蓝莓(Vaccinium corymbosumL.)是杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium)植物[1]。2020年底,我国蓝莓栽培面积6.64万ha,总产量34.72万t,全球排名第5[2]。蓝莓富含花色苷(1 297.3～5 281.2 mg/kg)、多酚等功能成分,具有保护视力、抗氧化等功能[3-4]。蓝莓果实柔软多汁,采后不易保存,易受到机械损伤或微生物侵染,产生软化、腐烂、品质劣变等问题,限制了蓝莓的货架期[5]。

真空冷冻干燥(freeze drying, FD)利用低温低压下水分由固态直接升华原理实现干燥,产品营养物质保留率较高[6-8],保质期较长[9]。 近年来,FD技术被广泛用于加工猕猴桃[10]、蓝莓[11]、草莓[12]、蔓越莓[13]等高价值水果,产品深受消费者青睐。蓝莓表皮较厚,并且存在一层白色蜡质[14],FD过程中,蓝莓表皮阻碍了内部水蒸气迁移,造成内部组织塌陷、表皮皱缩、汁液外流等现象,影响FD蓝莓的感官品质和商品价值[15]。

提高蓝莓表皮的通透性包括穿孔、超声波、碱液浸泡等预处理手段。Chen等[16]采用CO2激光穿孔、超声波和冻融处理,发现可以使干燥时间减少1～3 h,皱缩率从约57%减少到25%。Pawar等[17]对葡萄采用磨皮、1.5%油酸乙酯和2.5%碳酸钾溶液浸泡预处理技术,发现较化学预处理,磨皮处理后葡萄干燥速率提高27.77%。虽然穿孔、磨皮等物理处理和碱、亚硝酸盐溶液浸泡等化学处理都能提高干燥速率,但相比化学处理,物理处理不仅能有效提升干燥效率,节省干燥时间,还能避免化学残留[18]。国内外研究报道了多种预处理手段,涉及的蓝莓品种和实验条件存在差异,无法横向对比预处理方式,同时对蓝莓的硬度、脆度和吸湿性等感官理化性质的影响尚无系统研究。

本研究采用物理和化学预处理方式,探究打孔、削皮、划痕和Na2CO3溶液浸泡对FD蓝莓干燥特性、质构、水分状态、微观结构和风味色泽的影响,旨在提出较好的预处理方式,为制备高品质FD果蔬产品提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蓝莓,北京市幸福荣耀超市。无水碳酸钠、氯化钠,分析纯,国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

ULT1386- 3- V41型超低温冰箱,赛默飞世尔科技(中国)有限公司; BLK190613PD型真空冷冻干燥机,江苏博莱客冷冻科技发展有限公司;DHG- 9140A型电热鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;AW1000T型水分活度测定仪,昌琨实业上海有限公司;SU8010型扫描电子显微镜,日本日立公司;TA.HD plus型物性测试仪,英国Stable Micro System公司;Nikon D700型数码相机,日本Nikon公司;1.5.5.0型电子眼色彩分析系统,美国Lens Eye- NET公司;PEN3.5型电子鼻,德国Airsense分析有限公司;PQ001型低场核磁共振分析仪,苏州纽迈分析仪器股份有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品制备

将原料中受伤、破损的蓝莓剔除,选取大小相似的蓝莓清洗、沥干后,分别进行Na2CO3溶液浸泡、削皮、打孔和划痕预处理。Na2CO3溶液浸泡组:称取6 g无水碳酸钠,加入蒸馏水并定容至100 mL得到质量浓度为6 g/mL的Na2CO3溶液,将清洗后的蓝莓分别在溶液中浸泡3、10、30 min后捞出,使用蒸馏水清洗、沥干。削皮组:使用不锈钢刀片分别将清洗后的蓝莓顶部、底部、顶部和底部的表皮削去约1 mm。打孔组:使用2 mL注射器针头,在清洗后的蓝莓四周均匀打孔,打孔数目分别为12、24、36孔,深度约1 mm。划痕组:使用不锈钢刀片将清洗后的蓝莓四周表皮从顶部至底部均匀划破,划痕数量分别为2、8、16道,深度约1 mm。

