錢 麗,楊瑞金,趙 偉,華 霄,張文斌

(江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇無(wú)錫 214122)

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干燥工藝對(duì)紫薯全粉理化性質(zhì)及花色苷的影響

錢 麗,楊瑞金*,趙 偉,華 霄,張文斌

(江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇無(wú)錫 214122)

為了提高紫薯全粉的品質(zhì),保留其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,本文以紫薯“Q-18”為原料,研究了熱風(fēng)干燥、滾筒干燥以及真空冷凍干燥三種干燥工藝對(duì)紫薯全粉的色澤,顆粒結(jié)構(gòu),吸水能力和凍融析水力等理化性質(zhì)和總花色苷含量與結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,干燥工藝對(duì)紫薯全粉的物理性質(zhì)及花色苷含量有顯著的影響(p<0.05)。真空冷凍干燥能使產(chǎn)品較好保持紫薯的色澤和特有的香氣,得到的紫薯全粉的吸水能力(6.900 g/g)、凍融析水力(0.171 g/g)和花色苷含量(5.030 mg/g DW)均優(yōu)于其它兩種工藝。其次為滾筒干燥,紫薯全粉的吸水能力、凍融析水力和花色苷含量分別為6.185、0.341、4.047 mg/g DW。熱風(fēng)干燥的花色苷保留率最低,所得紫薯全粉花色苷含量為2.094 mg/g DW,只有滾筒干燥的50%左右。液相色譜-質(zhì)譜連用(LC-MS)結(jié)果表明,三種干燥工藝對(duì)花色苷種類影響不大,但會(huì)影響花色苷的含量及其中的相對(duì)含量,部分酰化的有機(jī)酸在加熱過(guò)程中會(huì)脫落。滾筒干燥各方面表現(xiàn)僅次于冷凍干燥,適合大規(guī)模工業(yè)化,因此是制備紫薯全粉的較好選擇。

紫薯全粉,熱風(fēng)干燥,滾筒干燥,真空冷凍干燥,花色苷

紫薯(purple sweet potato),又名黑紫薯,由日本引進(jìn),為旋花科一年生草本植物。除含有普通甘薯中的各種營(yíng)養(yǎng)成分以外,還富含膳食纖維、β-胡蘿卜素、B族維生素和礦物質(zhì),同時(shí)富含花色苷和硒元素?；ㄉ站哂锌寡趸钚?能夠去除活性氧,有效清除自由基。而硒元素具有良好的抗癌、防癌等保健功效。然而,新鮮的紫薯因高水分和營(yíng)養(yǎng)成分容易腐爛,難以儲(chǔ)存,在許多發(fā)展中國(guó)家,為減少貯藏?fù)p失,提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值,新鮮的紫薯通常被干燥加工成薄片,制成紫薯全粉,利用率可達(dá)85%～90%,主要用作面條、飲料、烘焙以及甜點(diǎn)的原輔料等[1]。但干燥過(guò)程對(duì)食品原料中功能性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分有不同程度的影響[2],因此,研究不同干燥工藝對(duì)紫薯全粉品質(zhì)的影響,對(duì)改進(jìn)紫薯加工工藝有重要意義。目前對(duì)于紫薯的研究主要集中在花色苷的提取、純化及結(jié)構(gòu)鑒定,對(duì)于紫薯全粉的品質(zhì)研究并不完整,且鮮有干燥工藝對(duì)紫薯中花色苷結(jié)構(gòu)及含量的影響的相關(guān)研究[3-6]。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)比了熱風(fēng)干燥、滾筒干燥以及真空冷凍干燥三種不同干燥工藝所得紫薯全粉的理化性質(zhì)和花色苷的含量和結(jié)構(gòu),以期為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)紫薯全粉提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紫薯 福建紫心生物薯業(yè)有限公司,紫薯品種為“Q-18”;無(wú)水乙醇、碘、碘化鉀、氯化鉀、鹽酸、冰醋酸、無(wú)水乙酸鈉、檸檬酸 均為分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙腈、甲酸 色譜純,上海沃凱化學(xué)試劑有限公司。

