真空微波干燥对南瓜片主要类胡萝卜素的影响

2016-12-02汪小娉宋江峰李大婧刘春泉

食品科学 2016年21期

汪小娉，宋江峰，李大婧,3，刘春泉,3,*

（1.南京农业大学食品科技学院，江苏南京 210095；2.江苏省农业科学院农产品加工研究所，江苏南京 210014；3.国家蔬菜加工技术研发分中心，江苏南京 210014）

汪小娉1,2，宋江峰2，李大婧2,3，刘春泉1,2,3,*

利用C30柱及高效液相色谱-二极管阵列检测-大气压化学电离串联质谱方法，对南瓜片中主要类胡萝卜素进行了定性、定量检测，研究了真空微波干燥条件对南瓜片中类胡萝卜素组成及含量的影响。结果表明：真空微波干燥南瓜片总类胡萝卜素含量显著高于热风干燥（P＜0.05）。微波强度对南瓜片中类胡萝卜素的影响最大，其次是真空度和切片厚度。随着微波强度的增加，南瓜片总类胡萝卜素含量显著减少（P＜0.05），增大真空度和切片厚度在一定程度上提高了干样总类胡萝卜素的含量。与此同时南瓜片中类胡萝卜素主要组分α-、β-胡萝卜素和叶黄素含量随微波强度增加而减少，随真空度和切片厚度增加而增加；而β-胡萝卜素各顺式异构体随真空度增加而减少，但随切片厚度增加含量变化不明显。由此可见，增大真空度和切片厚度有利于提高类胡萝卜素保留率，而高微波强度使类胡萝卜素含量下降。

南瓜片；真空微波干燥；类胡萝卜素

南瓜（Cucurbita moschata）在我国广泛种植，除含氨基酸、维生素、碳水化合物、果胶和微量元素等多种营养物质外，还含有丰富的类胡萝卜素，尤以α-胡萝卜素和β-胡萝卜素为主，具有抗氧化、抗癌、防治心血管疾病和免疫系统障碍等功效[1-3]。我国南瓜主要用于鲜食，加工量小，常因不能及时销售或加工而腐烂。干燥是最常见的果蔬保存方法，利用干燥的方法对采摘后的果蔬深加工，可延长其保存时间并增加产品的附加值[4]。但是，南瓜干燥过程中类胡萝卜素损失是一个普遍现象，由此引起的色泽劣变、营养价值下降，极大程度地影响了干燥产品的质量[5]。邹宇晓等[6]研究了热风干燥和热泵干燥对南瓜干品质的影响，结果均表明干燥后南瓜干色泽变暗，类胡萝卜素损失率高达50%以上。Nawirska等[5]也报道南瓜经微波干燥、真空干燥和热风干燥后总类胡萝卜素含量大幅度降低。

真空微波干燥是微波与真空干燥的相互结合，对改善果蔬产品品质具有明显优势。一方面微波为真空干燥提供均匀的热源，另一方面真空环境又使得物料能在较低温度下完成干燥，能较好地保留产品原有的色香味及生物活性功能成分，与其他干燥方式相比具有快速、低温、高效、安全等优点[7]。丁媛媛等[8]等研究表明甘薯片真空微波干燥后β-胡萝卜素含量远高于热风干燥。Cui Zhengwei等[9]研究发现胡萝卜片和韭菜真空微波干燥后类胡萝卜素和叶绿素的保留率高达95.7%和97%。Durance等[10]比较了真空微波干燥和热风干燥对胡萝卜品质的影响，结果发现真空微波干燥后胡萝卜的色泽、VC和α-胡萝卜素含量明显优于热风干燥。而对不同真空微波干燥条件下南瓜中类胡萝卜素组成及含量变化的相关研究尚不多见，基于此，本实验研究真空微波干燥条件下的3 个干燥参数（微波强度、真空度和物料切片厚度）对南瓜片中主要类胡萝卜素组成及含量的影响，以期为南瓜真空微波干燥过程中最大限度地保留类胡萝卜素提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试新鲜“蜜本”南瓜购于农贸市场。选取大小均匀、无病虫害、无损伤的成熟南瓜为实验材料，经测定新鲜南瓜的含水率为（87.30±1.16）%。叶黄素、β-隐黄质、β-胡萝卜素标准品美国Sigma公司；甲基叔丁基醚（methyl tert-butyl ether，MTBE）、甲醇（均为色谱纯）美国Javascript公司；正己烷、石油醚、丙酮、无水硫酸钠、氢氧化钾（均为国产分析纯）国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

