陳鵬梟劉 磊陳 楠朱文學(xué)王殿軒

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,河南 鄭州 450001)

花生不僅是人們生活中重要的營養(yǎng)物質(zhì)來源,其相關(guān)產(chǎn)業(yè)也在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全中作用重大,占據(jù)國民經(jīng)濟的重要地位。研究資料顯示,食用花生有利于預(yù)防腫瘤、提高智力、抗老化等[1]?；ㄉ讶实闹竞吭?0%左右,蛋白質(zhì)含量達24%~36%。其脂肪含量高于大豆、油菜籽和棉籽,僅次于芝麻,且在所有農(nóng)作物中,花生的蛋白質(zhì)含量僅次于大豆[2]。國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示,2018年我國花生總產(chǎn)量1 733.2萬t,種植面積達462萬hm2[3]。

由于北方產(chǎn)區(qū)花生于晚秋收獲,此時正值溫度低且雨水多的季節(jié),因此剛收獲的花生水分高達50%[4]。若干燥不及時,極易發(fā)生霉變甚至產(chǎn)生毒素,造成其直接食用品質(zhì)的下降及較大的經(jīng)濟損失[5-7]。同時,若干燥后花生儲存不當(dāng),將導(dǎo)致花生吸濕返潮,進而再度霉變[8-10]。據(jù)統(tǒng)計,每年因干燥不當(dāng)而使花生霉變所產(chǎn)生的損失約占花生總量的10%~20%[11]。因此,干燥是保障花生產(chǎn)后品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)之一[12]。目前,我國大部分花生采用的干燥方式仍為自然干燥,但該干燥方式現(xiàn)階段已無法滿足高產(chǎn)量的花生干燥需求[13]。探究高效經(jīng)濟的干燥方法及儲藏方式是促進我國花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。付定平等[14]發(fā)現(xiàn),干燥溫度越低,花生的過氧化值和酸值的升幅越小。王海鷗等[15]研究了不同收獲期和后熟干燥方式對花生品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,在株晾干的花生含水率、氨基酸、蛋白質(zhì)和脂肪含量最高。董玲[16]、周巾英[17]等指出,隨著貯藏時間的增加,酸價、過氧化值和粗蛋白含量增加,氨基酸總量后期降低。儲存時間一定,隨著溫度的升高,花生的酸價、過氧化值逐漸增大。同時,花生在控溫儲藏條件下種子活力保持效果顯著[18]。縱偉等[19]發(fā)現(xiàn),不同干燥方法對花生蛋白的功能特性影響不同,微波結(jié)合真空干燥的花生蛋白持水能力和起泡能力最高。溫度對于花生蛋白乳化活性指數(shù)也有一定影響[20]。

雖然干燥方式對花生品質(zhì)影響的研究不少,但關(guān)于不同干燥預(yù)處理下不同儲藏條件對花生品質(zhì)的影響鮮有報道。本文采用三種不同干燥方式(曬干、烘干、風(fēng)干),同時采用常溫和15℃控溫兩種儲藏溫度條件,在干燥過程和儲藏期對花生品質(zhì)進行監(jiān)測,對其理化品質(zhì)、加工品質(zhì)指標(biāo)以及色差的變化規(guī)律進行分析,為探索花生干燥和儲藏的最佳條件提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

采用2019年產(chǎn)自開封市的花生品種開農(nóng)172。將高水分花生進行低溫(5℃冷庫)儲藏,試驗時取出。石油醚、95%乙醇、氫氧化鈉、硫代硫酸鈉、酚酞、異辛烷、碘化鉀、牛血清蛋白(BSA)、鹽酸等試劑均為分析純,實驗用水為去除CO2的蒸餾水,購于北京量譜科技有限公司。

