不同干燥方式对鲜食甜玉米粒品质的影响

潘阳　曹川

摘要：为了探索保持鲜食甜玉米品质的最佳干燥方式，比较研究了自然干燥、热风干燥和真空干燥对鲜食甜玉米淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白质、表观色泽、质地特性和复水性能的影响。结果表明，真空干燥甜玉米的淀粉、可溶性糖及可溶性蛋白质含量显著高于自然干燥和热风干燥样品。真空干燥甜玉米的L*值显著高于自然干燥和热风干燥甜玉米样品，但a*值和ΔE值却显著低于其它干燥样品。真空干燥甜玉米的硬度值和脆度值显著低于其它干燥样品，而复水比值却显著高于其它干燥样品。本研究可为甜玉米的脱水加工提供指导。

关键词：干燥方式；真空干燥；热风干燥；鲜食甜玉米；品质

中图分类号：TS21.1文献标志码：A文章编号：1001-2443（2023）06-0550-05

玉米是我国的重要的粮食作物［1-2］，近年来，随着人们对鲜食甜玉米的消费与需求不断增加，鲜食甜玉米成为我国玉米产业中的重要组成部分［3-4］。然而鲜食甜玉米中的水分含量高，不宜储存［5］。目前国内对玉米常见的干燥方式包括自然干燥、热风干燥、红外线干燥、微波红外线干燥等，但高温会对玉米中的营养元素造成一定的影响。真空干燥是利用升华原理使物料脱水的一种干燥技术［6］，可极大程度地保持食品原有风味及有效成分的稳定［7］。研究发现，采用真空干燥的玉米的软质胚乳部位有明显的凸起［8］，且真空干燥方式在节约能源方面效果明显［9］。康志敏等［10］研究发现，通过真空冷冻干燥制备的玉米粉，在保留各类营养成分方面优于经热风干燥和炒制制备的玉米粉。此外，真空冷冻干燥的玉米粉还表现出较强的自由基清除能力和还原力。范东翠等［11］研究表明，在真空冷冻干燥过程中，甜玉米粒的外观表面变得光滑，呈现出与新鲜采摘的甜玉米粒相似的色澤。保持完整了基本骨架结构，而内部构造变得更加松散，形成了令人满意的口感。因此本文以鲜食甜玉米为主要研究对象，针对鲜食甜玉米贮藏时间短、难以直接储藏的问题，探讨不同干燥方式对其品质的影响，为今后鲜食甜玉米的食用和深加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验原料 实验所用甜玉米为皖甜210（审定编号：皖玉2013009）。新鲜甜玉米采摘后装入塑料袋密封并迅速带回实验室，于0～2℃下储存备用。将新鲜甜玉米手工去除玉米花丝，然后清洗、脱粒，挑选颗粒饱满、大小和色泽均匀、无损伤、无虫害的玉米颗粒用于干燥实验。对新鲜甜玉米进行营养成分测定，其中平均水分含量为（76.82±0.93）%，可溶性糖含量为（10.81±0.61）%，可溶性蛋白质含量为（1.01±0.05）%。

1.1.2 实验仪器与设备 101C-3型电热恒温鼓风干燥箱（上海试验仪器厂有限公司）；ML303T型电子天平仪（安徽省科学器材有限责任公司）；DZF-6053型台式真空干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；721型分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）；DS-1型高速组织捣碎机（上海精密仪器仪表有限公司）；TA. XT EXPRESS型质构分析仪（英国SMS公司）；TGL20型低温高速离心机（上海高致精密仪器有限公司）；CR-400型色彩色差计（柯尼卡美能达有限公司）；HH-6S型数显恒温水浴锅（上海科器仪器设备有限公司）

1.1.3 实验试剂 亚硫酸（上海尚宝生物科技有限公司）；苯酚（上海康朗生物科技有限公司）；浓硫酸（合肥南岭化工科技有限公司）；考马斯亮蓝G-250（上海尚宝生物科技有限公司）。

1.2 试验方法

采用自然干燥、热风干燥和真空干燥对新鲜甜玉米进行脱水处理，每个处理重复3次。

（1）自然干燥方法：称取新鲜玉米粒200 g，单层平铺于孔径为0.4 cm的筛网上，白天将玉米样品置于无阻挡阳光下的筛网上直接自然晾晒，夜晚将玉米样品自然平铺在通风干燥处充分晾干，直至水分含量低于14%为止。

（2）热风干燥方法：称取新鲜玉米粒200 g，单层平铺于孔径为0.4 cm的筛网上，然后放入75 ℃的电热鼓风干燥箱中干燥，维持侧风口风速为3.0 m/s，直至样品水分含量低于5%为止。

