丁媛媛，畢金峰*，木泰華，于靜靜，賴必輝

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放試驗(yàn)室，北京 100193)

不同干燥方式對(duì)甘薯產(chǎn)品品質(zhì)的影響

丁媛媛，畢金峰*，木泰華，于靜靜，賴必輝

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放試驗(yàn)室，北京 100193)

研究熱風(fēng)干燥、真空干燥、真空微波干燥、真空冷凍干燥和變溫壓差膨化干燥5種不同干燥方式對(duì)甘薯干燥產(chǎn)品物理性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：硬度：熱風(fēng)干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞真空冷凍干燥；色澤：熱風(fēng)干燥＞真空干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞真空冷凍干燥；粗蛋白和粗纖維含量經(jīng)過干燥加工后無明顯變化；5種干燥加工處理均可使甘薯產(chǎn)品粗淀粉含量減少，還原糖含量增加；干燥處理后甘薯β-胡蘿卜素和VC都大幅度下降；真空冷凍干燥產(chǎn)品與變溫壓差膨化樣品的細(xì)胞結(jié)構(gòu)孔隙較大且均勻一致，呈現(xiàn)出較好的蜂窩狀結(jié)構(gòu)；熱風(fēng)干燥與真空干燥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊密；真空微波干燥產(chǎn)品細(xì)胞結(jié)構(gòu)致密，密度較大。綜合看來，變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良且生產(chǎn)成本也較低，適宜于進(jìn)行甘薯干燥加工的工業(yè)化生產(chǎn)。

甘薯；干燥方法；理化性質(zhì)；品質(zhì)特性

干燥作為一種重要的加工操作單元在現(xiàn)代食品工業(yè)中被廣泛的應(yīng)用[3]。果蔬干制品作為果蔬加工的主要產(chǎn)品，近些年發(fā)展速度很快，出口增長(zhǎng)勢(shì)頭明顯。目前，主要的果蔬干燥方法有傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥、真空低溫油炸干燥、真空冷凍干燥等。傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥技術(shù)近些年有了較快地發(fā)展，但脫水速度慢、產(chǎn)品品質(zhì)較差等問題仍沒有得到很好地解決[4-5]；油炸果蔬產(chǎn)品是目前生產(chǎn)果蔬產(chǎn)品的主要加工技術(shù)，但是經(jīng)過加工的果蔬產(chǎn)品含油量仍較高，難以解決油脂氧化對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成的不良影響[6-8]；果蔬真空冷凍干燥產(chǎn)品具有良好的產(chǎn)品品質(zhì)，但冷凍干燥時(shí)間長(zhǎng)、能耗大、設(shè)備較貴，限制了該項(xiàng)技術(shù)在果蔬干燥行業(yè)的推廣[9]。果蔬變溫壓差膨化干燥是近幾年剛剛興起的一種新型果蔬干燥技術(shù)，它結(jié)合了熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn)、克服了真空低溫油炸干燥等的缺點(diǎn)。變溫壓差膨化生產(chǎn)的膨化果蔬產(chǎn)品是繼油炸果蔬產(chǎn)品、真空低溫油炸果蔬產(chǎn)品之后的第3代產(chǎn)品，其味道鮮美、口感酥脆、營(yíng)養(yǎng)豐富、易于貯存、攜帶方便，已經(jīng)成為時(shí)下流行的果蔬休閑食品[8-9]。本實(shí)驗(yàn)采用甘薯為原料，以干燥后產(chǎn)品的物理性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分、組織結(jié)構(gòu)為對(duì)象，探討了熱風(fēng)干燥、真空干燥、真空微波干燥、真空冷凍干燥、變溫壓差膨化干燥5種工藝對(duì)甘薯產(chǎn)品品質(zhì)特性的影響，為甘薯干燥加工方式的選取和應(yīng)用提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甘薯實(shí)驗(yàn)品種為遺字138甘薯，購(gòu)于北京市海淀區(qū)上地小營(yíng)果品批發(fā)市場(chǎng)，選擇大小相近且表皮無損傷的甘薯，購(gòu)買后于10℃條件貯藏待用。

