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为解决埃塞俄比亚新鲜芒果损失,使用多种干燥方法延长芒果储存期

作者:影玉楼
为解决埃塞俄比亚新鲜芒果损失,使用多种干燥方法延长芒果储存期

«——【·前言·】——»

芒果属于热带水果,是全球最受欢迎的水果之一。目前它在全球主要水果中排名第五,并且是埃塞俄比亚种植第二多的水果之一。根据埃塞俄比亚新鲜水果市场更新报告,从2013到2018年,芒果产量增长了45%。

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在埃塞俄比亚,芒果主要消费数量被限制。因此,埃塞俄比亚的新鲜芒果受到品质损失和有限保质期。据估计,损失率在25%到40%之间。

这主要是因处理和保存设施不当。为了有效解决现有状态。必须使用不同策略来全年食用这种均衡的水果。

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解决采后芒果损失的一种方法是干燥。干燥产品的保质期几乎无限长,并且运输,搬运和储存成本比其他保存方法低得多。虽然干燥已经是一种普遍的技术,但在埃塞俄比亚这项技术并不广泛。

消费者购买新鲜水果也不会进行加工。因此,需要加强和促进改善采后管理,增值产品和积极的研究计划非常重要。在过去的几年中,芒果产品的需求有了显著增长,其中最受欢迎的芒果产品是干芒果片。

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尽管有改进的保质期,但干燥方法可能会改变干燥产品的营养。通常在水果干燥前进行预处理,以减少干燥和随后储存期间的不良变化。

但因为缺乏不同预处理方法与不同干燥方法,因此需要选择预处理方法(柠檬汁,盐水浸泡,热水烫和对照)和干燥方法(太阳能,托盘,冷冻和流化床干燥)对干芒果片质量参数的影响。

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«——【·预处理方法对比·】——»

对芒果进行清洗削皮,然后用不锈钢刀沿纤维方向切成约为5毫米的薄片。将这些切片分成每份200克,浸泡在相等比例的柠檬汁和蒸馏水混合溶液0.5 v/v中,容器确保完全覆盖切片,并放置10分钟。

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之后将经过预处理的切片从溶液中取出,均匀分布在一个有孔托盘上,让多余的溶液烘干20分钟。将切片在90摄氏度下沸水中浸泡1分钟进行热水烫处理,并确保完全覆盖切片。

或者将切片样品浸泡在准备好的0.011 g/mL浓度的盐水中,确保完全覆盖切片,并放置10分钟。再将经过预处理的切片从溶液中取出,均匀分布在一个有孔托盘上,让多余的溶液滴干20分钟。最后留出一份样品不加任何处理作为对照组。

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«——【·干燥方法·】——»

将芒果薄片放入干燥器。定期将切片的不同面向翻转以增加干燥效率。使用数字湿度计测量收集器入口和干燥室的温度和相对湿度。

芒果薄片的托盘干燥在计算机控制下的托盘干燥设备上进行。干燥温度保持在70°C。

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实验室规模的流化床干燥器用于干燥准备好的芒果薄片。数字设定空气温度为50°C和空气流速为1.5 m/s 。所有样品均干燥至样品水分含量低于10%的湿基。

使用SAS软件包进行统计分析,采用方差分析。在显著性水平为5%时,使用Fisher's最小显著差检验来确定样品之间的显着差异。

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«——【·干燥方法对新鲜芒果的成分影响·】——»

新鲜芒果中的总维生素C含量平均为49.53毫克/100克。这种差异是因成熟阶段、区域水果品种、不同的测量和挤压技术所产生的。水果中的抗坏血酸也受到其他因素影响,例如气候条件、温度、阳光和植物中氮的量。同样,存储类型也会影响维生素C的含量。

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整个干燥机所生产的芒果片的水分含量低于9.91%湿基,足以抑制细菌、酵母和霉菌的生长。

样品的最终含水量平均值在干燥方法为5.63至9.91%,在预处理方面为7.85至8.13%。研究中,流化床干燥导致干芒果片的水分含量降低,这种低水分含量可减少食品的腐败和增加其价值与保质期。由于颗粒在气体流中的均质流动导致高传热和传质系数,因此流化床干燥具有最低水分含量。

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在预处理方面,薄片的含水量顺序为:

柠檬汁7.85% <盐溶液8.01% <热水烫8.05% <对照组8.13%。

经过盐溶液处理切片的含水量比柠檬汁处理的样品低。这是因为渗透溶液中的渗透压迫使水分从内部组织中流出,甚至在干燥前就发生了。同样经过热水烫的薄片的含水量比未经处理的样品低。这表明,烫煮使芒果的含水量降低。

