漂烫对速冻苹果质地的影响
2015-04-23张海燕张永茂康三江
张海燕,张永茂,康三江,张 芳
(甘肃省农业科学院 农产品贮藏加工研究所,甘肃 兰州 730070)
速冻果蔬是近年来迅速发展的新型果蔬加工制品,能较好的保持果蔬的色、香、味和新鲜状态,是一种具有发展前景的方便食品[1-2],同时也可为进一步深加工提供优质原料[3]。也可作为苹果内部含有多种酶类,极易引起变色和品质恶化,即使在冻结条件(-18~-25 ℃)范围内也只能短时间的贮藏,酶仍具有活性,解冻后温度升高其活性加剧,导致褐变和品质下降,苹果速冻前需对原料进行漂烫处理。大量研究表明,果蔬漂烫过程中,适度漂烫是速冻加工的关键技术之一,能有效破坏酶的活性、稳定色泽、改善产品质构、风味和组织[4-9]。质地是果实结构及其对施加外力反应方式的感官表现,果实质地的有效预测是其品质评价的重要组成部分,质构仪作为客观评价食品品质的主要仪器,有较高的灵敏度和客观性[10]。质地多面分析(texture profile analysis,TPA)是利用质构仪模拟人口腔咀嚼食物时对样品进行二次压缩的机械过程,该过程测定探头对试样的压力及其他相关质地参数,在一定程度上反映了果实质地和组织结构的变化,可有效预测其感官特性[11]。目前,国内外已将TPA测试广泛应用于面食[12]、肉类[13-14]、奶酪[15]、桃[16]、荔枝[17]、苹果[18-19]、葡萄[20]、黄瓜[21]、辣椒[22]、竹笋[23]等的加工产品质构特性研究中。本试验采用质地多面分析TPA试验方法,通过研究漂烫对速冻苹果质地的影响,检验TPA方法用于速冻苹果漂烫质地评价的有效性,以期为苹果速冻加工提供理论依据和应用指导。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
富士苹果:采自天水昌盛食品有限公司原料基地,选择色泽均匀,大小均一,成熟度一致,无伤、虫、病害的果实。
D-异抗坏血酸钠、氯化钠(食品级),乙酸、乙酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇6000、Triton X-100、愈创木酚、过氧化氢(分析纯):中瑞化学试剂公司。
1.2 仪器与设备
CT3质构仪:美国博勒飞公司;DL-40L188低温冰箱:青岛海尔集团;CR-400型色差计:日本柯尼卡公司;L93-3智能温度记录仪:杭州路格科技有限公司;ST2118美的电磁炉:美的集团;CARY 100紫外可见分光光度计:美国瓦里安有限公司;TGL-16LM高速冷冻离心机:湖南星科科学仪器有限公司;BL-2200H电子天平:日本岛津公司;SB42L真空充气包装机:上海人民仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 速冻苹果加工工艺流程
原料→分选→清洗→去皮去核→切分→护色→漂烫→冷却→速冻→包装→冷藏
1.3.2 速冻苹果样品制备
取经过清洗、去皮、去核处理的新鲜苹果切分为1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm,按护色液与苹果丁的质量比例为10∶12,将苹果丁浸入配制好的由D-异抗坏血酸钠(3∶1 000)和氯化钠、水(3∶20∶1 000)组成的护色液中,进行抽真空处理10 min,真空度0.7~0.8 MPa,分别按照试验组合设计的漂烫时间(1 min、2 min、3 min、4 min、5 min、6 min、7 min)、漂烫温度(62 ℃、67 ℃、72 ℃、77 ℃、82 ℃、87 ℃、92 ℃)、料液比(1∶5、1∶8、1∶10、1∶12、1∶15、1∶18、1∶20(g∶mL))进行单因素试验。将苹果丁置于新鲜水中漂烫后,捞出用2~6 ℃的冰水迅速冷却至中心温度10 ℃以下,在-30 ℃条件下快速冻结(30 min内)至-18 ℃,在-18 ℃冻藏30 d,解冻至中心温度达到-5 ℃(以刀能切断为准),测定各项指标,对照组为不经漂烫的速冻苹果。
1.3.3 质构参数测定[11,24]
选择大小、形状均一的速冻苹果丁,采用CT3质构仪进行TPA质构分析,探头TA44,夹具TA-TPB,目标距离5 mm,触发点7 g,测试速度0.5 mm/s,室温条件下,选择硬度、回复性、内聚性、弹性、弹性指数、咀嚼性作为质地评价参数,每个处理重复5次,取平均值。
