《霸王花熱風烘干技術操作規程》編制說明廣西壯族自治區農業科學院農產品加工研究所一、任務來源和起草單位根據廣西壯族自治區質量技術監督局《關于下達2016年第八批廣西地方標準制定（修訂）項目計劃的通知》（桂質監函[2016]342號）的通知要求，《霸王花熱風烘干技術操作規程》廣西地方標準于2016年8月獲得立項。本標準由廣西壯族自治區農業科學院提出，廣西壯族自治區農業科學院農產品加工研究所負責起草。二、制定標準的必要性霸王花又名霸王花、劍花、量天尺花等，為仙人掌科量天尺屬植物，花型巨大。近年來火龍果在廣西種植發展迅猛，2019年種植面積31萬畝，主產區為南寧、百色；面積和產量位居全國第一。霸王花每年5~11月均能多批次開花結果，花期長且花量大。霸王花作果用栽培時，常常需要進行疏花、疏果，每個枝條可長出十幾朵花苞，但每批僅留2~3朵花，粗略估計每公頃需要疏掉霸王花12萬朵。霸王花可作蔬菜，在南方地區也可作為藥膳煨湯食材，其營養與藥用成分豐富，具有抑菌、潤肺止咳、消炎清火、增強免疫力、降血糖、降血脂等功效。目前我區霸王花加工利用率低，許多霸王花疏花后直接丟棄在田間地頭，這不僅造成資源極大浪費，還嚴重污染生態環境。將霸王花烘干制成高品質的霸王花干制品，不僅能有效減少霸王花資源的浪費，降低廢棄物對生態環境污染的風險，還能增加農民的經濟收入，帶動產業發展，滿足市場對霸王花干花保健食品的需求。目前，區內沒有霸王花熱風烘干技術操作規程標準，通過標準的制定，可作為生產的準繩和檢驗依據，以最佳的條件組織生產，提高霸王花加工產品的質量，促進優質、高產、低耗。同時，有利于更好地開展桑果產品的質量監督，保證產品穩定性，對產品品質的優化以及保護產品所屬行業的進一步的發展意義重大。三、課題研究工作和標準征求意見稿的起草經過1前期研究工作條件1.1標準起草單位情況起草單位廣西農業科學院農產品加工研究所一直致力于開展農產品貯運保鮮、精深加工、農業廢棄物綜合利用及其相關質量標準、控制體系的研發與推廣。在職在編員工35人，其中博士4人、碩士24人，高級職稱24人，聘用職工30人。擁有國家百千萬人才工程人選、有突出貢獻中青年專家1人，國家“萬人計劃”青年拔尖人才1人，享受國務院政府特殊津貼專家2人，2020年中國農學會青年科技獎獲獎者1人，國家級品酒師4人，廣西“八桂學者”1人，廣西“新世紀十百千人才工程”第二層次人選2人，廣西高層次人才認定專家2人，廣西創新驅動發展科技重大專項首席專家4人，廣西“十百千知識產權中青年專家”6人，廣西農業科學院青年拔尖人才3人，外籍客座研究員2人，廣西博士后創新人才支持計劃引進博士后1人，柔性引進高層次人才3人。建設有國家芒果保鮮加工技術研發專業中心，國家香蕉產業技術體系加工功能研究室、副產物綜合利用崗位，廣西農產品生物保鮮物流與加工八桂學者崗位，廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室，廣西香蕉保鮮與加工工程技術研究中心，廣西亞熱帶果蔬保鮮加工工程研究中心等科研平臺。

1.2霸王花干燥研究基礎1.2.1不同干燥方式對霸王花還原糖含量的影響從圖1可見，不同干燥條件對霸王花中還原糖含量影響較大，6種不同的干燥方式中，微波真空干燥條件下還原糖含量最高（16.00±1.28mg/g），其次為真空冷凍干燥（10.38±0.83mg/g），自然干燥條件下最低（5.50±0.45mg/g）。圖1不同干燥方式對霸王花還原糖含量的影響Fig.1Effectsofdifferentdryingmethodsonreducingsugarcontentinpitayaflower1.2.2不同干燥方式對霸王花可溶性固形物的影響可溶性固形物是食品中所有溶解于水的化合物的總稱，主要包括糖、酸、維生素、礦物質等，一般主要指可溶性糖類。Mau等[9]測定了不同成熟期草菇中的可溶性糖，發現不同時期各可溶性糖含量在一定范圍內發生變化。