伊丽达娜·开赛尔,白羽嘉*,郑丽萍,胡娟玲,古孜拉·努尔拉,孔丽洁,冯作山*
(1.新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐 830052;2.新疆果品采后科学与技术重点实验室,新疆乌鲁木齐 830052)
浸糖工艺也称加糖煮制工艺,是加工果脯中主要工序也是最为关键的一步,浸糖的好坏决定产品品质的高低。因此,在加工低糖果脯时,需借助一些辅助方式来加速浸糖,提高浸糖品质。目前在果脯加工使用微波辅助[1⁃4]、超声辅助[5⁃6]、真空[7⁃8]、冷冻浸渍[9⁃10]等方式进行浸糖处理。由于每个原料的不同,需要选择最合适的方式进行浸糖以保证原料在加工过程中不发生资源浪费现象。
在果脯糖制加工过程中,用量最多的糖是蔗糖。在果脯中加入果葡糖浆,果脯甜度低不易返砂。在果脯加工的糖液中以葡萄糖代替部分的蔗糖,由于葡萄糖甜度低不含果糖,吸湿性较低,可提高果脯的可贮藏性[11]。糖液的比例决定果脯的口感、吸湿性、结晶性以及感官品质。目前关于果脯品质评价主要集中在总糖[12⁃13]、水分含量[14⁃15]、质地[16⁃17]、色泽[18]和营养品质等[19]而关于果脯香气成分的研究较少。
本文研究4 种不同浸糖方式对果脯品质的影响,通过测定色泽、质构、复水率、总糖含量、香气成分、感官评分等指标,考察不同的浸糖方式对果脯品质的影响,同时为得到色、香、味、形、维生素及纤维素等营养成分较好的杏脯提供参考依据。
1.1.1 材料与试剂
新鲜明星杏:市售,4 ℃冷藏;白砂糖、葡萄糖、果葡糖浆(均为食品级):浙江源丰生物科技有限公司;蔗糖、苯酚、硫酸(均为分析纯):天津市致远化学试剂有限公司;D⁃异抗坏血酸钠、L⁃半胱氨酸、柠檬酸(99.9%):沃佳生物科技有限公司。
1.1.2 试验仪器
TA⁃XT Plus 型物性测试仪:英国Stable Micro Sys⁃tems 公司;9109⁃1 型真空包装机:温州丰年机械有限公司;P70F20CL⁃DG 微波炉:广东格兰仕集团有限公司;KUDOS 型SK 台式超声波处理机:上海科导超声仪器有限公司;7890A⁃5975C 型气质联用仪:美国安捷伦科技有限公司;CM⁃600D 色差计:柯尼达美能达办公系统(中国)有限公司。
1.2.1 低糖杏脯工艺流程
浸糖工艺流程:鲜杏采收、挑选、清洗→去核→漂烫→护色→硬化→超声辅助浸糖→真空浸糖→微波辅助浸糖→煮制浸糖→沥干→干燥→整形→真空包装→成品。
1.2.2 低糖杏脯工艺的操作要点
1.2.2.1 挑选、去核和漂烫
选择新鲜饱满、可溶性固形物为9~11°Brix 的无腐烂、无病虫害、无机械伤、大小匀称的果实为原料,用不锈钢刀对杏子进行手工去核,90 ℃漂烫2 min。
1.2.2.2 护色硬化
使用1%的CaCl2,复合护色剂0.2%D⁃异抗坏血酸钠+0.2%L⁃半胱氨酸+0.6%柠檬酸,按1∶2(g/L)的料液比对杏果脯进行护色硬化,真空护色时间为30 min。
1.2.2.3 浸糖处理
1)超声辅助浸糖
将杏果按1∶2(g/mL)的料液比放入30%的复配糖液(蔗糖∶葡萄糖∶果葡糖浆质量比=2∶1∶1)中,用360 W的超声辅助浸糖功率进行浸糖预处理,时间为60 min,糖液温度为50 ℃。
2)微波辅助浸糖
将杏果按1∶2(g/mL)的料液比放入30% 的复配糖液(蔗糖∶葡萄糖∶果葡糖浆=2∶1∶1)中,用300 W 的微波功率进行浸糖预处理,时间为20 min。
3)真空浸糖
将杏果按1∶2(g/mL)的料液比放入30% 的复配糖液(蔗糖∶葡萄糖∶果葡糖浆=2∶1∶1)中,用0.075 MPa的真空度进行浸糖预处理,时间为30 min,糖液温度为50 ℃。
4)煮制浸糖
