酶促褐变有关［17］。而且，本试验发现龙眼果肉褐变度随着干制过程中含水量的下降而增加，可能因为果肉失水造成糖类在高温下迅速发生反应而引起的，这与红枣的干制过程褐变度的变化规律一致［18］。总之，干制过程中，龙眼果肉褐变的显著变化与果肉中糖含量和含水量的变化分不开。本试验中龙眼干制过程果肉褐变是否主要由美拉德反应所引起有待进一步研究。

本试验中，龙眼干制过程果肉中可溶性总糖和还原糖含量均发生较大的变化，总体呈下降趋势，干制初期下降幅度达到显著水平，这可能与干制初期温度的突然上升有一定的关系。大量的单糖、寡糖和多糖的分解使得可溶性总糖含量下降。本试验中果糖、葡萄糖和蔗糖在干制初期显著性下降，正好解释了干制初期可溶性总糖含量下降的主要原因。到了干制后期，果糖、葡萄糖和蔗糖的含量又明显上升，这可能与龙眼干制过程中水分的总体减少量要明显高于糖分的消耗量有关［19］，还可能由于此处理时期的果实未发生明显的褐变反应进而使果实中保留较多的果糖、葡萄糖和蔗糖，这有待进一步的研究。龙眼干制过程还原糖含量变化总体上也呈现下降趋势，这主要是因为在较高温度下还原糖可迅速被氧化分解成糖酸等物质。还原糖含量显著下降也是造成可溶性总糖含量下降的主要原因之一。

对比新制的龙眼干(24HAD)和贮藏1 a 的龙眼干(1YAP)果肉中糖分的变化可知，无论是可溶性总糖、还原糖，还是单糖，贮藏1 a 的龙眼干中各种糖分含量均下降了，单糖的下降幅度达到了显著水平。因此，食用或药用龙眼干时要注意保质期。

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