微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛品質(zhì)特性影響的研究

林鴻 王為為 鄭寶東 郭澤鑌

摘 ?要：本研究以新鮮鐵皮石斛為原料，采用微波真空干燥方法干燥，通過(guò)測(cè)定鐵皮石斛的多糖含量、色澤、多酚氧化酶（PPO）、水分分布狀態(tài)、組成氨基酸以及多酚的DPPH·和·OH清除率，研究微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛品質(zhì)特性的影響。結(jié)果表明：相比于新鮮樣品，當(dāng)微波強(qiáng)度為9?W/g，干燥后樣品的多糖含量最高可達(dá)52.21%;氨基酸分析儀分析結(jié)果表明，微波真空干燥后鐵皮石斛的總游離氨基酸和風(fēng)味氨基酸含量顯著提高。在微波強(qiáng)度9?、12?、15 W/g下，微波真空干燥的鐵皮石斛的PPO活性分別在干燥16、12、6?min后不再存在，表明微波真空干燥能夠在較短時(shí)間內(nèi)鈍化鐵皮石斛的PPO活性，且微波強(qiáng)度越大時(shí)間越短。干燥過(guò)程的非酶促褐變主要由Maillard反應(yīng)引起。低場(chǎng)核磁共振結(jié)果表明，自由水馳豫時(shí)間T₂₃和A₂₃均顯著降低。自由基清除能力研究結(jié)果表明，鐵皮石斛多酚仍具有較強(qiáng)的羥基自由基清除能力。通過(guò)觀察干燥后樣品的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，隨著微波功率密度的增大，樣品孔狀結(jié)構(gòu)受到更嚴(yán)重破壞，微波強(qiáng)度越大，鐵皮石斛的復(fù)水特性越好。

關(guān)鍵詞：鐵皮石斛;微波真空干燥;氨基酸;多糖;品質(zhì)特性中圖分類(lèi)號(hào)：S567??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Effect of Microwave Vacuum Drying on Quality Characteristics of Dendrobium officinale

LIN Hong，?WANG Weiwei， ZHENG Baodong， GUO Zebin^*

College of Food Science， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou， Fujian?350002， China

Abstract： The microwave vacuum drying method was used to dryDendrobium officinale. The effects of microwave vacuum drying on the quality characteristics ofD.officinalewere studied by measuring the content of polysaccharides， color， polyphenol oxidase?（PPO）， water distribution， Composition of amino acids?and DPPH·?and ·OH scavenging rates of polyphenols. When the microwave intensity was 9 W/g compared with the fresh sample， the dried sample had the highest polysaccharide content of 52.21%. The content of total free amino acids and flavor amino acids ofD. officinalewas significantly increased after microwave vacuum drying. PPO activity ofD. officinaleafter microwave vacuum drying at microwave intensity of 9?W/g，?12?W/g and 15?W/g was no longer present at the 16th， 12th and 6th minutes respectively， indicating that microwave vacuum drying could inactivate PPO activity ofD.officinalein a relatively short time， and higher microwave intensity would lead to shorter time. Non-enzymatic browning in drying process was caused by Maillard reaction. The free water relaxation time T₂₃and A₂₃decreased significantly. The free radical scavenging ability ofD.?officinaleshowed that the hydroxyl radical scavenging ability was still strong. By observing the microstructure of the sample after drying， the pore structure of the sample was seriously damaged with the increase of microwave power density.?The rehydration characteristics ofD.?officinalisshowed that higher microwave intensity resulted in better rehydration characteristics.

Keywords： Dendrobium officinale; microwave vacuum drying; amino acid; polysaccharide; quality characteristic

