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制干温度对“果汁杏干”品质的影响*

2022-01-23李慧琳姚淑敏郭春晓郭芬芬李冠喜

关键词:果干总酸色泽

李慧琳, 高 伟, 姚淑敏,郭春晓, 郭芬芬, 李冠喜

(①曲阜师范大学生命科学学院,273165,曲阜市;②临沂奇伟罐头食品有限公司,273306,山东省平邑县)

0 引 言

杏(PrunusarmeniacaL.)为蔷薇科植物,属于呼吸跃变型果实. 杏具有高含量的多酚类化合物、类胡萝卜素、矿物质和维生素等营养物质. 由于杏采收期多集中在高温季节,采后果实易受机械损伤,出现后熟和软化腐败变质等现象,不适合远距离运输[1]. 杏经采摘后鲜果商品率仅占总产量的20%~40%,因此,每年需将约70%~80%的鲜杏加工成杏仁、杏脯、杏干等产品,以延长货架期,增加经济效益[2]. 杏干是最主要的杏果加工制品之一. 其制作方式主要有传统自然晒干、机械制干以及喷雾干燥方式. 传统自然晒干极易造成产品卫生质量问题,从而导致产品营养品质下降,市场价值降低[3,4]. 较传统露天晒干方式,机械制干能够较大程度提高产品卫生质量,但是对环境因素、干燥操作及参数设置要求较高,易造成杏干营养品质受损问题[5]. 喷雾干燥方式对杏干具有杀菌和护色作用,但易导致残留问题,危害消费者的健康进而引发食品安全问题[3]. 因此,如何采取有效措施加强对杏干制方式及其最优工艺参数的研究,维持杏干的营养品质,进而延长其货架期,以提高杏干的商品价值是目前杏干生产需要解决的关键问题.

目前的机械制干可分为太阳能制干和热风制干[6]. 较传统露天干制,太阳能制干[3]能够较大程度保持杏干品质和营养成分,并且微生物含量也明显降低[7-10]. 陈雪等[11]认为通过热风干制的方式在40 ℃时杏干中酯类、醇类等香气成分比自然晒干时含量相对较高. 过利敏等[12]通过对热风干燥过程进行优化,认为处理温度50 ℃为最优值,可有效保证明星杏干色泽、感官品质. 但是太阳能制干存在间歇性、干燥时间偏长等缺点. 热风干制的干燥操作及参数设置不当容易造成杏干色泽、风味受损. 而干制温度相对较低,会严重影响干燥效率. 杏果干制过程中极易发生营养和感官品质的变化,所以筛选适宜的制干温度是保持杏干的色泽、口感等品质变化的重要前提. 在低温下干制杏干,可以相对减少挥发性成分的损失,也可以降低杏果酶活性,有效抑制微生物繁殖. 通过此方法处理的杏干,既避免了有害气体的残留问题,并且操作过程可控. 在维持杏干最佳色泽和感官品质情况下,可以相对缩短脱水时间,应用于工厂化生产时可以减少能耗,提高生产效率.

本研究所用试材取自于奇伟罐头食品公司,是将鲜杏去核,浸泡于压缩果汁后再烘干所制成的杏干制品,具体制备工艺为:基地选果→深度洗选→无菌净化车间→6H鲜果锁鲜→JDF果汁配方设计→低温烘烤→近红外检测→自动包装. 此种处理方法所制作的果干称为“果汁果干”,该工艺将果汁中的果糖、维生素C等营养物质浓缩至杏干中,代替需要添加的白砂糖、甜味剂等辅料,可以增加杏干的天然风味并保证杏干的营养健康. 本研究采用低温烘烤的方式,设置不同制干温度梯度对原料进行干制处理,通过对杏干水分含量、总酸含量、还原糖含量、色泽、Vc含量等主要生理指标的测定,以期筛选出杏干最佳制干温度.

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 实验材料

鲜杏于当地杏园采摘,选择新鲜、无病虫害、外观光泽度良好、无机械损伤的鲜杏,送至奇伟罐头食品公司无菌净化车间经过JDF果汁浸泡,所得杏制品为实验材料.

1.1.2 仪器

JZT2003型电子分析天平、WSC-S型色差仪、DHP-9220型烘箱、SHP-600型恒温培养箱.

1.2 试验方法

1.2.1 方案设计

实验设置5个制干温度处理,在不同温度条件下对杏制品进行低温烘烤. 分别取400 g待脱水样品单层置于40 ℃,45 ℃,50 ℃,55 ℃,60 ℃的烘烤箱中进行低温烘烤,每盘样品量为400 g,低温烘烤过程中将样品分为称重样品和检测样品,同时放入给定温度的烘箱中,每2 h称重1次,当含水量达到16%时,取出样品并密封包装后置于阴凉处保存,用于后续生理指标的检验.

