不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品品質(zhì)的影響

李寶玉

（廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510507）

不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品品質(zhì)的影響

李寶玉

（廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510507）

為了對(duì)比普通熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、傳統(tǒng)油炸干燥、真空干燥、真空微波干燥、變溫壓差膨化干燥6 種不同的干燥方式對(duì)香蕉干燥產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分、微觀結(jié)構(gòu)、感官品質(zhì)、風(fēng)味成分、生產(chǎn)周期的影響。采用理化分析技術(shù)檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)成分含量；掃描電子顯微鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)；固相微萃取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析檢測(cè)風(fēng)味成分；評(píng)分法進(jìn)行感官評(píng)價(jià)、變異系數(shù)綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：6 種不同干燥方式下香蕉產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分變化顯著，變溫壓差膨化干燥和真空冷凍干燥可較好保留產(chǎn)品各種營(yíng)養(yǎng)成分；電子顯微鏡掃描顯示變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品細(xì)胞空隙最大，感官評(píng)分最高；固相微萃取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析結(jié)果表明6 種不同干燥方式下香蕉產(chǎn)品生成了不同種類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)和特有風(fēng)味成分，變溫壓差膨化干燥和真空冷凍干燥能較好地保留鮮香蕉中的酯類(lèi)物質(zhì)。干燥方式綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：真空冷凍干燥＞變溫壓差膨化干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥＞真空干燥＞真空微波干燥＞普通熱風(fēng)干燥。但真空冷凍干燥投資大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；變溫壓差膨化干燥微觀細(xì)胞結(jié)構(gòu)空隙最大，賦予產(chǎn)品疏松多孔結(jié)構(gòu)。綜合考量產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分、感官評(píng)分、風(fēng)味物質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)周期五類(lèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)得出，變溫壓差膨化干燥加工技術(shù)適用于香蕉干制品的生產(chǎn)加工。

香蕉；干燥方式；營(yíng)養(yǎng)成分；微觀結(jié)構(gòu)；風(fēng)味成分；變異系數(shù)

李寶玉. 不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品品質(zhì)的影響［J］. 食品科學(xué)， 2016， 37（15）: 100-106. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201615017. http://www.spkx.net.cn

LI Baoyu. Effects of different drying methods on quality of banana products［J］. Food Science， 2016， 37（15）: 100-106. （in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201615017. http://www.spkx.net.cn