1.2 儀器與設(shè)備

FA-200切片機(jī) 廣東省南海市德豐電熱設(shè)備廠；CR-400/410色彩色差計(jì) 日本美能達(dá)公司；Ta. XT 2i/50物性分析儀 英國(guó) Stable Micro Systems；FW100 型萬能粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司；AUW220 型萬分之一天平 日本Shimadzu公司；S-570掃描電鏡 日本日立公司；QDPH10-1變溫壓差果蔬膨化機(jī) 天津市勤德新材料科技有限公司；CNWB-3ZKP微波真空干燥設(shè)備 廣州萬程微波設(shè)備有限公司；DHG-9123A電熱恒溫鼓風(fēng)箱、DZF-6020真空干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；Virtis凍干機(jī)。

1.3 方法

1.3.1 甘薯產(chǎn)品不同干燥工藝

變溫壓差膨化干燥過程：膨化溫度110℃，抽空溫度100℃，膨化壓力0.2MPa，停滯時(shí)間5min，抽空時(shí)間90min，產(chǎn)品含水率控制在5%[10-12]；真空冷凍干燥條件：冷阱溫度－45℃，真空度0.1kPa，干燥時(shí)間16h，最終含水率控制在5%；熱風(fēng)干燥條件： 溫度70℃，風(fēng)速2.3m/s，干燥約12h，最終含水率控制在5%；真空干燥過程條件：干燥溫度80℃，干燥時(shí)間2h，真空度－0.098MPa，最終含水率控制在5%；真空微波干燥條件：溫度65～70℃，時(shí)間60min，真空度－0.098MPa，最終含水率控制在5%。

1.3.2 分析測(cè)定

1.3.2.1 硬度測(cè)定

用TA.XT2i/50型物性測(cè)定儀測(cè)定，對(duì)于不同處理的甘薯產(chǎn)品，均取形狀、大小盡量一致的樣品測(cè)定質(zhì)構(gòu)。從包裝袋中迅速取出后，逐個(gè)在質(zhì)構(gòu)儀上做壓縮試驗(yàn)，重復(fù)10次，最后取平均值。其測(cè)定條件為：模式：下壓過程中測(cè)量力；測(cè)試前速度：1.0mm/s；測(cè)試速度：1.0mm/s；測(cè)試后速度：1.0mm/s；測(cè)試距離：3.0mm；啟動(dòng)模式：自動(dòng)；數(shù)據(jù)采集速率：500次/s；探頭：HDP/CFS。

硬度值為質(zhì)構(gòu)圖中顯示力的最高峰值，即使膨化產(chǎn)品斷裂所需要的最大力，單位為g。數(shù)值越大，產(chǎn)品越硬；硬度值在一定范圍內(nèi)與產(chǎn)品酥脆性呈正相關(guān)[13]。

1.3.2.2 色澤測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)采用色彩色差計(jì)進(jìn)行色澤測(cè)定和評(píng)價(jià)。這種儀器采用的色彩圖稱為CIELAB 表色系統(tǒng)，亦稱L*a*b*表色系。L*稱為明度指數(shù)，L*=0表示黑色，L*=100表示白色；a*、b*代表一個(gè)直角坐標(biāo)的兩個(gè)方向，a*值為正值時(shí)越大，顏色越接近純紅色；a*=0時(shí)為灰色；a*為負(fù)值時(shí)絕對(duì)值越大，顏色越接近純綠色。b*為正值時(shí)值越大，顏色越接近純黃色；b*=0時(shí)為灰色；b*為負(fù)值時(shí)絕對(duì)值越大，顏色越接近純藍(lán)色。L*a*b*表色系還可以表示兩種色調(diào)之間的差值，即色差，可用ΔE表示，它表示所測(cè)物體的L、a、b值與標(biāo)準(zhǔn)白板之間色差值。本實(shí)驗(yàn)通過使用CR-400型色彩色差計(jì)進(jìn)行色澤測(cè)定，通過比較ΔE值評(píng)價(jià)甘薯變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品的顏色改變。

式中：L*、a*、b* 為標(biāo)準(zhǔn)白色板的測(cè)定值；L、a、b為樣品的測(cè)定值[14]。

1.3.2.3 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

蛋白質(zhì)：凱氏定氮法；粗淀粉：采用近紅外光譜分析，參比方法分別是氯化鈣-旋光法；粗纖維：采用重量法；還原糖：采用3′，5′-二硝基水楊酸比色法(540nm)測(cè)定；β-胡蘿卜素：采用高效液相色譜法測(cè)定；抗壞血酸：采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定。