1.2 試驗儀器

B4-72離心風(fēng)機,中國江蘇丹徒區(qū)糧油機械修造廠;RS232/485流量計,上海求精流量儀表有限公司;XMT數(shù)顯調(diào)節(jié)儀,余姚市長江溫度儀表廠;YVP變頻調(diào)速三相異步電動機,江蘇利德爾電機有限公司;JCE3電子秤,上海華得衡有限公司;BSA124S分析天平,上海上平儀器有限公司;QYJ1-100臺式方形中藥切片機,鄭州杰士利機械廠;HS-DHG電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海躍進醫(yī)療器械有限公司;JFSO-100微型植物試樣粉碎機,北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;HS1101測溫、測濕電纜,鄭州貝博電子股份有限公司;MS plus Optris測溫儀,深圳市歐普士電子技術(shù)有限公司;SPX-1000F生化培養(yǎng)箱,常州恒隆儀器有限公司;Mars5微波消解儀,美國CEM公司;Waters e2695高效液相色譜儀,美國Waters公司;FD-1A-50冷凍干燥機,北京博醫(yī)康實驗儀器公司;5804R Eppendorf Centrifug臺式冷凍離心機,德國Eppendorf公司;UV754N紫外-可見分光光度計,上海元析儀器有限公司;馳久X85-2恒溫磁力攪拌器,上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司;CM-700D/600D分光測色計,日本柯尼卡美能達公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 前期干燥和后期儲藏試驗

①花生曬干試驗。將花生均勻鋪于3 m×3 m的塑料薄膜上,厚度約2~3 cm。將曬場按面積四等分,分別在四塊區(qū)域取等份樣品,然后采用“四分法”以保證取樣的隨機性、水分含量的代表性。試驗周期皆晴天,風(fēng)力0~2級,風(fēng)速0~3.3 m·s-1。曬干試驗分6天進行,每天的起始時間為9:30,前5天的曬干時間為每天8 h,第六天的曬干時間為6 h。每天曬干一定時間后收回攤涼,直至花生綜合水分含量達到10%以下。曬干過程中每隔2 h各取200 g莢果于托盤中剝殼,將花生仁切片、花生殼粉碎后,用電子天平分別稱量5 g處理后的樣品,分別放入事先干燥好的鋁盒中,稱量并計算出花生殼、籽仁水分含量。本批次花生莢果曬干46 h水分含量降至安全儲藏水分以下。曬干試驗環(huán)境溫濕度變化如圖1所示。

圖1 花生曬干試驗環(huán)境溫濕度變化曲線Fig.1 Temperature and humidity change curve of sun-drying test environment for peanut

② 花生烘干試驗。美國學(xué)者Young[21]通過實驗得出,干燥氣流溫度應(yīng)不超過35℃,否則容易產(chǎn)生異味,發(fā)生菌變,甚至產(chǎn)生毒素。花生干燥過程中,風(fēng)溫對干燥速率的影響最大,風(fēng)量及濕度影響最小,同時考慮到節(jié)能因素,風(fēng)量不應(yīng)過大,避免能源與資金浪費。因此,本次烘干試驗條件選定為:風(fēng)溫35℃、風(fēng)速0.7 m·s-1。根據(jù)公式:

式中:v為風(fēng)速/(m·s-1);Q為風(fēng)量/(m3·h-1);S為橫截面積/m2。得出流量約79.13 m3·h-1達到試驗風(fēng)速設(shè)計。當(dāng)熱風(fēng)風(fēng)速和溫度達到試驗要求并穩(wěn)定時,將花生倒入通風(fēng)囤中開始試驗。通風(fēng)囤高660 mm,直徑300 mm,花生裝料后料層高度300 mm。試驗中,每隔4 h用扦樣器在上、中、下三個取樣孔等份取共200 g花生莢果測量水分含量,重復(fù)操作直至綜合水分含量達到10%以下,烘干結(jié)束,連續(xù)烘干60 h后達到安全儲藏水分。

③ 花生風(fēng)干試驗。試驗條件為通自然風(fēng),風(fēng)速0.7 m·s-1;試驗裝置及操作方法同烘干試驗。連續(xù)風(fēng)干148 h后達到安全儲藏水分。風(fēng)干試驗環(huán)境溫濕度變化如圖2所示。

采用每種干燥方式干燥結(jié)束后的花生莢果隨即放入4℃冷庫冷藏,待三種干燥方式都干燥足量后,統(tǒng)一進入儲藏期。

④ 儲藏試驗。常溫儲藏試驗:采用透氣網(wǎng)兜將干燥后的花生分批儲藏于整理箱中,置于通風(fēng)室內(nèi)儲藏,儲藏周期為10個月。15℃控溫儲藏試驗:采用透氣網(wǎng)兜將干燥后的花生分批儲藏于培養(yǎng)箱中,設(shè)置培養(yǎng)箱溫度15℃,內(nèi)置飽和食鹽水,控制濕度75%,儲藏周期為10個月。