1.3.4 过氧化物酶(peroxidase,POD)测定[25]
酶液制备:称取3.0 g漂烫后的苹果样品,加入3 mL提取缓冲液,在冰浴条件下研磨成匀浆,于4 ℃、12 000×g离心30 min,收集上清液即为酶提取液。
活性测定:取一支试管,加入3.0 mL 25 mmol/L愈创木酚溶液和0.5 mL酶提取液,再加入200 μL 0.5 mmol/L H2O2溶液迅速混合启动反应,同时立即开始计时。以蒸馏水为参比,在反应15 s时开始计录反应体系在波长470 nm处的吸光度值,每隔1 min记录一次,至少获取6个点数据。重复3次。
1.3.5 感官品质评价
根据国标GB/T 31273—2014《速冻水果和速冻蔬菜生产管理规范》[26]等相关标准,由从事食品研究和加工人员制定出速冻苹果感官评定标准,满分100分,结果如表1所示。鉴定小组由10个从事食品研究和加工的人员组成,加工好的各样品随机取样,解冻至中心温度达到-5 ℃(以刀能切断为准)时,将样品置于洁净的白色瓷盘中,在自然光线下品尝鉴评,评定完每个样品后,均用清水漱口并间隔10 min再进行评定。
表1 速冻苹果感官品质评定标准Table 1 Sensory evaluation standard of frozen apple
1.3.6 统计学处理
试验数据采用EXCEL和DPS v7.05版数据分析软件进行分析处理。
2 结果与分析
2.1 漂烫对速冻苹果品质的影响
2.1.1 漂烫时间对速冻苹果品质的影响
表2 漂烫时间对速冻苹果品质的影响Table 2 Effect of blanching time on the quality of frozen apple
由表2可以看出,随着漂烫时间的延长,速冻苹果TPA试验硬度、内聚性逐渐降低,回复性、弹性、咀嚼性均呈现先升高后降低趋势,POD活性逐渐降低,感官评分先升高后降低。与对照相比,硬度显著降低,漂烫4 min时硬度降为961.67 g,内聚性降为0.23,并于5 min时降低趋势明显;回复性、弹性、咀嚼性均显著升高,在4 min时出现峰值,分别为0.09、2.85 mm、36.30 mJ,与对照相比,分别升高0.08、1.04 mm、25.70 mJ,随后逐渐降低;漂烫后速冻苹果POD活性显著低于对照,漂烫4 min时POD活性降低至0.009 U/g,并于此后变化不显著;漂烫后速冻苹果感官评分显著高于对照,4 min时的感官评分最高,达83.96分,5 min后感官评分迅速降低,说明4~5 min为速冻苹果的适宜漂烫时间。
2.1.2 漂烫温度对速冻苹果品质的影响
表3 漂烫温度对速冻苹果品质的影响Table 3 Effect of blanching temperature on the quality of frozen apple
由表3可以看出,随着漂烫温度的升高,速冻苹果硬度、内聚性逐渐降低,回复性、弹性、咀嚼性均逐渐升高,POD活性逐渐降低,感官评分逐渐升高。与对照相比,硬度和内聚性显著降低,回复性、弹性、咀嚼性均显著升高,POD活性显著降低,感官评分显著升高。当漂烫温度达87 ℃时,硬度为962.00 g,内聚性为0.24,回复性为0.08,弹性为4.02 mm,咀嚼性为41.90 mJ,POD活性降为0.009 U/g,与92 ℃的各指标相比,变化不显著,但漂烫温度为92 ℃时,感官评分最高,达87.66分,说明87~92 ℃为速冻苹果的适宜漂烫温度。
2.2 料液比对速冻苹果品质的影响
表4 料液比对速冻苹果品质的影响Table 4 Effect of solid-liquid ratio on the quality of frozen apple
由表4可以看出,随着料液比的升高,速冻苹果硬度、内聚性逐渐降低,回复性、弹性、咀嚼性均逐渐升高,POD活性逐渐降低,感官评分逐渐升高。与对照相比,除料液比为1∶5(g∶mL)时的硬度外,其他组的硬度、内聚性显著降低,回复性、弹性、咀嚼性均显著升高,POD活性显著降低,感官评分显著升高。当料液比为1∶10(g∶mL)时,硬度为998.67 g,内聚性为0.26,回复性为0.08,弹性为3.15 mm,咀嚼性为26.70 mJ,当料液比达到1∶12(g∶mL)时,硬度为922.33 g,内聚性为0.23,回复性为0.09,弹性为3.54 mm,咀嚼性为32.30 mJ,POD活性为0.009 U/g,感官评分为83.16分,此后各指标变化均不显著,说明1∶10~1∶12(g∶mL)为速冻苹果的适宜料液比。
