干燥方式对无核紫葡萄品质及抗氧化活性的影响

李晓丽LI Xiao-li 王 成 陶永霞 - 陈计峦 - 全龙凤 - 乔坤云 - 严淑云 - 刘峰娟 -

(1. 石河子大学食品学院，新疆 石河子 832000；2. 新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，新疆 乌鲁木齐 830091；3. 农业部农产品质量安全风险评估实验室﹝乌鲁木齐﹞，新疆 乌鲁木齐 830091；4. 新疆农产品质量安全实验室，新疆 乌鲁木齐 830091；5. 新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052)

葡萄富含糖类物质，以及各种有机酸、矿物质、氨基酸、抗坏血酸、胡萝卜素等多种营养物质，被誉为“世界水果的明珠”[1]。无核紫葡萄的可溶性固形物高达18%～21%，因其无核，可用于鲜食、制汁、制干或制罐等，因其色泽鲜亮，品质优良，并具有独特的香气，现已在新疆大面积推广[2-3]。

葡萄干是葡萄的主要加工品之一，在水果干制品中，葡萄干的抗氧化活性排在第一位[4]，主要归因于其中所含的酚类物质。研究[5-6]表明酚类物质具有多种生物活性，包括预防癌症、防辐射、抗氧化等。

目前，无核紫葡萄主要采用自然荫干、晒干等传统干燥方法以及热风干燥、真空冷冻干燥等现代干燥技术。李维杰等[7]研究葡萄的真空冷冻干燥工艺，表明真空冷冻葡萄干在孔隙率和感官等方面均优于热风干燥的。王强等[8]通过自然干燥、烘箱干燥和热风对流干燥对新鲜无核紫葡萄进行干燥，研究无核紫葡萄干干燥特性及动力学模型，评价了干燥方式对总酚的影响。张利娟等[9]研究了无核白葡萄热风干燥过程中总酚与抗氧化性变化。然而，目前关于综合比较荫干、晒干、热风干燥和真空冷冻干燥对无核紫葡萄干营养成分、感官品质和抗氧化活性的研究尚未见报道。因此本试验通过比较这4种干燥方式对无核紫葡萄品质及抗氧化活性的影响，旨在为无核紫葡萄加工选择合适的干燥工艺提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜无核紫葡萄：购买于乌鲁木齐市北园春市场，葡萄果实可溶性固形物含量为18%～20%。含水量为(79.14±0.16)%，果实直径为(15.059±0.529) mm，长度为(20.622±1.071) mm。

1.2 试验方法

1.2.1 样品的制备 以水分含量≤15%为干燥终点。

(1) 晒干：将无核紫葡萄在阳光下晾晒(温度25～40 ℃)，干燥时间约20 d。

(2) 荫干：将无核紫葡萄在实验室荫干，干燥时间约35 d。

(3) 热风干燥：将无核紫葡萄置于热风干燥箱中(50 ℃、风速1 m/s)，干燥约3 d。

(4) 真空冷冻干燥：将无核紫葡萄真空冷冻干燥箱中(-41 ℃、31 Pa)，干燥约3.5 d。

1.2.2 无核紫葡萄抗氧化提取液的制备 准确称取3.00 g葡萄(不同方法处理的无核紫葡萄)用30 mL酸化甲醇溶液(1 mol/L HCl—甲醇—水体积比1∶80∶19)，在100 W、25 ℃ 件下超生辅助提取30 min，然后8 000×g、4 ℃离心15 min，收集上清液，重复2次，合并提取液。