先前研究解释说,烫煮软化了纹理,反过来使水分去除过程更容易进行。热水烫和盐溶液处理的薄片之间没有显着差异,但这两者与柠檬汁和对照组样品显着不同。干燥方法和预处理导致了水分含量的显着差异。

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流化床和冷冻干燥法与预处理相结合可降低干燥芒果的含水量。预处理和干燥方法的交互作用影响了干燥芒果的含水量。类似发现也出现在番茄、香蕉、芒果和番木瓜叶粉末的干燥中。

太阳能干燥器、托盘干燥器、冷冻干燥器和流化床干燥法的样品平均脂肪含量分别为2.89%,2.92%,3.15%和3.16%。

前两个数值之间没有显著差异,后两个数值也是如此。然而,第一组和第二组之间存在显着差异。所有四种处理方法的脂肪含量值在统计学上都是相同的。

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太阳能干燥器和托盘干燥器干燥的所有四种处理的样品之间没有差异,但它们在统计上低于冷冻和流化床干燥法的值,不考虑预处理。前者的值范围为2.83%至2.94%,而后者组则显示出3.03%至3.26%之间的值。短时间的干燥防止了脂肪的融化,从而增加了其值。

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纤维对于肠胃道非常重要,它可以降低心血管和冠心病的风险,同时保持正常体重。纤维含量的值范围为6.45%至6.64%,除非是极少数样品外均无显著差异。数据显示,这些产品具有较高的纤维含量,从健康饮食的角度来看是可以接受的。

表格中展示了不同干燥方法和预处理对样品蛋白质含量的影响。太阳能和托盘干燥后的样品蛋白质含量分别为2.50%和2.49%,二者之间没有显著差异.

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而冷冻和流化床干燥后的样品蛋白质含量分别为2.71%和2.62%,也没有显著差异。另外,经过不同预处理的样品蛋白质含量在2.57%至2.59%之间,同样没有明显的差异。

如上图所示,托盘干燥和流化床干燥的芒果片碳水化合物含量分别在75.51%至79.35%和77.06%至77.34%之间,而对照组和加入柠檬汁预处理的样品则在77.06%至77.34%之间。差异可能是因为它们的水分含量不同,才导致干物质含量不同。

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«——【·预处理和干燥方法对芒果的影响·】——»

太阳能、托盘、冷冻和流化床干燥样品的L值分别为55.58,55.28,56.0和57.00,这表明在干燥过程中,干果片的亮度从新鲜样品表2的58.76降低了。

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L是一种重要的干燥参数,它通常是消费者用来确定品牌接受度的第一个质量属性。在干燥前的预处理,没有显示明显差异,与新鲜样本58.76相比,L值略微降低。相关人员也观察到柠檬汁处理对干芒果的亮度没有明显影响。

太阳能和托盘干燥的样品的a色坐标值为12.62和12.84,它们同样没有很明显的差异。

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在干燥过程中,酶促和非酶促反应均会导致水果和蔬菜的变黄。相反,冷冻和流化床干燥器导致a值下降,最终产品的红色颜色会丢失。

这可能是因为存在盐、酸和漂白剂,这些物质会导致酶促黄变反应。大多数处理组合在a值上没有显示出显著差异。然而,干燥芒果最高a值14.07是在托盘干燥和对照样品处理中获得的。参数a*的值表示样品红度,在其正值形式中也是水果质量的重要指标。

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与新鲜样品相比,晒干后的芒果黄色减少了52.65。但所有样品都具有正的b值。这些正值表明它们仍具有黄色度。

太阳能和托盘干燥样品的b值最低且,而冷冻和流化床干燥器则表现出更高b值,并且两者之间存在显著差异。

脱水材料的黄度受温度和湿度的影响很大。类似胡萝卜素的异构化特别是对β-胡萝卜素的黄色素的降解有贡献,还有氧化阶段。

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在经历不同预处理后,样品的b值存在显著差异。与新鲜样品相比,用托盘和冷冻干燥器以及对照和柠檬汁处理的样品的b值为31.69和49.48,是最高的,差异显著。使用流化床干燥器的样品b值在42.49到47.52之间,太阳能干燥的样品值在30.47到35.12之间,同样存在显著差异。

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这可能归因于样品类胡萝卜素的更好保持,高b参数会给出更多黄色产品,这是干燥产品所推荐的。食品选择中颜色具有重要因素,即使差异取决于水果化学成分、预处理和干燥方法的变化。

正如表中所示,不同的干燥方法会影响芒果切片颜色参数。与冷冻和流化床干燥器相比,使用太阳能和托盘干燥器的样品,是19.91和20.02的总色差。

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在所有干燥处理比较中,只有冷冻和流化床干燥器两种方法保持了颜色损失,因为它们给出了最小值5.15和7.75。这是因为去除水分以防止酶促褐变反应,从而相对冷冻干燥技术的颜色稳定性。同样,也可能是因为干燥室中的氧气较少。

