低糖马齿苋紫薯酱加工工艺优化及其产品品质评价

2024-01-30 02:12张开平韦行静刘燕丽班燕冬吴文标
食品工业科技 2024年3期
关键词:山梨糖增稠剂低糖

张开平,韦行静,刘燕丽,班燕冬,吴文标

(1.百色学院农业与食品工程学院,广西百色 533000;2.百色学院亚热带特色农业产业学院,广西百色 533000;3.西南大学产业技术研究院粮油食品工程设计研究中心(鼎新思远重庆粮油科技有限公司),重庆 400716)

果酱是一种复合型的糊状或凝胶食品[1-2],因其营养丰富、食用方便而深受广大消费者喜爱,仅具有甜味的果酱产品在我国的年产值将近40 亿元,且市场需求保持增长态势。近年来,富含健康因子的酱类开发已经成为研究的热点[3-5]。

马齿苋(Portulaca oleraceaL.)为马齿苋科马齿苋属植物[6],又名为长寿菜、五行菜等,是我国划定的101 种药食同源植物之一[7],世界各地均有分布,适应性强,可人工栽培,我国马齿苋资源十分丰富[8]。除了主成分蛋白质外,马齿苋茎叶还富含ω-3 脂肪酸、生物碱类、有机酸类、香豆素类、黄酮类、去甲肾上腺素及人体必需矿物质元素等[9-10]。现代药理研究表明,马齿苋茎叶具有清热解毒、抑菌、抗哮喘、防治心血管疾病(例如降血脂)和增强人体免疫力等多重功效[11-13],作为新型的功能性食物原料具有良好的开发潜力。紫薯(Ipomoea batatasL.Lam)为旋花科一年生草本植物。除了主成分淀粉外,紫薯块根还富含花色苷、可溶性膳食纤维、类胡萝卜素、维生素和矿物质等活性物质[14],具有抗氧化、抗肿瘤、抗糖尿病、抑制肝细胞凋亡、促进肠道蠕动等功能[15-17]。此外,紫薯块根的天然颜色和甜味使其具有优良的感官品质。

现市售果酱的营养成分单一、风味单调且含糖量高,不利于人体健康,无法满足人们追求“三低”的消费观念,而低糖复合果酱刚好可以克服上述缺陷。近年来,在这方面已有一些研究报道,例如,张永清等[18]研究了马齿苋、西兰花、上海青复合蔬菜酱的配方工艺,获得了风味佳的复合蔬菜酱配方工艺。王璐等[19]以紫薯为主要原料,通过添加低甲氧基果胶、氯化钙等辅料,得到的紫薯酱含糖量较传统果酱低,且保留了紫薯天然颜色。但是,关于马齿苋紫薯酱的研究尚未见相关报道。

新鲜马齿苋含水量较高,不宜贮存[20],且马齿苋的深加工利用尚处于探索阶段,每年都有大量的马齿苋资源未被利用,因此将其加工成马齿苋酱可以很好地应对贮藏问题,同时有助于延长产业链。但单一口味的马齿苋酱,生味重,不易被消费者接受。因此加入一定量的紫薯,制成马齿苋紫薯复合果酱,不仅可以改善马齿苋的生味,而且可以强化产品的营养,提高产品的附加值,有利于推动马齿苋、紫薯深加工技术发展。因此,本研究以新鲜野生马齿苋茎叶和紫薯块根为原料,研制出一种低糖且富含健康因子的新型马齿苋紫薯酱,并对果酱产品及其贮藏期间的品质变化进行分析,丰富了果酱的种类,满足了现阶段消费者对高品质果酱的需求,为低糖马齿苋紫薯酱的开发和标准化生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

马齿苋茎叶 百色市右江区郊区采摘根茎呈现暗红色或者是紫红色的绿色叶片;越南紫薯块根 市售;糖化酶(≥50000 U/g)江苏博立生物制品有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)合肥千盛生物科技有限公司;芦丁标准样品 上海久心研生物科技有限公司;没食子酸标准品 北京索莱宝科技有限公司;硝酸铝、亚硝酸钠 上海凛恩科技发展有限公司;氯化钙(食品级)江苏科伦多食品配料有限公司;黄原胶(食品级)广东广泰食品科技有限公司;卡拉胶(食品级)江苏肽泽生物科技有限公司;柠檬酸(食品级)潍坊英轩实业有限公司;山梨糖醇(食品级)江苏富盛德生物工程有限公司。

