胡萝卜颗粒加工护色工艺的优化

张海涛,张海容,苏 雨

（1.江苏畜牧兽医职业技术学院%食品学院，江苏 泰州 225300；2.德州学院 农学系,山东 德州 253023）

胡萝卜颗粒加工护色工艺的优化

张海涛1,张海容2,苏 雨1

（1.江苏畜牧兽医职业技术学院%食品学院，江苏 泰州 225300；2.德州学院 农学系,山东 德州 253023）

通过单因素和正交设计试验，筛选胡萝卜颗粒在不同护色剂和不同干燥温度下的最佳护色组合.结果表明：单因素设计试验中，70℃干燥条件下1.0%氯化钠、0.2%植酸、0.4%氯化钙、0.6%柠檬酸优于其他干燥温度下不同浓度的护色剂，抗坏血酸、壳聚糖护色效果较差；正交试验中，筛选出最优复合护色剂为0.25%植酸+0.50%柠檬酸+0.30%氯化钙+1.5%氯化钠,复合护色剂护色后的褐变度较低，感官、营养保持较好.

胡萝卜颗粒；单因素；正交设计；护色剂；干燥温度

0 引言

胡萝卜为伞形花科植物，又名红参,是一种营养丰富的蔬菜［1］，除含有蛋白质、矿物质以及维生素C外，主要营养成分就是胡萝卜素，尤其是β-胡萝卜素.胡萝卜还可以抗氧化、降低血糖、防癌抗癌，被公认为保健蔬菜，素有“赛人参”之美誉［2］.

脱水胡萝卜颗粒是胡萝卜系列食品之一，是制作汤料的重要原料，是快餐食品的一种主要辅料，市场需求量大,已成为我国重要的出口农产品之一.但脱水胡萝卜颗粒在加工过程中经常发生色泽的变化.色泽变化影响感官，从而影响其质量及市场销售.笔者通过单因素和正交设计试验，采用不同护色剂和干燥温度对胡萝卜颗粒加工过程中的护色工艺进行研究，为脱水蔬菜护色工艺提供理论依据和技术支持，丰富了干制果蔬的加工理论.

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜胡萝卜：市售；无水乙醇、植酸、壳聚糖、柠檬酸、氯化钙、抗坏血酸、氯化钠:分析纯;试验用水:蒸馏水.

1.2 仪器与设备

101－1－BS电热恒温鼓风干燥箱：上海跃进医疗器械厂；FA1104电子天平：上海天平仪器厂；HH－2电子恒温水浴锅：金坛市富华仪器有限公司；TGL－A高速离心机：山东潍坊仪器有限公司；722型可见分光光度计：上海天平仪器厂.

1.3 方法

1.3.1 感官评分

参照李招娣［3］胡萝卜干色泽评分的方法，采用100分制.感官评分见表1.

表1 护色后脱水胡萝颗粒的感官评分

1.3.2 褐变度的测定

参照黄伟坤［4］的方法，将样品充分研细，称取5.0 g，加水定容至50 mL，静置2 h后取5 mL，再加入95%的乙醇5 mL，5 000 r/min离心15 min，在420 nm处测定吸光度，吸光度的大小直接表示褐变度.

1.3.3 脱水胡萝卜颗粒护色工艺流程

胡萝卜→清洗→去皮→切丁→热烫→护色→冷却→干燥→压块→成品.

1.3.4 护色剂单因素试验设计

新鲜胡萝卜去皮、切丁后，分别用植酸、柠檬酸、壳聚糖、氯化钠、氯化钙、抗坏血酸、蒸馏水（对照）作为护色剂进行护色，料液比1∶5，时间为20 min.单因素试验护色剂种类及质量分数如表2所示.

表2 护色剂单因素试验设计

1.3.5 干燥试验设计

经护色处理后的胡萝卜丁分别放在50℃、70℃、90℃、110℃温度下进行干燥，当水分含量低于6%时，移出干燥箱冷却至室温.

