玉米热风与微波联合干燥品质的研究

－＝＝　８　２０１２年９月　第３３卷第９期　

食品研究与开发　

Ｆｏｏｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｖｍｅｎｔ　基础研究　

玉米热风与微波联合干燥品质的研究　徐艳阳，蔡森森，吴海成，宋艳翎　（吉林大学生物与农业工程学院，吉林长春１３００２２）　

摘要：选取色泽、裂纹率、过氧化物酶活性、丙二醛和脂肪酸值作为评价指标，对玉米进行热风与微波联合干燥品质　的实验研究。同时与单独６０℃热风干燥、单独ｌ１９　ｗ微波干燥样品的不同品质指标进行对比分析，并对不同干燥方　式的玉米品质采用模糊综合评价，结果表明联合干燥玉米的品质优于单独热风干燥样品，其品质更接近单独微波干　燥样品。　关键词：联合干燥；微波辅助；玉米；品质；模糊综合评价　

Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｄｒｙｉｎｇ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｍａｉｚｅ　Ｄｅｈｙｄｒａｔｅｄ　ｂｙ　ａ　Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｏｔ－ａｉｒ　ａｎｄ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｄｒｙｉｎｇ　ＸＵ　Ｙａｎ—ｙａｎｇ，ＣＡＩ　Ｓｅｎ－ｓｅｎ，ＷＵ　Ｈａｉ－ｃｈｅｎｇ，ＳＯＮＧ　Ｙａｎ－ｌｉｎｇ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１　３００２２，Ｊｉｌｉｎ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｉｚｅ　ｄｅｈｙｄｒａｔｅｄ　ｂｙ　ａ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｏｔ－ａｉｒ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏｗａｖ　ｄｒｙｉｎｇ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｏｎ　ｄｒｙｉｎｇ　ｑｕａｌｉｔｙ，　ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｃｏｌｏｒ，ｃｒａｃｋ　ｒａｔｅ，ＰＯＤ，ＭＤＡ，ａｎｄ　ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｒｉｅｄ　ｍａｉｚｅｓ　ｗａｓ　ａｌｓｏ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｍａｉｚｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｄｅｈｙｄｒａｔｅｄ　ｂｙ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｄｒｙｉｎｇ　ｗａｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｉｎ　ｃｏｎｔｒａｓｔ　ｗｉｔｈ　ｈｏｔ—ａｉｒ　ｄｒｉｅｄ　ｍａｉｚｅ，ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｃｌｏｓｅ　ｔｏ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｄｒｙｉｅｄ　ｏｎｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｄｒｙｉｎｇ；ｍｉｃｒｏｗａｖｅ—ａｓｓｉｓｔｅｄ；ｍａｉｚｅ；ｑｕａｌｉｔｙ；ｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　