XWJD6SW-2型微波真空杀菌干燥设备南京孝马机电设备厂；FD-1A-50型冷冻干燥机北京博医康实验仪器有限公司；数显101A-2型电热鼓风干燥箱上海浦东荣丰科学仪器有限公司；1200高效液相色谱仪（主要包括在线真空脱气机、四元梯度洗脱泵、柱温箱、二极管阵列检测器（diode array detector，DAD））、6530精确质量数四极杆-飞行时间质谱（quadrupole-time of flight，Q-TOF）仪美国安捷伦科技有限公司；BS224S电子分析天平北京赛多利斯科学仪器公司；SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵上海东玺制冷仪器设备有限公司；RE52CS旋转蒸发仪、B-226恒温水浴锅上海亚荣生化仪器厂；D10氮气吹扫仪杭州奥盛仪器有限公司；FW100高速万能粉碎机天津市泰斯特仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 南瓜片干燥处理方式

将新鲜的南瓜清洗、去皮、去籽和瓤，切片、沸水烫漂灭酶40 s后，取出沥干。

真空微波干燥：取100 g预处理后的南瓜片单层均匀平铺于微波盘上，分别在不同微波强度（4、5、6、7、8 W/g）、真空度（50、60、70、80、90 kPa）和切片厚度（2、4、6、8、10 mm）条件下真空微波干燥6 min，再经真空冷冻干燥至安全含水量（约5%）。

真空冷冻干燥：取100 g预处理后的南瓜片置于-18 ℃的冰箱中冷冻12 h后单层平铺于盘上，立即置于真空冷冻干燥机（冷阱温度-56 ℃、真空度9 kPa）中冷冻干燥48 h至安全水分含量（约5%）。

热风干燥：设定干燥温度60 ℃，将预处理后的100 g南瓜片平铺在物料盘上置于烘箱中干燥95 min至安全水分含量约为5%。

1.3.2 南瓜中类胡萝卜素提取与分析

1.3.2.1 南瓜中类胡萝卜素提取

准确称取0.5 g经高速粉碎过40 目筛后的干燥南瓜粉于磨口锥形瓶中，加入30 mL丙酮-石油醚（2∶1，V/V）混合提取液，静置3～4 h，加入2 mL 10% KOH-甲醇溶液，摇匀后置于暗处25 ℃皂化12 h。将皂化液转入分液漏斗，加30 mL正己烷，振荡摇匀，再加入38 mL 10%硫酸钠溶液，收集上层溶液。重复处理2 次，混合上层溶液，旋转蒸发，氮气吹干，用正己烷溶解，待高效液相色谱-二极管阵列检测-串联质谱（high performance liquid chromatography atmospheric-diode array detection-mass spectrometry，HPLC-DAD-MS/MS）分析。

1.3.2.2 C30-HPLC-DAD-MS/MS条件

HPLC条件：色谱柱为YMC-C30（4.6 mm× 2 5 0 m m，5 μ m）色谱柱；柱温：2 5 ℃；检测器DAD，波长450 nm，流动相：A：V（水）∶V（MTBE）∶V（甲醇）=5∶25∶75；B：V（水）∶V（MTBE）∶V（甲醇）=5∶85∶10；进样量20 μL；线性梯度洗脱，流速为0.6 mL/min，梯度洗脱程序：0～4.5 min 95%～80% A；4.5～12.5 min 80%～50% A；12.5～18 min 50%～25% A；18～24 min 25%～5% A；24～30 min 5% A；30～35 min 5%～95% A。

