鸭儿芹护色工艺条件优化

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(1.安徽师范大学环境科学与工程学院,安徽芜湖 241003； 2.南京农业大学食品科学技术学院,江苏南京 210095)

鸭儿芹护色工艺条件优化

宋留丽1,杨周生1,周守标1,郁志芳2,*,杨雪1,余含露1,姚永杰1,王凤章1,彭吉祥1

(1.安徽师范大学环境科学与工程学院,安徽芜湖 241003； 2.南京农业大学食品科学技术学院,江苏南京 210095)

以新鲜鸭儿芹为原料,利用碱液漂烫和护色剂对鸭儿芹进行护色,根据色泽和质地的感官评分,研究漂烫条件、护色剂种类和护色条件对鸭儿芹护色效果和质地的影响。研究结果表明,碱液漂烫和护色剂处理对鸭儿芹都有较好的护色效果。不同种类不同浓度的护色剂中,0.06%醋酸锌和0.3%植酸护色效果最为显著。鸭儿芹最佳漂烫工艺条件为90℃下1.0% Na2CO3溶液中下漂烫1min；最佳护色工艺条件为pH5的0.3%植酸+0.07% Zn(COOH)2溶液中浸泡20min。在此条件下漂烫和护色,鸭儿芹的色泽和质地最好。

鸭儿芹,漂烫,护色

鸭儿芹(CryptotaeniajaponicaHassk),为伞形科多年生草本植物,又名三叶芹、水白芷、大鸭脚板等[1]。鸭儿芹营养丰富[2],据张莉等报道[1],鸭儿芹主要营养成分含量与常见蔬菜含量相当,含丰富的VC、β-胡萝卜素、VB2、叶酸,含量高于一般蔬菜,必需氨基酸的含量丰富。鸭儿芹还具有较高的药用价值和保健功能,含有鸭儿烯、开加烯、开加醇等挥发油和黄酮类物质[3],具有消炎理气、活血化瘀、止痛止痒、抗氧化[4]、抗肿瘤[5]等多种功效；可调治虚弱劳累,消除无名肿毒,经常食用可增强人体免疫力。当前,随着人们的膳食结构和消费观念的变化,纯天然无公害的绿色产品越来越受到人们的欢迎。以鸭儿芹为原料制成的成品因其口感好、营养丰富并具有独特风味[6],深受消费者欢迎。然而,鸭儿芹在加工和贮藏中存在色泽褪色或变色的问题,严重影响其制品的质量。绿叶蔬菜常用护色方法有三种：碱液浸泡[7-8]、漂烫[7-8]、护色剂[9-10]。以往对鸭儿芹的护绿研究主要集中在Cu2+和Zn2+金属离子护色剂结合漂烫处理,护色方法不够全面,护色剂种类单一。目前,也有大量关于碱液浸泡和热烫处理对果蔬品质影响的研究[9-11]。但是,将碱液浸泡、热烫和多种护色剂结合起来用于鸭儿芹护色方面的研究还未见报道。本文采用碱液热烫和护色剂相结合的方式对鸭儿芹进行护色,通过单因素和正交实验,研究鸭儿芹漂烫工艺和护色工艺条件优化,探索出高效的护色工艺组合,为鸭儿芹护色及系列产品的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

鸭儿芹 采自安徽师范大学老校区生科院基地,立即运至实验室,挑选新鲜、无烂斑、无机械损伤、成熟度一致的为实验材料,并除去夹杂物、老叶、根部等不可食和不合格部分；植酸(PA)、碳酸钠、醋酸锌、氯化锌、抗坏血酸(AA)、氯化钠等 均为分析纯。

DJ300精密电子天平 北京赛多利斯仪器系统有限公司；GRP-9160隔水式恒温培养箱 上海森信实验仪器有限公司；SC-279A冰箱 常州国华电器有限公司；PHS-3C型pH计 上海纳锘仪器有限公司。

