果蔬及其制品加工中维生素C稳定性的研究进展
2017-03-08张彩芳任亚敏罗双群李翠翠
张彩芳,任亚敏,罗双群,李翠翠
漯河食品职业学院 (漯河 462300)
2017-06-13
河南省高等学校重点科研项目计划(项目编号:15B550004)。
张彩芳,女,1984年出生,硕士,讲师,研究方向为食品营养与检测。
果蔬及其制品加工中维生素C稳定性的研究进展
张彩芳,任亚敏,罗双群,李翠翠
漯河食品职业学院 (漯河 462300)
维生素C是果蔬及其制品中重要的营养素之一,是人体的必需营养素之一,但维生素C极不稳定,易受诸多因素的影响而损失。综述了果蔬原料、果蔬汁以及其它果蔬制品中维生素C稳定性的研究进展,为生产营养价值更高的果蔬制品提供理论依据。
果蔬;维生素C;稳定性;处理方式
维生素C对人体生命活动有重要作用,其主要生理功能有参与胶原蛋白及结缔组织的合成从而支持血管肌腱骨组织的成长[1]。作为一种高效抗氧化剂,它可以清除生长代谢产生的活性氧基团及一些自由基保护细胞免遭氧化损害[2],促进机体对铁的吸收[3]。人体内由于缺少合成维生素C的古洛内酯氧化酶故不能合成维生素C,因此人对维生素C的全部需要只能由食物供给,新鲜果蔬及其制品如果汁等则是人体补充维生素C的重要来源。但果蔬及其制品所含维生素C极不稳定,易受诸多因素的影响,如氧气[4]、金属离子[4]、辐照[5]、加热等均易破坏果蔬制品中维生素C的稳定性。因此,如何保住果蔬原料中的维生素C 以及如何提高果蔬加工过程中维生素C的稳定性成为亟待解决的问题。
1 果蔬原料维生素C稳定性研究
1.1栽培技术对维生素C含量的影响
栽培技术在一定程度上影响着果蔬原料的维生素C含量。龙勇等从果蔬种质资源选择、育种手段、栽培管理方法、土壤成分等方面分析研究了提高果蔬维生素C含量的手段,指出若将优良的种质资源选择与各种育种手段相结合,不同果蔬品种对应相应的栽培管理技术、施肥方式,以及不同品种在不同土壤中的施肥配方等全方位系统结合研究,方能得到高效、更科学的提高果蔬维生素C的技术措施,为相关技术的推广应用打下坚实的基础[6]。
1.2成熟期对维生素C含量的影响
不同成熟期的果蔬维生素C含量不同,以番茄为例,邹波进行了3种成熟期的茄果生食阶段维生素C含量的比较,结果发现:在3种不同着色程度(青白色果面、粉红色果面、红色果面)的茄果中,其维生素C含量分别为18.4 mg/kg,19.6 mg/kg,34.8 mg/kg,红色茄果维生素C含量极显著高于粉红色和青白色茄果,因此在采摘茄果进行加工时以完熟期采摘其维生素C含量较高[7]。庞会娟[8]等以冬枣为原料研究了其采后维生素C含量的变化。结果表明,成熟期对维生素C含量有影响,以白熟期含量最高,由白熟到全红期含量逐渐下降。
1.3贮藏条件对维生素C含量的影响
果蔬原料中维生素C的稳定性也会受到贮藏温度和贮藏时间的影响。吴红艳通过实验发现马铃薯在低温贮藏过程中维生素C的损失最少。随着贮藏时间的延长,维生素C含量逐渐降低,但贮藏前期下降速度快,贮藏后期下降速度缓慢[9]。庞会娟等研究了冬枣贮藏过程中维生素C含量的变化。结果表明,在不同贮藏温度条件下,随着贮藏时间的延长,维生素C含量的变化趋势均为先升后降[8]。韩兰英[10]等研究了贮藏时间对猕猴桃维生素C稳定性的影响,实验分别选取保鲜5 d、10 d、15 d、20 d、25 d的猕猴桃,结果表明随着贮藏时间的延长,猕猴桃中维生素C残留量有小幅度降低,相较于其它果蔬中维生素C显得更稳定。高怀春[11]对辣椒果实采后存放过程中维生素C含量的变化进行研究,结果表明,辣椒果实采后存放过程中维生素C损失明显。
2 果蔬汁加工过程中维生素C稳定性研究进展
