不同干燥方式对菠萝果干品质的影响研究

摘 要：本研究以新鲜菠萝为研究对象，采用自然干燥、真空冷冻干燥、热风干燥对菠萝进行干燥处理，研究3种干燥方式对菠萝果干的感官评分、理化性质以及挥发性化合物的影响。结果表明，真空冷冻干燥的果干的感官评分最高，为94.1分，果干复水比最大，为4.18，最接近鲜果；热风干燥的果干含水量最低，真空冷冻干燥的果干含水量次之，自然干燥的含水量最高；通过质构分析发现真空冷冻干燥组的菠萝果干硬度、脆度、黏着性和咀嚼度指标适中，与其他两种干燥方式相比有较好的口感；通过气相色谱-嗅觉-质谱法检测不同干燥方式下菠萝挥发性成分的变化，发现真空冷冻干燥能更好地保留菠萝的挥发性风味，维持菠萝的香味。因此，综合感官评价与营养风味，真空冷冻干燥的菠萝果干品质最佳。

关键词：菠萝果干；干燥方式；理化性质；挥发性成分

Effect of Different Drying Methods on the Quality of Dried Pineapple

CHEN Lin1，2， XU Jian1，2， TANG Rui1，2， ZHANG Jianlin1，2， LI Haixia1*

（1.Xinjiang Institute of Technology， Aksu 843100， China; 2.Laboratory of Quality Testing in Musalles， Aksu 843100， China）

Abstract： This study focuses on fresh pineapples and uses natural drying， vacuum freeze-drying， and hot air drying to dry them. The study investigates the effects of three drying methods on the sensory evaluation， physicochemical properties， and volatile compounds of dried pineapple. The results showed that the sensory score of vacuum freeze-dried dried fruits was the highest， at 94.1 points， and the rehydration ratio of dried fruits was the highest， at 4.18， which was closest to fresh fruits; the moisture content of dried fruits dried by hot air is the lowest， followed by those dried by vacuum freeze-drying， and those dried naturally have the highest moisture content; through texture analysis， it was found that the hardness， brittleness， adhesiveness， and chewiness of the dried pineapple in the vacuum freeze-drying group were moderate， and had a better taste compared to the other two drying methods; by analyzing the changes in volatile components of pineapple under different drying methods using gas chromatography olfactory mass spectrometry， vacuum freeze-drying can better preserve the volatile flavor of pineapple and maintain its aroma. Therefore， based on comprehensive sensory evaluation and nutritional flavor， vacuum freeze-dried pineapple has the best quality.

Keywords： dried pineapple; drying method; physical and chemical properties; volatile component

菠萝是一种热带植物，其果实可食用，加工后的菠萝果干是我国果干蜜饯中的传统品种之一，具有保存期长、风味独特、口感香甜等优点[1]。菠萝果干在国内外均拥有很大的市场，深受消费者的喜爱，其经济价值高，是极具发展潜力的果干之一[2]。

不同的干燥方式对菠萝果干的品质和口感有不同的影响，传统的自然风干方式干燥时间长，易受外界环境的影响，且不易控制；热风干燥虽然干燥速度较快，但易导致果干多酚和可溶性糖等重要成分的流失。然而，目前菠萝果干的制作多采用传统的工艺方法，其生产工艺多依据经验，没有具体的量化标准，缺乏对传统工艺方法的具体研究及工艺参数的优化研究[3]。早期的研究主要关注菠萝果干的营养成分和物理性质，如巴氏杀菌、盐腌等工艺对菠萝果干营养成分和质构的影响[4]。近年来，越来越多的研究着眼于菠萝果干的干燥方式对其品质和风味的影响[5]。因此，深入探究菠萝的加工利用技术在促进菠萝产业的发展上具有积极意义。本文通过比较传统的自然干燥、真空冷冻干燥、热风干燥方式对菠萝果干理化性质、感官评价、风味物质的影响，为菠萝果干的加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选取新鲜饱满，无发霉、病虫害和机械伤等引起腐烂现象的菠萝果实。福林酚（分析纯，上海浦予工业科技有限公司）；3，5-二硝基水杨酸（分析纯，上海梵太生物科技有限公司）；没食子酸、碳酸钠、氢氧化钠、亚铁氰化钾、乙酸锌、盐酸和葡萄糖（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。

1.2 仪器与设备

电热恒温鼓风干燥箱（GZX-9030MBE，上海博讯医疗生物仪器股份有限公司）；真空冷冻干燥（LGJ-50A，上海鑫翁科学仪器有限公司）；质构仪（TA.Touch，深圳市金准仪器设备有限公司）；水分测定仪（LGD-110A，上海保圣实业发展有限公司）；酶标分析仪（DNM-9602G，昆山鹜工精密仪器有限公司）；气相色谱-嗅觉-质谱法（7890A/5975C型，美国Agilent公司）；嗅闻仪（ODP3，德国Gerstel公司）。

1.3 实验方法

1.3.1 不同干燥方式果干的感官评价

参考马菲菲等[6]李子果脯制备工艺优化研究中感官评价方法，本文随机选择具有感官评价经验的10位同学进行感官评价。通过对外观、色泽、口感、香气和甜度等方面进行评测，综合比较分析菠萝果干的风味差异。感官评分标准如表1所示。