1.2实验方法

1.2.1 工艺流程 原料挑选→清洗→碱液漂烫→护色→感官评价

1.2.2 鸭儿芹漂烫条件单因素实验 将一定量的鸭儿芹,按原料与碱液比1∶10(m/v),确定Na2CO3溶液浓度为1.0%,漂烫时间为60s,浸入漂烫温度为(70、75、80、85、90℃),取出迅速冷却,1h后感官评定,据色泽和质地的感官评分[4]确定出鸭儿芹最佳漂烫温度为85℃。确定Na2CO3溶液浓度为1.0%,漂烫温度为85℃,鸭儿芹漂烫时间为(30、60、90、120、150s),据色泽和质地的感官评分确定出鸭儿芹最佳漂烫时间为90s。确定漂烫温度为85℃,漂烫时间为60s,浸入浓度为(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)的Na2CO3溶液中,根据色泽和质地的感官评分确定较优的Na2CO3浓度。

1.2.3 鸭儿芹漂烫条件正交实验 在单因素实验确定的漂烫温度、漂烫时间和Na2CO3浓度基础上,进行正交实验,确定鸭儿芹漂烫最佳的条件组合。

表1 鸭儿芹漂烫条件因素水平表

1.2.4 鸭儿芹护色剂筛选实验 将Zn(COOH)2、ZnCl2、PA、NaCl、VC护色剂分别配制成浓度为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%、0.3%的护色液,将漂烫处理过的鸭儿芹投入护色液中,常温浸泡30min,用感官评价法评价护色效果,确定护色效果较好的2种护色剂。

1.2.5 鸭儿芹护色条件单因素实验 将一定量的鸭儿芹,按原料与碱液比例为1∶10(m/v),分别浸入浓度为(0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%、0.3%)的Zn(COOH)2溶液和浓度为(0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%、0.3%、0.5%)的植酸溶液中浸泡,根据感官评分确定出0.06% Zn(COOH)2和0.3%植酸护色效果较好。确定护色pH为5,0.06% Zn(COOH)2和0.3%植酸条件下,鸭儿芹护色时间为(10、15、20、25、30min),根据感官评分确定出0.06% Zn(COOH)2护色时间30min,0.3%植酸护色时间20min护色效果较好。确定0.06% Zn(COOH)2护色时间30min,0.3%植酸护色时间20min,鸭儿芹护色pH为(4、5、6、7、8),根据感官评分评价护色效果确定最佳的护色pH。

1.2.6 鸭儿芹护色条件正交实验 在单因素实验确定的护色剂最佳浓度、时间和pH基础上,进行正交实验,确定鸭儿芹护色最佳的条件组合。

表2 鸭儿芹护色条件因素水平表

1.2.7 色泽和质地评定 样品编号后,由10名食品专业人员独立对样品各项指标进行打分,取平均值为样品得分。色泽等级分为7级[4]：黄绿色(1分),蓝绿色(2分),浅绿色(3分),草绿色(4分),绿色(5分),鲜绿色(6分),深绿色(7分)。

质地等级分为7级[4]：鲜鸭儿芹质地(7分),稍软(6分),较软(5分),中等(4分),差(3分),较差(2分),非常差(1分)。

1.3数据处理

取3次平行测定的数据均值,均以mean±sd表示。采用Excel、正交设计助手和SAS8.1统计软件对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1鸭儿芹漂烫实验单因素结果

2.1.1 漂烫温度的确定 研究不同漂烫温度对鸭儿芹漂烫效果的影响,其结果见图1。

由图1可知,漂烫温度越高,鸭儿芹的色泽越绿,质地越差,这主要是由于相同时间内,漂烫温度越高,对鸭儿芹组织的损伤越大,叶绿素酶失活越多；当漂烫温度为85℃时,整体上,鸭儿芹同时具有相对较好的色泽和质地。这一结果与花旭斌等[10]对蕨菜的研究结果一致。

图1 漂烫温度对鸭儿芹漂烫效果的影响

2.1.2 漂烫时间的确定 研究不同漂烫时间对鸭儿芹漂烫效果的影响,其结果见图2。

从图2可以看出来,随漂烫时间的延长,鸭儿芹的色泽越来越好,质地先变好随后逐渐变差。这主要是因为漂烫时间越长,叶绿素酶失活越多,组织损伤越大。当漂烫时间为90s时,整体上,鸭儿芹同时具有相对较好的色泽和质地。这一结果与周志等[12]对鸭儿芹漂烫时间的研究结果一致。