对玉米进行干燥是玉米贮藏前的重要环节。目　前，国内外有很多关于玉米干燥的研究　，目的在于　尽可能消除玉米在干燥过程中品质下降的问题。联合　干燥技术是目前干燥技术的研究热点之一同，其中热　风与微波联合干燥不仅解决了热风干燥时间长、对物　料品质劣变影响大的问题，还解决了微波干燥成本　高、物料极易出现过热、品质劣化的问题［８－９］。因此，本　文研究分析玉米热风与微波联合干燥的品质，同时与　单独热风、单独微波干燥样品的品质进行对比，并对　不同的品质指标采用模糊综合评价，从而对玉米干燥　品质储藏研究提供一定的参考。　１材料与方法　１．１材料　２０１０年秋季新收获玉米：购于吉林省长春市农贸　基金项目：吉林大学基本科研业务费项目（２００９０３２６３）；吉林省科技　发展计划项目（２０１１１０１８）；吉林省科技发展计划项目（２０１２０７１７）　作者简介：徐艳阳（１９７２一），女（汉），硕士生导师，博士，主要从事食　品干燥技术研究。　市场，将其贮存于一１８　ｃ《＝冰箱中，其含水率为３１．３９％，　无霉变粒，颜色气味正常。　１．２仪器与设备　ＰＨ０７０Ａ干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；　ＭＭ７２１ＡＡＵ—ＰＷ美的微波炉：美的微波电器制造有限　公司；ＪＡ３００３Ａ电子精密天平：上海精天电子仪器有限　公司；Ｔ２２Ｎ紫外可见分光光度计：上海精密科学仪器　有限公司；ＢＣＤ—Ｌ４５冰箱：合肥荣事达电冰箱有限公　司；Ｗ４万用电炉：北京科伟永兴仪器有限公司。　１＿３方法　１．３．１　３种不同方式干燥的玉米样品　１．３．１．１热风干燥玉米　称取１００．０ｇ含水率ｗ．ｂ．）为３１．３９％的玉米，将其　铺成薄层，放入６Ｏ℃干燥箱中进行热风干燥。每隔２０分　钟称玉米质量，同时测量玉米表面的温度，间隔时间　为１０　Ｓ。直至含水率ｗ．ｂ．）达到ｌ２％～１４％时停止干燥。　１．３．１．２微波干燥玉米　称取１００．０　ｇ含水率ｗ．ｂ．）为３１．３９％的玉米，将　其铺成薄层，放人１１９　Ｗ微波炉中进行微波干燥。每　基础研究　徐艳阳，等：玉米热风与微波联合干燥品质的研究　隔ｌ０分钟称玉米质量，同时测量玉米表面的温度，直　至含水率ｗ．ｂ．）达到１２％～ｌ４％时停止干燥。　１．３．１－３热风和微波联合干燥玉米　称取１００．０　ｇ含水率ｗ．ｂ．）为３１．３９％的玉米，将　其铺成薄层，放入６０℃干燥箱中进行热风干燥；直至　转换水分点为（２０＋２）％时，将玉米放人１１９　Ｗ微波炉　中进行微波干燥。每隔５分钟称玉米质量，同时测量　玉米表面的温度，直至含水率ｗ．ｂ．）达到１２％～１４％时　停止干燥。　１．３．２试验指标及方法　１．３．２．１湿基含水率的测定　参照文献［１０】直接干燥法。　１．３．２．２转换水分点根据质量判定　ｍ　式中：ｍ　表示玉米含水率为∞　的质量，ｇ；ｃｏ　表示　转换水分点，％。　１．３．２－３裂纹率　参照文献［１１］的放大镜观测法；裂纹率是评价玉　米品质的重要指标，裂纹玉米在储藏中易发生霉变　，　因此裂纹率越低越利于储存。　ｌ－３．２．４过氧化物酶（ＰＯＤ）活性　参照文献Ｕ３］￣ＪＪ定；ＰＯＤ在长时间高温条件下活　力下降，使玉米的活性物质受损【　。　１．３．２．５丙二醛（ＭＤＡ）含量　参照文献［１３］测定；ＭＤＡ含量反映细胞膜的膜脂　损伤程度，随着ＭＤＡ增加，膜脂过氧化程度增加，加　深细胞膜的破坏程度㈣，因此ＭＤＡ越低越利于储存。　１．３．２．６脂肪酸值　参照文献［１５］测定；脂肪酸值是玉米储存品质的　一项重要判断依据，ＧＢ／Ｔ　２０５７０—２ｏ０６《玉米储存品质判　定规则》中规定宜存的玉米脂肪酸值≤５０．０　ｍ￣ｌＯ０　ｇ【堋，　因此脂肪酸值越低越利于储存。　１．３．２．７色泽　感官评定法，评分标准【ｌ５】见表１。　表１感官评分标准　Ｔａｂｌｅ　１　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　项目０．０分一０．９分１．０分～１．９分２．０分　２．９分３．０分～３．９分４．０分　５．０分　由表１知评分范围为０．０分～５．０分，随着分值增　加，色泽的可接受性降低。　１．３＿３数据处理　每次试验重复３次，取平均值进行数据分析。对　ｉ９＝＝Ｉ　不同的品质指标采用模糊数学进行模糊综合评价。模　糊综合评价是由评价对象和各因素的合理权重来建　立评价矩阵，运用模糊关系合成的原理给出隶属等级　状况，从而进行综合性评价的一种方法，它能对数据　资料作出比较严密、客观而科学的综合评价　堋。　