1.3.6 正交试验设计

以A（植酸）、B（柠檬酸）、C(氯化钙)、D(氯化钠)为4因素，进行L9(34）正交试验设计,护色时间为20 min.正交试验因素水平如表3所示.

表3 正交试验因素与水平%

1.3.7 数据分析处理

试验数据采用SPSS软件进行统计分析处理.

2 结果与分析

2.1 护色剂种类和质量分数对胡萝卜颗粒护色效果的影响

胡萝卜颗粒的酸含量较低，若加入适量的酸，不仅可以改善其风味，还可以起到护色的效果.柠檬酸能使产品的pH值降低，还能增强抗氧化剂的作用；植酸不仅具有抗氧化作用，还具有保护维生素C的作用，近几年来被广泛应用于果蔬保鲜与食品加工；抗坏血酸在蔬菜加工中可起到护绿和抗氧化的作用，并且在胡萝卜颗粒热烫过程中，水溶性维生素尤其是维生素C损失严重，添加抗坏血酸可以同时起到营养强化的作用；氯化钙的Ca2+能与细胞壁上的果胶酸作用形成果胶酸钙，增加组织硬度，阻止液泡中的组织液外泄到细胞质中与酶类接触，降低褐变程度；氯化钠抑制褐变是它在一定浓度下可以驱除水溶液中的氧气，使酚类底物难以与氧气接触；壳聚糖对加剧褐变的铜和铁等金属离子有很强的鳌合作用从而抑制非酶褐变，现在壳聚糖已被广泛用于果蔬等食品的保鲜中，但是抑制胡萝卜褐变中的应用目前尚未见报道.

胡萝卜颗粒经过护色处理后褐变度结果见表4，护色剂的种类和浓度对护色效果有一定的影响.不同护色剂对胡萝卜的护色效果为0.2%植酸＞4.0%氯化钠＞0.4%抗坏血酸＞0.2%柠檬酸＞0.2%氯化钙＞0.1%壳聚糖＞蒸馏水.

表4 不同护色剂对胡萝卜颗粒褐变度的影响

2.2 干燥温度对护色效果的影响（表5）

由表5可知，胡萝卜颗粒在90℃、110℃干燥下，各种护色剂的护色效果均比50℃、70℃护色效果差. 50℃干燥条件下各护色剂护色效果依次为：1.0%氯化钠＞0.2%氯化钙＞0.4%柠檬酸＞0.2%植酸＞0.3%壳聚糖＞0.6%抗坏血酸＞蒸馏水;70℃干燥条件下各护色剂护色效果依次为：1.0%氯化钠＞0.2%植酸＞0.4%氯化钙＞0.6%柠檬酸＞0.1%壳聚糖＞0.4%抗坏血酸＞蒸馏水.

由表5可以看出，70℃、50℃不同种类和浓度护色剂护色效果相比为：70℃+1.0%氯化钠＞50℃+ 1.0%氯化钠，70℃+0.2%植酸＞50℃+0.2%植酸，70℃+0.4%氯化钙＞50℃+0.2%氯化钙，70℃+0.6%柠檬酸≈50℃+0.2%氯化钙，70℃+0.1%壳聚糖＞50℃+ 0.3%壳聚糖，50℃+0.6%抗坏血酸＞70℃+0.2%抗坏血酸.因此，70℃干燥温度下不同护色剂护色效果总体好于50℃.

试验中，壳聚糖和抗坏血酸的护色效果较差，结合表4试验结果，采用不同浓度的氯化钠、植酸、氯化钙和柠檬酸在70℃干燥条件下进行正交试验.

2.3 正交优化复合护色剂的护色效果

根据单因素护色剂浓度水平试验结果，通过一组L9（34）正交试验，研究植酸、柠檬酸、氯化钙和氯化钠复合护色剂的协同护色作用效果，结果见表6.

