干燥方式對蘋果果膠含量及品質(zhì)特性的影響

劉青松，劉傳犇，王 振，鐘政昌,2,3,*

（1.西藏農(nóng)牧學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院，西藏林芝 860000；2.西藏野生生物資源評價與利用實驗室，西藏林芝 860000；3.西藏特色農(nóng)牧資源研發(fā)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，西藏林芝 860000）

蘋果（MalusdomesticaBork.）是我國第一大宗水果，也是世界性果品，深受大眾喜愛[1]。蘋果的營養(yǎng)價值極高，含有多種維生素、抗氧化劑以及果膠，居世界四大水果之首[2]。蘋果渣中的果膠含量很高[3]。而蘋果果膠具有膠凝、增稠、改善質(zhì)構(gòu)、乳化和穩(wěn)定劑的作用[4-5]。目前果膠生產(chǎn)工藝主要為預(yù)處理、提取、果膠干燥等步驟。研究表明干燥方式的不同對果膠的提取及性質(zhì)有著很大的影響[6-8]。Li 等[9]采用不同干燥方法干燥山楂果膠發(fā)現(xiàn)，不同的干燥條件會影響果膠的分子量、GalA 含量、酯化度（DE）和凝膠化能力。Xin 等[10]經(jīng)熱風(fēng)干燥（40、50、60 ℃）、真空干燥（40、50、60 ℃）、冷凍干燥、噴霧干燥（160、190、220 ℃）處理甜菜果膠，干燥條件影響了甜菜果膠的表觀粘度和活化能。Dong 等[11]用真空微波干燥技術(shù)在0、25、45、65 和85 kPa 等不同真空度下干燥鮮臍橙皮，與傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥相比，果膠的提取率明顯提高，提取的果膠甲氧基化程度增加，但平均分子量和表觀粘度下降。劉江等[12]采用熱風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍干燥及噴霧干燥等干燥方法對檸檬果膠進行干燥處理，不同干燥方法干燥后的果膠各指標均存在顯著性差異。目前所做的研究大多是有關(guān)其它水果中果膠的研究，我國蘋果種質(zhì)資源豐富，針對干燥方式對蘋果原料中的果膠含量及其結(jié)構(gòu)的報道較少，這限制了蘋果種質(zhì)資源的開發(fā)、蘋果加工制品品質(zhì)的提升以及蘋果副產(chǎn)物的開發(fā)利用。

基于此，為明確干燥方式對蘋果果膠的含量及品質(zhì)的影響，本實驗對熱風(fēng)干燥、冷凍干燥、自然晾曬等條件下的果膠產(chǎn)品相關(guān)理化指標進行研究，為蘋果果膠的提取及干燥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

‘糖心’蘋果 西藏林芝市商業(yè)果園中采收期采收，果實采摘后立即送至實驗室，選擇大小均勻及無機械損傷的果實放置于0～2 ℃，相對濕度85%～90%的冷庫中貯藏；無水乙醇、丙酮、己二胺四乙酸（EDTA）、乙酸鉀、NaCl 溶液、四硼酸鈉、D-半乳糖醛酸、葡萄糖、咔唑、牛血清蛋白、考馬斯亮藍、濃硫酸、濃鹽酸、苯酚、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）以上所有試劑都是分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

DHG 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；TF-FD-1 真空冷凍干燥設(shè)備 上海拓紛機械設(shè)備有限公司；UV-6100S 紫外分光光度計 上海元析儀器有限公司；HWS-24 恒溫水浴鍋 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；HY-4 振蕩器 常州未來儀器制造有限公司；HW85-2 磁力攪拌器 金壇市盛藍儀器制造有限公司；ReadMax1900 光吸收型全波長酶標儀 上海閃譜生物科技有限公司；STARTER pH 計 上海奧豪斯儀器有限公司；IS50 傅里葉紅外光譜儀 成都百樂科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蘋果預(yù)處理 選取外觀完整且無機械損傷的新鮮蘋果用90～95 ℃水煮10～30 min，使其中的果膠酶鈍化，防止果實中的果膠過度水解，再用30 ℃的溫水反復(fù)漂洗，洗去原料（果皮表面）中的糖分、色素等（主要使得果膠酶鈍化，其次，洗去表面的一些泥土，污染物）[13]。