1.3.2 品質(zhì)指標(biāo)檢測

① 水分:參照GB5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》中的直接干燥法。

② 酸價:參照GB5009.229-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中酸價的測定》中的熱乙醇指示劑滴定法。

③ 過氧化值:參照GB5009.227-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中過氧化值的測定》中的滴定法(用1 kg樣品中活性氧的毫摩爾數(shù)表示過氧化值)。

④ 含油量:參照GB5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法。

1.3.3 加工指標(biāo)檢測

①氨基酸含量測定。取樣品花生1 g,經(jīng)微型生物試樣粉碎機粉碎后取0.1 g樣品放入微波消解管中,加入5 mL 6 mol·L-1的鹽酸,再置于微波消解儀中進行兩步消解,冷卻后取出,調(diào)節(jié)至中性后定容至25 m L。各取1 m L樣品經(jīng)0.22μm微孔過濾后,用高效液相色譜儀進行測定。

②球蛋白、伴球蛋白制備。利用Chiou等[22]的飽和硫酸銨分級沉淀的方法,制得脫脂粉。脫脂粉按1:20的比例加入0.5 mol·L-1的NaCl,p H7.9的磷酸鹽緩沖液中,在室溫下攪拌2 h后,于3500 r·min-1、4℃下離心30 min,沉淀用上述磷酸鹽緩沖液按1:5的比例復(fù)溶,透析48 h冷凍干燥后得到花生球蛋白。離心后的上清液繼續(xù)加入飽和硫酸銨溶液,4℃下攪拌1 h后,重復(fù)上述操作得到花生伴球蛋白。

③溶解度測定。根據(jù)Petrucelli和Anon[23]的方法。稱取100 mg蛋白樣品分散于10 m L去離子水中,室溫下磁力攪拌30 min,用1 mol·L-1氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)節(jié)溶液的p H值到7.0,攪拌30 min后,在20℃離心(12 000 r·min-1,20 min)。上清液經(jīng)過適度稀釋后,采用福林酚法測定蛋白質(zhì)含量,以牛血清蛋白(BSA)為標(biāo)準(zhǔn)物做標(biāo)準(zhǔn)曲線。

④乳化活性測定。采用Wang等[24]的方法。在測試管中分別加入15 m L的0.1%(m/V)蛋白質(zhì)溶液(p H為7)和5 m L玉米油,乳液經(jīng)高速均質(zhì)機(24 000 r·min-1)處理1 min后,從測試管底部取出50μL乳液,用0.1%(m/V)的SDS稀釋100倍后,于500 nm比色。乳化活性指數(shù)(EAI/(m2·g-1))的計算公式如下:

式中:θ為油相所占分?jǐn)?shù),θ=0.25;?為光程,?=0.01 m;C為蛋白濃度/(g·m L-1);DF為稀釋因子,DF=100;A0為0 min時的吸光度。

⑤ 起泡特性測定。按照Fernandez等[25]的方法測定。10 m L 1%的花生球蛋白或伴球蛋白懸浮液在常溫下攪拌1 h后倒進25 m L量筒中,在1000 r·min-1的均質(zhì)速度下均質(zhì)3 min。蛋白質(zhì)的起泡能力表示攪拌過程中蛋白質(zhì)懸浮液增加的體積百分比。

1.3.4 色澤測定

采用測色計對儲藏周期不同的花生仁進行L*、a*、b*值測定。L*為紅衣亮度,L*值越大代表紅衣顏色越淺;a*為紅衣紅色值,a*值越大表示花生表面紅衣顏色越紅;b*代表花生紅衣黃色值,b*值越大說明紅衣顏色越黃。每組樣品測定5次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式的花生水分含量變化

風(fēng)干條件下(圖3a),經(jīng)148 h花生綜合水分由48.02%降至9.84%,花生仁水分由45.83%降至10.10%。二者水分下降趨勢類似,風(fēng)干時間0~8 h時水分下降速率較快,之后隨著干燥時間的增加,水分下降速率逐漸減慢?；ㄉ鷼に窒陆第厔菖c花生仁和花生綜合水分明顯不同。風(fēng)干時間0~20 h花生殼水分含量降幅較大,水分損失量達36.61%,之后降低速度極為緩慢,干燥時間128 h內(nèi)僅降低了6.26%。

