摘要為使新鮮花生在干燥后保留更好的品質，以海花1號新鮮花生為試驗材料，采用熱風干燥(hotairdrying,HD)、微波干燥(microwavedrying,MD)、微波冷凍干燥(microwavevacuumfreezedrying,MFD)3種干燥方式對新鮮花生進行干燥處理，考察不同干燥方式對花生營養成分、理化特性及能耗的影響。結果表明，花生經3種不同干燥方式干燥后，其粗蛋白含量無顯著差異，脂肪含量顯著降低，氨基酸和脂肪酸含量顯著下降(P<0.05)。其中MFD花生的氨基酸、脂肪以及脂肪酸含量顯著高于其他2種干燥方式干燥的花生(P<0.05)。酸價和過氧化值的檢測結果表明，MFD花生酸價和過氧化值顯著低于其他2種方式干燥的花生。此外，計算HD、MD和MFD除去1kg水所消耗的能量，MFD分別比HD和MD增加了0.7×105和1.3×105kJ/kg。綜合分析3種干燥條件下新鮮花生的變化，得出經MFD處理后新鮮花生的氨基酸和脂肪酸的保留量最高、過氧化值和酸價的變化值最低，但較HD和MD而言，其能耗有所增加。綜合考慮營養成分、理化特性和能耗，建議MFD作為獲得高質量干燥新鮮花生的最佳方式。

　　關鍵詞微波冷凍干燥;花生;干燥方式;營養成分;理化特性;能耗

　　花生是我國重要的經濟作物、食用作物和油料作物，富含脂肪、蛋白質、礦物質等營養素，具有延緩衰老、抗腫瘤等功效，被稱作為“長生果”，是人們飲食生活中植物油脂和蛋白質的重要來源[1]。然而花生的收獲季節多在夏季高溫多雨時，采摘后新鮮的花生含水量高，不易貯存，若不進行干燥處理，容易使花生再次生芽或者發霉腐敗[2]。目前我國花生干燥多以田間自然晾曬為主，該法干燥效率低、勞動強度大，且對天氣的依賴程度大。據統計，我國每年因發生霉變而失去食用價值和商品價值的花生損失達全國總產量的10%20%。

　　因此，研究滿足我國當前實際生產需求的高效、經濟的花生快速干燥技術是我國花生產業發展亟待解決的任務。針對新鮮花生來說，目前主要的干燥方法有自然晾曬、熱風干燥、熱泵干燥和微波干燥，由于接觸方式、熱量來源和干燥環境等條件不一，因此干燥特性也不同。渠琛玲等對花生進行常溫通風干燥，結果表明常溫通風干燥在陰雨天氣下也能有效降低濕花生水分，同時保證了花生的質量;宋曉峰等采用自然晾曬的方式對選取的個花生品種進行干燥處理，結果表明在晾曬過程中，不同品種花生殼、籽仁干燥速度不同;籽仁干燥速度最快的品種含水量降低至安全含水量比最慢的快2d。

　　楊瀟[6]使用新鮮花生為試驗材料，進行熱風干燥工藝研究，得到熱風干燥最優組合參數，為新鮮花生熱風干燥提供了理論依據;林子木等[7]采用熱風干燥研究了不同干燥溫度以及干燥風速對花生的影響，結果表明干燥溫度、干燥風速越高，花生干燥速率越快，干燥用時越短;干燥溫度對花生干燥是影響大于干燥風速的影響。王安建等研究了在恒定風速、不同干燥溫度下熱泵干燥對花生干燥特性的影響，研究發現花生熱泵干燥前期，干燥速率較大，隨著干基含水率的降低，花生干燥進入降速階段整個干燥過程無明顯的恒速干燥階段。盧映杰采用熱泵干燥對帶殼鮮花生的水分變化和品質變化進行研究，發現在熱泵干燥過程中，花生水分變化更為緩慢，對花生微觀結構的破壞更小。

　　陳霖10采用自制控溫微波干燥設備系統，研究常規微波干燥和控溫微波干燥條件下花生品質的區別，結果表明，控溫微波干燥在功率1.2W/g、溫度45~50℃時能夠最大地保證花生干燥后的品質。盡管上述的干燥方式已經能夠對花生進行較好的干燥，但為獲得更好的干燥效果，聯合干燥方式已成為當前研究的一大熱點。目前，國內外對花生干燥的研究主要集中于單一干燥方式，而在聯合干燥方面的研究較為缺乏，已應用于花生聯合干燥的方式有紅外噴動聯合干燥11、熱風熱泵聯合干燥和微波熱風聯合干燥12，微波冷凍聯合干燥在花生干燥中尚未見報道。