1.2.2 蘋果片樣品制備 取預(yù)處理完成的鮮蘋果，切成厚?。? cm）均勻大小一致的蘋果片，分別采用3 種不同的干燥方式對蘋果片進行干燥，直至含水量小于2%停止干燥。熱風(fēng)干燥，用電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱分別設(shè)置不同的干燥溫度（60、75、90 ℃）；真空冷凍干燥，先將蘋果片在-80 ℃的超低溫冰凍柜中預(yù)凍12 h，再將預(yù)凍好的樣品放置于真空冷凍干燥機中（真空度約為7 Pa、冷阱溫度-50 ℃、時間為12 h）；自然晾曬，將切好的蘋果片一片一片的擺放于托盤中，然后置于陽光下進行晾曬。

1.2.3 褐變度的測定 褐變度的測定參考孫曼兮等[14]的方法略有修改。經(jīng)不同干燥方式處理后的蘋果片打磨成粉，過60 目篩，稱取2 g 樣品按料液比1:10（g/mL）加入95%的乙醇勻漿后，以4 ℃、12000 r/min 離心10 min，取上清液，使用紫外分光光度計測定其在420 nm 處的吸光度，以A420nm表示其褐變度。

1.2.4 細胞壁物質(zhì)的制備 細胞壁物質(zhì)的制備參考曹風(fēng)等[15]的方法，稍作修改。取干燥后的蘋果片100 g，用粉碎機打磨成粉，加入500 mL 95%乙醇，均質(zhì)機均質(zhì)10 min 后浸泡2 h，抽濾，濾渣用300 mL 95%乙醇均質(zhì)10 min 后浸泡1 h 后進行抽濾，濾渣再用300 mL 丙酮浸泡1 h 抽濾，最終得到的濾渣放置于40 ℃烘箱中干燥至恒重，即得細胞壁物質(zhì)（Alcohol-insoluble residue，AIR）。

1.2.5 果膠組分的制備 果膠的制備過程參考王蓉蓉等[16]的方法。取2 L 蒸餾水，加入10 g AIR 攪拌煮沸10 min，冷卻后進行抽濾，濾液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進行濃縮，濃縮后的濾液蒸餾水透析48 h（每4 h 換水一次），凍干得水溶性果膠（Water-soluble pectin，WSP）；WSP 萃取殘渣中加入2 L 0.05 mol/L EDTA 溶液（含0.1 mol/L 乙酸鉀，pH6.5），28 ℃磁力攪拌6 h，抽濾，濃縮，透析48 h（前24 h 用0.1 mol/L的NaCl 溶液，后24 h 用蒸餾水），凍干得螯合性果膠（CDTA-soluble pectin，CSP）；CSP 濾渣中再加入2 L 0.05 mol/L 碳酸鈉溶液（含0.02 mol/L 四硼酸鈉），28 ℃恒定攪拌6 h，抽濾，濃縮，蒸餾水透析48 h，凍干得堿溶性果膠（Na2CO3-soluble pectin，NSP）。

1.2.6 果膠含量的測定 蘋果中WSP、CSP、NSP果膠含量測定的方法：參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T 2016-2011《水果及其制品中果膠含量的測定》。標準曲線y=0.0036x+0.0043，R2=0.9995。

樣品果膠含量測定：吸取1.0 mL 樣品溶液于15 mL 玻璃試管中，加入0.25 mL 咔唑乙醇溶液，顯色方法同標準溶液的操作一致。果膠含量計算公式如下所示：

式中：A—實驗樣品中的果膠含量（以半乳糖醛酸計）；C—根據(jù)標準曲線計算得出的半乳糖醛酸濃度（mg/L）；V—果膠樣品溶液的總體積（mL）；N—樣品溶液的稀釋倍數(shù)；M—果膠樣品的質(zhì)量（mg）。

