不同干燥方式對青莢長豇豆品質影響的研究

陳德琴，彭麗平，王倫興，王霖嵐

（遵義職業技術學院，貴州 遵義 563000）

0 引言

豇豆又稱之為角斗、姜豆、帶豆，是一種纏繞類的草本植物，也是最常見的豆莢類蔬菜，種植面積不斷地擴大。由于其外觀嫩綠、豆莢肉質肥厚，烹調后味道鮮美，且豆莢肉質中含有的營養價值比較豐富，因此得到廣大消費者的喜愛。同時，豇豆是一種餐桌上較為常見的蔬菜。從中醫學的角度來講，豇豆可以起到補中益氣的作用，同時還可以改善氣血虧虛形成的頭暈等現象。對于脾胃不好的群體，也有較好的調節作用。從營養學的角度來講，豇豆中的淀粉、蛋白質、磷離子、維生素B 族、維C 的含量都較為豐富，增強人體免疫力的同時也可以調節體內的離子平衡等。

由于種植量局部產量過剩、供過于求的局面出現，且采摘后，在常溫下呼吸強度較高，水分丟失較大，豇豆會出現萎蔫、褪色、產生大量銹斑及腐爛。所以，在每年盛產之季豇豆貯運都是加工過程中的突出問題。隨著我國加工工藝不斷進步，干燥技術也在果蔬加工過程中發揮出重要的作用，為了降低果蔬制品的腐爛變質、延長果蔬保質期，干燥成為果蔬加工最基本也是最重要的一道加工方式，干燥（drying） 技術分為自然與人工干燥2 種，能有效實現資源的綜合利用。

沈靜等人[1]的研究表明，將果蔬進行干燥可以提高豇豆在市場的經濟效益與延長銷售時長。研究針對青莢長豇豆進行不同的干燥方式對其的品質影響，其中主要包括干燥后青莢長豇豆的外觀顏色、水分、維C 的含量檢驗與檢測，以獲得最佳的干燥方式。

在果蔬干燥工藝方面，國內研究范圍相對較為廣闊，如孫芳等人[2]介紹了我國現有的果蔬干燥加工技術及發展趨勢。段羅佳等人[3]通過對豇豆進行恒溫干燥與變溫干燥這2 種不同的干燥方式，得出結論：恒溫干燥時，溫度及風速是影響干燥的主要因素；變溫干燥時，豇豆色澤及表面質量比恒溫干燥時要好。王慶國等人[4]對食品中的含水量對食品貯藏的影響進行了研究（酶促反應和非酶反應[5]）。畢雙同[6]針對果蔬在熱燙加工過程中的褐變及護色措施提出對應的解決措施。郭婷等人[7]試驗比較了不同熱風干燥溫度對山楂熱風干燥產品中原有營養含量的影響。結果表明，隨熱風干燥溫度的增加，干燥時間縮短，65 ℃時干燥大果山楂效率較高。

基于國內的果蔬干燥工藝研究，國外對此工藝研究如下：N E Obasik[11]對4 個豇豆品種在105 ℃下烘烤，研究營養成分的影響，結果表明豇豆種子的烹飪時間可以顯著減少，同時保持其作為營養和利用食品工業中功能劑的潛力。B T Kiremire 等人[12]利用自然干燥法、烘箱烘干和太陽能烘干對谷物類食品進行干燥，與新鮮蔬菜的營養成分進行比較。推薦太陽能干燥為蔬菜保鮮的方法。

由國內外的研究成果可知，果蔬的干制不僅可延長貯藏期，還可更好地將食品中的營養成分保留。綜上所述，在學校實驗室所具干燥設備的基礎上，試驗采用自然干燥、熱空氣干燥、電熱鼓風干燥與遠紅外快速干燥對青莢豇豆進行干燥，進而分析得到青莢豇豆干燥的最佳干燥方式。

1 不同干燥方式及控制因素對青莢豇豆的影響

1.1 試驗設計

1.1.1 試驗器材與感官鑒定

（1） 試驗器材。BCD-483WMSD 型冰箱，佛山市小鮮互聯電器有限公司產品；HYHG-II-138 型遠紅外快速干燥箱，上海躍進醫療器械有限公司產品；101-OD 型電熱鼓風干燥箱、101-OD 型電容恒溫干燥箱，上海一恒科學有限公司產品；GX65B 型熱空氣消毒箱，天津市泰斯特儀器有限公司產品；FR-770 型包裝機，溫州市凱馳包裝機械有限公司產品；FA2204E 型電子天平（感量為0.1 mg），常州市幸運電子設備有限公司產品。