　　盡管目前對微波冷凍聯合干燥的報道較少，但WANG等[1研究已經表明微波冷凍干燥作為獲得高質量干燥產品的潛在方法，在果蔬干燥領域有著較廣泛的應用。因此本試驗以微波冷凍聯合干燥為主要方式對新鮮花生進行干燥，系統研究熱風干燥、微波干燥以及微波冷凍干燥種干燥方式對花生營養成分的影響，同時測定在種干燥方式下的能耗，以期獲得一種最優的干燥方式，使新鮮花生可以在干燥處理后保留更多的營養成分，為花生收獲后的降質、霉變等損失提供參考數據。

　　1材料與方法

　　1.1材料

　　試驗所用原料為新鮮花生，品種為海花號，購于中國花生主產地河南正陽縣，試驗開始前，挑選大小均勻顆粒飽滿的花生，清除泥沙后，放置于網篩中瀝水30min，恢復至初始含水率，用自封袋封裝并放置于℃冰箱中保存備用。鹽酸、甲醇鈉、氯化鈉、硫酸、石油醚等試劑為分析純，國藥集團。

　　1.2主要儀器與設備

　　設備功率為1kW，在矩形諧振腔中設置獨立的聚丙烯干燥腔，有效避免真空條件下的電暈放電。101型電熱鼓風干燥箱，北京科偉永興儀器有限;公司1100型全自動凱氏定氮儀，山東海能科學儀器有限公司;SOX500型脂肪測定儀，山東海能科學儀器有限公司;8800氨基酸分析儀，日本日立公司;6890BN氣相色譜儀，美國安捷倫公司。

　　1.3干燥方法

　　花生經過不同干燥方法干燥至最終含水率為10%(干基。干花生用粉碎機粉碎成粉，過40目的篩子。干燥方法如下所述。

　　1.3.1熱風干燥采用熱風干燥機對樣品(500g)進行干燥，設備功率為1.2kW。將預處理過的樣品均勻地鋪在盤式干燥器的床上。熱氣流以1.0m/s的速度和20%的相對濕度垂直穿過床。熱空氣的溫度控制在60℃。

　　1.3.2微波干燥將預處理過的樣品均勻地鋪在盤式干燥器上，放入關閉制冷和真空只保留微波加熱的微波冷凍干燥機中，設置微波功率200，采用間歇干燥法，微波每次加熱10s，間隔1min，直至安全貯藏水分10%以下，停止干燥。

　　1.3.3微波冷凍干燥對樣本進行預處理，使樣本在20℃冷凍8h，設置微波冷凍干燥機參數：真空度為120Pa;冷阱溫度為40℃;微波功率設定為200W。

　　1.4營養成分測定

　　1.4.1粗脂肪

　　參照GB5009.6—2016《食品中脂肪的測定索氏抽提法》，稱取充分混勻后的試樣2~5g，準確至0.001g全部移入濾紙筒內。將濾紙筒放入索氏抽提器的抽提筒內，連接已干燥至恒重的接收瓶，由抽提器冷凝管上端加入石油醚，于水浴上加熱，使無水乙醚或石油醚不斷回流抽提，一般抽提6~10h。提取結束時用磨砂玻璃棒接取滴提取液，磨砂玻璃棒上無油斑表明提取完畢。取下接收瓶回收無水乙醚或石油醚，待接收瓶內溶劑剩余1~2mL時在水浴上蒸干，再于(100)℃干燥1，放干燥器內冷卻0.5h后稱量。重復以上操作直至次稱量的差不超過2mg。

　　1.4.2粗蛋白

　　參照GB5009.5—2016《食品中蛋白質的測定凱氏定氮法》，稱取充分混勻的固體試樣0.2~2，精確至0.001g，至消化管中，再加入0.4g硫酸銅、6g硫酸鉀及20mL硫酸于消化爐進行消化。當消化爐溫度達到420℃之后，繼續消化1h，此時消化管中的液體呈綠色透明狀，取出冷卻后加入50m水，于自動凱氏定氮儀上實現自動加液、蒸餾、滴定和記錄滴定數據的過程。

　　1.4.3脂肪酸

　　參照GB5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定氣相色譜法》，按照標準對樣品進行稱取，并采用酸水解法對稱取的樣品水解，水解后的試樣，加入10mL95%乙醇，混勻。將燒瓶中的水解液轉移到分液漏斗中，用50mL乙醚石油醚混合液沖洗燒瓶和塞子，沖洗液并入分液漏斗中，加蓋。振搖5min，靜置10min。將醚層提取液收集到250mL燒瓶中。按照以上步驟重復提取水解液次，最后用乙醚石油醚混合液沖洗分液漏斗，并收集到250mL燒瓶中。旋轉蒸發儀濃縮至干，殘留物為脂肪提取物。然后進行脂肪的皂化和脂肪酸的甲酯化，待所有準備工作進行完后，上機測定。