1.3.2 菠萝果干的复水性

分别称取3种不同干燥方式下的菠萝果干（m干），将3种不同的菠萝果干分别放在500 mL的烧杯中用200 mL水浸泡2 h后取出，用厨房纸吸取果干表面的多余水分，称量复水后的果干重量（m复），并记录数据，平行测定3次。菠萝果干的复水性计算公式为R=m复/m干。

1.3.3 菠萝果干的含水量

参考《食品安全国家标准 食品中水分的测定》（GB 5009.3—2016）直接干燥法执行[7]。将称量好的样品放入水分测定仪中在105 ℃下加热2 min后，平行测3次，记录数据，求平均值。

1.3.4 菠萝果干的质构分析

参考曹建康等[8]果蔬采后生理生化实验指导中质构分析办法，分别取每种干燥方式制得的菠萝果干一片进行检测，测定3次，取平均值，计算质构特性参数，对比不同干燥条件下制得的菠萝果干质构差异。

1.3.5 风味物质的研究

参考贾懿敏等[9]的气相色谱-嗅觉-质谱法（Gas Chromatography-Olfactometry-Mass Spectrometry，GC-O-MS），并稍加修改。采用GC-O-MS对不同干燥方式的菠萝果干风味进行测定。称取切碎后的样品6 g至40 mL顶空瓶中，加入1 μL（1.632 g·L-1）内标物2-甲基-3-庚酮，60 ℃水浴40 min，使用固相萃取针（50/30 μm，DVB/CAR/PDMS，Supelco，Bellefonte，USA）收集风味物质。萃取针在进样口（220 ℃）解吸5 min，不分流模式进样，氦气流速1 mL·min-1。升温程序为初始温度40 ℃保持3 min，以2 ℃·min-1升至55 ℃保持3 min，以2 ℃·min-1升至70 ℃，以5 ℃·min-1升至130 ℃，以10 ℃·min-1升至230 ℃，保持2 min。电离能为70 eV，扫描范围（m/z）为40～500，离子源温度230 ℃。

1.4 统计分析

实验数据以平均值±标准差表示，所有试验数据均采用EXCEL 2010软件进行整理，作图采用Origin 8.5。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式下菠萝果干感官评价结果分析

3种干燥方式制备的菠萝果干感官评分如图1所示。真空冷冻干燥组的菠萝果干感官评分最高，为94.1分。自然干燥组的菠萝果干感官评分最低，为61.1分。真空冷冻干燥组的菠萝果干色泽均匀一致且颜色鲜艳，甜味适中，果香浓郁，果干坚硬、有韧性、弹性口感突出；热风干燥组的果干颜色较暗，酸味较重，有浓郁的菠萝香味、甜味，优于自然干燥组；自然干燥组的果干甜味和酸味均较重，且出现明显的不均匀的黑褐色斑点。

2.2 不同干燥方式下菠萝果干的复水性结果分析

干制品的复水特性是衡量干制品品质和干制方法优劣的重要指标之一，复水比值越大，说明其复水后与鲜果的含水率越接近，菠萝果干能够恢复到原鲜果状态程度越高，干燥效果越好。由表2可知，真空冷冻干燥组的菠萝果干复水比最大，为4.18，最接近鲜果。自然干燥组的果干复水比最低，干燥效果最差。

2.3 不同干燥方式下菠萝果干的含水量结果分析

不同干燥方式下菠萝果干含水量分析如图2所示，热风干燥组的菠萝果干含水量最低，在干燥过程中，由于干燥温度高，水分蒸发较多，导致果干含水量变低。真空冷冻干燥组的菠萝果干含水量次之，表面水分流失较多，内部水分流失较小，含水量适中；自然干燥组的菠萝果干含水量最高，由于空气流动速度慢、空气湿度低、干燥温度过低，导致果干内水分干燥不彻底，含水量最高。

2.4 不同干燥方式下菠萝果干的质构结果分析

3种干燥方式处理后菠萝果干的硬度、脆度、黏着性和咀嚼性测定结果如图3所示。热风干燥组的菠萝果干硬度最硬、脆度最大，咀嚼性最好，真空干燥组的菠萝果干次之，自然干燥组的菠萝果干最差；真空冷冻干燥的黏着性最高。

2.5 不同干燥方式下菠萝果干的风味物质结果分析

不同干燥方式下菠萝果干的挥发性成分通过GC-O-MS分析，共定性出114种挥发性化合物，包括酯类43种、醇类13种、酮类20种、醛类3种、烯烃类21种、酸类5种以及其他化合物9种。在定性的114种化合物中，自然干燥的菠萝果干相较于新鲜菠萝含有29种共同物质，热风干燥的菠萝果干相较于新鲜菠萝含有34种共同物质，真空冷冻干燥的菠萝果干相较于新鲜菠萝含有39种共同物质。挥发性成分最高的是酯类化合物、酮类化合物、醇类化合物，酯类化合物是菠萝的主要挥发性成分。真空冷冻干燥保留了菠萝果干产生特有的具有菠萝香的庚酸乙酯、水果香的乙酸甲酯等挥发性风味化合物，而具有菠萝香味的己酸乙酯、辛酸乙酯、庚酸乙酯等化合物在热风干燥中无法检出。热风干燥后的菠萝果干挥发性成分损失最大，与自然干燥和热风干燥相比，真空冷冻干燥能更好地保留菠萝的挥发性风味，维持菠萝香味。