作为一种重要的粮食作物和淀粉资源，甘薯目前为我国第5大粮食作物，其叶片是甘薯的地上蔓生部分，一年可多次采收，与地下部分的甘薯块根产量相当，远高于其他种类的绿叶蔬菜，具有抗旱、抗台风和洪水、抗病虫侵害等特点，能在恶劣条件下生长。大量的研究表明甘薯叶片富含营养及功能成分，如蛋白质、糖类物质(膳食纤维、可溶性多糖、还原糖)、维生素和矿物质、黄酮类化合物、绿原酸、类胡萝卜素、激活剂和抑制剂、挥发性化学成分(棕榈油、亚麻酸等)。
除了极少部分作为新鲜蔬菜在农贸市场、超市流通外，大部分甘薯茎叶都被用作饲料或被直接丢弃，造成了严重的资源浪费。随着近年来人们对于甘薯叶片的重新认知，甘薯叶片的开发利用势必会受到重视，而季节性较强的甘薯叶片在加工、贮藏、运输过程中均受到一定的限制。将甘薯叶片干燥加工成复水蔬菜、原料粉、固体饮料等成品或半成品，可有效提高甘薯叶片的加工特性、延长贮藏时间、降低运输成本，具有较好的市场前景。
中国农业科学院农产品加工研究所、农业农村部农产品加工综合性重点实验室的季蕾蕾、木泰华*和孙红男等人采用低场核磁共振技术，解析4种常用的干燥方式(热风干燥(HAD)、真空冷冻干燥(VFD)、微波真空干燥(MVD)、远红外干燥(FID))干燥甘薯叶片的传质传热过程，比较分析4种不同干燥方式的优劣，以期为甘薯叶片干燥工艺的优化和物料干燥数学模型的建立提供依据。1干燥特性及传质传热过程
新鲜甘薯叶片不同干燥方式的干燥曲线如图1所示，4种不同干燥方式的特点和干燥速率各有不同，干燥曲线上任一点的切线斜率即为该点的干燥速率，典型的干燥曲线包括恒速阶段以及降速阶段，两个阶段之间存在十分明显的临界点，从图1的4条干燥曲线中均可以看到明显的临界点，在临界点之前甘薯叶片内部的湿度远高于环境湿度，干燥速率较快，在临界点之后由于甘薯叶片内部湿度接近环境湿度，干燥速率降低，水分质量分数趋于稳定。因本实验冷冻干燥过程中甘薯叶片的受热仅靠室温和干燥设备之间的温度差来传热，传热方向由外到内，甘薯叶片与冷肼之间的蒸汽压力差为传质的驱动力，传质方向由内到外，即传热与传质方向相反，又因形成足够大的蒸汽压力差需要一定时间，故VFD的干燥速率明显低于其他3种，干燥时间明显长于其他3种(图1)。采用FID干燥甘薯叶片时，热量由甘薯叶片内部产生向甘薯叶片表面扩散，即传热方向由内向外，甘薯叶片内外湿度梯度差导致传质方向由内向外，故FID的传质传热方向一致，干燥速率高于HAD，干燥时间比HAD短。MVD干燥甘薯叶片的传热方向由甘薯叶片内部及表面向干燥设备腔体扩散，传质方向因湿度梯度由甘薯叶片内部向干燥设备腔体扩散，传热传质方向一致，又因MVD加热特点是甘薯叶片内部和表面同时升温，且伴随干燥腔体真空度升高水的沸点降低，故MVD的干燥速率要快于FID。2水分分布、组成及迁移分析结果
为了研究甘薯叶片干燥过程中的水分状态，利用CPMG脉冲序列测定甘薯叶片干燥过程中弛豫特性，得到弛豫时间T2及其相应的质子密度，T2的大小代表了水分流动性的强弱，可以反映物料中水分的自由度，T2越小，代表水分与非水组分结合得越紧密，越不容易排出；T2越大，代表水分的自由度大，越容易排出。如图2所示，T2与信号强度的关系曲线可以间接反映出甘薯叶片中水分的含量、状态和移动方式，弛豫时间与其对应的质子密度代表的含义是一致的，在核磁共振技术中，弛豫时间与其相对应的质子密度的变化趋势是一致的。
本研究将T2弛豫时间13.67ms作为分界点，可分为结合水T21(0.06～13.67ms)、自由水T22(13.67～.52ms)，水分分布状态因样品不同而存在一定差异，具体可以根据T2曲线特征进行区分。结果显示，结合水峰面积A21与自由水峰面积A22可反映甘薯叶片内水分的组成情况，A21越大代表结合水比例越高，A22越大代表自由水比例越高，在4种干燥方式干燥过程中，随干燥时间延长，4种干燥方式的A21从(12.20±0.25)%逐渐增大至%后稳定，A22皆从(87.80±0.02)%逐渐降低至0%，即在甘薯叶片内，随干燥时间延长自由水逐渐被除去，导致结合水比例逐渐升高，其中MVD和FID的A22下降速率最快，在干燥时长达1h时A22消失。随干燥时间延长，4种干燥方式的T21、T22均逐渐降低，结合A21、A22的变化和图2可知，结合水部分被排除的同时其曲线峰有向左移动趋势，这是由于结合水与甘薯叶片组织间的结合更为紧密；自由水大部分被排除的同时其曲线峰同样有向左移动的趋势，代表有少部分自由水向结合水迁移。
3扫描电子显微镜观察结果