BS224s、BS2202精密天平儀器 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;UV-1100型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海美普達(dá)儀器有限公司;pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;MP-501A超級(jí)恒溫循環(huán)槽 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;Waters Acquity UPLC型超高效液相色譜儀 美國(guó)Waters公司;真空冷凍干燥機(jī) 美國(guó)Labconco公司;H-7650掃描電鏡 日本HITACHI公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 熱風(fēng)干燥 將新鮮紫薯去石去雜,清洗后放于煮沸的蒸鍋上進(jìn)行蒸煮至內(nèi)里變軟熟透。撕去外皮,加水打成勻漿,平鋪于托盤中,置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中55 ℃熱風(fēng)干燥至水分含量5%左右,冷卻后粉碎過(guò)100目篩,制得水分含量5%以下紫薯全粉。

1.2.2 滾筒干燥 將新鮮紫薯去石去雜,清洗后放于煮沸的蒸鍋上進(jìn)行蒸煮至內(nèi)里變軟熟透。撕去外皮,加適量水打成勻漿,于Y0505型單輥筒干燥機(jī)進(jìn)行滾筒干燥,轉(zhuǎn)鼓尺寸φ500 mm×500 mm,蒸汽壓為0.4 MPa,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速4 r/min。干燥薄膜粉碎后過(guò)100目篩,可獲得水分含量5%以下的紫薯全粉。

1.2.3 真空冷凍干燥 將新鮮紫薯去石去雜,清洗后放于煮沸的蒸鍋上進(jìn)行蒸煮至內(nèi)里變軟熟透。撕去外皮,加水打成稀溶液后置于平板于-80 ℃預(yù)冷凍2 h,然后置于冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行干燥。粉碎后過(guò)100目篩制得水分含量5%以下的紫薯全粉。

1.2.4 色澤的測(cè)定 采用手持式色差計(jì)對(duì)不同干燥工藝制得的紫薯全粉進(jìn)行色澤測(cè)定。以儀器白板為標(biāo)準(zhǔn),分別測(cè)定紫薯全粉的L*、a*、b*值。

1.2.5 全粉碘藍(lán)值的測(cè)定 取50 mL容量瓶,加蒸餾水至近刻度,65.5 ℃預(yù)熱后定容至刻度,準(zhǔn)確稱取0.25 g樣品至100 mL燒杯中,倒入預(yù)熱的50 mL蒸餾水,65.5 ℃恒溫水浴鍋中攪拌5 min,靜置1 min后過(guò)濾。保持65.5 ℃,趁熱吸取5 mL濾液于50 mL比色管中,加入1 mL事先配制好的0.02 mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,加蒸餾水定容至刻度,以試劑空白為對(duì)照,測(cè)定樣品在650 nm波長(zhǎng)下的吸光值A(chǔ),按下式計(jì)算碘藍(lán)值[7]。

碘藍(lán)值X=吸光值A(chǔ)×54.2+5

1.2.6 吸水能力和凍融析水力的測(cè)定方法 根據(jù)吳衛(wèi)國(guó)等[8]的方法。稱取0.6 g樣品于離心管中,加入適量的水配成2%的溶液,將溶液于100 ℃水浴鍋中保溫20 min,冷卻至室溫,于3000 r/min下離心25 min,量取上清液質(zhì)量m1(g)。所得沉淀物放入-18 ℃冰箱中冷凍24 h后拿出,解凍至室溫,于3000 r/min下離心25 min,稱取上清液質(zhì)量m2(g)。

1.2.7 顆粒結(jié)構(gòu)觀察 將紫薯全粉用雙面膠固定在銅支架圓盤上,用離子濺射鍍膜儀鍍金固定樣品,置于掃描電子顯微鏡下觀察全粉的顆粒結(jié)構(gòu)。