1.3.2 真空冷冻干燥处理

将经过不同预处理的蓝莓在-60 ℃冰箱中预冻12 h,取出后进行真空冷冻干燥,冷阱温度为-55 ℃,真空度为15 Pa,干燥程序为-20 ℃干燥53 h,-20 ℃至20 ℃升温4 h,20 ℃干燥12 h,共干燥69 h。

1.3.3 水分含量测定

水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中直接干燥法进行测定[19]。

1.3.4 水分活度测定

在25 ℃环境中使用过饱和盐溶液和水分活度小于0.1的干燥硅胶对水分活度仪进行校准,取少量的破碎FD蓝莓平铺至塑料盒底,放入水分活度仪内进行测定,测定完成后取出。每组样品进行3次平行测定。

1.3.5 水分状态测定

参考Zhang等[20]的方法并稍作修改,分别在4、16、28 h时取出蓝莓,采用低场核磁共振仪测定样品横向弛豫时间(T2),参数设置为采样频率100.00 kHz,等待时间2 000.0 ms,回波个数12 000,回波时间0.3 ms,累加次数16,每组样品进行5次平行测定,检测完成后保存数据。

1.3.6 干燥特性测定

参考宋慧慧等[21]和马有川等[22]的方法。干燥速率(drying rate, DR)表示物料的脱水速率,单位为g/(g·h),计算见式(1)。

(1)

式(1)中,Mt1和Mt2为干燥过程中t1和t2时蓝莓的干基含水率,g/g。

水分比(moisture ratio, MR)在一定条件下,可以表示物料水分剩余率,还可以反映物料的干燥速率,计算见式(2)。

(2)

式(2)中,MR,g/g;M0为蓝莓初始干基含水率,g/g;Me为蓝莓干燥平衡时干基含水率,g/g;Mt为蓝莓在干燥t时刻的干基含水率,g/g。

由于蓝莓Me远小于M0和Mt,故式(2)可简化为式(3)。

(3)

为更好模拟和预测FD蓝莓的干燥特性,采用Page模型,按式(4)对干燥曲线进行拟合。

MR=e(-k×ta) 。

(4)

式(4)中,t为干燥时间,min;k、a为干燥时间系数。

1.3.7 吸湿率测定

取大小相似的FD蓝莓,称重后放入干燥器,在室温(25 ℃)下均湿24 h后,放入洗净烘干的样品皿,并将其放置在盛有饱和氯化钠溶液的玻璃干燥器中,保证干燥器内相对湿度在75%[23]。放置0、1、3、8、12、24、48、96 h时进行称重,吸湿性(hygroscopic, H)表示100 g干物质吸收水分的质量,每组样品进行3次平行测定,按式(5)进行计算。

(5)

式(5)中,M是蓝莓脆果的初始质量,g;Mi是蓝莓脆果在i时刻的质量,g。

1.3.8 硬度和脆度测定

参考杜茜茜等[24]的方法,选取使用HDP/BSW探头,具体测试条件设置为测试前速度和测试后速度均为2.00 mm/s,测试速度为1.00 mm/s,触发力为0.049 N,检测距离为25.00 mm,每组样品平行测定5次。其中最大力表示FD蓝莓硬度,力越大,硬度越高;峰个数表示蓝莓脆度,峰数越多,脆度越高。

1.3.9 微观结构观察

在样品台贴上双面导电胶,将干燥后的FD蓝莓进行切片,选取果肉中心部位,放置在导电胶上,进行喷金处理后,再利用扫描电子显微镜在50倍下进行观察。

1.3.10 色泽测定

采用电子眼对样品色泽进行测定分析。测定FD蓝莓的明度值L*、红绿值a*、黄蓝值b*,每组样品进行6次平行测定,并计算总色差值ΔE。ΔE根据式(6)计算[25]。

(6)