　　1.4.4氨基酸

　　參照GB5009.124—2016《食品中氨基酸的測定氨基酸分析儀法》，制備樣品，稱取一定量的樣品進行水解，根據試樣的蛋白質含量，在水解管內加10~15mL6mol/L鹽酸溶液后繼續向水解管內加入苯酚3~4滴。將水解管放入冷凍劑中，冷凍3~5min，接到真空泵上抽真空，氮吹然后將已封口的水解管放入干燥箱中水解22h取出，冷卻至室溫打開水解管，將水解液過濾至50mL容量瓶內。

　　用少量水多次沖洗水解管水洗液移入同一50mL容量瓶內，最后用水定容至刻度，振蕩混勻。準確吸取1.0mL濾液移入到15mL或25mL試管內，用試管濃縮儀或平行蒸發儀在40~50℃加熱環境下減壓干燥，干燥后殘留物用1~2mL水溶解，再減壓干燥，最后蒸干。用1~2mLpH2.2檸檬酸鈉緩沖溶液加入到干燥后試管內溶解振蕩混勻后，吸取溶液通過0.22μ濾膜后，轉移至儀器進樣瓶為樣品測定液，供儀器測定用。

　　2結果與討論

　　2.1不同干燥方式對花生粗蛋白和粗脂肪含量的影響

　　按照方法“1.4.1和1.4.2粗脂肪和粗蛋白測定”，分別考查鮮花生在熱風干燥、微波干燥、微波冷凍干燥下對花生粗蛋白和粗脂肪含量的影響。

　　蛋白和脂肪是花生仁的主要營養成分，干燥后者約占花生質量的85%左右，其中蛋白質質量分數約為25%~37%，脂肪約占43%~52%左右[1。種干燥方式下對花生仁中粗蛋白和粗脂肪影響。與新鮮花生相比，干燥后花生仁的粗蛋白、粗脂肪含量顯著升高<0.0510>0.05)，表明干燥方式對花生仁粗蛋白含量無明顯影響，但有可能對蛋白的結構和蛋白的分解造成影響。

　　有研究表明微波的非熱效應可能會改變蛋白質的構像，降低生化反應的活化能，提高反應速率;還可能誘導細胞基因突變，阻斷細胞正常繁殖等16,17，但由于食品是一個復雜的有機體，微波對生物細胞產生的一系列非熱效應及相關機理還有待進一步的研究。MFD花生仁粗脂肪含量最高達45.82%，其次是HD花生粗脂肪含量為42.63%，MD花生脂肪含量最低。研究表明熱風、微波都有加速脂肪的氧化和分解的影響，隨著干燥時間的延長，脂肪的因氧化水解而造成的損失逐漸增多。

　　其中微波干燥對脂肪的破壞更嚴重可能是微波干燥往往存在加熱不均勻，局部過熱等問題，而局部的高溫更加速了對花生脂肪的破壞，而熱風干燥中熱風具有一定的流動性，使得其干燥溫度相對均勻，對脂肪的影響也相對較小。微波冷凍干燥相比于熱風干燥花生和微波干燥花生，兼具干燥時間短、干燥期間物料溫度低且均勻的優點，對粗脂肪影響較小，故其脂肪保留率也最高。

　　脂肪酸含量和組成是評價花生營養品質、油料品質及加工特性的重要指標，尤其是花生中的不飽和脂肪酸以油酸和亞油酸為主，具有降低血液中膽固醇和低密度脂蛋白含量、預防心腦血管疾病、增強記憶力、延緩衰老的作用。花生中飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸占總脂肪酸的百分含量如圖所示。干燥后花生的飽和脂肪酸(saturatedfattyacid，SFA)含量無顯著變化，不飽和脂肪酸含量顯著低于新鮮花生，經熱風、微波、微波冷凍干燥處理后，不飽和脂肪酸(unsaturatedfattyacid，UFA)含量分別降低了9.02%、10.28%、6.03%。

