四种杂柑全果饮品的加工适应性与贮藏特性
2020-04-07唐伟敏邢建荣王思农陆胜民
唐伟敏,邢建荣,杨 颖,向 露,王思农,陆胜民,*
(1.浙江省农业科学院 食品科学研究所,浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室,农业农村部果品采后处理重点实验室,浙江 杭州 310021; 2.浙江树人大学 生物与环境工程学院,浙江 杭州 310005)
柑橘属于芸香科柑橘亚科,为常绿小乔木,多栽培于长江以南各省,包括柑、橘、橙、柚、柠檬等品种[1],其中杂柑占有一定的比例。杂柑主要是橘与橙、橘与柚的杂交后代,兼有甜橙、橘(柑)和柚的营养、风味,且具有果皮相对易剥离、食用方便的特点,其特征性风味强于普通柑橘品种,适宜被加工成全果饮品[2]。杂柑果肉和果皮具有一定的药用价值,具有理气燥湿、化痰止咳、健脾胃等功效,符合现代养生健康理念。蜂蜜柚子茶为柑橘全果饮品的一种,主要以杂柑的果肉、果皮为原料加工而成,曾风靡于饮品市场,即便在市场热情略有所减的当下,每年的销量依然相当可观[3]。
浙江省内的杂柑有近10个品种,其中胡柚(衢州常山)、瓯柑(温州瓯海)、甜橘柚(丽水庆元)和高橙(台州温岭)是地方名特优的主栽品种。不同杂柑品种在活性成分、风味、质地和口感等方面均存在一定差异,因而具有不同的加工适应性和贮藏特性。但该方面的研究鲜见报道。本研究选取上述4种杂柑品种为材料,按照课题组前期成熟的加工工艺将其加工成全果饮品,并结合感官评价、总酸、抗坏血酸、抗氧化活性、色泽和黏度等理化指标分析考查其在贮藏期内的变化,从而比较研究主栽杂柑之间的加工适应性与贮藏特性,以期为杂柑全果饮品开发在原料选择、功能定位等方面提供理论依据和实践指导。
1 材料与方法
1.1 材料
胡柚、瓯柑、甜橘柚和高橙试验样本于2017年11月17日分别采自衢州常山、温州瓯海、丽水庆元和台州温岭4个地区,并贮藏于4 ℃冰箱中备用。
1.2 试剂
1,1-二苯基-2-苦肼基自由基(DPPH)和抗坏血酸购自百灵威科技有限公司;福林酚购自上海源叶生物科技有限公司;NaOH、没食子酸、基准邻苯二甲酸氢钾、草酸等试剂购自国药集团化学试剂有限公司;2, 6-二氯靛酚钠盐购自Sigma-Aldrich化学试剂公司。
1.3 仪器
ZA120R4型电子分析天平,上海赞维衡器有限公司;DHG-9146A电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;XMTD-8222型电热恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;UV-1800紫外分光光度计,日本岛津公司;Inc. Color Quest XE色差仪,美国Hunter Associates Laboratory;R/S plus流变仪,BROOKFIELD美国博勒飞公司。
1.4 试验方法
1.4.1 全果饮品制作工艺与取样流程
将采自原产地的4种杂柑清洗、晾干,并将果肉打浆,果皮切丁(胡柚、瓯柑、甜橘柚和高橙对应果皮分别占全果质量的33.66%、38.80%、32.31%和39.82%),并按照本课题组前期的工艺配方[2](蜂蜜15.0%、增稠剂0.2%、柠檬酸0.2%、白砂糖39.6%、全果45.0%),经复配、杀菌、冷却制成4种杂柑全果饮品,并避光保存于40 ℃恒温培养箱中,每20 d取一次样,用于理化指标分析。
1.4.2 感官评价
由于考虑到全果饮品品质在实验后期整体下降严重,仅对第0、20和40天的全果饮品进行感官评价,具体评价标准参见表1。
1.4.3 总色差分析
ΔE是总色差值,基于L(亮度)、a(红绿)、b(黄蓝)等计算而得,表明样品相比于对照色色差的偏离程度。称取5 g样品匀浆,采用Hunter Lab色差仪以透射测色模式进行色差测定,并参照文献[4]的方法对色泽进行评价与分析。
1.4.4 抗坏血酸含量测定
参考国家标准GB 5009.86—2016《食品中抗坏血酸的测定》进行抗坏血酸含量的测定。
1.4.5 总酸含量测定
参考国家标准GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》和GB/T 601—2016《化学试剂标准滴定溶液的制备》进行总酸测定,并以一水柠檬酸(0.07)为系数计算全果饮品中的总酸含量。
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表1 全果饮品感官评价表
Table1Sensory evaluation of whole fruit drinks of hybrid citrus