香蕉營(yíng)養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維、微量元素、多種維生素及生物活性成分，具有潤(rùn)腸通便、改善睡眠及美容養(yǎng)顏的生理功效［1］。全世界種植和栽培香蕉的國(guó)家和地區(qū)有130 個(gè)，中國(guó)香蕉資源豐富，總產(chǎn)量位列世界第三［2］。然而近年來(lái)出現(xiàn)的香蕉滯銷(xiāo)現(xiàn)象，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響了蕉農(nóng)積極性，亟需研究開(kāi)發(fā)香蕉加工保藏新技術(shù)新工藝，從而延長(zhǎng)香蕉貯藏期。干燥保藏是一種極佳的香蕉保藏方式之一，尋找適合香蕉產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)的干燥技術(shù)尤為迫切。干燥技術(shù)是現(xiàn)代食品工程中重要的單元操作技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)食品的加工。干燥技術(shù)加工保藏的原理是利用降低水分含量、水分活度達(dá)到抑菌及鈍化酶活性的目的，從而更好地保證產(chǎn)品的質(zhì)量和延長(zhǎng)貨架期［3］。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)香蕉加工進(jìn)行了大量研究。朱蘭蘭等［4-5］利用二次正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究分析氣流膨化香蕉脆片工藝的影響因素，得到了回歸方程，確定了氣流膨化香蕉脆片的最佳工藝條件。分析得出，膨化溫度、膨化時(shí)間對(duì)膨化度、VC損失影響顯著，在膨化度增大、體積膨脹的同時(shí)，VC損失率也在增大。李寶玉［6-9］和畢金峰［10］等研究了香蕉變溫壓差膨化干燥影響因素、干燥產(chǎn)品品質(zhì)物性、采用正交旋轉(zhuǎn)法優(yōu)化香蕉變溫壓差膨化干燥工藝、應(yīng)用固相微萃取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析了變溫壓差膨化干燥香蕉脆片香氣成分。Luh等［11］對(duì)普通熱風(fēng)干燥脫水香蕉片進(jìn)行研究，采用85～95 ℃熱蒸汽漂燙4.5 min，然后在50～65 ℃條件下干燥，直到產(chǎn)品水分含量低于20%。Numata等［12］探討了真空油炸香蕉片制備工藝，獲得工藝參數(shù)是炸制溫度75～85℃，真空度位于0.04～0.07 MPa之間，產(chǎn)品品質(zhì)較佳。Saca等［13］從香蕉產(chǎn)品物性和細(xì)胞結(jié)構(gòu)等多方面對(duì)比膨化干燥與普通熱風(fēng)干燥之間的差異，結(jié)果表明膨化干燥的香蕉片產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于普通熱風(fēng)干燥產(chǎn)品。Sole［14］進(jìn)行了香蕉汁的研究，其創(chuàng)新點(diǎn)在于利用專(zhuān)用的分離設(shè)備，把香蕉皮中的葉肉組織細(xì)胞分離出來(lái)進(jìn)行酶解，充分利用香蕉組織，利用率達(dá)到90%～95%。Hofsetza等［15］采用質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)探討了熱風(fēng)-高溫短時(shí)（high temperature and short time，HTST）聯(lián)合膨化干燥工藝，研究表明HTST工藝賦予產(chǎn)品良好的酥脆性。Sousa等［16］利用微波干燥香蕉，微波溫度30～40 ℃、風(fēng)速1 m3/min條件下，能提高產(chǎn)品品質(zhì)，縮短干燥時(shí)間。Gamlath［17］用質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%香蕉粉和60%大米粉混合，進(jìn)行雙螺桿低水分（水分含量12%）擠壓膨化，在螺桿轉(zhuǎn)速220、260 r/min，擠壓溫度120 ℃條件下制得一種感官良好、營(yíng)養(yǎng)豐富的快餐食品。

目前，主要的香蕉干燥方法有普通熱風(fēng)干燥、傳統(tǒng)油炸干燥、真空冷凍干燥、真空干燥、真空微波干燥、變溫壓差膨化干燥6 種干燥方式。普通熱風(fēng)干燥技術(shù)脫水速率慢、產(chǎn)品褐變嚴(yán)重、感官品質(zhì)差［18-19］；傳統(tǒng)油炸干燥產(chǎn)品含油量仍較高，油脂易氧化、易酸敗，影響產(chǎn)品質(zhì)量，油炸過(guò)程同時(shí)會(huì)生成丙烯酰胺等對(duì)人體有害物質(zhì)［3］；真空冷凍干燥法是利用水的三相原理，把物料中水分凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下，通過(guò)升華除去物料中水分，該方法產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，但投資高、能耗高、成本高［3］；真空干燥產(chǎn)品色澤極佳但產(chǎn)品酥脆度低［20-21］；真空微波干燥具有熱效率高和產(chǎn)品色澤好等優(yōu)點(diǎn)，但產(chǎn)品表面塌陷、物性不一致［3］；變溫壓差膨化干燥是一種利用食品中的天然水分汽化生成水蒸氣帶動(dòng)物料膨化的新型、低碳以及綠色的干燥加工方式［18，22-24］，利用該技術(shù)生產(chǎn)加工的香蕉脆片，具有質(zhì)地酥脆、富含營(yíng)養(yǎng)、易于攜帶、食用方便等優(yōu)點(diǎn)［25］。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)探討普通熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、傳統(tǒng)油炸干燥、真空干燥、真空微波干燥、變溫壓差膨化干燥6 種不同的干燥方式對(duì)香蕉干燥產(chǎn)品感官質(zhì)量、營(yíng)養(yǎng)成分、微觀結(jié)構(gòu)和風(fēng)味物質(zhì)的影響，旨在為香蕉干制產(chǎn)品加工方式的選取和應(yīng)用提供技術(shù)支持及理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

