目前,果蔬加工中主要采用热风干燥(hot air drying,HAD)技术,因其操作简单,成本低廉而被广泛采用。高静静等研究HAD甜瓜片发现,甜瓜干中的细胞和细胞壁的折叠较大,整体微观结构更加塌陷,香气化合物相对含量较高。真空冷冻干燥(vacuum freeze drying,VFD)通过冷冻和升华在过程中有效地去除物料中的水分,最大限度地保留物料的营养成分和原有性质。李远志等对甜瓜片的HAD和真空冷冻特性进行了比较研究,分析不同HAD条件下对甜瓜片的影响和VFD对哈密瓜片干燥特性的影响,研究发现VFD较适于甜瓜片的干燥。但VFD技术存在设备成本高、时间长、能耗大等缺点。微波联合热风干燥(microwave-assisted hot air drying,MD-HD)是一种结合了微波加热和HAD的干燥技术,它利用微波的快速加热特性和热风的均匀干燥特性,达到高效的干燥效果。MOHANTA等研究了微波辅助对流脱水生姜的工艺参数标准化,将生姜片在微波对流辅助干燥器中脱水。研究表明微波对流辅助干燥与HAD相比时间可节约90%左右,也可以提高姜片的理化品质。
本研究采用HAD、VFD和MD-HD 3种干燥技术对甜瓜片进行干燥加工,探究不同干燥方式对甜瓜片品质和香气成分的影响。比较甜瓜片生产加工的最优干燥方式,提高果蔬干制品的品质,推动果蔬干制品产业的发展。
材料与方法
材料与试剂
试验材料:新疆乌鲁木齐市一零三团采购成熟度基本一致,无病斑,无机械损伤的西州蜜17号。试验试剂:2.6-二氯靛酚,分析纯,生工生物(上海)股份有限公司;福林酚,分析纯,北京索莱宝科技有限公司;苯酚、硫酸,均为分析纯,天津盛通泰化工有限公司;草酸、无水乙醇、无水碳酸钠、NaNO2、AI(NO3)3、NaOH,均为分析纯,天津市光复科技发展有限公司。
感官评价
参考GB / T 10220—2012《感官分析方法学总论》,邀请10名食品专业研究生进行感官评价专业培训,对甜瓜片的色泽、气味、形状和口感进行标准评分,感官评价表如表1所示。
电子鼻的测定
称取1 g样品置于15 mL顶空瓶中,封膜后静置30 min后进行测定。电子鼻运行参数:采样时间120 s/组,传感器自洗时间为120s,传感器归零时间为5 s;样品准备时间为5 s;进样流量为300 mL/min;分析时间为120 s。取120 s数据为结果。电子鼻各传感器的响应特性如表2所示。
结果与分析
感官评价
不同干燥方式下的甜瓜片的感官评分如表4所示,HAD、VFD和MD-HD的感官评分分别为91.43、84.09、90.15。其中VFD的色泽分值最高且与色泽测定结果保持一致,说明VFD在保持甜瓜干色泽上具有一定优势,而VFD口感得分最低是因为在干燥过后甜瓜片形成了疏松多孔的结构使得口感软绵并无嚼劲。同时HAD与MD-HD相比在形状和表面结构上肉眼观察中并无明显区别且口感较为相似。这两种干燥方式较好的保持了甜瓜片的形状并且也具有较好的咀嚼感。
电子鼻分析
为确认不同甜瓜干样品的风味特征,采用电子鼻传感器数据绘制雷达图。如图5所示,电子鼻共有10个各类氧化物传感器对不同风味进行响应,不同干燥方式干制的甜瓜干对传感器的响应强度存在差异。各样品组对W1C(芳香成分)、W3S(烷烃)、W3C(氨水、芳香成分)、W6S(氢气)和W5C(烷烃、芳香成分)这5个传感器的响应值差别较小难以区分。而对W5S(氨氧化合物)、W2W(芳香成分、有机硫化物)和W1W(硫化物)有着较强的响应值,在这3个传感器中HAD的响应值均大于VFD与MD-HD并且VFD的响应值最低,说明HAD和MD-HD相比较于VFD能保留更多的氮氧化合物、硫化物和芳香成分等。
结论
本文采用3种不同的干燥方法对甜瓜片进行干燥,分析其干燥时间、色泽、褐变度、理化品质及香气成分的影响并进行综合评价,主要结论如下:
不同干燥方式对甜瓜片的干燥时间和理化品质存在显著差异。VFD的干燥时间最长为17 h,MD-HD的干燥时间最短仅为5.4h。在色泽和褐变度方面,不同干燥方式下甜瓜片的L*、a及6*值与对照组相比均发生显著增长(P0.05)。其中MD-HD的色差值最小最接近对照组,VFD的L”最高且:"及6"值最接近对照组。VFD的褐变度也显著低于HAD与MD-HD(P0.05)。在理化品质方面,VFD与MD-HD的维生素C、可溶性糖、总酚与黄酮含量均高于HAD。在香气成分方面,采用GC-IMS结合电子鼻技术,对不同干燥方式干燥的甜瓜片的香气成分进行比较分析,结果表明不同干燥方式干燥的甜瓜干的香气成分在种类上相似,而在含量上有明显差异。本研究共鉴定出57种挥发性物质,基于VIP值与OAV对比分析,HAD与MD-HD中OAV较高的2-甲基丁醛(M)、乙酸乙酯、异丁酸乙酯(D)和丙基丙酸酯为这两组甜瓜干带来了更多的麦芽、苹果、菠萝和香蕉香。VFD中的OAV较高的丙酸乙酯、丁酸乙酯和2-甲基丙醛使得甜瓜干的苹果香更加浓厚。
综上所述,VFD虽然营养成分含量高于HAD与MD-HD,但其干燥周期较长且生产成本更高,在工业生产中不适和高效经济节约的标准。HAD的香气成分更加独特但营养成分含量低于VFD与MD-HD,而且干燥时间也略长。MD-HD的香气成分接近于HAD组,并且营养物质含量较高,干燥用时最短,更适用于甜瓜干的工业化生产。本研究为不同干燥方式对甜瓜干的品质及香气成分影响提供了参考依据,在实际生产中,也要综合考虑甜瓜干中的其他品质及工业生产要求,选择适和的干燥方式。


