我国红枣资源丰富，主要分布在新疆、甘肃、陕西、山东、河南等地区，年产量700 多万t，居全球之首。红枣富含蛋白质、糖类、维生素、矿物质、脂肪酸、黄酮、酚类、环核苷酸和生物碱等多种营养物质和活性成分，具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、保肝和降糖活性以及胃肠道保护作用和功效，是药食同源的果品[1-4]。由于红枣成熟季节集中、收获期短，且采后鲜枣极易褐变、酒化和腐烂变质，因此90%以上的红枣被用于干燥及后续加工处理，干燥是红枣加工的重要方式之一[5-6]。
变温压差膨化干燥是一种节能高效的果蔬膨化干燥技术[7]，其生产的果蔬脆片口感酥脆，并能保留原果蔬大部分风味、色泽和营养，在果蔬加工中具有十分广阔的应用前景[8-9]。由于红枣表皮具有特殊的角质和蜡质结构，且富含粗纤维，导致红枣变温压差脆片口感偏硬、食用不便。研究发现，预处理能改变红枣表皮结构，减小水分在表面蒸发的阻力，提高红枣干燥速率和最终产品的品质[10-12]。
常见的果蔬干燥预处理方式主要有漂烫、冷冻、浸渍、微波、超声波和高压二氧化碳等[13-16]。刘启玲等[17]采用超声波、热水、碱性油酸乙酯、冷冻4 种预处理方式对红枣进行热风-微波联合干燥前处理，结果发现超声预处理能明显提高红枣营养品质且抗氧化活性较强。罗东升等[18]发现油酸乙酯结合冷冻预处理能有效缩短红枣微波耦合热风干燥时间，降低能耗，热烫预处理能抑制红枣褐变，高压二氧化碳能有效保证红枣的营养品质。目前，探讨预处理对变温压差膨化干燥红枣品质的影响研究较少。鉴于微波、超声波和高压二氧化碳预处理在工业化生产中较难应用和控制的不足，本研究比较了热烫、油酸乙酯结合冷冻、浸渍和纤维素酶4 种不同预处理方式对变温压差膨化干燥红枣脆片的理化、质构、色泽和营养品质等指标的影响，以期为红枣脆片的工业化生产提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
灰枣：市售。枣果成熟度一致，均为无病虫害、大小均一、无机械伤，置于（1.0±0.5）℃、相对湿度85%～95%冷库中贮藏。
油酸乙酯、NaCl、福林酚、无水乙醇、碳酸钠（均为分析纯）：北京化学试剂公司；没食子酸标准品（≥98%）、槲皮素标准品（≥98%）、葡萄糖标准品（≥98%）：上海源叶生物科技有限公司；纤维素酶（50 U/mg）：浙江一诺生物科技有限公司。
1.2 仪器与设备
变温压差膨化干燥机（QDPH10-1）：天津市勤德新材料科技有限公司；热泵果蔬干燥机（5HFD-1R）：辽宁海帝升机械有限公司；物性分析仪（Ta.XT2i/50）：英国Stable Micro Systems 公司；扫描电子显微镜（Sigma 300）：德国Zeiss 公司；色彩色差仪（CR-400）：深圳市三恩驰科技有限公司；冰箱（BCD-190CM）：美的集团有限公司；万能粉碎机（FW100）：天津市泰斯特仪器有限公司；恒温水浴锅（HH-S6）：北京科伟有限公司；旋转蒸发仪（RE-5299）：郑州华辰仪器有限公司；离心机（CR21GIII）：日本HITACHI 公司；紫外-可见分光光度计（UV-mini1240）：日本岛津公司；超声波扫频清洗机（SB-500DTY）：宁波新芝生物科技股份有限公司。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
清洗新鲜红枣，进行预处理后（不做任何处理的红枣为对照），用去核器去核，横切为厚度3 mm 的红枣片，放入热泵果蔬干燥机中50 ℃干燥8 h，然后置于变温压差膨化干燥机中进行膨化干燥，工艺条件为膨化温度75 ℃、压力0.2 MPa、停滞时间35 min、抽空温度65 ℃、抽空时间1.5 h，干燥至含水率≤5%停止试验，冷却至25 ℃，分级，包装。
