冻干处理对木瓜果泥生物活性成分及理化特性的选择性影响研究

本研究针对木瓜(Carica papaya L.)易腐败、货架期短的问题，通过冻干技术处理木瓜果泥，系统比较了未添加配方的冻干样品(FDP-C)、复合糖配方的冻干样品(FDP-F)与新鲜果泥(NFD-NF)在酚类(TPC)、黄酮(TFC)、类胡萝卜素、抗坏血酸等生物活性成分及DPPH、FRAP抗氧化活性方面的差异。结果显示FDP-C在保留生物活性成分(如酚类1.72±0.11 mg GAE/g DM)和抗氧化活性(FRAP 359.31±1.71 mM TE/100g)方面表现最优，为热带水果深加工提供了关键技术支撑。

　　

木瓜作为热带地区重要的经济作物，富含维生素A、C、E及β-胡萝卜素等营养成分，但其88%的高含水量导致极易腐败变质。传统干燥方法往往导致营养成分大量流失，而冻干技术(lyophilization)因其在低温真空条件下通过升华原理脱水，被认为是保留热敏性物质的最佳工艺。然而，关于冻干过程中添加辅料对木瓜活性成分的影响机制尚不明确。

来自Hajee Mohammad Danesh科学与技术大学食品加工与保存系的研究团队，通过对比未添加配方的冻干木瓜泥(FDP-C)、添加麦芽糊精与淀粉复合糖的配方样品(FDP-F)以及新鲜果泥(NFD-NF)三类样品，系统研究了冻干工艺对木瓜生物活性成分的选择性影响。该研究通过测定总酚(TPC)、总黄酮(TFC)、类胡萝卜素、抗坏血酸含量，结合DPPH自由基清除能力和FRAP铁还原能力等指标，并分析水分、可滴定酸度(TA)、还原糖等理化特性，为热带水果深加工提供了重要数据支撑。相关成果发表在《Heliyon》期刊。

研究采用的主要技术包括：紫外分光光度法测定生物活性成分，DPPH和FRAP法评估抗氧化活性，水合指数(WAI)和复水指数(RI)测定功能特性，以及色差仪进行颜色参数(L、a、b^*)分析。感官评价由20人专业品评小组采用9点享乐标度法完成。

【3.1 植物化学成分与抗氧化活性】

冻干未配方样品(FDP-C)展现出最高的生物活性成分保留率：总酚含量(1.72±0.11 mg GAE/g)显著高于配方样品(FDP-F)的1.55±0.11 mg GAE/g；类胡萝卜素达3.75±0.31 μM βCE/g，且DPPH自由基清除活性(44.00±0.53 mM TE/100g)与FRAP值(359.31±1.71 mM TE/100g)均显著优于其他组。这表明冻干过程通过低温脱水浓缩了活性成分，而添加辅料可能稀释了部分功能组分。

【3.2 化学特性与水合指标】

配方样品(FDP-F)的水合指数(5.25±0.08 g/g)显著低于未配方样品(7.30±0.10 g/g)，证实麦芽糊精的添加改变了物料孔隙结构。但两组复水指数无显著差异(5.80 vs 4.90 g/g)，说明冻干工艺本身能良好保持物料复水性能。

【3.3 色泽分析】

色度测定显示，FDP-C的红色度(a=12.45±0.75)和黄色度(b=30.90±4.16)显著高于新鲜样品，这与类胡萝卜素保留率(3.75±0.31 μM βCE/g)直接相关，证实冻干能有效防止天然色素氧化降解。

【3.4 感官评价】

虽然配方样品在色泽评分(7.72±0.52)上表现最佳，但未配方样品(FDP-C)在整体接受度(7.03±0.36)和风味保留(7.01±0.71)方面更具优势，说明单纯冻干即可满足品质需求。

该研究证实，不添加配方的冻干工艺能最大程度保留木瓜的生物活性成分，其总酚含量较新鲜样品提高32.3%，抗氧化活性提升2倍以上。这一发现为开发高附加值木瓜制品提供了工艺优化方向，尤其对保留热敏性营养素具有重要指导意义。研究同时指出，添加麦芽糊精等辅料虽可改善部分加工特性，但会轻微降低功能成分浓度，这为产业应用中的配方设计提供了量化依据。未来研究可进一步探索冻干参数优化与不同辅料的协同效应，以平衡营养保留与加工性能的关系。