6種干燥方式對霸王花中可溶性固形物的影響如圖2所示，真空干燥霸王花可溶性固形物含量最高（60.20±1.69%），其次為真空冷凍干燥（59.18±1.45%）、熱泵干燥（58.70±0.98%）、鼓風干燥（56.12±1.47%）、自然干燥（53.32±1.15%），可溶性固形物含量最低的為微波真空干燥（52.97±2.20%），說明真空冷凍干燥與真空干燥能較好的維持可溶性固形物含量。圖2不同干燥方式對霸王花可溶性固形物的影響Fig.2Effectsofdifferentdryingmethodsonsolublesolidinpitayaflower1.2.3不同干燥方式對霸王花Vc含量的影響Vc非常活潑，很容易受光、氧、熱等因素影響而被破壞，在果蔬干燥過程中，Vc會隨著干燥溫度的升高，干燥時間的增長而發生氧化反應[10]，從而降低果蔬的營養價值；不同干燥工藝對Vc保存率的影響也較大[11]。從圖3可知，霸王花經6種不同方式干燥后，真空冷凍條件下Vc含量保留量最大（85.14±2.03mg/100g），其次為微波真空干燥（62.76±1.76mg/100g）。熱泵干燥條件下Vc含量高于鼓風干燥，這是由于雖然二者干燥溫度相同，但是由于熱泵條件下更容易控制風速和濕度，比鼓風干燥時間短，因此Vc含量保留量高于鼓風干燥。Vc保留量最少的為自然干燥（7.66±0.95mg/100g），說明自然干燥最不利于霸王花Vc含量的保留。不同干燥條件下霸王花Vc含量存在顯著性差異（P＜0.05）。圖3不同干燥方式對霸王花Vc含量的影響Fig.3EffectsofdifferentdryingmethodsonVccontentinpitayaflower1.2.4不同干燥方式對霸王花氨基酸含量的影響不同干燥方法對霸王花干制樣品的游離氨基酸含量測定結果見表1，分析結果表明：霸王花干制樣品中含有常見的17種氨基酸，不同干燥條件下氨基酸總量在7.93~10.88%之間，其中真空干燥和真空冷凍干燥條件下氨基酸總量較大，分別為10.88%、10.19%，而自然干燥、熱泵干燥、鼓風干燥、微波真空干燥條件下氨基酸總量都低于9.00%，氨基酸總量最少的兩種干燥方式為熱泵干燥與鼓風干燥，分別為8.08%、7.93%。在霸王花含有的17種氨基酸中，含量最高的為谷氨酸，其次為天冬氨酸、脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸、賴氨酸、絲氨酸、組氨酸，以上氨基酸含量在各種干燥方式中大都高于0.50%。氨基酸不僅具有各種生理功能，還在食品的呈味方面扮演十分重要的角色。Komata[12]根據氨基酸呈味特性不同，將其分為鮮味、甜味、苦味和無味四組。谷氨酸與天冬氨酸呈現很強的鮮味，甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸和蘇氨酸表現出純厚的甜味，而組氨酸、精氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸和色氨酸則屬于苦味氨基酸，而無味氨基酸包括賴氨酸和酪氨酸。從結果中可以看出，呈現鮮味的谷氨酸、天冬氨酸，呈現甜味的丙氨酸、絲氨酸含量較高，共同組成了霸王花特有的鮮甜味。表1霸王花游離氨基酸組成與含量Table1Compositionandcontentoffreeaminoacidsinpitayaflower名稱干燥方式自然干燥鼓風干燥熱泵干燥真空干燥真空冷凍干燥微波真空干燥氨基酸總量/（%）8.827.938.0810.8810.198.70天冬氨酸Asp0.820.780.850.851.120.90蘇氨酸Thr*0.340.340.360.420.480.41絲氨酸Ser0.490.460.500.630.640.54谷氨酸Glu1.901.261.253.301.561