1.3.2 干燥预处理方法
1.3.2.1 热烫处理
称取300 g 红枣片放入沸水中热烫60 s，取出沥干后按照1.3.1 方法进行干燥，测定红枣脆片膨化产品理化、质构、色泽和营养等品质指标。
1.3.2.2 油酸乙酯结合冷冻预处理
称取300 g 红枣片在35 ℃的油酸乙酯中浸泡10 min，清洗表面油酯，在-18 ℃下冷冻12 h，取出沥干后按照1.3.1 方法进行干燥，测定红枣脆片膨化产品理化、质构、色泽和营养等品质指标。
1.3.2.3 浸渍预处理
称取300 g 红枣片，在浓度为2%的NaCl 溶液中浸渍处理4 h，料液比为1∶2（g/L），取出沥干后按照1.3.1方法进行干燥，测定红枣脆片膨化产品理化、质构、色泽和营养等品质指标。
1.3.2.4 纤维素酶预处理
称取300 g 红枣，切片后放入纤维素酶酶解液中酶解2 h，取出沥干后按照1.3.1 方法进行干燥，测定红枣脆片膨化产品理化、质构、色泽和营养等品质指标。
1.3.3 品质测定方法
1.3.3.1 水分含量测定
参照GB/T 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的方法进行红枣鲜样和红枣脆片水分含量的测定。
1.3.3.2 维生素C 含量测定
参照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中的方法进行红枣鲜样和红枣脆片维生素C 含量的测定。
1.3.3.3 多糖测定
以葡萄糖为标准品，参考侯皓男等[19]的方法处理和测定，将红枣提取物稀释3 倍后进行测定。称取红枣样品（鲜样5 g、干样1 g），按料液比为1∶30（g/L）加入蒸馏水，在90 ℃的恒温水浴锅中浸提1 h，40 ℃超声辅助浸提1 h 后抽滤，然后旋蒸至10 mL，加无水乙醇至溶液乙醇体积分数为80%，在4 ℃环境中放置24 h进行醇沉，抽滤并离心（2 500 r/min，15 min，25 ℃）滤液，合并沉淀，加蒸馏水定容至100 mL，上述提取液用于测定多糖含量。采用紫外-可见分光光度计测定490 nm 波长下的吸光度。根据标准曲线回归方程（y=0.014 6x+0.009 5，R2=0.996 2）计算待测液中多糖含量。
1.3.3.4 酚类含量测定
以没食子酸与槲皮素为标准品，参考文献[20]的方法处理和测定。准确称取红枣样品（鲜样5 g、干样1 g），加入80%乙醇溶液后超声30 min，在4 ℃条件下2 500 r/min 离心5 min，取上清液用蒸馏水稀释10 倍。量取1.00 mL 稀释液于25 mL 刻度试管中，加入6 mL 去离子水、1 mL 的1 mol/L 福林酚试剂，摇匀，静置5 min 后加入4 mL 10.6%的碳酸钠溶液，摇匀，室温（25 ℃）静置60 min，用去离子水稀释至刻度，摇匀，在760 nm 处测定吸光度。根据没食子酸标准曲线回归方程（y=2.106 9x+0.040 3，R2=0.991 8）、槲皮素标准曲线回归方程（y=0.008 5x-0.041 7，R2=0.992 5）计算待测液中总酚、总黄酮浓度。
1.3.3.5 玻璃化转变温度（glass transition temperature，Tg）测定
将待测样品用万能粉碎机粉碎成枣粉后，称取8 mg枣粉放入铝锅样品盒中封口待测。将样品以20 ℃/min的速度从室温（25 ℃）冷却至-70 ℃，平衡5 min 后以同样的速度升温至100 ℃，通过观察热流与温度变化测定样品的玻璃化转变温度，选择中间温度作为样品的Tg。
