不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯品质的影响

颜娜，李华佳，徐星烨，朱永清，张源，雷敏，郭壮，*

（1.湖北文理学院食品科学技术学院鄂西北传统发酵食品研究所，湖北襄阳441053；2.四川省农业科学院农产品加工研究所，四川成都610066）

目前我国已选育出100 多个猕猴桃品种（系）[1]，其中徐香猕猴桃的种植面积仅次于居海沃德和红阳[2]。徐香猕猴桃口感偏酸，因而开展深加工显得极为重要。猕猴桃果脯深受消费者欢迎，而渗糖工艺对果脯品质的优劣具有明显影响，目前关于渗糖工艺的研究多集中于真空渗糖[3]、微波渗糖[4]和超声波渗糖[5]等方面。通过比较不同渗糖工艺，盛金凤发现超声波渗糖对提高芒果渗糖速率最为明显，同时亦可明显降低渗糖对芒果组织细胞结构的破坏[6]，李兴武发现超声波渗糖制备的脆红李果果脯较好的保留了脆红李果的风味和营养，较之其他渗糖方式具有最好的品质[7]。目前关于果脯品质的评价主要集中在总糖、水分含量、质地、色泽和营养组分等方面，而关于果脯中水分构成、风味和滋味品质评价的研究较少。低场核磁共振检测技术的发展，实现了不同食品基质中自由水、结合水和不易流动水的定性和定量分析[8]，而电子鼻[9]和电子舌[10]等仿生设备的出现，实现了对食品风味和滋味的评价数字化。

本研究采用低场核磁共振、质构仪、电子鼻和电子舌技术相结合的方法，对常压、真空、微波和超声波4 种渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯的品质进行了评价，以期为后续徐香猕猴桃果脯加工提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

徐香猕猴桃、白砂糖、食盐：市售；氢氧化钠、次甲基蓝、浓盐酸、硫酸铜、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾和葡萄糖（均为分析纯）：天津市永大化学试剂有限公司；柠檬酸、氯化钙、偏重亚硫酸氢钾（均为食品级）：河南启文生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

OZF-6090 型真空干燥箱：上海新苗医疗器械制造有限公司；P7OF23P-G5（SO）型微波炉：格兰仕微波生活电器有限公司；KH3200DB 型数控超声波清洗器：昆山禾创超声波仪器有限公司；TA-XT Plus 物性测试仪：英国 Stable Micro System 公司；NMI20-025V-I 型核磁共振成像分析仪：上海纽迈电子科技公司；SA 402B电子舌：日本INSENT 公司；PEN3 电子鼻：德国Airsense公司；LXJ-IIB 低速大容量多管离心机：上海安亭科学仪器厂；DHD-9240 热风鼓风干燥箱、LRH-150 生化培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；BS224S 电子天平：北京赛多利斯仪器系统有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 徐香猕猴桃果脯的制作

徐香猕猴桃果脯制作的整体工艺流程为：选择八至九成熟的徐香猕猴桃→去皮→切片→护色→脱涩→渗糖→烘干整形。各工艺节点参数如下[5，11]：

1.3.1.1 去皮

将质量比为15%的氢氧化钠溶液加热至95 ℃，徐香猕猴桃放入浸泡2 min 后取出，再放置于3.1%的柠檬酸溶液中中和2 min 后取出，手工去除果皮。

1.3.1.2 切片

用切片机将去皮的徐香猕猴桃切成厚度为8.5 mm的薄片。

1.3.1.3 护色

将0.2%的CaCl2溶液和0.3%的Na2HSO3溶液以1 ∶1 的体积比混合后，将徐香猕猴桃果片放入浸泡1 h进行护色，完成后立即用清水冲洗干净。

1.3.1.4 脱涩

护色后的果片放入1.0%的NaCl 溶液和1.0%的柠檬酸溶液混合液中，于50 ℃下保温脱涩15 min，脱涩完后将果片清洗干净。

1.3.1.5 渗糖

将脱涩后的果肉均分为4 份，浸泡于40%的蔗糖溶液中，按如下方式进行渗糖。常压渗糖组：置于40 ℃培养箱中保持60 min；真空渗糖组：置于40 ℃真空干燥箱中保持60 min，开启真空泵抽真空至0.09 MPa；超声波渗糖组：置于40 ℃超声波发生器中超声波60 min，超声波功率150 W，超声波频率40 KHZ，实时监测水温变化，若高于40 ℃则放入冰块降温；微波渗糖组：置于微波炉中保持60 min，微波功率为210 W[6]。

