真空冷凍干燥技術(shù)在新品種桑果干制備中的應(yīng)用

韓智宏，鄧永進(jìn)※，任杰，田善富，劉震

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院a.蠶桑研究所；b.農(nóng)業(yè)工程研究所，合肥 230031）

桑果又名桑椹、桑棗等，味甘多汁、皮薄肉嫩，是一種深受人們喜愛的、具有顯著保健功效的第3代水果。桑果中還含有豐富的原花青素、褪黑素、有機(jī)硒化合物、氨基酸、VC、VE、多酚、黃酮、白藜蘆醇、1-脫氧野尻霉素等活性成分，具有降低血壓、降低血糖、改善睡眠、護(hù)肝養(yǎng)腎、促進(jìn)血細(xì)胞生長、延緩衰老、抗癌等功效，是一種很好的保健型水果[1，2]。桑果的果期較短，又不耐儲存，因而，除去部分用于鮮食外，大部分都用于加工[3，4]。桑果可以加工成果汁、桑果保健酒、桑果啤酒、桑果白蘭地、桑果酵素、花青素濃縮提取物、果醬、果醋、果干等產(chǎn)品，其中，桑果干因其加工周期短、加工設(shè)備成本較低，已經(jīng)成為桑果的主要加工產(chǎn)品之一[5，6]。目前，市場上銷售的桑果干多為烘干工藝制得，雖然甜度很高，但口感不佳，活性成分也受到了很大程度上的破壞，保健功效明顯降低。將真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用于桑果干的制備，不但可以較好地保存桑果中的活性成分，還能使桑果干具有良好的口感和品相（包括色澤和外型）。

“桑梓1號”、“桑梓2號”是我單位選育的2個果桑新品種，具有生長速度快、抗病性好、耐寒、產(chǎn)量高、花青素含量高或蛋白質(zhì)含量高等特性，種植的第2年就可以達(dá)到豐產(chǎn)期一半的掛果量，第3年即可達(dá)到豐產(chǎn)期。2個果桑新品種已于2016年通過了安徽省林木良種審定委員會審定，獲得了林木良種證。

本試驗(yàn)以“桑梓1號”、“桑梓2號”2個品種的桑果為原料，以種植面積較廣的“無籽大十”品種的桑果為對照，對這2個新品種桑果的真空冷凍干燥工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并對桑果干中的活性成分保留情況進(jìn)行了測定，以期為真空冷凍干燥技術(shù)在桑果加工中的應(yīng)用以及2個果桑新品種在省內(nèi)的推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

“桑梓1號”、“桑梓2號”、“無籽大十”3個品種的新鮮桑果均采自于安徽省農(nóng)科院紫蓬山果桑基地，采收后于冰箱中冷藏備用。

1.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備

FD-1A-50型真空冷凍干燥機(jī)（北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）；T6新世紀(jì)型紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 不同干燥溫度對桑果干含水率的影響 取桑梓1號（桑梓1號的花青素含量較高，作為重點(diǎn)考察對象）的冷藏桑果250g，單層平鋪于干燥盤中。設(shè)定真空度為 20Pa、干燥時間為 60h，干燥溫度分別設(shè)定為 20℃、30℃、40℃、50℃，測定干燥后桑果的含水率。每個干燥溫度條件下進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，考察不同干燥溫度對桑果干含水率的影響。

1.3.2 不同真空度對桑果干含水率的影響 取桑梓1號（桑梓1號的花青素含量較高，作為重點(diǎn)考察對象）的冷藏桑果250g，單層平鋪于干燥盤中。設(shè)定干燥溫度為 50℃、干燥時間為60h，真空度分別設(shè)定為20Pa、30Pa、40Pa、50Pa、60Pa，測定干燥后桑果的含水率。每個真空度條件下進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，考察不同真空度對桑果干含水率的影響。

1.3.3 不同干燥時間對桑果干含水率的影響 取3個品種的冷藏桑果各250g，分別單層平鋪于干燥盤中。之前的干燥溫度及真空度試驗(yàn)確定了較優(yōu)的干燥溫度為 50℃、真空度為20Pa，在此工藝參數(shù)條件下，干燥時間分別設(shè)定為48h、60h、72h、84h，測定干燥后桑果的含水率，考察不同干燥時間對桑果干含水率的影響。