1.3.3.6 色泽的测定
以鲜枣片为对照，在相同自然灯光条件下，使用色彩色差仪测定红枣脆片样品的红绿值（a*值）、黄蓝值（b*值）、亮度值（L*值），每次测量前使用白板校准。总色差△E 值的计算公式如式（1）所示。
式中：a*、b*、L*为干燥后红枣脆片的色泽值；a0*、b0*、L0*为干燥前红枣片的色泽值。
1.3.3.7 膨化度的测定
采用比容法进行测定。膨化度计算公式如式（2）所示。
式中：V0 为膨化前红枣片的体积，mL；V 为膨化后红枣脆片的体积，mL。
1.3.3.8 脆度和硬度的测定
脆度和硬度采用物性分析仪进行质构测定。样品硬度值为样品断裂所需要的最大力，数值越大说明产品越硬，反之亦然；样品脆度值通过测试产生峰数的多少来表示，峰的数量越多说明样品酥脆度越好，反之亦然。重复测试12 次，取平均值。
1.3.3.9 微观结构
将处理好的样品横切成1 mm×1 mm×1 mm 的薄片，粘在载物台导电胶上，喷金后采用扫描电子显微镜放大150 倍观察。
1.3.3.10 感官评价
从红枣脆片的色泽、形态、滋味和口感进行评价。感官评定小组由12 位食品专业人员组成，采用盲样评定法逐一对样品感官进行综合评分，取平均值进行分析。感官评价标准见表1。
表1 红枣脆片感官评价标准
Table 1 Criteria for sensory evaluation of jujube chips
?
1.4 数据处理
采用软件SPSS 19.0 进行数据处理与分析，除脆度和硬度，其他所有指标测定均为3 次重复，结果数据为平均值±标准差。
2 结果与分析
2.1 预处理对红枣脆片理化品质的影响
表2为不同预处理对红枣脆片理化品质的影响。
表2 不同预处理对红枣脆片理化品质的影响
Table 2 Effect of different pretreatments on physical and chemical properties of jujube chips
注：同列不同小写字母表示差异显著，P＜0.05。
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由表2 可知，红枣脆片样品均符合GB/T 23787—2009《非油炸水果、蔬菜脆片》对含水率的要求（≤5%），纤维素酶预处理样品含水率最低（3.89%），与除油酸乙酯结合冷冻预处理组外的其他处理组有显著差异（P＜0.05），对照组红枣脆片含水率显著高于预处理组（P＜0.05），油酸乙酯结合冷冻预处理、纤维素酶预处理的红枣脆片含水率显著低于热烫预处理和浸渍预处理（P＜0.05），说明进行适当的预处理使红枣片水分散失加快。在食品领域中，常用玻璃化转变温度（Tg）来表征食品的性质、质量和稳定性，通常样品水分含量越低Tg 越高。当样品体系温度低于Tg 时，被认为是玻璃态，即稳定状态。由表2 可知，5 组红枣脆片样品的Tg 均高于室温（25 ℃），说明在室温时5 组样品均处于玻璃态，其中纤维素酶预处理的红枣脆片Tg 最高（42.64 ℃），且与其他预处理组存在显著差异（P＜0.05），说明纤维素酶预处理红枣脆片在室温（25 ℃）下更稳定，有较好的贮藏稳定性。
2.2 预处理对红枣脆片质构品质的影响
不同预处理方式对红枣脆片硬度、脆度和膨化度的影响见表3。
表3 不同预处理对红枣脆片质构品质的影响
Table 3 Effect of different pretreatments on texture of jujube chips
注：同列不同小写字母表示差异显著，P＜0.05。