分值Score甜酸比Sweet/sour (20 score)质地Texture(20 score)气味Aroma(20 score)口感Flavor(20 score)色泽Colour(20 score)16~20甜酸适中Proper taste ofsweet/sour 质地适中Proper texture香味浓郁,协调Good smell andcoordinated酸甜可口,无苦涩味Good sweet/sourwithout bitterness色泽纯正,均一Pure andhomogeneous13~15稍偏酸/甜A bit sweet or sour稍偏硬,略有嚼劲A bit hard, slightly chewy香味稍淡,无异味A bit light smell andno abnormal odor口感较好,无苦涩味Better sweet/sourwithout bitterness色泽均匀Homogeneous9~12较酸/甜A bit more sweetor sour较硬,咀嚼略困难A bit more hard,slightly chewy香味淡,带少许杂味Light smell with abit abnormal odor口感一般,带有苦涩味General taste withlight bitterness色泽均匀,局部带有少许杂色Homogeneous witha bit variedness5~8太酸/甜Too sweet or sour太硬,咀嚼很困难Too hard,difficult chewy无香味,带少许刺激性气味Unscented with abit irritative odor口感差,苦涩味重Bad taste withheavy bitterness色泽局部不均匀,杂色明显Nonuniform withobvious variedness1~4极酸/甜Extreme sweetor sour极硬,无法咀嚼Extreme hard,unable chewy无香味,气味刺鼻Unscented witha bit irritative odor苦涩感极度明显,难以下咽Extremely obvious bitternessand difficult to eat色泽极不均匀,杂色很深Extremely nonuniformand heavy variedness
1.4.6 总酚含量测定(福林酚法)
标准曲线制作:分别吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 mL浓度为0.1 mg·mL-1的没食子酸标准溶液于25 mL容量瓶中,加入2.5 mL福林酚显色剂,摇匀后加入5 mL 5%碳酸钠溶液,加水定容,25 ℃避光放置1 h,在750 nm处测定其吸光度[5]。
样品处理:取10 g匀浆定容至100 mL,取10 mL样液于1 341×g离心10 min,取1.0 mL上清液,加9.0 mL蒸馏水混匀,加入2.5 mL福林酚显色剂,摇匀后加入5 mL 5%碳酸钠溶液,加水定容,25 ℃避光放置1 h,在750 nm处测定其吸光值。
1.4.7 DPPH自由基清除活性评价
取10 g全果饮品匀浆溶解并定容于100 mL容量瓶中,样液经离心后取上清液备用。DPPH自由基清除活性评价方法参照文献[6],略有改动,0.2 mL样品溶液与4.5 mL 0.1 mmol·L-1DPPH无水乙醇溶液混合均匀,37 ℃放置20 min后测定517 nm处的吸光度。
1.4.8 全果饮品黏度测定
采用流变仪进行黏度测定。准确称取20.0 g样品倒入200 mL配套容器,常温下使用DG 1转子,设置30 s剪切率逐渐增大程序(0~40 r·min-1)[7]。
1.4.9 数据处理与分析
2 结果与分析
2.1 全果饮品的抗坏血酸含量变化
抗坏血酸作为水果内源性抗氧化剂,起到抗氧化作用,大部分被氧化因子所消耗。采用2, 6-二氯靛酚氧化还原滴定法测定4种杂柑全果饮品不同贮藏期的抗坏血酸含量,其变化规律如表2所示。第0天全果饮品的抗坏血酸含量由高到低分别是高橙(38.77 mg·mL-1)、胡柚(26.68 mg·mL-1)、瓯柑(24.28 mg·mL-1)和甜橘柚(13.96 mg·mL-1),且随着贮藏时间的延长含量均逐渐下降,最终含量分别为11.78、6.75、7.60、2.73 mg·mL-1,分别下降69.62%、74.66%、68.70%和64.08%。
2.2 全果饮品的总酸含量变化
表2 杂柑全果饮品抗坏血酸含量分析
Table2Analysis of ascorbic acid content in whole fruit drinks of hybrid citrus mg·mL-1
品种Variety抗坏血酸含量Ascorbic acid content0 d20 d40 d60 d80 d100 d高橙Gaocheng38.77±0.97 Aa28.18±0.51 Bb25.70±0.53 Cc20.67±0.30 Dd11.78±0.26 Ee11.78±0.51 Ee胡柚Huyou26.64±0.26 Aa19.73±0.68 Bb14.26±0.53 Cc14.52±0.39 Cd9.22±0.68 Dd6.75±0.15 Ee瓯柑Ougan24.28±0.43 Aa19.16±0.76 Bb12.14±0.50 Cc11.56±0.14 Cc9.41±0.25 Dd7.60±0.38 Ee甜橘柚Tianjuyou13.96±0.29 Aa9.08±0.14 Bb6.61±0.62 Cc5.20±0.25 Cd4.13±0.14 De2.73±0.25 Ef
同行数据后无相同大小写字母分别代表相同品种不同贮藏期间的差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)。下同。
Data followed without the same uppercase and lowercase letter in the same row represent significant differences atP<0.01 andP<0.05, respectively. The same as below.
