李欣怡，孙 莉， 李智博

（1. 大连海洋大学食品科学与工程学院，辽宁大连 116000； 2. 大连理工大学附属学校，辽宁大连 116023）

海湾扇贝（Argopecten irradians），属软体动物门，是一种优质的海洋生物，资源丰富，营养价值高，体内含有多糖、多肽、维生素等生理活性物质[1]，具有很好的抗病毒、抗肿瘤、抗疲劳等活性，已经成为重要的功能食品资源。

干燥处理能抑制物质的呼吸作用和其他生理作用，减少营养物质损失，避免微生物繁殖，有利于食物的贮藏[2]。目前，常见的干燥方式有真空干燥、微波干燥、热风干燥、真空冷冻干燥和自然晾干等[3-4]。试验通过比较干制贝柱的色泽、氨基酸组成及多糖的抗氧化活性，寻找最优的干燥方式，为扇贝柱的干燥加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

海湾扇贝柱，玉洋集团有限公司提供；木瓜蛋白酶（10 万U/g），上海瑞永生物科技有限公司提供；氢氧化钠（分析纯），沈阳市联邦试剂厂提供；浓盐酸、浓硫酸、三氯乙酸、邻苯三酚（分析纯），国药集团化学试剂有限公司提供；硫酸亚铁、过硫酸钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、三氯化铁、抗坏血酸（分析纯），天津市大茂化学试剂厂提供；苯酚、无水乙醇（分析纯），新光化工试剂厂提供。

1.2 仪器与设备

P70D20TL-D4 型微波炉，广东格兰仕集团有限公司产品；FD-1 型冷冻干燥机，北京博医康实验仪器有限公司产品；电热恒温鼓风干燥箱，上海光谱仪器有限公司产品； L-8900 型氨基酸自动分析仪，日本HITACHI 公司产品；CR400 型色彩色差计，日本柯尼卡美能达有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 干贝加工工艺

取400 g 新鲜海湾扇贝闭壳肌，以料液比2 kg/L加入去离子水，加入6%的食盐，蒸煮6 min 后沥水待干燥（每种干燥工艺约需100 g 样品）。

（1） 自然晾晒干燥。将待用样品平铺于托盘中，自然晾晒至闭壳肌水分含量为15%~20%，每12 h 翻搅1 次，使晾晒均匀。

（2） 微波干燥。将待用样品平铺于瓷盘中，置于微波炉中干燥5 min 后冷却至室温，重复干燥步骤至闭壳肌水分含量为15%~20%。

（3） 真空冷冻干燥。将待用样品平铺于自封袋中，封口后置于冰柜中冷冻12 h，快速打孔自封袋，置于真空冷冻干燥机中干燥，直至闭壳肌水分含量为15%~20%。

（4） 热风与自然晾晒组合干燥。将待用样品平铺于托盘中，50 ℃下采用烘箱干燥40 min 提高闭壳肌的干燥效率，翻搅冷却至室温后进行自然晾晒，直至闭壳肌水分含量为15%~20%。

1.3.2 干贝的性质

采用高速组织捣碎机分别将4 种工艺制得的干贝打粉，备用。

（1） 干贝色泽的测定。参照张建逵等人[5]的方法并略有改动。将色差计测试探头垂直紧压于白色校正板上，按下MEASURE ENTER 键进行校准，灯闪烁3 次后进入测试页面。将待测干贝粉平铺于样品槽中，注意保持样品表面平整；将色差计测试探头垂直置于待测样品上，待灯亮起后按MEASURE ENTER 键测定数据。重复上述步骤测定其他样品，每种样品测定3 次。

（2） 干贝氨基酸组成的测定。参照朱怡霖等人[6]的方法并略作改动。精密称取不同干燥工艺干贝粉0.1 g（精确至0.001 g），置于25 mL 水解管中，加入10 mL 盐酸溶液（6 mol/L），超声10 min 后充入氮气，在充氮气状态下密封水解管，将密封好的水解管置于110 ℃电热恒温鼓风干燥箱中，水解22 h后取出冷却。将各组冷却的水解液转移至100 mL 容量瓶中，用去离子水定容至刻度并摇匀，采用孔径为0.45 μm 滤膜过滤，取1 mL 滤液用去离子水定容至10 mL，再次过滤并转移至进样瓶，供氨基酸自动分析仪测定氨基酸组成。

