干燥方法对南瓜粉营养物质和抗氧化性的影响

马利华，周 莹

（徐州工程学院食品（生物）工程学院，江苏 徐州 221018）

南瓜营养丰富而独特，除含有南瓜多糖、多种游离氨基酸、多种维生素、矿物质等外，还含有大量的南瓜子碱、葫芦巴碱和果胶等多种生理活性物质[1-2]，对糖尿病、高血压、高血脂、肥胖症等有一定的辅助治疗作用；对胃溃疡、动脉粥样硬化等有良好的保健作用，被国内外公认为集食品、保健品为一身的营养品使[3]。

经过加工的南瓜粉中的营养成分发生变化，经转化或分解的营养成分更易于人体的消化和吸收，还可以应用于食品生产行业，以推进食品行业的发展和创新。

本试验研究了冷冻干燥、真空干燥、热风干燥等几种加工方法对南瓜粉中营养物质和抗氧化性的影响，以期为南瓜的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

南瓜：市售，选取新鲜、无病虫害、无机械伤害的南瓜。

苯酚、水杨酸、过氧化氢、硫酸亚铁、考马斯亮蓝G-250，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司产品。

1.1.2 仪器与设备

101-1ES型电热恒温热风干燥箱，723C型可见分光光度计，DZF-6020型真空干燥箱，LGJ-18A型冷冻干燥机，SQ2119N型西贝乐多功能食品加工机。

1.2 方法

1.2.1 南瓜粉的制备

南瓜→清洗→去皮、瓤、籽→切块→护色→打浆→过滤→干燥（真空、热风、冷冻干燥）→集粉→筛粉→检测。

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 清洗

将选取的南瓜用流动水洗去表面的杂质、泥块等，自然晾干。

1.2.2.2 去皮切块

将洗净的南瓜中间剖开，除去瓤和籽，并将南瓜切成适度大小的块，以便后续打浆。

1.2.2.3 护色打浆

将切好的南瓜块倒入沸水中热烫2 min，软化护色，冷却后倒入打浆机中打浆，备用。

1.2.2.4 干燥

根据试验要求，分别采用真空干燥、冷冻干燥、热风干燥等方法，将南瓜浆干燥成南瓜粉。

1.2.2.5 集粉、筛粉

将不同干燥方法干燥的南瓜粉分别收集，过80目筛后备用。

1.2.3 干燥方法

1.2.3.1 真空干燥

真空度0.09 MPa，干燥温度70℃，干燥时间12 h，干燥完成后粉碎。

1.2.3.2 冷冻干燥

设置冷阱温度-61.2℃，物料温度-21.1℃，真空度0.09 MPa，干燥12 h后粉碎。

1.2.3.3 热风干燥

干燥温度60℃，干燥时间30 h，干燥完成后粉碎。

1.2.4 测定项目与方法

1.2.4.1 多糖含量

采用苯酚硫酸法[4]。葡萄糖的标准曲线为Y1=0.014 3X1-0.009 4（R2=999 2）。计算公式为：

式中：C为查标准曲线所得的葡萄糖浓度，μg/mL；VT为样液总体积，mL；WF为样品质量，G。

多糖含量（mg/g）=样品中糖含量×0.9

1.2.4.2 可溶性膳食纤维含量

分别用热稳定的α-淀粉酶，蛋白酶进行酶解消化。将大分子蛋白质和淀粉降解为小分子物质。酶解后的样液经乙醇沉淀，小分子物质溶于乙醇，而未被酶解的膳食纤维在乙醇中沉淀[5]。分别处理滤液和残渣，求得可溶性膳食纤维含量。