1.2.7 果膠總糖含量的測定 果膠中總糖含量的測定參考王文卿[17]的方法，采用苯酚-硫酸法。標準曲線y=0.0081x-0.0111，R2=0.9991。

1.2.8 果膠蛋白質(zhì)含量的測定 果膠中蛋白質(zhì)含量的測定參考何子揚[18]的方法采用考馬斯亮藍法。標準曲線y=0.0031x-0.0075，R2=0.9991。

果膠樣品的蛋白含量測定：準確稱取適量果膠樣品，配成一定濃度的溶液，取樣品溶液1.0 mL 進行測定，操作與標準曲線的制作方法相同，同時取蒸餾水做空白調(diào)零。取樣品的吸光值對照標準曲線即可得出果膠樣品的蛋白質(zhì)含量。

1.2.9 果膠紅外光譜分析 采用傅里葉紅外光譜儀進行掃描，溴化鉀先于60 ℃烘干，取1 mg 不同干燥條件下制備的WSP（CSP 或NSP 樣品）與150 mg溴化鉀于瑪瑙研缽中混勻研磨，壓成片狀進行分析，掃描分辨率設(shè)置為4 cm-1，累計掃描64 次，掃描波數(shù)范圍4000～500 cm-1。

1.2.10 果膠的抗氧化能力測定

1.2.10.1 清除DPPH 自由基的能力 參考文獻[19]，操作步驟略有修改。分別取濃度為0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mg/mL WSP（CSP、NSP）樣品液2 mL加入試管中，然后向其中分別加入2 mL 0.1 mol/L 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）無水乙醇溶液，振蕩使其混合均勻，并且在室溫下暗反應(yīng)放置20 min，最后在517 nm 處測其混合液的吸光度值。以2 mL超純水和2 mL 無水乙醇混合液作為空白調(diào)零，以抗壞血酸溶液做陽性對照，平行測定三次。清除率公式如下：

式中，A1—2 mL 樣品液+2 mL DPPH 溶液；A2—2 mL 樣品液+2 mL 無水乙醇；A1—2 mL DPPH 溶液+2 mL 超純水。

通過式（2）可分別計算出不同濃度的果膠溶液和抗壞血酸溶液DPPH 自由基清除率，然后使用IBM SPSS Statistics 26 軟件擬合的曲線計算出它們的IC50。用IC50的大小衡量果膠和抗壞血酸溶液的清除能力，即IC50的值越小，其清除能力越強。

1.2.10.2 還原能力測定 方法參考文獻[20]。分別取濃度為0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mg/mL WSP（CSP、NSP）樣品液1 mL，加入到試管中，按順序加入2.5 mL 0.20 mol/L 磷酸緩沖液（pH=6.6），2.5 mL質(zhì)量分數(shù)為1%的鐵氰化鉀溶液，振蕩混合均勻，置于50 ℃恒溫水浴鍋中20 min，再向各個試管中加入2.5 mL 質(zhì)量分數(shù)為10%三氯乙酸溶液，振蕩混合均勻后以4000 r/min 離心10 min，取上清液2.5 mL，加入超純水2.5 mL 和0.5 mL 質(zhì)量分數(shù)為0.1% FeCl3溶液，振蕩混合均勻，靜置10 min，于700 nm 處測定其吸光度，其中以超純水代替樣品作為空白調(diào)零，以抗壞血酸溶液做對照組，平行測3 次。通過OD 值的大小來評價還原力的強弱，吸光值越大，還原能力越強。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實驗設(shè)置3 次重復(fù)，采用Excel 軟件對測定數(shù)據(jù)進行整理統(tǒng)計，計算平均值、標準差；運用Origin 2017 進行作圖；采用SPSS 26 對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，P<0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥方式對蘋果片褐變度的影響

