林福兴 李辉 林毅雄 袁芳 林艺芬 林河通
摘 要 为减轻荔枝果肉热风干制期间的褐变,研究荔枝果肉的烫漂和护色工艺。通过L9(34)正交试验设计,研究烫漂温度、烫漂时间和冷却方式对荔枝果肉多酚氧化酶(PPO)的钝化效果,比较不同浓度配比护色液对荔枝果肉干制品色泽和感官品质的影响。结果表明:当烫漂温度为100 ℃,烫漂时间为3 min,室温冷却时烫漂效果最好;当复配护色剂的浓度配比为0.10%抗坏血酸+0.20%柠檬酸+0.10%植酸+0.30% CaCl2时,荔枝果肉干制品的色泽和感官品质最佳。
关键词 荔枝;果肉;干制;预处理工艺;热烫;护色
中图分类号 TS255.3 文献标识码 A
Pre-treated Technologies of Blanching and
Color-protecting for Dried Litchi Pulp
LIN Fuxing1,3, LI Hui1,2, LIN Yixiong1,3, YUAN Fang1,3, LIN Yifen1,3 *, LIN Hetong1,3 *
1 College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
2 School of Biological Science and Biotechnology, Minnan Normal University, Zhangzhou, Fujian 363000, China
3 Institute of Postharvest Technology of Agricultural Products, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
Abstract In order to reduce the browning reaction of litchi pulp during hot air drying, the pre-treated technologies of blanching and color-protecting for dried litchi pulp were studied. The L9(34)orthogonal experimental design was carried out to investigate the effects of blanching temperature, blanching time and cooling method on polyphenol oxidase(PPO)inactivation of litchi pulp, and compare effects of different concentrations of complex color protectors on color and sensory evaluation of dried litchi pulp. The results showed that the blanching temperature 100 ℃, blanching time 3 min and then cooling at room temperature were the optimum blanching condition of litchi pulp. In addition, the application of the complex color protector consisting of 0.10% ascorbic acid, 0.20% citric acid, 0.10% phytic acid and 0.30% CaCl2 for litchi pulp showed the best color and sensory quality of dried litchi pulp.
Key words Litchi(Litchi chinensis Sonn.); Pulp; Drying; Pre-treated technology; Blanching; Color-protecting
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.01.028
