張春媛
(山西省林業(yè)和草原科學研究院,山西 太原 030012)
沙棘果渣,又名沙棘籽粨,是沙棘果壓汁去籽加工后剩下的廢棄物,一般都予以丟棄,對資源了造成了極大浪費[1,2]。據(jù)國內外文獻報道,沙棘果渣含有多種活性成分,黃酮作為其中一種重要的成分,具有抗腫瘤、抗衰老、增強免疫等藥理功效[3,4]。目前對于沙棘果渣主要研究其活性成分提取工藝、抗氧化作用、藥理作用等,而對于沙棘果渣的干燥技術與方法尙屬空白,因此本文采用熱風干燥、遠紅外快速干燥、真空干燥、曬干、陰干五種技術干燥沙棘果渣,研究五種干燥方法對沙棘果渣營養(yǎng)成分的影響,優(yōu)選出最佳干燥方法。
沙棘果渣(山西省沙棘飲料廠廢棄果渣);無水乙醇、蘆丁、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、石油醚(30~60 ℃)、硫酸、氫氧化鉀等試劑皆為市售國產分析純。
電子天平;電熱恒溫水浴鍋;粉碎機;超聲波清洗器;紫外可見分光光度計;低速臺式離心機;電熱干燥箱;真空干燥箱; 遠紅外快速干燥箱。
2.2.1 不同干燥方法對沙棘果渣營養(yǎng)成分的影響
分別稱取5份沙棘果渣1000 g,均勻鋪在烘盤上,分別放入熱風干燥箱、遠紅外快速干燥箱、真空電熱干燥箱、工廠帶式干燥、室溫下陰干,干燥到樣品含水量為小于10%為止。
2.2.2 測定指標及測定方法
2.2.2.1 原料預處理
將不同干燥設備干燥出來的樣品,粉碎機粉碎,過80目篩后備用。
2.2.2.2 沙棘果渣脂肪含量測定
稱取2~3 g試樣,記為m1,用濾紙包裹之后稱重記為m2,采用全自動脂肪測定儀進行測定,將濾紙包烘干稱重記為m3,脂肪計算公式為:
(1)
2.2.2.3 沙棘果渣蛋白含量測定
稱取0.5~1 g試樣,精確至0.0001 g,放入消化管中,加入5 g混合催化劑,10 mL硫酸,于420下消化1 h,取出放涼后加入30 mL蒸餾水。采用全自動凱氏定氮儀進行測定。
2.2.2.4 沙棘果渣黃酮含量測定
按照藥典的方法進行測定,黃酮計算公式為:
(2)
式中:c為樣品中黃酮濃度(mg/mL),v為提取液總體積(mL),d為換算因子,m為沙棘果渣的重量(g)。
2.2.2.5 沙棘果渣纖維含量測定
精確稱取5 g試樣,記為m1,加入200 mL煮沸的1.25%硫酸,并保持微沸30 min,之后立即用亞麻布進行過濾,用95 ℃蒸餾水洗滌至洗液不呈酸性(可用pH值試紙),將殘渣轉入原錐形瓶,加入200 mL煮沸的1.25%氫氧化鉀,并保持微沸30 min,用亞麻布進行過濾,用95 ℃蒸餾水洗滌1~2次,再用乙醇洗滌2~3次,將殘渣干燥稱重記為m2,再將其灰化稱重記為m3,粗纖維計算公式為:
(3)
2.2.2.6 沙棘果渣原花青素測定
精確稱取1 g試樣,用甲醇進行提取,之后離心過濾,定容至100 mL容量瓶中,吸取1 mL樣液于10 mL刻度試管中,加入6 mL正丁醇一 濃鹽酸 (95∶5) 與2%硫酸鐵銨溶液 (溶解于2 mol/L鹽酸)0.2 mL,混勻,置于沸水浴中加熱40 min后,立即取出用冰水快速冷卻至室溫,在 550 nm處測定吸光值。原花青素計算公式為:
(4)
式(4)中:c為樣品中原花青素濃度(mg/mL),v為提取液總體積(mL),d為換算因子,m為沙棘果渣的重量(g)。
由圖1可知,真空電熱干燥、工廠帶式干燥、遠紅外快速干燥、熱風干燥四種干燥方法所測脂肪含量相近,沒有顯著性差異,對沙棘果渣脂肪含量影響不大;室溫陰干所得脂肪含量相對最高,且沒有能源消耗,但所需干燥時間太長,基本需要3d時間,容易使沙棘果渣霉變,特別當空氣中濕度較大的時候,霉變更嚴重[5],因此干燥量大的情況下該方法不適宜;可以采用真空電熱干燥。
圖1 不同干燥方法對沙棘果渣脂肪含量的影響
由圖2可知,工廠帶式干燥、熱風干燥、真空電熱干燥、遠紅外快速干燥四種干燥方法對蛋白質含量影響較大,這主要因為蛋白質對溫度變化比較敏感,在60 ℃左右就會發(fā)生變性[6,7],蛋白質損失率高;室溫陰干溫度20~25 ℃,能較好的保留蛋白質。
圖2 不同干燥方法對沙棘果渣蛋白質含量的影響
由圖3可知,不同干燥方法對沙棘果渣黃酮含量的差異顯著,其中,真空電熱干燥不斷將干燥箱內的濕空氣抽走,在一定的真空度及低壓下水分擴散速率加快,黃酮組織結構破壞程度小[8,9],因此真空電熱干燥處理的沙棘果渣的黃酮含量最高,分別是室溫陰干、遠紅外快速干燥、工廠帶式干燥、熱風干燥的1.92、1.74、1.52、1.11倍。
由圖4可知,熱風干燥、工廠帶式干燥、室溫陰干三種干燥條件下,纖維素含量均較高,這主要是因為干燥時間越長,沙棘果渣細胞存活時間越長,組織中果膠、細胞原生質等成分在細胞壁的沉積量較大,細胞壁纖維化程度較高[10,11];遠紅外快速干燥、真空電熱干燥,干燥速度較快,細胞物質沉降少,纖維化程度低。
圖3 不同干燥方法對沙棘果渣黃酮含量的影響
圖4 不同干燥方法對沙棘果渣纖維素含量的影響
由圖5可知,不同干燥方法對原花青素含量的影響較大,其中遠紅外快速干燥沙棘果渣的原花青素含量最高,這主要因為原花青素是一種熱敏活性物質,容易被氧化、分解,干燥時間越長或干燥溫度越高,原花青素分解的越多;而遠紅外線具有很強的穿透力,沙棘果渣干燥速度相對較快,完成干燥耗時較短[12],因此經遠紅外快速干燥的沙棘果渣,能夠較好的保存原花青素的含量。
圖5 不同干燥方法對沙棘果渣原花青素含量的影響
不同干燥方法對沙棘果渣營養(yǎng)成分的影響不同,其中無論用什么方法干燥,沙棘果渣脂肪含量變化不大;由于蛋白質易變性,室溫陰干對蛋白質含量影響最?。徊煌稍锓椒▽S酮、原花青素、纖維素含量影響較大,其中真空電熱干燥對黃酮含量影響最小,遠紅外快速干燥對原花青素含量破壞最小,對沙棘果渣原有質構保持最好,且纖維化程度較低。