香蕉（品種：畦頭大蕉，產(chǎn)地：海南，鮮香蕉水分含量（74.5±1.21）%） 廣州增城好又新超市。

戊二醛 湖北圣靈科技有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

DZF-6020真空干燥箱、DHG-9123A鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；QDPH10-1果蔬膨化設(shè)備 天津市勤德新材料科技有限公司；CNWB-3ZKP真空微波干燥設(shè)備 廣州萬(wàn)程微波設(shè)備有限公司；2KXL真空冷凍干機(jī) 美國(guó)Virtis公司；EF81電炸爐 廣州唯利安西廚設(shè)備制造有限公司；S-570臺(tái)式掃描電子顯微鏡 日本日立公司；SOLAAR-M6原子吸收光譜 美國(guó)熱電公司；RF-5301PC熒光分光光度計(jì)、UV-1601紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、GCMS-QP2010Plus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司；AOC5000固相微萃取裝置瑞士PAL公司；65 μm DVB/PDMS萃取頭 美國(guó)Supelco公司；SFF二氧化碳超臨界干燥箱 南通儀創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；HH-4水浴鍋 深圳良誼實(shí)驗(yàn)室儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)分析

各種營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)依據(jù)相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，具體如下：GB 5009.5—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》［26］、GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》［27］、GB 5009.88—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中纖維的測(cè)定》［28］；GB/T 5009.92—2003《食品中鈣的測(cè)定》［29］、GB/T 5009.87—2003《食品中磷的測(cè)定》［30］、GB/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測(cè)定》［31］。

1.3.2新鮮香蕉片的制備

新鮮香蕉經(jīng)落疏、洗滌、分級(jí)、過(guò)稱(chēng)、風(fēng)干、薄膜保鮮處理后包裝，常溫運(yùn)輸。選用成熟度8～9成的香蕉，洗凈剝皮，用切片機(jī)切割成厚度為8 mm的圓片備用。

1.3.3微觀結(jié)構(gòu)觀察

選取不同干燥方式得到的香蕉干燥產(chǎn)品。首先采用戊二醛固定，放入二氧化碳超臨界干燥箱干燥后，進(jìn)行切片噴金，然后采用臺(tái)式電子顯微鏡進(jìn)行掃描，獲取掃描圖譜。

1.3.4風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)分析

1.3.4.1香蕉香氣成分固相微萃取

檢樣充分粉碎放入萃取瓶，擰緊蓋子，于恒溫60 ℃、250 r/min條件下振蕩水浴加熱，萃取吸附40 min，然后將萃取頭插入氣相色譜儀中，250 ℃條件下解吸2 min，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

1.3.4.2氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)

色譜條件：型號(hào)RTX-5MS；內(nèi)徑0.25 mm，柱長(zhǎng)30 m的彈性石英毛細(xì)管柱；液膜厚度0.25 μm；進(jìn)樣溫度250 ℃。

進(jìn)樣模式：不分流，載氣He；總流量：50.0 mL/min；柱流量：1.49 mL/min；起始柱溫40 ℃，維持3 min，以5 ℃/min升溫至120 ℃，再以10 ℃/min升溫至230 ℃。

質(zhì)譜條件：起始時(shí)間2 min，結(jié)束時(shí)間32 min，電子能量70 eV，電離方式EI，接口溫度250 ℃，離子源溫度200 ℃；掃描模式：全掃描。

數(shù)據(jù)庫(kù)：NIST05。

1.3.5香蕉產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)方法

挑選具備專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能的12 名人員對(duì)不同干燥方式香蕉成品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，去掉其中一個(gè)最高分和一個(gè)最低分，計(jì)算10 名專(zhuān)業(yè)人員評(píng)分均值為香蕉產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)得分總分（100）。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1　香蕉產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of dried banana products

1.3.6工藝流程

原料預(yù)處理：將1.3.2節(jié)所得香蕉片，分別采用不同的干燥方式進(jìn)行處理，干燥至產(chǎn)品水分含量在3%～5%之間。

工藝參數(shù)如下：變溫壓差膨化干燥過(guò)程：香蕉圓片放入真空干燥箱中，80 ℃條件下預(yù)干燥120 min后，在90～97 ℃、0.16～0.24 MPa條件下停留5 min進(jìn)行膨化，后續(xù)在85～90 ℃條件下抽真空60 min；傳統(tǒng)油炸干燥條件：油炸溫度60 ℃，油炸時(shí)間20 min；真空微波干燥條件：干燥溫度65～70 ℃，干燥時(shí)間60 min，真空度-0.098 MPa；真空冷凍干燥條件：凍干溫度-40 ℃，時(shí)間12 h，真空度-0.098 MPa；真空干燥條件：干燥溫度80 ℃，干燥時(shí)間2 h，真空度-0.098 MPa；普通熱風(fēng)干燥工藝：干燥溫度80 ℃，干燥時(shí)間2 h。