２结果与分析　２．１玉米不同方式干燥的品质指标　根据１．３．１进行玉米的３种不同薄层干燥，实验结　果为：单独６０℃热风干燥２２０　ｍｉｎ；单独１１９　Ｗ微波干　燥７０　ｍｉｎ；联合干燥中前期热风干燥１０６　ｍｉｎ、后期微　波干燥３５　ｍｉｎ。然后根据１．３．２进行玉米的品质检测，　结果见表２。　

表２不同干燥方式的玉米品质指标　Ｔａｂｌｅ　２　Ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ｏｆ　ｍａｉｚｅ　ｄｅｈｙｄｒａｔｅｄ　ｂｙ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｄｒｙｉｎｇ　

注：各实验指标的单位分别为裂纹率，％；ＰＯＤ，ｋａｔ；ＭＤＡ，Ｉ￣ｍｏｌ／Ｌ；脂　肪酸值，ＫＯＨｍｇ／１００　ｇ干基。　

由表２可知：　１）玉米经联合干燥后，其色泽的测定值明显低于　单独１　１９　Ｗ微波干燥玉米样品；其裂纹率明显低于单　独６０。【＝热风干燥玉米样品、稍低于单独１　１９　Ｗ微波干　燥玉米样品。可以认为联合干燥样品的外观可接受性　高于任一种单独干燥方式的样品。　２）联合干燥样品的ＰＯＤ活性低于单独６０　ｃＣ热风　干燥样品，但明显高于单独１１９　Ｗ微波干燥样品。这　是由于在联合干燥后期的微波干燥中，温度可上升至　８０℃～１００℃，导致联合干燥样品ＰＯＤ活性下降，故　ＰＯＤ活性低于单独６０℃热风干燥样品；但由于后期　微波干燥时间为３５　ｒａｉｎ，短于单独微波干燥所需的　７０　ｍｉｎ，故ＰＯＤ活性低于单独１１９　Ｗ微波干燥样品。　因此认为联合干燥对玉米活性物质变化的影响介于　单独６０　ｃ【＝热风、单独１１９　Ｗ微波干燥之间。　３）联合干燥样品的脂肪酸值稍高于单独６０℃热风　．＝＝２Ｄ　徐艳阳，等：玉米热风与微波联合干燥品质的研究　基础研究　干燥样品、以及单独１１９Ｗ微波干燥样品。尽管由于　前期热风干燥的使用，使联合干燥时间较单独１　１９　Ｗ微　波干燥的时间长，而后期微波干燥的温度高于６０℃，　因此其脂肪酸值增大。　综上分析，经联合干燥后玉米的品质优于经单独　６０℃热风干燥的玉米，其品质接近单独１　１９　Ｗ微波干　燥玉米。　２．２玉米品质的模糊综合评价　采用模糊数学对３种不同干燥方式的玉米品质　进行模糊综合评价，评价对象集Ｙ＝｛Ｙ　，Ｙ　，Ｙ，，Ｙ４｝，其　中Ｙ　、Ｙ　、Ｙ，、Ｙ　分别指新鲜玉米、单独热风、单独微　波、联合干燥玉米的品质综合评价。评价因素集Ｕ＝ｆ色　泽，裂纹率，ＰＯＤ，ＭＤＡ，脂肪酸值ｌ，评价等级集ｖ＝　｛１，２，３，４）＝｛好，较好，一般，差｝（评价等级指品质的优　劣和宜存程度），评价权重集Ａ＝ｆ０．２０，０．２０，０．１５，０．１５，　０．３０｝。根据每种干燥方式的不同品质指标（见表２），得　到相应的模糊矩阵Ｒ。、Ｒ：、　、Ｒ　。依据模糊变换的原　理，做矩阵的合成运算Ｙ＿＿Ａ・Ｒｊ（ｉ＝１，２，３，４），得到每种　干燥方式的综合评价结果Ｙｊ；然后采用对数函数变换　进行归一化处理，结果见表３。　