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«——【·干燥技术对芒果干的维生素C和酚含量的影响·】——»

维生素C的损失取决于干燥方法和原材料类型,如预处理。所记录的维生素C最高值是从冷冻和流化床干燥样品得到的,其值为41.06和41.24毫克/100克,并且不存在显著差异。

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这一高保留率是因快速干燥导致抗坏血酸流失减少,以及使用低温下的真空技术结果。相反,冷冻干燥器是一种生产成本高、耗时长的干燥方法,通过使用热蒸汽干燥方法和真空干燥方法,分别确认维生素C的平均保留率,在73%至81%之间和96.95%的冷冻干燥方法。维生素C的保留可用作食品中营养物质保留的参考。

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太阳能干燥器的维生素C值为33.18毫克/100克,比其他干燥器低。这是因氧气和光线暴露导致抗坏血酸降解。此外,干燥介质中存在的氧气会在脱水货物上引起不良变化。导致抗坏血酸酶促降解的主要酶是抗坏血酸氧化酶。

如表中所示,与热水焯水预处理相比,柠檬汁预处理样品发现了较高的维生素C,超过了38.07毫克/100克的热水焯水预处理样品的值,其高储留可能是由于酸的添加有助于维生素稳定性。

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大部分处理组合对干芒果中维生素C含量显示出显著差异。柠檬汁和冷冻干燥器的处理组合得到了最高的43.09 mg/100 g值,未进行预处理的太阳能干燥得到最低的32.05 mg/100 g值。

可以发现,经过柠檬汁处理,并由冷冻干燥器干燥的样品比其他处理的样品有更高43.09 mg/100 g的维生素C保留率。在冷冻干燥过程中,由于温度非常低,不会导致抗坏血酸的显著损失,而柠檬汁则是因其天然的维生素C含量。

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保持维生素C非常重要,因为它是我们身体特定代谢的必要营养物质,并且作为许多制药和食品行业的制备试剂。维生素可以预防许多疾病,并在构建皮肤、肌腱、软骨和血管等组织方面发挥重要作用。

«——【·食用芒果干可为身体提供所需维生素C·】——»

芒果是维生素C、β-胡萝卜素以及各种多酚化合物的丰富来源。维生素C是人体主要的食物营养素,水果和蔬菜可提供90%的维生素C。

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维生素C会促进细胞生长、适当的钙吸收、组织正常生长和损伤修复以及强化毛细血管壁。对于婴儿和哺乳期妇女,推荐每日摄入量范围为40至120毫克的维生素C。
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对于某些人来说,干芒果可能是唯一的维生素C来源,那么必须食用至少120克、211克和100克干芒果,才能达到每日摄入量范围中最小维生素C数量。

从表中可以看出,不同干燥方法的样品总酚含量范围从131.13到251.12 mg/100 g,它们之间有着明显差异。冷冻干燥器产生了较低的131.13 mg/100 g酚含量。类似的结果也被发现,并指出冷冻干燥样品的低酚含量。

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这可能是由于低温引起的,这会在组织基质中产生冰晶,破坏细胞壁并释放氧化和水解酶,从而损害多酚化合物。

托盘干燥样品的酚含量为178.05 mg/100 g,比流化床220 mg/100 g和太阳能251.12 mg/100 g干燥的样品低。这是因为多酚化合物的热敏感性,和长时间的热导致不可逆化学变化,促进多酚化合物与其他化合物结合或化学结构的改变。

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关于预处理,热水烫过程得到了最高203.90 mg/100 g值,超过柠檬汁195.62 mg/100 g的酚含量。

酚是抗氧化剂的活性化合物,拥有比维生素C和E更多的自由基清除能力。从下图可以看出,在进行四种预处理后,太阳能和流化床干燥器的样品总酚含量之间存在差异。

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笔者观点:

通过预处理和干燥方法,对去果干切片进行不同处理,得出颜色、维生素C、总酚类化合物、纤维素、碳水化合物等多项指标的差距和影响。在不同预处理方法中,采用柠檬汁和热水烫处理的样品具有最佳颜色和稳定保持维生素C的效果。而通过冷冻干燥和流化床干燥两种方法干燥后的样品品质较佳。

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对于食品加工企业和科研机构而言,在对去果干切片进行加工时,应根据所需产品特性选择合适的预处理和干燥方法,以达到更好经济效益和市场竞争力。

希望此研究结果为果实资源的利用提供一些新思路和方向,也为促进大陆果业的发展和提高果农收益做出了一定的贡献!

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