1.3.7綜合評(píng)價(jià)

變異系數(shù)法是直接利用各項(xiàng)指標(biāo)所包含的信息，通過(guò)計(jì)算得到指標(biāo)的權(quán)重，是一種客觀賦權(quán)的方法［32］。由于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的各項(xiàng)指標(biāo)的量綱不同，不宜直接比較其差別程度。為了消除各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的量綱不同的影響，需要用各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)來(lái)衡量各項(xiàng)指標(biāo)取值的差異程度。公式如下：

式中：Vi是第i項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)；σi是第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差；是第i項(xiàng)指標(biāo)的算數(shù)平均值。

各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重為：

式中：Vi是第i項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)；Wi是第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。

采用Z-score標(biāo)準(zhǔn)化法將各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，公式如下：

式中：Zij為標(biāo)準(zhǔn)化后的變量值；Xij為實(shí)際變量值；為第i項(xiàng)指標(biāo)的算數(shù)平均值；σi為第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差。

將各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)分別與權(quán)重相乘后，計(jì)算總和，得到6 種干燥方式香蕉產(chǎn)品的綜合評(píng)分。綜合評(píng)分公式：

式中：W1～W13分別為13 項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；PR為蛋白質(zhì)（protein）百分含量；FT為脂肪（fat）百分含量；FB為纖維（fiber）百分含量；CA為鈣（calcium）百分含量；P為磷（phosphorus）百分含量；V為抗壞血酸（vitamin C）百分含量；SE為感官評(píng)分（sensory evaluation）；ES為酯類(lèi)（esters）百分含量；AL為醇類(lèi)（alcohols）百分含量；HC為烴類(lèi)（hydrocarbons）百分含量；KE為酮類(lèi)（ketones）百分含量；PHE為酚類(lèi)（phenols）百分含量；IN為醛類(lèi)（aldehydes）百分含量。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用DPS 14.5統(tǒng)計(jì)分析軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，Duncan’s新復(fù)極差比較法分析各處理水平間差異；P＜0.01為差異極顯著，P＜0.05為差異顯著；采用Microsoft Excel 2010軟件作圖。

2　結(jié)果與分析

2.1不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分的影響

圖1　不同干燥方式處理下香蕉產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量Fig. 1 Protein contents of banana products subjected to different drying methods

2.1.1不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量的影響由圖1可知，6 種不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量影響存在顯著性差異（P＜0.05）。與鮮樣相比，變溫壓差膨化干燥、真空冷凍干燥、真空干燥、傳統(tǒng)油炸干燥處理后的香蕉蛋白質(zhì)含量降低，一方面是由于在前處理過(guò)程中有部分水溶性蛋白質(zhì)溶出，另一方面是由于蛋白質(zhì)鹽析作用［33］。真空微波干燥和普通熱風(fēng)干燥處理后的香蕉中蛋白質(zhì)含量升高，這可能是由于蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中存在氨基酸轉(zhuǎn)移作用和氨基酸相互轉(zhuǎn)化作用，導(dǎo)致干燥產(chǎn)品中含氮化合物升高，從而使檢測(cè)出的香蕉產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量升高［33］。

2.1.2不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品脂肪含量的影響

圖2　不同干燥方式處理下香蕉產(chǎn)品脂肪含量Fig. 2 Fat contents of banana products subjected to different drying methods

由圖2可知，真空冷凍干燥和真空干燥2 種不同干燥方式相比，對(duì)香蕉產(chǎn)品脂肪含量影響差異不顯著（P＞0.05），變溫壓差膨化干燥、真空微波干燥、普通熱風(fēng)干燥、傳統(tǒng)油炸干燥4 種不同干燥方式之間相比，對(duì)香蕉產(chǎn)品脂肪含量存在顯著性差異（P＜0.05）。其中傳統(tǒng)油炸干燥脂肪含量最高，這是由于在炸制過(guò)程中有大量油炸被香蕉吸收，后續(xù)高速離心脫油仍有部分油脂殘留在香蕉制品中，從而使油炸香蕉片中脂肪含量比較高［12］。產(chǎn)品的脂肪含量由高到低的干燥方式依次排列為：傳統(tǒng)油炸干燥＞普通熱風(fēng)干燥＞鮮樣＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞真空冷凍干燥＞真空干燥。