式(6)中,L0、a0、b0分别表示新鲜蓝莓的亮度、红度和黄度;L*、a*、b*分别表示FD蓝莓的亮度、红度和黄度。

1.3.11 香气测定

采用电子鼻进行香气测定。参考薛友林等[26]方法,称取FD蓝莓3.0 g置于20 mL顶空进样瓶中,并用聚四氟乙烯隔垫密封,盖上瓶盖,将顶空进样瓶在常温(约25 ℃)下静置10 min,使瓶内气体达到平衡后进行测定。测定条件为冲洗次数2次,进样流量为600 mL/min,响应信号检测时间为60 s,每组样品进行3次平行测定,信号由系统采集并记录,测试完成后,进行主成分分析(principal component analysis, PCA)。

1.4 数据处理

使用SPSS 26.0对数据进行统计分析,使用单因素(ANOVA)检验进行显著性和差异性分析,使用Origin 2021b进行绘图和曲线拟合。

2 结果与分析

2.1 不同预处理对FD蓝莓干燥特性的影响

物料的干燥特性通常可通过干燥曲线和干燥速率反映[22]。不同预处理蓝莓的干燥曲线如图1。较未处理组而言,其他处理明显改变了蓝莓的干燥时间。在不同的预处理组中,经过顶部和底部削皮处理的蓝莓最早(16 h)达到恒重,而未处理组最晚达到恒重(26 h)。相较于其他组而言,削皮处理组除去的表皮面积最大,降低了蓝莓内部水蒸气扩散到表面的阻力,因此缩短了干燥时间,削皮(顶部和底部)、打孔(36孔)和划痕(16道)分别可减短约10、6、4 h的干燥时间;而Na2CO3浸泡30 min组只降低了约2 h。这可能是由于碱液浸泡虽然能够除去蓝莓外表皮的蜡质层,提高水分流失速度,但是较直接对蓝莓表皮进行破坏的预处理而言,其对水分流失速度的影响还是较小,从而无法明显地提高干燥速率。

不同预处理蓝莓的Page拟合结果见表1,各干燥曲线的R2均大于0.99,说明拟合结果均表现较好,可以用Page模型来表示不同预处理后蓝莓干燥过程的水分变化情况[27]。

2.2 不同预处理对FD蓝莓水分活度、水分状态和吸湿性的影响

水分活度、水分含量、水分状态和吸湿性能够反映干燥产品的贮藏稳定性。不同预处理FD蓝莓的水分活度和水分含量见表2,水分状态结果见图2。由表2可知,Na2CO3溶液浸泡处理FD蓝莓的水分活度,要高于其他预处理方式蓝莓的水分活度;结合图2可以发现,干燥相同时间时,Na2CO3溶液浸泡处理的蓝莓,其内部自由水含量较高,这也在一定程度上反映了Na2CO3溶液浸泡处理组蓝莓需要在更长的时间内完成干燥[28]。

由图2可知,不同预处理FD蓝莓在不同干燥时间的水分状态主要有3～4个出峰位置,根据不同的出峰时间,可以认为不同的峰群代表着不同状态的水,1～10 ms代表着结合水,10～100 ms代表着不易流动水,100～1 000 ms代表着自由水[29]。由图2(a)可知,干燥4 h时,不同预处理方式的蓝莓出峰弛豫时间均为100～1 000 ms,说明此时蓝莓中水分主要为自由水。由图2(b)可知,干燥16 h后,未处理组和Na2CO3溶液浸泡(30 min)组出峰弛豫时间仍在100～1 000 ms,说明这2种处理的蓝莓中水分仍为自由水;削皮、打孔和划痕3个处理组的蓝莓在弛豫时间10～100 ms和0.1～10 ms均有出峰,说明这3种处理的蓝莓水分大部分为不易流动水和结合水,这可能是由于削皮、打孔和划痕3种预处理增加了蓝莓中水蒸气的迁移通路,加快失水速度,自由水含量变小;而碱液浸泡处理增加水蒸气迁移通路效果有限,使自由水无法快速流失[30]。由图2(c)可知,干燥28 h时,未处理组和Na2CO3溶液浸泡(30 min)组出峰弛豫时间逐渐向10～100 ms移动,说明随着干燥时长不断增加,这2种处理的蓝莓中自由水在不断向外扩散,水分逐渐变为不易流动水;而其他3种处理的蓝莓出峰弛豫时间仍在10～100 ms和0.1～10 ms,说明这3种处理的蓝莓水分大部分仍然为不易流动水和结合水,这也说明削皮、打孔和划痕处理可以提高蓝莓干燥速率,且效果要优于Na2CO3溶液浸泡[31]。

