不同品种板栗罐头加工的特性

苏霞，郭丽琼，孙颖，刘鹏飞，吴厚玖，田雪琴，曹秋旭

1(西南大学食品科学学院，重庆，400715)

2(西南大学柑橘研究所，重庆，400712)

3(北京市农林科学院农业综合发展研究所，北京，100097)

不同品种板栗罐头加工的特性

苏霞1，2，郭丽琼1，2，孙颖1，2，刘鹏飞1，3，吴厚玖2，田雪琴1，2，曹秋旭1，2

1(西南大学食品科学学院，重庆，400715)

2(西南大学柑橘研究所，重庆，400712)

3(北京市农林科学院农业综合发展研究所，北京，100097)

通过正交设计研究对16种板栗罐头进行护色条件的优化。试验发现板栗罐头的适宜护色液组成为:添加0.3%的柠檬酸、0.2%的抗坏血酸、0.1%的乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、0.1%的NaCl;适宜护色温度为40℃。另外，通过模糊数学法对16个不同品种的板栗罐头进行综合评价，筛选出了最适宜加工成板栗罐头的优良品种。燕光、燕晶、早丰、达1-3和燕奎更适合作为板栗罐头的原材料。

板栗罐头，模糊数学法，正交实验，综合品质

板栗(Castanea mollissima Blume)俗称栗子，属壳斗栗属的植物，是世界上营养成分较为丰富的坚果类食品之一，有“干果之王”之美称[1］。板栗罐头是我国板栗加工的传统制品，也是我国板栗深加工的主要产品[2］。板栗罐头生产技术成熟，曾是我国20世纪70年代的出口产品。由于板栗贮藏过程中易褐变，采取适宜的方法抑制酶促褐变和非酶褐变，成为了研究的焦点。对于酶促反应，最重要的是除氧和钝化多酚氧化酶的活性，这类方法包括添加抗氧化剂、柠檬酸、亚硫酸盐、Vc、EDTA、NaCl，调节 pH 值等方法[3-6］;对于非酶褐变，板栗加工中的环境因素及操作不当等都对其有影响，主要的方法为高温处理原料，避免还原糖的添加，避免使用铁制品，添加金属螯合剂等，以遏制或减轻板栗的褐变程度[7］。

文中对16个不同品种板栗罐头进行了护色实验优化，并对产品的综合品质进行了排序，在探讨了不同品种板栗的板栗罐头加工工艺后，通过模糊数学法筛选出了适宜加工成板栗罐头的优良品种。

1 材料与仪器

1.1 材料与试剂

板栗，北京市农林科学院农业综合发展研究所提供;柠檬酸，EDTA，NaCl，抗坏血酸，三氯乙酸均为分析纯;白砂糖为食用级。

1.2 仪器与设备

TU-1901紫外可见分光光度计，北京瑞利分析仪器公司;CP225D电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司;DH-101电热恒温鼓风干燥箱，天津市中环实验电路有限公司;DHS16-A水分测定仪，上海精密科学仪器有限公司;TA-XT Plus质构仪，英国Stable Micro Systems有限公司;FW177高速组织搅碎机，天津市泰斯特仪器有限公司。

2 实验方法

2.1 工艺流程

新鲜板栗→挑选清洗→剥壳去衣→热烫→护色→煮制→装罐→注入糖液→排气→高温杀菌→冷却→成品

2.2 操作要点

(1)板栗挑选清洗:选择饱满、无腐烂、无病虫害的新鲜板栗，按不同品种的形态挑选大小均匀的板栗，然后在清水中漂洗干净，沥干水分备用。

(2)剥壳去衣:将清洗后的板栗沥干水分后在中温(75～80℃)烘烤一段时间，至板栗壳自行裂开，然后手工脱壳去衣[8］。

(3)热烫:将板栗仁用95～100℃热水烫漂4 min，而达到钝化板栗仁酶活性的目的[9］。

护色:将热烫后的板栗仁浸入40℃的0.3%柠檬酸、0.2%抗坏血酸、0.1%EDTA溶液、0.1%NaCl护色液中进行护色15 min。

(4)煮制:将经过护色的板栗仁在沸水中煮制10～15 min，至板栗仁全部熟透，立即用流动水冷却。

(5)注入糖液:糖液浓度为30%，果水比例为3∶1(g∶mL)并添加0.2%柠檬酸、0.1%VC以保持板栗的色泽，糖水要随用随配。

(6)排气:注入糖液后，将罐头放入沸水中，瓶盖不要旋紧，中心温度达到80℃以上保持15 min。

(7)高温杀菌:将瓶盖旋紧，迅速杀菌30 min，杀菌式:10'-(50-60')/100℃。迅速冷却至40℃即为成品。

2.3 护色液的组成

目前控制板栗褐变的方法是使用亚硫酸及其盐类处理，但研究表明亚硫酸及其盐类可能具有负作用，因此亚硫酸的使用一直存在着较大的争议，有些国家已禁止使用[9］。基于实验室前期研究结果并查阅相关文献，实验选用柠檬酸、抗坏血酸、EDTA以及NaCl作为栗仁的护色液的组成，通过测定在420 nm处吸光度值确定其褐变度，下面是栗仁护色因素水平选择表。