1.3.3 扇贝多糖的提取

将干贝柱按料液比1∶40 在90 ℃热水中浸提4 h后超声处理9 min，上清液经浓缩、醇沉、木瓜蛋白酶酶解、石油醚脱脂、醇沉操作后冻干，得到干贝柱多糖。

（1） 贝柱多糖纯度的测定。用苯酚-硫酸法[7]测定干燥贝柱多糖纯度，测定3 组平行取平均值。纯度的计算公式为：

式中：x——样品稀释后得到粗多糖质量浓度，mg/mL。

（2） 贝柱多糖抗氧化活性测定。①DPPH 自由基清除能力的测定。参照Shao Zihan 等人[8]的方法，加以改进。将多糖样品用蒸馏水配成质量浓度为10 mg/mL的样液，依次稀释成2，4，6，8，10 mg/mL 的样液。分别取1 mL 多糖样液，加入1 mL DPPH -无水乙醇溶液中（0.1 mmol/L），混匀后静置30 min，于波长517 nm 处用酶标仪测吸光度，记为A1。按照上述操作，用无水乙醇代替多糖样液和DPPH -无水乙醇溶液，测定吸光度，分别记为A2，A0。抗坏血酸作为阳性对照，操作如多糖样液。该试验设3 个平行，取平均值。计算公式如下：

②ABTS 自由基清除能力的测定。参照Zeng D 和杨晴晴等人[9-10]的方法，加以改进。将多糖样品用蒸馏水配成质量浓度为10 mg/mL 的样液，依次稀释成2，4，6，8，10 mg/mL 的样液。将浓度为7.4 mmol/L的ABTS 溶液和2.6 mmol/L 的K2S2O8溶液等体积混合，置于暗处反应12 h制备成ABTS+·工作液。分别取0.2 mL 多糖样液，加入ABTS+·工作液0.8 mL，混匀后静置6 min，于波长734 nm 处用酶标仪测定吸光度，记为A1。按照上述操作，用无水乙醇代替多糖样液，测定吸光度，记为A0。抗坏血酸作为阳性对照，操作如多糖样液。该试验设3 个平行，取平均值。计算公式如下：

③铁还原力的测定。参考陈丹丹等人[11]的方法并稍作修改。将多糖样品用蒸馏水配成质量浓度为10 mg/mL 的样液，依次稀释成2，4，6，8，10 mg/mL的样液。取多糖样液0.5 mL，加入0.5 mL PBS 缓冲液（0.2 mol/L，pH 值6.6），1%铁氰化钾溶液0.2 mL，于50 ℃水浴锅中水浴20 min，然后加入10% TCA溶液（1 mL），以转速3 000 r/min 高速离心10 min。分别取0.5 mL 上清液、0.5 mL 蒸馏水、0.1%的三氯化铁溶液0.1 mL 于试管中，混匀后静置10 min，于波长700 nm 处用酶标仪测定吸光度，记为A1。上清液0.5 mL、蒸馏水0.6 mL 混匀后静置10 min，于波长700 nm 处用酶标仪测定吸光度，记为A2。抗坏血酸作为阳性对照，操作如多糖样液。该试验设3 个平行，取平均值。计算公式如下：

2 结果与分析

2.1 干燥工艺对干贝色泽的影响

色泽可直接影响消费者的购买欲望，在一定程度上可反映出产品的品质。

干燥工艺对干贝色泽的影响见表1。

表1 干燥工艺对干贝色泽的影响

由表1 可知，微波干燥干贝L*值最低，a*值和b*值最高，表明干贝偏暗偏黄；真空冷冻干燥干贝L*值最高，a*值和b*值最低，表明干贝偏亮偏白；热风与自然晾晒组合干燥干贝a*值显著高于自然晾晒干贝，L*值和b*值无显著差异。这是由于微波和热风干燥促进了样品的美拉德反应，且微波干燥下的美拉德反应产物多于热风干燥[12]，而真空冷冻干燥可抑制样品的美拉德反应[13]。

2.2 干燥工艺对干贝氨基酸组成的影响

不同干燥工艺干贝的各类氨基酸含量见图1。

由图1 可知，干贝含有丰富的氨基酸，其中主要氨基酸成分为谷氨酸，含量为84.94~102.80 mg/g，4 种干燥工艺干贝均未检测出亮氨酸与精氨酸，仅在自然晾晒干贝及热风与自然晾晒组合干燥干贝中检测出苏氨酸。4 种干燥工艺干贝的总氨基酸含量为427.66~492.06 mg/g，必需氨基酸含量为136.16~147.30 mg/g，其中真空冷冻干燥干贝总氨基酸含量（492.06±19.81 mg/g）最高，但其必需氨基酸（132.25±9.21 mg/g） 仅占总氨基酸含量的30.49%，低于自然晾晒（34.13%）、微波干燥（30.96%） 及热风与自然晾晒组合干燥（34.08%），联合国粮食及农业组织（FAO/WHO） 规定，必需氨基酸含量占总氨基酸含量40%以上的蛋白为优质蛋白，上述4 种干燥工艺干贝均未达到要求。