不同预处理FD蓝莓的吸湿率见图3。由图3可知,最终吸湿率最高的为划痕(16道)处理组,最低的为Na2CO3溶液浸泡(10 min)处理组。这可能是由于削皮、打孔和划痕处理破坏了果皮结构,提高了蓝莓在干燥过程中失水速率,内部结构保持较好,未发生塌陷,具有较高孔隙度,然而这种高孔隙率的结构也导致FD蓝莓吸湿率要高于其他处理组[32]。4种预处理的FD蓝莓吸湿率由高到低分别为划痕、打孔、削皮和Na2CO3溶液浸泡。其中划痕处理组中,吸湿率由高到低分别为划痕(16道)、划痕(8道)和划痕(2道);打孔处理组中,打孔(36孔)和打孔(24孔)组的吸湿率接近,打孔(12孔)组最低;削皮处理组中,吸湿率由高到低分别为顶部削皮、顶部和底部削皮、底部削皮;Na2CO3溶液浸泡处理组中,吸湿率由高到低分别为浸泡3、30、10 min。同一种处理之间吸湿率存在差异可能是由于随着打孔、划痕数的增加,蓝莓表皮破坏程度提高,导致表皮对水分的阻隔能力下降,而内部果肉组织孔隙结构吸湿性比表皮更强,使其内部出现吸湿不均匀、结构溶解等现象,这与罗洁莹等[32]的结果相同。这就要求经过预处理的FD蓝莓产品在包装时,要有更好的水分阻隔包装方案。

2.3 不同预处理对FD蓝莓外观的影响

外观作为产品销售过程中消费者能够接触到的最为直观的指标之一,也是食品加工过程中备受关注的一点。图4为不同预处理方式FD蓝莓的外观和内部皱缩塌陷情况。与未处理组相比,皱缩情况从轻微到严重依次为划痕、打孔、削皮、Na2CO3溶液浸泡处理组。这可能是因为划痕和打孔预处理较其他预处理方式而言,为蓝莓提供了分布较为均匀的水分扩散通路,使蓝莓内部水分均匀且快速地升华排出,保护蓝莓内部结构和外观[32]。划痕处理组中,只有划痕(2道)处理的样品表面发生皱缩现象,划痕(8道)和划痕(16道)这2组内部结构和表皮情况均较好。在3组不同程度打孔处理中,打孔(36孔)处理的样品内部结构的崩塌和表皮的皱缩程度最小,其次为打孔(24孔)组,而打孔(12孔)处理组样品的外观品质劣变最严重。蓝莓削皮处理后,可以看出虽然避免了一定程度的塌陷,但是削皮(顶部)和削皮(底部)处理组的表面皱缩情况要严重于削皮(顶部和底部)组,并且皱缩程度相比划痕和打孔处理组的蓝莓也要更加严重,这可能是因为削皮处理后,升华通道分布不均匀,导致干燥后内部孔隙结构大小不一,外部皱缩[32]。对于碱液浸泡而言,虽然可以在一定程度上破坏蓝莓外表皮的蜡质层,但是其表皮未被破坏,在干燥过程中的水分升华通道仍然较少,导致内部水蒸气无法及时扩散,因此碱液处理组FD蓝莓出现较为严重的内部塌陷和表皮皱缩现象[33]。