2.4 测定方法

褐变度的测定:选取部分样品，用高速组织搅碎机搅碎后取20 g果浆，移入100 mL容量瓶中，加入10 mL蒸馏水并加入20 mL 10%三氯乙酸，置于4℃冰箱中静置24 h后用蒸馏水定容至刻度。4000 r/min离心20 min，取上清液，以蒸馏水为空白参比，选择波长420 nm处测定其吸光度，以吸光度的大小表示褐变程度[4］。结果取3次测试结果的平均值。

表1 栗仁护色液因素水平表 %

含水量的测定[10］:参照 GB/T5009.3-2010。

硬度的测定:用TA-XT Plus质构仪，选择A/CKB型探头，对每组产品分别进行切割测定，探头下行速度为2 mm/s，下行距离为板栗仁厚度的50%。每种样品测定3次，结果取平均值。

2.5 感官品质评价

板栗罐头感官评价标准如表2所示。

表2 板栗罐头感官评价表

2.6 板栗罐头的模糊数学综合评价和排序方法

首先将板栗罐头的各测定指标的最大值及最小值分别计为100分和60分，确定其对应的隶属度分别为1和0.6，由此建立各测定指标的线性隶属函数，从而计算出各指标相对应的隶属度。再根据各测定指标的权重计算出平均隶属度，按照平均隶属度的大小对各个品种板栗罐头的综合品质进行排序。

3 结果与分析

3.1 护色液的确定

实验选用柠檬酸、抗坏血酸、EDTA以及NaCl作为栗仁的护色液的组成，通过测定在420 nm处吸光度值确定其褐变度，实验设计及结果分析如表3所示。

由表3的极差分析结果可知，对栗仁护色效果影响的大小顺序是抗坏血酸＞柠檬酸＞EDTA＞NaCl，最佳护色液的组成是0.3%柠檬酸+0.2%抗坏血酸+0.1%EDTA溶液+0.1%NaCl。

表3 板栗仁护色液正交试验设计结果

3.2 护色温度的确定

将经过热烫的板栗仁迅速冷却后，分别浸入不同温度的护色液进行护色15 min，煮制后分别测其褐变度，结果如图1所示。

图1 不同护色液温度对栗仁褐变度的影响

由图1可知，护色液温度低于40℃时，栗仁褐变度随温度升高而降低，在40℃达到最佳护色效果;温度升高到50℃后，温度的升高会使栗仁褐变度增加。根据感官评定结果，护色液温度在40～50℃时栗仁褐变度均较低，栗仁颜色区别不大，均为金黄色，护色效果较为理想，因此实验选用护色温度为40℃。

3.3 板栗罐头的感官评价结果

板栗罐头的各项指标评价结果如表4所示。

由表4各项指标的评价结果，外观、栗仁颜色、滋味等3个权重较大的指标中，外观评价的最大值为17.5分，最小值为12.5，品种间存在较大差异;栗仁颜色的感官评分最高为18.5分，最低为13.5分，大部分品种的感官评分在15.5～17.5分;滋味的感官评分最高为19分，最低为14.5分，而大部分品种感官评分集中在17～18分。因此将这3个指标作为评价板栗罐头的综合品质的重要指标，能够较好的分析出最适用于加工成板栗罐头的优良品种和较不适宜加工板栗罐头的品种。通过参考中华人民共和国轻工行业标准QB/T3599-1999《罐头食品的感官检验》[14］，并结合北京市农林科学院专家意见，确定各评价指标的权重分别为:外观(X1)、栗仁颜色(X2)、滋味(X4)均为 0.25，褐变度(X6)为 0.125，香气(X3)、透光率(X5)、可溶性固形物(X7)、硬度(X8)均为0.025。

表4 板栗罐头的感官评价结果

3.4 板栗罐头各评价指标线性隶属函数的建立

在板栗罐头的各项指标中，将褐变度和硬度的最小值及最大值分别计为100分和60分，即隶属度分别为1.0和0.6，分别将其他各项评价指标的最小值和最大值分别计为60分和100分，即隶属度分别为0.6和1.0，由此建立的各指标的线性隶属建立线性隶属函数如下表。