.44甘氨酸Gly0.350.360.360.350.480.40丙氨酸Ala0.530.480.560.600.590.58半胱氨酸Cys0.260.300.300.320.310.26纈氨酸Val*0.450.440.480.600.560.45蛋氨酸Met*60.180.260.16異亮氨酸Ile*20.220.290.24亮氨酸Leu*0.530.560.560.560.740.62酪氨酸Tyr30.320.320.26苯丙氨酸Phe*0.240.360.290.340.520.32賴氨酸Lys*0.420.680.420.400.550.50組氨酸His0.580.420.640.620.680.60精氨酸Arg0.310.300.300.250.400.34脯氨酸Pro1.020.560.600.920.690.68EAA總量2.342.772.492.723.402.70AA總量8.827.938.0810.8810.198.70EAA/AA（%）26.5334.9330.8225.0033.3731.037種必需氨基酸總量（EAA，essentialaminoacids）在真空冷凍干燥條件下含量最高，為3.40%，鼓風干燥、真空干燥、微波真空干燥EAA含量在2.70~2.77%之間，而自然干燥與熱泵干燥含量較低，分別為2.34%、2.49%。鼓風干燥和真空冷凍干燥必須氨基酸占所有氨基酸的比例較高，分別為34.93%、33.37%。必須氨基酸占比較低的為真空干燥和自然干燥，僅為26.53%、25.00%。從表中還可得知，真空干燥霸王花中谷氨酸含量最高，（3.30%），其次為自然干燥（1.90%）、真空冷凍干燥（1.54%）。天冬氨酸含量在真空冷凍干燥條件下最高（1.12%），其次為微波真空干燥（0.90%）、熱泵干燥（0.85%）、真空干燥（0.85%）。Manuel[13]比較的梨的隧道式干燥與傳統晾曬對梨的氨基酸組分和褐變的影響，得出干燥雖然沒有明顯改性蛋白質的氨基酸組成，但不同氨基酸含量發生了變化。綜合以上，不同干燥方式下霸王花氨基酸總量、必須氨基酸占比、各氨基酸含量都存在差異，這是由于干燥過程中蛋白質降解、美拉德反應共同作用的結果。各種氨基酸受不同加熱方式影響，降解和生成的速率不同，導致其含量變化趨勢不同。溫度低，干燥時間短，美拉德反應速率低，溫度越高，干燥時間越長，美拉德反應速率越高。1.2.5不同干燥方式對霸王花粘度的影響粘度是度量流體粘性大小的物理量，汁液粘稠是仙人掌科植物的重要特征之一，研究表明，粘液質的主要成分是由葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等組成的多糖[14]。在不同干燥條件下，霸王花粉末加水后得到的流體粘度差異較大。熱泵干燥和真空冷凍干燥粘度與新鮮霸王花相似，新鮮霸王花粘度為35.89±0.29MPa、熱泵干燥粘度33.80±0.56MPa、真空冷凍干燥粘度34.17±0.25MPa，自然干燥條件下霸王花粘度最小，為15.03±0.06MPa；不同干燥條件下霸王花粘度存在顯著性差異（P＜0.05）。這是由于干燥方式不同，多糖降解程度不同，霸王花多糖構成發生變化，導致流體粘度差異較大。圖4不同干燥方式對霸王花粉末粘度的影響Fig.4Effectsofdifferentdryingmethodsonviscosityofpitayaflower1.2.6不同干燥方式對霸王花復水性的影響經過不同干燥處理的霸王花立即進行復水實驗，結果見圖5，真空干燥與真空冷凍干燥后霸王花復水性較高，復水率分別為430.40±15.65%、420.90±13.87%，而自然干燥、鼓風干燥、熱泵干燥與微波真空干燥四者的復水率比較接近，復水率在243.10%~255.00%之間，不存在顯著性差異（P=0.034）；說明真空冷凍干燥與真空干燥后的霸王花復水性較好。