热风干燥温度对无核白葡萄干品质的影响

孟 阳 刘峰娟，2 王玉红 朱春丽 黄文书 冯作山，2

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆农业大学林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

中国是世界上最大的绿色葡萄干生产国，中国葡萄干主要产自新疆吐鲁番地区，其特色产品为无核白葡萄阴干的绿葡萄干。目前新疆绿葡萄干的生产均是采用传统的晾房阴干的，干燥时间长达30～40d左右［1］。但新疆地区的无核白葡萄采收期时间很短，且量非常大，所以要求制干的时间不宜过长。针对这些问题，刘一健等［2］提出了用自制的混联式太阳能果蔬干燥设备干燥无核白葡萄，其主要通过太阳能集热板对空气加热，使空气的温度升高，加快了干燥的速度。使用太阳能干燥设备的干燥时间从传统自然晾房的45d缩短至15d，大大缩短了干燥周期；杨文侠等［3］对气体射流冲击干燥制干进行了研究，给一些太阳能光热资源不足的葡萄产区提供了可行方案；吴继红等［4］研究了无核白葡萄干制过程中微波处理的作用，不仅大大缩短了干制时间，也明显改善了葡萄干的质量；Pangavhane等［5，6］综述了各种应用于葡萄干制的太阳能干燥机的原理和构造，并对葡萄干制试验和太阳能自然干制设备进行了优化设计，使葡萄的干制过程能够得到有效控制，产品质量、干制效率和干制周期显著提高。采用工业化干燥技术对葡萄进行脱水，既能缩短制干时间，打破地域限制，还能提高葡萄干的产量和卫生质量。

热风干燥是一种简单，经济，易于推行的机械干燥方法。在干燥物料时通常使用热风循环烘箱，热风在热风循环烘箱箱内循环，热效率高，节约能源，烘箱内设有可调式分风板，物料干燥均匀，且适用范围广，可干燥各种物料，具有投资低、管理方便等优点，是一种通用的干燥设备［7］。用热风干燥果蔬已有大量报道，张利娟等［8］研究了热风干燥对无核白葡萄总酚和抗氧化性的变化，张英丽等［9］研究了无核白葡萄经过热风干燥后的品质。绿色的葡萄干是新疆特有的葡萄干品种，以往采用机械化烘干绿色葡萄，其干燥温度多为50～80℃，由于温度较高，不适合加工绿葡萄干。徐飞等［10］对菠萝蜜的研究结果表明，抗坏血酸随着温度升高，含量在降低；李焕荣等［11］对红枣热风干燥进行了研究，发现采用相对较低的干制温度，能最大限度地减少营养成分的损失。本研究根据新疆吐鲁番地区的晾房温度的变化，拟采用热风循环烘箱在30～45℃进行无核白葡萄热风干燥，探讨较低温度的热风干燥对无核白葡萄品质的影响，为热风干燥绿色葡萄干的工艺控制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

无核白葡萄：摘自吐鲁番葡萄果园，品质成熟，健康、无病虫害及腐烂果。果实色泽碧绿、大小均匀（直径（9.8±1.03）mm；长度（14.00±1.12）mm），可溶性固形物质量分数为（21.55±1.35）%，含水率为（80.97±0.42）%。

1.2 仪器与试剂

紫外—可见分光光度计：TU-1810型，北京普析通用仪器有限责任公司；

高速冷冻离心机：TGL-16G型，上海安亭科学仪器厂；

超声波清洗器：SK2200H型，上海科导超声仪器有限公司；

电子天平：FA2104N型，上海民桥精密科学仪器有限公司；

电热恒温恒湿干燥箱：CS101型，乌鲁木齐电器设备制造厂；

2，6-二氯靛酚钠：优级纯，上海如吉生物科技；

氢氧化钠：分析纯，天津市光复科技发展有限公司；

甲醇：分析纯，天津市福晨化学试剂厂；

福林肖卡：优级纯，北京索莱宝科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 热风干燥 在前期预试验中，将无核白葡萄分别在温度30，35，40，45℃，相对湿度＜20%，风速1m/s及温度30，35，40，45℃，平均相对湿度45%，平均风速0.5～2.0m/s条件下进行干制。结果发现温度40℃，相对湿度＜20%，风速1m/s干燥的葡萄干褐变度最低，干制时间较快，干制效果最好。因此，本试验选取脱水组工艺条件：热风处理温度40℃，相对湿度＜20%，风速1m/s。葡萄脱水失重达到80%时结束脱水，在此过程中葡萄失重10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%，80%时取样，测定各项指标，每个处理重复3次。