不同品种的总酸含量存在一定差异,直接影响产品的接受度,甜酸比是衡量全果饮品口感的主要因素之一。4种全果饮品中以高橙的总酸含量最高,胡柚次之,甜橘柚和瓯柑的总酸含量较低(表3)。除甜橘柚全果饮品的总酸含量波动较大外,其余品种的总酸含量在贮藏期间几乎保持一致,可见,总酸含量与品种关系较大。
2.3 全果饮品的总酚含量变化
在贮藏过程中,果皮中酚类化合物得到释放,使得4种全果饮品的总酚含量呈现不同程度的上升(表4),其中胡柚和高橙全果饮品的总酚含量上升最为明显,二者的含量从第0天的1.05、0.50 g·kg-1分别上升至1.48、1.26 g·kg-1,这可能与胡柚、高橙的表皮易被糖分浸润有关。瓯柑表皮柔软,果皮果肉中的多酚在加工初期几乎完全释放;甜橘柚果皮质地坚硬,所含的酚类化合物逐步释放,贮藏100 d瓯柑和甜橘柚的总酚含量(0.85、0.65 g·kg-1)较第0天(0.70、0.42 g·kg-1)略有增长。由此可见,果皮对黄酮、多酚等活性成分的降低起到缓释作用,全果饮品的总酚含量变化受果皮质地和厚度影响明显。
2.4 全果饮品的抗氧化活性变化
随着贮藏时间延长,各全果饮品的抗氧化活性逐步下降,如高橙和甜橘柚(表5),而瓯柑全果饮品的抗氧化活性几乎保持不变。高橙全果饮品的自由基清除活性在第0天最高(86.31%),并自始至终都强于其余品种,这可能与其抗坏血酸和总酚含量较高有一定的联系。瓯柑全果饮品的抗氧化活力先上升后下降,其自由基清除能力在第40天达到顶峰(29.30%),并在第100天下降至最小值(23.20%)。胡柚全果饮品的自由基清除率从第0天(40.71%)逐步下降,第60天时达到最小值26.46%。综合来看,全果饮品的抗氧化活性主要取决于品种,与抗坏血酸含量的变化趋势相近,但与总酚的变化趋势不一致,可能还有其他成分对全果饮品的抗氧化活性有一定贡献。
表3 杂柑全果饮品总酸含量分析
Table3Analysis of total acid content in whole fruit drink of hybrid citrus g·kg-1
品种Variety总酸含量Total acid content0 d20 d40 d60 d80 d100 d高橙Gaocheng9.77±0.12 Aa9.65±0.08 Aa9.73±0.06 Aa9.58±0.08 Aa9.79±0.11 Aa9.68±0.15 Aa胡柚Huyou6.26±0.10 Aa6.24±0.07 Aa6.25±0.23 Aa6.35±0.10 Aa6.27±0.12 Aa6.40±0.04 Aa瓯柑Ougan4.63±0.04 Aa4.51±0.04 Bb4.32±0.02 Cd4.43±0.04 Bc4.32±0.06 Cd4.68±0.02 Aa甜橘柚Tianjuyou4.48±0.14 Cc5.06±0.10 ABbc4.79±0.04 Bd5.31±0.17 Aa4.49±0.11 Ce4.98±0.09 Bcd
表4 杂柑全果饮品总酚含量分析
Table4Analysis of total phenolic content in whole fruit drink of hybrid citrus g·kg-1
品种Variety总酚含量Total phenolic content0 d20 d40 d60 d80 d100 d高橙Gaocheng0.50±0.03 Bd1.31±0.01 Aabc1.22±0.04 Ac1.37±0.04 Aa1.36±0.14 Aab1.26±0.01 Abc胡柚Huyou1.05±0.03 Aa1.18±0.13 Aa1.28±0.04 Aa1.32±0.02 Aa1.04±0.21 Aa1.48±0.20 Aa瓯柑Ougan0.70±0.02 BCc0.77±0.02 ABab0.77±0.12 ABabc0.60±0.03 Cd0.73±0.02 ABCbc0.85±0.01 Aa甜橘柚Tianjuyou0.42±0.03 Cf0.53±0.01 ABCde0.47±0.09 BCef0.54±0.03 ABCcde0.55±0.01 ABCbcd0.65±0.07 Aa
