微波輔助泡沫干燥條件對漿果花青素含量影響,農(nóng)業(yè)工程論文

微波輔助泡沫干燥條件對漿果花青素含量影響,農(nóng)業(yè)工程論文微波輔助泡沫枯燥技術具有熱量傳遞快、蒸發(fā)面積大、枯燥速度快和枯燥溫度低等優(yōu)點，適用于熱敏性強、黏性大和含糖量高食品物料的快速枯燥;然而微波輔助泡沫枯燥漿果經(jīng)過中花青素等活性成分含量降低，影響枯燥后產(chǎn)品抗氧化活性。因而，研究微波輔助泡沫枯燥條件對漿果花青素含量影響，明確花青素在微波泡沫枯燥經(jīng)過中降解原因，可為微波泡沫枯燥技術的應用提供理論根據(jù)。當前，國內(nèi)外學者在微波枯燥條件對活性物質(zhì)含量和抗氧化性影響方面做了相關的研究，如對荷花花瓣、金銀花、紫玉米、草莓、甘薯等物料進行微波枯燥，發(fā)現(xiàn)微波枯燥經(jīng)過使花青素等活性物質(zhì)含量及抗氧化活性降低。NurayAkbudak等發(fā)現(xiàn)微波枯燥功率直接影響枯燥后香菜抗壞血酸含量。GhasemYousefi等建立了樹莓酚類物質(zhì)含量、花青素含量和抗氧化能力與加工條件的模型;孫宇等在微波輔助泡沫枯燥條件對花青素的影響等方面做了初探，研究證實了微波輔助泡沫枯燥經(jīng)過花青素含量降低;張寶輝等的研究表示清楚微助泡沫枯燥經(jīng)過中漿果花青素降解符合一級反響動力學規(guī)律。關于微波泡沫枯燥后溫度、含水率對花青素含量影響的研究未見報道。本研究以樹莓為研究物料，通過研究微波泡沫枯燥經(jīng)過含水率、溫度、花青素含量的變化規(guī)律，揭示花青素在微波泡沫枯燥經(jīng)過中降解的原因，為控制微波泡沫枯燥產(chǎn)品活性成分降解提供理論根據(jù)。1材料與方式方法1．1試劑與儀器新鮮的樹莓采自哈爾濱香坊農(nóng)場，含水率平均為86．57%，采后的樹莓鮮果在冷藏、保濕條件下儲運。分子蒸餾單甘脂(GMS)，廣州市佳士力食品有限公司;大豆分離蛋白(SPI)，哈高科大豆食品有限責任公司;羧甲基纖維素(CMC)，東莞新寶精化有限公司;WD800型LG微波爐，樂金電子(天津)電器有限公司;ST20XB型紅外測溫儀，美國Ｒaytek公司。1．2實驗設計1．2．1起泡果漿制備實驗樣品制備:選取成熟飽滿的樹莓果，去雜，用打漿機打漿6min，直至果漿均勻且細膩。將6g分子蒸餾單甘脂和3g的大豆分離蛋白溶于100mL蒸餾水中，參加10mL濃度為0．5%的羧甲基纖維素(CMC)作為穩(wěn)定劑，攪拌均勻;70℃水浴30min，同時用攪拌器勻速攪拌，直到樹莓果漿泡沫均勻為止;起泡劑與果漿按1:1的比例混合得到起泡果漿。1．2．2微波枯燥經(jīng)過稱取100g起泡果漿，均勻平鋪于微波容器中;將微波碗置于微波爐，在微波功率為800W條件下，分別加熱2、4、6、8min，取枯燥樣品測定花青素總量。1．2．3指標測定花青素的測定用低濃度香草醛－鹽酸法，含水率的測定采用國標GB500932018中的直接干燥法，溫度采用紅外測溫儀直接測定。2結果與分析2．1微波枯燥經(jīng)過中溫度和含水率變化不同微波泡沫枯燥時間下溫度及含水率變化曲線如此圖1所示?！?】圖1(a)顯示了不同微波泡沫枯燥時間下樣品溫度變化。從中能夠看出:在微波枯燥前2min，樣品溫度由室溫升至77℃，溫度上升迅速;微波枯燥2～6min后，樣品溫度上升緩慢，在微波枯燥6～8min后，樣品溫度快速上升，8min時升至101℃。圖1(b)為樣品含水率隨時間變化曲線。從中能夠看出:在微波枯燥前0～4min，樣品含水率下降緩慢;微波枯燥4～6min后，樣品含水率下降較快，由4min時的83．44%下降至70．87%;而在微波枯燥6～8min后，樣品含水率下降最快，由6min時的70．87%下降至34．58%，大部分的水分在這里時間段內(nèi)去除。分析表示清楚:在微波枯燥前2min，樣品溫度迅速上升，含水率基本不變，此時微波能主要轉(zhuǎn)化成熱能，使樣品溫度升高，含水率變化不明顯;微波枯燥2～6min后，樣品溫度緩慢上升，含水率開場下降，講明微波能開場轉(zhuǎn)化為水分的汽化潛熱，使含水率降低，少量的微波能轉(zhuǎn)化為熱能，使樣品溫度緩慢上升;樣品經(jīng)前段時間的枯燥含水量減少，在微波枯燥6～8min后，微波能繼續(xù)轉(zhuǎn)化為水分的汽化潛熱，使含水率繼續(xù)下降，同時剩余的微波能轉(zhuǎn)化為熱能，使樣品溫度繼續(xù)升高。2．2含水率和溫度對花青素含量影響模型建立表征一種物質(zhì)對于另外一種物質(zhì)影響規(guī)律的模型，常用微分方程來表示出。例如，植物生長經(jīng)過中表示出植物吸收的養(yǎng)料與植物的生長成正比的公式為【2】對試驗數(shù)據(jù)進行處理，驗證模型的適用性，確定模型中的常數(shù)項。將試驗所得到的含水率和溫度做比值處理，與花青素保存程度進行擬合，得到花青素變化的規(guī)律如此圖2所示。由圖2可知:花青素的lnM/T與C/C0有較好的線性關系，線性相關系數(shù)為0．9570，模型中的系數(shù)aC0為11．25，bC0為23．39。含水率和溫度對于花青素的降解規(guī)律符合模型(4)，含水率與溫度協(xié)同影響活性物質(zhì)的降解。微波枯燥經(jīng)過中，物料的含水率取值范圍為0～90%，溫度的取值范圍為20～110℃，含水率與溫度的比值取值范圍為0～4。利用MatLab軟件，分析含水率、溫度對于花青素的影響規(guī)律，如此圖3和圖4所示?！?-4】由圖3和圖4可知:在微波枯燥前期，物料含水率較高，溫度有所上升，但維持在較低水平，含水率與溫度比值為0．8以上，花青素含量變化曲線較為平緩，花青素有一定的降解，但降解量較少。在微波枯燥后期，物料吸收的微波能使起泡劑分子蒸餾單甘脂擾動果漿起泡，物料的表層和深處的果漿不斷交替起泡，增大了與外界接觸的外表積，水分蒸發(fā)較快。物料含水率迅速降低，溫度繼續(xù)升高，含水率與溫度比值在0～0．8之間，此時花青素含量幾乎呈直線下降，降解速率非常快?；ㄇ嗨氐慕到馑俾孰S含水率與溫度比值減小而增大。3結論樹莓果漿微波輔助