甘薯叶片的上下表皮均有密度不一的气孔分布，由图3可以看出，甘薯叶片气孔由两个肾形的保卫细胞组成，可以张开或者关闭，是植物蒸腾失水的“门户”，也是气体交换的“窗口”，保卫细胞控制气孔开闭，甘薯叶片正面的气孔数目明显少于背面，这是适应干旱的陆地环境的一种生理特征。如图3所示，新鲜甘薯叶片在离开植株后，气孔全部呈现出关闭状态，以降低自身的水分散失，正、反面气孔保卫细胞表面光滑无褶皱；HAD过程中导致甘薯叶片正面个别气孔呈微张状态，开口大小5～10μm，反面气孔全部张开，开口大小45μm左右，正反面气孔保卫细胞表面均呈褶皱状；VFD过程中甘薯叶片正面气孔无明显变化，反面气孔全部张开，开口大小10～20μm不等，正反面气孔保卫细胞表面均光滑无褶皱；MVD过程中导致甘薯叶片正反面气孔部分呈张开状态，开口大小5～12μm不等，气孔保卫细胞表面均呈微褶皱状，褶皱程度低于HAD；FID过程中甘薯叶片正面气孔呈闭合状态，有轻微糊化现象，反面气孔均呈张开状态，开口大小10～50μm不等，正面气孔保卫细胞表面均呈微褶皱状，褶皱程度低于HAD，反面保卫细胞表面均呈褶皱状，褶皱程度高于其他干燥方式得到的甘薯叶片；综上，结合图1干燥曲线可以看出在最大可能保持甘薯叶片原状情况下，MVD速率最快。4干燥过程中甘薯叶片颜色变化
与新鲜甘薯叶片L*值(39.86±0.44)相比，除了VFD开始阶段L*值无明显差异外，其余干燥方式的各干燥阶段L*值均有不同程度增加；HAD甘薯叶片随干燥时间的延长L*值总体先增后减，VFD、MVD、FID甘薯叶片随干燥时间延长L*值逐渐增加，其中MVD1.25h组甘薯叶片L*值最高(45.25±0.32)，这点从图4中可以很直观地看出。甘薯叶片在4种干燥方式中表现出不同的色泽变化，很大程度上是由于4种干燥方法的原理不同，MVD过程是在真空和无光的密闭环境内进行，HAD和FID过程是在有光和氧的环境中进行，且本实验使用的VFD设备仓是透明的，虽然整个过程在真空环境中但整个VFD过程也是在有光的环境中进行，而光和氧气皆会导致离开活体的叶绿素分解引起色泽的变化。5干燥后甘薯叶片复水率
VFD得到的甘薯叶片复水率(6.81±0.81)最高，代表复水能力最强；FID得到的甘薯叶片复水率(4.92±0.73)最低，说明该方式干燥甘薯叶片复水能力最差，导致此结果的原因是由于FID过程中甘薯叶片表面局部温度过高，甘薯叶片气孔褶皱程度大，且闭合的气孔表面及开口的气孔内部均有糊化现象出现(图3)，降低了气孔的复水能力；HAD、VFD、MVD得到的甘薯叶片复水率没有显著性差异(P0.05)，代表此3种干燥方法得到的甘薯叶片复水能力相似。结论
综上所述，干燥过程中可将甘薯叶片内部水分为两部分，结合水T21(0.06～13.67ms)和自由水T22(13.67～.52ms)，在整个干燥过程中，自由水随干燥时间的延长大部分被排出，部分向结合水迁移，致使甘薯叶片内结合水的比例逐渐增加，直至稳定，与甘薯叶片组织之间结合得更为紧密。MVD干燥甘薯叶片的传质传热方向一致，甘薯叶片内部及表面同时升温，且整个干燥过程都处于一定真空环境中，致使MVD干燥速率最高。对比其他3种方式干燥后的甘薯叶片气孔结构、色泽、复水性，MVD得到的甘薯叶片能较好地保持原始状态，干燥过程中甘薯叶片正反面气孔均呈现张开状态，利于干燥的完成，并且干燥终止时叶片呈现出最好的亮绿色，无明显变黄现象，复水能力与HAD得到的甘薯叶片并列最佳。综上所述，MVD可作为干燥甘薯叶片的首选方法。本文《不同干燥方式对甘薯叶片水分迁移、微观结构、色泽及复水性能影响的比较》来源于《食品科学》年41卷11期90-96页，作者：季蕾蕾，木泰华，孙红男。DOI:10./spkx2---。点击下阅读原文即可查看文章相关信息。近期研究热点
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为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在成功召开“年动物源食品科学与人类健康国际研讨会（宁波）”的基础上，将与青海大学农牧学院于年10月22-23日在西宁共同举办“年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。研讨会将就肉、水产、禽蛋、乳制品等动物源食品科学基础研究、现代化加工技术，贮藏、保鲜及运输，质量安全与检测技术，营养及风味成分分析，副产物综合利用，法律、法规及发展政策等方面的重大理论研究展开深入探讨，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展方向。
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