（3）真空干燥方法：称取新鲜玉米样本200 g，将新鲜玉米粒单层平铺于物料盘上，然后置于台式真空干燥箱中，直至水分含量低于5%为止。真空干燥箱温度为75℃，真空度为-90 kPa。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 水分含量测定 玉米粒水分含量测定参考GB 5009.3-2016 ［12］。选取玉米粒样品20粒，称重记录质量为m1，然后置于干燥箱托盘上于100℃下烘干至恒重后取出，再次称量记录质量为m2，计算出样品的水分含量。每个样品测量重复5次，取其平均值。样品水分含量的计算公式如下：

式中：m1为玉米粒烘干前的质量，g；m2为玉米粒烘干后的质量，g。

1.3.2 淀粉含量测定 玉米淀粉采用湿法制备［13-14］。称取30 g玉米籽粒置于52℃的0.2%亚硫酸溶液中浸泡48 h，粗磨后置于胚芽分离器中去除胚芽后置于捣碎机中加入0.15 L的蒸馏水充分捣碎过筛多次洗涤后静置沉淀12 h。倒出上清液，将沉淀溶液置于离心机中设定转速为3500 r·min-1，时长为6 min，经过分离后下层即为淀粉。将淀粉烘干至恒重，重复3次操作取平均值。淀粉含量的计算方法为

式中：m3为分离烘干的淀粉质量，g；m4为浸泡前玉米质量，g。

1.3.3 可溶性糖含量的测定 玉米可溶性糖含量采用苯酚-硫酸法测定［15-17］，将粉碎过筛后玉米粉取1 g置于试管中，加入5～10 mL蒸馏水，置于恒温为40℃的水中浸泡2h后置于离心机中，设温度为25℃，转速为5000 r·min-1，时长15 min，取上清液定容至100 mL，取0.5 mL稀释液体加入1.5 mL蒸馏水、5%苯酚溶液与98%浓硫酸液比例为1∶5的配置液6 mL，充分摇匀冷却后，将其置于波长为485 nm处比色。重复3次操作取平均值。

式中：Ca为从标准曲线查得的糖浓度，g/mL；Va为样品提取液总体积，mL；Va1为测定时加样量，mL；Va2为测定时定容体积，mL；ma为样品质量，g。

1.3.4 可溶性蛋白质含量测定 可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝染色法进行测定［18-20］。玉米上清液制备方法同可溶性糖含量上清稀释液制备方法，取0.5mL稀释液体加入0.5mL蒸馏水，加入考马斯亮蓝染色液5mL，充分摇匀后并静置2min后置于波长为595 nm处比色。重复3次操作取平均值。

式中：Cb为从标准曲线查得的蛋白质浓度，g/mL；Vb为样品提取液总体积，mL；Vb1为测定时加样量，mL；Vb2为测定时定容体积，mL；mb为样品质量，g。

1.3.5 色泽的测定 将样品置于经白板与黑板矫正后的色差仪内分别测定其L*、a*、b*值［21］。重复5次取平均值。总色差（ΔE）的计算方法：

式中：L*0表示新鲜甜玉米的亮度；a*0表示新鲜甜玉米的红绿值；b*0表示新鲜甜玉米的黄蓝值。

1.3.6 硬度测定 硬度采用质构分析仪测定［22］。采用P/2（φ2 mm）探针以1 mm/s的压入速度进行测试，测试中速度为2 mm/s，测试后的速度为10 mm/s，压入深度为3 mm，坐标图中出现最大压力峰值为硬度值，以出现探头第一次冲样品过程坐标图上首个明显压力峰值为脆度值［23］。每个实验组重复测试10次，取平均值。

1.3.7 复水性能测定 各试验处理取样20粒称重记录，根据不同的烘干方式进行标记后置于30℃的恒温浴锅中，设定时间分别为5 min、10 min、15 min、20 min、25 min，在設定时间去取出样本，用滤纸充分吸干其表面水分后，称重并记录［24-25］。重复5次操作取平均值。复水比的计算方法：

式中：m6为取样干玉米浸泡前的质量，g；m5为取样干玉米浸泡后的质量，g。

1.4 数据处理和分析

采用Excel2018对数据进行处理，实验结果采用[x±s]表示。应用IBM SPSS Statistics 26.0软件对数据进行统计分析，方差分析采用单因素ANOVA检验，p<0.05表示数据间存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式对甜玉米营养成分的影响

表1显示了不同干燥方式对甜玉米水分含量及营养成分的影响。如表1所示，各组鲜甜玉米初始水分含量不存在显著性差异（P＞0.05），表明数据可用。干燥后，自然干燥的玉米粒水分含量最高，达13.76%，显著高于热风干燥和真空干燥样品，其中自然干燥样品的水分含量是真空干燥样品水分含量的5.4倍。从表1中还可以看出，真空干燥样品的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白质的含量显著高于其它处理组（P<0.01），这可能是因为真空条件下，降低了水分的沸点，有助于水分去除，缩短了干燥时间，减少了干燥导致的营养成分损失。相比自然干燥，热风干燥样品的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白质的含量显著偏小，可能是因在热风干燥过程中玉米粒要经受高温处理，导致营养成分损失，而自然干燥过程环境温度相对较低，营养成分损耗较小。