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.07.024

鐵皮石斛（Dendrobium officinale）系蘭科（Orchi-daceae）石斛屬（Dendrobium）多年生草本植物^[1]，是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中藥，具有養(yǎng)胃生津、滋陰清熱、增強(qiáng)免疫、延緩衰老等功效。隨著科技的發(fā)展和現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，鐵皮石斛中已被分離和驗(yàn)證的功能性物質(zhì)主要有石斛多糖、氨基酸、多酚類(lèi)物質(zhì)等^[2]。植物化學(xué)成分分析等研究表明，鐵皮石斛中生物活性物質(zhì)主要是多糖類(lèi)化合物，其抗氧化、降血壓、降血糖等藥理活性被廣泛報(bào)道^[3]。鐵皮石斛大部分化合物具有酚類(lèi)結(jié)構(gòu)，是重要的藥用活性成分，可以作為天然抗氧化劑來(lái)使用。鐵皮石斛野生資源多分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)，如東亞、東南亞、澳大利亞等國(guó)家。在我國(guó)，野生鐵皮石斛有36個(gè)品種2個(gè)變種，主要分布于云南、福建、廣西等地區(qū)^[4]。鐵皮石斛自然資源匱乏，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求嚴(yán)格，生長(zhǎng)于懸崖峭壁、樹(shù)干等處。目前常依賴人工種植，人工種植面積已超過(guò)6000 hm^2[5]。新鮮鐵皮石斛水分含量較高，在常溫狀態(tài)下放置一周左右易發(fā)生褐變或受微生物侵染而降低其食用品質(zhì)，影響其商業(yè)價(jià)值。

干燥可快速降低樣品內(nèi)水分，提高樣品性能的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期^[6]。傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥的鐵皮石斛收縮率高、組織不均勻、復(fù)水性差。微波真空干燥很好地結(jié)合了微波干燥和真空干燥的各自優(yōu)勢(shì)：由于微波具有穿透性能使介質(zhì)內(nèi)外同時(shí)加熱，不經(jīng)過(guò)熱傳導(dǎo)，所以加熱速度非常快，又能使物料整體結(jié)構(gòu)受熱更均勻;真空可在低溫下使物料中的水分汽化，適合干燥熱敏性物料。Li等^[7]采用微波真空干燥和真空干燥對(duì)黃芩進(jìn)行研究，結(jié)果顯示微波真空干燥的抗氧化性和理化性質(zhì)等指標(biāo)優(yōu)于真空干燥。本課題組成員Zhao等^[8]將微波真空干燥應(yīng)用在蓮子上，結(jié)果顯示，相較于傳統(tǒng)的干燥方式，微波真空干燥后的樣品品質(zhì)得到了很大的改善。Monteiro等^[9]研究了不同干燥方法對(duì)脫水南瓜切片產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、復(fù)水動(dòng)力學(xué)及復(fù)水指數(shù)的影響，結(jié)果表明微波真空干燥是生產(chǎn)脫水南瓜片的最佳工藝。

本研究以新鮮鐵皮石斛為對(duì)象，通過(guò)測(cè)定鐵皮石斛的多糖含量、色澤、多酚氧化酶（PPO）、水分分布狀態(tài)、組成氨基酸以及多酚的DPPH·和·OH清除率，研究微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛品質(zhì)特性的影響，以期為鐵皮石斛微波真空干燥工藝優(yōu)化和提高產(chǎn)品品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

鐵皮石斛：由福建福清佳家農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)有限公司提供，采摘后當(dāng)天運(yùn)達(dá)實(shí)驗(yàn)室，挑選粗細(xì)均勻、無(wú)蟲(chóng)眼、無(wú)霉變的鐵皮石斛莖，置于4?℃冰箱冷藏保存，試驗(yàn)前將鐵皮石斛莖剪切成每根約5?cm長(zhǎng)條。

1.2方法

1.2.1 ?微波真空干燥??采用福建農(nóng)林大學(xué)和廣州凱棱工業(yè)微波設(shè)備有限公司聯(lián)合研制的新型微波真空干燥設(shè)備，其最大額定功率為5.0?kW。在進(jìn)行干燥試驗(yàn)過(guò)程中，每次稱取不同裝載量（66.6、83.3、111.1?g）的鐵皮石斛莖于載物盤(pán)上，設(shè)定載物盤(pán)轉(zhuǎn)速為21?r/min。溫度（60±5）?℃，真空度0.75?kPa。

1.2.2 ?氨基酸成分的測(cè)定??采用 L-8900 型全自動(dòng)氨基酸分析儀（日本日立公司），按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》（GB 5009.124—2016）的方法，測(cè)定樣品總游離氨基酸的含量。

1.2.3 ?多糖含量的測(cè)定??根據(jù)黃麗等^[10]的方法，采用苯酚硫酸法測(cè)定多糖含量。吸取1.0 mL樣品液按照文獻(xiàn)描述步驟操作，在波長(zhǎng)495 nm處測(cè)定吸光度，可得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：