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由表3 可知，不同预处理的红枣脆片硬度大小次序为油酸乙酯结合冷冻预处理组＜纤维素酶预处理组＜浸渍预处理组＜对照组＜热烫预处理组。方差分析结果表明，油酸乙酯结合冷冻预处理的红枣脆片硬度显著小于热烫预处理组（P＜0.05），浸渍预处理和纤维素酶预处理组间无显著差异（P＞0.05）。果蔬物料的脆度与其内部空间结构有关，通常紧致密实的空间结构脆度较小，疏松多孔的空间结构脆度较大[20]。纤维素酶预处理红枣脆片的脆度显著大于热烫预处理组、浸渍预处理组和对照组（P＜0.05），而与油酸乙酯结合冷冻预处理组差异不显著（P＞0.05）。脆度从大到小顺序是纤维素酶预处理组、油酸乙酯结合冷冻预处理组、浸渍预处理组、热烫预处理组、对照组，说明适当的预处理能提高脆度，使红枣脆片具有较好的脆度。4 种不同预处理的红枣脆片膨化度均有不同程度的提高，其中纤维素酶预处理组膨化度最大（5.66%），与其他处理组显著差异（P＜0.05），可能是由于纤维素酶的酶解作用使红枣脆片内部形成疏松多孔结构，从而抑制了红枣脆片皱缩，厚度和表面积可以基本保持原状，提高了红枣脆片膨化度；热烫预处理、浸渍预处理和油酸乙酯结合冷冻预处理红枣脆片膨化度提高不明显，与对照组差异不显著（P＞0.05）。
不同预处理红枣脆片的微观结构见图1。
图1 不同预处理红枣脆片微观结构
Fig.1 Microstructure of jujube chips produced by different pretreatments
A.热烫预处理；B.浸渍预处理；C.油酸乙酯结合冷冻预处理；D.纤维素酶预处理。
由图1 可知，不同预处理方式下的红枣脆片内部均呈多孔海绵状结构，组织结构疏松，这可能是因为变温压差膨化干燥过程中通过不断改变罐内压差环境，依靠气体的膨胀带动了红枣片的结构变性，通常孔隙结构越多的样品脆度越大[21]。由图1A 可知，热烫预处理的红枣脆片孔状结构大小和孔隙不均匀，并且出现了明显的断裂和破坏，可能是红枣的内部组织结构在热烫过程中遭到了破坏，如蛋白质发生变性，从而改变了蛋白质的空间结构；由图1B 可知，浸渍预处理红枣脆片的孔状结构大小和分布与热烫预处理组较为一致，但破坏和断裂现象较少，说明浸渍处理对红枣脆片微观结构的影响不明显；由图1C 可知，油酸乙酯结合冷冻预处理红枣脆片的微观结构孔洞和孔隙较小，形成了多孔性结构，这与经其预处理的红枣脆片硬度最小的结论相呼应；由图1D 可知，纤维素酶预处理的红枣脆片孔洞最大，可能是由于纤维素酶酶解作用破坏了红枣细胞壁，使红枣细胞间隙增大，从而形成疏松多孔的内部组织结构，使脆度增加，这与表3 中纤维素酶预处理红枣脆片的脆度最大的结论吻合。综上分析，纤维素酶预处理的红枣脆片质构品质最好，其次是油酸乙酯结合冷冻预处理。
2.3 预处理方式对红枣脆片色泽的影响
不同预处理方式对红枣脆片色泽的影响见图2。
图2 不同预处理对红枣脆片色泽的影响
Fig.2 Effect of different pretreatments on colour of jujube chips
A.L*值；B.a*值；C.b*值；D.△E 值。不同小写字母表示差异显著，P＜0.05。
