不同干燥方式对青荚长豇豆品质影响的研究

陈德琴，彭丽平，王伦兴，王霖岚

（遵义职业技术学院，贵州 遵义 563000）

0 引言

豇豆又称之为角斗、姜豆、带豆，是一种缠绕类的草本植物，也是最常见的豆荚类蔬菜，种植面积不断地扩大。由于其外观嫩绿、豆荚肉质肥厚，烹调后味道鲜美，且豆荚肉质中含有的营养价值比较丰富，因此得到广大消费者的喜爱。同时，豇豆是一种餐桌上较为常见的蔬菜。从中医学的角度来讲，豇豆可以起到补中益气的作用，同时还可以改善气血亏虚形成的头晕等现象。对于脾胃不好的群体，也有较好的调节作用。从营养学的角度来讲，豇豆中的淀粉、蛋白质、磷离子、维生素B 族、维C 的含量都较为丰富，增强人体免疫力的同时也可以调节体内的离子平衡等。

由于种植量局部产量过剩、供过于求的局面出现，且采摘后，在常温下呼吸强度较高，水分丢失较大，豇豆会出现萎蔫、褪色、产生大量锈斑及腐烂。所以，在每年盛产之季豇豆贮运都是加工过程中的突出问题。随着我国加工工艺不断进步，干燥技术也在果蔬加工过程中发挥出重要的作用，为了降低果蔬制品的腐烂变质、延长果蔬保质期，干燥成为果蔬加工最基本也是最重要的一道加工方式，干燥（drying） 技术分为自然与人工干燥2 种，能有效实现资源的综合利用。

沈静等人[1]的研究表明，将果蔬进行干燥可以提高豇豆在市场的经济效益与延长销售时长。研究针对青荚长豇豆进行不同的干燥方式对其的品质影响，其中主要包括干燥后青荚长豇豆的外观颜色、水分、维C 的含量检验与检测，以获得最佳的干燥方式。

在果蔬干燥工艺方面，国内研究范围相对较为广阔，如孙芳等人[2]介绍了我国现有的果蔬干燥加工技术及发展趋势。段罗佳等人[3]通过对豇豆进行恒温干燥与变温干燥这2 种不同的干燥方式，得出结论：恒温干燥时，温度及风速是影响干燥的主要因素；变温干燥时，豇豆色泽及表面质量比恒温干燥时要好。王庆国等人[4]对食品中的含水量对食品贮藏的影响进行了研究（酶促反应和非酶反应[5]）。毕双同[6]针对果蔬在热烫加工过程中的褐变及护色措施提出对应的解决措施。郭婷等人[7]试验比较了不同热风干燥温度对山楂热风干燥产品中原有营养含量的影响。结果表明，随热风干燥温度的增加，干燥时间缩短，65 ℃时干燥大果山楂效率较高。

基于国内的果蔬干燥工艺研究，国外对此工艺研究如下：N E Obasik[11]对4 个豇豆品种在105 ℃下烘烤，研究营养成分的影响，结果表明豇豆种子的烹饪时间可以显著减少，同时保持其作为营养和利用食品工业中功能剂的潜力。B T Kiremire 等人[12]利用自然干燥法、烘箱烘干和太阳能烘干对谷物类食品进行干燥，与新鲜蔬菜的营养成分进行比较。推荐太阳能干燥为蔬菜保鲜的方法。

由国内外的研究成果可知，果蔬的干制不仅可延长贮藏期，还可更好地将食品中的营养成分保留。综上所述，在学校实验室所具干燥设备的基础上，试验采用自然干燥、热空气干燥、电热鼓风干燥与远红外快速干燥对青荚豇豆进行干燥，进而分析得到青荚豇豆干燥的最佳干燥方式。

1 不同干燥方式及控制因素对青荚豇豆的影响

1.1 试验设计

1.1.1 试验器材与感官鉴定

（1） 试验器材。BCD-483WMSD 型冰箱，佛山市小鲜互联电器有限公司产品；HYHG-II-138 型远红外快速干燥箱，上海跃进医疗器械有限公司产品；101-OD 型电热鼓风干燥箱、101-OD 型电容恒温干燥箱，上海一恒科学有限公司产品；GX65B 型热空气消毒箱，天津市泰斯特仪器有限公司产品；FR-770 型包装机，温州市凯驰包装机械有限公司产品；FA2204E 型电子天平（感量为0.1 mg），常州市幸运电子设备有限公司产品。