MS条件：色谱柱流出组分进入质谱仪的流速为10 μL/min；离子源：APCI+；m/z扫描范围：80～1 000；毛细管电压：2 500 V；干燥气体：5 L；雾化气体：20 psi；气化温度：350 ℃；蒸汽温度：400 ℃；电晕电流：4 μA。

1.3.2.3 类胡萝卜素组分定性定量分析

对于有标样的组分，对照标样，利用保留时间的一致性进行鉴定，基于外标法构建的回归方程对样品类胡萝卜素各组分含量进行量化分析。对于没有标样的组分，利用DAD在波长200～600 nm范围和MS的扫描结果对照相关文献资料进行鉴定。

根据文献报道的替换计算方法[11]，对无标准品组分进行定量时，叶黄素洗脱前出现的类胡萝卜素组分和叶黄素异构体采用叶黄素标准曲线定量，α-隐黄质采用β-隐黄质标准曲线定量，β-胡萝卜素顺式异构体及环氧化产物、α-胡萝卜素及其顺式异构体采用β-胡萝卜素标准曲线定量。

1.3.3 类胡萝卜素含量计算

总类胡萝卜素含量为鉴定的主要类胡萝卜素含量的总和，计算见下式：

式中：C0为真空冷冻干燥后南瓜片中类胡萝卜素含量/（µg/g）；C为真空微波干燥后南瓜片中类胡萝卜素含量/（µg/g）；均以干质量计。因真空冷冻干燥对类胡萝卜素影响甚微，故本实验中忽略不计。

1.4 数据统计分析

实验数据利用SAS软件进行单因素方差分析及组间差异的Duncan’s多重比较。

2 结果与分析

2.1 南瓜片中主要类胡萝卜素组成

本研究利用C30-HPLC-DAD-MS/MS方法分析检测了真空冷冻、热风、真空微波3 种干燥方式下南瓜片中类胡萝卜素组成，结果见图1。通过类胡萝卜素组分的保留时间、色谱行为、光谱特征及质荷比，共鉴定出14 种主要类胡萝卜素，其中，真空冷冻干燥共鉴定出12 种，热风干燥和真空微波干燥均为14 种，包括新黄质、新色素、紫黄质、叶黄素、9-顺式-叶黄素、5,6-环氧-β-胡萝卜素、α-隐黄质、β-隐黄质、15-顺式-β-胡萝卜素、13-顺式-β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、9-顺式-α-胡萝卜素、β-胡萝卜素及9-β-胡萝卜素，这与有关文献报道[11-13]不一致，未检测到玉米黄质和花药黄质，但发现了新色素、9-顺式-叶黄素、15-顺式-β-胡萝卜素和9-顺式-α-胡萝卜素，可能由于不同品种南瓜中类胡萝卜素的种类和含量不同所致[13-14]，也可能与测定方法不同有关，如提取溶剂的使用[15]，检测方法[2]等。3种干燥方式下含量最高的类胡萝卜素均为α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和叶黄素，与真空冷冻干燥相比，热风干燥和真空微波干燥产生了9-顺式-叶黄素和5,6-环氧-β-胡萝卜素，且α-、β-胡萝卜素和叶黄素含量均有降低的趋势，这可能与热干燥条件下南瓜中类胡萝卜素发生降解和异构化有关[5]。

图1 南瓜片中类胡萝卜素HPLCFig. 1 HPLC of carotenoids in pumpkin slices

2.2 干燥方式对南瓜片总类胡萝卜素含量的影响

由图2可知，与真空冷冻干燥相比，热风干燥和真空微波干燥（微波强度5 W/g，真空度90 kPa，干燥时间6 min）后南瓜片中总类胡萝卜素含量均显著减少（P＜0.05），真空微波干燥后南瓜片中总类胡萝卜素的含量显著（P＜0.05）高于热风干燥，达700 µg/g。Durance等[10]的研究也显示真空微波干燥胡萝卜片时α-和β-胡萝卜素总损失率（3.2%）低于热风干燥（19.2%），其原因一方面是由于真空微波干燥较热风干燥加热速率快，干燥时间短，延缓了南瓜片中类胡萝卜素的热损失，另一方面，真空缺氧环境使得物料在较低温度下进行干燥，能有效防止类胡萝卜素的氧化降解[16-17]。

