不同干燥工艺对猕猴桃粉理化性质、微观结构及品质的影响.pdf

研究报告D0I:10.13995/ki.11-1802/ts.035540引用格式：钱晓燕，周梦琪，吕远平，等.不同干燥工艺对猕猴桃粉理化性质、微观结构及品质的影响J.食品与发酵工业，2 0 2 3，49(17):237-242.QIAN Xiaoyan,ZHOU Mengqi,LYU Yuanping,et al.Effects of different drying processes on physicochemi-cal properties,microstructure,and quality of kiwifruit powderJJ.Food and Fermentation Industries,2023,49(17):237-242.不同干燥工艺对猕猴桃粉理化性质、微观结构及品质的影响钱晓燕12，周梦琪”，吕远平3，陈婧司1*1（苏州大学苏州医学院公共卫生学院，江苏苏州,2 1512 3)2（苏州工业园区疾病防治中心，江苏苏州,2 150 2 1）3（四川大学轻工科学与工程学院，四川成都，6 10 0 6 5）摘要研究采用热风、真空及真空冷冻干燥工艺处理猕猴桃，比较不同工艺对果粉品质的影响，并采用主成分分析法比较分析各工艺得到的猕猴桃粉品质。结果显示，冷冻干燥猕猴桃粉亮度最高，保持了猕猴桃绿色的色泽，其表面多孔不平整，水合能力、吸油性较好，水分含量最低，维生素C含量最高，达111.50 mg/100g，但易发生团聚，流动性差。热风干燥猕猴桃粉色泽焦黄，堆积密度最大，颗粒与颗粒间的空隙最小，包装成本最低。真空干燥猕猴桃粉表面光滑平整，其水合能力、吸油性均在3种猕猴桃粉中表现最差。根据主成分分析得到的综合评价模型，冷冻干燥猕猴桃粉主成分综合得分最高。不同干燥工艺得到的猕猴桃粉品质各有特点，其中冷冻干燥猕猴桃粉综合品质最好。研究结果为猕猴桃深加工工艺改良提供依据。关键词猕猴桃加工；冷冻干燥；热风干燥；真空干燥；主成分分析猕猴桃富含糖类、有机酸、维生素、蛋白质、酚类及矿物质，因其营养价值较高，在市场上广受欢迎。联合国粮农组织数据显示，2 0 19年我国猕猴桃的产量高达2.2 0 10 t，占全球总产量的50.52%，稳居世界第一，较我国2 0 0 9 年产量增加了348.31%2。随着我国种植业的迅速发展，猕猴桃作为一种不耐贮藏的水果，鲜销已无法消耗大量的猕猴桃，对其进行深加工成为必然趋势。将猕猴桃制成全果粉，可冲调后饮用或作为基础性原料应用于调味品、快餐食品和方便食品加工中，果粉使用方便快捷，提高了猕猴桃原料的加工利用率，已成为延长猕猴桃产业链的重要加工方式3。不同干燥工艺制得的果粉产品品质相差较大4-6 ,因此评估不同干燥工艺加工的产品性质并进行改良具有重要的现实意义。目前关于不同干燥方式得到的樱桃粉、橄榄粉、南瓜粉等品质的比较研究较多7-9，但对于猕猴桃粉的研究主要集中于工艺优化及复合粉的开发上，干燥方式比较的研究较少，且分析方法单一，关于其多方面性质综合性评估的文献较少10-13。0本研究采用3种常见干燥工艺制作全果粉，通过对其色泽、微观结构、物理性质以及营养成分的测定，探究不同干燥工艺对猕猴桃粉品质的影响，并采用主成分分析法对全果粉品质进行综合评价，为猕猴桃粉第一作者：博士，副研究员（陈婧司讲师为通信作者，E-）基金项目：国家自然科学基金青年项目（8 2 2 0 398 7）；金鸡湖卫生人才科研项目（YQWS202201）收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 0，改回日期：2 0 2 3-0 5-31加工工艺的改良提供依据。1材料与方法1.1材料与仪器国产徐香绿心猕猴桃，市售；分析纯L（+）-抗坏血酸、葱酮-乙酸乙酯试剂、酚酞、NaOH、浓H,SO4、HCI、蔗糖，四川省成都市科隆化学品有限公司；食品添加剂（微晶纤维素、磷酸三钙复合物、-环糊精）,湖州市菱湖新望化学有限公司；食用菜籽油，益海（广汉）粮油饲料有限公司；无水柠檬酸，淮坊英轩实业有限公司。