（2） 感官鉴定。随机邀请20～50 位学生对该产品干燥后的形态、色泽、组织、杂质及滋味与口感5 个指标来针对青荚长豇豆干燥后进行质量的评分，选取邀请评鉴学生的平均评分为最终数据。

青荚长豇豆干燥品感官评分标准见表1。

表1 青荚长豇豆干燥品感官评分标准

1.1.2 工艺流程

青荚豇豆选取→预处理→热烫→护色→冷却→干燥→回软→检测→数据记录[10]。

1.1.3 操作要点

（1） 原料选取。选取无腐烂、萎蔫、无虫洞的新鲜青荚长豇豆作为干燥的原材料，青荚长豇豆干燥原料均采购于贵州省遵义市红花岗区新浦街道农贸市场，且原材料符合食品卫生检验要求。

（2） 预处理。洗净后的青荚长豇豆去头去尾，将青荚长豇豆切为每段8～10 cm，方便后续干燥。

（3） 热烫、护色。试验中严格按照国标GB 1886.2—2015 食品添加剂（碳酸氢钠） 使用标准，采用0.01%～0.50%的食用级碳酸氢钠为护色剂，以达到保绿效果。碳酸氢钠与水配比为12.5∶100（g∶kg），待加热沸腾后倒入青荚豇豆，搅动让其均匀受热，更好地钝化豇豆内部的酶活性[6]，对褐变有很好的抑制性，热烫时间不宜过长，以防豇豆内部营养流失[5]，3～4 min 为最佳热烫时长。

（4） 冷却。统一采用14～15 ℃水温降温，以防热烫后的豇豆中心温度过高，浸泡1 min 后，将其捞起置于干燥架，沥干多余水分，也可用风机吹干表面水分。

（5） 干燥。选用自然干燥法、热空气干燥法、鼓风干燥法及远红外快速干燥法。

（6） 回软。干燥后取出置于正常空气湿度下1～2 d，后进行包装。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

选取护色剂（碳酸氢钠） 添加量（A）、烘烤时间（B） 与烘烤温度（C），每个因素单独选择3 个水平进行三因素三水平的正交试验，从正交试验中得到最佳的护色剂添加量、烘烤时间及烘烤温度。

正交试验因素与水平设计见表2。

表2 正交试验因素与水平设计

各因素改变对青荚豇豆干燥后的品质影响。分别选取护色剂（碳酸氢钠） 添加量为0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%进行单因素试验，并对青荚豇豆干燥后产品进行感官评分，从而确定其他因素控制范围，其他因素不变。

不同添加量护色剂对青荚豇豆的品质影响见表3。

表3 不同添加量护色剂对青荚豇豆的品质影响

随着护色剂添加量的增加，感官评分由高到低，当护色剂添加量为0.4%时分值最高，干燥的产品较好。

在95 ℃的温度[6]下分别选烘烤温度为40，50，60，70，80 ℃进行单因素试验，并对青荚豇豆干燥后产品进行感官评分，从而确定其他因素控制范围，其他因素不变。

不同烘烤温度对青荚豇豆的品质影响见表4。

表4 不同烘烤温度对青荚豇豆的品质影响

当烘烤温度增加，感官评分逐渐降低，当烘烤温度为60 ℃时，感官评分较高，获得的干燥产品较好。

分别选烘烤时间为4.0，4.5，5.0，5.5，6.0 h进行单因素试验，并对青荚豇豆干燥后产品进行感官评分，从而确定其他因素控制范围，其他因素不变。

不同烘烤时间对青荚豇豆的品质影响见表5。

表5 不同烘烤时间对青荚豇豆的品质影响

随着烘烤时间增加，感官评分逐渐降低，当烘烤温度为5.5 h 时，感官评分最高，得到的干燥的产品较优。

2.2 正交试验

青荚长豇豆干燥过程中主要因素控制范围的确定：通过单因素试验确定影响青荚长豇豆干燥的主要3 个因素护色剂（碳酸氢钠） 添加量、烘烤温度和烘烤时间。在其他因素不改变的情况下得到3 个因素的确定范围，并设计L9（34）正交试验。