1.3.4 桑果干中原花青素保留率的測定 分別取在優(yōu)化后的真空冷凍干燥工藝參數(shù)條件下制備的3個品種的桑果干各50g，測定其中原花青素的保留率。桑果干中原花青素含量的測定采用《保健食品檢驗(yàn)與評價技術(shù)規(guī)范》中原花青素的測量方法（分光光度法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥溫度對桑果干含水率的影響

在不同的干燥溫度條件下，桑果干的含水率變化不明顯。對該因素進(jìn)行方差分析，得到P＞0.05，F(xiàn)（3.046 9）＜F crit（4.066 2），表明干燥溫度對桑果干含水率的影響不顯著。由于干燥時間較長，為了更大限度地保留桑果干中的活性成分，確定較優(yōu)的干燥溫度為 50℃。見表1、表2。

表1 不同干燥溫度條件下桑果干的含水率Table 1 The water contentof dried mulberry fruits in differentdrying temperature （℃）

表2 不同干燥溫度對桑果干含水率影響的方差分析Table 2 Variance analysis for the influence of different drying temperature on dried mulberry fruits

2.2 不同真空度對桑果干含水率的影響

在不同的真空度條件下，桑果干的含水率變化不明顯。對該因素進(jìn)行方差分析，得到P＞0.05，F(xiàn)（0.346 3）＜F crit（3.478 0），表明真空度對桑果干含水率的影響不顯著。為了更大限度的保留桑果干中的活性成分，確定較優(yōu)的真空度為20Pa。見表3、表4。

表3 不同真空度條件下桑果干的含水率Table 3 The water content of dried mulberry fruits in differentvacuum degree （%）

表4 不同真空度對桑果干含水率影響的方差分析Table 4 Variance analysis for the influence of differentvacuum degree on dried mulberry fruits

2.3 不同干燥時間對桑果干含水率的影響

隨著干燥時間的延長，桑果干的含水率逐漸降低。當(dāng)干燥時間為72h時，3個品種的桑果干的含水率已經(jīng)達(dá)到了很低的水平；當(dāng)干燥時間延長到84h時，3個品種的含水率只是輕微降低。從節(jié)能的角度，確定較優(yōu)的干燥時間為72h，此時，3個品種桑果的含水率分別為2.97%、3.03%、2.56%。見圖1。

圖1 不同干燥時間對桑果干含水率的影響Fig.1 Proanthocyanidin retention rate of3 varieties dried mulberry fruits

2.4 桑果干中原花青素保留率的測定

干燥溫度 50℃、真空度20Pa、干燥時間72h條件下，3個品種的桑果干中原花青素的得到了很好的保留，保留率分別為73.86%、76.32%、70.55%。見圖2。原花青素是桑果中主要的活性物質(zhì)之一，具有很好的抗氧化功效，但本身易于氧化變質(zhì)[7，8]。原花青素在冷凍干燥過程中能夠很好地保留，可以推斷其他大部分活性物質(zhì)也都保留了下來，采用真空冷凍干燥技術(shù)制備的桑果干營養(yǎng)成分流失較少。

圖2 3種桑果干中原花青素保留率Fig.2 The influence of different drying time on dried mulberry fruits

3 討論與展望

采用真空冷凍干燥技術(shù)制備的桑果干含水率很低，利于貯藏，原花青素等活性物質(zhì)得到了很好的保留，具有很好的保健功效；同時，桑果干的外形得到了完整的保存，桑果干的口感也更好。但由于沒有將桑果預(yù)先切片或是粉碎后再進(jìn)行真空冷凍干燥處理，導(dǎo)致干燥時間過長，增加了能耗，同時也增加了成本。

目前，制約真空冷凍干燥技術(shù)在桑果干制備中應(yīng)用的主要因素是成本與市場價格。真空冷凍干燥桑果干成本價格約為5萬元/噸～6萬元/噸，市場價格比其它干燥方式的桑果干價格要高出數(shù)十元。隨著真空冷凍干燥設(shè)備不斷更新?lián)Q代、技術(shù)工藝的不斷改進(jìn)與提升，真空冷凍干燥的桑果干成本會逐漸降低；另一方面，桑果作為一種新興的水果，其營養(yǎng)價值和保健功效正越來越被人們所認(rèn)知，桑果干的消費(fèi)群體也在不斷擴(kuò)大，真空冷凍干燥工藝制備的桑果干將會擁有更加廣闊的市場前景。

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