式中，X為葡萄糖含量（mg/mL）;Y為吸光度（OD值）。

1.2.4 ?水分狀態(tài)分布的測(cè)定??采用NMI120型核磁共振分析儀（上海紐邁電子科技有限公司）測(cè)定鐵皮石斛水分遷移狀態(tài)。每根鐵皮石斛待測(cè)樣品干燥不同時(shí)間后，置于永久磁場(chǎng)中心位置處的射頻線圈中心，并采用¹H NMR分光儀測(cè)定鐵皮石斛的自旋-自旋弛豫時(shí)間。

1.2.5 ?色澤的測(cè)定??采用CM-5分光測(cè)色儀測(cè)定干制鐵皮石斛莖同一部位的色澤，以儀器原有的白板為對(duì)照進(jìn)行5次平行試驗(yàn)。其中，L^*值表示亮度，L^*值越大亮度越大;b^*值為黃度值，表示有色物質(zhì)的黃藍(lán)偏向，正值越大偏向黃色的程度越大，負(fù)值越大偏向藍(lán)色的程度越大;a^*值為紅度值，表示有色物質(zhì)的紅綠偏向，正值越大偏向紅色的程度越大，負(fù)值越大偏向綠色的程度越大。DE表示與鮮品的參考顏色差距程度，DE越大表明與參考顏色差距越大。

式中，L^*₀、a^*₀、b^*₀分別為新鮮樣品亮度、黃度、紅度值。

1.2.6 ?多酚氧化酶的測(cè)定??參考田國(guó)政等^[11]的方法，略作修改。樣品粗酶液的提取：稱取適量樣品于預(yù)冷的研缽中，加入5.0?g石英砂和適量磷酸緩沖液進(jìn)行充分研磨，在4000?r/min條件下冷凍離心50?min后取上清液，置于4?℃保存。

PPO活性的測(cè)定：在比色皿中加入5?mL 0.05?mol/L pH 7.8磷酸緩沖液、0.5?mL粗酶液和2?mL鄰苯二酚溶液（0.5?mol/L），在紫外-分光光度計(jì)315?nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度，每隔25?s測(cè)定一次，連續(xù)測(cè)定5?min。樣品PPO活性以每分鐘的吸光值改變0.001所需酶量記為1個(gè)活力單位（U）。PPO活性計(jì)算方程如下：

式中，?A₃₁₅為吸光度值在每分鐘的變化值;V₀為反應(yīng)體系中的酶液體積（mL）;V₁為定容后的粗酶液體積（mL）;V₂為比色杯中反應(yīng)體系的體積（mL）;m_x為新鮮樣品的質(zhì)量（g）;t 為反應(yīng)時(shí)間（min）。

1.2.7 ?多酚含量的測(cè)定??參照卜彥花等^[12]的方法，采用福林酚試劑法測(cè)定鐵皮石斛中多酚含量。

1.2.8 ?DPPH·清除率的測(cè)定??稱取DPPH·標(biāo)準(zhǔn)品8 mg，與無(wú)水乙醇混勻后進(jìn)行充分振蕩，再稀釋定容100?mL容量瓶中，配成0.08?mg/mL溶液，冷藏保存。取不同微波強(qiáng)度樣品多酚提取液1.5?mL，加入至0.08?mg/mL溶液，充分振蕩，放置避光25?min，并以乙醇作為對(duì)照空白。在波長(zhǎng)517?nm處測(cè)定其吸光度A樣品。

1.2.9 ?·OH清除率的測(cè)定??配置6?mmol/L FeSO₄溶液2?mL，加入不同濃度的多酚提取液1.5?mL與5?mmol/L H₂O₂溶液1.5 mL，再加入6 mmol/L水楊酸溶液2 mL后充分振蕩，在波長(zhǎng)500?nm處以蒸餾水為空白測(cè)量其波長(zhǎng)，A_空白可用蒸餾水代替多酚提取液重復(fù)以上操作。

1.2.10 ?復(fù)水特性的測(cè)定??將干制鐵皮石斛樣品浸泡在75?℃的熱水中，直至含水量達(dá)到平衡狀態(tài)，每15?min取出樣品并在篩子上迅速瀝干（60±?10）s。復(fù)水特性的計(jì)算公式如下：