2.1加工工艺对维生素C稳定性的影响
2.1.1压榨方式对维生素C稳定性的影响
不同的压榨方式加工出的果蔬汁饮料维生素C的稳定性也不同。陆道礼等研究了草莓汁在加工过程中维生素C稳定性的变化,其分别采用冷榨和热榨两种加工方式对草莓进行榨汁处理,结果表明:采用热榨加工工艺制作出的草莓汁中维生素C的稳定性最好[12]。
2.1.2温度和时间对维生素C稳定性的影响
温度和时间等因素也会影响维生素C的降解过程。将脐橙鲜榨汁在不同温度(4 ℃、25 ℃、50 ℃)条件下放置15 min、1 h、6 h后测定其中维生素C的含量,结果表明:脐橙鲜榨汁中的维生素C在低温下相对较稳定,保存率较高,而在高温条件下稳定性差、易损失;在较低的温度下保存,保存时间越短营养损失越少[13]。李艳霞等选取青椒、芹菜、黄瓜为原料,研究了不同处理温度和时间对蔬菜中维生素C稳定性的影响,结果表明:在20 ℃~40 ℃时,蔬菜中维生素C保存率较高;在40 ℃~60 ℃之间加热,维生素C保存率呈加速下降趋势;在60 ℃~80 ℃加热时,蔬菜中维生素C保存率变化又一次趋于平缓;温度高于80 ℃时,蔬菜中维生素C保存率急剧下降;当处理温度为90 ℃时,蔬菜中维生素C含量只有原来的40%左右。将蔬菜样品分别置于沸水浴中0 min、2 min、4 min、6 min、8 min、10 min、15 min后,在相同处理温度下,测定其维生素C保存率。结果表明,对维生素C含量影响显著的为最初处理的2 min,蔬菜中维生素C含量在此2 min内降低了约30%,在2~10 min内,维生素C含量仍呈较快下降趋势,但与处理的前2 min相比,下降趋于平缓。处理10 min后,蔬菜中维生素C含量虽仍在减少,但变化不明显[14]。因此,在制作果蔬制品时,处理温度不易过高,处理时间尽量缩短以降低维生素C的损失。
2.1.3pH对维生素C稳定性的影响
pH对维生素C稳定性的影响较大,其在酸性条件下较碱性条件下更稳定。董月菊等研究了不同pH值(3、4、5、6、7、8、9、10)对脐橙鲜榨汁中维生素C稳定性的影响,结果表明:脐橙鲜榨汁中的维生素C在低pH条件下相对较稳定,在pH 3~4之间是最稳定的,维生素C的保存率在98%以上。随着pH值升高,维生素C的保存率急剧下降[13]。李艳霞等选取青椒、芹菜、黄瓜为原料,研究了不同pH值对蔬菜中维生素C稳定性的影响,结果表明蔬菜中维生素C的稳定性在酸性条件明显高于碱性条件,在pH值2~6时,蔬菜中维生素C保存率逐渐上升,pH 6时,维生素C保存率达到80%的峰值。随着pH值的继续增大,维生素C保存率呈下降趋势[14]。韩兰英[10]等研究了不同pH(3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0)对猕猴桃维生素C稳定性的影响,结果表明,猕猴桃中维生素C在pH 3.0~4.0条件下较稳定,随着pH的增大稳定性减弱。
2.1.4金属离子对VC稳定性的影响
在有氧条件下,微量的重金属离子,特别是铁和铜离子,能催化维生素C的有氧氧化。有研究表明Cu2+和Fe3+对苦瓜原汁中维生素C氧化具有明显的催化作用[4]。韩兰英等研究了不同金属离子Fe2+,Fe3+,Cu2+,Mn2+,Zn2+对猕猴桃中维生素C稳定性的影响,结果发现Fe2+,Fe3+,Cu2+离子对维生素C有明显的催化分解作用,而且Fe2+,Fe3+效果相似;而Mn2+,Zn2+催化分解效果不明显[10]。因此制作果蔬汁时要注意防止果蔬汁与某些金属材料接触,以避免金属离子的催化作用。
2.1.5气体对VC稳定性的影响