图2 漂烫时间对鸭儿芹漂烫效果的影响

2.1.3 Na2CO3浓度的确定 研究不同浓度的Na2CO3溶液对鸭儿芹漂烫效果的影响,其结果见图3。

图3 Na2CO3浓度对鸭儿芹漂烫效果的影响

图3显示,随着Na2CO3浓度的增加,鸭儿芹色泽评分先上升后下降,质地得分不断下降。该结果表明Na2CO3溶液能中和鸭儿芹细胞中释放的部分有机酸,减缓叶绿素的降解。当Na2CO3浓度为1.0%时,漂烫效果最佳,鸭儿芹具有较好的色泽和质地。Na2CO3浓度低于或高于1.0%时,色泽评分均有下降,原因可能是碱液浓度过低不能有效的中和鸭儿芹细胞中释放的部分有机酸；碱液浓度过高会腐蚀鸭儿芹组织,造成组织解体而使叶绿素大量损失,质地变差。该结果与赵晓燕[13]对脱水甘蓝的研究结果一致。由此表明,鸭儿芹漂烫过程中采用1.0% Na2CO3漂烫效果最好。

2.2鸭儿芹漂烫条件正交实验

根据单因素实验结果进行正交实验设计L9(34),正交实验结果分析见表3。

由于各实验组鸭儿芹的质地差别不明显,都符合该实验对鸭儿芹质地的基本要求。因此,本实验主要针对鸭儿芹的色泽进行分析,色泽评分越高说明鸭儿芹颜色越好,漂烫效果越明显。从表3的极差分析可知,各因素的主次顺序为：B>C>A,即漂烫温度>漂烫时间>Na2CO3浓度。从分析表中还可以看出,鸭儿芹漂烫实验的最佳水平组合为A2B3C1。分析结果还表明鸭儿芹最佳水平组合A2B3C1与表中直观分析最优水平组合一致。因此,确定鸭儿芹最优漂烫工艺条件为A2B3C1组合,即鸭儿芹在90℃下1.0% Na2CO3溶液中漂烫60s。

表3 鸭儿芹漂烫工艺正交实验结果分析

2.3护色剂种类对鸭儿芹护色效果的影响

使用不同种类的护色剂对鸭儿芹进行护色,其色泽的感官评分见图4。

从图4可以看出,醋酸锌在浓度为0.06%时,色泽评分最高为5.5,护色效果显著。植酸随着浓度的增加,色泽评分不断增大。当植酸浓度为0.3%时,色泽得分最高为5.8,护色效果显著。由此可以得出,不同浓度的以上五种护色剂中,0.06% Zn(COOH)2和0.3%植酸护色效果最好,二者添加量均符合国家标准[14-15]。

图4 不同护色剂对鸭儿芹护色效果的影响

2.4鸭儿芹护色条件单因素实验结果

2.4.1 护色时间对鸭儿芹护色效果的影响 研究不同护色时间对鸭儿芹护色效果的影响见图5。由图5可知,0.3%植酸护色过程中随护色时间的延长,色泽评分先上升后下降,护色时间为20min时,色泽评分达到最高为5.4,鸭儿芹护色效果最理想,原因可能是时间过短,植酸的抗氧化能力和螯合果蔬表层金属离子的能力无法充分显现出来,时间过长,其对组织的伤害较大。0.06% Zn(COOH)2护色过程中时随护色时间延长,色泽评分不断增大,当护色时间为30min时,色泽评分最高,护色效果显著,原因可能是Zn(COOH)2浓度较低时与脱镁叶绿素作用时间较长时,护色效果显著。

图5 护色时间对鸭儿芹护色效果的影响

2.4.2 pH对鸭儿芹护色效果的影响 研究不同护色pH对鸭儿芹护色效果的影响,其结果见图6。从图6可知,0.06% Zn(COOH)2和0.3%植酸护色过程中,其色泽评分均随护色pH的增加先上升后下降。当pH为5时,0.06% Zn(COOH)2色泽评分为6.2,达到最大,这主要是因为在此酸性条件下,脱镁叶绿素容易和Zn2+生成结构稳定且颜色鲜绿的叶绿素锌钠盐。当护色液的酸性增强或减弱时,护色效果均会随之下降。当pH为5时,0.3%植酸色泽评分为6.6,也达到最大,原因可能是在此酸性条件下,植酸更容易螯合果蔬表层的金属离子,使其失去催化特性,达到护色效果。因此,护色pH为5时,鸭儿芹护色效果最理想。