曬干條件下(圖3b),花生綜合水分和花生仁水分經(jīng)46 h降至安全儲藏水分,水分含量分別由44.28%降至9.80%、40.31%降至10.69%?；ㄉ鷼に智? h降低幅度最大,水分含量共降低了38.30%,之后水分含量變化幅度較小。即三者水分含量變化趨勢與烘干方式中基本相同。同時從圖中不難看出,花生在干燥的6 d內(nèi),水分含量出現(xiàn)了5次回升。這是由于花生翻曬導(dǎo)致花生重新吸濕,使水分含量小幅度增加,且花生殼水分增幅總體大于花生仁。

烘干條件下(圖3c),花生綜合水分含量由47.29%降至9.98%需60 h,前4 h降幅較大,水分含量降低了11.82%?；ㄉ仕纸?jīng)60 h烘干由41.61%減少至10.43%,前4 h僅減少了0.51%。4 h后,花生綜合水分和花生仁水分含量變化趨勢基本一致。花生殼水分在烘干時間0~4 h急速下降,水分含量減少了42.48%,4~8 h下降速度減緩,由14.34%降至11.26%。8~60 h水分含量變化較小,僅減少了2.69%。

由圖3可知,三種干燥方式中,花生綜合水分、花生仁水分、花生殼水分變化趨勢基本一致,采用烘干方式時,花生降至安全水分所用時間最短。

圖3 花生不同方式干燥過程水分含量變化曲線Fig.3 Variation curve of moisture content during different drying process of peanut

2.2 不同干燥方式的花生在常溫儲藏和15℃控溫儲藏中品質(zhì)的變化

2.2.1 水 分

本試驗中,初始樣為低溫(5℃冷庫)儲藏的高水分花生,結(jié)束樣為經(jīng)過三種不同干燥方式干燥后的花生,干燥結(jié)束后,花生進入儲藏期。由圖4可看出,干燥后花生水分含量大幅度降低,采用不同干燥方式結(jié)果無明顯差異,其中烘干花生含水量最高。儲藏期第一個月,水分含量下降趨勢均較為平緩,這是由于果仁內(nèi)部自由水因外界高溫而向外遷移,在干燥之后內(nèi)部調(diào)節(jié)達到一個相對平衡的狀態(tài),1~10個月兩種儲藏溫度下水分含量變化差異較大?？販貎Σ剡^程中,花生的水分含量變化較小,而在常溫條件下儲藏時,花生的水分含量明顯降低。在干燥方式一定的情況下,儲藏溫度越高,花生水分含量降低速率越快。而溫度一定時,三種干燥方式對花生水分含量的影響較小。

圖4 干燥和儲藏過程中花生水分含量變化曲線Fig.4 Change curve of peanut moisture content during drying and storage process

這是由于儲藏環(huán)境溫度越高,水分子動能越大,與基質(zhì)間的結(jié)合力減弱,導(dǎo)致水分含量減少;其次溫度的升高加快了分子間運動,且花生本身結(jié)構(gòu)疏松多孔,使花生莢果的水分更易散失;也有可能是花生水分活度達到適宜條件時使霉菌活動加劇,使水分含量降低速率增大。

2.2.2 酸 價

由圖5可知,干燥預(yù)處理過程中花生的酸價無變化,因此試驗中儲藏溫度對花生酸價的影響更顯著。隨著儲藏時間的增加,酸價呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢。這是由于花生中脂肪含量較高,在儲藏過程中極易發(fā)生氧化,經(jīng)酶催化分解為游離脂肪酸和甘油,從而使游離脂肪酸增加。儲藏過程中,烘干后控溫儲藏組花生的酸價增幅最小,為0.2 mg·g-1;風(fēng)干后常溫儲藏組、曬干后常溫儲藏組的增幅最大,為0.5 mg·g-1。控溫15℃儲藏溫度下花生酸價的增幅整體低于常溫儲藏,這是因為溫度越高,脂肪分解生成的游離脂肪酸量越多,酸價越高。因此,15℃控溫條件更有利于花生儲藏,其中烘干后控溫儲藏效果最好。

