双华李微波渗糖工艺研究
2019-09-05黄凯信许剑华周爱梅
黄凯信,梁 凤,许剑华,周爱梅
(1.广东展翠食品股份有限公司,广东潮州 515634;2.华南农业大学,广东广州 510642)
双华李是广东地区较具盛名的特色水果,营养价值高,但不耐贮藏,经常加工成凉果、蜜片等产品[1]。渗糖是水果加工的关键工艺,是关系水果制品品质的关键因素之一,目前的渗糖技术大部分使用传统的渗糖方法,煮制时间长、温度高、易破坏原果结构,且产品含糖量高[2-4]。微波能有效提高果蔬组织的渗糖效率。试验以双华李为原料,采用微波渗糖技术进行工艺研究,以含糖量、果胚的品质(包括色泽、质构特性)为指标,系统研究其渗糖的工艺参数(微波功率、微波时间、糖液质量分数),并进一步采用正交试验确定其最优渗糖工艺[5-7]。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
双华李果实、白砂糖,均为市售。
蒽酮、浓硫酸,上海化学试剂公司提供;柠檬酸,广州市漳杰有限公司提供;葡萄糖,广东环凯微生物科技有限公司提供;氯化钠、氯化钙,西陇化工股份有限公司提供;无水乙醇,南京化学试剂有限公司提供。以上试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
G80F23CN1L-SD型微波炉、DC-P3型色差仪、EZ-SX型质构仪、AL104型分析天平、WYT型手持折光仪、UV5100B型紫外可见分光光度计等。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
原料挑选→清洗→预处理→护色、硬化→漂洗沥干→刺孔→微波渗糖→沥干水分→恒温干燥→成品。
1.3.2 双华李微波渗糖单因素试验
分别考查微波功率、微波时间、糖液质量分数对双华李果胚渗糖后含糖量及品质影响。
1.3.3 双华李微波渗糖正交试验设计
以单因素试验结果为基础,采用L9(34)正交试验,以微波功率(A)、微波时间(B)、糖液质量分数(C)为试验因素,进行正交试验设计,对双华李加工工艺进行优化。
L9(34)正交试验因素与水平设计见表1。
1.3.4 测定指标及方法
表1 L9(34)正交试验因素与水平设计
样品含糖量的测定采用蒽酮比色法;色值测定:采用全自动测色色差仪检测果胚褐变情况;质构测定:样品的硬度、弹性、咀嚼性,通过使用物性质构仪的TPA测试模式进行测定;感官评分:对样品形态、色泽、口感和滋味进行评价打分。
双华李样品感官评定方法见表2。
表2 双华李样品感官评定方法
1.3.5 数据统计与分析
利用Excel 2007统计所有数据,采用Origin 8.5,SPSS 16.0软件进行作图和方差分析。
2 结果与分析
2.1 双华李微波渗糖单因素试验结果
2.1.1 微波功率对双华李渗糖及其品质的影响
微波功率对双华李含糖量及其感官品质的影响见图1,不同微波功率对双华李质构特性和色泽的影响见表3。
图1 微波功率对双华李含糖量及其感官品质的影响
从图1可知,随着微波功率的增加,含糖量显著增加(p<0.05)。在微波功率240~320 W时,含糖量增加快,从26%增加至33%;微波功率大于320 W后,含糖量的增加较平缓;在微波功率320~480 W时,含糖量从33%增加至37%;在微波功率480~640 W时,含糖量从37%增加至40%。而随着微波功率的增加,感官评分的总体趋势是先升高后降低,微波功率增加至480 W时,感官评分增加至最大值80;微波功率继续增加至640 W时,由于功率过大破坏了双华李结构,果皮破损严重,果肉色泽暗淡,大部分果香挥发,从而感官评分有所下降。
表3 不同微波功率对双华李质构特性和色泽的影响
从表3可知,随着微波功率的增加,双华李果胚硬度显著减小(p<0.05),弹性和咀嚼性先增加后减小。微波功率在320 W时,果胚弹性增加到2.61 mm,但继续增加功率至640 W时,弹性下降至2.04 mm;微波功率在480 W时,果胚咀嚼性增加到16.78 g,但继续增加至640 W时,咀嚼性下降至15.85 g;微波功率80~240 W时,L值增加至47.08;当微波功率240~640 W时,随着功率的增加,L值逐渐减小,在640 W时,L值减小至38.96;功率80~320 W时,a值逐渐增加至2.00,功率320~640 W时,a值逐渐减小至1.27;微波功率80~480 W时,b值逐渐增加至27.90,在微波功率640 W时,b值减小至17.64。可以看出,微波功率在240~480 W时,得到的双华李质地和色泽方面都较好。综上所述,试验选择最佳的微波功率为480 W。
2.1.2 微波时间对双华李渗糖及其品质的影响
微波时间对双华李含糖量及其感官品质的影响见图2,不同微波时间对双华李质构特性和色泽的影响见表4。