1.2.8 花色苷含量的測(cè)定

1.2.8.1 花色苷提取 稱取2 g干燥后的紫薯全粉,加入50 mL 1.6%的檸檬酸溶液,于60 ℃下不斷攪拌,提取2 h,5000 r/min,4 ℃離心20 min,分離上清液,并用20 mL 1.6%的檸檬酸于60 ℃不斷提取,離心分離至上清液無(wú)色,合并所得上清液,抽濾后定容至250 mL,置于4 ℃冰箱內(nèi)避光保存待測(cè)[9]。

1.2.8.2 花色苷含量測(cè)定 參考Hosseinian FS[10]的方法,采用pH示差法對(duì)花色苷進(jìn)行定量測(cè)定。分別配制pH1.0(KCl-HCl)和pH4.5(HAc-NaAc)的緩沖液,分別吸取1 mL稀釋后的花色苷提取液于試管中,再分別加入9 mL pH1.0和pH4.5的緩沖液,混勻后平衡90 min,以去離子水為空白,分別于510 nm和700 nm處測(cè)定吸光度。每個(gè)樣品平行測(cè)定4次,按照下式計(jì)算花色苷含量。

式中,A=(A510-A700)pH1.0-(A520-A700)pH4.5;ε=矢車菊素-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù),26900;Mw=矢車菊素-3-葡萄糖的摩爾質(zhì)量,449.2 g/mol;Df=稀釋倍數(shù);V=最后定容的體積,mL;Wt=樣品質(zhì)量,mg;L=比色皿厚度,1 cm。

1.2.9 LC-MS分析測(cè)定花色苷結(jié)構(gòu)及種類

1.2.9.1 色譜條件 液相色譜柱為BEH C18柱(2.1 mm×150 mm,1.7 μm),柱溫45 ℃;流動(dòng)相:A為乙腈,流動(dòng)相B為2%甲酸溶液;梯度洗脫:0～0.1 min內(nèi)5% A,0.1～22 min內(nèi)A由5%到30%,22～25 min內(nèi)A由30%到100%,25～40 min內(nèi)A由100%降到5%,流速為0.3 mL/min,進(jìn)樣量1 μL;進(jìn)行在線紫外可見(jiàn)檢測(cè),200～800 nm全掃描。

表1 不同干燥工藝紫薯全粉的色澤Table 1 Color analysis of purple-fleshed sweet potato flours under different drying methods

注:同列數(shù)據(jù)字母不同表示差異顯著,p<0.05,字母相同表示差異不顯著,p>0.05。表2同。

表2 不同干燥紫薯全粉的淀粉碘藍(lán)值、吸水能力和凍融析水力Table 2 Starch-iodine blue,water absorption capacity and freeze thawing stability of purple-fleshed sweet potato flours under different drying methods

1.2.9.2 質(zhì)譜條件 全過(guò)程采用電噴霧正離子模式(ESI+),毛細(xì)管電壓3.0 kV,錐孔電壓20 V,離子源溫度100 ℃,脫溶劑溫度400 ℃,電噴霧探針流為70 mL/min;連續(xù)質(zhì)譜掃描范圍 20～2000 m/z。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用spss21.0.0.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,測(cè)定結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用ANOVA進(jìn)行鄧肯(Duncan)差異分析,以p<0.05為差異顯著。采用MassLynx V4.1軟件分析色譜及質(zhì)譜信息,并查閱相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)紫薯花色苷的組分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥工藝對(duì)紫薯全粉色澤的影響