褐變度是反映干燥品質(zhì)的重要參數(shù)[21]。由圖1可知，經(jīng)過不同干燥方式處理后的蘋果片，90 ℃熱風(fēng)干燥的褐變度最大；經(jīng)自然晾曬處理后的蘋果片褐變度最小；干燥方式之間差異顯著（P<0.05）。經(jīng)熱風(fēng)干燥處理的蘋果片隨溫度的增加，褐變度顯著（P<0.05）增加，這可能是由于長時間高溫的烘制，蘋果片中所含的多酚氧化酶（PPO）活性逐漸降低，加劇樣品褐變反應(yīng)的發(fā)生[22-23]。多酚氧化酶（PPO）是果蔬酶促褐變的主要酶，PPO 的活性受品種、溫度、pH 及抑制劑等因素影響，當溫度高于55 ℃，PPO 活性降低，說明PPO 不耐高溫[23]。其原因是溫度較高（90 ℃）的干燥導(dǎo)致更多的褐變反應(yīng)，特別是美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的積累[24]。具體來說，隨著水分的轉(zhuǎn)移，多酚變得濃縮，即使多酚氧化酶在熱效應(yīng)下失去活性，也可能發(fā)生自氧化聚合，而當水分活性隨高溫迅速下降時，還原糖與氨基酸之間的美拉德反應(yīng)成為主要的褐變反應(yīng)，但與此同時，果膠也發(fā)生了降解，包括中性糖分支解體、β-消除、主鏈斷裂等過程[25]。同冷凍干燥方式處理的樣品相比，60 ℃熱風(fēng)干燥的樣品褐變度更小，能較好的保持蘋果片的表觀品質(zhì)。

圖1 干燥方式對蘋果片褐變度的影響Fig.1 Effect of drying method on browning degree of apple slices

2.2 干燥方式對蘋果果膠含量的影響

半乳糖醛酸是果膠的主要組成單元，因此可用其含量來衡量果膠在整個細胞壁物質(zhì)中的所占的比例。由圖2 可知，不同的干燥方式下所提取的果膠組分，都表現(xiàn)了水溶性果膠（WSP）含量最高，堿溶性果膠（NSP）含量其次，螯合性果膠（CSP）含量最低。三種不同類型果膠的含量也不同，WSP 含量最多，NSP 次之，CSP 含量最少，這與已發(fā)表過的研究相同。

圖2 干燥方式處理下的果膠含量Fig.2 Pectin content under drying treatment

就WSP 而言，與90 ℃熱風(fēng)干燥相比，60 ℃熱風(fēng)干燥、自然晾曬、冷凍干燥顯著（P<0.05）提高了WSP 的含量，這是因為在真空冷凍干燥前，物料被快速冷凍，且在冷凍干燥過程中水分保持凍結(jié)狀態(tài)，細胞結(jié)構(gòu)未被破壞[26]。其中，60 ℃熱風(fēng)干燥WSP 含量最高為77.09%，這是因為適當?shù)臏囟忍幚恚ㄈ?0 ℃熱風(fēng)干燥）在干燥過程中加劇了細胞結(jié)構(gòu)的破壞，加強了聚半乳糖酸酶、纖維素酶和相應(yīng)底物發(fā)生反應(yīng)的幾率；纖維素和果膠分子鏈的縮短，導(dǎo)致可溶性果膠組分含量增加[26]。

就CSP 而言，只有冷凍干燥和90 ℃熱風(fēng)干燥差異不顯著（P>0.05），CSP 含量最高的是60 ℃熱風(fēng)干燥方式下干燥的樣品，為27.06%，90 ℃熱風(fēng)干燥含量最低為14.64%。

就NSP 而言，冷凍干燥蘋果的NSP 含量最高為54.98%，90 ℃熱風(fēng)干燥含量最低為30.57%。

通過單因素方差分析可知，經(jīng)過90 ℃熱風(fēng)干燥處理后的樣品，3 種果膠組分的含量都是最低的。由于經(jīng)高溫干燥處理后所提取的果膠組分會發(fā)生β-消除反應(yīng)和酸水解，也會導(dǎo)致果膠物質(zhì)的降解；但過于高溫（如90 ℃熱風(fēng)干燥），這些反應(yīng)會受到抑制，酶的活性降低，最終導(dǎo)致可溶性果膠組分含量降低[25]。結(jié)合干燥方式對蘋果片褐變度的影響，可以推斷，褐變度大的干燥方式將會影響果膠各組分的含量。