圖3　不同干燥方式處理下香蕉產(chǎn)品粗纖維含量Fig. 3 Fiber contents of banana products subjected to different drying methods

2.1.3不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品粗纖維含量的影響由圖3可知，變溫壓差膨化干燥、真空冷凍干燥、真空干燥3 種干燥產(chǎn)品間粗纖維含量無(wú)明顯差異；微波真空干燥、真空干燥、普通熱風(fēng)干燥、油炸干燥4 種干燥產(chǎn)品間粗纖維含量無(wú)明顯差異，這可能和纖維素自身具有熱穩(wěn)定性有關(guān)，高溫不會(huì)造成纖維素大量損失［33］，與丁媛媛等［34］不同干燥方式對(duì)甘薯纖維素含量影響研究結(jié)果基本一致。干燥香蕉產(chǎn)品粗纖維含量由高到低的干燥方式是：傳統(tǒng)油炸干燥＞普通熱風(fēng)干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空冷凍干燥。

2.1.4不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品微量元素含量的影響

圖4　不同干燥方式處理下香蕉產(chǎn)品微量元素含量Fig. 4 Microelement contents of banana products subjected to different drying methods

香蕉中含有多種微量元素，其中鈣、磷含量較高［35］。由圖4可知，真空微波干燥、真空冷凍干燥、變溫壓差膨化干燥/真空干燥、普通熱風(fēng)干燥、傳統(tǒng)油炸干燥方式之間對(duì)鈣含量影響存在顯著性差異。6 種不同干燥方式對(duì)磷含量的影響同樣存在顯著性差異。其中鈣含量從高到低的干燥方式順序是：真空微波干燥＞真空干燥＞變溫壓差膨化干燥＞普通熱風(fēng)干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥＞真空冷凍干燥；磷含量從高到低的干燥方式排序是：真空冷凍干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞普通熱風(fēng)干燥＞真空干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥。

2.1.5不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品抗壞血酸含量的影響

圖5　不同干燥方式處理下香蕉產(chǎn)品抗壞血酸含量Fig. 5 Ascorbic acid contents of banana products subjected to different drying methods

由圖5可知，6 種不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品抗壞血酸含量影響存在顯著性差異（P＜0.05）。其中鮮樣抗壞血酸含量最高，普通熱風(fēng)干燥產(chǎn)品含量最低?？箟难崾撬苄跃S生素，香蕉干燥加工過(guò)程中需要護(hù)色處理，造成了部分維生素?fù)p失，抗壞血酸熱穩(wěn)定性差易氧化［35］。6 種不同干燥方式對(duì)抗壞血酸含量由高到低的排序是：真空冷凍干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空干燥＞真空微波干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥＞普通熱風(fēng)干燥。由此可以看出，采用真空冷凍干燥和變溫壓差膨化干燥這2 種干燥方式所干燥的香蕉中抗壞血酸損失較小，是比較好的干燥方式。

圖6　不同干燥方式處理下香蕉產(chǎn)品的掃描電子顯微鏡圖（×5500）Fig. 6 SEM photos of banana products subjected to different drying methods（× 50）

2.2不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品微觀結(jié)構(gòu)的影響由圖6可知，真空冷凍干燥樣品和香蕉鮮樣結(jié)構(gòu)近似，結(jié)構(gòu)比較致密均勻。普通熱風(fēng)干燥后的樣品，孔隙收縮，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊密，這是因?yàn)槠胀犸L(fēng)干燥時(shí)，物料會(huì)失水收縮，并黏在一起，失水越多，黏連越強(qiáng)烈。真空干燥和真空微波干燥產(chǎn)品的掃描電子顯微鏡圖片有些近似，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松，這是因?yàn)槲锪鲜倪^(guò)程是在真空狀態(tài)下進(jìn)行，內(nèi)外的壓力差導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松。