空气中的氧是使维生素C产生有氧氧化的主要因素。将苦瓜原汁暴露在空气中12 h后,维生素C保存率仅剩70%左右[4]。陆道礼等研究了草莓汁加工贮藏过程中空气含量对维生素C含量的影响,结果表明:在无氧贮藏条件下草莓汁中维生素C的稳定性最好[12]。故在果蔬汁加工时应尽量避免与空气接触,且要尽快除去空气。
2.1.6辐射对维生素C稳定性的影响
光线照射会促进果汁中维生素C的有氧氧化,紫外线能产生激发作用,能使电子处于高能状态,从而促进维生素C的有氧氧化。董月菊[13]等将脐橙鲜榨汁在室温下放置于相同强度紫外灯下分别照射30 min、1 h、90 min、6 h以测定紫外线照射对维生素C稳定性的影响,结果表明:在最初30 min内,脐橙鲜榨汁中有2.84%维生素C损失,随着紫外照射时间延长其损失程度增加,6 h时维生素C损失率增加到15.34%。故在果汁生产工艺中,避光和防止射线辐照措施,可有效防止维生素C的氧化。
2.2包装材料对维生素C稳定性的影响
包装材料不同也会使维生素C的稳定性存在差异。罗国向[15]等对包装材料对针叶樱桃汁饮料维生素C稳定性的影响进行了研究,结果表明:采用透明玻璃瓶,透光PET瓶和利乐包3种不同的包装材料,对樱桃汁中维生素C的保存率也不同:3种包装材料贮存6个月后维生素C保存率分别为68.63%,58.97%,76.42%,以利乐包的维生素C保存率最高。原因可能是利乐包为避光材料,能更好的保存维生素C。
2.3贮藏条件对维生素C稳定性的影响
贮藏温度和时间对维生素C的稳定性有一定影响。陆道礼等研究了草莓汁贮藏过程中维生素C稳定性的变化,试验采用3种环境温度贮藏草莓汁,分别为15 ℃~32 ℃室温,15 ℃~18 ℃冷室,8 ℃~10 ℃冷库,避光保存。结果表明,以15 ℃~18 ℃冷室贮藏条件下草莓汁中维生素C的稳定性最好[12]。罗国向等储藏温度和时间对针叶樱桃汁饮料维生素C稳定性的影响,结果表明:在室温(15 ℃~32 ℃),冷室(15 ℃~20 ℃),冷库(8 ℃~10 ℃)3种储藏温度条件下,以冷室(15 ℃~20 ℃)条件下维生素C保存率84.45%为最高;将樱桃汁饮料置于15 ℃~20 ℃条件下保存,每个月测定维生素C质量分数,样品经过一年的贮存,维生素C的质量分数由原来的148.3 mg/kg降到了91.26 mg/kg,保存率为61.54%[15]。因此,在制作果蔬汁饮料时宜选用低温冷藏的方式,便于最大程度地保存成品中的维生素C。
3 其它果蔬制品加工过程中维生素C稳定性的研究进展
3.1干燥方式对维生素C稳定性的影响
采用不同的干燥方式对其维生素C的稳定性影响较大。吕佳宁以新鲜香菇为原料,研究了冷冻干燥法和低温热风干燥法对生食香菇品质的影响,结果表明,冷冻干燥法制得的香菇维生素C的含量明显高于低温热风干燥法制得的香菇[16]。钱婧雅等研究了3种干燥技术(气体射流冲击、中短波红外、真空脉动)对红枣脆片维生素C保留率的影响,结果表明,真空脉动干燥维生素C的保存率为66.6%,显著高于气体射流冲击的51.5%和中短波红外干燥的49.0%[17]。于静静等研究了不同干燥方式(真空、热风、变温压差膨化)对红枣维生素C含量的影响,结果表明红枣采用真空干燥其维生素C含量要明显高于其他干燥方式的维生素C含量[18]。
3.2辐照对维生素C稳定性的影响
