不同干燥方式对杨梅果干营养品质及抗氧化性影响

李丽，何雪梅，李昌宝，孙健，*，零东宁，盛金凤，饶川艳，肖占仕，李杰民，郑凤锦，刘国明，唐雅园

（1.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁530007；2．广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室培育基地，广西南宁530007）

不同干燥方式对杨梅果干营养品质及抗氧化性影响

李丽1，2，何雪梅1，2，李昌宝1，2，孙健1，2，*，零东宁1，盛金凤1，饶川艳1，肖占仕1，李杰民1，郑凤锦1，刘国明1，唐雅园1

（1.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁530007；2．广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室培育基地，广西南宁530007）

探讨新鲜杨梅果实在不同干燥过程中的特性，分析不同工艺条件对杨梅的营养物质、色泽、产品品质及抗氧化性的影响。结果表明，与鼓风干燥方式相比，采用热泵方式杨梅的干燥时间为16.5 h，比鼓风干燥缩短2.5 h，干燥速率较高，时间较短，并且热泵干燥后杨梅果实中总糖含量及多酚、花色苷、VC等营养成分含量较高。而采用不同干燥方式的杨梅干总酸含量无显著差异，鼓风干燥后杨梅的色泽变化较热泵干燥明显，复水比低于热泵干燥。测定杨梅干对羟基自由基（·OH）及1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH·）的清除作用来检验其抗氧化能力，结果表明采用热泵干燥的杨梅干抗氧化能力显著高于鼓风干燥。综合比较，不同干燥方式对杨梅营养与品质特性的影响差异较大，热泵干燥杨梅营养成分与抗氧化活性损失较小。

杨梅；热泵干燥；营养成分；复水比；抗氧化

杨梅（Myrica rubra Sied.et Zucc.）是双子叶植物纲杨梅科杨梅属乔木，我国南方特有水果之一，主要在浙江、福建及广东等地广泛种植[1]，广西也在发展种植。杨梅成熟后果实色泽鲜艳、风味独特、营养丰富，深受消费者的喜爱[2]。杨梅果实中富含多种有机酸、VC、多酚等营养成分，具有消食、除湿、解暑、生津止咳、助消化、御寒、止泻、利尿、防治霍乱等功能，具有“果中玛瑙”之誉[3]。但由于杨梅的上市期较短且正值南方初夏时节，高温多雨的天气给杨梅鲜果的贮藏与运输带来了极大的不便。目前，我国杨梅加工品种比较单一，主要有果酒、饮料和果醋等[4-6]，对加工技术和设备要求较高。新鲜杨梅经干燥后可短期贮藏也可制作果脯等产品，加工技术简便易行，但传统的晒干方式容易受到环境和天气影响而生虫或霉变，产品品质难以保证[7]，因此对杨梅鲜果干燥技术的研究十分必要。曹雪丹等[8]研究了新鲜杨梅果实在不同温度热风下的干燥特性，通过建立数学模型，预测不同热风干燥过程杨梅的水分变化规律。热泵干燥是以含水量低而温度不高的空气作为载体对物料进行干燥，通过压缩制冷技术得到相对湿度30%左右的干燥气流对物料进行干燥，具有高效节能、干燥品质高的特性[9]。近年来，国内外学者对谷物、水果和蔬菜等农产品的热泵干燥技术进行了大量的研究，但缺乏杨梅热泵干燥的相关研究。本文利用自行研制已获国家专利授权的热泵干燥设备开展试验，探讨传统热风干燥与热泵干燥杨梅果实的干燥特性及对干燥品质的影响，以期为新型高品质杨梅干制品的开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

“东魁”品种杨梅于2015年5月采自广西南宁武鸣县。成熟度8成～9成，采摘后于泡沫箱4℃冷藏，2 h内运输至广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室培育基地。将杨梅去除霉烂及病虫害果，挑选大小均匀、颜色均一、成熟度一致的果实用于试验。

1.2 仪器

热泵干燥设备：自主研发（专利号：ZL 201320617683.6），温度范围7℃～80℃，湿度调节范围：15%～100%，脱水量：14 kg/h，烘房容积：10 m3；202型恒温干燥箱：北京永光明医疗仪器厂；BS223S型电子天平：北京赛多利有限公司；DF-20型中药粉碎机：吉首市中诚制药机械厂；HP200精密色差仪：上海汉谱光电科学有限公司；UV1800紫外-可见分光光度计：日本岛津公司；101-2AB型电热鼓风干燥箱：天津市泰斯特仪器有限公司。