2.3不同干燥方式香蕉產(chǎn)品風(fēng)味物質(zhì)對(duì)比研究

圖7　不同干燥方式處理后香蕉風(fēng)味物質(zhì)及其相對(duì)含量Fig. 7 Relative amounts of volatile compounds in banana products subjected to different drying methods

由圖7可知，變溫壓差膨化干燥、普通熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、真空干燥、真空微波干燥5 種干燥方式的產(chǎn)品中以酯類(lèi)物質(zhì)含量最高，傳統(tǒng)油炸干燥產(chǎn)品的檸檬精油含量最高。在酯類(lèi)物質(zhì)中，真空冷凍干燥方式處理的香蕉片中含量最高，傳統(tǒng)油炸干燥方式產(chǎn)品的酯類(lèi)含量最低，酯類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量由高到低的 干燥方式依次是：真空冷凍干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞普通熱風(fēng)干燥＞變溫壓差膨化干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥；香蕉鮮樣中以酯類(lèi)物質(zhì)為主，真空冷凍干燥產(chǎn)品也是以酯類(lèi)物質(zhì)為主，說(shuō)明真空冷凍干燥過(guò)程對(duì)香蕉的風(fēng)味物質(zhì)變化影響較小。烴類(lèi)物質(zhì)中，采用傳統(tǒng)油炸干燥產(chǎn)品的含量最高，普通熱風(fēng)干燥產(chǎn)品的含量最低，烴類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量由高到低的干燥方式依次是：傳統(tǒng)油炸干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空干燥＞真空微波干燥＞真空冷凍干燥＞普通熱風(fēng)干燥；酮類(lèi)物質(zhì)中，采用真空冷凍干燥方式，其含量最高，普通熱風(fēng)干燥產(chǎn)品含量最低，酮類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量由高到低的干燥方式依次是：真空冷凍干燥＞變溫壓差膨化干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥＞真空冷凍干燥＞真空微波干燥＞普通熱風(fēng)干燥；酚類(lèi)物質(zhì)中，采用真空干燥方式，其含量最高，真空微波干燥產(chǎn)品含量最低，酚類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量由高到低的干燥方式依次是：真空干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空冷凍干燥＞普通熱風(fēng)干燥＞真空微波干燥；只有普通熱風(fēng)干燥產(chǎn)品中產(chǎn)生了酸類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)，普通熱風(fēng)干燥和傳統(tǒng)油炸干燥產(chǎn)品中產(chǎn)生了醛類(lèi)物質(zhì)，檸檬精油是傳統(tǒng)油炸干燥所獨(dú)有的風(fēng)味物質(zhì)，并且相對(duì)含量接近占風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量的一半。

香蕉鮮樣中主要的風(fēng)味物質(zhì)是酯類(lèi)，經(jīng)過(guò)不同干燥方式處理后，許多風(fēng)味物質(zhì)出現(xiàn)了含量變化以及產(chǎn)生新的風(fēng)味物質(zhì)，出現(xiàn)變化的因素的原因可能是：1）酯類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)在加熱過(guò)程中發(fā)生水解反應(yīng)生成酸類(lèi)、醇類(lèi)；2）香蕉富含碳水化合物，在加熱過(guò)程中發(fā)生焦糖化反應(yīng)，生成酚類(lèi)、酮類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)；3）香蕉化學(xué)成分復(fù)雜，其中含有的還原糖、氨基酸、蛋白質(zhì)或含氮化合物在加熱條件下，美拉德反應(yīng)更為復(fù)雜，生成酮類(lèi)等風(fēng)味物質(zhì)；4）酸類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)在加熱時(shí)發(fā)生脫水、脫羧反應(yīng)，生成酮類(lèi)物質(zhì)；5）烴類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)受熱時(shí)容易發(fā)生氧化反應(yīng)，生成酸類(lèi)、酮類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)［33，36］。

2.4不同干燥方式香蕉產(chǎn)品生產(chǎn)周期及品質(zhì)感官評(píng)價(jià)由表2可知，不同干燥方式間感官評(píng)分存在極顯著差異，感官評(píng)分由高到低依次是：變溫壓差膨化干燥＞真空冷凍干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞普通熱風(fēng)干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥。不同干燥方式生產(chǎn)加工時(shí)間由長(zhǎng)到短的排序是：真空冷凍干燥＞普通熱風(fēng)干燥＞真空干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥，真空冷凍干燥耗時(shí)最長(zhǎng)。

