复合保鲜液对煮制板栗的护色效果研究

2020-04-21张艺凡杨丽媛白彩彩李瑞红贾银苹

陕西农业科学 2020年2期

张艺凡,王攀,杨丽媛,白彩彩,李瑞红,贾银苹

(商洛学院生物医药与食品工程学院，陕西商洛 726000)

0 引言

板栗是壳斗科栗属坚果类植物，为多年生落叶乔木[1]，有“铁杆庄稼”的称号[2]，具有极高的营养价值和药用价值[3、4]，其成分主要是淀粉和可溶性糖为主的多种碳水化合物、多种人体所需的微量元素，以及蛋白质、粗脂肪、维生素、氨基酸等营养成分[5]，具养胃健脾，补肾强筋等功效[6～8]。我国是世界板栗生产的大国，栽培面积和产量均居世界首位[9]，约占世界总产量的 60%[10]。我国板栗加工产品较多，但大多数属于板栗的初级加工[11]，因板栗在深加工过程中常常会遇到诸如去壳、褐变等难题，严重制约着我国板栗深加工产业化进程[12]。而造成板栗的褐变因素有两种，即酶促褐变和非酶促褐变。板栗加工中常采用加热处理使酶失活或添加护色剂，减少褐变的产生[13]。笔者研究以板栗加工中的预煮为对象，通过系统研究柠檬酸、EDTA-2Na、壳聚糖和抗坏血酸在煮制过程中的护色效果，筛选优化煮制过程中的护色剂的最佳配方。以期为板栗热处理加工中的褐变抑制提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

冷库贮藏生板栗(购于陕西君威农贸集团)；柠檬酸、EDTA-2Na、壳聚糖、抗坏血酸均为分析纯(均购于西安晶博生物科技有限公司)

1.2 试验仪器

BS110型电子天平(赛多利斯天平公司)；DHG-9030A型电热鼓风干燥箱(上海齐欣科学仪器有限公司)； FW80微型粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司)；SP60系列积分球式分光光度仪(爱色丽(亚太)有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 护色剂的单因素实验取果实饱满且无霉烂虫害的冷藏板栗，经手工脱壳后，按质量比1∶4(板栗∶护色液)将板栗放入护色液(护色液分别为水、浓度为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0 %的柠檬酸、EDTA-2Na、壳聚糖和抗坏血酸溶液)中，加热至100℃处理15 min，立即捞出，用适量冷水将预煮后的板栗仁漂洗2～3次，并测定板栗色度值。

1.3.2 正交试验设计在单因素实验基础上选择对板栗预煮护色效果影响较大的因素，设计正交实验，优化护色剂的护色效果。

1.3.3 色度测定参考赵凤等人的研究方法[14～17]，使用积分球式分光光度仪测定护色处理后的板栗仁，在测定之前，先对分光光度仪进行白板校正和黑板校正，再测定色度值的L、a、b三个值，并计算总色差△E 。

式中： △L、△a、△b分别为处理前、后样品的亮度差、红色值差和黄色值差。

2 试验结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 柠檬酸添加量对板栗预煮护色效果的影响由表1可知，柠檬酸的添加对板栗仁的护色效果有明显影响。由△E值可知，实验组与空白组之间护色效果差异明显，且各实验组之间也存在一定色差，当柠檬酸添加量达到1.0%时，色差最明显。随柠檬酸添加量的增大，L值也不断增大，当柠檬酸浓度为1.0%时L值达到最大(59.95)，而未护色的板栗预煮后的L为46.05，亮度提高了约30%；未经护色的板栗预煮后因发生褐变颜色偏红黄，由a、b值(均为正值)可以看出，添加柠檬酸护色的后板栗黄色程度变化不大，而偏红色情况明显改善，a值至少下降约55%。