1.3 指标测定

1.3.1 干燥试验

热泵干燥：热泵干燥机进行干燥，设置温度为60℃，风速1 m/s。鼓风干燥：电热干燥箱干燥，热风温度80℃。将杨梅平铺于托盘上，均匀放置，放入干燥室内，每隔1 h进行称重，并计算干基含水率，杨梅含水量低于5%为干燥终点。杨梅的干基含水率计算公式为：

式中：Wt为t时刻的干基含水率，%；Mt为干燥至t时刻杨梅的质量，g；Mg为杨梅干重，g。试验结果为3次平行测定的平均值。

1.3.2 干燥速率

式中：DR为干燥速率，%/h；W为干基含水率，%；dt为失去水分所需的时间，h。

1.3.3 营养指标

杨梅中总酸度测定参照国标GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》中的酸度计法[10]，以0.05 mol/L NaOH标准溶液进行滴定，以柠檬酸计；总糖含量的测定采用菲林试剂法[11]；VC含量的测定参照曹建康等[12]方法中2，4-二硝基苯肼法测定，单位为mg/100 g；多酚含量采用福林-酚法测定[13]；花色苷含量的测定采用差异pH值法[2]。

1.3.4 色泽

用手持色差仪测定杨梅果肉的L*、a*和b*值。L*值表示亮度，值越大，亮度越大；a*值表示红色（+a*）和绿色（-a*）的程度；b*值表示黄色（+b*）和蓝色（-b*）的程度[14]。

1.3.5 复水比

称取5组杨梅干样品，每组10 g，置于25℃恒温水浴锅中分别浸泡 5、10、15、20、25、30 min，用滤纸吸干样品至表面基本无水，取出称质量，每样重复3次。复水比由式（3）计算。

式中：m1为原干样质量，g；m2为复水后质量，g。

1.3.6 抗氧化性

称取不同干燥方法所得的杨梅果干10 g，加入200 mL80%乙醇，混合均匀，50℃水浴超声波提取1 h，过滤，滤渣采用同样的方法提取1 h，混合两次提取所得的滤液，将滤液50℃下蒸发浓缩，取浓缩液离心，取上清液定容至100 mL，即得到100 mg/mL的样品液，放置4℃冰箱待用[15]。

DPPH自由基清除率的测定：吸取不同质量浓度试样于离心管中，用蒸馏水补足至2 mL，再加入2 mL DPPH溶液（6.5×10-5mol/L），摇匀置暗处反应30 min后，取上清液在517 nm处测其吸光度值Ai；另吸取上述试样于离心管中，加入2 mL无水乙醇，摇匀置暗处反应30 min，在517 nm处测其吸光度值Aj；以2 mL 6.5×10-5mol/L DPPH与2 mL无水乙醇反应作为参比，其吸光度值记为A0。测定3次取平均值计算清除率。

DPPH·清除率/%=[1-（Ai-Aj）/A0]×100

羟基自由基（·OH）清除率的测定：吸取不同质量浓度试样于离心管中，用蒸馏水补足至2 mL，依次在离心管中加入2 mL FeSO4溶液（6 mmol/L）、2 mL H2O2溶液（6 mmol/L）摇匀，静置10 min后再加入2 mL水杨酸溶液（6 mmol/L），混合摇匀，静置30 min后于510 nm处测不同体积试样的吸光度值Ai。用蒸馏水替代水杨酸测得吸光度值Aj。空白试验用蒸馏水替代不同体积试样，测得吸光度值为A0。测定3次取平均值计算清除率。

1.4 统计分析

试验结果以平均值±标准差形式给出。所有数据经SAS8.0进行多重比较分析，置信水平为95%。

2 结果与分析

2.1 干燥曲线比较

不同干燥方式下杨梅干燥曲线见图1，不同干燥方式下杨梅干燥速率随干基含水率的变化见图2。

图1 不同干燥方式下杨梅干燥曲线Fig.1 Drying curves of bayberry dried by the heat pump at different drying methods

图2 不同干燥方式下杨梅干燥速率随干基含水率的变化Fig.2 Changes in the drying rate of bayberry dried by different drying methods