1.3.2.4 電子顯微鏡觀察

制作程序：取甘薯鮮樣及經(jīng)過5種干燥方式的甘薯產(chǎn)品貼到掃描樣品臺(tái)E，在IB-V離子噴涂?jī)x上鍍膜，再通過JEM-l20OEX透射電鏡掃描附件進(jìn)行掃描觀察，拍照。

觀察：在掃描電鏡下采用放大50倍數(shù)觀察并采集圖譜。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對(duì)甘薯產(chǎn)品物理性質(zhì)的影響

對(duì)甘薯分別進(jìn)行變溫壓差膨化干燥、真空干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥和真空微波干燥，干燥方式對(duì)產(chǎn)品硬度和脆度的影響如表1所示。

表1 不同干燥方法對(duì)甘薯片硬度和色澤的影響Table 1 Effect of different drying methods on hardness andΔE*of dried sweet potato chips

從表1可以看出，經(jīng)過不同干燥方式處理后，產(chǎn)品的硬度分別是熱風(fēng)干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞真空冷凍干燥；分析其原因是原料在熱風(fēng)干燥時(shí)，表面溫度較內(nèi)部高，使甘薯內(nèi)部水分未能及時(shí)轉(zhuǎn)移到表面，隨著表面水分的蒸發(fā)遷移，細(xì)胞收縮在表面迅速形成一層干硬膜。當(dāng)顆粒中心干燥和收縮時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)內(nèi)裂空隙，從而形成表皮起皺、開裂破損、干癟堅(jiān)硬等現(xiàn)象，表現(xiàn)為口感堅(jiān)硬，酥脆度差；經(jīng)過變溫壓差膨化干燥后的樣品，由于經(jīng)歷了滲透處理，甘薯的固形物含量增加，故其硬度較大；在真空微波干燥中，物料內(nèi)部的水分吸收微波后汽化而產(chǎn)生由內(nèi)向外的傳質(zhì)梯度，對(duì)物料有一定的膨化作用，但是可能是由于溫度較低使得產(chǎn)品硬度較大[15]；真空干燥可縮短干燥時(shí)間、加快蒸發(fā)，能有效降低物料表面溫度，使產(chǎn)品品質(zhì)有所改善，產(chǎn)品硬度較低；在冷凍干燥下物料中水分從冰晶狀態(tài)下直接升華，所占空間仍然保留，可基本保持其原有形狀，形成多孔性結(jié)構(gòu)，故收縮也最小，產(chǎn)品硬度最小，但作為休閑食品食用，質(zhì)構(gòu)過于松軟，口感并不好，并且不利于貯藏運(yùn)輸。綜合看來，變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品由于麥芽糖滲透處理和變溫壓差膨化加工，產(chǎn)品硬度和脆度都比較適中。

經(jīng)過不同干燥方式處理后的甘薯產(chǎn)品色澤差異明顯，表現(xiàn)為熱風(fēng)干燥＞真空干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞真空冷凍干燥。膨化干燥處理后的產(chǎn)品色澤低于熱風(fēng)干燥產(chǎn)品，可能由于物料在膨脹狀態(tài)下，表面積增大導(dǎo)致在高溫下色澤變化快于熱風(fēng)干燥處理；經(jīng)過冷凍干燥后的產(chǎn)品；真空冷凍干燥產(chǎn)品的色澤ΔE*低于鮮樣，說明甘薯經(jīng)冷凍脫水后，物料顏色對(duì)比鮮樣顏色有變淺的趨勢(shì)；微波真空干燥產(chǎn)品和真空冷凍干燥產(chǎn)品的色澤值較為接近，這顯然與真空低溫的操作環(huán)境等因素有關(guān)，在真空冷凍和真空微波條件下可減少氧化褐變；經(jīng)熱風(fēng)干燥和真空干燥的產(chǎn)品色澤較暗、較黃，這與熱風(fēng)干燥的時(shí)間長(zhǎng)、干燥溫度高有關(guān)，操作時(shí)間越長(zhǎng)，干燥溫度越高，產(chǎn)品的褐變?cè)絿?yán)重；在真空干燥條件下，由于干燥時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品褐變也較嚴(yán)重。