圖5 干燥和儲藏過程中花生酸價變化曲線Fig.5 Variation curve of arachidic acid value during drying and storage process

2.2.3 過氧化值

圖6可看出,干燥過程中花生的過氧化值變化較小,只在風(fēng)干條件下增加了0.1 mmol·kg-1,在儲藏期前6個月均呈上升趨勢,常溫儲藏條件下過氧化值增幅大于控溫儲藏。6~10個月期間過氧化值在控溫條件下緩慢上升,常溫條件下則呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢。這是由于花生中不飽和脂肪酸在氧化過程中形成的過氧化物不穩(wěn)定,易分解生成醛、酮等物質(zhì),導(dǎo)致過氧化值回落,因而在初期過氧化值會先升高后下降并趨于平穩(wěn)狀態(tài)。經(jīng)10個月儲藏后,曬干后控溫儲藏組的花生過氧化值增幅最小,風(fēng)干后常溫儲藏組的花生增幅最大。可以得出,15℃控溫條件有利于花生儲藏,其中曬干后控溫儲藏效果最好。

圖6 干燥和儲藏過程中花生過氧化值變化曲線Fig.6 Peroxidation value curves of peanut during drying and storage process

2.2.4 含油量

圖7可知,干燥后花生含油量變化不明顯,風(fēng)干花生的含油量不變,烘干、曬干花生的含油量分別減少了0.2、0.4個百分點。儲藏前一個月花生的含油量基本沒有發(fā)生變化,1~8個月呈緩慢下降趨勢,9~10個月下降速率趨于平緩。經(jīng)10個月儲藏后,烘干后控溫儲藏組的花生含油量降幅最小,曬干后常溫儲藏組的花生含油量降幅最大,常溫儲藏條件下含油量的降幅均高于控溫儲藏。在儲藏溫度一定的條件下,三種干燥方式的花生含油量下降幅度差異較小。干燥方式一定,儲藏溫度越高,含油量越低。這是由于高溫促進了脂肪分解,導(dǎo)致花生含油量降低。因此,15℃控溫有利于花生儲藏,其中烘干后控溫儲藏效果最好。

圖7 干燥和儲藏過程中花生含油量變化曲線Fig.7 Change curve of peanut oil content during drying and storage process

2.3 不同干燥方式的花生在常溫儲藏和15℃控溫儲藏中蛋白質(zhì)的變化

2.3.1 花生球蛋白、伴球蛋白溶解性

由圖8知,干燥后花生球蛋白和伴球蛋白的溶解度均降低,其中風(fēng)干花生蛋白的溶解度最高,說明風(fēng)干有利于花生球蛋白、伴球蛋白溶解度的保持。之后隨著儲藏時間的增加,花生球蛋白和伴球蛋白的溶解度逐漸降低。如圖8a,常溫儲藏10個月后,花生球蛋白溶解度的大小為:曬干>烘干>風(fēng)干;15℃控溫儲藏下:風(fēng)干>曬干>烘干。如圖8b,常溫儲藏10個月后,花生伴球蛋白溶解度的大小為:曬干>烘干>風(fēng)干;15℃控溫儲藏下:曬干>風(fēng)干>烘干。采用三種干燥方式控溫儲藏的花生球蛋白、伴球蛋白溶解性均高于常溫對照組。曬干后控溫儲藏條件下的花生球蛋白、伴球蛋白溶解度保持最好。

圖8 不同干燥方式和儲藏溫度下花生球蛋白和伴球蛋白溶解度變化曲線Fig.8 Solubility curves of globulin and conarachin in peanut under different drying methods and storage temperatures