UV-1800 紫外可见光分光光度计 上海美谱达仪器有限公司;HT113 手持折光仪 上海勃基仪器仪表有限公司;JJ600Y 电子天平 常熟市双杰测试仪器厂;GL224i-1SCN 分析天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;K9860 全自动凯氏定氮仪 济南海能仪器股份有限公司;DHG-9246A 电热恒温干燥箱 上海精宏实验设备有限公司;LRH-70 生化培养箱 上海一恒科学仪器有限公司;KQ-800KDE 超声波清洗器 昆山超声波仪器有限公司;M1-L213B 微波炉 广东美的厨房电器制造有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 低糖马齿苋紫薯酱制作工艺流程 经过前期的一系列预备实验,所设计出来的低糖马齿苋紫薯酱制作工艺流程如图1 所示。本研究中优化工艺的所有实验都基于这一工艺流程。低糖马齿苋紫薯酱制备关键工艺环节的操作要点如下:

图1 低糖马齿苋紫薯酱制作工艺流程图Fig.1 Process flow diagram of low-sugar purslane and purple sweet potato jam

马齿苋茎叶汁的制备:挑选鲜嫩、饱满的野生马齿苋,剔除杂质和纤维木质化的老叶,清水洗净,放入700 W 微波炉中大火热烫1 min,榨汁,然后用滤袋过滤,得马齿苋茎叶汁,备用。

紫薯块根浆的制备:挑选新鲜、无病虫害、无机械损伤、无腐烂变质、成熟的紫薯,清水洗净,放入蒸锅中,按料水比1:1(g/mL)加水后蒸软,再按照紫薯原浆液的重量加入0.1%的糖化酶,于60 ℃的恒温条件下糖化30 min,榨汁,得紫薯块根浆,备用。

调配、浓缩:将上述制得的马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆按设定的比例称量后混合均匀,先加入0.1%氯化钙,再依次加入适量溶解的柠檬酸和山梨糖醇,其中山梨糖醇要少量多次添加,搅拌均匀后置于80 ℃的恒温条件下保温15 min,当固形物含量达到40%左右时,加入0.5%热水溶解后的增稠剂(卡拉胶与黄原胶质量比为7:3),继续浓缩2 min,浓缩结束,迅速出锅装瓶。

灌装、密封:将浓缩好的低糖马齿苋紫薯酱趁热快速装入已杀菌的干净旋盖果酱瓶中,立即密封。

冷却、杀菌:将密封好的马齿苋紫薯酱放入灭菌锅中,在70 ℃条件下巴士杀菌30 min,杀菌结束后,采用分段冷却法(依次放入60、40 ℃的水中)降至室温,然后放置在25、37 ℃下进行贮藏。

1.2.2 低糖马齿苋紫薯酱配方的优化

1.2.2.1 单因素实验 通过预实验,得出马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比、柠檬酸添加量、山梨糖醇添加量和增稠剂添加量对低糖马齿苋紫薯酱感官评分影响较大,固定马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比6:4、柠檬酸添加量0.2%、山梨糖醇添加量20%、增稠剂添加量0.5%。根据单因素轮换法,以感官评价综合评分作为指标,分别研究不同条件马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比(3:7、4:6、5:5、6:4、7:3)、柠檬酸添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)、山梨糖醇添加量(15%、20%、25%、30%、35%)、增稠剂添加量(0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%)对低糖马齿苋紫薯酱感官品质的影响。

1.2.2.2 正交试验 根据单因素实验结果,确定以马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆质量比、柠檬酸添加量、山梨糖醇添加量和增稠剂添加量为考察因素,设计4 因素3 水平的L9(34)正交试验,以感官评分为评价指标,确定低糖马齿苋紫薯酱的最佳配方,正交试验因素与水平见表1。

表1 正交试验因素与水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test

1.2.3 产品感官评定 低糖马齿苋紫薯酱的感官评定参照GB/T 22474-2008《果酱》感官要求[21],在食品感官评价实验室,由10 名不同年龄段的食品研究专业人员组成感官评价小组,其中男女各占一半,分别从色泽、香气、口感及滋味、组织形态4 个方面进行感官评价,感官评分标准见表2。