正交试验因素与水平设计见表6，正交试验结果见表7。

表6 正交试验因素与水平设计

表7 正交试验结果

由表7 可知，影响青荚豇豆干燥的因素大小极差顺序为护色剂（碳酸氢钠） 添加量（A） ＞烘烤时间（B） ＞烘烤温度（C），即护色剂（碳酸氢钠）添加量的控制范围对青荚豇豆干燥的影响最大。根据正交试验结果可知，最佳的干燥组合是A3B2C2，即当护色剂（碳酸氢钠） 添加量为0.4%，烘烤时间为5.5 h，烘烤温度为60 ℃时，得到最佳干燥因素控制组合。

2.3 水分的测定

水分的测定根据国标GB 5009.3—2016 第一法检测标准检测与计算。其中，原料批号用A，B，C表示，1，2，3 为每个因素所确定的梯度值。取样量与称质量精确至0.1 mg。

（自然干燥） 水分检测记录见表8，（热空气干燥） 水分检测记录见表9， （电热鼓风干燥） 水分检测记录见表10，远红外快速干燥） 水分检测记录见表11。

表8 （自然干燥） 水分检测记录

表9 （热空气干燥） 水分检测记录

表10 （电热鼓风干燥） 水分检测记录

表11 （远红外快速干燥） 水分检测记录

通过自然干燥、热空气干燥、电热鼓风干燥及远红外线快速干燥对青荚长豇豆进行干燥后得到数据，且根据现有标准NY/T 1045—2014《脱水蔬菜》中果蔬脱水干燥后水分理化指标热风干燥工艺及其他干燥工艺中水分含量不得超过8.0%。以上干燥后水分皆在标准干燥水分检测范围内。

2.4 维C 测定

维C 的测定根据国标GB 5009.86—2016 第三法检测标准检测与计算。根据国标配制2.6 - 二氯靛酚溶液滴定度为0.16 mg/mL，其中批次用A，B，C表示，1，2，3 为每个因素所确定的梯度值。

（自然干燥） 维C 检测记录见表12，（热空气干燥） 维C 检测记录见表13，（电热鼓风干燥） 维C检测记录见表14，（远红外快速） 维C 检测记录见表15。

表12 （自然干燥） 维C 检测记录

表14 （电热鼓风干燥） 维C 检测记录

表15 （远红外快速） 维C 检测记录

青荚长豇豆在未经过任何加工状态下其中维C含量可达到22 mg/100 g。试验通过对不同比例及不同干燥方式的青荚长豇豆干燥后维C 检测数据分析可知，在三者设备（热空气干燥、电热鼓风干燥及远红外快速干燥） 的干燥条件下维C 含量保留高达1/2，最高含量可达到10.50 mg/100 g。

2.5 感官品评

根据表1 青荚长豇豆干燥品感官评分标准，随机挑选5～10 位学生对青荚长豇豆最佳干燥条件（护色剂（碳酸氢钠） 添加量0.4%，烘烤时间5.5 h，烘烤温度60 ℃） 与此次所选用的最佳干燥设备（远红外快速干燥） 进行评分，取评分结果平均值。

感官品评得分见表16。

表16 感官品评得分

3 结论

以上数据结果，皆是基于参考以往科研人员的研究技术总结与学校实验室所具备设备实际试验的基础下所得对青荚长豇豆的最佳干燥条件。即通过试验得到以下结论：

（1） 色泽。三者设备干燥均匀，色泽皆为墨绿及暗绿色，无特别突出色泽。

（2） 水分。差值较小，三者设备干燥豇豆水分无明显过高或低现象，均在0.8%内。

（3） 维C。在护色剂（碳酸氢钠） 添加量、烘烤时间、烘烤温度都确定在一定比例的条件下，所选用的干燥设备中远红外快速箱所得到的维C 含量保留较高。

（4） 当护色剂（碳酸氢钠） 添加量为0.4%，烘烤时间为5.5 h，烘烤温度60 ℃时，得到最佳干燥因素控制条件。

根据以上试验结果分析可得，此次所选设备对青荚长豇豆的最佳干燥设备是远红外快速干燥法，且最佳干燥因素条件为护色剂（碳酸氢钠） 添加量0.4%，烘烤时间5.5 h，烘烤温度60 ℃。

与传统的干燥方式比较，设备干燥工艺大大地缩短了干燥时间，也减少了成本问题。但是，现有的干燥设备只局限于干燥一个工艺，与整个加工工艺过程结合性能较为欠缺[9]，现已处于探索研究阶段，所以应同时考虑干燥后营养含量保留问题，让现有的干燥工艺与之结合，发挥最大的价值。