图6 pH对鸭儿芹护色效果的影响

2.5鸭儿芹护色条件正交实验

根据单因素实验,选择Zn(COOH)2护色浓度、植酸护色浓度、护色时间、护色pH的适当水平进行四因素三水平的正交实验L9(34),正交实验结果分析见表4。

由于护色过程中鸭儿芹的质地差别不明显,本实验主要针对鸭儿芹的色泽进行分析,色泽评分越高说明鸭儿芹颜色越好,护色效果越明显。由表4的极差分析得出,各因素的主次顺序为：C>D>A>B,即护色时间>护色pH>植酸浓度>Zn(COOH)2浓度。结果表明护色时间对实验影响最大,护色pH次之,植酸浓度和Zn(COOH)2浓度的作用相对较弱。从表中还可以看出,鸭儿芹最佳的护色水平组合为A2B3C1D2,色泽评分为6.6。该结论与表中直观分析最优水平组合一致。因此,确定鸭儿芹最优护色工艺条件为A2B3C1D2组合,即漂烫过的鸭儿芹浸入pH5的0.3%植酸+0.07%Zn(COOH)2溶液浸泡20min。

表4 鸭儿芹护色工艺正交实验结果分析

3 讨论

绿色蔬菜产品加工中存在色泽褪色和质地变化两大难点,严重影响其制品的质量。以往的研究中,绿色蔬菜护色大多采用碱液浸泡和热烫处理。如秦俊哲[9]等采用1.0%的碱液将苦菜浸泡10min,然后在95℃条件下漂烫2min,苦菜有较好的护色效果。目前,化学保鲜剂在绿色蔬菜护色方面的应用越来越广泛[16]。研究结果表明,碱液漂烫和护色剂处理对鸭儿芹都有较好的护色效果。鸭儿芹在1.0% Na2CO3碱溶液中90℃条件下漂烫1min,有较好的色泽和质地。然而,大多研究都集中在Cu2+和Zn2+金属离子对绿色蔬菜护色[9-10]上,其他化学保鲜剂的应用研究甚少。植酸(环己六醇-1,2,3,4,5,6-六磷酸二氢酯)简称PA,是维生素B族的一种肌醇六磷酸酯。由于植酸具有无毒害、可降解、可食用等特点[17]被广泛用于食品领域[18]。植酸应用于果蔬中的作用一是利用其抗氧化作用,防止果蔬氧化变质；二是螯合果蔬表层的金属离子,使其失去催化特性；三是封闭果蔬表皮的气孔,抑制果蔬呼吸作用,减少果蔬水分散失,同时抑制和抵御真菌的繁殖侵入[19]。目前植酸用于叶类蔬菜保鲜的报道较少。本研究表明不同浓度的醋酸锌、氯化锌、氯化钠抗坏血酸和植酸对鸭儿芹均有一定的护色能力。其中,以0.06%醋酸锌和0.3%植酸护色效果最为显著。通过正交实验证明,经漂烫处理的鸭儿芹浸入pH5的0.3%植酸+0.07% Zn(COOH)2溶液浸泡20min,有较显著的色泽。

4 结论

本文采用碱液漂烫和化学保鲜剂相结合对鸭儿芹进行护色,以鸭儿芹的色泽和质地感官评分为指标,通过单因素实验和正交实验,研究漂烫条件、护色剂种类和护色条件对鸭儿芹护色效果和质地的影响。结果表明,新鲜鸭儿芹在1.0% Na2CO3溶液中90℃下漂烫1min,再放入pH为5的0.3%植酸+0.07% Zn(COOH)2溶液浸泡20min,鸭儿芹有较显著的护色效果且能最大程度的保持原有的质地。

[1]张莉,周守标.安徽产三种野菜的营养成分比较[J].营养学报,2008,30(1):117-118.

[2]王章玮.高山特色蔬菜鸭掌菜栽培技术[J].现代农业科技,2006(11):30.

