热风干燥温度对马蹄产品品质的影响

郭婷，黎润凤，陈振林，张志，梁璇，莫玉菲（.贺州学院化学与生物工程学院，广西贺州 54899；.贺州学院食品研究院，广西贺州 54899）

热风干燥温度对马蹄产品品质的影响

郭婷1，2，黎润凤1，陈振林2，*，张志2，梁璇1，莫玉菲1
（1.贺州学院化学与生物工程学院，广西贺州 542899；2.贺州学院食品研究院，广西贺州 542899）

为探究热风干燥温度对马蹄品质的影响，比较不同干燥温度对马蹄色泽、复水性、硬度、多孔性、及感官等的影响。结果表明：热风干燥温度对马蹄的色泽和多孔性含量有显著影响（P＜0.05）；随着干燥温度升高，失水速率增加，干燥时间缩短，干燥温度为65℃时，马蹄片的硬度小，多孔性好，呈现出较好色泽。

马蹄；热风干燥；干燥温度；干燥品质

马蹄（water chestnut）又名荸荠，属单子叶莎草科，为多年生宿根性草本植物，是我国特产水生果蔬，具有较高的营养价值和药用价值，具有较高的生津止渴、消食解热、清咽化痰等药用价值和抗菌、抗氧化、抗癌等保健作用［1］。马蹄有着很强的季节性，且难保藏，加工不当易导致马蹄中营养物质的流失，为充分利用我国马蹄资源开展马蹄深加工，提高马蹄经济附加值已成为主要研究方向。当前马蹄深加工产品种类较少，主要有马蹄饮料［2］、马蹄罐头［3］、马蹄脯［4］等加工制品。马蹄经干燥加工，质量减轻，体积缩小，可减少包装、储藏和运输等费用，达到节约成本、延长贮藏期的目的，故开展干制马蹄片的研究。

干制加工已成为果蔬保藏的重要手段，新鲜果蔬通过干燥可基本保留其原有的风味及营养成分，又可使干制品具有新鲜果蔬没有的新特性。热风干燥的加工设备操作简单、成本低，是目前使用最广泛的一类果蔬干燥方式。研究发现，干燥温度对枣果［5］、木瓜［6］、莲藕［7］、蓝莓［8］等果蔬干制品的物理特性、营养成分和组织结构等品质特性影响较大；故有必要针对热风干燥温度对马蹄干制品品质的影响进行研究。

本研究以新鲜马蹄为原料，探讨不同热风干燥温度对干制马蹄片的色泽、复水性、硬度、表观密度及感官等的影响，以确定热风干燥马蹄片的较佳干燥温度，为马蹄片的制备提供一定的数据参考。

1　材料与方法

1.1材料

马蹄：品种为桂林马蹄，购自贺州市阳光批发市场。

1.2仪器与设备

DHG-9140A电热恒温鼓风干燥箱：上海齐欣科学仪器有限公司；Sh10A型水份快速测定仪：上海精密科学仪器有限公司；TA.XT Plus型质构仪：英国Stable Micro System公司；TCP2全自动测色色差计：北京奥依克光电仪器有限公司。

1.3马蹄片制备

1.3.1工艺流程

鲜马蹄→清洗→去皮→切片→护色→热烫→冷却→浸渍预处理→冻融预处理→热风干燥→马蹄片

1.3.2操作要点

1）切片：新鲜马蹄清洗去皮后切片，大致成3 cm× 1 cm×0.3 cm片状；

2）护色：将切好的物料置于0.5%VC溶液中浸泡10 min，料液比为1：2（g/mL）；

3）热烫：将护色后的鲜马蹄置于沸水中，漂烫处理30 s；

4）浸渍预处理：将冷却后的物料置于浓度为40%的牛奶中，浸渍1 h，料液比为1：2（g/mL）；

5）冻融预处理：参照文献［9］中的冻融方法操作，将物料进行冻融2次预处理；

6）热风干燥：将预处理后的物料分别置于60、65、70、75℃的电热恒温鼓风干燥箱中进行热风干燥，每隔15 min称重一次，干至水分含量≤7%（干基计）时为干燥终点。

1.4干制马蹄片品质的测定

1.4.1水分含量的测定

水分含量的测定参照文献［10］进行。

1.4.2色泽的测定

以白板为标准，根据CIELAB表色系统测量不同干燥温度制得马蹄片的亮度值L、红度a、黄度b和色差值ΔE，ΔE为样品与白板的差值，值越大表示与白板差别越大。仪器的标准白板L*（亮度）=98.06、a*（红度）=-0.73、b*（黄度）=0.34。每组样品重复测定3次，结果取平均值。

