不同渗糖方式对红宝石李果脯品质的影响

孙丽婷，刘立增*，刘爱国，王伟佳，马江，杨毅

1(天津市食品生物技术重点实验室，天津商业大学 生物技术与食品科学学院，天津，300134) 2(天津宝发食品有限公司，天津，300400) 3(彼特锐斯(天津)商贸有限公司，天津，300300)

红宝石李是一种果实呈心脏形、体积较大、果形较美、果皮大多是鲜红色、果肉淡黄白色的优质李果品种，其富含多种维生素、氨基酸等营养物质[1]。由于季节性和地域性和不耐长期储藏，大部分果实成熟后都被废弃处理，造成了严重的自然资源浪费，因此急需开展对果脯加工工艺的研究。

渗糖过程是果脯制作过程中非常关键的环节，其过程是用高浓度糖液浸泡，使得食物糖分增加，水分流失[2]。目前关于渗糖工艺的研究主要集中在微波渗糖、超声波渗糖、真空渗糖等方面[3-6]。目前关于果脯品质的评价主要集中在总糖、水分含量、质地、色泽等方面，而关于果脯中水分构成、滋味的研究较少。

本研究主要采用质构仪[7]、电子舌[8]、核磁共振成像分析仪[9]相结合的方法，对4种不同渗糖方式制备的红宝石李果脯的品质进行评价，旨在为红宝石李果脯渗糖加工技术提供参考。

1 材料与仪器

1.1 材料

红宝石李，天津宝发食品有限公司；白砂糖(超市)、食用盐(超市)、麦芽糖浆，湖北禾丰粮油集团有限公司；CaCl2,天津市致远化学试剂有限公司;柠檬酸,河南万邦实业有限公司；苯酚,福建维真园医药科技有限公司；硫酸,北京化工厂。

1.2 仪器

DZX-6210B真空干燥箱，上海福玛实验设备有限公司；SK8210HP超声波发生器，上海科导超声仪器有限公司；LT-DBX热风干燥箱，立德泰勒(上海)科学仪器有限公司；HP200色差仪，上海汉谱光电科学有限公司；NMI20-025V-1核磁共振成像分析仪，上海纽迈电子科技有限公司；TA-XT Plus质构仪，英国SMS公司；Astree电子舌，法国Alpha M.O.S公司；TU-1810紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司。

2 工艺与方法

2.1 工艺流程

原料验收→硬化护色→扎孔→脱盐→糖煮→渗糖→烘干整型、包装成品

2.2 操作要点

原料验收。选择新鲜、比较成熟的红宝石李，清水洗去表面的污渍。

护色硬化。用硫量为0.2%～0.3%，时间：30～60 min。熏硫结束后，加盐腌制。

扎孔。采用扎孔机给红宝石李均匀扎孔。

脱盐。每4 h换一次水，除盐浸泡2～3 d。

预煮。糖煮时需要进行预煮，用清水煮制红宝石李5～7 min。将预煮之后的红宝石李放入0.3%柠檬酸、85%白砂糖，15%麦芽糖浆的混合溶液中，料液比为1∶2(g∶mL)，进行不同的渗糖处理。

渗糖处理。根据单因素和方差分析得渗糖条件如下：

(1)常压渗糖组：置于60 ℃恒温水浴锅中保持1 h，常温常压渗糖17 h；

(2)真空渗糖组：置于60 ℃水温、0.09 MPa真空度下1 h，常温常压渗糖17 h；

(3)超声波渗糖组：置于60 ℃、300 W超声功率下保持1 h，常温常压渗糖17 h；

(4)微波渗糖组：置于210 W火力，微波炉中保持1 h，常温常压渗糖17 h。

烘干整形。渗糖结束后，将红宝石李捞出，除去表面糖液后，置入热风干燥箱内，温度保持在60 ℃左右，干燥期间需2次翻盘，使其干燥均匀，同时对果脯进行整形，水分含量降到20%左右时即可取出。