荔枝(Litchi chinensis Sonn.)为无患子科荔枝属,是中国南方的一种著名特色水果。中国是世界荔枝的原产国和最大生产国[1]。由于荔枝果实营养丰富、色泽鲜艳、果肉质嫩多汁、风味甜美,被誉为“果中之王”,在国际市场上有很高的盛誉。但荔枝的收获季节为盛夏高温季节,采后不耐保鲜及贮运。通常情况下,未经处理的荔枝在2~5 ℃低温下也只能贮藏约20 d[2],这严重制约了荔枝的长途运输和销售。因此,荔枝除鲜食外,常被加工成荔枝干、荔枝汁、荔枝罐头、速冻荔枝、荔枝酒、荔枝果脯、荔枝蜜饯等[3]。其中,荔枝干是荔枝主要的加工产品,约占全部荔枝加工产品的80%以上。
但是,荔枝果肉干制过程中存在褐变严重、色泽差、产品质量不稳定等问题,不仅严重影响产品的外观和品质,而且会缩短货架寿命、降低商品价值。前人研究发现,烫漂和护色处理可减轻荔枝干制过程中果皮的褐变[4-6]。Mahayothee等[7]研究结果表明,抗褐变剂(酸、甘油和/或海藻糖)结合渗透处理减少了荔枝果肉干制期间非酶褐变的发生。但此过程操作复杂、成本较高。因此,研究操作简单、易于推广的干制荔枝果肉预处理工艺具有重要意义。笔者采用热水和复配无硫护色液对荔枝果肉进行烫漂和护色处理,确定其烫漂和护色工艺参数,以减轻荔枝果肉干制期间的褐变。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料及处理 供试材料为9成熟的“乌叶”荔枝果实,采自福建省漳州市龙海九湖荔枝园。荔枝采收后4 h内通过冷藏车运至实验室,然后在温度为5 ℃的冷库中贮藏。试验时,选取大小均匀、无机械伤和病虫害的果实作为试验原料。将荔枝果实进行去壳、去核处理,得到的荔枝果肉装入聚乙烯袋,放于4 ℃冰箱中暂存,并在1 h内用于试验。
1.1.2 试剂 抗坏血酸、柠檬酸、氯化钙、邻苯二酚、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠均为分析纯(AR)(西陇化工股份有限公司生产);植酸为生物试剂(BR)(国药集团化学试剂有限公司生产)。
1.1.3 试验仪器与设备 数显恒温水浴锅(HH-4,常州国华);高速冷冻离心机(GL-20G-II,上海安亭);紫外可见光分光光度计(T6新世纪,北京普析通用);果蔬烘干机(6LH-70,福建安溪佳友机械有限公司);色差计(ADCI-60-C,北京辰泰克)。
1.2 方法
1.2.1 烫漂工艺试验设计 参考国内外文献[8-10]的工艺方法,研究烫漂温度(80、90、100 ℃)、时间(1、2、3 min)和冷却方式(室冷、水冷和冰水冷)3个因素对荔枝果肉PPO活性的影响,并通过L9(34)正交试验进行优化。每个试验重复3次,试验结果取其3次的平均值,通过极差分析极差分析(也称直观分析,是通过对每一因素的平均极差来确定影响指标的主要因素,并找到最佳因素水平组合)和方差分析确定最优的烫漂工艺条件。各因素及水平取值见表1。
1.2.2 护色工艺试验设计 工艺流程:荔枝果肉→烫漂(100 ℃沸水烫漂3 min)→冷却→无硫护色液处理1 h(料液比为1 ∶ 1.5)→沥干→70 ℃热风烘干至目标含水量(约10%)→品质评价
参考文献[11-12]的方法,选用抗坏血酸、柠檬酸、植酸和CaCl2 4种常用的护色剂,通过L9(34)正交试验(见表2),研究不同浓度配比的护色液对干制荔枝果肉色泽和感官评定值的影响,并确定荔枝果肉的无硫护色工艺。
1.2.3 试验指标及测定方法
(1)PPO活性的测定。对Sivakumar等[13]的方法进行改进。从5个果实中取果肉5.0 g,加入5.0 mL pH5.5的磷酸缓冲液,冰浴条件下研磨成匀浆,15 000 r/min冷冻离心20 min,取上清液用于酶活性测定。酶反应体系包括3.9 mL 50 mmol/L的磷酸缓冲液(pH5.5),1 mL 0.1 mol/L邻苯二酚溶液和0.1 mL酶液,以煮沸5 min的失活酶液为对照。以每分钟A420变化0.01为1个酶活力单位(U),结果以△OD420/(min·mg protein)表示。
(2)色泽的测定。采用色差计测定干制后荔枝果肉的色差。每个护色处理组随机抽取10个进行测定,采用亨特均匀表色系统的L值、a值和b值表示色差值。其中L值表示明度,a值表示色泽红/绿,b值表示色泽黄/蓝。
(3)感官评价方法。感官品质由10人组成的评价小组评定,每个护色处理组随机抽取20个进行感官评价。护色后荔枝果肉干制品的主要评价指标有色泽、气味、滋味和组织状态。色泽等级分为:金黄色、黄褐色和焦褐色;滋味分为酸甜适中、偏酸和偏甜;气味分为:有荔枝的香味和无荔枝的香味;组织状态分为:组织紧密和组织松软。