式中，W_t為在任何浸液時(shí)間t時(shí)的重量;W₀為未浸液前的重量。

采用Peleg模型^[13]對(duì)復(fù)水速率進(jìn)行擬合，模型表達(dá)式如下：

式中，X₀為干基表示的初始含水量（g/g）;X_t為時(shí)間t（min）的含水量;K₁ 為Peleg速率常數(shù)，與最初的質(zhì)量轉(zhuǎn)移速率有關(guān)（t=t₀）;K₂為Peleg流量系數(shù)，與最大吸水能力有關(guān)。

1.2.11 ?鐵皮石斛形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察??采用Nova NanoSEM 230型的場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察干制鐵皮石斛的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003、Origin 8.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用DPS 9.5軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛氨基酸含量的影響

鐵皮石斛的口味靠氨基酸體現(xiàn)，其在微波真空干燥過(guò)程中會(huì)遭到破壞、改變、流失。如表1所示，氨基酸分析儀總共檢測(cè)出了17種氨基酸，其中必需氨基酸9種，非必需氨基酸8種。新鮮的鐵皮石斛樣品中天冬氨酸、谷氨酸含量較為豐富，該結(jié)果與曲繼旭等^[14]、Liu等^[15]的研究結(jié)果相一致。在鮮品中，總游離氨基酸含量可達(dá)到1198.97?mg/100?g，亮氨酸和天冬氨酸分別是鮮品中含量最高的必需和非必需氨基酸。如表1所示，經(jīng)過(guò)干燥后鐵皮石斛的總游離氨基酸含量都顯著提高，微波強(qiáng)度15 W/g干燥樣品的總游離氨基酸含量最高，達(dá)到3199.89?mg/100g。如表1所示，與鮮品比較，無(wú)論是必需氨基酸還是非必需氨基酸含量都在微波真空干燥后顯著提升，這些結(jié)果與Yoneda等^[16]的研究結(jié)果一致，可能是在干燥

注：甜味氨基酸：丙氨酸+甘氨酸+絲氨酸;苦味氨基酸：精氨酸+組氨酸+異亮氨酸+亮氨酸+蛋氨酸+苯丙氨酸+纈氨酸;無(wú)味氨基酸：賴氨酸+酪氨酸。同一行中，不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平差異顯著。

Note： Sweet amino acid： Alanine + Glycine + Serine; Bitter amino acid： Arginine + Histidine + Isoleucine + Leucine + Methionine + Phenylalanine + Valine; Tasteless amino acids： Lysine + Tyrosine. Different lowercase letters in the same row indicate significant differences at the 0.05 level.

過(guò)程中高溫促進(jìn)蛋白質(zhì)的水解。在不同的微波強(qiáng)度比較下，較高微波強(qiáng)度（15?W/g）干制出的樣品中所含的總氨基酸含量比在較低的微波強(qiáng)度（9?W/g）干制出的樣品含量高，這可能是因?yàn)槲⒉◤?qiáng)度低的條件下干燥時(shí)間太長(zhǎng)，導(dǎo)致游離氨基酸的損失。總體而言，微波真空干燥可以提高鐵皮石斛中游離氨基酸的含量。

2.2 微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛多糖含量的影響

繪制得到標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.01x（R²=0.9974），表明葡萄糖含量與OD值呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。由圖1可知，相對(duì)于新鮮樣品，經(jīng)過(guò)微波真空干燥的鐵皮石斛的多糖含量顯著升高（P<0.05），隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，3個(gè)微波強(qiáng)度的多糖含量都呈現(xiàn)了先上升后下降的趨勢(shì)，微波強(qiáng)度為9?W/g的樣品，多糖含量最高可達(dá)到52.21%。鐵皮石斛在干燥初期，由于水分含量較大，其干燥速率較快，而鐵皮石斛中的活性成分隨著水分同樣較快地遷移至細(xì)胞表面，并因?yàn)槲⒉ǖ钠票谧饔茫瑢?dǎo)致其活性成分較易提取;而較長(zhǎng)的微波干燥時(shí)間導(dǎo)致了鐵皮石斛中多糖聚集^[17]。但過(guò)高的微波強(qiáng)度和過(guò)長(zhǎng)的干燥時(shí)間會(huì)使多糖含量減少。總體來(lái)說(shuō)，通過(guò)控制鐵皮石斛的微波強(qiáng)度和干燥時(shí)間可以有效地提高鐵皮石斛中活性成分的含量。