1.4.3表观密度的测定

用超细石英砂填埋的方法测定马蹄干燥产品的体积，误差不超过0.2 mL，计算公式如（1）所示。

式中：M为干制马蹄片的质量，g；V为干制马蹄片与石英砂总体积，mL；V0为石英砂体积，mL。

1.4.4多孔性的测定

多孔性（ε）计算公式如（2）所示，可用于表征干制马蹄片的松散结构特性。式中：ρa为表观密度，g/mL；ρt为真实密度，g/mL。

真实密度的测定：在干燥环境中将干制马蹄片粉碎后过80目筛网，将干制马蹄粉末压片排除空气，再测定一定质量马蹄片产品的体积Vt，计算公式如式（3）所示。

式中：Vt为真实体积，mL。

1.4.5硬度的测定

采用质构仪TPA测定［9］。

1.4.6复水比的测定

复水比的计算公式［10］如（4）所示。

式中：Wr为复水后质量，g；Wd为干燥产品质量，g。

1.4.7热风干燥马蹄片的感官评价标准

采用权重评分法对膨化甘薯产品的色泽、气味和外观质地等方面进行感官评价，其标准见表1。

表1　干制马蹄片产品感官评价标准Table 1　Sensory evaluation standard of water chestnut slice

1.5数据的统计分析

试验所得数据均为3次重复试验的平均值，试验数据应用SPSS18.0软件进行方差分析，如方差分析差异显著，用Duncan法进行多重比较；用SigmaPlot 10.0软件进行绘图。

2　结果与分析

2.1干燥温度对马蹄干燥特征曲线的影响

不同干燥温度条件下，马蹄片中的水分含量随着干燥时间的变化曲线见图1，马蹄干燥速率随着干燥时间变化曲线见图2。

图1　不同干燥温度下马蹄热风干燥曲线Fig.1　Hot-air drying curves of water chestnut

图2　不同干燥温度下马蹄干燥失水速率曲线Fig.2　Hot-air drying rate curves of water chestnut

从图1可以看出，随着干燥温度升高，马蹄片干燥至终点所需的时间缩短。干燥温度为75℃时，所需干燥时间为350 min，60℃时所需干燥时间为770 min。由图2可知，马蹄热风干燥主要分为2个阶段，在经过短暂预热阶段后，进入一个较长的降速阶段，在干燥后期表现出较明显的恒速阶段；在降速阶段，马蹄失水速率随着干燥温度升高而增大，温度为75℃时马蹄失水速率整体较其它组快；在干燥后期，各试验组干燥速率均较小。

2.2干燥温度对马蹄复水性的影响

马蹄干制品的复水性可通过复水比来表示，复水比越大，说明马蹄干制品能重新吸回水分的能力越强，复水性越好。热风干燥温度对干制马蹄片复水性的影响如图3所示。

图3　不同干燥温度对马蹄复水性的影响Fig.3　Rehydration of water chestnut prepared by different hot-air drying temperature

由图3可知，不同干燥温度对马蹄片复水性影响较显著，随着温度升高，马蹄片的复水比呈先减小后增大，温度为60℃时制得马蹄片的复水性最好，65℃时制得马蹄片的复水性较其它3组低，且与其它试验组存在显著差异（P＜0.05）。

2.3干燥温度对马蹄色泽的影响

图4为热风干燥温度对马蹄片的亮度（L）、红度（a）、黄度（b）和色差值（ΔE）的影响。

图4　不同干燥温度对马蹄色泽的影响Fig.4　Color parameters of water chestnut prepared by different hot-air drying temperature

从图4可以看出，干燥温度对马蹄片色泽影响较显著，随着干燥温度的升高，亮度先增大后减小，当温度高于70℃时马蹄片的亮度有所降低，且与较低温度的试验组间差异显著（P＜0.05），可能是由于马蹄片在干燥前经过牛奶浸渍预处理，高温导致马蹄吸附的牛奶中蛋白质变性，进而影响干制品颜色变暗，也可能是由于高温促使了美拉德反应的进行，使干制马蹄片颜色加深；温度为75℃制得的马蹄片呈现偏红色，70℃制得的马蹄片呈现偏黄色，可能是由于温度较高马蹄片表面有硬壳形成或出现部分褐点；65℃制得的马蹄片的色差值与其它3个试验组存在显著差异（P＜0.05），表现出较小的色泽差异，说明颜色变化相对较小。