表2 低糖马齿苋紫薯酱的感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standard of low-sugar purslane and purple sweet potato jam

1.2.4 低糖马齿苋紫薯酱的理化和微生物指标测定

根据最优配方制得的低糖马齿苋紫薯酱为样品,进行理化和微生物指标的测定。

总糖的测定:参照GB 5009.8-2016 中的酸水解-莱因-埃农氏法,以g/100 g 的葡萄糖为单位[22];可溶性固形物的测定:参照GB/T10786-2006 中的阿贝折光仪法,称取果酱成品10.00 g 放入到烧杯中,加入100 mL 蒸馏水,煮沸2~3 min 使其充分溶解,冷却,吸取果酱稀释液1~2 滴滴于折光仪棱镜中央进行测定,以可溶性固形物的百分率(20 ℃)计[23];pH 测定:参照GB/T 10786-2006,称取果酱成品15.00 g 放入到烧杯中,加入15 mL 煮沸的蒸馏水溶解,冷却,使用pH 计进行测定[23];蛋白质的测定:依据GB 5009.5-2010 中的凯氏定氮法进行测定,以g/100 g 的蛋白质为单位[24];水分含量的测定:参照GB 5009.3-2016 中直接干燥法测定,以g/100 g 的水为单位[25];灰分的测定:参照GB/5009.4-2016[26];抗坏血酸(VC)含量的测定:参照GB5009.86-2016 中的2,6-二氯靛酚滴定法,结果以mg/100 g 的VC为单位[27];脂肪含量的测定:参照GB 5009.6-2016 中的索氏抽提法,结果以mg/100 g 的脂肪为单位[28];粗纤维含量的测定:参照GB/T 5009.10-2003 进行测定,以mg/100 g 的粗纤维为单位[29]。

低糖马齿苋紫薯酱总黄酮、总多酚和花青素含量的测定:精确称取2.0 g 低糖马齿苋紫薯酱成品,加入70%乙醇溶液定容至100 mL,在45 ℃、300 W条件下超声提取15 min,随后提取液以5000 r/min离心15 min,收集上清液,备用。

总黄酮含量:称取20.0 mg 芦丁标准品,用70%乙醇溶液溶解并定容至100 mL,分别取0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 芦丁溶液于25 mL 容量瓶中,加入0.5 mL 0.5 mol/L NaNO2溶液混匀,避光静置6 min,然后加入0.5 mL 0.1 mol/L Al(NO3)3溶液混匀,静置15 min,最后加入10 mL 0.04 mol/L NaOH 溶液,并用70%乙醇溶液定容,避光静置20 min,在510 nm波长下测定其吸光度值。绘制得标准曲线的回归方程为:y=10.057x+0.0019,R2=0.9992,含量以mg 芦丁当量(RE)/g 表示。吸取上清液1.0 mL,按照芦丁标准曲线的操作步骤,测定吸光度值,带入回归方程,即可计算出总黄酮质量浓度C。按照下式计算总黄酮含量:

式中:Y 为总黄酮含量,mg/g;n 为稀释倍数;C 为1 mL 样品液中总黄酮质量浓度,mg/mL;V 为样品稀释体积,mL;m 为样品质量,g。

总多酚含量:参照Antoanela 等[30]方法,稍作改动。称量10.0 mg 没食子酸标准品,加入去离子水溶解,定容至100 mL,配制成0.1 mg/mL 的没食子酸标准溶液,分别移取0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL于25 mL 容量瓶中,加入2.0 mL 10% Folin-Ciocalteu 试剂混匀,避光振荡反应5 min,然后加入4 mL 20% Na2CO3溶液混匀,避光存放40 min,加去离子水定容,在760 nm 波长下测定吸光度值。以吸光值为纵坐标,没食子酸标准溶液浓度为横坐标,得出标准曲线为:y=17.49x+0.0008,R2=0.9994,含量以mg 没食子酸当量(GAE)/g 表示。吸取样品上清液1.0 mL,按照没食子酸标准曲线的方法,测定吸光度值,带入标准曲线,计算出总多酚质量浓度C。按照下式计算总多酚含量:

式中:Y 为总多酚含量,mg/g;n 为稀释倍数;C 为1 mL 样品液中总多酚质量浓度,mg/mL;V 为样品稀释体积,mL;m 为样品质量,g。

花青素含量:采用pH 示差法测定果酱提取液中花青素含量[31-32]。称取5.00 g 果酱成品,加入50 mL 1%HCl-75%乙醇(1:4)提取液,在超声波功率为450 W、提取温度50 ℃条件下提取1 h,提取3 次,合并提取液,过滤,最后将滤液减压浓缩,即为花青素提取液。

微生物指标:参照GB 4789.24-2003 食品安全国家标准 食品卫生微生物学检验 糖果、糕点、蜜饯检验[33],称取25 g 果酱成品,加入225 mL 生理盐水中,搅拌混匀,然后进行梯度稀释,吸取不同稀释度混悬液进行菌落总数、大肠菌群、霉菌和致病菌的检测。

1.2.5 低糖马齿苋紫薯酱抗氧化活性测定 以抗坏血酸(VC)溶液作阳性对照,采用DPPH 自由基清除试验来评价低糖马齿苋紫薯复合酱的抗氧化活性,参照Muhialdin 等[34]和李吉达等[35]方法,稍作调整。精确称取5.0000 g 低糖马齿苋紫薯酱样品,将其溶于水并定容至100 mL,配制成50 mg/mL,然后在45 ℃、300 W 条件下超声提取45 min,最后提取液以5000 r/min 离心15 min,弃沉淀,取上清液稀释成1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、18.0、20.0 mg/mL 的低糖马齿苋紫薯酱溶液,分别移取2.00 mL 不同浓度的低糖马齿苋紫薯酱溶液,依次加入2.00 mL 0.1 mol/L 的DPPH 溶液混匀,暗室反应45 min,在517 nm 波长下测定吸光度值A1。以去离子水作为空白,测定其吸光度值为A0;取2.00 mL 低糖马齿苋紫薯溶液,加入2.00 mL 无水乙醇溶液,测定吸光度值A2,按公式(3)计算不同低糖马齿苋紫薯酱浓度的DPPH 自由基清除率(Q),以低糖马齿苋紫薯酱浓度为横坐标,DPPH 自由基清除率为纵坐标,绘制标准曲线。低糖马齿苋紫薯酱对DPPH 自由基实际清除率按照公式(4)计算,求得单位质量的低糖马齿苋紫薯酱样品DPPH 自由基的实际清除率,根据标准曲线回归方程计算半数抑制浓度IC50(降低DPPH 吸收50%时所需低糖马齿苋紫薯酱的量)。

1.2.6 低糖马齿苋紫薯酱贮藏期品质分析 将制成的低糖马齿苋紫薯酱分别置于25 ℃和37 ℃下贮藏1 个月,测定其感官指标、理化指标和微生物指标。

1.3 数据处理

使用Excel 整合实验数据,每个实验点重复3 次,结果以平均值±标准偏差表示,使用SPSS Statistics 26.0 软件进行单因素ANOVA 检验,多重比较用LSD 法,差异显著性水平为P<0.05,采用Origin 2018 软件作图。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比对低糖马齿苋紫薯酱感官品质的影响 由图2 可知,随着马齿苋茎叶汁质量比的增加,低糖马齿苋紫薯酱的感官评分先上升后下降,不同马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比对果酱品质的影响显著(P<0.05)。当马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比为3:7~6:4 范围时,由于紫薯块根浆占比较大,复合果酱色泽呈紫色,口味偏甜,马齿苋的风味未能突出,酱体不均匀,有分层现象,感官评分较低;当马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比为6:4 时,感官评价得分最高,达到81.7 分,此时产品色泽均匀鲜亮,呈紫红色,马齿苋和紫薯的风味协调饱满、有层次感,口感柔和丝滑,无析水现象;继续增加马齿苋的添加量,紫薯的风味被掩盖,马齿苋的味道逐渐加重,失去清香味,酱体呈棕红色,口感较差。由LSD 法多重比较得出,马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比为6:4 时感官评分显著高于其它质量比时的感官评分(P<0.05)。因此,选择马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比为5:5、6:4、7:3 进行正交试验。

图2 马齿苋茎叶汁和紫薯块根浆的质量比对果酱品质的影响Fig.2 Effect of the mass ratio of purslane and purple sweet potato on the quality of jam