CO12搅拌机，九阳股份有限公司SQP型电子天平,北京赛多利斯科学仪器有限公司;DZF-6020真空干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；SCIENTZ-10N冷冻干燥机，宁波新芝生物科技股份有限公司；GZX-9140MBE电热鼓风干燥箱，上海博迅医疗生物仪器股份有限公司；CM-5色差色度仪，柯尼卡美能达办公系统有限公司；UV-1800BPC紫外可见分光光度计，上海美普达仪器有限公司;HelioG4UC扫描电镜，美国赛默飞世尔科技公司。1.2实验方法1.2.1猕猴桃粉生产工艺猕猴桃筛选果皮脱苦除涩洗净沥干打浆一干燥一过筛一成品2023 年第49 卷第17 期(总第48 5期)237食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES采集成熟度一致，无病虫害和机械损伤的猕猴桃。在参考文献14 和前期实验的基础上对果皮脱苦除涩，采用45质量分数为2%的-环糊精溶液浸泡10 0 min。m（猕猴桃）:m（-环糊精）=1:5。将猕猴桃带皮切块，放入搅拌机中，2 档（2 50 W）10 m i n打为匀浆。取猕猴桃果浆10 0 g平铺于15cm玻璃培养皿中，进人干燥工序。微晶纤维素、Ca（PO 4）2与干燥后果粉的质量比为1:1：10 0，混合打成均匀的粉末,过10 0 目筛。1.2.2干燥方式及参数1.2.2.1真空干燥将猕猴桃浆放入真空干燥箱，温度40，真空度-0.085MPa，烘干2 0 h。冷却后取出，真空包装。样品记为VDP。1.2.2.2热风干燥将猕猴桃浆6 0 恒温干燥12 h。冷却后真空包装。所得样品记为HADP。1.2.2.3真空冷冻干燥将猕猴桃浆-2 0 冷冻2 4h后迅速放入冻干机干燥仓（冷温度-45，真空度10 Pa）冷冻干燥72h。然后真空包装。所得样品记为FDP。1.2.3色度测定采用CM-5色差色度仪，利用L*、*、b*表色系统评价猕猴桃粉色泽。1.2.4维生素C含量测定采用紫外分光光度法15 进行测定。1.2.5总酸测定采用GB12456一2 0 2 1食品安全国家标准食品中总酸的测定方法。1.2.6总糖测定采用葱酮比色法16 1.2.7水分含量按照GB5009.32016食品安全国家标准食品中水分的测定中相关方法进行测定。1.2.8得率计算猕猴桃粉的得率按公式（1）计算：得率/=10 0m2式中：m1，猕猴桃果粉质量，g；m 2，猕猴桃果浆质量，8。1.2.9堆积密度参考任爱清等17 的方法，称取2.0 g猕猴桃粉轻轻倒入10 mL干燥洁净的量筒中,将量筒置于旋涡2382023 Vol.49 No.17(Total 485)振动器上1min，使其体积恒定，记录样品的质量和体积，堆积密度为粉末的质量与体积的比值。1.2.10流动性通过测定休止角对其流动性进行比较，参考罗丽蓉等18 的方法，将坐标纸平铺在桌面上,将漏斗垂直固定在坐标纸上方，漏斗下端出口距离坐标纸6 cm。取10.0 0 g猕猴桃粉经玻璃漏斗垂直流动至白纸,形成圆锥体，测定其底部直径及高度。休止角按公式(2)计算:h=arctan21式中:h,漏斗下端与坐标纸的距离,cm;r,猕猴桃粉形成的圆锥体底部直径,cm。1.2.11吸油性参考林炎娟等7 的方法。称取1.0 g样品加人盛有8 mL菜籽油的离心管，涡旋振荡混匀后，静置30min,4000r/min离心2 0 min，记录上层油体积，吸油性按公式（3）计算：吸油性/(mL/g)=V-V2100m式中：Vi,添加菜籽油体积,mL;V，上层菜籽油体积，mL;m,猕猴桃粉质量，g。1.2.12溶解性参考林炎娟等7 的方法。称取1.0 g样品于200mL烧杯中，加10 0 mL蒸馏水，磁力搅拌器搅拌5min,4000r/min离心5min,取上清液2 0 mL于玻璃培养皿，10 5干燥3h，记干燥后总质量，溶解度按公式（4)计算：(m;-m2)V,溶解度/%=m,V,(1-w)式中：m1，猕猴桃粉质量，g;m2,玻璃培养皿质量，g；m3，烘干后玻璃培养皿与残渣总质量，g;Vi,蒸馏水总体积,mL;V，上清液体积,mL;w，含水率，%。