1.3.1.6 烘干整形

渗糖完毕后将徐香猕猴桃果肉分别捞出，沥去表面的糖液，于50 ℃烘箱中烘干24 h 后取出，烘干过程中每隔6 h 进行一次翻盘。

1.3.2 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯总糖含量的测定

参照GB/T 10782-2006《蜜饯通则》中约束的方法，使用斐林试剂滴定法对不同渗糖方式徐香猕猴桃果脯总糖含量进行测定。

1.3.3 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯各类型水分构成的测定

将果脯切成长宽均为1 cm 的长方体，使用核磁共振成像分析仪的Q-CPMG 序列进行各类型水分构成测定，参数设置为：射频延时0.25 ms，采样点数120004，射频信号频率偏移量528 924.72 Hz，前置放大增益1，回波时间0.2 ms，重复采样等待时间2 500 ms，模拟增益20db，接收机带宽100KHz，180度射频脉宽10.48μs，90 度射频脉宽4.48 μs，重复采样次数8，射频信号频率主值 20 MHz，数字增益 3，测试温度（32.00±0.01）℃，信噪比337.033，回波个数6000[12]。

1.3.4 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯复水率的测定

取2 个～3 个完整的果脯修整至总重量为10.0 g，置于烧杯中加入150 mL 常温的纯水，每30 min 将果脯捞出测定其重量（mf），复水率（Rr）的计算公式为[6]：

1.3.5 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯质地的测定

取完整的果脯使用TA-XT Plus 物性测试仪选择BS 探头进行硬度和韧性测定，探头下压距离15 mm，测试前中后速度分别为为5.00、2.00、2.00 mm/s，触发点负荷5.0 g。

1.3.6 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯风味和滋味品质的测定

将果脯切碎后，使用四分法取4.5 g 装入电子鼻样品瓶中，60 ℃恒温加热 30 min 后，室温（25 ℃左右）平衡20 min，参照杨江的方法对不同渗糖方式徐香猕猴桃果脯中中典型挥发性风味物质进行测定[13]。

取40 g 切碎后的果脯用160 mL 纯水浸泡12 h后，8 000 r/min 离心10 min，使用快速滤纸对清液过滤后参照王玉荣等的方法[14]，使用电子舌对各滋味品质的相对强度进行测定。

1.4 数据处理

总糖含量测定做3 个平行试验，其他指标测定均做6 个平行试验。使用Matlab 2010 软件进行数据分析，除聚类图外其他图均使用Origin 2017 软件绘制。

2 结果与分析

2.1 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯总糖含量的测定

本研究首先对不同渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯中总糖的含量进行了比较分析，结果如图1 所示。

图1 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯总糖含量的影响Fig.1 Effects of different sugar permeability methods on the content of total sugar of Xuxiang kiwi preserved fruit

由图1 可知，较之常压渗糖方式，微波渗糖和超声波渗糖可以显著提升徐香猕猴桃果脯的总糖含量（P＜0.05），而真空渗糖制备徐香猕猴桃果脯的含糖量与常压渗糖差异不显著（P＞0.05）。何仁通过微波渗糖工艺进行了苹果和李子果脯的制备，结果发现微波对果蔬组织的渗糖效率有明显的提高作用[15]，因而这可能是导致本研究微波渗糖制备果脯总糖含量高的原因。

2.2 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯各类型水分构成和复水率的测定

在探讨不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯总糖含量影响的基础上，本研究进一步使用低场核磁共振技术对果脯中自由水、不易流动水和结合水的相对含量进行了分析，结果如图2 所示。

图2 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯各类型水分的影响Fig.2 Effects of different sugar permeability methods on various water types of Xuxiang kiwi preserved fruit

由图2 可知，结合水为常压、真空、微波和超声波4 种渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯中水分的主要存在形态，其相对含量分别为88.03%、69.13%、94.19%和97.14%，经方差分析发现，微波渗糖和超声波渗糖可显著提升果脯中结合水的相对含量（P＜0.05），而真空渗糖方式制备果脯的结合水相对含量显著低于常压渗糖方式（P＜0.05）。由图2 亦可知，真空渗糖方式制备果脯中不易流动水的相对含量显著高于常压渗糖（P＜0.05），其相对含量分别为29.87%和10.69%。微波渗糖和超声波渗糖制备徐香猕猴桃果脯中不易流动水的相对含量分别为3.68%和1.56%，两者差异不显著（P＞0.05），但均显著低于常压渗糖（P＜0.05）。值得一提的是，不同渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯中自由水的相对含量差异均不显著（P＞0.05）。由此可见，微波和超声波渗糖可显著提升徐香猕猴桃果脯中结合水的相对含量，而真空渗糖呈现出相反的趋势。

不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯复水率的影响如图3 所示。

图3 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯复水率的影响Fig.3 Effects of different sugar permeability methods on rehydration characteristics of Xuxiang kiwi preserved fruit

