核桃花护色保脆技术研究

朱秀娟,孙 娜,陈文东,聂龙英,王林林

(1.陇南师范高等专科学校 农林技术学院,甘肃 成县 742500;2.陇南特色农业生物资源研究开发中心,甘肃 成县 742500)

核桃花别称长寿菜或核桃纽[1],是核桃生长期主要副产物之一.每株成熟的核桃花可产4 kg～5 kg核桃花,全国每年约产10万吨可食用核桃花,但对核桃花的加工利用和研究甚少,除少量鲜食外,大部分都被丢弃,造成大量资源浪费[2].

核桃花作为一种传统的深受人们喜爱的山野菜,风味独特,口感鲜嫩清脆,具有较高的营养价值和食用价值[3],其生长季节性极强,每年3月～4月集中采收.核桃花中富含多酚和黄酮等生物活性物质[4],在采摘后处理和加工过程中极易发生褐变,导致产品感官状态下降,严重影响核桃花的食用价值和商品价值,而护色剂处理是减缓果蔬褐变的有效途径之一.

护色剂能有效保护果蔬中的叶绿素,防止果蔬氧化引起的变色、褪色和风味劣变等,并能抑制果蔬酶褐变,提高果蔬食用价值.保脆剂可使果蔬组织中果胶凝固,保持果蔬脆度和硬度.研究表明不同的护色剂对果蔬的褐变现象有一定的抑制作用[5-7];不同的保脆剂对果蔬的软化现象有一定的改善[8].但目前对核桃花的护色保脆研究甚少.因此,为提高核桃花的产品质量和经济价值,有必要对其进行护色保脆处理.本研究以鲜核桃花为试材,以褐变度为指标,选用柠檬酸、D -异抗坏血酸钠和EDTA-2Na对核桃花护色技术进行了研究,以感官评分为指标,选用氯化钙、乳酸钙和氯化镁对核桃花保脆技术进行研究,以期提高核桃花品质和脆度,为今后开发利用核桃花资源提供理论依据.

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

核桃花均采自陇南市成县大路沟核桃科技示范园.柠檬酸、D -异抗坏血酸钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、氯化钙(CaCl2)、乳酸钙、氯化镁等均为食用级,购于诸城华源生物工程有限公司.

756型紫外-可见分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司);LQ-C20002电子天平(上海瑶新电子科技有限公司);C21S-C572 多功能电磁炉(杭州九阳生活电器有限公司);BD-251L电冰箱(海尔股份有限公司);SH13V-AZ550真空封口机(杭州九阳生活电器有限公司).

1.2 试验方法

1.2.1 操作流程

鲜核桃花→去须花→清洗→护色→漂烫→保脆→包装→冷藏→评价护色保脆效果.

1.2.2 操作要点

(i)原料预处理

采摘的新鲜核桃花,除去须花留核桃花嫩茎,去除有黑斑、腐烂的嫩茎,用清水清洗原料表面附着的泥沙、污物、大量微生物及农药残留等,保证干净卫生,沥干水分备用.

(ii)护色

将处理好的核桃花嫩茎放入一定配比复合护色剂溶液中浸泡1 h,取出在清水中漂去残液,沥干水分.

(iii)漂烫

经护色处理过的嫩茎,在沸水中漂烫4 min,立即在冷水中冷却,以破坏原料中酶活性,减少氧化变色.

(iv)保脆

冷却后的嫩茎置于一定配比复合保脆剂溶液中浸泡1 h,取出在清水中漂去残液,沥干水分.

(v)包装

将处理好的嫩茎置于真空袋中抽真空封口,并于4℃条件下冷藏.

(vi)效果评价

对各个试验样品进行褐变度测定和感官描述及评分.

1.2.3 护色剂配方优化

在参考文献及预实验的基础上[5-8],以柠檬酸、D -异抗坏血酸钠和EDTA-2Na为复配护色剂,以褐变度为指标利用正交优化试验来确定最佳护色剂复配方案,试验因素水平编码表见表1.

表1 试验因素水平编码表

1.2.4 保脆剂配方优化

在参考文献及预实验的基础上[9-10],以氯化钙、乳酸钙和氯化镁为复配保脆剂,以感官评分为指标利用正交优化试验来确定最佳保脆剂复配方案,试验因素水平编码表见表2.

表2 试验因素水平编码表

1.3 褐变度的测定

根据消光值法[9],稍做修改.称取处理好的核桃花2.00 g加入20 mL超纯水置于冰上研磨,在4℃、6000 r/min条件下离心10 min,收集上清液,以超纯水为空白对照组,在410 nm下测定其吸光度值.

1.4 感官质量评价方法

感官评定小组由10位食品专业师生组成,从色泽、滋气味和组织形态三项指标进行综合评分.感官评分标准见表3.

表3 感官评分标准

1.5 统计分析方法

采用SPSS Statistics 17.0进行数据处理及分析.

2 结果与分析

2.1 护色剂配方优化试验结果

在预实验的基础上,对柠檬酸(A)、D -异抗坏血酸钠(B)和EDTA-2Na (C)进行了3因素3水平的正交分析,正交优化试验设计方案及结果见表4.