将杏果放置糖液浓度20%的容器中,第一次糖液浓度为20%,煮制结束静置10 h,第二次糖液浓度为30%,进行二次煮制。
1.2.2.4 干燥、整形和包装
将沥干的果脯置于65 ℃持续干燥10 h,后将制作好的果脯回潮24~36 h(放置在室内25 ℃),进行整形和检验。剔除不合格的产品,将合格的产品进行真空包装。
1.2.3 色差测定
使用色差计对杏子进行色泽的测定,测定杏子的L*值、a*值、b*值。其中:亮度用L*值表示,L*值越大,亮度越大,反之杏脯就偏暗;a*值表示杏脯红绿偏向;b*值表示杏脯黄蓝偏向。
1.2.4 质构的测定
测定条件参照文献[20]。采用物性测试仪测定杏脯质构的各项参数。样品测定的指标主要包括样品硬度、咀嚼性、弹性、黏聚性和黏性。
1.2.5 复水率的测定
参照文献[21]将l0 g 样品置于烧杯中,加入150 mL蒸馏水,每隔30 min 称样品的质量,每个样品重复测定3 次。
式中:W为复水率,%;m1复水前质量,g;m2复水后质量,g。
1.2.6 总糖含量的测定
按照GB/T 10782—2021《蜜饯质量通则》[22]中的方法测定总糖含量,每个样品重复3 次。
1.2.7 香气成分测定
将样品移入萃取瓶中,然后快速密封。将固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)纤维头在气质联用仪(gas chromatography⁃mass spectrometry,GC⁃MS)进样口于250 ℃老化至无杂峰。将样品瓶置于固相微萃取装置上,设定温度为70 ℃;将样品瓶放在萃取装置预热20 min;将SPME 萃取头通过瓶盖插入样品的顶空部分,推出纤维头,纤维头高于样品上表面约1.0 cm,顶空萃取40 min;抽回纤维头,从样品瓶中拔出萃取头;再将萃取头插入GC⁃MS 进样口,推出纤维头,于250 ℃解吸5 min,后进样分析。
1.2.7.1 仪器条件
色谱条件:色谱柱为HP⁃5MS(30.0 m×250 µm,0.25µm);色谱柱起始温度50 ℃保持5 min,以3 ℃/min的速度升至150 ℃,以10 ℃/min 的速度升至250 ℃保持5 min;气化室温度250 ℃;传输线温度250 ℃;载气He;载气流量1.0 mL/min;不分流。
质谱条件:电子轰击电离源;电子能量70 eV;离子源温度230 ℃;四极杆温度50 ℃;扫描模式为全扫描;扫描质量范围为m/z 35~550。
1.2.7.2 定性定量方法
定性分析:对检测出的成分采用MS 数据库NIST11、保留时间进行定性;定量分析:面积归一化法定量。
1.2.8 感官评价
杏脯感官评价标准见表1。
表1 杏脯感官品质评价标准Table 1 Scoring criteria for sensory quality of preserved apricots
试验采用Origin 2018、SPSS 软件进行数据处理及显著性分析。
不同浸糖方式对杏果脯色泽的影响如表2所示。
表2 不同浸糖方式对杏果脯色泽的影响Table 2 Effects of different sugar permeation methods on the color of preserved apricots
L*值表示果皮亮度,L*值越大,表明成品表面亮度越高;a*值代表成品红绿度,a*值为正值表示红色,值越大,红色越深;b*值代表样品黄蓝度,b*值为正值表示黄色;b*值越大,黄色越深。由表2 可知,超声辅助浸糖的L*值、a*值、b*值与其他处理组呈现显著性差异(P<0.05),其他3 个处理组间没有显著性差异(P>0.05),由此可见,超声辅助浸糖的杏果脯成品亮度最好,且红色和黄色保持完好,颜色更为亮丽。综合考虑,采用超声辅助浸糖方式得到的杏果脯色泽较好。