2.4干燥温度对马蹄表观密度及多孔性的影响

不同热风干燥温度对马蹄片结构及表面卷缩程度的影响可以通过表观密度和多孔性2个指标的大小来衡量，表观密度测定值越大说明产品表面收缩的越显著，多孔性测定值越大说明产品结构越松散，其测定值如图5所示。

由图5可知，随着干燥温度的升高，干制马蹄片表观密度测定值呈上升的变化趋势，在温度为75℃时达到最大值，且与各试验组间有显著差异（P＜0.05），由于在较高温度时，马蹄片的内部水分迁移速度小于表面水分的蒸发速度，造成马蹄片表面干缩易形成硬壳，影响马蹄片干燥后期内部水分的脱去，故后期干燥速率较低与图2的结论一致，且导致干制品内部结构致密，口感较硬；干燥温度对马蹄片多孔性影响较显著，各试验组间差异显著（P＜0.05），温度为75℃时制得马蹄片多孔性较差，70℃时制得马蹄片多孔性测定值较大，结构较松散。

图5　不同干燥温度对马蹄表观密度和多孔性的影响Fig.5　Apparent density and porosity of water chestnut prepared by different hot-air drying temperature

2.5干燥温度对马蹄硬度及感官的影响

不同热风干燥温度对干制马蹄片硬度和感官的影响结果如表2所示。

表2　不同干燥温度对马蹄硬度及感官的影响Table 2　Hardness and sensory evaluation of water chestnut prepared by different hot-air drying temperature

从表2中可以看出，75℃制得马蹄片硬度较大，感官评分较低，且与其它试验组间有显著差异（P＜0.05）；干制品硬度的变化趋势与图5中的结果是一致的，干制品多孔性越好，结构越松散，表现出的硬度也会越小；从表2可知，干制马蹄片的感官评分高低与干制品硬度有一定关系，一般硬度越低，感官评分会越高，说明硬度对产品的感官影响较明显。

3　结论

研究表明，热风干燥温度对马蹄片色泽、多孔性有显著影响（P＜0.05）。随着干燥温度升高，干燥时间缩短，失水速率相应增大；干制马蹄片的色泽随着温度升高呈现加深趋势，多孔性也有所增加；干燥温度为70℃时，干燥时间较65℃时缩短了60 min，干燥制得的马蹄片感官评分较高，硬度较小，表现出较好的多孔性和复水性，具有较好的品质；干燥温度为65℃时，干制马蹄片的色泽较70℃制得干制品好，硬度及多孔性与70℃制得干制品均无显著差异（P＞0.05）。

综上所述，从节能角度考虑，如对产品复水性无特殊要求，可选用65℃的热风干燥温度制备马蹄片所需时间较短，制得的马蹄片具有清香和奶香味，同时具有良好色泽、较小硬度和较好多孔性等良好的品质特性。该马蹄片制备工艺简单易操作，且成本低，在工业生产中具有广阔的应用前景。

［1］蔡健.荸荠的营养保健和加工利用［J］.中国食物与营养，2005（2）：40

［2］罗杨合，陈振林，高志明，等.一种含有黄酮类化合物的荸荠饮料及其制备方法：101278753［P］.2008-10-08

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［10］郭婷.冻融对甘薯变温压差膨化干燥品质影响及机理研究［D］.长沙：湖南农业大学：30-32

Effect of Temperature on the Product Quality of Hot Air Drying for Water Chestnut

GUO Ting1，2，LI Run-feng1，CHEN Zhen-lin2，*，ZHANG Zhi2，LIANG Xuan1，MO Yu-fei1
（1.College of Chemical and Biological Engineer，Hezhou University，Hezhou 542899，Guangxi，China；2.Institute of Food Research，Hezhou University，Hezhou 542899，Guangxi，China）

In order to investigate the temperature on the quality of water chestnut slice by hot air drying，the color，rehydration capacity，hardness，porosity and sensory value of the water chestnut slice were compared.Results showed that hot air drying temperature had a significantly influence on the color parameters and porosity of water chestnut（P＜0.05）.With the drying temperature rising，the dry basis moisture content decreased faster，the drying time shortened.The water chestnut slice hardness prepared at hot air drying temperature 65℃was small，the porosity and color was good.

water chestnut；hot air drying；drying temperature；drying quality

2016-04-19

广西高校中青年教师基础能力提升项目（KY2016LX378）；贺州市科学研究与技术开发计划项目（贺科攻1541010）；广西科学研究与技术开发计划项目（桂科合14251003）

郭婷（1988—），女（汉），硕士，主要从事农产品研究与开发。

陈振林。