2.3 红宝石李果脯各项参数测定

2.3.1 色泽测定

使用色差仪测定红宝石李果脯样品的L*、a*、b*值；每组样品平行测定6次。

2.3.2 质构特性指标测定

采用TA-XT Plus型质构仪(TPA模式)测定果脯的质构特性。

具体操作：果脯切片→安装P/2型号探头→暂停10 s→设置位移零点→表面高度50 mm→样品压缩变形的程度为40%→第一次检测样品加速度1.5 mm/s→起始检测压力0.5 N→再次放置样品→每个样品平行测定6次，取平均值。

样品测定的指标主要包括样品硬度、咀嚼性、弹性、黏聚性和样品的胶着性。

2.3.3 总糖含量测定

按照GB/T10 782—2006苯酚-硫酸法测定总糖含量，每个样品重复3次。

2.3.4 复水率测定

取10 g样品置于250 mL烧杯中，加入150 mL蒸馏水，样品间隔30 min称重，持续时间5 h，每个样品重复3次[10]。按公式(1)计算复水率:

(1)

式中:m1,果脯复水前质量;m2,复水后质量。

2.3.5 水分构成的测定

使用核磁共振成像分析仪的Q-CPMG序列进行水分构成测定。将果脯切成长宽均为1 cm的长方体，参数设置格式为：射频延时0.25 ms，采样信号节点数120 004，射频模拟信号接收机频率偏移量5 367 534 Hz，前置模拟信号放大增益1，回波持续时间0.2 ms，重复采样信号等待持续时间2 500 ms，模拟放大增益10 db，接收机放大带宽100 kHz，180度射频脉宽10.48 μs，90度射频信号测试频率主值20 MHz，数字增益5，测试范围为温度(32.00±0.01) ℃，信噪比400.078，回波个数5 000。

2.3.6 电子舌实验

取15 g切碎后的果脯用85 mL纯水浸泡2 h后，4 000 r/min下离心10 min，取上清液。参照代良超等[11]的方法，使用电子舌对各滋味品质的相对强度进行测定，样品测试7次。

2.3.7 感官品质鉴定

在从事食品相关工作或食品专业的人里面选取5男5女组成评价小组，进行感官品质鉴定培训，对4种不同渗糖工艺的红宝石李果脯成品进行品质鉴定[12]。总分100分，其中色泽占30%、口感40%、组织形态30%，评分细则如表1所示。

表1 果脯感官评分标准Table 1 Sensory score standard of preserved fruit

2.4 数据处理

重复实验采用SPSS 17.0软件进行方差分析(P<0.05)，用Origin 8.0作图，电子舌数据处理采用主成分分析。

3 结果和分析

3.1 不同渗糖方式对果脯色泽的影响

L*表示果皮亮度，L*越大，表明成品表面亮度越高；a*代表成品红绿度，a*为正值表示红色，值越大，红色越深；b*值代表样品黄蓝度，b*为正值表示黄色；值越大，黄色越深[13]。从表2可以看出，采用真空、常压、超声波渗糖工艺的L*值，a*值相差不大，采用常压，真空，超声波，微波渗糖方式得到的果脯成品的b*值大小分别为49.19、53.11、48.77、37.28。可知采用真空渗糖工艺的果脯成品亮度最好，且色度保持完好。综合对比发现采用微波渗糖工艺的果脯色差较大，成品色泽较差，采用常压，超声波渗糖工艺方法得到的果脯成品色泽与真空渗糖工艺的果脯成品色泽相差不大。

表2 不同渗糖方式对果脯色泽的影响Table 2 Effects of different sugar permeability methods on color of the preserved fruit