祝美云将苹果果坯加4倍体积的水在不同的微波火力10%、30%、50%、70%、100%下分别处理15 s、30 s、45 s、60 s、90 s、120 s,沥干后测维生素C含量以研究原料微波处理对果脯维生素C保存率的影响,结果表明,50%微波火力处理30 s,70%微波火力处理15 s,70%微波火力处理120 s时维生素C的含量分别为686.0 mg/kg、630.0 mg/kg、321.0 mg/kg,由此可知,微波火力和微波处理的时间均会影响果坯中维生素C的保存率[19]。姜天甲等对采后香菇进行不同波长(0 kJ/m2、0.5 kJ/m2、2.0 kJ/m2、4.0 kJ/m2)的紫外线处理,以研究短波紫外线处理对采后香菇维生素C稳定性的影响,结果表明,经过短波紫外线处理的香菇在贮藏的前3 d维生素C含量下降速度要明显小于对照组,贮藏至15 d时维生素C含量处理组与对照组间的差异达到极显著水平[20]。由此可见,适当的辐照处理可提高香菇中维生素C的稳定性。
3.3浸泡处理对维生素C稳定性的影响
祝美云等将苹果坯浸入80 ℃,90 ℃和100 ℃水温的水中分别处理1、2、3、4、6 min,研究原料预处理工艺对果脯维生素C保存率的影响,结果表明,80 ℃处理组在1~2 min时苹果坯维生素C含量与其他处理组相比含量较高,有显著性差异,3 min后3组之间差异不显著[19]。此外,祝美云还研究了1%和2%浓度盐水浸泡处理的果坯维生素C保存率的影响,结果发现,不同浓度盐水处理后随处理时间的延长维生素C的含量呈明显的下降趋势,处理30 min较处理120 min时维生素C含量下降了48.80%[19]。说明采用合适的浸泡处理方式可更好地保存果蔬制品中的维生素C。
4 展望
果蔬制品的深加工虽然满足了人们快节奏生活的需要,但随着人们生活水平的提高,对健康水平和生活质量的要求也不断提高,对果蔬制品的营养素保存率也提出了更高的要求,如何控制果蔬加工过程中维生素C的稳定性使其获得最大的保存率显得格外重要。从果蔬原料品种、采摘期及贮藏时间的选择到果蔬制品加工过程中每一环节的控制都会影响到成品中维生素C的稳定性。因此,在实际生产中,将影响维生素C稳定性的各种因素的影响降到最低,从中选择出最佳的工艺条件,提高维生素C的稳定性,才能生产出营养价值更高的果蔬制品。
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ResearchprogressonthestabilityofvitaminCintheprocessingoffruitsandvegetables
Zhang Caifang, Ren Yamin, Luo Shuangqun, Li Cuicui
Luohe Vocational College of Food (Luohe 462300)
Vitamin C is one of the important nutrients in fruits and vegetables products, is one of the essential nutrient for the human body, is a very unstable nutrient, is easy to lose because of many factors. The stability of vitamin C in fruit and vegetable raw materials, fruit and vegetable juices and other products of fruits and vegetables was reviewed, to provide theoretical basis for the production of fruit and vegetable products with higher nutritional value.
fruit and vegetable products; vitamin C; stability; treatment mode
TS201
B
1672-5026(2017)05-026-04