图2 不同干燥方式条件下南瓜片中总类胡萝卜素含量Fig. 2 Total carotenoid content in pumpkin slices dried by different drying methods

2.3 真空微波干燥条件对南瓜片总类胡萝卜素保留率的影响

2.3.1 微波强度

图3 真空微波干燥条件对南瓜片总类胡萝卜素保留率的影响Fig. 3 Effect of vacuum microwave drying on the retention of carotenoids in pumpkin slices

由图3A可知，在真空度和切片厚度一定的情况下（固定真空度为90 kPa、切片厚度为10 mm），随着微波强度增加，南瓜片中总类胡萝卜素保留率呈下降趋势，不同微波强度之间差异显著（P＜0.05）。微波强度为4 W/g时，与真空冷冻干燥相比，南瓜片中总类胡萝卜素仅损失9.46%，当微波强度为8 W/g时其损失较大（27.24%）。这是由于微波的穿透力极强，南瓜片表面和内部同时受热，导致物料温度极高，且物料内部温度要略高于表面温度[18]，因此类胡萝卜素在高温受热的情况下很容易降解或异构化，且微波强度越大，物料温度越高，类胡萝卜素损失越多。

2.3.2 真空度

由图3B可知，在微波强度和切片厚度一定的情况下（固定微波强度为5 W/g、切片厚度为10 mm），随着真空度（50～90 kPa）逐渐增加，南瓜片中总类胡萝卜素保留率虽有所提高，但差异不显著（P＞0.05），当真空度为90 kPa时，南瓜片中总类胡萝卜素保留率为84.23%，显著高于微波干燥（P＜0.05）。表明真空度对提高南瓜片中总类胡萝卜素含量有一定作用，其原因在于一定真空度可使干燥室内饱和蒸汽压降低，即降低了物料内部水分蒸发所需的沸点，干燥过程中物料整体温度降低[19]，因此避免了高温干燥下类胡萝卜素的降解，同时真空度增大伴随含氧量减少，在一定程度上也减少了干燥过程中类胡萝卜素的氧化降解[9]。

2.3.3 切片厚度

由图3C可知，在微波强度和真空度一定的情况下（固定微波强度为5 W/g、真空度为90 kPa），切片厚度对真空微波干燥过程中南瓜中总类胡萝卜素保留率有一定影响，随着切片厚度增加，南瓜片中总类胡萝卜素保留率总体呈上升的趋势，其中切片厚度为2 mm时南瓜片中总类胡萝卜素保留率最低，为80.09%，切片厚度分别4、6、8 mm与10 mm时，南瓜片中总类胡萝卜素保留率分别为82.28%、84.31%、85.15%和86.73%，相对于2 mm时分别提高了2.19%，4.22%、5.06%和6.64%。这是因为南瓜片较薄时，微波能很容易穿透物料，内外同时加热导致南瓜片内外温度都比较高[20]，因此类胡萝卜素损失更多；南瓜片厚度越大，微波能深入到南瓜片内部所受的阻力越大，获得的微波能越小，内部温度越低，类胡萝卜素损失越少。

2.4 真空微波干燥南瓜片中各类胡萝卜素组分含量的变化

不同干燥条件对南瓜片中类胡萝卜素组分的影响如表1所示，各真空微波干燥条件下南瓜片中含量最高的类胡萝卜素主要为α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和叶黄素，其次为α-、β-胡萝卜素的顺式异构体，而新黄质、新色素、紫黄质、α-、β-隐黄质等均较低。真空微波干燥过程中，随着微波强度的增加，叶黄素和α-、β-胡萝卜素的含量显著减少（P＜0.05），其中8 W/g时β-胡萝卜素的含量较4 W/g减少最多，达97 µg/g，表明β-胡萝卜素对微波强度最为敏感；此外，13-顺式-和15-顺式-β-胡萝卜素含量显著增加（P＜0.05），当微波强度为8W/g时其含量分别为16.98 µg/g和23.08 µg/g，9-顺式-α-和9-顺式-β-胡萝卜素含量整体呈先减少后增加的趋势，但9-顺式-β-胡萝卜素含量远低于13-顺式-β-胡萝卜素，类似的结果在Hiranvarachat等[21]的研究中也有报道，其原因可能是全反式-β-胡萝卜素转化成13-顺式-β-胡萝卜素的反应速率更快，所需的活化能更低[22]。

