不同干燥方式對蘆筍功能成分及體外抗氧化活性的影響

馬文華，李苗苗，遲曉君，于 輝，岳鳳麗

（1.山東農業工程學院食品科學與工程學院，山東 濟南 250100；2.河南工業大學糧油食品學院，河南 鄭州 450001）

蘆筍（Asparagus.officinalis L.）又名石刁柏、龍須菜，是一種藥食同源類蔬菜[1]，富含維生素、蛋白質、粗纖維和礦物質以及黃酮、多糖等生物活性成分，具有降血壓、降血脂、防癌抗癌、提高人體免疫力等功能[2]。然而蘆筍采后呼吸作用旺盛，嫩莖易纖維化，不耐貯藏，因此人們開發了各種蘆筍采后保存和加工技術，如低溫低壓貯藏[3]、干燥[4]、高壓加工和熱處理[5]，研究蘆筍采后加工技術對提高其資源利用率和附加值具有重要意義。

目前針對蘆筍的研究主要集中在蘆筍的保鮮[6]、不同部位的營養成分[7]、蘆筍多糖的提取工藝[8]及其抗氧化、降血糖功能等研究上[9-10]，而對不同預處理及熱風干燥、冷凍干燥和微波干燥對蘆筍營養和品質的影響研究較少[11-12]。干燥可以降低果蔬的水分活度，抑制微生物的生長繁殖以及酶的活性，從而延長貨架期，賦予加工形式的多樣化[13]，且對果蔬的色澤、功能成分以及抗氧化性有一定的影響[14-16]。燙漂可使果蔬中酶失活并破壞細胞，從而在貯藏過程中保持產品質量穩定，還可消除細胞內的空氣或改善細胞膜的通透性以改變組織結構從而加速干燥[17]。但它也有可能對產品質量產生一些負面影響，如質地和營養過度損失、顏色發生不良變化及氧化性能下降[18-19]。本文研究了燙漂處理和熱風干燥、冷凍干燥、熱風-微波干燥對綠蘆筍色澤和總酚、VC、多糖和黃酮含量及其體外抗氧化活性的影響，探究有利于其活性成分保留的干燥方式，旨在為蘆筍的深加工和綜合利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮綠蘆筍，購自淄博大潤發超市。

沒食子酸，天津市鼎盛鑫化工有限公司；福林酚、過硫酸鉀，上海麥克林生化科技有限公司；無水葡萄糖、L-抗壞血酸、硝酸鋁，國藥集團化學試劑有限公司；2,6-二氯靛酚鈉（分析純），天津市光復精細化工研究所；無水乙醇（分析純），北京高純科技有限公司；蘆?。兌取?8%），北京索萊寶科技有限公司；ABTS 底物（純度≥98.5%）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH，純度≥98%），合肥巴斯夫生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

鼓風干燥箱，DHG-9140A，上海一恒科學儀器有限公司；真空冷凍干燥機，LGJ-25，四環福瑞科儀科技發展有限公司；微波干燥機，KH-6HMTN，山東科弘微波能有限公司；紫外可見光光度計，TU-1810，北京普析通用儀器有限責任公司；臺式高速冷凍離心機，TGL-20M，湘儀離心機儀器制造有限公司；手持色差儀，CR-400，柯尼卡美能達控股公司

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品預處理

取500 g 蘆筍兩份，洗凈瀝干水分，一份沸水燙漂5 min，一份不燙漂，切成2～3 mm 薄片，分別采用不同方式進行干燥。

1.3.2 樣品干燥

熱風干燥：蘆筍薄片于60 ℃熱風干燥6 h，使其水分含量小于8%。

冷凍干燥：蘆筍薄片于-40 ℃真空冷凍干燥20 h，使其水分含量小于8%。

熱風-微波干燥：蘆筍薄片于熱風-微波干燥機中，熱風溫度60 ℃，微波功率1 200 W，轉速7 m/min，干燥45 min，使其水分含量小于8%。

1.3.3 蘆筍粉制備

干燥后的蘆筍超微粉碎90 s，過60 目篩，制成蘆筍粉。

1.3.4 水提物制備

取1.000 0 g 蘆筍粉，加入40 mL 去離子水，80 ℃超聲浸提2 h，在5 000 r/min 轉速下離心10 min，取上清液定容至50 mL[20-21]。

