トルコのパムカレ大学食品工学科のEngin Demirayチーム『Journal of Food Quality』誌には、「The Effect of Drying Temperature and Thickness on the Drying Kinetic，Antioxidant Activity，Phenolic Compounds，and Color Values of Apple Slices」と題する研究論文が掲載されている。本研究は熱風乾燥過程における異なる乾燥温度（45、55、65°C）とリンゴスライス厚さ（1.5 mmと5 mm）が乾燥動力学、抗酸化活性、総フェノール化合物及び色変化に与える影響を検討した。

要約

果物のドライチップは重要で、健康で人気のあるおやつで、その高栄養含有量のためにますます重視されている。45、55及び65°C）及び試料厚さ（1.5及び5±0.5 mm）の対流熱風乾燥過程における抗酸化活性、総フェノール類化合物及びリンゴフレークスナックの色値の分解動力学。同時に乾燥動力学、脱着等温線、活性化エネルギーとリンゴチップスナックの半減期を計算した。PageモデルとGABモデルは、それぞれリンゴスナックの乾燥挙動（R²>0.992）と吸引挙動（R²>0.9979）を決定する最適なモデルであり、最も高いR²値を持っている。すべてのサンプルの乾燥は減速段階で発生した。有効水分拡散係数（D _ eff）の値は、空気温度及びスライス厚さの増加に伴って増加する。厚さ5 mmの試料の抗酸化活性、全フェノール化合物及び全色変化は、一次反応動力学に従う。厚さ（1.5 mm）と温度（45°C）が低い条件では、高い抗酸化活性、フェノール系化合物、L値及び低い半減期値が観察された。計算された全フェノール化合物の活性化エネルギー値は抗酸化活性の活性化エネルギー値より高かった。その結果、低温低スライス厚さを選択することで栄養価の高いリンゴスライススナックを生産できることが分かった。

実験材料と計器

じっけんざいりょう

りんご（4°C冷蔵庫で乾燥実験開始まで保存）

試薬：70%エタノール、メタノール、DPPH（2，2−ジフェニル−1−オクチルヒドラジン）、Trolox、Folin−CIocalteu試薬、炭酸ナトリウム、没食子酸。

実験きぐ

かんそうばこ、ノギス、 ギヤーボックスeサッカー協会聖 Lab水分活性計、超音波水浴、レールロッカ、えんしんき、、色差計、ぶんせきてんびん

ギヤーボックスeサッカー協会聖Lab水分活性計

じっけんてじゅん

サンプル準備：リンゴは洗って、皮をむいて、食べてはいけない部分を取り除いて、カッターで切ります1.5 mmと5±0.5 mmの厚さのシート。

熱風乾燥：リンゴのスライスを乾燥キャビネットに入れ、45、55、65°Cの3温度で乾燥し、空気流速は0.2 m/s一定であった。乾燥終了後、サンプルを室温で乾燥器に30分間放置し、さらに4°Cに1時間放置し、最後に-20°Cで冷却凍結した。乾燥中30分ごとに抗酸化活性、全フェノール化合物及び色値を測定した。

ギヤーボックスeサッカー協会聖 Lab水分活性計

リンゴスライス乾燥中の水分量値の変化（（（a）＝1.5.5 mm厚さ、（b）＝5.5 mm厚さ）

リンゴスライスの乾燥速度と含水量の変化の関係（（（a）＝1.5土0.5 mm厚さ、（b）＝0.5 mm厚さ）

脱着等温線モデリング：選択GAB、BET、Oswin、Henderson、Halseyモデル。

抽出液の調製：約束を取る2 gのリンゴサンプルを研磨し、10 mLの70%エタノールを添加し、10分間超音波処理し、軌道揺動床を15分間振動させ、遠心分離（10°C、7450 rpm、10分間）し、上澄み液を採取し、繰り返し抽出し、合併後、70%エタノールで25 mL、−20°Cに定容して保存した。