2.4 不同预处理对FD蓝莓质构的影响

硬度和脆度是描述干制品品质的常用参数。不同预处理对FD蓝莓硬度和脆度的影响如图5。由图5可知,Na2CO3溶液浸泡(3 min)的蓝莓硬度最大,为76.38 N,与未处理组相比升高了127.70%;而打孔(12孔)FD蓝莓的硬度最小,为24.41 N,与未处理组相比降低了27.30%。打孔(12孔)、打孔(36孔)和Na2CO3浸泡(10 min)的FD蓝莓脆度均较大,正峰个数分别为140.30、138.30、136.30个,与未处理组相比最大升高了31.55%;Na2CO3浸泡(3 min)组脆度最小,正峰个数为42.00个,与未处理组相比降低了77.50%。划痕处理的3组硬度较为相似,不存在显著性差异(P>0.05);脆度从大到小分别为划痕(2道)、划痕(16道)和划痕(8道),其中划痕(8道)和划痕(16道)之间不存在显著性差异(P>0.05),与未处理组相比划痕(16道)处理蓝莓的脆度提高了4.06%。打孔(36孔)和打孔(24孔)的硬度较为接近,二者不存在显著性差异(P>0.05),打孔(12孔)硬度最小;而打孔(12孔)和打孔(36孔) 的脆度较大且不存在显著性差异(P>0.05),打孔(24孔)的脆度最小。削皮处理中,顶部削皮的硬度最大,其他2组的硬度较小且不存在显著性差异(P>0.05);顶部削皮、底部削皮以及顶部和底部削皮组的脆度呈递增趋势。Na2CO3溶液浸泡的3组处理中,浸泡3 min样品硬度最大,浸泡10 min和30 min硬度相似,不存在显著性差异(P>0.05);浸泡10 min的脆度最大,浸泡3 min和30 min的脆度较小,并且不存在显著性差异(P>0.05)。这可能是由于Na2CO3浸泡(3 min)处理的FD蓝莓内部水蒸气无法正常向外部扩散,造成蓝莓细胞组织内部的细胞基质和可溶性固形物发生融化,无法起到正常的支撑和填充作用,结构崩塌,形成较大孔隙,导致硬度升高,脆度降低[34]。打孔和划痕预处理,对蓝莓表皮外蜡质层和表皮进行了不同程度的破坏,蓝莓内部具有足够的水分迁移通路,组织内细胞能够保持原有结构[35],在一定程度上避免了样品在干燥过程中的塌陷和皱缩,从而降低硬度,提升脆度。