从图2可知,微波时间20~50 min时,随着微波时间的延长,含糖量显著增加(p<0.05);在50 min时,双华李含糖量增加至最大值45%;微波时间50~60 min时,含糖量降低;在60 min时,含糖量降低至40%。而随着微波功率的增加,感官评分的总体趋势是先升高后降低,在微波时间50 min时,感官评分增加至最大值88分,但继续延长微波时间至60 min时,感官评分降低至80分,双华李果肉颜色变暗,组织松软,外观品质明显下降,所以感官评分在微波时间增加到50 min后也呈现下降趋势。
图2 微波时间对双华李含糖量及其感官品质的影响
从表4可知,随着微波时间的延长,双华李的硬度显著减小(p<0.05),在渗糖20 min时,硬度为34.04 g,渗糖至60 min时,硬度降低至24.55 g;在渗糖20~60 min,弹性增加较为平缓,从2.01 mm增加至2.67 mm;在渗糖20~60 min,咀嚼性逐渐增大,从13.52 g增加至16.71 g。随着微波时间的延长,L值逐渐减小,在渗糖20 min时,L值为47.14,在60 min时,L值为39.38;a值随微波时间的延长先增加后减小,在渗糖50 min时,a值增加至2.86,渗糖至60 min时,a值减小至1.35;在渗糖20~60 min时,b值从33.14减小至26.71。可以看出,微波时间在30~50 min时,得到的双华李无论是质地还是色泽方面都较好。综上所述,试验选择的最佳的微波时间为50 min。
表4 不同微波时间对双华李质构特性和色泽的影响
2.1.3 糖液质量分数对双华李渗糖及其品质的影响
糖液质量分数对双华李含糖量及其感官品质的影响见图3,不同糖液质量分数对双华李质构特性和色泽的影响见表5。
图4 糖液质量分数对双华李含糖量及其感官品质的影响
从图4可知,在糖液质量分数50%时,含糖量为35%;在质量分数60%时,含糖量47%;质量分数50%~60%时,果胚含糖量显著增加(p<0.05);在质量分数70%时,含糖量继续增加至49%;质量分数60%~70%时,果胚含糖量增加不显著(p>0.05),趋势平缓。质量分数55%~65%时,感官评分从79分增加至88分,随着质量分数的升高,感官评分升高;质量分数50%~55%和质量分数65%~70%时,感官评分增加并不显著(p>0.05),在这2个范围,随着质量分数增加,果胚外观改变不明显。
从表5可知,随着微波时间的延长,双华李的硬度逐渐减小,糖液质量分数50%~70%时,硬度由27.79 g降低至26.55 g,变化缓慢;随着微波时间的延长,弹性在增加,在糖液质量分数50%时,弹性2.13 mm,质量分数增加至70%时,弹性增加至2.54 mm,没有显著性差异(p>0.05);咀嚼性也没有差异性变化。糖液质量分数50%~70%时,L值随着糖液质量分数的增加而增加,从42.14增加至44.01,变化小;质量分数50%~65%时,a值在减小,在质量分数65%时a值减小至0.33,质量分数65%~70%时,a值在70%时升高至0.52;质量分数50%~60%时,b值逐渐降低,在质量分数60%时,b值为28.71,质量分数60%~70%时,b值逐渐升高,质量分数70%,b值增加至30.22。可以看出,糖液质量分数对双华李的质地和色泽影响不明显。综上所述,试验选择的最佳糖液质量分数为60%。
2.2 双华李微波渗糖正交试验结果
表5 不同糖液质量分数对双华李质构特性和色泽的影响
在单因素试验基础上,采用正交试验优化渗糖条件,根据表1安排正交试验。
双华李微波渗糖L9(34)正交试验结果见表6,方差分析结果见表7。
表6 双华李微波渗糖L9(34)正交试验结果
表7 方差分析结果
由表6可知,各因素对含糖量的影响程度依次为微波功率(A) >微波时间(B) >糖液质量分数(C),最佳组合为A3B2C1,即微波功率480 W,微波时间40 min,糖液质量分数55%。由表7可知,微波功率、微波时间对双华李含糖量影响均达到了显著水平(F0.05<F<F0.01),糖液质量分数对含糖量的影响不显著(F<F0.05)。
综合极差分析和方差分析,可以确定最佳微波渗糖条件为A3B2C1,即微波功率为480 W,微波时间为40 min,糖液质量分数为55%。按照上述最佳渗糖条件平行做3次验证试验,测得其含糖量为50.50%,感官评分92.17分。
3 结论
通过试验得到双华李的最佳加工工艺参数为微波功率480 W,微波时间40 min,糖液质量分数55%。在此条件下可加工出的产品含糖量为50.50%,感官评分92.17分。微波渗糖技术能有效提高果蔬组织的渗糖效率,所制得的双华李制品不仅营养成分损失较少,而且在形态、色泽、口感等方面也具有良好的效果。