真空冷冻干燥技术在功能性食品中的应用研究

2018-02-14官孝瑶黄嘉文彭秀分陈明月

现代食品 2018年22期

◎ 高雅，官孝瑶，黄嘉文，陈霞，彭秀分，陈明月

（长江师范学院，重庆 408000）

目前，功能性食品备受消费者青睐，逐渐成为研究的热点。功能性食品是指具有特定营养保健功能的食品，含有对机体组织有益的活性营养成分，能有效减少人体疾病风险[1]。但功能性食品在加工过程中会发生物理、化学变化，进而影响活性成分。

真空冷冻干燥技术作为国际公认的用于生产高品质、高附加值食品的加工方法，可最大限度地保留食品中的色、香、味及各类营养物质[2]。该技术在食品加工中应用广泛，其原理是将湿物料冻结到共晶点温度以下，再在真空状态下，使水分升华，达到脱水[3]。此技术可保留一定的活性成分。本文基于现有研究，分析了真空冷冻干燥技术对功能性食品中活性物质的影响及原理。

1 真空冷冻干燥在葛根粉中的应用研究

葛根是一种药食两用的植物，可调节体温、清热解毒。现代医学研究表明，其含有的黄酮、大豆苷等生物活性成分对人体十分有益，总黄酮和葛根素对高血脂、高血压、高血糖及老年骨质疏松症有非常好的疗效[4]。

目前，葛根的各类食品越来越多，但是提取纯化工艺未有大的提高，存在加工后有效成分含量减少的情况[5]。吴琼[6]制得的葛根全，通过真空冷冻干燥，水分含量为5.63%，粗蛋白含量68.9 g·kg-1，显著高于热风干燥和真空干燥。且葛根全粉的各种抗氧化成分含量因干燥方式的不同而不同，相较其他干燥方式，在真空冷冻干燥方式下葛根全粉的总黄酮、总酚含量最高。

2 真空冷冻干燥在纳豆中的应用研究

纳豆是一种传统的发酵豆制品，最先起源于中国豆豉，于公元前300年流传至日本[7]，现被认为是日本人长寿的“秘方”[8]。纳豆菌是由煮熟后的大豆接种纳豆菌发酵而成[9-10]，含有一种具有强烈溶栓功效的纳豆激酶，可通过肠胃系统直接被人体吸收[11]。在动物[12-14]及人体试验[15]中均被证实该酶可作为治疗心血管疾病的纯天然补充剂[16]。此外，纳豆中还含有维生素K、大豆异黄酮等多种生理活性成分，具有防癌、抗癌、防衰老的功效[17]。

真空冷冻干燥在生物制品方面具有得天独厚的优势，在纳豆制备中，可有效保护纳豆的纤溶活性[18]。但冷冻干燥过程会造成细胞损伤及酶的损伤、变性。陶湘林等[19]人的研究中，通过真空冷冻干燥法制得的纳豆粉中的蛋白质含量高，为40.2%。其中纳豆激酶和大豆异黄酮的含量也比较高，为5 062.5 U·g-1和390 μg·g-1。冻干后容易保存，便于开发更方便的新型纳豆产品。

3 真空冷冻干燥在螺旋藻中的应用研究

螺旋藻，曾被誉为21世纪“最具潜力的保健食品”。国内外研究表明，螺旋藻中含有大量蛋白质及各种营养物质，其中活性多糖与藻蓝蛋白具有抗癌、抗氧化、提高免疫力等功能，具有很高的经济价值[20]。

而干燥加工技术是影响螺旋藻产量及质量的关键因素之一，在郭瑶[21]的研究中，在微波干燥、微波真空冷冻干燥、热风干燥及真空冷冻干燥4种不同干燥工艺下，螺旋藻品质在真空冻干下的感官品质与新鲜螺旋藻最为接近，且真空冷冻干燥藻粉中藻胆蛋白和胡萝卜素的含量在4种干燥方式中最高。刘玉环等[22]的研究显示，真空冷冻干燥后的藻蓝蛋白具有一定的稳定性，在30 ℃、pH值7.0、提取时间1.5 h、固液比1∶60的条件下，藻蓝蛋白的提取效果最好。

4 真空冷冻干燥在枸杞中的应用研究

枸杞又名枸杞子，因其营养丰富，又具有药食同源的优点，历来被认为是养生佳品。但枸杞及其制品的贮藏、运输及枸杞保质期问题，使枸杞的干燥方法研究成为枸杞行业刻不容缓待突破的问题[23]。

刘光鹏等[24]的研究显示，热风干燥、真空冷冻干燥、微波真空干燥、滚筒干燥以及喷雾干燥5种不同干燥方式下所得的枸杞微粉，在营养成分方面，真空冷冻干燥下的总糖、还原糖、类胡萝卜素、维生素C和黄酮含量均最高，且色泽的亮度值高，具有最高的溶解性、吸湿性和复水性。

5 真空冷冻干燥在人参中的应用研究

人参有药食同源的性质。富含皂苷，对抗抑郁、抑制癌细胞生长、增强免疫力以及促进脑内RNA等有良好作用[25]。

近年来，多种干燥方式逐渐应用在人参处理方面，特别是冻干技术，可以有效减少参片中皂苷类成分损失，并保持单体的皂苷组分不发生变化，从而避免活性物质的破坏，因此冻干技术在人参的应用上有很大优势。在陆国胜[26]的研究中表面真空冷冻干燥下的西洋参在切片厚度3 mm、预冻时间4 h、升华干燥时间8 h、解析干燥温度与时间30 ℃、6 h时，人参中活性物质含量可达2.41%。