2.3 微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛水分狀態(tài)分布的影響

圖2A、圖2B、圖2C分別為微波強(qiáng)度為9、12、15 W/g干燥鐵皮石斛T₂馳豫時(shí)間反演圖譜，按波峰所在區(qū)域劃定物料中水分的3種狀態(tài)。如圖所示，T₂₂和T₂₃是新鮮鐵皮石斛水分的主要組成部分。峰面積A_2x（x=1～3）值可以用來(lái)表示樣品水分分布情況，所以用A_2x對(duì)樣品中不同的水分狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)注。根據(jù)Li等^[18]、Sun等^[19]研究表明，隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，A₂₁和A₂₂在水分含量較高時(shí)會(huì)出現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，與干燥過(guò)程中水分狀態(tài)的變化是一致的。干燥過(guò)程中內(nèi)部水分遷移規(guī)律為：部分自由水先向不易流動(dòng)水和結(jié)合水轉(zhuǎn)變，結(jié)合水向不易流動(dòng)水的轉(zhuǎn)變伴隨著整個(gè)干燥過(guò)程。由圖2可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，整個(gè)T₂圖譜逐漸向細(xì)胞壁水T₂₁的峰值靠近，液泡水T₂₃慢慢地移動(dòng)至胞質(zhì)體積水T₂₂附近。這可能是由于樣品內(nèi)液泡水的自由度大，導(dǎo)致它較易被清除。由圖2可知，隨著微波強(qiáng)度的增加，T₂₁和T₂₂減少，它們的峰值位置向信號(hào)強(qiáng)度T₂曲線的左邊移動(dòng)，這和朱文學(xué)等^[20]研究結(jié)果一致。此外，隨著微波強(qiáng)度從9?W/g增加到15?W/g，A₂₁呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，A₂₂反之，并且二者的變化在微波強(qiáng)度15 W/g下體現(xiàn)更明顯，造成該現(xiàn)象的原因可能是由于微波過(guò)度加熱造成的，導(dǎo)致細(xì)胞膜的破裂。可見(jiàn)低微波強(qiáng)度對(duì)鐵皮石斛組織破壞較小，更利于組織中不易流動(dòng)水轉(zhuǎn)化為自由水，進(jìn)而較快散失。

A： 9 W/g; B： 12 W/g; C： 15 W/g.

細(xì)胞壁水馳豫時(shí)間（T₂₁）為0.01～10 ms，胞質(zhì)體積水馳豫時(shí)間（T₂₂）為10～70 ms，液泡水馳豫時(shí)間（T₂₃）>70 ms。

Cell wall water relaxation time T₂₁is 0.01～10 ms. Cytosomalhydrops relaxation time T₂₂is?10～70 ms. Vacuole waterrelaxation time T₂₃， >70 ms.

2.4 微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛色澤和多酚氧化酶的影響

如圖3所示，經(jīng)9、12、15?W/g微波真空干燥，鐵皮石斛的PPO活性分別在處理16、12、6?min后不再存在，這是因?yàn)樵诟稍镞^(guò)程中PPO活性對(duì)微波功率和溫度十分敏感。在微波真空干燥整個(gè)期間，烘箱內(nèi)的溫度始終控制在50?～60?℃。而鈍化PPO的最佳反應(yīng)溫度是40～43?℃。在微波真空干燥初期，細(xì)胞中的氧會(huì)與PPO發(fā)生反應(yīng)，直到?jīng)]有氧氣和PPO剩余。因此，在隨后的微波真空干燥中，非酶促褐變被認(rèn)為是導(dǎo)致干品顏色變化的主要原因。由于干燥室里沒(méi)有氧氣，所以發(fā)生的較高程度的非酶促褐變可能是Maillard反應(yīng)引起的^[21]。此外，鈍化鐵皮石斛的多酚氧化酶活性有利于改善鐵皮石斛品質(zhì)特性。