2.1.2 柠檬酸添加量对低糖马齿苋紫薯酱感官品质的影响 柠檬酸是食品领域应用最广的有机酸,在果蔬酱制品加工过程中,具有护色、抑菌防腐和调节pH 的作用[36]。由图3 可知,不同柠檬酸添加量对果酱感官品质的影响显著(P<0.05)。随着柠檬酸添加量的增加,果酱的感官评分先增加后下降,当柠檬酸添加量为0.3%时,复合酱色泽呈鲜亮的紫红色,口感润滑,酸甜爽口,具有马齿苋和紫薯的特有味道,无析水现象,涂抹性较好,感官评分最高,为86.1 分。当柠檬酸添加量低于0.3%时,酱体滋味较差,口感不丰富。当柠檬酸添加量高于0.3%时,酸度掩盖了马齿苋紫薯酱的甜度,酸味偏重,口感较差,感官评分逐渐下降。由LSD 法多重比较可知,柠檬酸添加量为0.3%的感官评分显著高于其它添加量(P<0.05)。因此,选择柠檬酸添加量为0.2%、0.3%、0.4%进行正交试验。

2.1.3 山梨糖醇添加量对低糖马齿苋紫薯酱感官品质的影响 山梨糖醇是一种低热量营养甜味剂,具有防龋齿、抑制肠道葡萄糖吸收和改善肠胃功能等作用,适合糖尿病患者和肥胖人群食糖替代品[37-38]。由图4 可知,果酱的感官评分随着山梨糖醇添加量的增加先上升后下降,山梨糖醇添加量少于25%时,糖酸比不协调,酱体口感酸涩,黏稠性较差。当山梨糖醇添加量为25%时,感官评分最高,达到87.3 分,显著高于其它添加量下的感官评分(P<0.05),酱体均匀,呈紫红色,酸甜适宜,口感柔和,有较强的适口性,无析水现象。继续增加山梨糖醇,果酱口感过于甜腻,掩盖了马齿苋和紫薯特有清香,风味欠佳,感官评分下降。因此,选择山梨糖醇添加量为20%、25%、30%进行正交试验。

图4 山梨糖醇添加量对果酱品质的影响Fig.4 Effect of sorbitol additive amount on the quality of jam

2.1.4 增稠剂添加量对低糖马齿苋紫薯酱感官品质的影响 黄原胶是一种由微生物分泌的水溶性胞外多糖,卡拉胶是红藻初级代谢产生的高分子亲水性多糖,两者均具有较好的稳定性和增稠性等,能够改善果酱的口感和组织状态。由图5 可知,不同增稠剂添加量对果酱感官品质有显著影响(P<0.05)。当增稠剂添加量为0.4%时,酱体胶黏性好,组织结构细密,不分层,色泽均匀,滋味协调,口感细腻,涂抹性好,感官评分最高,为87.2 分。当增稠剂添加量低于0.4%时,酱体粘度低,不稳定,凝胶性差,口感稀散,易析出汁液、糖。当增稠剂添加量高于0.4%时,复合酱质地不均匀,酱体偏硬,不易涂抹。由LSD 法多重比较可知,增稠剂添加量为0.4%的感官评分显著高于其它添加量(P<0.05)。因此,增稠剂最适添加量为0.3%、0.4%、0.5%进行正交试验。

图5 增稠剂添加量对果酱品质的影响Fig.5 Effect of thickener additive amount on the quality of jam

2.2 正交试验结果

由单因素实验结果可知,马齿苋茎叶汁紫薯块根浆的质量比、柠檬酸添加量、山梨糖醇添加量和增稠剂添加量对复合果酱感官评价的影响比较显著。按照表1 选取的因素和水平进行L9(34)正交试验,结果见表3。

表3 正交试验结果Table 3 Results of orthogonal test

由表3 极差分析R 值可知,各因素对低糖马齿苋紫薯酱感官评分影响的主次顺序为D(增稠剂添加量)>C(山梨糖醇添加量)>B(柠檬酸添加量)>A(马齿苋茎叶汁紫薯块根浆质量比),由k 值得出产品原辅料最优组合为A1B2C2D2,即马齿苋茎叶汁紫薯块根浆质量比为5:5,柠檬酸添加量为0.3%,山梨糖醇添加量为25%,增稠剂添加量为0.4%。