表5 杂柑全果饮品的抗氧化活性分析
Table5Analysis of anti-oxidative activity in whole fruit drink of hybrid citrus %
品种VarietyDPPH 自由基清除活性DPPH free radical scavenging rate0 d20 d40 d60 d80 d100 d高橙Gaocheng86.31±0.55 Aa56.26±0.88 Bb57.17±0.84 Bb49.15±0.60 Cc41.93±0.79 Cc38.96±0.51 Cc胡柚Huyou40.71±2.21 Aa37.15±0.66 BCcd35.76±1.99 Cd26.46±1.11 Ef30.73±0.16 De37.47±1.02 ABCbcd瓯柑Ougan23.30±0.24 Cd26.43±0.32 Bc29.30±0.69 Aa28.50±0.63 Aab28.24±0.33 Ab23.20±0.80 Cd甜橘柚Tianjuyou20.22±0.42 Cd20.64±0.11 ABCcd23.09±2.50 Aa21.34±0.57 ABabcd20.70±0.73 ABCbcd18.21±0.51 Ce
2.5 全果饮品的色泽变化
第0天各全果饮品的色差较大,随着贮藏时间延长,各全果饮品的表观颜色逐渐加深。从表6可知,第0天高橙和胡柚的ΔE值较高,而瓯柑和甜橘柚的ΔE值较低,随着贮藏时间的延长,4种全果饮品的ΔE值趋于相近。
2.6 全果饮品的黏度变化
全果饮品的黏度影响产品的口感,与品种自身特性密切相关,比如果皮和果肉的质地、硬度等。贮藏后期果皮丁在糖渍作用下黏度发生变化,从而改变产品口感。从表7可知,甜橘柚全果饮品的初始黏度(0.27 Pa·s)最低,随着贮藏时间延长,第80天黏度达到1.02 Pa·s,但最终回落至中间值(0.54 Pa·s)。高橙全果饮品的黏度在第0~40天逐渐由1.57 Pa·s下降至0.49 Pa·s,最终再上升至0.99 Pa·s。胡柚全果饮品第60天和第80天黏度相对较高,在贮藏期间黏度总体上变化不大。瓯柑的黏度总体上随着贮藏时间的延长而下降。
表6 杂柑全果饮品的总色差分析
Table6ΔEanalysis of whole fruit drinks of hybrid citrus
品种Variety0 d20 d40 d60 d80 d100 d高橙Gaocheng68.06 59.76 58.06 54.75 47.14 43.29胡柚Huyou64.6258.4852.8851.6549.6944.27瓯柑Ougan50.1850.4551.8853.6553.2247.46甜橘柚Tianjuyou37.9941.7444.2847.7048.3951.00
2.7 感官评价
由于贮藏后期的全果饮品品质下降严重,故只对第0、20和40天全果饮品的品质进行感官评价。对比发现,甜橘柚第0天的饮品香气、口感等均明显强于其余品种(表8),评分最高,高橙、胡柚由于苦味和酸味较重,获得的认可度较低。随着贮藏时间延长,胡柚和高橙的苦味和酸味随时间的延长而得到缓解,果皮在糖渍作用下软化,质地口感、风味较之前更佳。而甜橘柚果皮质地硬,未能在糖渍作用下得到软化,质地成为限制其感官评分的主要因素。瓯柑质地较软,在糖渍作用下使得全果饮品变稀。
表7 不同贮藏期全果饮品的黏度
Table7Viscosity analysis of whole fruit drinks at different storage periods Pa·s
品种Variety黏度Viscosity0 d20 d40 d60 d80 d100 d高橙Gaocheng1.573±0.0231.033±0.0470.487±0.0090.701±0.0420.579±0.0170.992±0.023胡柚Huyou0.967±0.0140.922±0.0360.803±0.0601.139±0.0281.206±0.0400.680±0.014瓯柑Ougan0.399±0.0120.302±0.0070.215±0.0030.232±0.0040.226±0.0040.228±0.003甜橘柚Tianjuyou0.267±0.0040.229±0.0030.840±0.0250.806±0.0011.021±0.0320.541±0.006