2.2 干燥方式對(duì)甘薯產(chǎn)品片營(yíng)養(yǎng)成分的影響

2.2.1 干燥方式對(duì)甘薯產(chǎn)品蛋白質(zhì)和粗纖維含量的影響對(duì)甘薯分別進(jìn)行變溫壓差膨化干燥、真空干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥和真空微波干燥，干燥方式

對(duì)產(chǎn)品蛋白質(zhì)和粗纖維含量的影響如表2所示。

表2 不同干燥方法對(duì)甘薯片蛋白質(zhì)和粗纖維含量的影響Table 2 Effect of different drying methods on crude protein and crude fiber contents of dried sweet potato chips %

據(jù)表2可知，變溫壓差膨化干燥樣品的粗蛋白含量明顯低于鮮樣及其他干燥產(chǎn)品，其他干燥產(chǎn)品粗蛋白含量差異不明顯。這可能是因?yàn)樽儨貕翰钆蚧稍镌谇疤幚黼A段用果葡糖漿進(jìn)行過浸漬處理，增加了產(chǎn)品最終的干物質(zhì)含量，而粗蛋白含量是以干基計(jì)，因此，會(huì)使最終的粗蛋白含量在數(shù)值上較低，但實(shí)際上粗蛋白的絕對(duì)含量并未明顯減少。

甘薯產(chǎn)品的粗纖維從高到低依次是真空干燥、熱風(fēng)干燥、真空微波干燥、真空冷凍干燥、變溫壓差膨化干燥，與鮮樣相比，干燥產(chǎn)品粗纖維含量有增加趨勢(shì)，但是增加的幅度未達(dá)到顯著水平，粗纖維含量并無明顯變化。其原因可能是粗纖維化學(xué)成分本身穩(wěn)定性較好，常規(guī)溫度加工不易造成損失[16]。

2.2.2 干燥方法對(duì)甘薯產(chǎn)品粗淀粉和還原糖含量的影響

對(duì)甘薯分別進(jìn)行變溫壓差膨化干燥、真空干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥和真空微波干燥，干燥方式對(duì)產(chǎn)品粗淀粉和還原糖含量的影響如表3所示。

表3 不同處理對(duì)干燥甘薯片粗淀粉和還原糖含量的影響Table 3 Effect of different drying methods on crude starch and reducing sugar contents of dried sweet potato chips %

據(jù)表3可知，與鮮薯相比，5種干燥加工處理均可使粗淀粉含量減少，還原糖含量增加。這表明，在干燥過程中甘薯塊根有部分淀粉被酶解轉(zhuǎn)化成糖。與其他4種干燥方法相比，變溫壓差膨化干燥引起淀粉含量減少和還原糖含量增加的變化幅度相差較大。究其原因可能與干燥溫度和淀粉酶活性有關(guān)。據(jù)Yadav等[17]報(bào)道，甘薯塊根含量A-淀粉酶和B-淀粉酶，前者熱穩(wěn)定性好，能水解淀粉粒，最適溫度70～75℃；而后者只能水解糊化淀粉，甘薯淀粉糊化溫度為73～75℃，所以，在70～80℃干燥條件下兩種淀粉酶活性最大。熟化雖然能使淀粉酶很快被鈍化，但仍有一定的作用過程，在加熱過程中尚未失去活性的淀粉酶作用于淀粉，使淀粉降解為糖和糊精，導(dǎo)致淀粉含量下降，還原糖含量的上升。在本研究中，變溫壓差膨化干燥一般是先將甘薯片放在膨化罐中，隨著膨化罐的升溫，甘薯經(jīng)歷了由低溫逐漸到高溫110℃的過程，整個(gè)膨化過程極有利于淀粉酶發(fā)揮作用，從而使膨化后的甘薯產(chǎn)品淀粉含量下降明顯，另外，由于變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品在前處理階段用果葡糖漿進(jìn)行過浸漬處理，在高溫條件下，也可能發(fā)生糖類分解作用，產(chǎn)生還原糖，從而導(dǎo)致膨化產(chǎn)品中還原糖含量明顯增加。