2.3 验证实验

正交试验结果分析得出最优组合为A1B2C2D2,在其它实验条件恒定的情况下,将最优组合A1B2C2D2进行3 次重复实验,感官评分为90.5±0.4,与正交试验组合2(A1B2C2D2)的感官评分90.1±0.6差异不显著(P>0.05),说明最优组合A1B2C2D2的重现性好,感官评分最高。因此,低糖马齿苋紫薯酱的最佳配方为:马齿苋茎叶汁紫薯块根浆质量比为5:5,柠檬酸添加量为0.3%,山梨糖醇添加量为25%,增稠剂添加量为0.4%。

2.4 低糖马齿苋紫薯酱的各项指标测定结果

2.4.1 感官指标 根据最优配方制得的低糖马齿苋紫薯酱产品见图6,感官指标检测结果见表4,各项指标均符合GB/T 22474-2008《果酱》的标准要求,说明此配方的低糖马齿苋紫薯酱符合商业化生产要求。

表4 感官指标检测结果Table 4 Sensory indexes testing results

图6 低糖马齿苋紫薯酱产品Fig.6 Low sugar purslane and purple sweet potato jam

2.4.2 理化指标 根据最优配方制得的低糖马齿苋紫薯酱,进行理化指标检测,结果见表5,各项指标均符合GB/T 22474-2008《果酱》的标准要求。本研究采用微波处理马齿苋,相比于漂烫法[39],微波处理制得的马齿苋汁呈酒红色,生味变淡,褐变程度低,花色苷保存率高。复合果酱的VC为3.77±0.11 mg/100 g,黄酮含量为4.18±0.10 mg/g,多酚为2.05±0.13 mg/g,花青素为37.27±0.84 mg/100 g,进一步表明低糖马齿苋紫薯酱较好地保留了马齿苋和紫薯的天然抗氧化活性物质。

表5 理化指标检测结果Table 5 Physical and chemical indexes testing results

2.4.3 微生物指标 根据最优配方制得的低糖马齿苋紫薯酱,进行微生物指标检测,结果见表6,各项指标均符合GB/T 4789.24-2003《果酱》的标准要求,结合果酱的理化指标和卫生指标,表明低糖马齿苋紫薯酱可进行商业化生产。

表6 微生物指标检测结果Table 6 Microbiological indexes testing results

2.5 低糖马齿苋紫薯酱体外抗氧化实验结果

本实验以抗坏血酸对DPPH 自由基的清除能力作为阳性对照,根据1.2.5 操作步骤,抗坏血酸对DPPH 自由基清除能力测定结果如图7A 所示。在抗坏血酸质量浓度低于0.03 mg/mL 时,抗坏血酸质量浓度与DPPH 自由基的清除率具有较好的线性关系(R2=0.9994),线性回归方程为y=2874.5000x-0.2607,根据线性方程计算得出抗坏血酸对DPPH 自由基清除的IC50=0.015 mg/mL;当VC质量浓度大于0.03 mg/mL 时,清除率缓慢增加。

图7 抗坏血酸和果酱对DPPH 自由基清除率的影响Fig.7 Effect of ascorbic acid and jam on scavenging rate of DPPH free radical

马齿苋和紫薯提取液含有花色苷、多酚、黄酮类物质、多糖、VC等抗氧化活性物质[40-41],但制作成低糖马齿苋紫薯果酱后,是否还有抗氧化能力,未见相关报道。果酱对DPPH 自由基清除率结果如图7B所示。果酱对DPPH 自由基清除率随着果酱提取液浓度的增加呈现先上升后趋于平缓的趋势,当果酱质量浓度低于14 mg/mL 时,果酱质量浓度与DPPH自由基的清除率呈显著的线性关系(R2=0.9997);绘制得出低糖马齿苋紫薯酱浓度与DPPH 自由基清除率的回归方程为y=6.5318x-0.1342,根据线性方程计算得出马齿苋紫薯酱对DPPH 自由基清除IC50=7.071 mg/mL,说明低糖马齿苋紫薯酱对DPPH 自由基有一定的清除作用。与已报道的黔产野生猕猴桃果酱成品(IC50=10.898 mg/mL)[35]相比较,低糖马齿苋紫薯酱对DPPH 自由基的清除能力更强,可以更好地保护果酱品质。虽然与抗坏血酸相比,果酱对DPPH 自由基清除效果欠佳,但是作为食品低糖马齿苋紫薯酱可以被大量地安全食用,所以不可忽视其抗氧化功能。