2.3 干燥方式對蘋果果膠中總糖含量的影響

經(jīng)不同干燥方式處理后的果膠組分，WSP、CSP、NSP 總糖含量范圍分別是34.56%～6.92%、11.02%～4.04%、15.46%～8.75%。WSP 中總糖含量以75 ℃熱風(fēng)干燥處理后的樣品為最高，CSP、NSP總糖含量最高的干燥方式均為90 ℃熱風(fēng)干燥。由表1 可知，所有干燥方式下WSP 和NSP 總糖含量均比CSP多，90 ℃熱風(fēng)干燥，CSP 總糖含量最高，這是因為，長時間高溫條件下烘干的蘋果片在干燥過程中，WSP 一部分會隨著蘋果汁液溶出，另一部分可能轉(zhuǎn)化為CSP 中的糖類，同時，真空冷凍干燥方式下的蘋果片水分可以保持冷凍狀態(tài)，因此細胞結(jié)構(gòu)被破壞的程度較小，WSP 總糖含量保持較高，CSP 總糖含量最低[27]。推測導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是，熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥對蘋果的細胞結(jié)構(gòu)的破壞較大，且干燥溫度較高，糖類物質(zhì)易溶解，局部焦糖化反應(yīng)及美拉德反應(yīng)程度加深，使得總糖的損失較大。

表1 干燥方式處理下的果膠總糖含量Table 1 Total sugar content of pectin under drying treatment

2.4 干燥方式對蘋果果膠中蛋白質(zhì)含量的影響

由表2 可知，WSP、CSP、NSP 中蛋白質(zhì)含量最低的均是75 ℃熱風(fēng)干燥條件下所制備的果膠。WSP 中蛋白質(zhì)含量最高的為60 ℃熱風(fēng)干燥，同其它干燥方式相比，蛋白質(zhì)含量差異顯著（P<0.05）；CSP 蛋白質(zhì)含量最高的是冷凍干燥這一組，NSP 中蛋白質(zhì)含量最高的是經(jīng)自然晾曬處理后所提取的果膠組分。就總體來講，所有果膠組分中的蛋白質(zhì)含量都是比較低的，這可能由于制備果膠時經(jīng)過乙醇的沉淀，丙酮的洗脫，以及透析處理，脫去果膠中大部分蛋白質(zhì)。

表2 干燥方式處理下的果膠蛋白質(zhì)含量Table 2 Pectin protein content under drying treatment

此外，Maite 等[28]的研究結(jié)果表明，不同的干燥工藝對食品的抗壞血酸含量、酚類化合物和抗氧化性能都有影響。

2.5 不同干燥方式下蘋果果膠的傅里葉紅外光譜分析

傅里葉紅外光譜法可鑒別不同干燥方式處理后，果膠組分的變化情況，同時也可用來檢測酯化度的改變[29]。因為不同干燥方式處理后的果膠紅外光譜圖沒有明顯差異，圖3 列出經(jīng)60、76、90 ℃熱風(fēng)干燥，冷凍干燥和自然晾曬處理后的3 種果膠組分的紅外光譜圖。

圖3 不同干燥方式下的WSP、CSP、NSP 傅里葉紅外光譜圖Fig.3 Fourier transform infrared spectra of WSP,CSP,and NSP under different drying methods