不同浸糖方式对杏果脯质构的影响如表3所示。
表3 不同浸糖方式对杏果脯质构的影响Table 3 Effects of different sugar permeation methods on the tex⁃ture of preserved apricots
硬度表示物体发生形变所需要的力。由表3 可知,超声辅助浸糖条件得到的杏果脯硬度为711.19 g,超声辅助浸糖工艺所得到的果脯成品与煮制浸糖成品的硬度存在显著性差异(P<0.05),与其他组没有显著性差异(P>0.05)。弹性反映了受到外力作用后恢复原来状态的能力,黏聚性指物体维持原有状态所需要的内应力。不同浸糖工艺对杏果脯的弹性无显著性影响(P>0.05),对黏聚性的影响也无显著性差异(P>0.05)。黏性一般取决于食品的硬度和凝聚性,超声辅助浸糖与其他处理组存在显著性差异(P<0.05)。咀嚼性表示固体食物咀嚼到能够被吞咽状态所需要功的参数,其受食品的硬度、弹性、黏聚性的影响。超声辅助工艺所得到的果脯成品与微波辅助和煮制浸糖成品的咀嚼性存在显著性差异(P<0.05)。从质构角度分析,超声辅助艺更适合于杏果脯加工。
复水性常用来表示新鲜果蔬干制后重新吸水恢复原有品质的能力,评价果脯在贮藏过程中的吸湿性,进而评价其耐储性能。不同浸糖方式对杏果脯复水率的影响如图1所示。
图1 不同浸糖方式对复水率的影响Fig.1 Effects of different sugar permeation methods on the rehydration rate
由图1 可知,随着时间延长,4 种浸糖工艺的杏果脯复水率均逐渐上升,前30 min 上升速度最快,煮制浸糖处理后的复水率高于其他浸糖工艺。采用超声辅助浸糖工艺的杏果脯复水率比煮制浸糖处理所得成品低24.97%,微波辅助浸糖所得果脯复水率比煮制浸糖处理所得成品低16.29%,真空浸糖工艺所得杏果脯复水率比煮制浸糖处理所得成品低4.6%。Deng 等[23]研究表明苹果片吸取过多的糖分,组织结构紧密会导致其复水率降低。黄展文等[24]、孙丽婷等[21]研究也表明复水率与总糖含量结果保持一致。
不同浸糖方式的杏果脯总糖含量如图2所示。
由图2 可知,超声辅助、微波辅助、真空、煮制浸糖处理得到的杏果脯总糖量分别为40.58%、35.26%、29.78%、28.77%。超声辅助浸糖得到的果脯总糖含量高于其他处理组。浸糖是果脯生产的关键工序,利用超声辅助会产生“空穴效应”[25],破坏细胞组织,孙海涛等[26]、陈丹等[27]利用超声辅助浸糖技术制备果脯并进行分析,结果表明超声辅助提高了果脯的浸糖速率,与本试验研究结果相似。超声辅助工艺制作的果脯的总含糖量最高且低于50%,为低糖杏脯。
不同浸糖方式对杏果脯感官评分的影响如图3所示。
由图3 可知,超声辅助浸糖处理的感官评分最高,为85.20,其次是微波辅助浸糖,感官评分为82.90,真空浸糖的感官评分为79.40,煮制浸糖的感官评分为74.30,结合以上指标和感官评分综合考虑,超声辅助浸糖得到的杏脯品质优于其他4 组。
不同浸糖方式的杏脯挥发性成分含量如表4所示。
表4 不同浸糖方式的杏脯挥发性成分相对含量Table 4 Relative content of volatile components in preserved apricot with different sugar soaking methods