（2） 感官鑒定。隨機邀請20～50 位學生對該產品干燥后的形態、色澤、組織、雜質及滋味與口感5 個指標來針對青莢長豇豆干燥后進行質量的評分，選取邀請評鑒學生的平均評分為最終數據。

青莢長豇豆干燥品感官評分標準見表1。

表1 青莢長豇豆干燥品感官評分標準

1.1.2 工藝流程

青莢豇豆選取→預處理→熱燙→護色→冷卻→干燥→回軟→檢測→數據記錄[10]。

1.1.3 操作要點

（1） 原料選取。選取無腐爛、萎蔫、無蟲洞的新鮮青莢長豇豆作為干燥的原材料，青莢長豇豆干燥原料均采購于貴州省遵義市紅花崗區新浦街道農貿市場，且原材料符合食品衛生檢驗要求。

（2） 預處理。洗凈后的青莢長豇豆去頭去尾，將青莢長豇豆切為每段8～10 cm，方便后續干燥。

（3） 熱燙、護色。試驗中嚴格按照國標GB 1886.2—2015 食品添加劑（碳酸氫鈉） 使用標準，采用0.01%～0.50%的食用級碳酸氫鈉為護色劑，以達到保綠效果。碳酸氫鈉與水配比為12.5∶100（g∶kg），待加熱沸騰后倒入青莢豇豆，攪動讓其均勻受熱，更好地鈍化豇豆內部的酶活性[6]，對褐變有很好的抑制性，熱燙時間不宜過長，以防豇豆內部營養流失[5]，3～4 min 為最佳熱燙時長。

（4） 冷卻。統一采用14～15 ℃水溫降溫，以防熱燙后的豇豆中心溫度過高，浸泡1 min 后，將其撈起置于干燥架，瀝干多余水分，也可用風機吹干表面水分。

（5） 干燥。選用自然干燥法、熱空氣干燥法、鼓風干燥法及遠紅外快速干燥法。

（6） 回軟。干燥后取出置于正?？諝鉂穸认?～2 d，后進行包裝。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

選取護色劑（碳酸氫鈉） 添加量（A）、烘烤時間（B） 與烘烤溫度（C），每個因素單獨選擇3 個水平進行三因素三水平的正交試驗，從正交試驗中得到最佳的護色劑添加量、烘烤時間及烘烤溫度。

正交試驗因素與水平設計見表2。

表2 正交試驗因素與水平設計

各因素改變對青莢豇豆干燥后的品質影響。分別選取護色劑（碳酸氫鈉） 添加量為0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%進行單因素試驗，并對青莢豇豆干燥后產品進行感官評分，從而確定其他因素控制范圍，其他因素不變。

不同添加量護色劑對青莢豇豆的品質影響見表3。

表3 不同添加量護色劑對青莢豇豆的品質影響

隨著護色劑添加量的增加，感官評分由高到低，當護色劑添加量為0.4%時分值最高，干燥的產品較好。

在95 ℃的溫度[6]下分別選烘烤溫度為40，50，60，70，80 ℃進行單因素試驗，并對青莢豇豆干燥后產品進行感官評分，從而確定其他因素控制范圍，其他因素不變。

不同烘烤溫度對青莢豇豆的品質影響見表4。

表4 不同烘烤溫度對青莢豇豆的品質影響

當烘烤溫度增加，感官評分逐漸降低，當烘烤溫度為60 ℃時，感官評分較高，獲得的干燥產品較好。

分別選烘烤時間為4.0，4.5，5.0，5.5，6.0 h進行單因素試驗，并對青莢豇豆干燥后產品進行感官評分，從而確定其他因素控制范圍，其他因素不變。

不同烘烤時間對青莢豇豆的品質影響見表5。

表5 不同烘烤時間對青莢豇豆的品質影響

隨著烘烤時間增加，感官評分逐漸降低，當烘烤溫度為5.5 h 時，感官評分最高，得到的干燥的產品較優。

2.2 正交試驗

青莢長豇豆干燥過程中主要因素控制范圍的確定：通過單因素試驗確定影響青莢長豇豆干燥的主要3 個因素護色劑（碳酸氫鈉） 添加量、烘烤溫度和烘烤時間。在其他因素不改變的情況下得到3 個因素的確定范圍，并設計L9（34）正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表6，正交試驗結果見表7。