紅外光譜3600～2500 cm-1范圍內(nèi)出現(xiàn)的峰值被觀察到羥基（O-H）的拉伸，這是由于半乳糖醛酸的分子間和分子內(nèi)氫鍵振動[30-32]。在3000～2700 cm-1WSP 和NSP 的峰值，3200～3000 cm-1CSP 的峰值對應(yīng)于半乳糖醛酸（O-CH3）的甲酯基團的拉伸，在2000～1000 cm-1范圍內(nèi)出現(xiàn)的峰可表示果膠主要的化學(xué)官能團，這些區(qū)域還可用來鑒定果膠的不同種類。1800～1600 cm-1范圍內(nèi)的峰提供了不同類型果膠的特別信息。WSP 果膠在1760～1740 cm-1處對應(yīng)的峰值為特征帶分別為酯羰基（C-O）和羧基（COO-）的伸縮振動，1630～1650 cm-1處的峰為果膠自由羧基的振動，通過這兩個區(qū)域可以確定果膠的酯化程度[33]。由圖3 可知，WSP 中O-CH3的峰值逐漸增強，說明蘋果的WSP 中的O-CH3鍵振動是熱敏感的。CSP 中甲基酯化羧基出現(xiàn)小峰，而NSP 中沒有。WSP 和CSP 這兩個波譜范圍峰分別是由甲酯化的羰基和未甲酯化的羰基吸收紅外光所引起的。此外，Cui 等[34]研究發(fā)現(xiàn)NSP 的光譜表現(xiàn)出強烈的C-O 振動，但游離COO-，這可能是由于β-消除反應(yīng)和甲基酯基團的完全皂化。果膠的酯化度（DM）通常由果膠分子的C-O 與COO-度的關(guān)系來計算。這是由于熱處理促進果膠脫水，誘導(dǎo)其甲酯化所致。由圖3 可以看出，WSP 在1760～1740 cm-1處振動幅度最大，其次是CSP，NSP 在1760～1740 cm-1范圍內(nèi)沒有明顯的吸收峰，由此表明WSP 酯化度最高，NSP酯化度最低。

2.6 干燥方式對蘋果果膠的抗氧化能力的影響

2.6.1 相同干燥方式下3 種果膠清除DPPH 自由基的能力 由圖4 可知，3 種果膠清除能力的差異顯著（P<0.05），CSP 和NSP 的清除能力較低，其中CSP的清除率已經(jīng)趨向于零，相同干燥方式下3 種果膠清除DPPH 自由基的能力所表現(xiàn)的規(guī)律相同，即60、75、90 ℃熱風(fēng)干燥、冷凍干燥和自然晾曬條件下3 種果膠組分清除DPPH 自由基的能力。90 ℃熱風(fēng)干燥的WSP 清除DPPH 自由基的能力最高。

圖4 相同干燥方式下3 種果膠清除DPPH 自由基的能力Fig.4 Ability of three types of pectin to scavenge DPPH free radicals under the same drying method

這是由于干燥處理使綠原酸（CGA）更多地游離于結(jié)合條件，而較少以自由形式降解。相同干燥方式下通過對不同蘋果干切片中多酚含量的研究，蘋果干片中的主要酚類化合物為CGA。綠原酸對DPPH的抑制作用最高，而香豆酸對DPPH 沒有任何抑制作用[35]。沒食子酸和兒茶素表現(xiàn)出更好的鐵還原能力。然而，60 ℃熱風(fēng)干燥使更多的CGA 從大分子結(jié)合條件中解離，而較少的CGA 以自由形式降解。90 ℃熱風(fēng)干燥導(dǎo)致更多的CGA 降解而不是解離。Liu 等[36]的研究表明，不同的干燥方法顯著改變了蘋果的細胞壁微觀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致與酚類化合物的結(jié)合程度較低。Yap 等[37]研究發(fā)現(xiàn)，高溫（80 ℃）處理導(dǎo)致木瓜葉片總多酚含量降低，這是由于酚類化合物的過度熱降解造成的。因此在后續(xù)的試驗中將只考察WSP 的抗氧化能力。

2.6.2 不同干燥方式下WSP 清除DPPH 自由基的能力 將不同干燥方式下制備的WSP 果膠配制成同一濃度的果膠溶液，由圖5 可知，不同干燥方式下的果膠，其清除能力差異顯著，其中90 ℃熱風(fēng)干燥方式下的清除能力最強為91.27%±0.01%，鮮樣的清除能力為90.56%±0.01%；冷凍干燥方式下的清除能力最弱為78.54%±0.01%。90 ℃干燥導(dǎo)致更多的CGA 降解而不是解離，90 ℃果膠溶液中的CGA 含量減少，因此，后續(xù)試驗將選取熱風(fēng)干燥90 ℃方式下的WSP 果膠作進一步研究。