表３模糊综合评价结果　Ｔａｂｌｅ　３　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　由表３知，根据最小隶属度原则，得出综合评价结　果如下：单独微波干燥＞联合干燥＞单独热风干燥，但　联合干燥玉米的品质接近单独１１９　Ｗ微波干燥，这与　２．１的分析结果一致，表明应用模糊综合评价可以较客　观、准确地反映玉米品质的优劣。　３结论　通过对玉米３种不同干燥方式品质指标的检测和　对比分析，可知联合干燥玉米的色泽可接受性高于单　独微波干燥，其ＰＯＤ活性也明显高于单独微波干燥，　其裂纹率、ＭＤＡ均低于单独热风干燥；该结果表明经　联合干燥后玉米的品质优于经单独热风干燥样品，其　品质更接近单独微波干燥样品。　根据模糊综合评价结果可知，联合干燥玉米品质　优于单独热风干燥样品，其品质接近单独微波干燥样　品；同时也表明应用模糊综合评价可以较客观、准确　地反映玉米品质的优劣。　参考文献：　［１］张玉荣，周显青，刘通．高水分玉米热风和真空干燥过程中品质特　性的动态变化规律ｆＪ］．粮食与饲料工业，２００９（８）：１　１－１４　［２】张玉荣，成军虎，周显青，等．高水分玉米微波干燥特性及对加工　品质的影响［Ｊ］．河南工业大学学报：自然科学版，２００９，３０（６）：１—４　［３］张志军，徐成海，张世伟．玉米真空干燥特性的实验研究【Ｊ］．真空，　２００７，４４（４）：５５—５８　［４］Ｘｕｅｑｉａｎｇ　Ｌｉｕ，）（ｉａｏｇｕａｎｇ　Ｃｈｅｎ，Ｗｅｎｆｕ　Ｗｕ，ｅｔ　ａ１．Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ｍａｉｚｅ　ｄｒｙｉｎｇ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ，　２００６，１７（１　１）：８９４－８９９　【５］曹崇文．农产品干燥机理、工艺与技术【Ｍ】．北京：中国农业大学出　版社，１９９８：４２—６３　［６］Ｐａｒｔｉ　Ｍ．Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｄｒｙｉｎｇ　ｇｒａｉｎ　ｉｎ　ｔｈｉｎ－　ｌａｙｅｒｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９３，５４（２）：　３３９－３５２　［７】张憨，徐艳阳，孙金才．国内外果蔬联合干燥技术的研究进展【Ｊ】．　无锡轻工大学学报，２００３（６）：１０３—１０６　［８】刘春泉，江宁，李大婧，等．微波联合热风干制苏渝３０３甘薯干工　艺研究　．核农学报，２００９，２３（６）：１００８—１０１３　［９】胡庆国．毛豆热风与真空微波联合干燥过程研究【Ｄ］．江南大学，　２００６：４－５　【１Ｏ】张水华．食品分析［Ｍ］．北京：中国轻工业出版社，２００７：５２—５３　【１　１】白岩，赵思盂．玉米裂纹及其检测【Ｊ】．粮食储藏，２００６，３５（￣：４３—４５　【１２】曹崇文．玉米热力干燥中应力裂纹的产生及预防［ＪＪ．现代农业，　２００３（１）：４１－４５　［１３］张玉荣，周显青，张勇．储存玉米膜脂过氧化与生理指标的研究　［Ｊ］．中国农业科学，２００８，４１（１０）：３４１０—３４１４　［１４】张玉荣，周显青．热风和真空干燥玉米的品质评价与指标筛选『Ｊ１．　农业工程学报，２０１０，２６（３）：３４６—３５２　［１５］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局．ＧＢ／Ｔ２０５７０—２００６　玉米储存品质判定规则［ｓ］．北京：中国标准出版社，２００６：６　［１６】周显青，杨兰兰，张玉荣，等．模糊综合评判法在稻米食味品质感　官评价中的应用ｆＪ］．粮油加工，２００８（２）：８８—９１　［１７】夏玉红，钟耕．模糊综合评判法在食用植物油感官评价中的应用　［Ｊ］＿中国油脂，２００９，３４（８）：７２—７４