2.1.2 EDTA-2Na添加量对板栗预煮护色效果的影响由表2可知，EDTA-2Na的添加对板栗仁的护色效果有明显影响。由△E值可知，实验组与空白组之间护色效果有明显差异，且各实验组之间也存在一定色差；随EDTA-2Na添加量的增大，△E值和L值均呈现先增后降的趋势，当EDTA-2Na添加量为0.40%时，色差最明显，且L值达到最大(64.21)，与空白组相比亮度提高约39%。由a、b值可知，煮制后的板栗仍然偏黄，且变化不大；而经EDTA-2Na处理的板栗红色程度明显下降，a值至少下降45%。

2.1.3 壳聚糖添加量对板栗预煮护色效果的影响由图3可知，壳聚糖的添加对板栗仁的护色效果有明显影响。由△E值可知，实验组与空白组之间护色效果有明显差异，且各实验组之间也存在明显色差；随壳聚糖添加量的增大，△E值和L值均呈现先增后降的趋势，当壳聚糖添加量为0.40%时，色差最明显，且L值达到最大(65.51)，与空白组相比亮度提高约42%；由a、b值可知，随壳聚糖添加量的增大，a值呈现先减小后增加，且在壳聚糖添加量为0.4%时达到最小(6.09)，与空白组相比红色程度下降约60%；b值整体明显增大，可见与未经护色的板栗相比实验组更加偏黄。

表1 柠檬酸添加量对板栗仁护色效果的影响

表2 EDTA-2Na添加量对板栗仁护色效果的影响

表3 壳聚糖添加量对板栗仁护色效果的影响

2.1.4 抗坏血酸添加量对板栗预煮护色效果的影响由图4可知，抗坏血酸的添加对板栗仁的护色效果有明显影响。由△E值可知，实验组与空白组之间护色效果有明显差异，且各实验组之间也存在一定色差；随抗坏血酸添加量的增大，△E值和L值均呈现先增后降的趋势，当抗坏血酸添加量为0.60%时，色差最明显，且L值达到最大(67.91)，与空白组相比亮度提高约47%；由a、b值可知，随抗坏血酸添加量的增大，实验组之间a值虽然变化较小，但与空白组相比红色程度下仍然至少下降约56%；b值呈现一定的下降趋势，与未经护色的板栗相比实验组虽然偏黄，但黄色色度逐渐减弱。

由上述实验可知，柠檬酸、EDTA-2Na、壳聚糖和抗坏血酸四中护色剂对板栗均有明显的护色效果，且经护色处理后的板栗与未处理的板栗相比，虽更加偏黄，但亮度明显提升，红色程度显著下降，色差明显；其中四种护色剂对a值均有较大影响，但对板栗的亮度和整体色差而言，EDTA-2Na、壳聚糖和抗坏血酸均明显优于柠檬酸对其的影响，且考虑到柠檬酸具有很强的酸味，添加柠檬酸会影响板栗后续的加工及风味，因此，将EDTA-2Na、壳聚糖和抗坏血酸作为板栗复配护色剂的基本成分。

表4 抗坏血酸添加量对板栗仁护色效果的影响

表5 正交试验结果与分析

2.2 正交实验结果与分析

在单因素试验的基础上，以EDTA-2Na、壳聚糖、抗坏血酸为因素，设计L9(33)正交实验，对护色剂进行优化复配，以板栗护色最主要的指标和L为衡量指标，以期得到最佳护色效果。正交实验因素及水平如表5所示。

由表5可见，复合护色剂基本成分对于板栗护色的亮度值L影响的主次顺序为：B>A>C，即对板栗亮度的影响壳聚糖>EDTA-2Na>抗坏血酸；对总色差影响的主次顺序为：B>C>A，即对板栗总色差的影响壳聚糖>抗坏血酸>EDTA-2Na。由K和K'分析可知，板栗复合护色剂护色效果最佳水平组合为A2B2C3，即按质量比1∶4(板栗∶护色液)，在100℃，15 min条件下，复合护色剂的最佳配方为EDTA-2Na 0.4%、壳聚糖0.4%、抗坏血酸0.8%时，经过护色处理的板栗亮度值L为68.30，与未处理的板栗相比亮度提升约48%，总色差为24.78，护色效果显著。