　　干燥過程中的溫度、氧氣、含水量、微波等條件變化都會引起花生仁中的脂肪酸發生不同程度的化學反應，特別是單不飽和脂肪酸monounsaturatedfattyacid，MUFA)和多不飽和脂肪酸polyunsaturatedfattyacid，PUFA)，因含有碳碳雙鍵，其穩定性要遠遠低于飽和脂肪酸，極易發生氧化反應而損失18。種不同干燥方式處理后得到的花生仁中種主要脂肪酸的相對含量由高到低分別是油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十二烷酸、花生酸、二十四烷酸、花生烯酸。從不飽和脂肪酸的質量分數來看，與新鮮花生仁相比，經過干燥處理后的花生仁MUFA和PUFA都顯著降低<0.05)，其中PUFA含量的降低更為顯著，這可能是因為相對于MUFA，PUFA含有更多的碳碳雙鍵，因此更容易發生氧化損傷。

　　將經種不同干燥方式干燥的花生對比，MFD花生的不飽和脂肪酸含量相對較高，MD花生不飽和脂肪酸含量最低。熱風和微波的作用都會加速不飽和脂肪酸的氧化分解，微波從花生內部加熱，在干燥前期使物料快速升溫預熱而節約干燥時間，但是單純的微波干燥還存在加熱不均勻導致局部過熱和排濕較慢等問題，高溫高濕環境使得不飽和脂肪酸更容易被氧化，故MD花生不飽和脂肪酸損失最多;而微波冷凍干燥綜合了微波快速升溫和冷凍保持較低的溫度優勢，縮短物料干燥時間，減少干燥過程中對脂肪酸的破壞，故干燥時間最短的MFD花生不飽和脂肪酸保存的含量最多。

　　3討論與結論

　　研究表明，不同的干燥方式對新鮮花生營養成分的保留和理化性質的穩定有較大的區別。對比當下國內外學者采用單一干燥或者聯合干燥對花生進行干燥處理后發現，微波冷凍聯合干燥可以大幅度提高干燥后花生的品質，快速獲得高質量的產品。但不可否認的是該技術能耗較其他聯合干燥技術略高，這一點也是限制其大規模應用的弊端。但高能耗的背后是高質量產品的誕生，在人們日益追求健康飲食的今天，MFD技術會越來越受到人們的重視。

　　本研究中花生經種不同干燥方式干燥后，其粗蛋白含量無顯著差異>0.05)，脂肪含量顯著降低<0.05)，氨基酸和脂肪酸含量顯著下降<0.05)。其中MFD干燥時間最短，具有干燥溫度低且均勻和干燥效率高的優點，其氨基酸、及脂肪酸含量顯著高于其他種干燥方式干燥的花生。在酸價和過氧化值的檢測結果中可以看出，新鮮花生的酸價和過氧化值最低，微波冷凍干燥的花生由于其干燥條件對油脂影響較小，其酸價和過氧化值顯著低于其他種方式干燥的花生，微波干燥的花生酸價最高，熱風干燥的花生過氧化值最高，說明微波和熱風是通過不同的途徑促進油脂的氧化和水解，具體的機理有待進一步的研究。

　　食品論文范例： 國內外轉基因食品研究進展及安全性探討

　　綜上所述，微波冷凍干燥對新鮮花生的營養成分破壞最小，其蛋白質和脂肪的保留量最高，理化性質最穩定。通過種干燥方式的對比，確定微波冷凍干燥下新鮮花生干燥品質最佳，同時也進一步為微波冷凍干燥技術用于其他堅果類物料的干燥提供了理論支持。

　　參考文獻：

　　[1]尹可宏，楊茜，趙秀飛，等.羥自由基氧化對花生球蛋白結構和功能性質的影響[OL].食品與發酵工業：11[20210731].YIKH,YANGQ,ZHAOXF,etal.Effectofhydroxylradicaloxidationonstructureandfunctionalpropertiesofpeanutglobulin[J/OL].FoodandFermentationIndustries,111[20210731].

　　[2]MWAKINYALISE.DINGXX.MINGZ,eta1.Recentdevelopmentofaflatoxincontaminationbiocontrolinagriculturalproducts[J].BiologicalControl,2019,128:3l39.

　　[3]新華社.中國將首次成為全球最大花生進口國[J].中國食品學報，2020，20()：.XINHS.Chinawillbecometheworld'slargestimporterofpeanutsforthefirsttime[J].ChineseJournalofFood,2020,20(9):9.

　　[4]渠琛玲，王雪珂，汪紫薇，等.花生果常溫通風干燥實驗研究[J].中國糧油學報，2020，35()：121125.QUCL,WANGXK,WANGZW,etal.Experimentalstudyonthenormaltemperatureventilationanddryingofpeanutfruit[J].journalofthechinesecerealsandoilsassociation,2020,35(1):121125.

　　作者：朱凱陽，任廣躍，段續,2，李琳琳，仇彩霞