由图3 可知，复水时间为 30、60 min 和 90 min 时，4 种渗糖方式制备的徐香猕猴桃果脯复水率差异均不显著（P＞0.05）。由图3 亦可知，复水时间为 120 min 和150 min 时，较之常压渗糖，微波渗糖与超声波渗糖方式制备果脯的复水率显著偏高（P＜0.05），而真空渗糖方式制备果脯的复水率与其他3 种方式差异均不显著（P＞0.05）。由此可见，微波和超声波渗糖方式可显著提升徐香猕猴桃果脯的复水率。超声波的“空穴效应”会使徐香猕猴桃组织中形成许多微小的孔道，这些孔道不仅可以提高果脯渗糖过程中物质的交换效率，同时在复水过程中可以加速水分子进入果脯内部，进而提高了果脯的复水率，不过在潮湿环境中超声波方式处理的果脯亦更容易吸潮[16]。

2.3 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯质地的测定

在对徐香猕猴桃果脯总糖、水分构成和复水率进行测定的基础上，本研究进一步对不同渗糖方式制备果脯硬度和韧性指标进行了评价，结果如图4 所示。

图4 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯硬度和韧性的影响Fig.4 Effects of different sugar permeability methods on hardness and toughness of Xuxiang kiwi preserved fruit

由图4（A）可知，较之常压渗糖方式，微波渗糖和超声波渗糖可以显著提升徐香猕猴桃果脯的硬度（P＜0.05），而真空渗糖制备徐香猕猴桃果脯的硬度显著低于常压渗糖（P＜0.05）。值得一提的是，微波渗糖制备的徐香猕猴桃果脯硬度亦显著高于超声波渗糖（P＜0.05）。从图4（B）可知，较之常压渗糖方式，微波渗糖可以显著提升徐香猕猴桃果脯的韧性（P＜0.05），而真空渗糖制备果脯的韧性亦显著低于常压渗糖（P＜0.05）。此外，超声波渗糖制备徐香猕猴桃果脯的韧性与常压渗糖和超声波渗糖差异均不显著（P＞0.05）。

2.4 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯风味和滋味品质的测定

本研究进一步使用电子鼻技术对不同渗糖方式徐香猕猴桃果脯典型挥发性风味物质的含量进行了比较分析，结果如表1 所示。

由表1 可知，较之其他3 种渗糖方式，传感器W1C、W3C 和W5C 对常压渗糖制备徐香猕猴桃果脯的响应值显著偏低（P＜0.05），而其他传感器呈现出相反的趋势（P＜0.05）。较之常压渗糖方式，传感器W5S、W1W、W2W 和W3S 对微波和超声波渗糖制备徐香猕猴桃果脯的响应值显著偏低（P＜0.05），而其他6 个传感器的响应值差异均不显著（P＞0.05）。传感器W1C、W3C 和W5C 主要对芳香类风味物质敏感，而传感器W5S、W1W、W2W 和W3S 主要对氢氧化物和有机硫化物敏感，由此可见，真空渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯的风味品质较差，而微波和超声波渗糖有利于果脯风味品质的提升。

表1 各传感器对不同渗糖方式徐香猕猴桃果脯响应值的差异性分析Table 1 Difference analysis of the responses of each sensor of electronic nose among Xuxiang kiwi preserved fruit samples treatment by different sugar permeability methods

不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯各滋味指标相对强度的影响如表2 所示。

表2 不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯各滋味指标相对强度的影响Table 2 Difference analysis of each taste index among Xuxiang kiwi preserved fruit samples treatment by different sugar permeability methods

由表2 可知，较之常压渗糖，微波渗糖方式制备的徐香猕猴桃果脯苦味和后味-B（苦味的回味）显著偏高（P＜0.05），而真空和超声波渗糖方式制备的徐香猕猴桃果脯呈现出相反的趋势（P＜0.05）。虽然渗糖方式会对酸味、涩味、咸味、鲜味和丰度（鲜味的回味）产生影响，但由于其极差值均小于1.0，因而不会对消费者的喜好性产生影响[17]。由此可见，微波渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯的滋味品质较差，而真空和超声波渗糖有利于果脯滋味品质的提升。

2.5 基于多元统计学分析不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯品质影响的评价

在对不同渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯总糖含量、各类型水分构成、复水率、硬度、韧性、风味和滋味指标进行比较分析的基础上，本研究首先采用主成分分析对24 个指标进行了降维处理，同时选取累计贡献率大于85%的主成分进行了基于马氏距离的聚类分析，结果如图5 所示。

图5 基于马氏距离聚类的不同渗糖方式对徐香猕猴桃果脯品质影响的评价Fig.5 Cluster analysis of product qualities among Xuxiang kiwi preserved fruit samples treatment by different sugar permeability methods based on mahalanobis distance

由图5 可知，真空渗糖和其他3 种渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯的品质差异最大，而常压和超声波渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯的品质较为相似。经多元方差分析（multivariate analysis of variance，MANOVA）发现，常压渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯品质与超声波差异非常显著（P＜0.01），而与微波和真空渗糖方式制备果脯品质的差异极显著（P＜0.001）。

3 结论

通过对常压、真空、微波和超声波4 种渗糖方式制备徐香猕猴桃果脯的品质进行了评价，结果表明超声波渗糖方式更适合于徐香猕猴桃果脯的加工。