表5 不同干燥温度对胡萝卜颗粒褐变度 （OD)的影响

表6 %L9（34）正交试验结果

由表6可知，4种护色剂对护色效果的影响程度从大到小依次为植酸、氯化钙、柠檬酸和氯化钠，该结果与单因素试验有所不同.复合护色剂植酸的影响程度较单一护色剂增强，这可能是由于植酸与氯化钠、柠檬酸、氯化钙中某一个或几个因素之间有较好的协同效应所致.试验所得最优复合护色剂为A3B2C2D1,即0.25%植酸+ 0.50%柠檬酸+0.30%氯化钙+1.5%氯化钠.

2.4 验证试验

根据正交试验得到的最佳护色条件为A3B2C2D1,做了3次平行试验,用可见分光光度计进行褐变度测定，其平均值为0.149,结果见表7.结果比正交表中每行的褐变度数值都小,证明正交试验结果是可信的,这表明不同护色剂之间有一定的协同作用.

表7 正交验证结果

2.5 复合护色剂处理对脱水胡萝卜颗粒品质的影响(表8)

由表8可知,经过复合护色剂处理后脱水胡萝卜颗粒的维生素C含量高于未护色处理组；β-胡萝卜素含量高于未处理组；护色处理组褐变度小于未处理组；感官得分为90分，好于未处理组.

表8 护色效果

3 结论

采用植酸、柠檬酸、壳聚糖、氯化钠、氯化钙、抗坏血酸护色剂对胡萝卜颗粒在不同干燥温度下，进行单因素和正交试验，得出在70℃干燥条件下，最优复合护色剂为0.25%植酸+0.50%柠檬酸+0.30%氯化钙+1.5%氯化钠.复合护色剂护色后的褐变度较低，营养素保持较好.

［1］ 王发河，陈志辉，吴光斌，等.胡萝卜中天然萝卜素提取工艺的研究 ［J］.食品研究与开发，2006，27（5）：54-57.

［2］ 于勇，胡桂仙，王俊，脱水蔬菜的研究现状及展望［J］.粮食加工与食品机械，2003（4）：63-65.

［3］ 李招娣，赵海霞，邓红，等.胡萝卜片的微波干燥工艺条件优化 ［J］.食品工程，2007，15（5）：34-36.

［4］ 黄伟坤.食品检验与分析［M］.北京：中国轻工业出版社，1989：29-104.

OPTIMIZATION OF COLOR PROTECTION TECHNOLOGY DURING PROCESSING OF CARROT PARTICLES

ZHANG Hai-tao1,ZHANG Hai-rong2,SU Yu1
(1.Institute of Food Science and Technology,Jangsu Animal Husbandry and Veterinary College, Taizhou 225300,China;2.Agronomy Department,Dezhou University,Dezhou 253023,China)

In this paper,we carried out single factor experiments and orthogonal experiments to determine the optimum color protecting agent combination of carrot particles at different drying temperatures in the presence of different color protecting agents.The results showed that,in single factor experiments,the combination of 1%sodium chloride,0.2%phytic acid,0.4%calcium chloride and 0.6%citric acid was superior to other color protecting agents at the drying temperature,and ascorbic acid and chitosan had poor color protection effect;in orthogonal experiments,the optimum combination of color protecting agents was as follows：0.25%phytic acid,0.50%citric acid,0.30%CaCl2and 1.5%sodium chloride.The carrot particles added with the combination of color protecting agents had low browning degree and kept good sensory quality and high nutrition.

carrot particles;single factor;orthogonal design;color protecting agent;drying temperature

TS201.2

B

1673-2383（2012）04-0065-04

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120829.1722.201204.65_015.html

网络出版时间：2012-08-29 05:22:00 PM

2012-02-13

张海涛（1974—），男，山东威海人，硕士，讲师，研究方向为食品加工与贮藏.