由图1可以看出，杨梅的干燥曲线光滑，呈逐渐下降趋势，说明杨梅干燥过程是连续进行，样品水分逐渐减少。与鼓风干燥相比，采用热泵干燥所需的时间较短（16.5 h），比鼓风干燥缩短2.5 h。由图2可知，杨梅的干燥速率的曲线分升速和降速2个阶段，恒速段不明显。在干燥起始6 h内，采用鼓风干燥水分迅速散失，速度较快，之后杨梅干基含水率的变化减缓。这是因为随着干燥过程的进行，大量的自由水已快速蒸发出去，剩余部分结合水较难蒸发出去，且随着干燥进行，物料表面逐渐形成一层干硬膜，阻碍了样品内部水分的蒸出。

2.2 杨梅干活性成分比较

不同干燥方式对杨梅果实糖、酸、多酚、VC、花色苷含量的影响见表1。

表1 不同干燥方式对杨梅营养成分的影响Table 1 Effects of various drying methods on nutrition composition of bayberry fruits

由表1可知，干燥热泵干燥杨梅干对DPPH·和·OH的清除效果明显高于鼓风干燥，采用热泵干燥的杨梅干抗氧化能力高于鼓风干燥。综合考虑，热泵为杨梅干燥加工的最佳方式。

方式对杨梅果实总糖、多酚、花色苷及VC含量具有显著影响，采用热泵干燥的杨梅果实总糖、多酚、花色苷、VC营养成分含量显著高于（p<0.05）鼓风干燥，而不同干燥方式下杨梅果实总酸含量无显著差异（p>0.05）。在干燥过程中，干燥温度的上升明显缩短了整个干燥过程，但较高的温度会破坏果实的某些营养成分。热泵干燥在密闭的干燥环境中进行，而鼓风干燥的干燥室内不断有氧气补充，使热处理与充足的氧气的同时作用，在一定程度上促进了美拉德反应，从而使营养成分降解。

2.3 色泽比较

L*值表示样品的亮度，L*=0为黑色，L*=100为白色，L*值越大表明样品表面越亮，不同干燥方式对杨梅色泽的影响见表2。

表2 不同干燥方式对杨梅色泽的影响Table 2 Effects of various drying methods on color of bayberry fruits

2.4 复水性比较

不同干燥方式对杨梅干复水性的影响见图3。

图3 不同干燥方式对杨梅干复水性的影响Fig.3 Effects of various drying methods on rehydration behavior of bayberry fruits

从图3可见，随着时间的延长，杨梅干的复水比不断增加，25 min后复水比基本不变，鼓风干燥杨梅干的复水性明显低于热泵干燥。由于植物物料是由细胞及细胞外空间组成的有机体，干燥过程中不可逆转的细胞破坏导致细胞的严重收缩和相关组织结构的塌陷，降低其亲水性能，因而只具备有限的复水能力[16]。相比热泵干燥，鼓风干燥烘干时间长，对杨梅的果肉细胞和组织结构的破坏程度较大，因而复水比较低。

2.5 杨梅干抗氧化性比较

2.5.1 杨梅干对DPPH自由基的清除效果

DPPH是一种稳定的自由基，其孤对电子在517nm附近呈现浅深紫色强吸收。当自由基清除剂存在时，孤对电子被配对，吸收消失或减弱，通过测定吸收减弱的程度可评价该自由基清除剂的活性。试验测定了不同干燥方式杨梅干对DPPH自由基的清除效果，结果见图4。

图4 杨梅干对DPPH自由基的清除效果Fig.4 Ability of dried bayberry fruits for eliminating DPPH radical

两种干燥方式得到的杨梅干均具有清除DPPH自由基能力，并且随着试样浓度的增加，清除率随之增强，热泵干燥杨梅干对DPPH自由基的清除作用显著大于（p<0.05）鼓风干燥，当试样浓度为35 mg/mL时，热泵干燥杨梅干DPPH自由基清除率是鼓风干燥的1.34倍。

2.5.2 杨梅干对·OH的清除效果

羟基自由基（·OH）是毒性最大、最活泼的自由基，可通过电子转移、加成及脱氢作用于生物大分子物质，反应非常迅速，能造成糖类、蛋白质、核酸和脂类等物质的损伤，并且引发组织细胞病变及导致各种疾病发生和加速机体衰老。杨梅干对·OH的清除效果见图5。