色泽是红枣脆片感官品质的重要指标之一，刘增强等[22]研究表明红枣干燥后色泽会发生严重变化，从而导致其感官品质下降。亮度L*值反映红枣脆片干燥后的褐变程度，由图2A 可知，鲜样组L*值显著高于变温压差膨化干燥红枣脆片（P＜0.05），说明红枣干燥过程中发生了褐变反应导致色泽变暗。而预处理组显著高于对照组（P＜0.05），说明适当预处理能抑制红枣脆片发生褐变，可能是因为预处理提高了红枣干燥速率，缩短了红枣热加工时间。但不同的预处理方式褐变程度不同，如油酸乙酯结合冷冻预处理、纤维素酶预处理红枣脆片L* 值均较大且无显著差异（P＞0.05），同时又显著高于热烫预处理组和浸渍预处理组（P＜0.05），可能是因为纤维素酶预处理组和油酸乙酯结合冷冻预处理组干燥时间比热烫预处理组和浸渍预处理组短，从而降低了酶促褐变程度，说明红枣脆片L*值与红枣干燥时间有关。由图2B 可知，干燥后红枣脆片红色强度a*值显著高于鲜样组（P＜0.05），其中对照组a*值最大（3.64），可能是因为红枣中黄酮类红色素发生氧化聚集，形成红色强度更高的聚合物[23]，导致红枣脆片色泽加深，a*值越大，色泽越深，与亮度变化趋势相反。纤维素酶预处理红枣脆片a*值最低（2.13），其次是油酸乙酯结合冷冻预处理组、浸渍预处理组和热烫预处理组，且均显著低于对照组（P＜0.05），说明适当预处理能显著降低红枣脆片红色强度（P＜0.05）。由图2C 可知，预处理组b*值与对照组差异显著（P＜0.05）。L*值、a*值、b*值共同决定了总色差△E值，其反映了红枣脆片与红枣鲜样的色泽差别[24]。由图2D 可知，干燥后红枣色泽（△E 值）均发生变化，预处理组红枣脆片△E 值均显著低于对照组（P＜0.05），且各预处理组间△E 值差异不显著（P＞0.05），说明预处理能够有效保持红枣脆片色泽，但不同预处理方式对红枣色泽影响不明显。
2.4 预处理方式对红枣脆片营养品质的影响
红枣脆片维生素C、总黄酮、总酚、多糖等营养成分的含量是评价其品质的重要指标。不同预处理方式对红枣对营养品质的影响见图3。
图3 不同预处理方式对红枣脆片营养品质的影响
Fig.3 Effect of different pretreatments on nutritional quality of jujube crisp
不同小写字母表示组间差异显著，P＜0.05。
由图3 可知，红枣鲜样的维生素C 含量为835.68 mg/100 g，总黄酮含量为659.07 mg/100 g、总酚含量为1 557.81 mg/100 g、多糖含量为1 591 mg/100 g，经变温压差膨化干燥后的红枣脆片维生素C、总黄酮、总酚和多糖含量均显著降低（P＜0.05），说明高温干燥处理破坏了维生素C 的结构，使其发生降解流失[25]，同时促进了酮类、酚类物质及多糖等大分子糖类代谢，使其发生氧化降解[26]。其中纤维素酶预处理红枣脆片的维生素C、总黄酮、总酚含量最高，多糖含量仅次于油酸乙酯结合冷冻预处理组，可能是因为纤维素酶预处理后膨化干燥时间最短，维生素C 受热时间、酚酮类氧化时间及多糖类代谢时间较短，减少了维生素C、总黄酮、总酚和多糖的流失。热烫预处理组维生素C含量最低，可能是因为维生素C 热稳定性不强，经高温预处理会破坏其结构，造成维生素C 大量降解和流失；热烫预处理红枣脆片的总黄酮和总酚保留率仅比纤维素酶预处理组低，显著高于浸渍预处理组、油酸乙酯结合冷冻预处理组（P＜0.05），说明热烫预处理破坏了部分酚酮类氧化酶的活性，避免总黄酮和总酚发生氧化降解和流失。浸渍预处理、油酸乙酯结合冷冻预处理总黄酮、总酚含量最低，组间差异不显著（P＞0.05）。原因可能是这2 种预处理方式增强了酚酮类氧化酶的活性，使酮类和酚类物质大量氧化、流失。侯皓男等[19]发现红枣干燥时间越长、温度越高，其多糖含量越低。本研究中发现，与对照组相比，经预处理后红枣脆片多糖含量显著提高（P＜0.05），原因是预处理能显著提高红枣干燥速率，缩短干燥时间，从而提高了样品多糖含量。如热烫预处理组和浸渍预处理组干燥时间相同，二者多糖含量差异不显著（P＞0.05），这与候皓男等[19]的研究结论一致。同时，油酸乙酯结合冷冻预处理多糖含量显著高于其他预处理组（P＜0.05），说明该预处理能更有效地提高红枣变温压差膨化干燥效率。