随着真空度增加，南瓜片中叶黄素、β-胡萝卜素和9-顺式-α-胡萝卜素含量变化不显著（P＞0.05），13-顺式-、15-顺式-和9-顺式-β-胡萝卜素含量显著减少（P＜0.05），这可能是由于β-胡萝卜素顺式异构体向全反式-β-胡萝卜素转化的速率比全反式-β-胡萝卜素异构化的速率更快，Zepka等[23]在研究腰果梨汁中β-胡萝卜素降解动力学过程中，计算了β-胡萝卜素降解反应的活化能，发现顺式到全反式的逆异构化反应的活化能（（78.2±10.05） kJ/mol）略低于全反式到顺式反应的活化能（（82.8±8.4） kJ/mol）。而α-胡萝卜素含量随真空度增加而增加，其中真空度为50 kPa时α-胡萝卜素含量最低为347.55 µg/g，真空度为80 kPa和90 kPa时α-胡萝卜素含量分别为367.6 µg/g和373.07 µg/g，相比50 kPa显著增加了5.77%和7.34%（P＜0.05），表明增大真空度能减少类胡萝卜素的损失，Bechoff等[24]研究也发现甘薯片干制品贮藏过程中随氧含量的减少，β-胡萝卜素的降解速率逐渐减小，说明类胡萝卜素的降解和氧含量密切相关。

南瓜片中α-、β-胡萝卜素和叶黄素含量随着切片厚度增加基本呈上升趋势，而13-顺式-、15-顺式-、9-顺式-β-胡萝卜素和9-顺式-α-胡萝卜素含量变化不明显。

表1 不同干燥条件对南瓜片中类胡萝卜素组分含量的影响Table 1 Effect of different drying conditions on the composition of carotenoids in pumpkin slicesµg/g

3 结论

利用C30-HPLC-DAD-MS/MS分析方法共鉴定出3 种干燥条件下南瓜片中14 种类胡萝卜素，其中最主要的6 种分别是α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶黄素及α-、β-胡萝卜素的顺式异构体；真空微波干燥总类胡萝卜素的含量（690.85 μg/g）显著高于热风干燥（508.84 μg/g）（P＜0.05），低于真空冷冻干燥（775.8 μg/g）。各真空微波干燥条件对南瓜片类胡萝卜素含量均有一定影响，其中微波强度的影响最大，其次是真空度和切片厚度，且随着微波强度增加，南瓜片中总类胡萝卜素含量显著减少（P＜0.05），8 W/g时达最低（564.03 µg/g），而增大真空度和切片厚度一定程度上提高了总类胡萝卜素含量；随微波强度增加，α-、β-胡萝卜素和叶黄素含量显著减少（P＜0.05），其中β-胡萝卜素变化最明显。随真空度增加，叶黄素、β-胡萝卜素和9-顺式-α-胡萝卜素含量变化不显著（P＞0.05），13-顺式-、15-顺式-和9-顺式-β-胡萝卜素含量显著减少（P＜0.05），α-胡萝卜素含量增加。而随着切片厚度增加，α-、β-胡萝卜素和叶黄素含量基本呈上升趋势，13-顺式-、15-顺式-、9-顺式-β-胡萝卜素和9-顺式-α-胡萝卜素含量变化不明显。

[1] KONOPACKA D, SEROCZYŃSKA A, KORZENIEWSKA A, et al. Studies on the usefulness of Cucurbita maxima for the production of ready-to-eat dried vegetable snacks with a high carotenoid content[J]. LWT-Food Science and Technology, 2010, 43(2): 302-309. DOI:10.1016/j.lwt.2009.07.003.