1.3.2 品质指标测定

（1）水分含量：按照GB 5009.3—2010《食品安全国家标准 食品中水分的测定》方法测定；

（2）抗坏血酸含量：采用2，6-二氯靛酚法测定［12］；

（3）可滴定酸：采用酸碱中和滴定法［13］，以酒石酸计；

（4）总酚含量：样品处理采用超声辅助法［14］。准确称取3.00g葡萄，用30mL经过酸化的甲醇溶液（1mol/L HCl—甲醇—水体积比1∶80∶19），在100W、25℃功率条件下超声辅助提取30min，然后8 000×g 4℃低温离心15min，收集上清液，重复2次，合并提取液。样品测定采用福林—肖卡法［15］。取50μL的提取液，加入2.5mL稀释10倍的福林肖卡试剂和2mL（7.5g/100mL）的碳酸钠溶液，混匀，摇匀，在45℃条件下避光反应15min后于765nm波长处比色测定其吸光度，以没食子酸为标准物质，结果以没食子酸当量（GAE）表示（mg GAE/g·DW）；

（5）褐变度［16］：样品按1∶10（质量比）加蒸馏水，4℃匀浆后，于4℃10 000×g下离心20min，取上清液在420nm处测吸光度，以A420表示褐变度，以蒸馏水作对照；

所有指标以葡萄干重进行计算。

1.4 数据处理

试验数据采用SPSS统计软件进行单因素方差分析（One-way ANOVA）和相关性分析，邓肯氏多重差异比较，当P＜0.05时，表示差异显著，当P＜0.01时，表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 温度处理下水分含量及干燥速度的变化

水分含量是衡量葡萄干燥过程是否完成的主要指标。由图1可知，30，35，40，45℃温度处理的水分含量由最初的80.97%分别下降到13.80%，14.41%，14.12%，14.89%。符合NY/T 705—2003《无核葡萄干》中有关葡萄干水分含量规定要求的标准（≤15%）。

图1 温度处理对无核白葡萄水分含量的影响Figure 1 The effect of moisture content for white seedles raisin by different temperatures treatment

由图2可知，30℃温度处理下的无核白葡萄成干时间最长，为224h；35℃处理次之，为181h；40℃处理为130h；45℃处理成干时间最短，为104h。说明处理温度越高，葡萄失水的速度越快。

2.2 温度处理对抗坏血酸（Vc）含量的影响

由图3可知，各处理果实的VC含量呈逐渐下降的趋势。鲜样初始Vc含量为14.03mg/100g·DW，随着葡萄失重的增加，Vc含量逐渐下降；到葡萄失重80%时，30，35，40，4 5℃ 条 件 下VC含 量 分 别 下 降 为2.04，2.34，3.45，1.93mg/100g·DW，其中：45℃条件下 Vc下降最快，40℃条件下Vc下降最慢。由方差分析可得，在失重80%时，40℃处理Vc含量与其它温度条件处理相比，差异达极显著水平（P＜0.01）。徐飞等［10］对菠萝蜜的研究结果表明，抗坏血酸随着温度升高，含量在降低。这与本试验的研究结果相一致，说明抗坏血酸含量在干燥过程中是下降的，且40℃温度处理条件下抗坏血酸含量下降最少。

图2 温度处理对无核白葡萄失水速度的影响Figure 2 The effect of Water loss rate for white seedles raisin by different temperatures treatment

图3 温度处理对无核白葡萄抗坏血酸含量的影响Figure 3 The effect of ascorbic acid content for white seedles raisin by different temperatures treatment