3.2 不同渗糖方式对果脯质构的影响

硬度表示物体发生形变所需要的力，从表3可以看出不同渗糖方式对硬度大小的影响依次为：超声波(194.15 g)>常压(183.72 g)>真空(159.39 g)>微波(126.52 g)。弹性反映了受到外力作用后恢复原来状态的能力，黏聚性指物体维持原有状态所需要的内应力。由表3可知，不同渗糖工艺对红宝石李果脯的弹性无显著性差异，但对黏聚性有显著性差异。咀嚼性表示固体食物咀嚼到能够被吞咽状态所需要功的参数，受食品的硬度、弹性、黏聚性的影响[14]。对咀嚼性参数变化依次为：超声波(112.80 mJ)>常压渗糖(97.77 mJ)>真空渗糖(78.13 mJ)>微波渗糖(49.58 mJ)，不同渗糖工艺所得到的果脯成品的咀嚼性存在显著性差异，采用超声波渗糖工艺的果脯成品具有更好的咀嚼性。胶着度一般取决于食品的硬度和凝聚性，胶着度参数变化依次为：超声波(129.90 g)>常压(116.67 g)>真空(92.55 g)>微波(60.95 g)，从胶着度角度分析，也表明采用超声波渗糖工艺的果脯成品具有更好的咀嚼性。

表3 不同渗糖方式对果脯质地的影响Table 3 Effects of different sugar permeability methods on texture of the preserved fruit

3.3 不同渗糖方式对果脯总糖含量的影响

由图1可知，采用常压、真空、超声波、微波渗糖工艺制备的果脯总糖含量分别为32.88%、33.53%、55.63%和43.70%。真空、超声波、微波3种渗糖方式得到的果脯总含糖量均高于常压处理得到的果脯总含糖量。盛金凤等[6]通过对比不同渗糖方式对芒果果脯品质及组织细胞的影响发现超声波对果脯的渗糖效率有明显的提高作用，超声波可在液体中产生“作用”，产生冲击流和射流的强度可以击穿细胞膜，提高水分渗透效率[15-18]。本实验结果与盛金凤等得出的结论一致，采用超声波渗糖工艺可获得更高含糖量的果脯。

图1 不同渗糖方式对果脯总糖含量的影响Fig.1 Effects of different sugar permeability methods on total sugar content of the preserved fruit

3.4 不同渗糖方式对果脯复水率的影响

由图2可知，随着时间延长，4种渗糖工艺的红宝石李果脯复水率均逐渐上升，前30 min上升速度最快，常压渗糖处理后的复水率均高于(P<0.05),其他渗糖工艺得到的果脯，并且不同渗糖工艺制备后的果脯总糖含量均高于常压对照组。采用超声波渗糖工艺的红宝石李果脯复水率比常压渗糖处理所得成品低11.74%～28.41%，微波渗糖所得果脯复水率比常压渗糖处理所得成品低10.11%～16.53%。真空渗糖与常压渗糖所得成品复水率相差不大，只降低了0.7%～6.25%，常压渗透脱水果脯的吸湿性较高，不易储存。复水率与总糖含量研究结果保持一致，这是因为组织结构紧密会导致复水率降低。超声波渗糖制备的果脯吸湿性低，相对容易储存。

图2 不同渗糖方式对果脯复水率的影响Fig.2 Effects of different sugar permeability methods on rehydration behavior of the preserved fruit

3.5 不同渗糖方式对果脯水分构成的影响

由图3可知，红宝石果脯中的结合水为水分的主要存在形态，其相对含量由高到低分别为超声波(96.24%)、微波(94.10%)、常压(85.07%)、真空(65.23%)。经过方差分析可知，超声波渗糖和微波渗糖可显著提升果脯中结合水的相对含量，而真空渗糖呈现出相反的趋势。另外，超声波渗糖和微波渗糖制备红宝石果脯中不易流动水的相对含量分别为2.56%和3.58%，两者差异不显著(P>0.05)，但二者均显著低于常压渗糖。由此可见，采用超声波渗糖工艺和微波渗糖工艺可显著提高红宝石李果脯中结合水的相对含量，能延长保质期。