式中：W为样品质量，g；D为干燥后滤渣与坩埚的质量和，g；I为灰化后灰分与坩埚的质量和，g；B为空白对照值，g。

1.2.4.3 可溶性蛋白含量

采用考马斯亮蓝G-250法[6]，牛血清蛋白标准曲线方程为：y=0.005x+0.126 2，R2=0.999 4。

式中：C为查标准曲线所得的蛋白质质量，μg；VT为提取液总体积，mL；WF为样品鲜重，g；VS为测定时加样量，mL。

1.2.4.4 类胡萝卜素含量

类胡萝卜素测定采用丙酮石油醚法[7]。β-胡萝卜素标准曲线方程为：y=0.165 6x+0.007，R2=0.998 4，

式中：C为查标准曲线所得β-胡萝卜素质量，μg；V为提取液总体积，mL；A为测定所取提取液体积，mL；W为取样量，g。

1.2.4.5 羟基自由基清除率

采用邻二氮菲法[8]测定。

式中：A样品为样品管吸光值；A损伤为加样后吸光值；A未损为未加样品空白管吸光值。

1.2.5 数据处理

所有试验数据均用SPSS数据分析软件处理。

2 结果与分析

2.1 几种干燥方法对南瓜粉多糖含量的影响

多糖作为来自高等植物、动物细胞膜和微生物细胞壁中的天然高分子化合物，是构成生命的四大基本物质之一[9]。由图1可知，几种干燥方式中，冷冻干燥的南瓜粉中多糖含量最高，真空干燥次之，热风干燥处理含量最低。在高温作用下，南瓜中多糖会因高温而转变或分解而下降。

2.2 几种干燥方法对南瓜粉可溶性膳食纤维含量的影响

膳食纤维具有明显的降低胆固醇、调节胃肠功能及胰岛素水平等功能[10]，还可降低重金属的毒性[8]。由图2可知，几种干燥方式中，热风干燥所得南瓜粉中可溶性膳食纤维含量最高，冷冻干燥含量偏低。热风干燥能够使南瓜粉中不溶性膳食纤维转变为可溶性膳食纤维。膳食纤维在高温条件下受到强烈的剪切、碾磨和摩擦作用，分子化学键断裂，极性变化，亲水性提高[11]。因此，热风干燥工艺可以有效地将不溶性膳食纤维转化为可溶性膳食纤维。

2.3 几种干燥方法对南瓜粉可溶性蛋白含量的影响

蛋白质是食品中最重要的营养素之一，蛋白质根据其溶解性可分为可溶性蛋白及不溶性蛋白，其中可溶性蛋白质由于能被水溶解而易被人体吸收[12]。由图3可知，几种干燥方式中，冷冻干燥处理后南瓜粉中可溶性蛋白含量最高，而热风干燥的处理温度过高，蛋白质发生热变性，导致含量下降。

2.4 几种干燥方法对南瓜粉β-胡萝卜素含量的影响

β-胡萝卜素是一种脂溶性维生素，具有较强的生物活性。研究表明，β-胡萝卜素是一种抗氧化剂，具有较强的抗氧化、抗癌、增强免疫力、保护心血管等作用[13]。由图4可见，几种加工方式对β-胡萝卜素的影响不明显，冷冻干燥后南瓜粉中β-胡萝卜素含量最高，热风干燥含量最低。

2.5 几种干燥方法对南瓜粉羟基自由基清除率的影响

羟基自由基是所有活性氧中最为活泼的自由基，可以直接或间接地损伤各种生物膜，对人和生物体造成伤害，因此研究食品对该自由基的清除作用，代表食品具有抗氧化活性的强弱，在生活中具有十分广泛的意义[14]。由图5可知，几种干燥方式中，冷冻干燥后样品的羟基自由基清除率最高，真空干燥次之，热风干燥最低。可能是冷冻干燥能最大限度减少自由基清除物质的损失。

2.6 南瓜粉中营养物质与抗氧化性的相关性

由图6可以，南瓜粉对羟基自由基的清除效果与南瓜粉中的多糖含量、β-胡萝卜素的含量有直接关系，呈线性正相关性，决定系数分别达到0.889 2和0.727 4，说明南瓜粉的抗氧化性主要来源于南瓜多糖及β-胡萝卜素。

3 结论

试验通过真空干燥、冷冻干燥、热风干燥等几种加工处理南瓜粉，比较了处理后南瓜粉中多糖、可溶性膳食纤维、可溶性蛋白、β-胡萝卜素含量及羟基自由基清除率的差异。结果表明：冷冻干燥处理后南瓜粉中的多糖含量、羟基自由基清除率、可溶性蛋白含量、β-胡萝卜素含量均比热风干燥处理高。

通过对南瓜粉中营养物质与其抗氧化性相关性分析可知，南瓜粉清除羟基自由基的能力主要来于多糖和β-胡萝卜素，且由于冷冻干燥处理后南瓜粉中多糖、β-胡萝卜素含量高于其他处理方法，因此，冷冻干燥处理南瓜粉是一种能较好地保留南瓜粉中营养物质及抗氧化性的加工方法。