2.6 低糖马齿苋紫薯酱贮藏过程中的品质变化

低糖马齿苋紫薯酱在25 ℃和37 ℃条件下贮藏1 个月后的品质变化见表7。由表7 可知,低糖马齿苋紫薯酱感官评分随着储藏温度升高显著下降(P<0.05),低糖马齿苋紫薯酱透明度降低,颜色稍微加深、酸度偏酸,但感官仍然可以接受。果酱中灰分和粗纤维含量没有发生变化,分别为0.12±0.04 g/100 g、158.73±1.42 mg/100 g。果酱中VC、总黄酮、脂肪、花青素含量随着贮藏温度升高显著降低(P<0.05),在37 ℃条件下贮藏1 个月后,果酱中VC、脂肪含量的保留率分别为80.64%和80.59%;在25 ℃贮藏期内,果酱中VC、多酚和花青素保留率均超过91%;在25 ℃和37 ℃条件下贮藏的果酱中,总黄酮损失最大,保留率分别为68.18%和56.70%,以上营养物质含量下降可能的原因是储存过程中的温度、光照、酶活性以及密封罐中残存的少量气体等多种因素的影响,对VC、总黄酮、总多酚、花青素和脂肪等营养成分造成破坏和降解[42-44]。在低糖马齿苋紫薯酱贮藏过程中双糖或多糖降解形成酸性化合物,从而引起pH 下降。随着贮藏温度升高,呼吸作用增强而不断消耗,导致果酱总糖、蛋白质和可溶性固形物含量显著下降(P<0.05)[45],果酱在37 ℃贮藏期下,总糖、蛋白质和可溶性固形物含量分别为8.65±0.48 g/100 g、0.52±0.05 g/100 g、33.32%±0.76%。果酱在25 ℃和37 ℃贮藏温度下,水分含量分别下降9.55%和18.56%,这可能是由于贮藏过程中水分流失[36]。果酱在25 ℃和37 ℃条件下贮藏1 个月后,大肠杆菌和霉菌数没有增加,菌落总数显著增加(P<0.05),但仍然在国家标准规定范围内,符合GB/T 22474-2008《果酱》的微生物指标要求。因此可选择25 ℃贮藏的方式延长低糖马齿苋紫薯酱的货架期。

表7 低糖马齿苋紫薯酱贮藏期理化指标及微生物指标检测结果Table 7 Physical and chemical and microbiological indexes testing results of jam during storage

3 结论

通过单因素实验和正交试验对低糖马齿苋紫薯酱的配方进行了优化,得出低糖马齿苋紫薯酱的最佳工艺配方为:马齿苋茎叶汁紫薯块根浆质量比为5:5,柠檬酸添加量为0.3%,山梨糖醇添加量为25%,增稠剂添加量为0.4%。在此条件下制得的复合果酱色泽呈紫红色,酱体均匀,口感细腻,酸甜适中,无糖、水析出现象,外观上无颗粒感,涂抹性好,具有马齿苋和紫薯特有的香味,感官评分为90.5±0.4 分;产品的可溶性固形物42.32%±1.43%,总糖为13.41±0.52 g/100 g,pH3.61±0.18,粗蛋白为0.83±0.08 g/100 g,脂肪为187.64±2.06 mg/100 g,水分为45.53±0.23 g/100 g,灰分为0.12±0.04 g/100 g,VC为3.77±0.11 mg/100 g,粗纤维为158.73±1.42 mg/100 g,黄酮为4.18±0.10 mg/g,多酚为2.05±0.13 mg/g,花青素为37.27±0.84 mg/100 g,以上理化指标和微生物指标均符合果酱类的国家标准要求;低糖马齿苋紫薯酱对DPPH 自由基具有较强的清除能力;低糖马齿苋紫薯酱在25 ℃和37 ℃下贮藏1 个月后,感官评分显著下降(P<0.05),可溶性固形物含量、VC、总黄酮和总多酚等营养成分不断减少,果酱发生轻微褐变,菌落总数有所增加,但仍然符合果酱卫生标准。相较于市售果酱,低糖马齿苋紫薯酱具有含糖量较低、零防腐剂、营养丰富、风味独特等特点,符合低糖果酱产品的市场发展趋势,同时满足了当代人们对健康食品的追求,也为马齿苋紫薯酱的开发和标准化生产提供参考。

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