在真空冷凍干燥過程中，霸王花內部形成多孔的海綿狀，因此具有良好的復水性；而真空干燥的霸王花復水性比真空冷凍干燥還高，這可能是由于在真空度0.08MPa、溫度60°C條件下，高溫組織結構被破壞，霸王花細胞壁破裂，在復水的過程中更容易進入細胞內和細胞間隙，呈現出較高的復水性。圖5不同干燥方式對霸王花復水性的影響Fig.5Effectsofdifferentdryingmethodsonrehydrationcapabilityofpitayaflower1.2.7外觀質量從表2可見，不同干燥方式下霸王花花萼、花瓣、花絲、花藥出現不同程度的褐變，其中真空干燥與微波真空干燥褐變嚴重，花萼失去原有的綠色，呈現為黃褐色；熱泵干燥較鼓風干燥略好，這可能是熱泵干燥干燥速率高，干燥時間短的原因；自然干燥的霸王花色澤和形態比鼓風干燥差；真空冷凍干燥保持了霸王花原有的色澤和形態，外觀質量最好。表2不同干燥方法對霸王花外觀質量的影響Table2Effectsofdifferentdryingmethodsonappearancequalityofpitayaflower干燥方式外觀質量自然干燥花萼大部分呈枯黃色，少量綠色；花瓣淺黃色，花絲、花藥暗黃色；花萼彎折不整齊鼓風干燥花萼黃綠色，花瓣淺黃色，花絲金黃色，花藥深黃色；花萼彎折不整齊熱泵干燥花萼大部分呈綠色，部分偏黃，花瓣和花絲呈乳黃色，花藥金黃色；花萼彎折不整齊真空干燥花萼、花瓣、花絲、花藥呈黃褐色，皺縮嚴重；花皺縮嚴重，花瓣與花萼粘結在一起真空冷凍干燥花萼翠綠色，花瓣和花色白色，花藥黃色，顏色和形態與新鮮霸王花相近微波真空干燥花萼整體呈黃褐色，花瓣淺黃色，花絲、花藥黃色；干燥后花萼、花瓣平整基于以上結果得出，不同干燥方式對霸王花各指標都有顯著的影響，且影響程度不同。自然條件下霸王花還原糖、Vc含量少，粘度和復水性差，外觀呈枯褐色，且干燥時間最長；鼓風干燥的霸王花必需氨基酸含量及其占比較高，但氨基酸總量少，還原糖、Vc、粘度和復水性值較低；熱泵干燥的霸王花色澤較好，粘度值最大，還原糖、Vc及其氨基酸含量在所有干燥方式中排在中間位置；真空干燥的霸王花可溶性固形物、氨基酸總含量、復水性較高，但其還原糖含量、Vc含量、必須氨基酸含量低，外觀品質差。微波真空干燥霸王花時間最短，但花的氨基酸總量、粘度和復水性較差、花褐變較嚴重；真空冷凍干燥霸王花粘度、復水性、可溶性固形物含量及氨基酸組分含量都較高，色澤與新鮮霸王花色澤相近，干燥后品質最好。干燥后的霸王花含有7種人體必須氨基酸，真空干燥和真空冷凍干燥條件下必須氨基酸占比在33%以上，呈鮮味的谷氨酸和天冬氨酸在17種常見氨基酸中含量排名最前。綜合表明，火龍果干花具有良好的營養價值和風味。真空冷凍干燥下霸王花品質最高，但是能耗高，處理量少，熱泵干燥后霸王花品質整體較好，且處理量大，能耗低，可以作為一種理想的批量化干燥霸王花的方式。熱泵干燥鼓風干燥微波-真空干燥自然晾曬真空干燥真空冷凍干燥1.3亞熱帶果蔬干制產品的開發編制小組成員前期熱風干燥、熱泵干燥、真空冷凍干燥、微波真空干燥等聯合干燥技術，開展了亞熱帶果蔬龍眼、荔枝、芒果、月柿、羅漢果、桑果等干制產品技術研究，開發的荔枝干、龍眼干、芒果干、柿子片、羅漢果條、桑果干產品品質高，并申報多項專利，果蔬干燥技術研究基礎良好。2標準征求意見稿的起草經過2017年1月按照廣西壯族自治區質量技術監督局《關于下達2016年第八批廣西地方標準制定（修訂）項目計劃的通知》精神，為做好標準的編制工作，我單位成立標準起草工作小組；部署了制標工作方案和小組成員分工負責標準起草工作時間安排表，全面開展《霸王花熱風烘干技術操作規程》廣西地方標準的編制工作。2017年2月至2018年11月，課題組對廣西霸王花生產情況開展了充分的調研，對多年來的研究資料進行了匯合、分析和總結，并查閱了大量的國內文獻資料，確定了《霸王花熱風烘干技術操作規程》廣西地方標準的基本