2.2 不同干燥方式对甜玉米色泽的影响

表2为不同干燥方式对甜玉米色泽的影响。相比新鲜甜玉米，干燥后玉米的亮度（L*值）显著降低（P <0.05），这可能由于干燥改变了物料结构，影响了光的折射和反射，此外，干燥过程褐变及色素流失也可能会降低干燥玉米的L*值。从表2还可以看出，真空干燥样品的L*值显著高于其它干燥样品，这可能是真空干燥过程缺少氧气，有效阻碍了褐变的发生。与新鲜玉米相比，真空干燥样品的a*值略有上升，但无显著差异（P>0.05），而自然干燥和热风干燥明显增高。b*值表示样品的蓝黄值，其值越大，越偏黄。与新鲜玉米相比，热风干燥和真空干燥样品的b*值无显著性差异，但却显著高于自然干燥的样品。ΔE表示干燥玉米色泽与新鲜玉米色泽的差异程度，如表2所示，真空干燥的ΔE值显著低于其他干燥方式（P＜0.05），说明真空干燥方式能较好地维持玉米原有的色泽。

2.3 不同干燥方式对甜玉米质构特性的影响

如表3所示，从硬度值的结果来看，自然干燥和热风干燥的硬度值显著大于真空干燥的方式（P＜0.05），且真空干燥方式的脆度值显著小于自然干燥和热风干燥的方式（P＜0.05），说明自然干燥和热风干燥的干玉米其硬度更高，而真空干燥方式的干玉米更脆。

2.4 不同干燥方式对甜玉米复水性能的影响

从表4中可以看出，三种干燥方式在25min时，复水比值均显著高于5min（P＜0.05）。无论复水时间长短，真空干燥甜玉米的复水比值均显著高于其他干燥样品（P＜0.05），这可能与真空干燥较好维持甜玉米的质地特性有关。热风干燥玉米的复水性能最差，这由于热风干燥破坏了样品原有细胞结构，导致结构坍塌、孔隙减少和组织，因而复水期间水分不易进入干燥样品。

3 结论

比较研究了自然干燥、热风干燥和真空干燥对甜玉米营养成分、表观色泽、质地特性及复水性能的影响。结果表明，真空干燥甜玉米的淀粉、可溶性糖及可溶性蛋白质含量显著高于其它干燥样品。甜玉米干燥后其L*值显著降低。真空干燥甜玉米的L*值显著高于自然干燥和热风干燥样品，但a*值和ΔE值却显著低于其它干燥样品。真空干燥甜玉米的硬度值和脆度值显著低于其它干燥样品，而复水比值却显著高于其它处理组。综上所述，真空干燥是新鲜甜玉米的一种相对理想干燥方式，它不仅能较好地保留其营养成分和色泽，且真空干燥样品具有较好的质构特性和复水性能。

参考文献

［1］ 李梦依，仓世龙， 孔寒， 等. 近红外光谱分析技术在玉米品质分析中的应用［J］.山东化工， 2019， 48（3）： 68-71.

［2］ 余欣悦. 中国玉米产业高质量发展现状及驱动因素分析［J］. 现代营销（下旬刊）， 2022 （9）： 53-55.

［3］ 李国强， 刘红霞， 张长城， 等. 鲜食玉米产业现状及发展前景［J］. 中国粮食经济， 2022 （3）： 45-48.

［4］ 杨晓晶. 鲜食玉米高端化发展潜力凸显［N］. 中国食品报， 2022-09-13（002）.

［5］ 丁峙峰， 李吉龙， 王安安， 等. 水果玉米保鲜技术研究进展［J］. 农产品加工， 2021 （12）： 63-65+68.

［6］ HARGUINDEGUY M，FISSORE D.On the effects of freeze-drying processes on the nutritional properties of foodstuff：a review［J］. Drying Technology， 2019， 38（7）： 846-868.

［7］ 张爱琳， 闫淑晴， 邱雪君， 等. 真空冷冻干燥节能降耗的研究进展［J］.冷藏技术，2019，42（3）：52?55.

［8］ SUN Q，ZHANG M， MUJUMDAR A S.Recent developments of artificial intelligence in drying of fresh food： A review［J］. Critical Reviews in Food Science and Nutrition， 2019， 59（14）： 2258?2275.

［9］ 翁拓，吴家正，范立， 等. 粮食干燥技术的能耗浅析［J］. 节能技术， 2014， 32（3）： 210-213+218.