[2] de CARVALHO L M J, GOMES P B, de OLIVEIRA GODOY R L, et al. Total carotenoid content, α-carotene and β-carotene of landrace pumpkins (Cucurbita moschata Duch): a preliminary study[J]. Food Research International, 2012, 47(2): 337-340. DOI:10.1016/ j.foodres.2011.07.040.

[3] SHI John, YI Chun, YE Xinqian, et al. Effects of supercritical CO2fluid parameters on chemical composition and yield of carotenoids extracted from pumpkin[J]. LWT-Food Science and Technology, 2010, 43(1): 39-44. DOI:10.1016/j.lwt.2009.07.003.

[4] DEVAHASTIN S, NIAMNUY C. Invited review: modelling quality changes of fruits and vegetables during drying: a review[J]. International Journal of Food Science & Technology, 2010, 45(9): 1755-1767. DOI:10.1111/j.1365-2621.2010.02352.x.

[5] NAWIRSKA A, FIGIELA, KUCHARSKA A Z, et al. Drying kinetics and quality parameters of pumpkin slices dehydrated using different methods[J]. Journal of Food Engineering, 2009, 94(1): 14-20. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2009.02.025.

[6] 邹宇晓, 徐玉娟, 廖森泰, 等. 南瓜的干制工艺研究[J]. 广东农业科学, 2007, 3 (3): 59-61. DOI:10.3969/j.issn.1004-874X.2007.03.022.

[7] BAI-NGEW S, THERDTHAI N, DHAMVITHEE P. Characterization of microwave vacuum-dried durian chips[J]. Journal of Food Engineering, 2011, 104(1): 114-122. DOI:10.1016/ j.jfoodeng.2010.12.003.

[8] 丁媛媛, 毕金峰, 木泰华, 等. 不同干燥方式对甘薯产品品质的影响[J].食品科学, 2011, 32(16): 108-112.

[9] CUI Zhengwei, XU Shiying, SUN Dawen. Effect of microwavevacuum drying on the carotenoids retention of carrot slices and chlorophyll retention of chinese chive leaves[J]. Drying Technology, 2004, 22(3): 563-575. DOI:10.1081/DRT-120030001.

[10] DURANCE T D, SCAMAN C H, LIN T M. Characterization of vacuum microwave,air and freeze dried carrot slices[J]. Food Research International, 1998, 31(2): 111-117. DOI:10.1016/S0963-9969(98)00070-2.

[11] MUNTEAN E. Quantification of carotenoids from pumpkin juice by HPLC-DAD[J]. Agroalimentary Processesand Technologies, 2005, 11(1): 123-128.

[12] SHI Xianquan, WU Hao, SHI John, et al. Effect of modifier on the composition and antioxidant activity of carotenoid extracts from pumpkin (Cucurbita maxima) by supercritical CO2[J]. LWT-Food Science and Technology, 2013, 51(2): 433-440. DOI:10.1016/j.lwt.2012.11.003.

[13] KURZ C, CARLE R, SCHIEBER A. HPLC-DAD-MSncharacterization of carotenoids from apricots and pumpkins for the evaluation of fruit product authenticity[J]. Food Chemistry, 2008, 110(2): 522-530. DOI:10.1016/j.foodchem.2008.02.022.

[14] JASWIR I, SHAHIDAN N, OTHMAN R, et al. Effects of season and storage period on accumulation of individual carotenoids in pumpkin flesh (Cucurbita moschata)[J]. Journal of Oleo Science, 2014, 63(8): 761-767. DOI:10.5650/jos.ess13186.

[15] 付莉, 王歆姬. 南瓜皮类胡萝卜素的提取工艺研究[J]. 中国农学通报, 2012, 28(36): 295-299. DOI:10.3969/j.issn.1000-6850.2012.36.053.

[16] 孙明奇, 胡建中, 潘思轶. 柑橘皮类胡萝卜素提取物稳定性研究[J]. 食品科学, 2007, 28(10): 46-49. DOI:10.3321/ j.issn:1002-6630.2007.10.005.

[17] YAN Weiqing, ZHANG Min, HUANG Luelue, et al. Influence of microwave drying method on the characteristics of the sweet potato dices[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2013, 37(5): 662-669. DOI:10.1111/j.1745-4549.2012.00707.x.

