热风干燥温度对香芋产品品质的影响

郭婷，黎文清，叶姗丹，段振华，罗杨合，蔡文，商飞飞

（1.贺州学院化学与生物工程学院，广西贺州542899；2.贺州学院食品科学与工程技术研究院，广西贺州542899）

热风干燥温度对香芋产品品质的影响

郭婷1，2，黎文清1，叶姗丹1，段振华2，罗杨合2，蔡文2，商飞飞2

（1.贺州学院化学与生物工程学院，广西贺州542899；2.贺州学院食品科学与工程技术研究院，广西贺州542899）

为探究热风干燥温度对香芋品质的影响，比较了不同干燥温度对香芋色泽、复水性、硬度、电导率及感官等的影响。结果表明：热风干燥温度对香芋的色泽和复水性有显著影响（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90℃时，香芋片的硬度小，复水性好，呈现出较好色泽。

香芋；热风干燥；干燥温度；干燥品质

香芋又名地栗子、槟榔芋，属多年生缠绕草本植物，块根呈球状，肉内有非常清晰的香芋条纹[1]。香芋块根含淀粉38.2%、粗纤维15.2%、粗蛋白6.2%、还原糖4.3%，并且含有多种氨基酸、维生素和微量元素具有较高的营养价值和益胃宽肠、通便解毒、补益肝肾、散结和防治糖尿病等保健作用[2]。我国香芋资源极丰富，种类较多，但其地域和季节性都较强，易出现发霉腐烂、病虫害、发芽等问题，鲜香芋在贮藏保鲜过程中损失较大，充分利用我国香芋资源，提高其经济附加值已成为主要的研究方向。

当前香芋深加工产品种类不多，主要有香芋粉[3]、油炸香芋片[4]等加工制品；油炸香芋片虽然脆度和口感较好，但生产过程会有致癌物质生成，此类产品已不能满足当前消费者对绿色、健康方便食品的消费需求。通过干燥加工技术对香芋进行深加工，可基本保留香芋原有的风味及营养成分，使干制品具有新鲜香芋没有的新特性；热风干燥加工设备操作简单、成本低，是目前使用最广泛的一类果蔬干燥方式[5]。研究发现，干燥温度对枣果[6]、木瓜[7]、莲藕[8]、蓝莓[9]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香芋干制品品质的影响进行研究。

本研究以新鲜香芋为原料，探讨不同热风干燥温度对干制香芋片的色泽、复水性、硬度、电导率及感官等的影响，以确定热风干燥香芋片的较佳干燥温度，为香芋片的制备提供一定的数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

香芋：品种为荔浦芋，购自贺州市阳光批发市场。

1.2 试验仪器与设备

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 香芋片制备

1.3.1 工艺流程

鲜香芋→清洗→去皮→切片→热烫→热风干燥→香芋片

1.3.2 操作要点

1）切片：新鲜香芋清洗去皮后切片，大致成5 cm× 5 cm×0.3 cm片状；2）热烫：将护色后的鲜香芋置于沸水中，漂烫处理90 s；3）热风干燥：将预处理后的物料分别置于75、80、85、90、95℃的电热恒温鼓风干燥箱中进行热风干燥，干至水分含量≤5%（干基计）时为干燥终点。

1.4 干制香芋片品质的测定

1.4.1 水分含量的测定

水分含量的测定参照文献[10]进行。

在一定干燥条件下，水分比（moisture ratio，MR）可用来表示物料还有多少水分未被干燥去除，还可以反映物料干燥速率的快慢，计算公式见式（1）。

式中：Mt为t时刻的水分含量，g/g；Me为平衡水分含量，g/g；M0为初始水分含量，g/g。

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香芋片的亮度值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）=100.39、a*（红度）=-0.79、b*（黄度）=0.11。每组样品重复测定3次，结果取平均值。

