真空冷凍干燥技術在功能性食品中的應用研究

◎ 高 雅，官孝瑤，黃嘉文，陳 霞，彭秀分，陳明月

（長江師范學院，重慶 408000）

目前，功能性食品備受消費者青睞，逐漸成為研究的熱點。功能性食品是指具有特定營養保健功能的食品，含有對機體組織有益的活性營養成分，能有效減少人體疾病風險[1]。但功能性食品在加工過程中會發生物理、化學變化，進而影響活性成分。

真空冷凍干燥技術作為國際公認的用于生產高品質、高附加值食品的加工方法，可最大限度地保留食品中的色、香、味及各類營養物質[2]。該技術在食品加工中應用廣泛，其原理是將濕物料凍結到共晶點溫度以下，再在真空狀態下，使水分升華，達到脫水[3]。此技術可保留一定的活性成分。本文基于現有研究，分析了真空冷凍干燥技術對功能性食品中活性物質的影響及原理。

1 真空冷凍干燥在葛根粉中的應用研究

葛根是一種藥食兩用的植物，可調節體溫、清熱解毒。現代醫學研究表明，其含有的黃酮、大豆苷等生物活性成分對人體十分有益，總黃酮和葛根素對高血脂、高血壓、高血糖及老年骨質疏松癥有非常好的療效[4]。

目前，葛根的各類食品越來越多，但是提取純化工藝未有大的提高，存在加工后有效成分含量減少的情況[5]。吳瓊[6]制得的葛根全，通過真空冷凍干燥，水分含量為5.63%，粗蛋白含量68.9 g·kg-1，顯著高于熱風干燥和真空干燥。且葛根全粉的各種抗氧化成分含量因干燥方式的不同而不同，相較其他干燥方式，在真空冷凍干燥方式下葛根全粉的總黃酮、總酚含量最高。

2 真空冷凍干燥在納豆中的應用研究

納豆是一種傳統的發酵豆制品，最先起源于中國豆豉，于公元前300年流傳至日本[7]，現被認為是日本人長壽的“秘方”[8]。納豆菌是由煮熟后的大豆接種納豆菌發酵而成[9-10]，含有一種具有強烈溶栓功效的納豆激酶，可通過腸胃系統直接被人體吸收[11]。在動物[12-14]及人體試驗[15]中均被證實該酶可作為治療心血管疾病的純天然補充劑[16]。此外，納豆中還含有維生素K、大豆異黃酮等多種生理活性成分，具有防癌、抗癌、防衰老的功效[17]。

真空冷凍干燥在生物制品方面具有得天獨厚的優勢，在納豆制備中，可有效保護納豆的纖溶活性[18]。但冷凍干燥過程會造成細胞損傷及酶的損傷、變性。陶湘林等[19]人的研究中，通過真空冷凍干燥法制得的納豆粉中的蛋白質含量高，為40.2%。其中納豆激酶和大豆異黃酮的含量也比較高，為5 062.5 U·g-1和390 μg·g-1。凍干后容易保存，便于開發更方便的新型納豆產品。

3 真空冷凍干燥在螺旋藻中的應用研究

螺旋藻，曾被譽為21世紀“最具潛力的保健食品”。國內外研究表明，螺旋藻中含有大量蛋白質及各種營養物質，其中活性多糖與藻藍蛋白具有抗癌、抗氧化、提高免疫力等功能，具有很高的經濟價值[20]。

而干燥加工技術是影響螺旋藻產量及質量的關鍵因素之一，在郭瑤[21]的研究中，在微波干燥、微波真空冷凍干燥、熱風干燥及真空冷凍干燥4種不同干燥工藝下，螺旋藻品質在真空凍干下的感官品質與新鮮螺旋藻最為接近，且真空冷凍干燥藻粉中藻膽蛋白和胡蘿卜素的含量在4種干燥方式中最高。劉玉環等[22]的研究顯示，真空冷凍干燥后的藻藍蛋白具有一定的穩定性，在30 ℃、pH值7.0、提取時間1.5 h、固液比1∶60的條件下，藻藍蛋白的提取效果最好。

4 真空冷凍干燥在枸杞中的應用研究

枸杞又名枸杞子，因其營養豐富，又具有藥食同源的優點，歷來被認為是養生佳品。但枸杞及其制品的貯藏、運輸及枸杞保質期問題，使枸杞的干燥方法研究成為枸杞行業刻不容緩待突破的問題[23]。

劉光鵬等[24]的研究顯示，熱風干燥、真空冷凍干燥、微波真空干燥、滾筒干燥以及噴霧干燥5種不同干燥方式下所得的枸杞微粉，在營養成分方面，真空冷凍干燥下的總糖、還原糖、類胡蘿卜素、維生素C和黃酮含量均最高，且色澤的亮度值高，具有最高的溶解性、吸濕性和復水性。

5 真空冷凍干燥在人參中的應用研究

人參有藥食同源的性質。富含皂苷，對抗抑郁、抑制癌細胞生長、增強免疫力以及促進腦內RNA等有良好作用[25]。

近年來，多種干燥方式逐漸應用在人參處理方面，特別是凍干技術，可以有效減少參片中皂苷類成分損失，并保持單體的皂苷組分不發生變化，從而避免活性物質的破壞，因此凍干技術在人參的應用上有很大優勢。在陸國勝[26]的研究中表面真空冷凍干燥下的西洋參在切片厚度3 mm、預凍時間4 h、升華干燥時間8 h、解析干燥溫度與時間30 ℃、6 h時，人參中活性物質含量可達2.41%。

6 結語

本文綜述了真空冷凍干燥技術在納豆、螺旋藻、枸杞以及人參中的應用研究，分析了該技術對生物活性物質的影響，在倡導“藥食同源”的背景下，依據產品特性，將真空冷凍干燥技術充分應用于功能性食品領域，極具應用價值。