表5 板栗罐头各项指标的线性隶属函数

3.5 各指标隶属度的计算

根据各指标的线性隶属函数，将不同品种板栗罐头的各个指标的测定值X代入相应线性隶属函数中，计算出各自的隶属度Y。根据实验确定的各指标的权重，利用公式计算出各种板栗的平均隶属度。

Y=0.25(Y1+Y2+Y4)+0.125Y6+0.025(Y3+Y5+Y7+Y8)然后计算出平均隶属度，再根据平均隶属度的大小对不同品种的板栗罐头综合品质进行排序，结果如表6所示。

表6 板栗罐头综合品质评价表

由表6可以看出，适宜加工成板栗罐头的品种前5名分别为燕光、燕晶、早丰、达1-3和燕奎。其中燕光、燕晶、早丰、达1-3外观评价结果均高于16个品种的平均值(其中外观的平均分值为14.72)，燕奎的外观评分为14.5分;5个品种栗仁颜色评分全部高于16个品种平均值(栗仁颜色平均分为15.59);滋味评价方面只有达1-3的感官评分15分低于平均值17分，其他品种均高于平均值。由此可以得出运用模糊数学法对板栗罐头品质的评价，是对板栗罐头各项指标综合评价的排序，不会由于某些品种单方面的差异否定其产品的综合品质，因此用模糊数学法可比较科学、客观的体现产品感官品质。

另外燕光、燕晶2个品种虽然单果果实较小，但是板栗罐头的评价指标中并没有单果质量。因此可以得出，适合加工成板栗罐头的品种并不一定需要果实较大的品种。

4 小结

(1)通过正交试验设计确定了板栗罐头护色液的优化方案，结果为0.3%柠檬酸、0.2%抗坏血酸(Vc)、0.1%EDTA溶液和0.1%NaCl，最佳护色温度为40℃。

(2)通过模糊数学法对16种板栗罐头进行了综合评价，确定了各评价指标的权重分别为:外观(X1)、栗仁颜色(X2)、滋味(X4)均为 0.25，褐变度(X6)为 0.125，香气(X3)、透光率(X5)、可溶性固形物(X7)、硬度(X8)均为0.025。同时根据平均隶属度的排序结果，得到最适宜加工成板栗罐头的品种前5个品种分别为:燕光、燕晶、早丰、达1-3和燕奎。

[1]高海生，常学东，蔡金星等.我国板栗加工产业的现状与发展趋势[J］.中国食品学报，2006，6(1):429-435.

[2]霍婷，杨建华，薛文通，等.板栗的综合开发与利用[J］.食品工业科技，2008，29(7):297-299.

[3]董英，胡冠娟.壳聚糖对板栗褐变的抑制作用[J］.中国食品添加剂，2006(3):86-88.

[4]顾军，王振斌，林琳，等.板栗罐头加工工艺的研究[J］.莱阳农学院学报，2003，20(3):28-30.

[5]田金强，张子德，陈志周，等.板栗酒加工中防止褐变的研究[J］.食品工业科技，2004，25(8):75-77.

[6]綦菁华，陈芳，于同泉，等.干制板栗仁非硫护色的研究[J］.食品科学，2007，28(1):91-94.

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[10]GB/T5009.3-2010.食品中水分的测定[S］.

ABSTRACTThrough orthogonal test，the best composition of color protection liquid of chestnut(Castanea mollissima Blume)canned was found:added 0.3%citric acid，0.2%Vc，0.1%EDTA solution，0.1%NaCl.The best color protection temperature was 40℃.Sixteen different species of chestnut canned were assessed comprehensively by using the method of fuzzy mathematics，the species which suitable most for processing to be chestnut canned were selected:Yanguang，Yanjin，Zaofeng，Da1-3 and Yankui.

Key wordschestnut canned，method of fuzzy mathematics，orthogonal test，comprehensive quality

Research of Processing Characteristics of Chestnut Canned of Different Species

Su Xia1，2，Guo Li-qiong1，2，Sun Ying1，2，Liu Peng-fei1，3，Wu Hou-jiu2，Tian Xue-qin1，2，Cao Qiu-xu1，2
1(College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China)
2(Citrus Research Institute，Southwest University，Chongqing 400712，China)
3(Institute of Agricultural Integrated Development，Beijing Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Beijing 100097，China)

硕士研究生(吴厚玖研究员为通讯作者)。

2011-11-15，改回日期:2012-03-21