来自辽宁大学轻型产业学院的高琦、李加恒、韩昊廷和薛友林*等人将通过灰色关联分析法比较FD、EPD、ID、AD 4 种不同的干燥方式对芜菁脆片物理性质、营养成分、微观结构和感官评价的影响,以确定芜菁脆片的最佳干燥工艺,以期为芜菁脆片生产加工中干燥方式的选择及产品的开发提供理论依据和技术支持。
1、不同干燥方式对芜菁脆片营养成分的影响
为改善脆片口味,事先对样品进行了浸糖预处理,故各种产品的TSS与总糖含量均较高。ID产品TSS含量较低,同时其蛋白质及总糖含量较低,这可能是因为ID处理时间(240 min)较长,使糖与蛋白质发生较长时间的美拉德反应,导致产品蛋白及总糖含量较低,尤其是总糖含量;FD产品VC含量最高,ID产品VC含量最低,因为VC对热及氧不稳定,而FD全程低温、低氧,故VC氧化极少,保留较好,EPD、ID、AD 3 种处理温度接近,而ID时间比EPD和AD长,故VC损失最为严重,含量最低;4 种产品均未检出多酚成分,且仅有ID产品因加工时间较长,纤维含量较高。整体来看,FD产品各成分保持最好,EPD产品次之,这是因为EPD、ID、AD三者处理温度相近并且高于FD,故FD产品成分破坏最少。
2、不同干燥方式对芜菁脆片物理性质的影响
2.1 不同干燥方式对芜菁脆片色泽的影响
4 种干燥产品亮度L*值均显着高于鲜样(P<0.05),说明4 种脆片的色泽均与鲜样的有较大差距。此外,ID的a*值和b*值显着高于FD产品(P<0.05),这表明ID产品颜色比FD等其他产品偏黄,与成分测定的结果相符(ID产品美拉德反应最严重)。
2.2 不同干燥方式对芜菁脆片微观结构的影响
FD脆片具有较明显的蜂窝状结构,内部空隙大,整体体积保持较好。EPD脆片内部可生成一定蜂窝状空隙,但其表面却相对致密,可能是因为在预干燥后水分分布不均,至使膨化不完全。ID脆片则很难看出来其原有结构,其组织紧缩,结构紧密。而AD脆片也发生了严重的皱缩,失去了原来饱满而立体的状态,表面形成了模糊的褶皱样形状,但其内部保留了轻微的孔隙结构。
2.3 不同干燥方式对芜菁脆片复水比的影响
初期FD产品在25 ℃下的复水速率高于其他3 种干燥产品,复水较快,且在5 min后无明显变化。但随着复水时间延长,脆片中的糖逐渐溶于水中,故最终复水比较低。ID产品内部及表面结构均较为致密,虽然致密的结构使其糖分在复水过程中难以溶解出去,但水分也难以进入,故最终复水比较低。ID脆片和AD脆片前期复水速率相近,因为二者均有致密的表面结构。另外,EPD脆片内部形成多孔状结构,易于吸水,同时表面致密,糖分不易溶出;而AD产品同样表面致密,内部也形成了一些毛细孔隙,利于复水,故两者均有较高的最终复水比。
2.4 不同干燥方式对芜菁脆片体积比和密度的影响
FD产品的体积比最大,达到95%,显着高于其他3 组。表明FD可以很好地保持芜菁脆片内部结构的完整,保留其原有外观形态;ID和AD产品的体积比无显着差异且最小,表明干燥过程中对芜菁结构造成了较大改变,使其干瘪收缩,外观变化明显。密度与体积比相反,FD产品密度最小,ID和AD产品密度最大。FD利于产品形状的保持,这是由于在冷冻阶段,过低的温度固化了物料内部的纤维结构,这有利于后期干燥产品形状的保持。
2.5 不同干燥方式对芜菁脆片硬度和脆度的影响
在ID和AD过程中,产品表面温度较内部高,使其内部水分向表面转移的速度小于表面水分蒸发的速度,在表面形成一层干硬膜,出现干瘪坚硬现象,使其硬度较大,脆度较小;EPD过程中,产品内部的膨化作用使孔道扩充,质地更加酥脆;FD脆片可基本保持其原有形状,形成多孔性结构,因而体积收缩小,硬度最小,质地松软。
3、不同干燥方式的芜菁脆片的感官评分
芜菁脆片的感官评价由高到低依次为:EPD>FD>AD>ID。FD、EPD产品感官评价评分接近,均不低于80分,都易于被消费者接受,而ID、AD产品评分较低,食用体验不佳。FD与EPD产品在风味上相差无几,由于EPD是利用内部水分汽化而使物料膨化,故口感最为酥脆,虽干燥温度不是很高,但仍发生褐变;FD产品因水分直接升华,保持原有细胞结构,故酥脆程度不如EPD产品,但干燥过程中始终低温,无褐变反应发生,色泽较好。ID和AD产品,则因干燥过程均为水分受热蒸发过程,温度高、时间长,故产品的外观、口感上均比前两者差。
4、不同干燥方式的芜菁脆片品质影响的综合评价
根据变异系数法对14 个评价指标确定不同权重。基于不同指标的贡献差异性,将ΔE、体积比、密度、硬度、脆度、水分含量、TSS含量、淀粉含量、蛋白质含量、总糖含量、VC含量、SDF含量、IDF含量、感官评分赋予的权重分别为:7.3%、26.4%、19.0%、6.9%、2.3%、2.4%、3.5%、1.8%、2.8%、2.7%、10.3%、11.5%、1.2%和1.9%。加权关联度由大到小排序是:FD>EPD>ID>AD。对脆片品质评价的14 项指标进行影响程度权重分配后,再分析不同干燥方式对脆片产品品质的各项指标的联动影响。结果表明,FD、EPD、ID、AD 4 种干燥方式中FD和EPD优于ID和AD。因FD设备复杂、耗时耗能,而EPD处理虽设备成本较高,但生产周期较短,综合能耗及品质多方面考虑,EPD为芜菁脆片生产加工的较合适的备选工艺。
结 论
4种不同干燥方式处理后的芜菁脆片的物理特性和营养成分含量均有显着变化,FD和EPD对营养成分的保留更为完整。扫描电子显微镜观察结果显示FD可使芜菁脆片形成疏松多孔蜂窝状结构,EPD可使芜菁脆片产生轻微蜂窝状效果,同时使结构更为紧密,使口感酥脆。干燥方式综合评价结果为:FD>EPD>ID>AD。但FD设备及加工过程花费较高,生产周期较长。综合考虑脆片的物理特性、营养成分、微观结构、感官评价以及生产周期,可得出EPD为芜菁脆片的最适加工方式。