1.3.5 醇提物的制備

取1.000 0 g 蘆筍粉，加入70%乙醇40 mL ，80 ℃超聲浸提2 h，5 000 r/min 離心10 min，取上清液用70%乙醇定容至50 mL。

1.4 分析方法

1.4.1 色澤

采用手持色差儀測定。

1.4.2 總酚含量

采用福林酚法[22-23]進行測定。取0.2 mL 水提液，加入10%福林酚1 mL 和20%碳酸鈉溶液3 mL，混勻，75 ℃水浴5 min，于765 nm 測吸光值，以沒食子酸為標準品繪制標準曲線，計算樣液中總酚含量，根據公式（1）計算蘆筍粉中總酚含量[17]。

式中，c 為樣液中總酚含量，mg/mL；m 為蘆筍粉干物質的量，g；V 為樣液體積，mL；f 為稀釋倍數。

1.4.3 VC 含量

根據GB 5009.159—2003 中的方法測定[19]。

1.4.4 多糖含量

取10 mL 水提液，加入三倍體積無水乙醇，4 ℃靜置過夜，5 000 r/min 離心10 min 棄上清液，沉淀加去離子水加熱復溶后定容至50 mL，適當稀釋后用苯酚-硫酸法測定。以葡萄糖為標準品繪制標準曲線，根據公式（2）計算蘆筍粉中多糖含量。

式中，c 為標準曲線上計算的樣液中葡萄糖濃度，mg/mL；V 為樣品定容體積，mL；m 為蘆筍粉干物質的量，g；A 為稀釋倍數；0.9 為葡萄糖換算成多糖的校正系數。

1.4.5 黃酮含量

參考SN/T 4592—2016 方法，略有修改[24]。取5 mL 醇提液，加入無水乙醇10 mL、100 g/L 硝酸鋁1 mL、98 g/L乙酸鉀1 mL，用去離子水定容至50 mL 搖勻，靜置1 h，420 nm 測定吸光度，以蘆丁為標準品繪制標準曲線，根據公式（3）計算蘆筍粉中黃酮含量。

式中，m 為根據標準曲線計算的樣品中蘆丁質量，mg；W 為蘆筍粉干物質的量，g；d 為稀釋倍數。

1.4.6 體外抗氧化能力

（1）ABTS 自由基清除能力

參考遲曉君等[15]的方法。稱取0.096 0gABTS和0.0335g過硫酸鉀分別用去離子水溶解并定容到25 mL，1∶1 混合避光反應12 h 后用無水乙醇稀釋制成ABTS 工作液，要求在30 ℃、734 nm 波長下吸光度為0.70±0.02。取提取液0.6 mL，加入ABTS 工作液8.4 mL，混勻避光反應10 min，于734 nm 測定吸光值Ai，無水乙醇為對照測吸光值A0。清除率（I）按公式（4）計算。

（2）DPPH 自由基清除能力

取提取液0.3 mL，加入無水乙醇4.2 mL、0.1 mmol/L DPPH 乙醇溶液3.0 mL，混勻，室溫下避光反應60 min，測定517 nm 吸光值Ai，無水乙醇為對照樣測吸光值A0，清除率按公式（4）計算。

1.5 數據處理

每組試驗重復測定3 次，結果用“平均值±標準差”表示，數據采用SPSS 25 單因素ANOVA 進行顯著性分析，P＜0.05 時樣品間存在顯著差異。

2 結果與分析

2.1 燙漂和干燥方式對蘆筍色澤的影響

由表1 可知，冷凍干燥的蘆筍粉L 值最高，為86.18，燙漂-熱風-微波干燥的樣品亮度最低。對冷凍和熱風-微波干燥來說，燙漂能顯著降低樣品的L*值（P＜0.05），而對熱風干燥的樣品沒有顯著影響。a*值為負值，數值越小越偏向綠色。不燙漂熱風干燥與冷凍干燥的樣品a*值最小，綠色最佳，且兩者無顯著差異（P＞0.05）。燙漂對冷凍干燥后樣品的a*值無顯著影響，但另外兩種干燥方式，燙漂后樣品的a*值變大，說明燙漂不利于蘆筍綠色保持。b*值越大，色澤越黃，不燙漂冷凍干燥的樣品b*值最小，而燙漂-熱風-微波干燥的樣品最大，色澤呈黃綠色，可能是由于熱風與微波耦合，較高的溫度加劇美拉德反應[25]，綠色減弱，亮度降低。綜上，冷凍干燥的蘆筍粉色澤最好，燙漂不利于對蘆筍粉色澤的保護。