表6 正交試驗因素與水平設計

表7 正交試驗結果

由表7 可知，影響青莢豇豆干燥的因素大小極差順序為護色劑（碳酸氫鈉） 添加量（A） ＞烘烤時間（B） ＞烘烤溫度（C），即護色劑（碳酸氫鈉）添加量的控制范圍對青莢豇豆干燥的影響最大。根據正交試驗結果可知，最佳的干燥組合是A3B2C2，即當護色劑（碳酸氫鈉） 添加量為0.4%，烘烤時間為5.5 h，烘烤溫度為60 ℃時，得到最佳干燥因素控制組合。

2.3 水分的測定

水分的測定根據國標GB 5009.3—2016 第一法檢測標準檢測與計算。其中，原料批號用A，B，C表示，1，2，3 為每個因素所確定的梯度值。取樣量與稱質量精確至0.1 mg。

（自然干燥） 水分檢測記錄見表8，（熱空氣干燥） 水分檢測記錄見表9， （電熱鼓風干燥） 水分檢測記錄見表10，遠紅外快速干燥） 水分檢測記錄見表11。

表8 （自然干燥） 水分檢測記錄

表9 （熱空氣干燥） 水分檢測記錄

表10 （電熱鼓風干燥） 水分檢測記錄

表11 （遠紅外快速干燥） 水分檢測記錄

通過自然干燥、熱空氣干燥、電熱鼓風干燥及遠紅外線快速干燥對青莢長豇豆進行干燥后得到數據，且根據現有標準NY/T 1045—2014《脫水蔬菜》中果蔬脫水干燥后水分理化指標熱風干燥工藝及其他干燥工藝中水分含量不得超過8.0%。以上干燥后水分皆在標準干燥水分檢測范圍內。

2.4 維C 測定

維C 的測定根據國標GB 5009.86—2016 第三法檢測標準檢測與計算。根據國標配制2.6 - 二氯靛酚溶液滴定度為0.16 mg/mL，其中批次用A，B，C表示，1，2，3 為每個因素所確定的梯度值。

（自然干燥） 維C 檢測記錄見表12，（熱空氣干燥） 維C 檢測記錄見表13，（電熱鼓風干燥） 維C檢測記錄見表14，（遠紅外快速） 維C 檢測記錄見表15。

表12 （自然干燥） 維C 檢測記錄

表14 （電熱鼓風干燥） 維C 檢測記錄

表15 （遠紅外快速） 維C 檢測記錄

青莢長豇豆在未經過任何加工狀態下其中維C含量可達到22 mg/100 g。試驗通過對不同比例及不同干燥方式的青莢長豇豆干燥后維C 檢測數據分析可知，在三者設備（熱空氣干燥、電熱鼓風干燥及遠紅外快速干燥） 的干燥條件下維C 含量保留高達1/2，最高含量可達到10.50 mg/100 g。

2.5 感官品評

根據表1 青莢長豇豆干燥品感官評分標準，隨機挑選5～10 位學生對青莢長豇豆最佳干燥條件（護色劑（碳酸氫鈉） 添加量0.4%，烘烤時間5.5 h，烘烤溫度60 ℃） 與此次所選用的最佳干燥設備（遠紅外快速干燥） 進行評分，取評分結果平均值。

感官品評得分見表16。

表16 感官品評得分

3 結論

以上數據結果，皆是基于參考以往科研人員的研究技術總結與學校實驗室所具備設備實際試驗的基礎下所得對青莢長豇豆的最佳干燥條件。即通過試驗得到以下結論：

（1） 色澤。三者設備干燥均勻，色澤皆為墨綠及暗綠色，無特別突出色澤。

（2） 水分。差值較小，三者設備干燥豇豆水分無明顯過高或低現象，均在0.8%內。

（3） 維C。在護色劑（碳酸氫鈉） 添加量、烘烤時間、烘烤溫度都確定在一定比例的條件下，所選用的干燥設備中遠紅外快速箱所得到的維C 含量保留較高。

（4） 當護色劑（碳酸氫鈉） 添加量為0.4%，烘烤時間為5.5 h，烘烤溫度60 ℃時，得到最佳干燥因素控制條件。

根據以上試驗結果分析可得，此次所選設備對青莢長豇豆的最佳干燥設備是遠紅外快速干燥法，且最佳干燥因素條件為護色劑（碳酸氫鈉） 添加量0.4%，烘烤時間5.5 h，烘烤溫度60 ℃。

與傳統的干燥方式比較，設備干燥工藝大大地縮短了干燥時間，也減少了成本問題。但是，現有的干燥設備只局限于干燥一個工藝，與整個加工工藝過程結合性能較為欠缺[9]，現已處于探索研究階段，所以應同時考慮干燥后營養含量保留問題，讓現有的干燥工藝與之結合，發揮最大的價值。