表2　不同干燥方式香蕉產(chǎn)品生產(chǎn)周期及品質(zhì)感官評(píng)價(jià)Table 2 Production cycle and sensory evaluation of banana products subjected to different drying methods

2.5不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品品質(zhì)的影響綜合評(píng)價(jià)

表3　各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重Table 3 Weights of various indicators for comprehensive evaluation of banana products

通過(guò)前述分析可知，影響香蕉產(chǎn)品品質(zhì)的因素很復(fù)雜，而且不同評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)每種干燥方式影響結(jié)果也不一致，不利于判斷不同干燥方式的優(yōu)劣。因此應(yīng)用變異系數(shù)法計(jì)算出各指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)以及權(quán)重，結(jié)果見(jiàn)表3。

根據(jù)6 種不同干燥方式香蕉產(chǎn)品品質(zhì)的13 項(xiàng)指標(biāo)值及各指標(biāo)所占權(quán)重，計(jì)算出不同干燥方式香蕉產(chǎn)品品質(zhì)綜合得分，各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化值及6 種干燥方式香蕉制品綜合得分見(jiàn)表4。

表4　不同干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品品質(zhì)影響綜合評(píng)價(jià)Table 4 Comprehensive evaluation of the effects of different drying methods on the quality of banana products

由表4可知，綜合評(píng)分由高到低依次是：真空冷凍干燥＞變溫壓差膨化干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥＞真空干燥＞真空微波干燥＞普通熱風(fēng)干燥。上述分析表明變溫壓差膨化干燥和真空冷凍干燥都比較適宜香蕉干制品加工，但真空冷凍干燥生長(zhǎng)周期過(guò)長(zhǎng)，設(shè)備投資大、能耗高，增加生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益低；微觀結(jié)構(gòu)中變溫壓差膨化干燥細(xì)胞空隙最大，賦予產(chǎn)品疏松多孔結(jié)構(gòu)，增加了產(chǎn)品酥脆性。所以綜合考量，變溫壓差膨化干燥加工技術(shù)適宜于香蕉干制品生產(chǎn)加工。

3　討論與結(jié)論

通過(guò)對(duì)比6 種干燥方式對(duì)香蕉產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分的影響可以發(fā)現(xiàn)：采用真空微波干燥方式處理后香蕉蛋白質(zhì)含量最高，傳統(tǒng)油炸干燥方式處理后蛋白質(zhì)含量最低；采用傳統(tǒng)油炸干燥方式處理后香蕉產(chǎn)品脂肪含量最高，真空干燥方式處理后脂肪含量最低；采用真空微波干燥方式處理后香蕉粗纖維含量最高，真空冷凍干燥處理后粗纖維含量最低；采用真空微波干燥處理后香蕉中鈣含量最高，真空冷凍干燥方式處理后鈣含量最低；采用真空冷凍干燥處理后磷含量最高，傳統(tǒng)油炸干燥方式處理后磷含量最低；采用真空冷凍干燥方式處理后抗壞血酸含量最高，普通熱風(fēng)干燥方式處理后磷含量最低。

通過(guò)對(duì)比香蕉的6 種干燥方式對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的影響可以發(fā)現(xiàn)：真空冷凍干燥樣品和香蕉鮮樣結(jié)構(gòu)近似，結(jié)構(gòu)比較致密均勻。普通熱風(fēng)干燥后，細(xì)胞收縮、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊密。真空干燥和真空微波干燥的微觀結(jié)構(gòu)有些近似，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松。變溫壓差膨化干燥的物料組織細(xì)胞的空隙最大，賦予產(chǎn)品疏松多孔結(jié)構(gòu)。