表4 正交优化试验结果

柠檬酸具有螯合作用和调节pH值的特性,可以使酚氧化酶的反应偏离最佳pH值,有效抑制其活性,达到抗氧化和控制果蔬褐变的目的.D -异抗坏血酸钠作为抗氧化剂和防腐保鲜剂常用于食品中,其能借助还原反应降低食品体系及周围的氧含量,防止果蔬变色,延长贮存期.EDTA-2Na能有效预防和延缓果蔬在存放过程中的变色和异味现象,减缓原料本身色素的褪色速度,保持稳定性[10].综合研究文献及预试验结果,护色剂复配使用效果优于单一护色剂.因此,选用柠檬酸、D -异抗坏血酸钠和EDTA-2Na 进行护色剂复配试验.

由表4极差R值可知，A>C>B,说明复合护色剂中柠檬酸对鲜核桃花色泽的影响最大,其次为EDTA-2Na,最后是D -异抗坏血酸钠.褐变度越小说明护色效果越好,依据K的最小值确定护色剂的最优配方是A3B3C2,即柠檬酸0.4%、D -异抗坏血酸钠0.4%和EDTA-2Na 0.04%,在此条件下,褐变度是0.498,达到了最佳护色效果.

由表5显著性检验结果可知,柠檬酸和EDTA-2Na对鲜核桃花色泽的影响作用极显著(P<0.01),D -异抗坏血酸钠对鲜核桃花色泽的影响作用显著(P<0.05),显著顺序依次为柠檬酸、EDTA-2Na、D -异抗坏血酸钠.综合表4和表5得出,柠檬酸对鲜核桃花色泽的影响最明显,其次是EDTA-2Na、D -异抗坏血酸钠.

表5 方差分析及其显著性检验

2.2 保脆剂配方优化试验结果

在预实验的基础上,对氯化钙(A)、乳酸钙(B)和氯化镁(C)进行了3因素3水平的正交分析,正交优化试验设计方案及结果见表6.

表6 正交优化试验结果

氯化钙、乳酸钙和氯化镁作为保脆剂,主要因为阳离子与果蔬的可溶性果胶酸反应生成凝胶状不溶性果胶酸盐,加强果胶分子之间的交联作用,增强细胞层间与蛋白质等的结合度,从而保持了果蔬的脆度和硬度[11].在保脆剂的使用过程中,使用复合保脆剂保脆的鲜核桃花硬度高、形态完整饱满、色泽均匀有光泽,滋气味都优于单一保脆剂的使用.因此,选用氯化钙、乳酸钙和氯化镁进行了保脆剂复配试验.

由表6极差R值可知,A>B>C,说明复合保脆剂中氯化钙对鲜核桃花品质影响最大,其次为乳酸钙,最后是氯化镁.依据K的最大值确定保脆剂的最优配方是A2B1C2,即氯化钙1.0%、乳酸钙0.2%和氯化镁0.4%,在此条件下,感官评分为86.00,达到了最佳保脆效果.

由表7显著性检验结果可知,氯化钙和乳酸钙对鲜核桃花品质影响作用极显著(P<0.01),氯化镁对鲜核桃花品质影响作用显著(P<0.05),显著顺序依次为氯化钙、乳酸钙和氯化镁.综合表6和表7得出,氯化钙对鲜核桃花品质的影响最明显,其次是乳酸钙和氯化镁.

表7 方差分析及其显著性检验

2.3 复配护色剂和复配保脆剂验证试验

为进一步验证正交试验法的可靠性,鲜核桃花采用最优配方进行护色和保脆,实际设定复合护色剂参数(柠檬酸0.4%、D -异抗坏血酸钠0.4%、EDTA-2Na 0.04%)、复合保脆剂参数(氯化钙1.0%、乳酸钙0.2%、氯化镁0.4%).进行5次试验,最终得到褐变度和感官评分的平均值分别为0.522和84.466,误差为3.61%和1.78%.因此,采用正交优化法得到的核桃花护色剂和保脆剂最佳复配参数准确可行,具有可操作性.

3 效果评价

按照中华人民共和国农业行业标准对优化参数所得核桃花进行感官检验,检测结果见表8.从表8可知,核桃花的感官状态符合文献[12]的规定.

表8 核桃花护色保脆感官检验结果

4 结论

本文以鲜核桃花为试材,采用正交优化试验对护色剂和保脆剂配方进行了优化研究,结果表明在0.4%柠檬酸、0.4% D -异抗坏血酸钠和0.04% EDTA-2Na混合护色液中浸泡1 h,在1.0%氯化钙、0.2%乳酸钙和0.4%氯化镁混合保脆液中浸泡1 h,其成品颜色为黄绿色有光泽,具有该品种固有的颜色特征,形态完整饱满,质地脆嫩.根据上述参数制得的核桃花感官状态符合文献[12]的要求,且食品添加剂使用量均符合文献[13]的规定.所以本研究得到的护色剂和保脆剂配方为防止核桃花褐变、软化和变质等现象提供了很好的理论参考价值,对其进一步开发利用有指导帮助作用.