2.2.3 干燥方式對(duì)甘薯產(chǎn)品β-胡蘿卜素和VC含量影響

對(duì)甘薯分別進(jìn)行變溫壓差膨化干燥、真空干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥和真空微波干燥，干燥方式對(duì)產(chǎn)品β-胡蘿卜素和VC含量的影響如表4所示。

表4 不同處理對(duì)干燥甘薯片β-胡蘿卜素和VC含量的影響Table 4 Effect of different drying methods onβ-carotene and ascorbic acid contents of dried sweet potato chips

由表4可知，干燥處理后甘薯β-胡蘿卜素和VC都大幅度下降，表明其加工穩(wěn)定性極差。究其原因與β-胡蘿卜素和VC本身理化穩(wěn)定性差有關(guān)。當(dāng)甘薯經(jīng)受熱、見光和機(jī)械粉碎等處理時(shí)，β-胡蘿卜素和VC會(huì)很快氧化分解[18]。與鮮樣相比，真空冷凍干燥對(duì)兩者的保留率最高；變溫壓差膨化干燥和真空干燥產(chǎn)品的VC和總胡蘿卜素的保留率，雖與真空冷凍干燥的差距較大，但遠(yuǎn)高于常規(guī)熱風(fēng)干燥；以上數(shù)據(jù)證實(shí)了在低溫和真空下操作的真空冷凍干燥，有效地防止了產(chǎn)品物質(zhì)的分解，保護(hù)了易氧化成分；真空干燥也是在真空及相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行的，對(duì)產(chǎn)品β-胡蘿卜素和VC等成分的破壞也較小；而變溫壓差膨化干燥操作溫度較高，導(dǎo)致其對(duì)產(chǎn)品β-胡蘿卜素和VC的破壞較大；熱風(fēng)干燥則屬高溫及長(zhǎng)時(shí)間的干燥，故對(duì)其β-胡蘿卜素和VC的破壞最大，保留率也最低。

2.3 干燥方式對(duì)甘薯產(chǎn)品微觀結(jié)構(gòu)的影響

借助掃描電鏡，觀察鮮樣及不同干燥方式對(duì)甘薯的微觀結(jié)構(gòu)的影響，掃描圖片見圖1。

圖1 不同干燥方式下甘薯樣品的掃描電鏡Fig.1 SEM photos of sweet potato chips prepared by different drying methods

從圖1可以看出，甘薯經(jīng)過干燥加工后的細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)與鮮樣相比變化很大。甘薯鮮樣的組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)松散，包含著大量的淀粉顆粒，經(jīng)過干燥處理之后，淀粉顆粒消失，細(xì)胞組織受到破壞，發(fā)生變化。并且由于不同的干燥方法原理不同，造成甘薯細(xì)胞中水分分布不同，且淀粉與水之間的結(jié)合力改變，從而導(dǎo)致甘薯細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。變溫壓差膨化干燥后的甘薯產(chǎn)品細(xì)胞呈多孔海綿狀，組織結(jié)構(gòu)疏松，具有均勻的多孔結(jié)構(gòu)；真空冷凍干燥產(chǎn)品與變溫壓差膨化樣品的細(xì)胞結(jié)構(gòu)較為相似，孔隙較大且均勻一致，也呈現(xiàn)出較好的蜂窩狀結(jié)構(gòu)；經(jīng)過熱風(fēng)干燥的甘薯產(chǎn)品內(nèi)部干縮嚴(yán)重，水分散失后其內(nèi)部可以看到小部分產(chǎn)生空腔，但是大部分結(jié)構(gòu)比較致密，產(chǎn)品感官表現(xiàn)為較為堅(jiān)硬；真空干燥的甘薯產(chǎn)品在超微結(jié)構(gòu)圖上可觀察到存在一定的水分蒸發(fā)通道，與熱風(fēng)干燥產(chǎn)品較為相似，結(jié)構(gòu)致密；真空微波干燥產(chǎn)品表面較平整，并且平面輪廓也較清晰，說明微波干燥能較好地保持甘薯原有外觀，但細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)較變溫壓差膨化干燥致密，密度較大。