通過(guò)對(duì)比分析不同干燥方式香蕉中風(fēng)味物質(zhì)變化可以發(fā)現(xiàn)：變溫壓差膨化干燥、真空微波干燥、傳統(tǒng)油炸干燥產(chǎn)品生成了5 類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)，普通熱風(fēng)干燥產(chǎn)品生成了7 類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)，真空冷凍干燥、真空干燥產(chǎn)品生成了4 類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)，傳統(tǒng)油炸干燥產(chǎn)品以檸檬精油為主，是傳統(tǒng)油炸干燥產(chǎn)品所獨(dú)有的風(fēng)味物質(zhì)，并且相對(duì)含量占風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量的近一半。其余5 種干燥方式處理后產(chǎn)品以酯類(lèi)物質(zhì)為主，真空冷凍干燥方式處理后的產(chǎn)品以酯類(lèi)物質(zhì)和酮類(lèi)物質(zhì)為主；傳統(tǒng)油炸干燥方式處理后的產(chǎn)品烴類(lèi)物質(zhì)含量最高，酯類(lèi)物質(zhì)含量最低；普通熱風(fēng)干燥方式處理后香蕉烴類(lèi)、酮類(lèi)物質(zhì)含量最低；真空干燥方式處理后的產(chǎn)品酚類(lèi)物質(zhì)含量最高；傳統(tǒng)油炸干燥的產(chǎn)品酚類(lèi)物質(zhì)含量最低；只有普通熱風(fēng)干燥的產(chǎn)品中生成了酸類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)，醛類(lèi)物質(zhì)則只在普通熱風(fēng)干燥和傳統(tǒng)油炸干燥中產(chǎn)生。

采用變異系數(shù)法綜合評(píng)分排序是：真空冷凍干燥＞變溫壓差膨化干燥＞傳統(tǒng)油炸干燥＞真空干燥＞真空微波干燥＞普通熱風(fēng)干燥。表明變溫壓差膨化干燥和真空冷凍干燥都比較適宜香蕉干制品加工，但真空冷凍干燥生長(zhǎng)周期過(guò)長(zhǎng)，設(shè)備投資大、能耗高，增加生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益低；微觀結(jié)構(gòu)中變溫壓差膨化干燥細(xì)胞空隙最大，賦予產(chǎn)品疏松多孔結(jié)構(gòu)，增加了產(chǎn)品酥脆性。

通過(guò)上述分析，綜合考量營(yíng)養(yǎng)成分、感官評(píng)分、風(fēng)味物質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)周期五類(lèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)，變溫壓差膨化干燥加工技術(shù)適用于香蕉干制品的生產(chǎn)加工。

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Effects of Different Drying Methods on Quality of Banana Products

LI Baoyu
（Guangdong AIB Polytechnic， Guangzhou 510507， China）

This study was conducted aiming to evaluate and compare the effects of six drying methods including hot-air drying，vacuum freeze drying， explosion puffing drying， traditional frying， vacuum drying， microwave vacuum drying on nutritional components， microstructure， sensory evaluation， aroma composition， and manufacture cycle of dried banana products. Physical and chemical analyses were carried out for nutrient contents， sensory evaluation was performed using scoring test， and microstructure was o bserved by scanning electron microscopy （SEM）. Solid phase micro-extraction and gas chromatography mass spectrometry analysis were used to detect flavor components. Furthermore， comprehensive evaluation was implemented by the coefficient of variation method. The results showed that all the six drying methods could significantly change nutritional contents of banana；explosion puffing drying and vacuum freeze drying provided better retention of various nutrients； as observed by SEM，explosion puffing drying showed the maximum intercellular gaps in dried products and the dried product had the highest sensory score and contained different classes of unique flavor components. Frying and vacuum freeze drying gave better retention of esters in fresh banana. Comprehensive evaluation results followed the decreasing order of vacuum freeze drying ＞ explosion puffing drying ＞ fried puffed drying ＞ vacuum drying ＞ microwave vacuum drying ＞ hot-air drying. However， vacuum freeze drying needed large investment and long production cycle. Explosion puffing drying produced a dried product with a loose and porous structure characterized by the largest intercellular spaces. Taken together， it can be concluded that explosion puffing drying is suitable for dried banana products.

bananas； drying method； nutritional component； microstructure； aroma component； coefficient of variation

10.7506/spkx1002-6630-201615017

TS255.42

A

1002-6630（2016）15-0100-07

2016-02-04

2015年度國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2015GA780077）

李寶玉（1976—），男，高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称芳庸づc食品安全。E-mail：lbysdyx@126.com

引文格式：