2.3 速冻苹果各质地参数间及其与POD活性、感官评分的相关性研究
表5 速冻苹果TPA测试各质地参数间及其与POD活性、感官评分的相关性矩阵Table 5 Correlations analysis of texture profile parameters derived from TPA and POD,sensory evaluation of frozen apple
由表5可以看出,在本试验条件下,速冻苹果POD活性与TPA试验所得硬度、内聚性、回复性、弹性、咀嚼性以及感官评分的相关关性显著(R=0.76~0.92),从理论上证实了上述POD活性对果蔬质地及感官品质的影响;而感官品质与TPA试验所得硬度、内聚性、回复性、弹性、咀嚼性的相关性均不显著(R=0.42~0.56),是因为速冻苹果感官品质评价包括色泽、组织形态、口感与风味、滋味与气味等4各方面,TPA试验所得个参数表明其口感的好坏;TPA试验所得硬度与内聚性的相关性极显著(P<0.01),因为硬度和内聚性都反映了速冻苹果果肉组织结构坚实程度的大小,与回复性、弹性、咀嚼性呈极显著负相关性,回复性与弹性、咀嚼性均呈显著正相关性(P<0.05),弹性与咀嚼性相关性极显著(P<0.05),说明硬度是速冻苹果的重要品质指标之一,但其大小不能作为评判其质地的唯一标准,回复性、弹性、咀嚼性较好的反应了速冻苹果漂烫后弹性质地的变化[18]。因此,硬度、内聚性、回复性、弹性、咀嚼性等参数可以用于评价速冻苹果质地的变化。
3 讨论
漂烫可以破坏酶的活性、抑制酶促褐变、增强速冻果蔬的品质,还可以使果蔬组织变软、增强冻结时对冰结晶体积膨胀的忍耐性[27],漂烫是否适度也会影响到果蔬速冻后的品质。过氧化物酶(POD)是广泛存在于各种植物中的一类氧化酶,会引起果蔬贮藏、加工过程中色泽和质地的变化,由于其耐热性较高,被广泛地用作漂烫的指示酶[28]。本试验中,漂烫作为速冻苹果加工最重要的前处理之一,漂烫可以有效改善速冻苹果质地,提高感官品质,并控制POD活性,抑制褐变,从而保证速冻苹果品质。但是研究发现,过度的漂烫反而会破坏速冻苹果的质地、造成抗氧化活性的损失及感官品质的下降,并造成能源和资源的浪费。硬度是指牙齿间用来压迫样品所需的最大力,与果肉组织结构直接相关,可以客观地反映出果肉内部品质的变化;内聚性是指构成果肉质构的内部健力,反映的是咀嚼果肉时,果粒抵抗受损并紧密相连,使果实保持完整的性质,反映了细胞间结合力的大小。速冻苹果漂烫过程中硬度和内聚性的降低主要是由于漂烫使其细胞结构受到破坏、果胶溶解,细胞间结合力降低引起的[23],因此,苹果速冻加工中,需要优化漂烫工艺参数,使漂烫对其质地的影响降到最低,适度漂烫在苹果速冻加工中显得至关重要。回复性反映的是样品受压,同时迅速恢复形变的能力,取决于形变所需的能量;弹性指的是样品的恢复属性;咀嚼性能够反映果肉坚实度的大小,是指咀嚼固体食物达到可吞咽状态所需的能量。与对照相比,漂烫后速冻苹果的回复性、弹性、咀嚼性均升高,这可能是由于漂烫破坏了POD活性,抑制了微生物的生长,细胞结构受到酶或微生物的破坏较小而引起的[29],具体变化机理有待于进一步研究。
4 结论
速冻苹果适宜漂烫时间4~5 min、漂烫温度87~92 ℃,料液比1∶10~1∶12(g∶mL),此条件下,与对照相比,TPA测试所得硬度和内聚性显著降低,回复性、弹性、咀嚼性显著升高,POD活性显著降低,感官评分显著升高,漂烫起到了软化细胞组织的作用,改善了速冻苹果的质地和感官品质,抑制了酶促褐变;
POD活性与硬度、内聚性、回复性、弹性、咀嚼性以及感官品质的相关性均显著(R=0.76~0.92),感官品质与硬度、内聚性、回复性、弹性、咀嚼性的相关性均不显著(R=0.42~0.56),硬度与内聚性的相关性极显著性(P<0.01),与回复性、弹性、咀嚼性呈极显著负相关性,回复性与弹性、咀嚼性均呈显著正相关性(P<0.05),弹性与咀嚼性相关性极显著(P<0.05),硬度、内聚性、回复性、弹性、咀嚼性等参数可以用于评价速冻苹果质地的变化。
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