如表2所示，顏色變化速率大致分為兩個(gè)時(shí)期，由酶促褐變引起的快速變化時(shí)期和由非酶促褐變引起的緩慢變化時(shí)期。干燥樣品的亮度變化可以作為褐變的測(cè)量值，微波強(qiáng)度15?W/g的樣品L^*值從48.02降至41.18。此外，使用較高的微波強(qiáng)度進(jìn)行干燥時(shí)，由于干燥時(shí)間減少，Maillard反應(yīng)程度減少，這與表1較高的微波強(qiáng)度下氨基酸含量較高的結(jié)果一致。b^*值可能是由非酶促褐變的變化，或者是由棕色色素的形成引起的。a^*的增加可能是由鐵皮石斛中葉綠素的減

少導(dǎo)致，對(duì)比12 W/g和15 W/g，9 W/g的a^*值偏低，而綠色是體現(xiàn)鐵皮石斛新鮮程度的顏色。根據(jù)Lv等^[22]、Dong等^[23]和Nahimana等^[24]的研究表明，經(jīng)過(guò)微波真空干燥，圓竹和綠咖啡豆的色澤參考值L^*、a^*、b^*值都在提升，與本研究結(jié)果較不一致。相反的是，根據(jù)課題組Zhao等^[8]的研究表明，蓮子經(jīng)過(guò)微波真空干燥后，其L^*值下降，蓮子在干燥過(guò)程中發(fā)生褐變，該研究與本研究結(jié)果一致。

注：同一列中，不同的小寫(xiě)字母表示差異顯著（P<0.05）。

Note： Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.05 level.

2.5 微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛多酚含量的影響

繪制得到多酚標(biāo)準(zhǔn)曲線方程y=0.05x（R²= 0.996），沒(méi)食子酸含量與OD值呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。鐵皮石斛的大部分化合物具有酚類(lèi)結(jié)構(gòu)，酚類(lèi)化合物也可以當(dāng)作天然抗氧化劑來(lái)使用。由圖4可知，相對(duì)于新鮮樣品，經(jīng)過(guò)微波真空干燥后鐵皮石斛的多酚含量顯著增大（P<0.05），隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，3個(gè)微波強(qiáng)度的多酚含量都呈現(xiàn)了先上升后下降的趨勢(shì)，微波強(qiáng)度為9?W/g條件下干燥的樣品，多酚含量最高可達(dá)到32.21%。根據(jù)廖素溪^[17]的研究結(jié)果表明，造成該現(xiàn)象的原因可能是由于酚類(lèi)化合物在高溫條件下降解，從而導(dǎo)致其含量下降。

2.6 ?微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛清除DPPH·、·OH活性的影響

由圖5可知，鐵皮石斛多酚具有較強(qiáng)的羥基自由基清除能力，在不同的微波強(qiáng)度下，較高微波強(qiáng)度干燥樣品的羥基自由基清除能力比在較低的微波強(qiáng)度干燥樣品的羥基自由基清除能力有顯

著減小（P<0.05），與Hirun等^[25]的發(fā)現(xiàn)一致，并且該研究結(jié)果與圖4的多酚含量結(jié)果相一致。其原因可能是微波強(qiáng)度過(guò)高導(dǎo)致酚類(lèi)化合物含量減小。微波強(qiáng)度12 W/g條件下干燥樣品的DPPH·、·OH清除能力都高于其余2個(gè)微波強(qiáng)度組。

2.7 微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛復(fù)水特性和微觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖6可見(jiàn)，隨著復(fù)水時(shí)間的增加，復(fù)水率隨之提高，復(fù)水動(dòng)力學(xué)過(guò)程包括前期較快的復(fù)水速率和后期緩慢的復(fù)水速率。微波強(qiáng)度15?W/g的水分含量明顯高于其余兩個(gè);微波強(qiáng)度12?W/g和9?W/g的水分含量曲線很接近，也說(shuō)明了它們的復(fù)水特性接近。同時(shí)，在所有復(fù)水試驗(yàn)中，復(fù)水后的微波真空干燥鐵皮石斛的水分含量都達(dá)不到初始含水量。

如表3所示，通過(guò)比較不同的微波強(qiáng)度變化，隨著微波強(qiáng)度的增加，動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)K₁和特征常數(shù)K₂的值隨之減少。可能是由于增大微波強(qiáng)度會(huì)引起K₂減少，而方程中也顯示平衡含水量和K₂間呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，所以當(dāng)微波強(qiáng)度增加時(shí)，平衡含水量增加。水的轉(zhuǎn)移是由微波強(qiáng)度的增加推動(dòng)的，較高的微波強(qiáng)度導(dǎo)致更快的復(fù)水速率，與圖6中較高微波強(qiáng)度的復(fù)水特性相對(duì)應(yīng)。