1.2.13水合能力参考ZHANC等19 采用的测定方法，并按实际情况进行调整。称取1.0 g样品于离心管,加10 mL蒸馏水，摇晃均匀。6 0 水浴30 min，取出冷却(1)30min，10 0 0 0 r/m in 离心40 min，倒去上清液，称量离心管和沉淀物的质量，水合能力按公式（5）计算：水合能力=-(5)ml式中m,离心管质量，g;m1，猕猴桃粉质量，g;m2,离心管和沉淀物质量，g。(2)(3)100(4)研究报告1.2.14微观结构测定表1不同干燥方式得到的猕猴桃粉色泽参数表将猕猴桃粉平铺于样品板上，喷金、抽真空后采Table 1Color parameters of kiwifruit powder obtained用扫描电镜进行观察、拍照2 0 by different drying methods1.3数据处理样品HADP用SPSS26对所有数据进行分析,所有实验重复VDP3次以上，采用平均数标准差表示。FDP注：同列小写字母不同表示差异显著（P 1进行主成分提取。由表3可知，提取的主成分共2 个,其方差贡献率依次为6 3.2 7%和36.7 3%，累积方差贡献率为10 0%，保留了绝大部分信息，达到对原信息降维的目的。由表3可知,第1主成分主要反映*、维生素C、L*值、堆积密度、流动性、溶解性、总糖、水分含量的信息,第2 主成分反映6*、总酸、吸油性、持水力和得率的特征。利用表3数据除以主成分相对应特征值开平方根,得到2 个主成分中各指标所对应的系数，设2 个主成分得分依次为Fi、F2,X，Xi2 分别为不同干燥方式得到的猕猴桃粉L*值、*值、维生素C含量、水分含量、堆积密度、流动性、持水力、吸油性、总糖含量、6*值、溶解性、总酸含量、得率。以特征向量为权2402023 Vol.49 No.17(Total 485)重构建2 个主成分的得分表达式。表3不同干燥方式得到的猕猴桃粉的品质指标的主成分载荷矩阵、特征值和方差贡献率Table 3 Principal component loading matrix,characteristicvalue and variance contribution rate of quality index ofkiwifruit powders produced by different drying methods指标a*维生素CL*堆积密度流动性溶解性总糖水分含量6*总酸吸油性持水力得率特征值贡献率/%累积贡献率/%F,=-0.34X,+0.34X,+0.33X,-0.34X4-0.33X,+0.33X。+0.32 X,-0.2 5X+0.0 7 X,-0.13Xio+0.2 1X+0.22 X12+0.23 X13F2=0.09X,-0.13X,+0.14X,+0.13X4-0.15X,+a-HADP 1 000;b-HADP100;c-VDP1 000;0.15X。-0.19X,-0.32 X。-0.45X,+0.42 Xl。+0.36 Xu +d-VDP 100;e-FDP 1 000;f-FDP1000.35 X12+0.35X13图2 不同干燥方式得到的猕猴桃粉微观结构以2 个主成分的方差贡献率为权重，构建猕猴桃粉品质指标综合评价模型：D，=6 3.2 7%Fl+36.73%F2。根据上述综合评价模型计算出猕猴桃粉的综合评价，分值越高，该猕猴桃粉品质越好。由表4可知，FDP主成分综合得分最高，品质最好。其次为热风干燥猕猴桃粉，真空干燥的综合评分最低。表4不同干燥方式得到的猕猴桃粉主成分得分Table 4Scores of the principal component of kiwifruitpowders produced by different drying methods样品FHADP0