1.3 测定方法

1.3.1 总酸、总糖含量测定

(1) 总酸：按GB/T 12456—2008执行。

(2) 总糖：按GB/T 5009.8—2003执行。

1.3.2 葡萄糖、果糖、还原糖含量测定

(1) 葡萄糖、果糖：按GB/T 22221—2008执行。

(2) 还原糖：按GB/T 5009.7—2003执行。

1.3.3 VC含量测定 采用钼蓝比色法[10]。结果以每100 g无核紫葡萄干基中含有相当于VC毫克数表示，单位为mg/100 g。

1.3.4 总酚含量测定 用福林—肖卡法[11]。结果以每100 g 无核紫葡萄干基中含有相当于没食子酸毫克数表示，单位为mg/100 g。

1.3.5 总黄酮含量测定 采用三氯化铝分光光度法[12]。结果以每100 g无核紫葡萄干基中含有相当于芦丁毫克数表示，单位为mg/100 g。

1.3.6 总黄烷醇含量测定 采用P-DMACA-盐酸法[13]。结果以每100 g无核紫葡萄干基中含有相当于儿茶素毫克数表示，单位为mg/100 g。

1.3.7 花青素含量测定 采用pH示差法[14]。结果以每100 g无核紫葡萄干基中含有花青素毫克数表示，单位为mg/100 g。

1.3.8 抗氧化能力测定

(1) DPPH自由基清除能力测定：参考Tepe等[15]的方法，修改如下：吸取1 mL无核紫葡萄提取液，加入3.8 mL 0.12 g/mL 无水乙醇配制的DPPH溶液，摇匀后在黑暗室温下放置30 min，在517 nm处测定吸光度值Ai。同时以1 mL无水乙醇代替待测液做空白对照，测定吸光度值Af。按式(1)计算DPPH自由基清除率。

(1)

式中：

D——DPPH自由基清除率，%；

Ai——无核紫葡萄提取液的DPPH溶液的吸光值；

Af——无水乙醇溶液的DPPH溶液的吸光值。

(2) ABTS+·清除能力：参照文献[16]，修改如下：用2.45 mmol/L的过硫酸钾配制7 mmol/L的ABTS贮备液，避光室温条件下放置12～16 h，再用10 mmol/L pH 7.4磷酸缓冲液稀释ABTS贮备液制备成ABTS测试液。使其在734 nm的吸光度为0.7±0.02。

取3.9 mL ABTS测试液，加入0.1 mL无核紫葡萄提取液，振摇40 s，避光反应6 min后，在734 nm处测定吸光度。按式(2)计算ABTS+·清除率。

(2)

式中：

B——ABTS+·清除率，%；

A——无核紫葡萄提取液的ABTS测试液的吸光度值。

1.3.9 葡萄干感官评价方法 挑选10名食品专业人员对不同干燥方式的葡萄干进行感官评价，总分为100分。依据无核紫葡萄干香味、口感、色泽、外观进行感官评价，感观评价标准见表1。

1.4 数据统计

试验数据采用Origin 8.5软件作图，并采用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析和相关性分析，采用邓肯式多重差异比较差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式的无核紫葡萄品质评价

由表2可知，无核紫葡萄葡萄糖含量变化顺序为真空冷冻干燥>荫干>热风干燥>晒干。果糖含量变化顺序为荫干>热风干燥>真空冷冻干燥>晒干。还原糖含量变化顺序为荫干>热风干燥>真空冷冻干燥>晒干。荫干总糖含量最高，热风干燥和晒干处理的无核紫葡萄干总糖含量比荫干和真空冷冻干燥处理的都低，可能是两者在干燥过程中温度较高，使得果糖和葡萄糖参与了褐变，发生生化反应，导致总糖含量偏低，晒干过程中长期暴露于空气中，也使得糖分渗出，使得总糖含量低[17-18]。总酸含量变化顺序为真空冷冻干燥>热风干燥>荫干>晒干。VC含量变化顺序为真空冷冻干燥>荫干>热风干燥>晒干。VC非常活泼，很容易受光、氧、热等因素影响而被破坏[19]。在果蔬干燥过程中，VC会随着干燥温度的升高、干燥时间的延长而发生氧化反应，使得VC含量减少[20]。真空冷冻干燥VC含量最多。主要是真空条件降低了环境中的氧气浓度，VC在低氧条件下发生无氧降解，其降解速率远远低于有氧降解，使得VC含量得以保存。不同干燥方式对无核紫葡萄感官评分存在极显著差异(P<0.01)，感官评分从高到低是真空冷冻干燥>荫干>热风干燥>晒干。