两种干燥方式得到的杨梅干均对·OH具有很好的清除作用，随着浓度的增加，清除作用逐步增强。热泵干燥杨梅干对·OH的清除效果显著高于（p<0.05）鼓风干燥，当试样浓度为30 mg/mL时，热泵干燥的杨梅干·OH清除率为79.23%，是鼓风干燥的1.48倍。综上，采用鼓风干燥过程中杨梅中多酚、花色苷、VC、多糖等抗氧化成分降解程度高于热泵干燥，因此，热泵干燥的杨梅干抗氧化能力高于鼓风干燥。

图5 杨梅干对·OH的清除效果Fig.5 Ability of dried bayberry fruits for eliminating hydroxyl radical

3 结论

本文探讨了新鲜杨梅果实在不同干燥过程中的特性，分析了不同工艺条件对杨梅的营养物质、色泽及产品品质的影响。结果表明：与鼓风干燥方式相比，采用热泵干燥方式干燥时间为16.5 h，干燥速率较高、时间较短，并且果实中总糖及多酚、花色苷、VC等营养成分含量保留的较好，而不同干燥方式下杨梅果实总酸含量无显著差异。鼓风干燥后杨梅的色泽变化较热泵干燥明显，复水比低于热泵干燥。热泵干燥杨梅干对DPPH和OH自由基的清除效果明显高于鼓风干燥，采用热泵干燥的杨梅干抗氧化能力高于鼓风干燥。综合考虑，热泵为杨梅干燥加工的最佳方式。

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Effects of Different Drying Methods on Quality and Antioxidant Activity of Dried Bayberries

LI Li1，2，HE Xue-mei1，2，LI Chang-bao1，2，SUN Jian1，2，*，LING Dong-ning1，SHENG Jin-feng1，RAO Chuan-yan1，XIAO Zhan-shi1，LI Jie-min1，ZHENG Feng-jin1，LIU Guo-ming1，TANG Ya-yuan1
（1.Agro-food Science and Technology Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，Guangxi，China；2.Guangxi Key Laboratory of Fruits and Vegetables Storage-processing Technology，Nanning 530007，Guangxi，China）

The characteristics of bayberry fruit in different drying processes were discussed in this paper.The effects of different process conditions on nutrient，color and product quality of bayberry were analyzed.The results showed that fruit drying time by heat pump drying method （16.5 h）was shorter 2.5 h than blast drying method.Compared with blast drying method，heat pump drying method had higher drying rate.The contents of total sugar，polyphenols，anthcyanins and VC in bayberry fruit were higher by heat pump drying.However，there was no significant difference on total acid content in bayberry fruit under different drying methods.Blast drying fruit exhibited more significant color changethan heat pump drying fruit，and blast drying fruit had lower rehydration ratio than heat pump drying fruit.Scavenging abilities of DPPH radical and hydroxyl radical（·OH）were measured to determine antioxidant activity of dried bayberries.The results showed that heat pump drying fruit presented higher antioxidant activity than blast drying fruit.The results indicated that there were significant differences in nutrition and physical properties of bayberry among different drying methods.The best nutrition and antioxidant activity were found in bayberry dried by heat pump drying method.

bayberries；heat pump drying method；nutrients；rehydration ratio；antioxidant activity

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.23.001

国家公益性行业（农业）科研专项（201303073）；国家自然科学基金项目（31160407、31560467、31660589）；八桂学者工程专项经费（[2016]21）；2014年国家中组部"万人计划"青年拔尖人才项目（组厅字 [2015]48号）；广西自然科学基金项目（2014GXNSFAA118110、2014GXNSFDA118013、2015GXNSFBA139102）；广西农业重点科技计划项目（201527）；广西科学研究与技术开发计划项目（桂科合15104001-23、桂科合1347004-18、桂科AD16380015）；2015年留学人员科技活动项目择优资助项目（人社厅函[2015]192号）；南宁市科学研究与技术开发计划（20142305）；广西农业科学院基本科研业务费项目（桂农科2015YT86、桂农科2015JM14、桂农科2014YQ05、桂农科2014JQ04、桂农科2015JZ75、农成转 2016018、2017NZ13）

李丽（1983—），女（汉），副研究员，硕士研究生，研究方向：果蔬精深加工。

*通信作者：孙健（1978—），男，研究员，博士，研究方向：农产品贮藏与加工。

2017-04-11