2.5 预处理方式对红枣脆片感官评价的影响
表4 为不同预处理方式对红枣脆片感官评价的影响。
表4 不同预处理方式对红枣脆片感官评价的影响
Table 4 Effect of different pretreatments on sensory quality scores of jujube chips
注：同列不同小写字母表示差异显著，P＜0.05。
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由表4 可知，5 组红枣脆片样品的形态和滋味之间均没有显著差异（P＞0.05），即样品外观较好，没有出现皱缩和枣香味劣变现象。色泽变化主要是因为红枣干燥过程中发生了褐变反应，而褐变程度可能与红枣脆片内部组织结构相关。如纤维素酶预处理的红枣脆片颜色较浅，而对照组和热烫预处理组的颜色更深。口感差异可能与红枣脆片的硬度、脆度和膨化度相关，如研究发现热烫预处理的红枣脆片较硬，酥脆度不足，从而影响感官评分，而纤维素酶处理的红枣脆片口感最好，油酸乙酯结合冷冻预处理组的口感适中。从表4 可以看出，纤维素酶预处理的红枣脆片综合评分最高，且显著高于其他处理组（P＜0.05），分析原因可能是纤维素酶预处理使红枣内部组织结构成松散状态，变温压差膨化干燥后具有较好的多孔疏松空间结构。
3 讨论
对物料进行干燥前预处理是干燥加工的重要工序之一，有效的预处理能够抑制多酚氧化酶的活性，达到有效地保持色泽和保留营养成分等作用，还可以改变物料表皮结构，提高干燥速率。本研究发现适当的热烫、冷冻、浸渍和纤维素酶预处理可加快物料的失水，可能是因为有效预处理能改变红枣表皮细胞结构，在膨化干燥过程中增强了红枣内部结构的张力，从而加快失水能力，提高了红枣片的干燥速率，但由于不同的预处理方式作用机理不同，因此对红枣脆片含水率的影响程度不同。
不同预处理方式下的红枣脆片内部均呈多孔结构，纤维素酶处理的红枣脆片，具有疏松多孔结构；油酸乙酯结合冷冻预处理使红枣片硬度降低，可能是低温处理使红枣片内部产生了冰晶，保持了红枣内部的纤维结构，从而降低了硬度；热烫预处理硬度值明显高于其他处理组，可能是热烫处理使红枣细胞中果胶甲酯酶活性钝化，从而抑制果胶分解作用，保持了红枣组织结构的硬度。
4 结论与展望
本研究采用热烫预处理、油酸乙酯结合冷冻预处理、浸渍预处理和纤维素酶预处理4 种方式对红枣进行变温压差膨化干燥前的预处理，探讨不同预处理方式对红枣脆片理化、质构、色泽和营养品质的影响，结果表明，纤维素酶预处理相对其他预处理方式明显改善了红枣脆片的理化品质、质构品质和营养品质，具体表现为纤维素酶预处理的红枣脆片玻璃化转变温度最高（42.64 ℃），在常温（25 ℃）下具有良好的贮藏稳定性；质构品质方面，纤维素酶处理的红枣脆片脆度和膨化度最好，具有疏松多孔结构；色泽方面，能有效保持红枣原有色泽；营养品质方面，纤维素酶处理的红枣脆片中维生素C、总黄酮、总酚含量较高，多糖含量仅次于油酸乙酯结合冷冻预处理组。综合分析表明纤维素酶预处理是一种能有效提高变温压差膨化红枣脆片品质的预处理方式。
深入研究不同预处理方式对红枣脆片品质的影响，有助于推动加工红枣脆片的技术升级，接下来还需开展预处理方式对红枣脆片其他营养品质影响，如环磷酸腺苷、特有风味物质和抗氧化能力等，进一步优化和丰富红枣脆片口味，开发出满足市场需求的休闲食品。
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