† 同列大写字母不同表示差异极显著(P<0.01)；同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

2.2 干燥方式对无核紫葡萄抗氧化物质含量的影响

由表3可知，总酚含量变化顺序是真空冷冻干燥>热风干燥>晒干>荫干，不同干燥方式之间存在极显著差异(P<0.01)。真空冷冻干燥总酚含量最高为8.28 mg/100 g，荫干含量最低为2.32 mg/100 g，与陈玮琦等[21]报道的不同干燥方式对苹果干幼果总酚含量的影响结果一致。总黄酮含量变化顺序为真空冷冻干燥>荫干>热风干燥>晒干，不同干燥方式之间存在极显著差异(P<0.01)。黄酮类化合物对多种因素不稳定，如光照、pH、温度等[22]。热风干燥、荫干和晒干处理不可避免地会使无核紫葡萄中的黄酮与空气、光照等接触，从而延长了相关酶与黄酮类化合物的接触作用时间，而真空冷冻干燥有效地避免了与空气、光照等的接触，所以真空冷冻干燥能有效地保留黄酮的含量。花青素含量变化顺序为真空冷冻干燥>荫干>热风干燥>晒干，不同干燥方式之间存在极显著差异(P<0.01)。花青素含量变化主要受热处理强度和酶促作用的影响，影响产品的色泽和营养价值。花青素酶的存在可使花青素发生酶促降解，从而导致含量降低，而使花青素酶促降解的相关酶在适当的处理条件下被灭活，花青素的酶促作用减弱或停止[23]。总黄烷醇含量变化顺序为真空冷冻干燥>荫干>热风干燥>晒干，不同干燥方式之间存在极显著差异(P<0.01)。真空冷冻干燥的无核紫葡萄总黄烷醇含量最高，为182.3 mg/100 g；晒干的总黄烷醇含量最低，为15.32 mg/100 g。

2.3 干燥方式对无核紫葡萄抗氧化能力的影响

† 同列大写字母不同表示差异极显著(P<0.01)；同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

DPPH自由基法和ABTS+·法是常用的2种评价物质抗氧化能力的方法[24]。由图1可知，不同干燥方式处理的无核紫葡萄对DPPH自由基清除能力变化顺序为荫干>真空冷冻干燥>热风干燥>晒干。由图2可知，不同干燥方式处理的无核紫葡萄对ABTS+·清除率变化顺序为真空冷冻干燥>荫干>热风干燥>晒干。由表4可知， 不同干燥之间均存在极显著差异(P<0.01)。不同干燥方式抗氧化能力变化趋势与总酚含量变化不完全一致。可能是不同方式干燥的无核紫葡萄酚类物质不同，而且每种酚类物质对抗氧化能力的贡献存在差异。但总酚抗氧化活性与总酚的种类和组成之间的关系还需进一步研究证实。真空冷冻干燥的ABTS+·清除能力最好，与真空冷冻干燥的酚类物质极显著高于其他干燥方式的结果一致(P<0.01)。此结果与王玉婷等[25]报道的真空冷冻干燥样品抗氧化能力最强的结果一致。

2.4 不同干燥方式无核紫葡萄抗氧化活性物质与其抗氧化能力间的相关性

Figure 1 Effect of different drying methods on free radical scavenging ability of seedless purple grape

Figure 2 Effect of different drying methods on the ABTS+·removal ability of seedless purple grape

† 同列大写字母不同表示差异极显著(P<0.01)；同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

由表5可知，不同干燥方式的无核紫葡萄总酚、总黄酮含量与ABTS+·清除率呈现显著相关(P<0.05)，相关系数分别为0.911和0.913。所有指标间相关性都呈正相关。相关性表明不同干燥方式的无核紫葡萄酚类物质含量与抗氧化能力有一定的关系。

表5不同干燥方式无核紫葡萄抗氧化活性物质与其抗氧化能力间的相关性†

Table 5 Correlation between antioxidant activity and antioxidant capacity of seedless purple grapevine in different drying methods

† *.显著相关(P<0.05)。

3 结论

通过对比分析不同干燥方式对无核紫葡萄干品质及抗氧化能力的影响，结果表明：真空冷冻干燥无核紫葡萄在品质、感官评价、抗氧化物质含量、抗氧化能力方面都优于其他干燥方式。荫干处理方式较晒干和热风干燥处理方式较好，也能很好保留营养成分，但其干燥速率低，干燥周期长。综上所述，真空冷冻干燥是一种适合于无核紫葡萄干干燥的方式，能较好地保留葡萄干的营养成分和抗氧化物质。本试验中只研究了多酚与抗氧化活性的关系，却未研究多酚抗氧化活性与多酚的种类和组成之间的具体关系，因此在下一步的研究中可深入研究不同干燥方式下无核紫葡萄干所含多酚的种类及组成，并讨论其与无核紫葡萄干抗氧化性的关系。

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