不同干燥工藝對(duì)所得紫薯全粉色澤的影響結(jié)果如表1所示。表1結(jié)果顯示,干燥工藝對(duì)紫薯全粉的色澤造成顯著的影響(p<0.05),在熱風(fēng)干燥、滾筒干燥以及冷凍干燥這三種干燥工藝中,冷凍干燥的紫薯全粉色澤最好,有明顯的光澤,顏色較淺。而熱風(fēng)干燥和滾筒干燥色澤差異不顯著(p>0.05)。主要原因可能是花色苷含量和結(jié)構(gòu)引起的,花色苷含量越高,?；潭雀?越能抗擊水的親核攻擊[11],紫薯粉色澤越深。也可能是由于紫薯中多酚氧化酶導(dǎo)致[12],熟制過(guò)程酶可能并未完全失活。熱風(fēng)干燥溫度在55 ℃,多酚氧化酶仍然殘留部分活性,且由于干燥時(shí)間較長(zhǎng),紫薯中的酚類物質(zhì)在有氧環(huán)境中氧化為醌類物質(zhì),再進(jìn)一步氧化聚合形成黑色素,發(fā)生酶促褐變,使得紫薯泥表面較黑,產(chǎn)品顏色較深。這一結(jié)果與李新華等[13]研究紫薯中多酚氧化酶活性溫度結(jié)果一致。而滾筒干燥過(guò)程則是短時(shí)高溫的二次熟化過(guò)程,原花青素轉(zhuǎn)化為花青素,同時(shí)也發(fā)生了焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)[14],致使?jié)L筒干燥紫薯全粉顏色加深。

2.2 干燥工藝對(duì)紫薯全粉游離淀粉含量的影響

全粉碘藍(lán)值反映紫薯全粉的游離淀粉含量,即紫薯細(xì)胞在加工過(guò)程中的破碎程度。全粉碘藍(lán)值越小,說(shuō)明加工過(guò)程對(duì)紫薯細(xì)胞的破壞越小,成品粉的品質(zhì)越高。不同的干燥工藝紫薯全粉游離淀粉含量如表2所示,冷凍干燥所得紫薯全粉碘藍(lán)值最低,其次為熱風(fēng)干燥紫薯全粉,而滾筒干燥紫薯全粉碘藍(lán)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他兩種全粉,這說(shuō)明滾筒干燥工藝造成了大量的組織細(xì)胞破損。滾筒干燥溫度大于60 ℃,紫薯漿表面水分蒸發(fā),而內(nèi)部水分未及時(shí)擴(kuò)散至表面,表面水分過(guò)度蒸發(fā)使得細(xì)胞收縮變形,出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,游離淀粉含量增加[15]。低溫長(zhǎng)時(shí)的熱風(fēng)干燥是將蒸煮后的紫薯制成泥漿,在此過(guò)程中紫薯細(xì)胞傾向于分離成單個(gè)細(xì)胞而不破裂[16],但干燥過(guò)程表面易結(jié)成膠質(zhì)表層,粉碎過(guò)程需要更大的機(jī)械力,也會(huì)對(duì)細(xì)胞有一定的損傷[17]。同時(shí)預(yù)蒸煮的前處理也會(huì)因?yàn)榧?xì)胞壁果膠的分散程度而極大的分散細(xì)胞并保持其完整性,細(xì)胞壁抗破損能力有所提升,減少了游離淀粉的溶出,這一結(jié)果也與米谷等[18]報(bào)道一致。

2.3 干燥工藝對(duì)紫薯全粉吸水能力和凍融析水力的影響

熱風(fēng)干燥、滾筒干燥以及冷凍干燥紫薯全粉的吸水能力和凍融析水力如表2所示。從中可以看出冷凍干燥所得紫薯粉吸水能力最強(qiáng),其次為滾筒干燥,而熱風(fēng)干燥所得紫薯粉吸水能力最差,存在較大的吸水能力差異,與淀粉內(nèi)部束水位置的不同有關(guān),當(dāng)?shù)矸鄯肿觾?nèi)部的羥基與水分子結(jié)合力大于淀粉分子的結(jié)合作用時(shí),吸水能力較強(qiáng),反之則弱[19]。這一結(jié)果與鄧資靖等[3]報(bào)道不一致,其原因可能為新鮮紫薯的品種以及熱風(fēng)干燥的溫度不同所致。吸水能力可以指導(dǎo)后續(xù)食品加工配方中水的添加比例,吸水能力越強(qiáng),則配方中添加水的比例可適當(dāng)提高。三種干燥工藝所得紫薯粉凍融吸水力沒(méi)有明顯差異,均在較小的范圍內(nèi),凍融析水力越小,說(shuō)明制得的粉在低溫下仍然能保持較好的穩(wěn)定性,由此可見(jiàn)三種干燥工藝制得的紫薯粉均適合冷凍食品的加工與應(yīng)用。