2.3.2 球蛋白、伴球蛋白乳化活性

圖9可知,干燥結(jié)束后,風(fēng)干花生的球蛋白乳化活性最高,烘干花生的伴球蛋白乳化活性最高,伴球蛋白乳化活性明顯高于球蛋白。如圖9a,儲藏10個月后,花生球蛋白乳化活性的大小為:風(fēng)干后控溫儲藏組=曬干后控溫儲藏組>烘干后控溫儲藏組>風(fēng)干后常溫儲藏組>曬干后常溫儲藏組>烘干后常溫儲藏組;如圖9b,花生伴球蛋白乳化活性的大小為:風(fēng)干后控溫儲藏組>曬干后控溫儲藏組=烘干后控溫儲藏組>風(fēng)干后常溫儲藏組>曬干后常溫儲藏組>烘干后常溫儲藏組。三種常溫儲藏方式中花生球蛋白和伴球蛋白乳化活性指數(shù)的降幅明顯高于控溫儲藏組,由此得出,控溫儲藏有利于保持花生球蛋白和伴球蛋白的乳化活性,其中風(fēng)干后控溫儲藏效果最好。干燥方式和儲藏溫度不同,蛋白質(zhì)變性不同,蛋白質(zhì)內(nèi)部疏水基團的暴露程度不同,因此其乳化性不同。溶解度和表面疏水性是決定蛋白質(zhì)乳化特性的兩個主要因素,花生球蛋白和伴球蛋白的乳化活性指數(shù)與蛋白質(zhì)溶解度具有正相關(guān)性。

圖9 不同干燥方式和儲藏溫度下花生球蛋白和伴球蛋白乳化活性變化曲線Fig.9 Emulsifying activity curves of globulin and conarachin in peanut under different drying methods and storage temperatures

2.3.3 花生球蛋白、伴球蛋白起泡能力

圖10可看出,花生球蛋白和伴球蛋白的起泡能力均隨儲藏時間的增加而降低,干燥結(jié)束后,風(fēng)干花生的球蛋白、伴球蛋白起泡能力最高。從圖10a可見,儲藏10個月后,花生球蛋白起泡能力的大小為:風(fēng)干后控溫儲藏組>曬干后控溫儲藏組=烘干后控溫儲藏組=風(fēng)干后常溫儲藏組>曬干后常溫儲藏組=烘干后常溫儲藏組;由圖10b可見,伴球蛋白起泡能力的大小為:風(fēng)干后控溫儲藏組>曬干后控溫儲藏組=風(fēng)干后常溫儲藏組>烘干后控溫儲藏組>曬干后常溫儲藏組>烘干后常溫儲藏組,即控溫儲藏的花生蛋白起泡能力整體高于常溫儲藏對照組。風(fēng)干后控溫儲藏最有利于花生球蛋白、伴球蛋白起泡能力的保持。推測原因可能和乳化活性相似,由于不同干燥方式和儲藏溫度下蛋白質(zhì)變性的程度不同,分子內(nèi)部的疏水基團暴露程度不同,起泡能力的大小也就不同。

圖10 不同干燥方式和儲藏溫度下花生球蛋白和伴球蛋白起泡能力變化曲線Fig.10 Foaming ability curves of peanut globulin and conarachin under different drying methods and storage temperatures

2.4 不同干燥方式的花生在常溫儲藏和15℃控溫儲藏中氨基酸的變化

花生中含有八種人體必需的氨基酸,其中天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、甘氨酸、精氨酸、亮氨酸含量較高,約占總氨基酸含量的68.5%。

2.4.1 不同干燥方式的花生在常溫儲藏和15℃控溫儲藏中主要氨基酸的變化

圖11~圖13為采用三種干燥方式干燥的花生在常溫儲藏和15℃控溫儲藏中主要氨基酸的變化,由圖可知儲藏10個月后,花生中六種主要氨基酸的含量均減少。干燥結(jié)束后,各氨基酸含量小幅度下降,進入儲藏期1個月,各氨基酸變化均不明顯,1~6個月變化趨勢較緩,6~10個月各氨基酸含量降低速率增大。這是由于干燥初期,鮮花生內(nèi)部各類酶尚未失活,此時氨基酸消耗量較大。隨著儲藏時間的增加,花生代謝減弱,氨基酸變化趨勢逐漸減緩。

圖13 烘干花生在常溫和15℃控溫儲藏中主要氨基酸含量變化曲線Fig.13 The change curves of main amino acid contents in oven-dried peanut stored at normal temperature and 15℃