對(duì)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因初步分析如下：變溫壓差膨化干燥是在密閉環(huán)境中對(duì)物料加壓加熱，使物料內(nèi)部水分處于過熱狀態(tài)，然后突然釋放壓力，過熱蒸汽瞬間蒸發(fā)、減壓膨脹，并依靠氣體的膨脹力，帶動(dòng)組織中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性，從而能夠形成多孔狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[19]，這賦予產(chǎn)品很好的酥脆性，但膨化干燥后形成的空腔壁略厚于冷凍干燥產(chǎn)品，體現(xiàn)在口感上為膨化干燥產(chǎn)品硬度大于冷凍干燥產(chǎn)品；冷凍干燥是將含水物料凍結(jié)后，置于真空之下，并供給一定的熱量，使物料中的冰直接升華并排走，升華后的原料冰晶在物料會(huì)留下很多空穴，能形成較均勻的多孔結(jié)構(gòu)，但冷凍干燥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)疏松，在運(yùn)輸和包裝過程中容易形成粉末；熱風(fēng)以及真空干燥的過程都是由表及里進(jìn)行的，在干燥過程中存在著濕度梯度和溫度梯度，兩種梯度的方向相反，故干燥速度較慢、干燥時(shí)間長(zhǎng)，破壞了產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)，造成物料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)塌陷[20]；微波加熱是通過微波輻射到干燥的物料并穿透到物料內(nèi)部時(shí)，誘使水等極性分子隨之同步旋轉(zhuǎn)，使物料瞬時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，導(dǎo)致物料表面和內(nèi)部同時(shí)升溫，且內(nèi)部溫度高于物料表面，使大量的水分子從物料中逸出而被蒸發(fā)掉，水分急速蒸發(fā)后在組織結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)較多細(xì)小通道，由于干燥中脫水速度快，致使組織畸變。

3 結(jié) 論

3.1 不同干燥方式處理的甘薯產(chǎn)品物理特性分別表現(xiàn)為：硬度：熱風(fēng)干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞真空干燥＞真空冷凍干燥；色澤：熱風(fēng)干燥＞真空干燥＞變溫壓差膨化干燥＞真空微波干燥＞真空冷凍干燥。

3.2 粗蛋白和粗纖維含量經(jīng)過干燥加工后無明顯變化；5種干燥加工處理均可使甘薯產(chǎn)品粗淀粉含量減少,還原糖含量增加；干燥處理后甘薯β-胡蘿卜素和VC都大幅度下降。

3.3 真空冷凍干燥產(chǎn)品與變溫壓差膨化樣品的細(xì)胞結(jié)構(gòu)孔隙較大且均勻一致，呈現(xiàn)出較好的蜂窩狀結(jié)構(gòu)；熱風(fēng)干燥與真空干燥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊密；真空微波干燥產(chǎn)品細(xì)胞結(jié)構(gòu)致密，密度較大。

綜合看來，變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良且生產(chǎn)成本也較低，適宜于進(jìn)行甘薯干燥加工的工業(yè)化生產(chǎn)。

[1] CRAPISTE G H, ROTSTEIN E. Design and performance evaluation of dryers [M]. Boca Raton: CRC, 1997: 125-166.

[2] SULLIVAN J F, CRAIG J C Jr. The development of explosion puffing[J]. Food Technology, 1984, 38(2): 52-55.

[3] LEE C Y, KAGAN V, JAWORSKI A W, et a1．Enzymatic browning in relation to phonemic compounds and polyphenoloxidase activity among various peach cultivars[J]．J Agric Food Chen, 1990, 38(1):99-101.

[4] SHYI L S, LUCY S H. Effects of processing conditions on the quality of vacuum friedapple chips[J]. Food Research International, 2001, 34(2/3):133-142.

[5] ZMAMER C M. Gun-puffed vegetable snacks: A new way to eat your veggies[J]. Food Technology, 1995, 49(10): 64-65.

[6] WANG Zaohui, CHEN Guohua. Theoretical study of fluidized-bed drying with microwave heating[J]. Industrial and Engineering Chemistry Research, 2000, 39(3): 775-782.