[3]周志,莫开菊,林春晓,等.微波水浸提鸭儿芹黄酮的浸出特性及抗氧化作用研究[J].食品科学,2009,30(10):56-59.

[4]Deschner E E,Ruperto J F,Wong G Y,etal. The effect of dietary quercetin and rutin on AOM-induced acute colonic epithelial abnormalities in mice fed a high-fat diet[J]. Nutri Cancer,1993,20:199-204.

[5]Joyeux M,Lobstein A,Anton R,etal. Comparative ntilipoperoxidant,antinecrotic and scavenging properties of terpanes and biflavones from ginkgo and some flavonoids[J]. Planta Med,1995,61:126-129.

[6]郑剑.鸭儿芹软包装的护绿工艺研究[J].食品研究与开发,2006,27(6):98-99.

[7]张慜,陈德慰.绿色蔬菜加工中叶绿素金属离子络合物的研究进展[J].无锡轻工大学学报,2001,20(4):440-444.

[8]张慜,丁霄霖.预处理对脱水蔬菜色素保存的影响[J].无锡轻工大学学报,1996,15(3):205-208.

[9]秦俊哲,杨汗伟.苦菜的护色技术及质量控制研究[J].食品工业科技,2009(11):232-234.

[10]花旭斌.蕨菜护色工艺条件优化[J].食品研究与开发,2012(4):179-181.

[11]竹文礼.海芦笋干燥工艺研究[D].无锡:江南大学,2008.

[12]周志,汪兴平,程超,等.鸭儿芹护色技术及质量控制研究[J].食品科学,2003(8):50-52.

[13]赵晓燕,张超,王越,等.脱水甘蓝护色工艺优化方案[J].食品科技,2012,37(7):105-108.

[14]GB 2760-2011,食品添加剂使用标准[S].2011.

[15]HG 2683-1995,食品添加剂植酸(肌醇六磷酸)使用标准[S].1995.

[16]杨炳南,刘斌,杨延辰,等.国内外果蔬鲜切加工及保鲜技术研究现状[J].农产品加工(学刊),2011(10):36-40.

[17]任邦来,赵波.植酸对番茄保鲜效果的影响[J].中国食物与营养,2012,18(6):32-35.

[18]赵永敢,刁静雯,代建华,等.植酸对菊花脑保鲜效果的影响[J].食品工业科技,2008(9):234-236.

[19]赵玉生,于然.植酸的食品保鲜机理及应用[J].中国食品添加剂,2007(1):147-150.

Optimization of color-protecting process conditions ofCryptotaeniajaponicaHassk

SONGLiu-li1,YANGZhou-sheng1,ZHOUShou-biao1,YUZhi-fang2,*,YANGXue1,YUHan-lu1,YAOYong-jie1,WANGFeng-zhang1,PENGJi-xiang1

(1. College of Environmental Science and Engineering,Anhui Normal University,Wuhu 241003,China; 2. College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)

FreshCryptotaeniajaponicaHasskwas used as raw material,according to the sensory evaluation of color and texture,the effect of blanching conditions,different kinds of color fixative and color-protecting conditions on the effectiveness of color-protection and texture ofCryptotaeniajaponicaHasskwhich had treated by alkali blanching and color fixative was observed in the research. The results showed that alkali blanching and color fixative had a better color protection. The solution of 0.06% of Zn(COOH)2and 0.3% of PA played a significant effect on color protection during different kinds and concentration color fixative. Under the condition of 90℃ and 1.0% Na2CO3blanching for 1min,the effect of blanching was the best,when the material was soaked with the color-protecting solution of 0.3%PA+0.07% Zn(COOH)2under the condition of pH5.0 for 20min,the effect of color-protecting was the best. Under these conditions,the best techniques of protecting color and texture could be obtained.

CryptotaeniajaponicaHassk;blanching;color-protecting

2013-07-10 *通讯联系人

宋留丽(1985-),女,硕士,讲师,研究方向：采后生物学。

安徽师范大学培育基金项目(2011rcpy043);安徽师范大学2012年大学生创新创业训练计划项目资助。

TS255.3

：B

：1002-0306(2014)01-0214-05