2.4 干燥工藝對(duì)紫薯全粉顆粒結(jié)構(gòu)的影響

圖1 不同干燥工藝所得紫薯全粉的掃描電鏡圖Fig.1 Scanning electron micrographs of purple sweet potato flours dried by different methods注:a.熱風(fēng)干燥,b.滾筒干燥,c.真空冷凍干燥。

不同干燥工藝由于其干燥機(jī)理不同,紫薯內(nèi)部水分受熱方式和強(qiáng)度也不同,導(dǎo)致內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移方式不同。通過(guò)圖1可以詳細(xì)地展現(xiàn)三種不同干燥工藝所得紫薯全粉的顆粒狀態(tài)。由于拍攝的角度和視野的差異,紫薯全粉顆粒大小具有一定的差異,不能宏觀地代表紫薯全粉的顆粒形態(tài),所以對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行了不同的放大倍數(shù)的對(duì)比觀察,以充分展示三種紫薯全粉顆粒的表面形態(tài)。

熱風(fēng)干燥(圖1a)后的紫薯全粉顆粒表面不平整,幾乎沒(méi)有孔洞,僅有微量褶皺。這主要是由于55 ℃的熱風(fēng)干燥過(guò)程較長(zhǎng),干燥過(guò)程中溫度和濕度變化梯度形成較大的表面張力,水分從內(nèi)部不斷向外遷移,外部表面先達(dá)到干燥終點(diǎn),開(kāi)始皺縮凹陷,并伴隨結(jié)塊,使得顆粒表面極不光滑,且較為致密,不利于內(nèi)部水分的散發(fā),因此也不利于吸水。而經(jīng)過(guò)滾筒干燥(圖1b)后的紫薯全粉顆粒表面較為光滑,分布著大量的大孔洞,孔洞周圍呈現(xiàn)均勻的褶皺,加上顆粒間間隙不大,因此吸水性也較好。真空冷凍干燥紫薯全粉(圖1c)放大1000倍時(shí)可以明顯看出顆粒呈現(xiàn)不定型狀態(tài),結(jié)構(gòu)松散多孔。這可能是因?yàn)檎婵绽鋬龈稍锸亲鲜砑?xì)胞組織中的冰晶直接升華,冰晶形態(tài)各異,留下了不同的孔洞,使得細(xì)胞發(fā)生了不規(guī)則排列,因而制得的紫薯全粉形成多孔結(jié)構(gòu)[20]。同時(shí),冰晶升華后留下了大量的褶皺脈絡(luò),并伴隨著翻折現(xiàn)象,因此遇水時(shí)便能很好的固定水分子,這一結(jié)果也與上述吸水能力結(jié)果相一致。

2.5 干燥工藝對(duì)紫薯全粉花色苷含量的影響

不同干燥工藝所得紫薯全粉的花色苷含量如表3所示。真空冷凍干燥能夠最大程度地保留花色苷,而熱風(fēng)干燥工藝中花色苷含量損失最為嚴(yán)重。其原因?yàn)闊犸L(fēng)干燥耗時(shí)長(zhǎng),樣品與空氣接觸面和接觸時(shí)間的延長(zhǎng)導(dǎo)致了比較嚴(yán)重的褐變。與真空冷凍干燥相比,55 ℃熱風(fēng)干燥花色苷損失約60%,這一結(jié)果與J.M. Castagnini等[21]報(bào)道的熱風(fēng)干燥溫度對(duì)花色苷含量的影響結(jié)果相一致。雖然滾筒干燥的轉(zhuǎn)鼓溫度很高,但接觸時(shí)間較短,花色苷損失適中。與此同時(shí)也發(fā)現(xiàn),冷凍干燥所得紫薯熟粉的花色苷更易溶出,達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的浸提次數(shù)顯著減少,而熱風(fēng)干燥紫薯全粉不易溶出,推測(cè)這與其顆粒的結(jié)構(gòu)有關(guān),與SEM結(jié)果相符。熱風(fēng)干燥所得紫薯熟粉結(jié)構(gòu)致密,提取劑不易浸入顆粒中溶出花色苷,而冷凍干燥樣品表面疏松多褶皺,提取劑更易與顆粒內(nèi)部接觸。