1.4.3 电导率的测定

将一定质量的样品用蒸馏水清洗3遍，用滤纸把表面蒸馏水吸干，置于100mL烧杯中，加入50mL蒸馏水，用保鲜膜将烧杯覆盖，置于30℃的恒温箱中浸泡8 h。以蒸馏水电导率作空白，电导率计算公式如（2）所示。

式中：C为样品浸泡液电导率，μs/cm；C0为空白液电导率，μs/cm；M为浸泡样品的质量，g。

1.4.4 复水比的测定

复水比的计算公式如（3）所示。

式中：Wr为复水后质量，g；Wd为干燥产品质量，g。

1.4.5 硬度的测定

采用质构仪TPA测定[10]。

1.4.6 热风干燥香芋片的感官评价标准

采用权重评分法对香芋干制品的色泽、气味和外观质地等方面进行感官评价，其标准见表1。

表1 干制香芋片产品感官评价标准Table1 Sensory evaluation standard of taro sliceee

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SigmaPlot10.0软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 干燥温度对香芋干燥特征曲线的影响

图1为不同干燥温度条件下，香芋片中的水分含量随着干燥时间的变化曲线。

图1 不同干燥温度下香芋热风干燥曲线Fig.1 Hot-air drying curves of taro

从图1可以看出，随着干燥温度升高，香芋片干燥至终点所需的时间先逐渐缩短，后有所增加，差距越来越小。干燥温度为75℃时，所需干燥时间最长，为290min；干燥温度为90℃时，所需干燥时间最短，为170min；干燥温度为95℃所需干燥时间较90℃增加了20min，可能是在干燥初期温度过高，使样品表面形成硬壳，阻碍了干燥中后期样品内部水分从内部迁移至表面，使样品水分脱去时间延长。图1说明并非温度越高干燥时间越短，在香芋干燥的实际生产过程中，应控制干燥温度在适当范围内，再选择其较高的温度，对缩短干燥时间，对提高干燥效率有明显效果。

2.2 干燥温度对香芋色泽的影响

测定不同热风干燥温度制得香芋片的亮度、红度、黄度和色差值见表2。

表2 不同干燥温度对香芋色泽的影响Table2 Color parameters of taro prepared by different hot-air drying temperature

从表2可以看出，干燥温度对香芋片亮度和色差值的影响较大，对样品黄度影响较小。干燥温度低于85℃时，随着干燥温度的升高，亮度先增大后减小，红度、黄度和色差值呈先减小后增大的变化趋势；当干燥温度高于85℃时，随着干燥温度的升高，黄度逐渐减小，亮度先增大后减小，红度与色差值变化为先减小后有稍许增加；干燥温度为85℃时香芋片的亮度最低、色差值最大，均与其它试验组存在极显著差异（P＜0.01），可能温度升高促使了美拉德反应的进行，使干制香芋片颜色加深，色差值增加，但温度过低，样品干制时间延长，所得样品呈现偏红色，色泽较差；干燥温度为90℃时香芋片的亮度最大、色差值最小，与其它试验组间差异极显著（P＜0.01），较85℃制得样品颜色鲜艳，可能是由于随着温度升高，结合图1可知，90℃干燥时间较85℃缩短了60min，故干燥过程中样品内部进行生化反应的时间也缩短了，从而表现出较好的色泽，但如温度继续升高，则易导致样品发生焦化，影响色泽与口感。

2.3 干燥温度对香芋电导率的影响

不同热风干燥温度制得香芋片的电导率测定值如图2所示。

图2 不同干燥温度对香芋电导率的影响Fig.2 Conductivity of taro prepared by different hot-air drying temperature