由表4 可知,4 种不同浸糖方式的样品中共检测出39 种香气成分,其中醇类8 种、醛酮类5 种、烯类11 种、酯类7 类,其他8 类。利用GC⁃MS 对超声辅助浸糖香气成分进行定性定量分析,检出香气成分21 种,相对含量较高的挥发性风味物质依次为乙酸乙酯(58.68%)、芳樟醇(15.93%)、环丁醇(14.45%);对微波辅助浸糖香气成分进行定量,检出香气成分13 种,相对含量较高的分别为乙酸乙酯(57.49%)、芳樟醇(16.40%)、乙酸己酯(5.53%);真空浸糖果脯中检出香气成分15 种,乙酸乙酯(41.57%)、芳樟醇(13.46%)、环丁醇(9.70%);煮制浸糖检出香气成分14 种,乙酸乙酯(35.61%)、3,5⁃二甲基环己醇(2.69%)、6,11⁃二甲基⁃2,6,10⁃十二碳三烯⁃1⁃醇(1.87%)。
杏品种的主要香气成分有醇类物质、酯类物质。醇类物质有玫瑰花香、果香及花香,在杏脯不同浸糖组之间共检出8 种醇类物质。在检测到的醇类物质中,芳樟醇相对含量较高,超声辅助浸糖、微波辅助浸糖、真空浸糖的果脯芳樟醇含量分别为15.93%、16.40%、13.46%,煮制浸糖的杏脯未检测出芳樟醇,可能是因为加热使果脯的挥发性物质散失,芳樟醇具有独特的花香、果香、玫瑰香。环丁醇在超声辅助浸糖的果脯中相对含量最高为14.45%,真空浸糖的果脯相对含量为9.70%,微波辅助浸糖和煮制浸糖未检测出芳樟醇。超声辅助浸糖中检测到醇类物质有3 种,微波辅助浸糖2 种,真空浸糖3 种,煮制浸糖4 种。
杏子的主要香气物质酯类具有花香和果香的香气特征。在4 组不同浸糖方式的果脯中相对含量最高的酯类物质为乙酸乙酯,乙酸乙酯具有青苹果的香气。超声辅助浸糖的果脯中检测到酯类物质为7 种,微波辅助浸糖为3 种,真空浸糖为3 种,煮制浸糖为3 种,在超声辅助浸糖中检测到酯类物质最多,结果表明超声辅助浸糖能够较好地保留酯类的特征香气。
醛酮类具有热带水果味、果香和紫罗兰香。在4 种不同浸糖方式的果脯中共检出4 种酮类物质,1 种醛类物质。在真空浸糖过程中醛酮类物质相对含量最高,为3.62%,其次是超声辅助浸糖的果脯中相对含量为2.63%。
烯类物质也是影响杏果脯香气的成分之一。不同的浸糖方式中共检测出11 种烯类物质,月桂烯具有香脂的香味,罗勒烯具有青草,橙花香味。超声辅助浸糖中检测到的烯类物质有6 种,其中罗勒烯相对含量最高为8.29%;微波辅助浸糖中检测到的烯类物质有6 种;真空浸糖检测的烯类物质有3 种,煮制浸糖中检测到的烯类物质有4 种,其中月桂烯和罗勒烯在杏果和杏酒中经常检出,这两种物质在超声辅助浸糖组中相对含量较高。
研究表明利用GC⁃MS 法检测分析欧洲生态品种群杏,得到醇类、醛类。酯类、烯类和酮类是主要挥发性成分,这些物质在杏脯中均被检测出。采用煮制浸糖方式时,能体现杏子特征香气的物质种类均少于其他组,原因可能是煮制浸糖温度高,使酯类水解成酸和醇,致果脯产品香气较弱。
超声辅助浸糖检测出的香气成分种类最多,明显高于其他3 组,含有杏子明显香气成分的乙酸乙酯相对含量最高,表明超声辅助浸糖对杏子挥发性成分影响较小。可能是超声辅助浸糖的“空化”作用促进醇类、醛类转化为酯类,使酯类物质较多,致果脯产品香气增强。
本研究比较超声辅助、微波辅助、真空和煮制浸糖4 种方式处理对杏果脯色泽、质构、复水率、总糖含量、香气成分和感官评分的影响,得出超声辅助浸糖方式的杏脯色泽显著优于其他3 组(P<0.05),L*值为43.86,b*值为30.09,超声辅助浸糖的杏脯硬度、黏性和咀嚼性与煮制浸糖相比存在显著性差异(P<0.05),采用超声辅助浸糖工艺的杏果脯复水率比煮制浸糖所得成品低24.97%,超声辅助浸糖对提高浸糖速率最明显,总糖含量最高,为40.58%,GC⁃MS 结果表明,超声辅助浸糖能保留更多的原果香气成分,而煮制浸糖香气成分损失最大,这与感官评分结果相符。综上,选用超声辅助浸糖工艺能得到较优的杏果脯。