1.3 数据分析
试验数据采用Microsoft Excel 2003和SPSS 16.0软件进行分析,差异显著性分析采用Duncan新复极差比较法,水平为p=0.05。
2 结果与分析
2.1 荔枝果肉烫漂工艺条件
荔枝果肉烫漂试验结果的极差分析和方差分析见表3和表4。荔枝果肉中的酚类物质可被PPO氧化生成黑褐色物质,即酶促褐变。烫漂的目的在于通过加热钝化PPO的活性,因此,PPO活性越低,说明烫漂效果越好。由表3可知,9组烫漂试验都能使荔枝果肉PPO活性下降,其中试验9(因素水平为A3B3C2)的PPO活性最低,为0.139△OD420/(min·mg protein)。由极差分析结果可知,烫漂温度对PPO活性的影响最大,烫漂时间次之,冷却方式的影响最小。使PPO活性最小的最优组合为A3B3C1。这不同于9组试验中的任何一组,因此需要进一步做验证试验。验证试验表明,其PPO活性为0.137△OD420/(min·mg protein),低于正交试验中的任何一组。因此,确定荔枝果肉烫漂工艺的最佳条件为烫漂温度100 ℃,时间3 min,室温冷却。
烫漂试验方差分析结果见表4。由表4可知,F0.05(2,2)=19.00,F0.01(2,2)=99.00。通过比较可知,FA(2,2)=1 042>F0.01(2,2)=99.00,FB(2,2)=127.5>F0.01(2,2)=99.00,FC(2,2)=2.083
2.2 荔枝果肉护色工艺条件
2.2.1 护色处理对干制荔枝果肉色泽的影响 对于干制荔枝果肉来说,L值越大,代表色泽越鲜亮;a值越小,表明褐变程度越小;b值越大,表明色泽越接近黄色。由表5可知,护色处理第4组的L值和b值最大,a值与最小值差异不显著(p>0.05),所以护色效果最佳。统计分析结果表明:不同护色处理方法对L值有极显著影响(p<0.01),经护色处理的干制荔枝果肉的L值都极显著(p<0.01)高于对照。护色处理第1组的a值与对照无显著差异(p>0.05),第5组和第9组的a值显著(p<0.05)低于对照,其他组的a值极显著(p<0.01)低于对照。护色处理的第3、4和8组的b值显著(p<0.05)高于对照,其他组与对照无显著差异(p>0.05)。因此,经第4组护色液护色处理的干制荔枝果肉有较高的L值、b值和较低的a值,护色效果较好。
2.2.2 护色处理对干制荔枝果肉感官品质的影响
护色处理可以改善干制荔枝果肉的色泽,同时也对产品的滋味、气味和组织状态等感官品质产生影响。不同护色处理对干制荔枝果肉感官品质的影响见表6。由表6可知,第4组护色处理,即按照抗坏血酸 0.10%、柠檬酸0.20%、植酸0.10%和CaCl2 0.30%配制的护色液对干制荔枝果肉的护色效果最好。产品色泽金黄、酸甜适中、有浓郁的荔枝香气,感官品质最佳。
综上分析,确定荔枝果肉护色液的最佳浓度配比为0.10%抗坏血酸+0.20%柠檬酸+0.10%植酸+0.30% CaCl2,在此条件下,脱水荔枝果肉感官品质最佳。
3 讨论与结论
干制过程中的褐变可分为酶促褐变和非酶褐变2种。酶促褐变是指果蔬中的酚类物质在PPO)氧化酶的作用下与空气中的氧接触而生成黑褐色产物的反应。生产上通常采用烫漂和护色等方法减少果蔬加工过程中的褐变。烫漂是果蔬加工中应用较为广泛的前处理方式之一,通常是用热水或蒸汽等对新鲜果蔬原料进行一个短暂的热处理过程。它可以钝化酶的活性、使果蔬组织软化、减轻干燥期间褐变、减少风味的损失和微生物数量等[14]。一些酸溶液,如抗坏血酸、柠檬酸、植酸等是果蔬褐变的抑制剂,可以通过降低pH值,使参与酶促褐变的酶活性下降,同时降低溶氧量而达到护色的目的。护色工艺中还经常用到氯化钙,它既有护色作用,又能增强烫漂后果肉的硬度[15]。Mahayothee等[7]研究结果表明,荔枝果肉在0.5% CaCl2、0.3%柠檬酸、0.3%苹果酸和0.3%抗坏血酸的混合液中护色处理20 min,可显著降低荔枝果肉PPO活性,干制后的产品色泽也明显好于对照果实。本研究结果发现,热水漂烫可有效降低荔枝果肉的PPO活性。当烫漂温度为100 ℃,烫漂时间3 min,室温冷却时烫漂效果最好。护色液的浓度配比为0.10%抗坏血酸+0.20%柠檬酸+0.10%植酸+0.30% CaCl2时,荔枝果肉干制品的色泽和感官品质最佳。
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