2.5 不同预处理对FD蓝莓微观结构的影响

微观结构可以进一步说明不同预处理方式对FD蓝莓质构的影响。不同预处理FD蓝莓微观结构如图6。由图6可知,与未处理组相比,经过预处理的蓝莓微观孔隙大小和数量均发生了不同程度的改变。这是因为碱液浸泡、削皮、打孔和划痕均在一定程度上增加了蓝莓在干燥过程中的升华通道,降低水蒸气迁移阻力,降低塌陷程度,对FD蓝莓微观结构产生影响[36]。Na2CO3溶液浸泡(3 min)的蓝莓内部孔隙变小,孔隙结构被破坏,发生闭合现象,Na2CO3溶液浸泡(10 min)和浸泡(30 min)处理的蓝莓均有较大的孔隙,孔壁变厚。这可能是因为碱液浸泡无法完全破坏蓝莓表皮的蜡质层,内部水分聚集,导致内部孔隙结构被破坏。削皮(顶部)和削皮(底部)的2组蓝莓内部孔隙结构均被破坏,发生闭合现象;削皮(顶部和底部)处理组蓝莓虽然有部分孔隙结构大小均一,且未发生闭合现象,但同样存在较大和闭合的孔隙结构。打孔(12孔)组蓝莓虽然孔隙未发生闭合现象,但是大小不均一;打孔(24孔)组蓝莓孔隙大小不均一、分布不均匀,且部分发生闭合现象;而打孔(36孔)的样品孔隙结构较小、大小均一且未发生闭合现象。划痕(2道)和(8道)处理中,蓝莓内部组织细胞出现大小相似的孔隙结构,但存在部分孔隙被破坏并发生闭合的现象;在划痕(16道)处理中,蓝莓孔隙结构大小均一,分布均匀,且未发生闭合现象。其中打孔(36孔)和划痕(16道)对蓝莓内部孔隙结构保护效果最好。由此可见,同种预处理之间,对蓝莓表皮的破坏程度越大,越有利于水分向外扩散,对内部孔隙结构保留效果越好,从图6也可看出,打孔(36孔)和划痕(16道)处理组孔隙结构最完整。结合图5可发现,Na2CO3溶液浸泡(3 min)处理组的硬度最高、脆度最低,说明微观结构的改变显著影响样品的硬度和脆度。Liu等[37]和金玮玲等[38]研究同样表明,内部孔隙结构关系到干制品的脆度,对质构特性能够产生相应的影响。

2.6 不同预处理对FD蓝莓色泽的影响

不同预处理方式FD蓝莓的色泽见表3。L*值越大表明颜色越白,反之越黑;a*值大于0表示红色,小于0表示绿色;b*大于0表示黄色,小于0表示蓝色,二者均为绝对值越大,色泽越深。由表3可知,与未处理组对比,不同预处理均对FD蓝莓的L*值有降低作用,这可能是由于孔隙结构变多,多孔结构增加光的散射,L*值降低。对于a*值而言,所有结果均为正值,说明整体偏红,且经过不同预处理之后,也都有下降。而对于b*值,绝大部分结果均为负值,整体均为蓝色,在不同预处理后,均有提高,其中削皮(顶部和底部)组提高最大且为正值。表3中ΔE表示不同预处理对样品总色差的影响,由ΔE结果可知,打孔(12孔)对样品色泽的影响程度最小,而划痕(8道)影响程度最大。色泽发生的一系列变化,可能是由于预处理过程中,蓝莓表皮被破坏,汁液流出,花青素等色素成分流失,使样品颜色变浅[39]。

2.7 不同预处理方式对FD蓝莓香气的影响

电子鼻是使用气味传感器来模拟动物的嗅觉系统,可以对样品香气的差异性进行分析。图7(a)为不同预处理FD蓝莓的风味雷达图。其中传感器W1C对应芳香成分,W5S对应氮氧化合物,W3C对应氨水/芳香成分,W6S对应氢气成分,W5C对应烷烃芳香成分,W1S对应甲烷成分,W1W对应硫化物,W2S对应乙醇成分,W2W对应有机硫化物成分,W3S对应烷烃成分[26]。由图7(a)可知,所有样品对W1C、W3C、W6S、W5C和W3S传感器的响应值较高,均大于0.8,对W1S和W2S传感器的响应值均接近0.8,对W2W传感器的响应值小于0.8。所有样品在W5S和W1W传感器响应值有所区别,对2种成分响应值最高的均为打孔(12孔)组蓝莓,最低响应值均出现在底部削皮组,说明氮氧化合物和硫化物的贡献率是影响FD蓝莓香气的主要原因。

PCA可以对多维度样品之间的差异进行解释和分析,进一步说明多样品之间的主要影响因子[40]。不同处理的PCA结果见图7(b),其中第一主成分(PC1)的贡献率为95.34%,第二主成分(PC2)的贡献率为3.16%,总贡献率之和为98.40%,能够反映样品整体信息,差异主要体现在PC1上。