2.3 温度处理对可滴定酸含量的影响

可滴定酸是葡萄干的重要品质之一，是影响葡萄干风味品质的重要因素。由图4可知，各处理果实的可滴定酸含量均逐渐下降，说明葡萄在干燥过程中有机酸的总量在减少。新鲜葡萄可滴定酸含量为1.68%，葡萄失重80%时，30，35，40，45℃处理的葡萄可滴定酸含量分别下降为1.10%，1.03%，0.98%，1.11%，40℃处理组的可滴定酸含量在各失水阶段均为最低。通过分析可知，在失重80%，40℃与45℃处理差异不显著（P＞0.05），与30℃和35℃处理组差异显著（P＜0.05）。李焕荣等［11］对鲜枣的研究结果表明，可滴定酸在干燥过程中的含量不断降低，这与本试验的研究结果一致。由图4可看出可滴定酸的含量虽有下降，但还是较好的保留了葡萄中的有机酸。

2.4 温度处理对总酚含量的影响

酚类物质是在植物性食物中发现的、具有潜在促进健康作用的化合物。酚类物质的酚羟基结构对活性氧等自由基具有很强的捕捉能力，这使酚类物质具有较强的抗氧化性以及清除自由基的能力［17］。由图5可知，新鲜葡萄中总酚含量为0.109mg/g·DW，随着葡萄失重的增加，总酚含量逐渐下降，失重80%时，30，35，40，45℃处理组，其总酚含量分别下降为0.04，0.05，0.04，0.06mg/g·DW。张利娟［18］对无核白葡萄进行热风干制时，也发现总酚含量在干燥过程中呈整体下降趋势。

图4 温度处理对无核白葡萄可滴定酸含量的影响Figure 4 The effect of titratable acid content for white seedles raisin by different temperatures treatment

图5 温度处理对无核白葡萄总酚含量的影响Figure 5 The effect of total phenolic for white seedles raisin by different temperatures treatment

在干燥前期葡萄中的总酚含量下降较快，但当失重达到60%后，总酚含量基本不变，在干燥结束时略有上升。这可能是干制过程中酚类物质氧化、降解造成一些能与福林酚试剂反应的物质生成而导致总酚含量增加［19］。张利娟等［8］对无核白葡萄的研究结果表明，多酚含量呈整体下降的趋势，这与本文的研究结果一致。说明总酚含量在干燥过程中是下降的。

2.5 温度处理对褐变度的影响

褐变度能反映出干制过程中葡萄颜色整体的变化趋势。一般认为，果蔬发生酶促褐变的主要原因是由于果蔬中富含的多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）催化果蔬中的酚类物质引起的氧化反应。PPO能催化果蔬中羟基酚到醌的脱氢反应以及游离酚酸的羟基化反应，醌在果蔬体内与细胞内的蛋白质反应或自身缩合，产生黑色素或褐色色素，从而使果蔬颜色发生变化［20，21］。

葡萄的褐变度随葡萄失重的增加而增大。由图6可知，新鲜葡萄的褐变度为0.14，经30，35，40，45℃干燥，褐变度均逐渐增加，葡萄失重80%时褐变度分别为0.35，0.32，0.26，0.42。随着水分不断脱除，40℃处理褐变度显著低于其他处理组（P＜0.01）。张英丽等［9］对此也进行了研究，得出的结论是30℃温度条件下无核白葡萄干色泽青绿，而本试验得出的结论是40℃温度条件下的褐变度最低，可能是由于本试验未进行护色处理，或者与葡萄的成熟度有关系。

图6 温度处理对无核白葡萄褐变度的影响Figure 6 The effect of browning degree for white seedles raisin by different temperatures treatment

3 结论

本试验研究结果表明，40℃热风干燥葡萄褐变程度最低，且能更好保持葡萄抗坏血酸和总酚含量。因此热风干燥无核白葡萄生产绿葡萄干，40℃热风处理干制的葡萄品质较好。根据本试验和前人的研究结果来看，提高热风干燥温度可缩短干燥时间，但过高的干燥温度不利于保持产品的品质。由于无核白葡萄受到时间和季节限制且贮藏时间较短，本试验没有对葡萄干的品质进行更深入的研究，这是以后需要完善的地方；还要明确葡萄干制过程中的一些标准化操作，如干制前使用促干剂浸泡葡萄的时间以及促干剂的含量等等。

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