图1 不同干燥工艺干贝的各类氨基酸含量

2.3 不同干燥方式扇贝柱多糖的纯度

不同干燥方式扇贝柱多糖的纯度（n=3） 见表2。

表2 不同干燥方式扇贝柱多糖的纯度（n=3）/%

由表2 可知，真空冷冻干燥纯度最高（75.74%±1.13%），其次是微波干燥、烘干、自然晾干。烘干和微波干燥都属于热干燥，高温过程会促使多糖和蛋白发生部分结合，所以扇贝柱热接触时间短，提取的多糖纯度会高。自然晾干过程时间较长，扇贝柱会发生一些脂质氧化反应，不利于后续多糖的提取，因而纯度比较低。真空冷冻干燥是非热干燥的手段[14]，从多糖纯度角度来看，真空冷冻干燥是最佳干燥方式。

2.4 不同干燥方式扇贝柱多糖的抗氧化活性分析

不同多糖的DPPH 清除率、ABTS 清除率和铁还原力（n=3） 见图2，不同多糖的抗氧化活性比较见表3。

图2 不同多糖的DPPH 自由基清除率、ABTS 自由基清除率和铁还原力（n=3）

表3 不同多糖的抗氧化活性比较

2.4.1 DPPH 自由基清除能力

由图2（a） 和表3 可知，不同干燥方式制备的贝柱多糖溶液和维C 都能够有效地清除DPPH 自由基，并且DPPH 自由基清除率随着溶液质量浓度的升高而升高，两者呈正相关关系。5 种多糖对DPPH 自由基清除力的高低顺序分别为微波＞自然晾干＞烘干＞真空冷冻干燥，其清除能力都低于维C。该数据表明，微波干燥的贝柱多糖清除DPPH 自由基的能力最强，真空冷冻干燥贝柱多糖最弱，EC50分别为9.36 mg/mL 和17.47 mg/mL[15]。烘干和自然晾干的多糖清除能力差异不明显，但明显低于微波干燥的多糖，这可能与样品暴露在外面有关[16]。

2.4.2 ABTS 自由基清除能力

由图2（b） 和表3 可知，不同干燥方式制备的贝柱多糖溶液和维C 对ABTS 自由基的清除作用随着样品质量浓度的升高而升高，表明扇贝柱多糖具有很好的抗氧化活性。多糖溶液的颜色随着质量浓度的升高，蓝色逐渐变浅，根本原因是抗氧化剂可以提供电子或氢原子来使自由基失活[17]。5 种多糖对ABTS 自由基清除力的高低顺序分别为微波＞烘干＞自然晾干＞真空冷冻干燥。结果表明，微波干燥的贝柱多糖清除ABTS 自由基的能力最强，真空冷冻干燥贝柱多糖最弱， EC50分别为4.28 mg/mL 和6.08 mg/mL。贝柱经过热风干燥，发生美拉德反应和焦糖化反应，生成一系列特殊物质，随着反应时间的延长，反应物积累量也增多，颜色加深，抗氧化能力也随之增强[18]。

2.4.3 铁还原力

由图2（c） 和表3 可知，不同干燥方式制备的贝柱多糖和维C 均具有一定的还原力，在样品质量浓度2~10 mg/mL，5 种多糖随着质量浓度的增加，铁还原力也增加，两者呈正相关。当多糖溶液和维C加入到反应溶液中时，原本黄色的液体变成深浅度不同的绿色，这是因为反应液中存在还原剂，使铁氰化钾络合物转化为Fe2+形式，反应液颜色越浅，A值越高，铁还原力越强。5 种多糖对铁还原力的高低顺序分别为微波＞烘干＞自然晾干＞真空冷冻干燥，、微波干燥多糖的铁还原力最强，真空冷冻干燥多糖最弱，RP0.5AU分别为7.14 mg/mL 和11.14 mg/mL。

3 结论

4 种不同的干燥方式中，微波和热风干燥能够促进扇贝柱的美拉德反应，且后者的反应产物多于前者，而真空冷冻干燥可以抑制扇贝柱的美拉德反应，且4 种干燥方式对所含必需氨基酸的含量基本相同。真空冷冻干燥的扇贝柱多糖纯度最高，为75.74%。不同干燥方法制备的扇贝柱多糖均具有一定的抗氧化活性，并与质量浓度呈正相关关系。其中，微波干燥多糖的抗氧化活性最好，铁还原力（RP0.5AU） 为7.14 mg/mL；清除DPPH 自由基和ABTS 自由基的EC50依次为9.36 mg/mL，4.28 mg/mL。