由圖7可知，經(jīng)過(guò)3種不同微波強(qiáng)度干燥后鐵皮石斛均有孔狀結(jié)構(gòu)，較低微波強(qiáng)度干燥后樣品的孔狀結(jié)構(gòu)更加完整，但可以明顯看出微波強(qiáng)度9?W/g的干燥樣品中部分孔狀結(jié)構(gòu)被水分堵塞，說(shuō)明它的復(fù)水特性較差。該結(jié)果與圖6中較低微波強(qiáng)度的水分含量低的結(jié)果相一致。由9 W/g

注：同行不同小寫(xiě)字母表示差異顯著（P<0.05）。

Note： Different lowercase letters in the same row indicate significant difference （P<0.05）.

圖7 不同微波強(qiáng)度處理的鐵皮石斛的掃描電鏡圖

Fig. 7 ?Scanning electron micrograph ofD.?officinalistreated under different microwave intensities

和15?W/g的干燥樣品微觀結(jié)構(gòu)觀察得出，隨著微波強(qiáng)度的增大，樣品孔狀結(jié)構(gòu)被破壞嚴(yán)重，細(xì)胞結(jié)構(gòu)也遭受破壞，可能與細(xì)胞形態(tài)損失的現(xiàn)象有關(guān)^[26]。同時(shí)樣品表面也出現(xiàn)褶皺且稀疏，形成了小型破碎面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

3 ?討論

新鮮鐵皮石斛含水率和多酚氧化酶活性較高，易發(fā)生褐變影響其貨架期。與傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥相比，微波真空干燥較大限度保留熱敏性物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，微波真空干燥因兼具微波快速干燥和真空低溫干燥的優(yōu)點(diǎn)成為國(guó)內(nèi)外食品干燥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。廖素溪等^[27]研究微波干燥對(duì)鐵皮石斛品質(zhì)特性的結(jié)果表明，與熱風(fēng)干燥相比，微波干燥后鐵皮石斛中主要有效成分含量較高，且具有顯著性差異（P<0.05）;在微波強(qiáng)度600 W干燥時(shí)多糖含量達(dá)到最高。此外，韓姝葶等^[28]采用微波間歇干燥鐵皮石斛的研究結(jié)果表明，微波功率能顯著影響鐵皮石斛中多糖含量變化，鐵皮石斛多糖含量隨著干燥時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸下降;不同功率的微波干燥對(duì)鐵皮石斛總酚的含量并無(wú)顯著影響。

本文研究微波真空干燥對(duì)鐵皮石斛品質(zhì)特性的影響，結(jié)果表明在較低微波強(qiáng)度（9 W/g）下能更好地保留鐵皮石斛中的多糖，且縮短干燥時(shí)間。微波真空干燥使樣品在不同微波強(qiáng)度下多酚含量有顯著變化。經(jīng)微波真空干燥后鐵皮石斛中亮氨酸、賴氨酸、谷氨酸含量顯著增加，總游離氨基酸含量隨微波強(qiáng)度的增大而顯著增加。胞質(zhì)體積水和液泡水是新鮮鐵皮石斛水分的主要組成部分。干燥后自由水的降低使干制鐵皮石斛的呼吸作用下降，有利于樣品的儲(chǔ)存。干制鐵皮石斛的復(fù)水動(dòng)力學(xué)過(guò)程包括前期較快的復(fù)水速率，以及后期緩慢的復(fù)水速率。隨著復(fù)水時(shí)間的增加，鐵皮石斛復(fù)水率隨之提高，微波強(qiáng)度15 W/g的樣品復(fù)水效果最佳。綜合本研究中各項(xiàng)指標(biāo)得出，微波強(qiáng)度12 W/g條件下的樣品干燥效果最佳。本研究為鐵皮石斛微波真空干燥工藝優(yōu)化及產(chǎn)品品質(zhì)控制提供科學(xué)依據(jù)，以期推動(dòng)鐵皮石斛加工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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