图3 不同渗糖方式对果脯水分构成的影响Fig.3 Effects of different sugar permeability methods on water types of the preserved fruit

3.6 不同渗糖方式对红宝石李果脯滋味的影响

如图4所示，对不同渗糖方式制备的果脯进行主成分分析，第一主成分的方差贡献率为94.658%，第二主成分方差贡献率为3.547%，两者包含的原始数据信息量之和为98.205%，表明此图谱能有效的反映出不同渗糖方式处理的果脯滋味的不同。识别指数DI为89，说明此实验为有效结果，果脯滋味发生改变说明不同渗糖方式处理的果脯滋味有显著性差异。

a-常压;b-真空;c-超声波;d-微波图4 不同渗糖方式处理果脯的主成分分析图Fig.4 Effects of different sugar permeability methods on principal compent analysis of the preserved fruit

由图5可知，与常压渗糖技术制备的果脯相比较，其他3种渗糖工艺都能提高果脯的甜味，超声波渗糖制备的果脯甜味显著提高。不同渗糖方式处理果脯酸味、苦味没有显著性差异，但是超声波处理果脯的酸味、咸味、鲜味、甜味的综合指数高。因此，超声波渗糖有利于果脯滋味品质的提升。

AHS、CTS、NMS、ANS、SCS对应测试酸、咸、鲜、甜、 苦，PKS、CPS为通用型[19]图5 不同渗糖方式处理果脯的滋味变化Fig.5 Effects of different sugar permeability methods on changes in taste of the preserved fruit

3.7 不同渗糖工艺对果脯感官品质的影响

由表4可知，从色泽角度分析，4种渗糖方式所得红宝石李果脯成品得分依次为:真空渗糖(26.30分)>常压渗糖(24.52分)>微波渗糖(23.28分)>超声波渗糖(22.18分)。从口感来看，红宝石李果脯成品得分依次为:超声波渗糖(33.60分)>微波渗糖(33.04分)>常压渗糖(31.38分)>真空渗糖(31.13分)，超声波渗糖制备的果脯口感软硬适度、有韧性，真空渗糖的果脯口感较差，与常压渗糖的果脯差异不大。从果脯组织状态角度分析，4种渗糖方式所得红宝石李果脯成品得分依次为:超声波渗糖(25.25分)>微波渗糖(23.12分)>常压渗糖(22.00分)>真空渗糖(21.50分)，采用超声波渗糖工艺制备的果脯对其组织状态有保护作用。从总分来看，4种渗糖方式所得红宝石李果脯成品得分分别为超声波渗糖(81.03分)>微波(79.44分)>真空(78.93分)>常压渗糖(77.90分)，超声波渗糖工艺得到的果脯成品品质得分最高。

表4 不同渗糖方式果脯感官品质参数得分Table 4 Effects of different dugar permeability methods on scores of sensory quality of preserved fruits

4 结论

本文从色泽、质构、总糖含量、复水率、水分构成、电子舌测定结合感官品质鉴定等方面，对比测定常压、真空、超声波和微波渗糖工艺得到的红宝石李果脯的不同。综合对比发现采用微波渗糖对果脯的色泽影响较大，常压、超声波、真空3种渗糖方式得到的果脯成品色泽相差不大。硬度参数：超声波>常压>真空>微波，咀嚼性参数：超声波>常压>真空>微波，胶着度参数：超声波>常压>真空>微波，弹性与黏聚性无明显差异，表明采用超声波渗糖工艺的果脯成品具有更好的口感。采用超声波渗糖工艺得到果脯成品总糖含量最高，其复水率处于最低，比常压处理低11.74%～28.41%。超声波渗糖和微波渗糖制备的果脯中不易流动水的相对含量分别为2.56%和3.58%。超声波处理的果脯酸味、咸味、鲜味、甜味的综合指数高，有利于果脯滋味品质的提高，并且感官评价总分最高。综合对比选用超声波渗糖工艺能得到较优的红宝石李果脯。