由图2可知，随着干燥温度的升高，干制香芋片电导率的测定值呈逐步上升后下降的变化趋势，在温度为85℃时达到最大值，但各试验组间不存在显著差异（P＞0.05），由于在较低干燥温度下，温度对香芋细胞的透性影响较小，故样品在较低温度干燥时，电导率变化较小；但随着温度升高至85℃时，测得样品电导率最大，可能是高温使样品细胞结构发生变化，细胞膜透性增加，使内部可溶性物质或电解质较易向细胞膜外渗透，导致香芋浸泡液的电导率较高；而后，随着温度继续增加，电导率呈下降趋势，可能是温度过高，样品在干制初期表面形成硬壳，阻碍了部分电解质的流出，也可能是随着温度升高，细胞内部分电解质或可溶性物质参与了焦糖化等生化反应，转变成不溶性物质存在，最终香芋渗出的电解质减少，表现为浸泡液中的电导率降低。

2.4 干燥温度对香芋复水性的影响

香芋干制品的复水性可通过复水比来表示，复水比越大，说明香芋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香芋片的复水性影响如图3所示。

图3 不同干燥温度对香芋复水性的影响Fig.3 Rehydration of taro prepared by different hot-air drying temperature

由图3可知，不同干燥温度制得的香芋片重新吸回水分的能力差别较大，随着温度升高，香芋片的复水比呈增大的趋势，75、80℃两个试验与其它3个试验组差异显著（P＜0.05），85℃试验组与90℃试验组间差异不显著（P＞0.05）；温度为95℃时制得香芋片的复水比最大，可能是在较高温度下干燥，香芋内部淀粉糊化程度提高，使得香芋片的复水性较低温试验组高。

2.5 干燥温度对香芋硬度及感官的影响

不同热风干燥温度对干制香芋片硬度的影响和感官评分结果如表2所示。

图4 不同干燥温度对香芋硬度及感官的影响Fig.4 Hardness and sensory evaluation of taro prepared by different hot-air drying temperature

从图4中可以看出，随着干燥温度升高，香芋片硬度先增大后有所减小，但各试验组间不存在显著差异（P＞0.05）；85℃制得香芋片硬度较大，感官评分较低；结合图4和表2可知，干制香芋片的感官评分高低与干制品测得色泽和硬度值有一定关系，一般测得产品硬度较低、亮度较高、色差值较小，感官评分会较高，说明色泽、硬度对产品的感官影响较明显。

3 结论

研究表明，热风干燥温度对香芋片色泽、复水性有显著影响（P＜0.05）。随着干燥温度升高，干燥时间缩短；干制香芋片的色泽随着温度升高亮度呈先增大后减小，红度、黄度和色差值呈先减小后增大的变化趋势；干燥温度为90℃时，干制香芋片的色泽较80℃制得干制品好，且亮度、色差值2个指标差异极显著（P＜0.01），硬度、电导率及复水性与80℃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，可选用90℃的热风干燥温度制备香芋片所需时间较80℃缩短了80min，制得的香芋片具有香芋特有的浓郁香味，同时具有良好色泽、较小硬度和较好复水性等良好的品质特性。该香芋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。

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Effect of Temperature on the Product Quality of Hot Air Drying for Taro

GUO Ting1，2，LI Wen-qing1，YE Shan-dan1，DUAN Zhen-hua2，LUO Yang-he2，CAI Wen2，SHANG Fei-fei2
（1.College of Chemical and Biological Engineering，Hezhou University，Hezhou 542899，Guangxi，China；2.Institute of Food Science and Engineering Technology，Hezhou University，Hezhou 542899，Guangxi，China）

In order to investigate the temperature on the quality of taro slice by hot air drying，the color，rehydration capacity，hardness，conductivity and sensory value of the taro slice were compared.Results showed that hot air drying temperature had a significantly influence on the color parameters and rehydration capacity of taro（P＜0.05）.With the drying temperature rising，the dry basis moisture content decreased faster，the drying time shortened.The taro slice hardness prepared at hot air drying temperature 90℃was small，the rehydration capacity and color was good.

taro；hot air drying；drying temperature；drying quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.002

2016-08-18

广西科学研究与技术开发计划项目（桂科合14251003）；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）；食品工程硕士专业学位学科建设科学研究培育项目（2014SGZSKY6）

郭婷（1988—），女（汉），讲师，硕士，主要从事农产品研究与开发。