圖5 不同干燥方式下WSP 清除DPPH 自由基的能力Fig.5 Ability of WSP to scavenge DPPH radicals under different drying methods

2.6.3 90 ℃熱風(fēng)干燥蘋果的WSP 和抗壞血酸清除DPPH 自由基能力的比較 DPPH 自由基是一種穩(wěn)定的質(zhì)子自由基，廣泛用于各類天然產(chǎn)物的自由基清除能力的測定。由圖6 可知，WSP 對DPPH 自由基具有很強的清除作用，在一定的濃度范圍內(nèi)，隨著果膠濃度的增大，其清除能力也隨之增強，當濃度達到一定程度時，此時再增大果膠的濃度，其清除能力增強的效果就不太明顯了。通過計算得到WSP 果膠和抗壞血酸的IC50值分別為0.1002、0.0059 mg/mL，IC50值越小，表示清除能力越強。通過IC50值與清除率可知，與同濃度的抗壞血酸相比較，WSP 果膠的清除能力是較弱的。

圖6 90 ℃熱風(fēng)干燥蘋果的WSP 和抗壞血酸清除DPPH 自由基的能力Fig.6 Ability of WSP and ascorbic acid to scavenge DPPH free radicals at 90 ℃ by hot air drying

2.6.4 不同干燥方式下WSP 的還原能力 由圖7可知，所有干燥方式下的WSP 果膠都有一定的還原能力，同一濃度下90 ℃熱風(fēng)干燥下的WSP 還原能力最強，與其它干燥方式相比其差異顯著，因此，后續(xù)試驗將選取90 ℃熱風(fēng)干燥方式下的WSP 果膠作進一步研究。

圖7 不同干燥方式下WSP 的還原能力Fig.7 Reducing capacity of WSP under different drying methods

2.6.5 90 ℃熱風(fēng)干燥方式下的WSP 和抗壞血酸還原能力的比較 由圖8 可知，WSP 和抗壞血酸在一定的濃度范圍內(nèi)，隨著濃度的增加，其還原能力也不斷的增強，都是呈現(xiàn)一直上升的趨勢。因試驗的局限性，在WSP 濃度為1.4 mg/mL 時，還原能力達到最大，OD 值為0.2741；抗壞血酸濃度為16 μg/mL 時，還原能力最大，OD 值為0.0885。由此，可推斷相同濃度條件下，WSP 還原能力低于抗壞血酸。

圖8 熱風(fēng)干燥90 ℃的WSP 和抗壞血酸的還原能力Fig.8 Reducing capacity of WSP and ascorbic acid at 90 ℃ for hot air drying

由以上2 項指標的測定結(jié)果可知，高溫處理有利于多糖活性組分的溶出，由此產(chǎn)生更多的羥基，因為羥基會與DPPH 自由基發(fā)生反應(yīng)，所以產(chǎn)生的羥基數(shù)量越多，其抗氧化能力越強，也說明高溫下大分子的適當分解有利于活性的提高及抗氧化能力的增強。因此，90 ℃熱風(fēng)干燥下的WSP 抗氧化能力強，冷凍干燥下的WSP 抗氧化能力弱，是有依據(jù)可循。

3 結(jié)論

不同干燥方法對蘋果果膠的含量及特性有顯著性影響，且對各指標的影響程度不同。FTIR 光譜圖表明，不同干燥方法得到的蘋果果膠均具有果膠的特征官能團，說明所用干燥方法不會對果膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。同時干燥方式對蘋果果膠的抗氧化能力具有顯著的影響，高溫（90 ℃熱風(fēng)干燥）下的WSP 抗氧化能力最強，其抗氧化能力低于同濃度的抗壞血酸。綜上所述，60 ℃熱風(fēng)干燥蘋果果膠最佳，所得蘋果果膠含量、總糖含量、蛋白質(zhì)含量、抗氧化能力分別是50.69%、15.27%、3.61%、31.33%。

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