表1 燙漂和干燥方式對蘆筍粉色澤的影響Table 1 Effect of blanching and drying methods on the color of powder

2.2 燙漂和干燥方式對蘆筍總酚含量的影響

圖1 顯示干燥后樣品中總酚含量從高到底依次為熱風-微波干燥、冷凍干燥和熱風干燥，燙漂-熱風-微波處理的樣品含量最高，為2.58 mg/g，與Ye 等[26]的研究結果一致。燙漂使冷凍和熱風干燥的樣品總酚含量顯著降低（P＜0.05），而熱風-微波干燥的作用與此相反。Sakai等[27]認為，微波干燥速度快且均勻，加速多酚氧化酶的失活，能較好地保留總酚[18]。游離酚容易提取，但結合酚需要適當加工處理才能釋放出來[28]。微波干燥有助于保留更多的總酚，因此其含量最高，而燙漂使部分可溶性成分流失。

圖1 燙漂和干燥方式對蘆筍粉中總酚含量的影響Fig.1 Effects of blanching and drying methods on total phenolic content of powder

2.3 燙漂和干燥方式對蘆筍VC 含量的影響

圖2 顯示不燙漂冷凍干燥的樣品VC 含量最高，為7.94 mg/g，顯著高于熱風干燥與熱風-微波干燥樣品的含量。燙漂顯著降低了熱風和冷凍干燥樣品中VC 含量，但對微波干燥樣品無顯著影響。VC 不穩定易分解，加熱會促進其氧化[29]，因此熱風和熱風-微波干燥樣品中VC 含量低于冷凍干燥，燙漂過程中部分隨水流失而含量降低。因此，不燙漂冷凍干燥有利于減少蘆筍中VC 的損失。

圖2 燙漂和干燥方式對蘆筍粉中VC 含量的影響Fig.2 Effects of blanching and drying methods on VC content of powder

2.4 燙漂和干燥方式對蘆筍多糖含量的影響

圖3 顯示，熱風-微波干燥的蘆筍粉多糖含量最高，不燙漂的為20.38 mg/g，顯著高于燙漂的（17.91 mg/g）；其次是冷凍干燥，不燙漂和燙漂的無顯著差異；熱風干燥的最低，不燙漂的為10.48 mg/g，顯著低于燙漂的（12.21 mg/g）?？傮w而言，燙漂后蘆筍多糖得率降低，原因是燙漂過程中部分水溶性多糖溶出。高溫長時間干燥會使多糖的活性被破壞[29]，所以熱風干燥的蘆筍多糖得率最低。真空冷凍干燥多糖不易破壞，但細胞易被冰晶破壞使胞內物質部分流失。Hemwimol 等[30]認為微波處理使樣品中部分多糖鏈降解，更易溶解。且熱風-微波干燥速度快且均勻，多糖損失少，因此，蘆筍多糖得率更高。

圖3 燙漂和干燥方式對蘆筍粉中多糖含量的影響Fig.3 Effects of blanching and drying methods on polysaccharides content of powder

2.5 燙漂和干燥方式對蘆筍黃酮含量的影響

圖4 顯示，熱風-微波干燥的蘆筍黃酮含量最高，燙漂使其由43.94 mg/g 提高到45.77 mg/g；燙漂使熱風干燥的樣品由33.21 mg/g 顯著提高到37.65 mg/g；而冷凍干燥的樣品燙漂與不燙漂的含量分別為34.58 mg/g 和35.96 mg/g。美拉德反應會生成類黃酮化合物[31]，熱風-微波干燥時美拉德反應程度高。長時間干燥會導致蘆筍內的黃酮類物質與空氣發生氧化分解[32]。冷凍干燥時細胞易被冰晶破壞使胞內物質部分流失[29]。燙漂鈍化酶類，改變細胞通透性，有利于黃酮類浸出，且黃酮不易溶于水，燙漂過程損失較少。而冷凍干燥的樣品中燙漂處理使得黃酮含量下降，推測是因為燙漂導致冷凍過程中細胞破壞嚴重，胞內物質流失較多。