DPPH法）：DPPHメタノール作動液の吸光度を1.20±0.02に調整し、Troloxは標準曲線を作成する。150μLサンプルまたは標準品を採取して2850μL DPPH作動液と混合し、遮光反応60分、515 nm読取吸光度を行った。

総フェノール化合物測定（Folin-ciocalteu法）：FC試薬を1：10で希釈し、炭酸ナトリウム溶液を20%用いた。没食子酸は標準曲線（5〜100 mg／L）を作製した。サンプルまたは標準品2 mLをとり、希釈FC試薬10 mLを加え、1-8分以内に20%炭酸ナトリウム8 mLを加え、遮光反応2時間、760 nmで吸光度を読み取った。

色測定：色差計を用いた測定L、a、bの値を用いて、色相角、彩度及び総色変化ΔEを算出する。

分解動力学モデリング：ゼロレベル、1レベル、2レベル反応動力学モデル（式

統計解析：実験は2つの平行、3回の繰り返しを設定し、使用するSPSS 20.0はDuncan多重比較検査を行い、p ≤ 0.05。

実験結論

かんそうどうりきがく

初期水分含量は6.74 kg水/kg乾燥物質、初期水活性度0.962。乾燥後の厚さ1.5 mmのサンプルの水活性は0.348（45°C）、0.278（55°C）、0.299（65°C）、5 mm厚サンプルは0.425（45°C）、0.396（55°C）、0.353（65°C）であった。

乾燥時間は温度上昇と厚さ減少に伴い短縮される：1.5 mm厚さ乾燥時間120〜180分、5 mm厚さ180〜330分。

Pageモデルのフィッティングは最適（R²>0.992）であり、乾燥はいずれも減速段階にある。

D _ eff値：1.5 mm厚さでは3.37 E-07から4.29 E-07 m²/s、5 mm厚さでは3.07 E-06から4.31 E-06 m²/sで、温度と厚さの増加に伴って増加した。

活性化エネルギー：1.5 mm厚は10.56 kJ/mol、5 mm厚は14.70 kJ/molである。

GABモデルは最適フィッティングモデル（R²最高）であり、k値は温度上昇に伴い増加し、単層水分含有量は一致する傾向がない。

抗酸化活性と総フェノール系化合物

新鮮なリンゴスライスの抗酸化活性は289.24μmol Trolox当量/100 g DM、総フェノール化合物は957.63 mg没食子酸当量/100 g DMであった。

乾燥後の抗酸化活性損失約90%、総フェノール化合物の損失は約55%であった。1.5 mm厚さ、55°C条件下で最も抗酸化活性が高い（34.44μmolTE/100 g DM）、45°C、1.5 mm条件下で全フェノール系化合物が最も高かった（411.90 mg GAE/100 g DM）。

分解動力学：1.5 mm厚さの抗酸化活性は二次反応に従い、全フェノール化合物は零次反応に従う。

Qラム値は45〜55°C区間より65〜55°C区間の温度感受性が高いことを示した。半減期は温度が上がるにつれて低下し、厚みが増すにつれて増加する。全フェノール化合物の活性化エネルギーは抗酸化活性より高かった。

まとめ

リンゴのスライスを生産する際、1.5 mmシートは乾燥速度が速く、生化学品質の保持がより良い。45°Cの低温は65°Cよりも抗酸化活性、フェノール系化合物、色の保持に有利である。低温低厚さ条件はリンゴの脆いスナックの品質特性を保持するのに有利である。この研究結果はリンゴスライス乾燥プロセスにおける品質保持の条件選択に根拠を提供した。

参考文献

1.Rasooli Sharabiani、V.、Kaveh、M.、Abdi、R.、Szymanek、M.とTanaś、W.（2021）。『科学報告』、11（1）、9155。

2.Arora、B.、Sethi、S.、Joshi、A.、Sagar、V.R.とSharma、R.R.（2018）。リンゴの抗酸化分解動力学。食品科学と技術雑誌、55（4）、1306-1313。