表8 贮藏不同时间各品种全果饮品的感官评分
Table8Sensory evaluation of whole fruit drinks at different storage periods
指标Item胡柚Huyou0 d20 d40 d瓯柑Ougan0 d20 d40 d甜橘柚Tianjuyou0 d20 d40 d高橙Gaocheng0 d20 d40 d酸甜比Sweet/sour13.64±3.9316.07±3.0516.79±2.2916.43±1.9916.71±2.4616.29±1.6417.93±1.4918.21±1.4217.57±1.9516.36±1.7418.00±1.6218.86±1.29质地Texture15.71±1.9416.86±1.7016.71±1.4415.00±2.8315.14±2.5413.64±2.5913.36±2.7913.50±1.9114.64±1.7814.79±2.1217.00±1.8818.00±1.41香味Aroma15.36±2.2414.00±1.9613.14±2.0714.14±2.9613.43±1.8311.21±1.5316.07±2.0216.14±2.7414.93±1.8214.79±1.8915.21±2.3914.64±2.79口感Flavor9.79±3.1213.86±2.4114.86±2.7413.36±3.4114.36±1.9112.29±2.7016.64±2.4716.43±2.1015.50±2.3113.07±3.1015.07±2.7015.29±2.52色泽Colour15.21±2.6913.93±1.7312.57±1.9114.79±2.4913.14±1.5611.43±1.6515.36±2.1315.00±2.4512.57±2.1714.50±2.4713.07±1.7311.79±1.85 总评分 In total69.71±9.0374.71±7.8374.07±6.1773.71±9.2772.79±6.1064.86±5.2579.36±7.8479.29±5.9375.21±5.2273.50±5.8178.36±6.0678.57±6.09
3 结论与讨论
多酚类化合物是柑橘的主要活性成分,存在于果皮中,少量在果肉中,因此全果加工越来越得到食品界的认可[8],其中果皮果肉对全果饮品的风味具有决定性影响[9]。不同杂柑品种在营养成分、质地口感和特征性香气等方面具有差异。因此,在前期研究基础上增加3个杂柑品种进行比较研究,探索不同杂柑品种作为全果饮品的加工适应性具有一定的现实意义。
4种杂柑品种按照统一工艺进行调配,并在相同贮藏条件下保存,综合理化指标和感官评价等比较不同品种的加工适应性与贮藏特性。胡柚和高橙的总酚、抗坏血酸等成分含量保留较高,两者的抗氧化活性亦强于另外2个品种,是功能饮品开发的首选。抗坏血酸含量是众多果蔬在加工过程中需要重点考查的指标,应尽可能避开高温、长时间暴露等不利因素[10]。全果饮品的抗氧化活性强弱主要取决于其所含的抗氧化活性成分高低,最终归结于品种的差异[11]。胡柚抗氧化活性呈现先下降后上升的趋势,这可能与胡柚白皮层较厚有关,且在糖渍作用下,白皮层含有的黄酮、多酚等活性成分逐步释放,使得胡柚全果饮品的抗氧化活性略有上升[12-13]。随着贮藏时间的延长,美拉德反应持续进行,全果饮品的色泽变暗,特征性香气减少,活性成分含量与抗氧化活性均逐步下降,同时,果皮通透性增强,所含的低聚糖、果胶等成分直接影响了全果饮品的黏度[14-15]。
由此可见,杂柑全果饮品品种间差异明显,在后期工艺开发的过程中需要在现有工艺基础上根据品种的加工特性与贮藏特性对加工工艺进行调整,以期摸索出符合该品种的特色工艺。