[18] OZKAN I A, AKBUDAK B, AKBUDAK N. Microwave drying characteristics of spinach[J]. Journal of Food Engineering, 2007, 78(2): 577-583. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2005.10.026.

[19] 庄培荣. 龙眼肉微波真空干燥技术的研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2011: 14-15.

[20] WANG Jun, XIONG Yongsen, YU Yong. Microwave drying characteristics of potato and the effect of different microwave powers on the dried quality of potato[J]. European Food Research and Technology, 2004, 219(5): 500-506. DOI:10.1007/s00217-004-0979-1.

[21] HIRANVARACHAT B, SUVARNAKUTA P, DEVAHASTIN S. Isomerisation kinetics and antioxidant activities of β-carotene in carrots undergoing different drying techniques and conditions[J]. Food Chemistry, 2008, 107(4): 1538-1546. DOI:10.1016/ j.foodchem.2007.10.026.

[22] 李杰. β-胡萝卜素异构化反应的研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2006: 30-31.

[23] ZEPKA L Q, BORSARELLI C D, da SILVA M A A P, et al. Thermal degradation kinetics of carotenoids in a cashew apple juice model and its impact on the system color[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(17): 7841-7845. DOI:10.1021/jf900558a.

[24] BECHOFF A, DHUIQUE-MAYER C, DORNIER M, et al. Relationship between the kinetics of β-carotene degradation and formation of norisoprenoids in the storage of dried sweet potato chips[J]. Food Chemistry, 2010, 121(2): 348-357. DOI:10.1016/ j.foodchem.2009.12.035.

Effect of Vacuum Microwave Drying on the Main Carotenoids of Pumpkin

WANG Xiaoping1,2, SONG Jiangfeng2, LI Dajing2,3, LIU Chunquan1,2,3,*
(1. College of Food and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2. Institute of Farm Product Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China; 3. National Research and Development Center for Vegetable Processing, Nanjing 210014, China)

The effect of vacuum microwave drying conditions on the main carotenoids in pumpkin slices were investigated by high performance liquid chromatography atmospheric with a C30column and diode array detection coupled with atmospheric pressure chemical ionization-tandem mass spectrometry (C30-HPLC-DAD-(APCI) MS/MS) technique. The results showed that the total carotenoid content of vacuum microwave dried pumpkin was significantly (P ＜ 0.05) higher than that of the hot air dried one. Microwave intensity had the most evident influence on the carotenoids in pumpkin, followed by vacuum degree and the thickness of pumpkin slices. By increasing microwave intensity, total carotenoid content was significantly decreased, whereas it was increased by increasing either vacuum degree or slice thickness. Meanwhile, the contents of α-, β- carotene and lutein decreased with the increase in microwave intensity, but increased with the increase in vacuum degree or slice thickness. The contents of all β-carotene cis-isomers decreased with the increase in vacuum degree, but they did not change significantly with the increase in slice thickness. These results collectively indicate that increasing vacuum degree or slice thickness is beneficial to retain carotenoids, but too high microwave intensity results in decreased content of carotenoids.

pumpkin slices; vacuum microwave drying; carotenoids

10.7506/spkx1002-6630-201621016

TS255.3

1002-6630（2016）21-0091-06

汪小娉, 宋江峰, 李大婧, 等. 真空微波干燥对南瓜片主要类胡萝卜素的影响[J]. 食品科学, 2016, 37(21): 91-96.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201621016. http://www.spkx.net.cn

WANG Xiaoping, SONG Jiangfeng, LI Dajing, et al. Effect of vacuum microwave drying on the main carotenoids of pumpkin[J]. Food Science, 2016, 37(21): 91-96. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201621016. http://www.spkx.net.cn

2015-11-15

江苏省产学研合作项目（BY2015073-02）

汪小娉（1991—），女，硕士研究生，研究方向为农产品加工与贮藏。E-mail：2014108035@njau.edu.cn

*通信作者：刘春泉（1959—），男，研究员，硕士，研究方向为农产品精深加工及产业化开发。E-mail：liuchunquan2009@163.com