三種常溫儲藏條件下(圖11a、12a、13a),亮氨酸、絲氨酸、甘氨酸在風(fēng)干條件下的降低幅度最小,天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸在曬干條件下的降低幅度最小。三種控溫儲藏條件下(圖11b、12b、13b),亮氨酸、絲氨酸在曬干條件下的降低幅度最小,天冬氨酸和精氨酸在風(fēng)干條件下的降低幅度最小。兩種儲藏條件下,烘干花生的主要氨基酸含量的降幅都明顯大于風(fēng)干花生和曬干花生。由此可得,烘干不利于花生主要氨基酸含量的保持。

圖11 曬干花生在常溫和15℃控溫儲藏中主要氨基酸含量變化曲線Fig.11 The change curves of main amino acid contents in sun-dried peanut stored at normal temperature and 15℃

在所有干燥和儲藏條件中,天冬氨酸含量降幅最大,甘氨酸降幅最小。采用相同干燥方式時,控溫儲藏條件下各氨基酸含量變化趨勢與常溫對照組基本一致。相比之下,各氨基酸含量在控溫條件下明顯比常溫條件降幅小,損失較少。這是由于花生內(nèi)部存在各種微生物使氨基酸受到破壞,從而導(dǎo)致其含量降低。高溫高濕環(huán)境有利于霉菌的繁殖,使大量氨基酸遭到破壞,而低溫環(huán)境抑制了微生物的生長代謝,因此在控溫條件下氨基酸含量變化比常溫對照組緩慢。

圖12 風(fēng)干花生在常溫和15℃控溫儲藏中主要氨基酸含量變化曲線Fig.12 The change curves of main amino acid contents in air-dried peanut stored at normal temperature and 15℃

2.4.2 三種干燥方式的花生在常溫和15℃控溫儲藏中總氨基酸含量的變化

圖14a、14b分別為三種干燥方式干燥的花生在常溫和15℃控溫儲藏中總氨基酸含量的變化。由圖可知,花生經(jīng)過10個月儲藏后,總氨基酸含量均減少,變化趨勢與各氨基酸含量變化趨勢基本一致。常溫儲藏條件下,風(fēng)干、曬干、烘干花生的總氨基酸含量分別減少了3.357、3.391、3.649 g·100 g-1。15℃控溫儲藏條件下,風(fēng)干、曬干、烘干花生的總氨基酸含量分別減少了1.847、1.827、1.999 g·100 g-1。

相比之下,常溫儲藏中花生總氨基酸損失量明顯高于控溫儲藏。證實了儲藏溫度影響花生中各類酶的活性及微生物的生長繁殖,進而影響總氨基酸的含量。儲藏溫度越高,總氨基酸含量越低。在保持花生總氨基酸含量方面,曬干后控溫儲藏是最佳干燥儲藏條件。

2.5 色差分析

采用測色計對儲藏周期不同的花生仁進行L*、a*、b*值測定(表1)。 L*為紅衣亮度,L*值越大代表紅衣顏色越淺;a*為紅衣紅色值,a*值越大表示花生表面紅衣顏色越紅;b*代表花生紅衣的黃色值,b*值越大說明紅衣顏色越黃。每組樣品測定5次重復(fù)。

表1 風(fēng)干、曬干、烘干后花生在15℃控溫以及常溫條件下儲藏10個月的色澤變化Table1Colorchanges of air-dried,sun-driedandoven-driedpeanutstoredat 15℃andnor malte mperaturefor10months

表1可看出,隨著儲藏時間的增加,花生紅衣亮度L*值在烘干后控溫儲藏、風(fēng)干后控溫儲藏、曬干后控溫儲藏、烘干后常溫儲藏、風(fēng)干后常溫儲藏、曬干后常溫儲藏條件下均減小,且呈先減小后增加的趨勢。干燥后花生的L*值在剛進入儲藏期時變化不明顯,1~6個月儲藏期內(nèi)呈下降趨勢,6~8個月降到最低值后在8~10個月儲藏期內(nèi)有所回升,其中曬干后控溫儲藏條件下L*值的變化幅度最大?？梢缘贸?隨著儲藏時間的增加,花生紅衣逐漸變暗。