表3 不同干燥工藝紫薯全粉的花色苷含量Table 3 Content of anthocyanins in purple sweet potato flours dried by different methods

2.6 干燥工藝對(duì)紫薯全粉花色苷結(jié)構(gòu)的影響

圖2為不同干燥工藝紫薯全粉在530 nm特征波長(zhǎng)下的HPLC色譜圖。在HPLC色譜圖中至少有10個(gè)吸收峰,表明花色苷至少有10種組分,其中主要的花色苷,出峰時(shí)間分別為2.4、5.8、8.6、14.2、14.4、17.2、17.5、19.4 min。根據(jù)1.2.9所述質(zhì)譜條件,得到紫薯花色苷的質(zhì)譜圖。根據(jù)色譜峰的以及質(zhì)譜的分子離子和二級(jí)質(zhì)譜的離子碎片,結(jié)合文獻(xiàn)所述[22-23],從而可推測(cè)出各個(gè)組分的結(jié)構(gòu)如表4所示。

表4 不同干燥工藝紫薯全粉中花色苷的液相色譜信息(峰的個(gè)數(shù)及保留時(shí)間)及質(zhì)譜信息Table 4 Chromatographic data(peak number and retention time)and MS values(molecular and fragment ions)of the anthocyanins detected in purple-fleshed sweet potatoes flours dried by different methods

圖2 不同干燥工藝紫薯全粉花色苷高效液相色譜圖(530 nm)Fig.2 HPLC chromatogram of purple-fleshed flours dried by different methods(530 nm)注:(a)熱風(fēng)干燥,(b)滾筒干燥,(c)真空冷凍干燥。

通過(guò)表4可知,紫薯Q中花色苷主要為矢車菊素和芍藥素類,基本結(jié)構(gòu)為矢車菊素-3-槐糖苷-5-葡萄糖苷和芍藥素-3-槐糖苷-5-葡萄糖苷。大部分的花色苷都被咖啡酸、對(duì)羥基苯甲酸、阿魏酸酰化,部分花色苷會(huì)有二次?；?。LC-MS結(jié)果顯示,不同的干燥工藝對(duì)紫薯全粉中花色苷種類影響不大,僅對(duì)含量有一定的影響。含量最大的兩種花色苷集中在14.2、17.6 min時(shí),初步積分推測(cè),二者含量接近總花色苷含量。值得注意的是,除了真空冷凍干燥紫薯全粉,其他兩種干燥方式的紫薯全粉花色苷中17.6 min的液相峰積分面積均大于14.4 min時(shí),猜測(cè)由于加熱過(guò)程中有機(jī)酸易脫落,在高溫干燥時(shí)部分咖啡酸脫落,與芍藥素-3-對(duì)羥基苯甲?；碧擒?5-葡萄糖苷相連,轉(zhuǎn)化為17.6 min時(shí)的芍藥素-3-咖啡酰-對(duì)羥基苯甲?；碧擒?5-葡萄糖苷,使得兩種物質(zhì)的相對(duì)含量有所改變。但具體花色苷個(gè)體的含量變化還需要后續(xù)的內(nèi)標(biāo)法定量測(cè)定。