圖4 燙漂和干燥方式對蘆筍粉中黃酮含量的影響Fig.4 Effects of blanching and drying methods on flavonoid content of powder

2.6 燙漂和干燥方式對蘆筍提取物體外抗氧化能力的影響

2.6.1 對蘆筍提取物ABTS 自由基清除能力的影響

圖5 所示，蘆筍粉水提物中，熱風-微波干燥的樣品對ABTS 自由基清除率最高，不燙漂的為96.25%，顯著高于（P＜0.05）燙漂的95.43%，而與燙漂后熱風干燥的96.39%之間無顯著差異，原因可能是微波使細胞成分分解，并產生具有增強抗氧化力的新化合物[33]。冷凍干燥的樣品最低，燙漂的為93.46%，顯著高于不燙漂的（92.43%），可能與多糖和總酚的含量均較低有關。

圖5 燙漂和干燥方式對ABTS 自由基清除能力的影響Fig.5 Effects of blanching and drying methods on scavenging activity of ABTS free radical

蘆筍粉醇提物的ABTS 自由基清除率在96%～97%之間，高于其水提物，說明醇提物中抗氧化物成分含量更高或活性更強。其中冷凍干燥的樣品最高，燙漂對不同干燥方式醇提物的ABTS 自由基清除能力無顯著影響。綜上，熱風-微波干燥的蘆筍粉抗氧化能力更好。

2.6.2 對蘆筍提取物DPPH 自由基清除能力的影響

圖6 顯示，水提物的DPPH 清除率最高的是熱風-微波干燥的樣品，燙漂的為62.55%，顯著高于不燙漂的（55.85%），可能是由于熱風聯合微波使蘆筍中的多酚氧化酶快速鈍化，減少了抗氧化活性物質的氧化[34]。其次是冷凍干燥樣品，燙漂的為45.08%，顯著高于不燙漂的（26.92%）。燙漂使蘆筍粉的DPPH 清除率提高，推測可能是由于燙漂改變了細胞通透性，有利于抗氧化物質的提取。熱風干燥樣品最低，且燙漂與不燙漂的樣品無顯著差異，可能與長時間干燥過程中總酚、黃酮等抗氧化活性成分部分降解，含量降低有關。

圖6 燙漂和干燥方式對DPPH 自由基清除能力的影響Fig.6 Effects of blanching and drying methods on DPPH free radical scavenging ability

醇提物的DPPH 自由基清除率最高的是熱風-微波干燥的47.87%，顯著高于熱風干燥，且燙漂對這兩種干燥方式的結果沒有顯著影響，但對于冷凍干燥，燙漂處理為46.31%，與最高清除率無差異，顯著高于不燙漂的（31.35%）。

3 結論

三種干燥方式中，熱風-微波干燥的蘆筍粉總酚、VC、黃酮和多糖等活性成分含量最高，對ABTS 和DPPH自由基清除率較高，抗氧化活性最強，且干燥用時最短。熱風干燥蘆筍的總酚、VC 和多糖含量較低，且干燥時間長，對ABTS 自由基清除能力高于真空冷凍干燥，對DPPH 自由基清除能力較差。冷凍干燥與熱風干燥處理的蘆筍總酚、VC 和黃酮含量相當，但多糖含量更高，對ABTS 自由基清除能力最低，但干燥后色澤最好。

燙漂提高了熱風-微波干燥樣品的總酚和黃酮含量，降低了其多糖含量，醇提物的ABTS 自由基清除能力和水提物的DPPH 自由基清除能力均提高。對冷凍干燥，燙漂降低了其總酚、VC 和黃酮含量，對多糖含量影響不顯著，提高了ABTS 和DPPH 自由基清除能力。對熱風干燥，燙漂提高了多糖和黃酮含量，降低了總酚和VC 含量，對ABTS 和DPPH 自由基清除能力影響不顯著。然而不同干燥方式對蘆筍中功能成分的結構影響及其功能活性的作用機理還需進一步研究。