紅色值a*和黃色值b*變化較小?；ㄉ腶*值在干燥過程中呈上升趨勢,進入儲藏1個月內(nèi)呈下降趨勢,之后整體呈上升趨勢。其中烘干后控溫儲藏組和曬干后常溫儲藏組的變化趨勢基本重合,而烘干后常溫儲藏組的a*值在第7個月驟減,隨后在第8個月又迅速回升。即隨著儲藏時間的增加,花生紅衣紅色變暗。曬干后控溫儲藏、曬干后常溫儲藏、烘干后控溫儲藏條件下,花生的b*值整體呈上升趨勢,在風(fēng)干后控溫儲藏、風(fēng)干后常溫儲藏、烘干后常溫儲藏條件下隨儲藏時間的增加而上下波動。由此可知,儲藏時間越長,花生的紅衣越容易發(fā)黃。因此,隨著儲藏時間的延長,花生紅衣的顏色會向暗、紅、黃的方向發(fā)展。

不同干燥儲藏條件下的花生經(jīng)10個月儲藏后,L*值、a*值、b*值在曬干后常溫儲藏條件下最大。15℃控溫儲藏下花生的L*、a*、b*值呈現(xiàn)烘干>曬干>風(fēng)干的趨勢,常溫儲藏條件下為曬干>烘干>風(fēng)干,可以得出,溫度越高,L*值越大?？傮w來看,采用曬干后常溫儲藏最有利于保持花生紅衣的顏色。

3 結(jié)論與展望

花生水分干燥速率受自身結(jié)構(gòu)的影響。花生殼的結(jié)構(gòu)為孔隙較大的纖維組織,干燥初期,花生仁孔隙率變化不明顯,此時干燥對象主要是果殼,從而導(dǎo)致花生殼水分含量迅速下降[26]。到干燥中期,花生仁失水較多且孔隙率變化加快,使花生仁水分下降速度加快,此時花生殼結(jié)構(gòu)變化較緩慢,限制了水分遷移速度[27]。酸價、過氧化值、含油量三種品質(zhì)指標(biāo)結(jié)果在儲藏10個月后無顯著差異,在15℃控溫儲藏條件下優(yōu)于常溫儲藏。這與王允等[28]的研究結(jié)果一致,由于溫度越高,脂肪分解生成的游離脂肪酸量越多,酸價和過氧化值越高,導(dǎo)致花生品質(zhì)下降[29-30]。花生球蛋白、伴球蛋白的溶解性、乳化活性、起泡能力和總氨基酸含量在15℃控溫儲藏中均高于常溫儲藏。這與袁貝等[31]通過研究儲藏條件對花生氨基酸變化的影響發(fā)現(xiàn),相比于常溫環(huán)境,氨基酸在低溫儲藏條件下能得到更好保存的研究結(jié)果一致。付曉記等[32]發(fā)現(xiàn),花生種皮隨著儲藏時間增加逐漸氧化變色,顏色變深,與本研究結(jié)果相似。在干燥過程中,紅色值a*和黃色值b*的增加可能是由于發(fā)生美拉德反應(yīng)導(dǎo)致顏色增加,L*值降低可能是由于非酶褐變導(dǎo)致的[33],而顏色的顯現(xiàn)是由a*和b*共同作用的結(jié)果[34]。

本研究結(jié)果證明,風(fēng)干、曬干、烘干三種干燥預(yù)處理方式中,采用烘干干燥時花生降至安全水分所用時間最短,在不影響花生品質(zhì)的前提下,可作為花生干燥方式的優(yōu)先選擇。前期采用的干燥方式一定時,儲藏溫度越高,降水速率越快。相比于干燥方式,儲藏溫度對花生水分含量的影響更顯著。干燥后花生的各項品質(zhì)指標(biāo)在15℃控溫儲藏條件下優(yōu)于常溫儲藏。結(jié)合前文中花生各項品質(zhì)指標(biāo)在不同條件下的變化趨勢,可推測出儲藏過程中花生品質(zhì)變化與L*值呈正相關(guān),與a*值、b*值呈負相關(guān),且紅衣亮度L*值和紅色值a*變化越快,花生品質(zhì)變化越大。

儲藏條件對花生品質(zhì)的變化有較大影響。本文在研究不同干燥方式對花生品質(zhì)影響的基礎(chǔ)之上,探索了采用不同干燥方式干燥新鮮花生后適宜的儲藏方式,為進一步完善干燥后有利于花生品質(zhì)保持的儲藏條件提供了依據(jù)。