引言

微波輔助泡沫干燥技術具有熱量傳遞快、蒸發面積大、干燥速度快和干燥溫度低等優點，適用于熱敏性強、黏性大和含糖量高食品物料的快速干燥; 然而微波輔助泡沫干燥漿果過程中花青素等活性成分含量降低，影響干燥后產品抗氧化活性。因此，研究微波輔助泡沫干燥條件對漿果花青素含量影響，明確花青素在微波泡沫干燥過程中降解原因，可為微波泡沫干燥技術的應用提供理論依據。

目前，國內外學者在微波干燥條件對活性物質含量和抗氧化性影響方面做了相關的研究，如對荷花花瓣、金銀花、紫玉米、草莓、甘薯等物料進行微波干燥，發現微波干燥過程使花青素等活性物質含量及抗氧化活性降低。Nuray Akbudak 等發現微波干燥功率直接影響干燥后香菜抗壞血酸含量。

Ghasem Yousefi 等建立了樹莓酚類物質含量、花青素含量和抗氧化能力與加工條件的模型; 孫宇等在微波輔助泡沫干燥條件對花青素的影響等方面做了初探，研究證實了微波輔助泡沫干燥過程花青素含量降低; 張寶輝等的研究表明微助泡沫干燥過程中漿果花青素降解符合一級反應動力學規律。關于微波泡沫干燥后溫度、含水率對花青素含量影響的研究未見報道。

本研究以樹莓為研究物料，通過研究微波泡沫干燥過程含水率、溫度、花青素含量的變化規律，揭示花青素在微波泡沫干燥過程中降解的原因，為控制微波泡沫干燥產品活性成分降解提供理論依據。

1 材料與方法

1． 1 試劑與儀器新鮮的樹莓采自哈爾濱香坊農場，含水率平均為86． 57% ，采后的樹莓鮮果在冷藏、保濕條件下儲運。

分子蒸餾單甘脂\\( GMS\\) ，廣州市佳士力食品有限公司; 大豆分離蛋白\\( SPI\\) ，哈高科大豆食品有限責任公司; 羧甲基纖維素\\( CMC\\) ，東莞新寶精化有限公司;WD800 型 LG 微波爐，樂金電子 \\( 天津\\) 電器有限公司; ST20XB 型紅外測溫儀，美國 Ｒaytek 公司。

1． 2 實驗設計

1． 2． 1 起泡果漿制備實驗樣品制備: 選取成熟飽滿的樹莓果，去雜，用打漿機打漿 6min，直至果漿均勻且細膩。將 6g 分子蒸餾單甘脂和 3g 的大豆分離蛋白溶于 100mL 蒸餾水中，加入 10mL 濃度為 0． 5% 的羧甲基纖維素\\( CMC\\)作為穩定劑，攪拌均勻; 70℃ 水浴 30min，同時用攪拌器勻速攪拌，直到樹莓果漿泡沫均勻為止; 起泡劑與果漿按 1: 1 的比例混合得到起泡果漿。

1． 2． 2 微波干燥過程稱取 100g 起泡果漿，均勻平鋪于微波容器中; 將微波碗置于微波爐中央，在微波功率為 800W 條件下，分別加熱 2、4、6、8min，取干燥樣品測定花青素總量。

1． 2． 3 指標測定花青素的測定用低濃度香草醛 － 鹽酸法，含水率的 測 定 采 用 國 標 GB500932010 中 的 直 接 干 燥法，溫度采用紅外測溫儀直接測定。

2 結果與分析

2． 1 微波干燥過程中溫度和含水率變化不同微波泡沫干燥時間下溫度及含水率變化曲線如圖 1 所示?！?】

圖 1\\( a\\) 顯示了不同微波泡沫干燥時間下樣品溫度變化。從中可以看出: 在微波干燥前 2min，樣品溫度由室溫升至 77℃，溫度上升迅速; 微波干燥 2 ～6min 后，樣品溫度上升緩慢，在微波干燥 6 ～ 8min 后，樣品溫度快速上升，8min 時升至101℃。圖1\\( b\\) 為樣品含水率隨時間變化曲線。從中可以看出: 在微波干燥前 0 ～4 min，樣品含水率下降緩慢; 微波干燥 4 ～6min 后，樣品含水率下降較快，由 4min 時的 83． 44%下降至 70． 87% ; 而在微波干燥 6 ～8min 后，樣品含水率下降最快，由 6 min 時的 70． 87% 下降至 34． 58% ，大部分的水分在此時間段內去除。

分析表明: 在微波干燥前 2min，樣品溫度迅速上升，含水率基本不變，此時微波能主要轉化成熱能，使樣品溫度升高，含水率變化不明顯; 微波干燥 2 ～6min后，樣品溫度緩慢上升，含水率開始下降，說明微波能開始轉化為水分的汽化潛熱，使含水率降低，少量的微波能轉化為熱能，使樣品溫度緩慢上升; 樣品經前段時間的干燥含水量減少，在微波干燥 6 ～ 8min 后，微波能繼續轉化為水分的汽化潛熱，使含水率繼續下降，同時剩余的微波能轉化為熱能，使樣品溫度繼續升高。

2． 2 含水率和溫度對花青素含量影響模型建立表征一種物質對于另外一種物質影響規律的模型，常用微分方程來表達。例如，植物生長過程中表達植物吸收的養料與植物的生長成正比的公式為【2】

對試驗數據進行處理，驗證模型的適用性，確定模型中的常數項。將試驗所得到的含水率和溫度做比值處理，與花青素保留程度進行擬合，得到花青素變化的規律如圖 2 所示。由圖 2 可知: 花青素的 lnM/T 與 C/C0有較好的線性關系，線性相關系數為 0． 957 0，模型中的系數 aC0為 11． 25，bC0為 23． 39。含水率和溫度對于花青素的降解規律符合模型\\( 4\\) ，含水率與溫度協同影響活性物質的降解。

微波干燥過程中，物料的含水率取值范圍為 0 ～90% ，溫度的取值范圍為 20 ～ 110℃ ，含水率與溫度的比值取值范圍為 0 ～ 4。利用 MatLab 軟件，分析含水率、溫度對于花青素的影響規律，如圖 3 和圖 4 所示?！?-4】

由圖 3 和圖 4 可知: 在微波干燥前期，物料含水率較高，溫度有所上升，但維持在較低水平，含水率與溫度比值為 0． 8 以上，花青素含量變化曲線較為平緩，花青素有一定的降解，但降解量較少。在微波干燥后期，物料吸收的微波能使起泡劑分子蒸餾單甘脂擾動果漿起泡，物料的表層和深處的果漿不斷交替起泡，增大了與外界接觸的表面積，水分蒸發較快。物料含水率迅速降低，溫度繼續升高，含水率與溫度比值在 0 ～0． 8 之間，此時花青素含量幾乎呈直線下降，降解速率非?？??；ㄇ嗨氐慕到馑俾孰S含水率與溫度比值減小而增大。

3 結論

樹莓果漿微波輔助泡沫干燥過程中，物料溫度在干燥前期為快速上升階段，干燥后期為緩慢上升階段。含水率在干燥前期為緩慢下降階段，干燥后期為快速下降階段。同時，建立了花青素含量隨溫度和含水率變化模型，揭示了花青素降解與溫度、含水率有直接關系，為控制干燥過程中活性成分降解提供了理論依據。