3 结 论

本研究分析了碱液浸泡、削皮、打孔和划痕的预处理方式对蓝莓真空冷冻干燥特性和质构、色泽等品质的影响。通过预处理破坏蓝莓表皮外蜡质层和表皮完整性,可使蓝莓干燥时间缩短2～10 h,产品品质显著提升。打孔(36孔)和划痕(16道)处理后的真空冷冻干燥蓝莓孔隙结构较为均匀,内部组织结构无明显坍塌,较好地保持了蓝莓原有组织结构和外观特征,同时有效保持了蓝莓干燥后的果皮色泽,综合品质显著优于碱液浸泡、削皮的预处理工艺。综合考虑干燥效率和产品品质,打孔和划痕预处理可作为真空冷冻干燥蓝莓较优的预处理方式,相关结果旨在为表皮致密型果蔬物料的干制工艺优化提供参考。

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Effects of Punching and Cutting Epidermis Pretreatment on Freeze Drying Characteristics and Qualities of Blueberry

LI Yuan, BI Jinfeng, MA Youchuan, FENG Shuhan, GUO Yuxia, YI Jianyong*

(Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Science/Key Laboratory of Agro-Products Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100193, China)

Abstract: Freeze drying can better retain nutritional and functional substances in blueberries such as anthocyanins and vitamins. However, it is difficult for internal water to diffuse outward through the dense waxy layer of the blueberry epidermis during the freeze drying process, which triggers structural collapse as well as a series of serious quality defects of products, including epidermis shrink, hollowness, and juice loss. These limited the application of the freeze drying technology in the field of blueberry drying. To improve the quality of freeze-dried blueberries, the influence of pretreatment with soaking in Na2CO3solution (3, 10, 30 min), peeling (top, bottom, top and bottom), punching (12, 14, 36 holes), and cutting epidermis (2, 8, 16 incisions) on the drying characteristics, hygroscopicity, and sensory qualities such as texture, color and aroma of freeze-dried blueberry were investigated. The results indicated that compared with non-pretreated freeze-dried blueberries, both punching and cutting epidermis treatment could effectively avoid the collapse and shrink of freeze-dried blueberries, which obtained better quality than the treatment of soaking in Na2CO3solution and peeling. Among them, the freeze-dried blueberries with punching (36 holes) and cutting epidermis (16 incisions) remained their intact appearance and microstructure with reduced drying time by 6 h and 4 h, respectively. Meanwhile, the brittleness was increased by 31.55% and 4.06%, respectively. There was no obvious shrink and collapse of epidermis and interior structure in these two processed blueberries, and the color and aroma were closer to the fresh blueberries than that of other treatments. This study aimed to provide a guiding reference for the preparation of high-quality whole blueberry fruits by freeze drying.

Keywords: freeze drying; blueberry; pretreatment; texture; porous structure

中图分类号: TS255.42

文献标志码: A

doi: 10.12301/spxb202200460

文章编号:2095-6002(2023)02-0175-12

引用格式:李原, 毕金峰, 马有川, 等. 打孔和划痕预处理对蓝莓粒真空冷冻干燥特性及品质的影响[J]. 食品科学技术学报,2023,41(2):175-186.

LI Yuan, BI Jinfeng, MA Youchuan, et al. Effects of punching and cutting epidermis pretreatment on freeze drying characteristics and qualities of blueberry[J]. Journal of Food Science and Technology, 2023,41(2):175-186.

收稿日期: 2022-04-29

基金项目: 国家重点研发计划项目(2022YFD1600700);中国农业科学院科技创新工程项目(CAAS-ASTIP-2020-IFST-04)。

Foundation: National Key Research and Development Program of China (2022YFD1600700); Agricultural Science and Technology Innovation Program,Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences(CAAS-ASTIP-2020-IFST-04).

第一作者: 李 原,男,硕士研究生,研究方向为果蔬产品加工。

*通信作者: 易建勇,男,副研究员,博士,主要从事果蔬干制品品质调控与营养健康方面的研究。

(责任编辑:张逸群)