[7] VARNALIS A I, BRENNAN J G, MACDOUGALL D B. A proposed mechanism of high-temperature puffing of puffing.Part .The influence of blanching and drying condition on the volume of puffed cubes.Journal of Food Engineering, 2001, 48(4): 361-367.

[8] ANDRES A, BILBAO C, FITO P. Drying kinetics of apple cylinders under combined hot air–microwave dehydration[J]. Journal of Food Engineering, 2004, 63(1): 71-78.

[9] JAYARAMAN K S, GOPINATHAN V K, PITCHAMUTHU P, et al.The preparation of quick-cooking dehydrated vegetables by high temperature shots time pneumatic drying[J]. Journal of Food Technology,1982, 17: 669-678.

[10] 畢金峰. 影響柑橘變溫壓差膨化干燥的因素研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008, 13(5): 40-47.

[11] 畢金峰, 魏益民. 馬鈴薯片變溫壓差膨化干燥影響因素研究[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào), 2008 ,22(5): 661-664.

[12] 馬立霞. 蘋果片低溫高壓膨化干燥技術(shù)研究[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2006.

[13] 康立寧. 大豆蛋白高水分?jǐn)D壓組織化技術(shù)和機(jī)理研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2007.

[14] VARNALIS A I, BRENNAN J G, MacDOUGALL D B. A proposed mechanism of high-temperature puffing of puffing. Part Ⅱ. The influence of blanching and initial drying on the permeability of the partially dried layer to water vapour [J]. Journal of Food Engineering, 2001, 48(4): 369-378.

[15] REN Guixing, CHEN Feng. Drying of American ginseng (Panaxquinque folium) roots by microwave hot air combination [J]. Journal of Food Engineering, 1998, 35(4): 433-443.

[16] FENNEMA O R. 食品化學(xué)[M]. 3 版. 王璋, 許時(shí)嬰, 江波, 等, 譯. 北京: 中國(guó)輕工業(yè)出版社, 2003: 632.

[17] YADAV A R, GUHA M, THARANATHAN R N. All changes in characteristics of sweet potato flour prepared by different drying techniques[J].Food Science and Technology, 2006, 39(1): 20-26.

[18] 寧正祥. 食品成分分析手冊(cè)[M]. 北京: 中國(guó)輕工業(yè)出版社, 1998.

[19] 畢金峰, 魏益民. 果蔬變溫壓差膨化干燥技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2008, 24 (6): 308-312.

[20] 施明恒, 王馨. 快速干燥過程中多孔介質(zhì)內(nèi)部濕分遷移機(jī)理的研究[J]. 工程熱物理學(xué)報(bào), 2000, 21(2): 216-219.

Effect of Different Drying Methods on Quality of Sweet Potato Products

DING Yuan-yuan，BI Jin-feng*，MU Tai-hua，YU Jing-jing，LAI Bi-hui
(Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, Institute of Agro-products Processing Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193, China)

The effects of 5 drying methods including hot air drying, vacuum microwave drying, extrusion drying with variable temperature and pressure difference, vacuum freeze drying and vacuum drying on physical properties, nutritional composition and microstructure of sweet potato products were investigated. Hot air drying resulted in the largest harness followed by extrusion drying with variable temperature and pressure difference, vacuum microwave drying, vacuum drying and vacuum freeze drying. Hot air-dried sweet potato products exhibited the largest ΔE* followed by those dried by vacuum drying, extrusion drying with variable temperature and pressure difference, vacuum microwave drying and vacuum freeze drying. Sweet potato products showed no remarkable change in their crude protein or crude fiber contents before and after drying. All of the five drying methods could result in a decrease in the crude starch content and an increase in the reducing sugar content of sweet potato products, and moreover,β-carotene and VC contents were both substantially decreased. After vacuum freeze drying and extrusion drying with variable temperature and pressure difference, the excellent honeycomb structure of sweet potato products was observed with evenly widened intercellular spaces. Hot air dried and vacuum dried sweet potato products displayed a compact structure. The structure of vacuum microwave dried sweet potato products was very compact. The results collectively indicate that extrusion drying with variable temperature and pressure difference can result in both better product quality and lower production cost and is therefore suitable for industrial-scale production of dried sweet potato products.

sweet potato；drying method；physicochemical properties；quality characteristics

TS255.44

A

1002-6630(2011)16-0108-05