［10］ 康志敏， 郭东旭， 何梦影， 等.不同干燥工艺对鲜玉米粉品质及风味的影响［J］. 食品工业科技， 2020， 41（18）： 58-63．

［11］ 范东翠， 张慜， 王玉川， 等. 不同预处理对甜玉米粒干燥品质的影响［J］. 食品与生物技术学报， 2014， 33（11）： 1154?1159.

［12］ 国家卫生和计划生育委员会. GB 5009.3-2016 食品安全国家标准 食品中水分的测定［S］. 北京：中国标准出版社， 2017.

［13］ 杨明， 龙沈飞， 贺腾飞， 等. 玉米淀粉湿法加工副产物在畜禽生产上的应用研究进展［J］. 动物营养学报， 2021， 33（5）： 2504-2514.

［14］ 李义， 王少靖， 刘俊， 等. 玉米淀粉工业中制亚硫酸系统的工艺模拟分析［J］.粮食与饲料工业， 2019（8）：13-17.

［15］ 任梦云， 杜龙岗， 王美兴， 等. 糯玉米可溶性糖组分特征与采后品质特性［J］.浙江农业学报， 2022， 34（6）： 1133-1140.

［16］ 宋俏姮， 孔亮亮， 刘俊峰， 等. 浸渍提取温度对鲜食玉米可溶性糖含量的影响［J］. 食品工业， 2018， 39（7）： 116-119.

［17］ 宋奇， 杨杰， 鲁瑶， 等. 基于硫酸-苯酚法的可溶性糖高通量测定方法及其应用［J］. 食品安全质量检测学报， 2022， 13（5）： 1480-1487.

［18］ 陶平德， 陈芳， 马朝晖， 等. 考马斯亮蓝染色法测定维地西林涂剂中植物蛋白含量［J］. 现代医药卫生， 2018， 34（15）： 2279-2280+2284.

［19］ 李忠晴， 柴武慧， 张云川， 等. 橡胶草叶片蛋白质提取方法的选择及双向电泳体系的优化［J］. 石河子大学学报（自然科学版）， 2018， 36（5）： 609-616.

［20］ 刘建垒， 王文娟， 王瑞杰， 等. 全国主要谷子品种的营养及食用品质分析［J］.中国粮油学报， 2022， 37（11）： 227-235.

［21］ 范柳萍. 低脂胡萝卜脆片的加工及贮藏研究［D］. 无锡： 江南大学， 2006： 22-24.

［22］ 黄佳玲， 曹嘉莹， 骆开璇， 等. 食品脆度评价方法研究进展［J］. 食品与生物技术学报， 2023， 42（3）： 12-19.

［23］ 敬梦蝶， 豆康宁. 湿法超微粉碎大豆渣在韧性饼干中的应用研究［J］. 现代面粉工业， 2022， 35（3）： 1-4.

［24］ 黄枝梅. 香蕉片中短波红外干燥工艺优化［J］. 食品安全导刊， 2020（10）： 70-76.

［25］ 杜亚军， 李红梅， 李云龙. 杂豆主食化研究进展［J］. 食品研究与开发， 2021， 42（11）： 183-188.

Effects of Different Drying Methods on the Quality of Fresh Sweet Corns

PAN Yang1， CAO Chuan2

（1.Department of Grain Engineering，Anhui Vocational College of Grain Engineering，Hefei 230011，China； 2. School of Environment and Life Health， Anhui Vocational and Technical College，Hefei 230011，China）

Abstract：This study examined the effects of natural drying， hot air drying， and vacuum drying on the starch， soluble sugar， soluble protein， color， texture， and rehydration properties of fresh sweet corn in order to determine the most efficient drying method to preserve its quality. Results indicated that vacuum-dried sweet corn had a significantly higher starch， soluble sugar， and soluble protein content than the other samples. Furthermore， vacuum-dried sweet corn had significantly higher L* values， as well as lower a* values and ΔE values. Additionally， vacuum-dried sweet corn had significantly lower hardness and brittleness values than the other dried samples， and its rehydration ratio was significantly higher. This investigation provides a beneficial insight into the dehydration and treatment of sweet corn.

Key words：drying methods; vacuum drying; hot air drying; fresh sweet corn; quality

（責任编辑：巩 劼）

收稿日期：2023-08-15

基金项目：安徽省高校自然科学研究重大项目（2022AH040276）；安徽省教育厅科学研究项目（SK2020A0906）.

作者简介：：潘阳（1988—），男，安徽芜湖市人，硕士，讲师，研究方向为粮油食品加工储藏；通讯作者：曹川（1988—），女，安徽合肥市人，博士，副教授，研究方向为食品资源开发与检测.

引用格式：潘阳，曹川. 不同干燥方式对鲜食甜玉米粒品质的影响［J］.安徽师范大学学报（自然科学版），2023，46（6）：550-554.