3 結(jié)論

不同干燥工藝對(duì)紫薯全粉的物理性質(zhì)及花色苷含量的影響較為顯著。冷凍干燥能夠最大程度保留花色苷,保持產(chǎn)品色澤鮮亮,接近原料本身的顏色,并保留紫薯特有的香氣。高溫短時(shí)的滾筒干燥對(duì)花色苷的降解也有一定的影響。熱風(fēng)干燥時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)其褐變的影響越大,花色苷流失也越嚴(yán)重,同時(shí)熱風(fēng)干燥使得顆粒結(jié)構(gòu)致密,花色苷不易溶出。

從紫薯全粉的碘藍(lán)值看,滾筒干燥對(duì)細(xì)胞有較大的破壞作用,使得游離淀粉含量升高。從吸水能力和凍融析水力看,三種不同干燥工藝所得的紫薯全粉在冷凍食品的加工方面表現(xiàn)出較好的品質(zhì)。SEM的結(jié)果也佐證了不同干燥工藝帶來(lái)的吸水能力的差異,滾筒干燥和真空冷凍干燥的顆粒間隙較大,褶皺較多,因而吸水性較強(qiáng)。

從對(duì)花色苷的影響程度看,不同干燥工藝對(duì)紫薯全粉中花色苷的種類整體并沒(méi)有影響,但會(huì)影響花色苷的總含量及其中的相對(duì)含量,部分?；挠袡C(jī)酸在加熱過(guò)程中會(huì)脫落,花色苷的結(jié)構(gòu)會(huì)有一定的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。

整體而言,真空冷凍干燥對(duì)紫薯全粉品質(zhì)影響最小,但考慮其成本、耗時(shí)及處理量,目前不適合工業(yè)化生產(chǎn)。而滾筒干燥在各方面僅次于真空冷凍干燥,也能夠較好的保留花色苷,亦表現(xiàn)出較好的加工性能,且適合大規(guī)模工業(yè)化,因此是制備紫薯全粉的較好選擇。

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Effect of different drying methods on physico-functional properties and anthocyanins of purple-fleshed sweet potato flours

QIAN Li,YANG Rui-jin*,ZHAO Wei,HUA Xiao,ZHANG Wen-bin

(State Key Laboratory of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

In order to improve the quality of purple sweet potato flours and retain the nutritional value,effects of hot air drying,drum drying and vacuum freeze drying on physic-functional and anthocyanins of flours prepared from purple sweet potato variety Q-18 were evaluated. The color,granule structure,water absorbing capacity and freeze-thaw capacity,granule structure,content and components of total anthocyanins were measured. The results showed that different drying methods had effect on the physic-functional properties and content of anthocyanins of purple sweet potato flours(p<0.05). Flours prepared by vacuum freeze drying could keep the color and aroma better and the water absorbing capacity(6.900 g/g),freeze-thaw capacity(0.171 g/g)and anthocyanin content(5.030 mg/g DW)were better than the other two drying methods. Flours prepared by drum drying were also in good quality as the water absorption capacity,freeze-thaw capacity and anthocyanins content were 6.185,0.341 g/g DW and 4.047 mg/g DW respectively. Hot air drying had a significant effect on the content of anthocyanins(2.094 mg/g DW). It was nearly half of the drum drying. LC-MS showed that drying methods had little effect on the types of anthocyanins,while it could affect the total content and relative content of anthocyanins. Some organic acids tended to drop when heating. In a word,the quality of flours prepared by drum drying is good,second only to freeze drying,which is suitable for large-scale industrialization. As a result,drum drying is a good choice for the preparation of purple sweet potato flours.

purple sweet potato flours;hot air drying;drum drying;vacuum freeze drying;anthocyanin

2016-12-06

錢麗(1992-),女,碩士研究生,研究方向:食品加工與配料,E-mail:potential945@163.com。

*通訊作者:楊瑞金(1964-),男,博士,教授,研究方向:食品加工新技術(shù),E-mail:yrj@jiangnan.edu.cn。

國(guó)家自然科學(xué)基金(31230057/003;31101376);國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2014BAD04B01)。

TS255.1

B

1002-0306(2017)11-0189-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.11.027