1.2.2 指标测定

(1)水分含量和总酸含量测定:分别采用GB 16325-2005干果食品卫生[13]的直接干燥法和酸碱滴定法方法进行测定.

(2)还原糖含量测定:采用GB/T5009.7-2016食品中还原糖含量的测定[14]中的直接滴定法进行测定.

(3)Vc含量测定:采用GB 5009.86-2016食品中抗坏血酸的测定[15]中的2,6-二氯靛酚滴定法进行测定.

(4)色差的测定:参照孙向东等[16]和Elcin D等[17]的方法,采用WSC-S型色差仪测定L,a,b值. 色度的评价采用CIE-Lab表色系统,L为亮度,L值越大表明杏果亮度越高;a>0表示红度,a<0表示绿度;b>0表示黄度,b<0表示蓝度.

(5)感官评价:杏干样品水分含量降至安全水分以下(≤16%),取出并编号,置于阴凉处密封过夜再转入4 ℃贮存备用. 对杏干外观形状、色泽、风味、咀嚼度进行综合评价. 感官评价小组由10人组成,要求生活习惯较好,无特别饮食偏好. 采用雷达图展现实验数据. 杏干感官指标见表1.

表1 感官评价标准

1.2.3 数据处理

使用Office 2010和SPSS 17.0进行数据处理与作图.

2 结果与分析

2.1 杏干水分含量的变化

水分含量的高低不仅对果实的品质有影响,还与果实中微生物的生长等有密切的关系,同时影响杏干的贮藏品质及货架期. 图1显示制干温度对杏干水分含量的影响. 为了评价杏干脱水过程中水分含量的变化过程,研究将杏干脱水干燥至水分含量16%. 随着制干温度提高,杏干的干燥时间显著缩短,如55 ℃获得水分含量为16%的杏干约需要17 h,而当制干温度为60 ℃时,仅需要约14 h.

图1 不同制干温度对杏干水分含量的影响(P<0.05)

2.2 杏干总酸含量的变化

总酸含量是影响果干质感、口味的重要因素之一,同时与杏干贮藏品质及货架期密切相关. 采用酸碱滴定法测定杏干中总酸含量,结果如图2所示. 当水分含量达到16%时,杏干样品中总酸含量随着温度的升高显著增加,在较高温度(>55 ℃)时含量有所减少(P<0.05). 其中,经50 ℃、55 ℃处理的杏干酸度适中,口感适宜.

图2 不同制干温度对杏干总酸含量的影响(P<0.05)

2.3 杏干还原糖含量的变化

还原糖是影响果干风味、食用口感的重要因素之一. 杏果中含有大量的糖,其中果糖、葡萄糖等还原糖分子具有还原性,易被氧化. 采用直接滴定法测定不同温度处理的杏干样品,当水分含量降至16% 时,结果表明不同处理组中还原糖的含量在不同温度下有显著差异(P<0.05). 不同处理组相比,随着制干温度的升高,还原糖总含量变化较小. 当温度为50 ℃和55 ℃时,杏干中还原糖含量较高,甜度适宜食用.

图3 不同制干温度对杏干还原糖含量的影响(P<0.05)

2.4 杏干Vc含量的变化

杏干中富含丰富的Vc,易被氧化. 测定不同温度处理的杏干样品,其Vc含量如图4所示. 当水分含量达到16%时,不同制干温度处理的样品中测定的Vc含量差异显著(P<0.05). 随着温度的升高,Vc的含量增加. 但由于Vc的理化性质不稳定,在储藏过程中易受到多种因素的影响而发生降解,所以60 ℃ 的Vc含量低于55 ℃,可能是因为温度升高促进化学反应速率,使Vc降解加快. 结果表明,制干温度为55 ℃时,Vc 含量相对较高.

图4 不同制干温度对杏干Vc含量的影响(P<0.05)

2.5 杏干色度的变化

制干温度是影响杏干颜色的重要因素. 采用色差仪测定杏干样品的L,a,b值,结果如图5所示. 其中,L是反映样品的亮度,a为红度,b为黄度. 由图5可知,不同处理组样品之间颜色差异显著(P<0.05). 在温度升高的过程中,杏干颜色变化越明显,但是在50 ℃和55 ℃之间的差异较小. 温度上升使得杏干颜色的a值增加,b值和L值降低,可见随着温度的升高杏干的色泽品质有所下降. 当温度在55 ℃时,杏干的色泽较适宜.

图5 不同制干温度对杏干色泽的影响(P<0.05)

2.6 感官评价

通过评价小组得到的感官评价数据如表2,图6为不同温度对杏干感官品质影响的综合评价. 从色泽上观察,45 ℃,50 ℃,55 ℃下色泽变化不大,而60 ℃下变化较大. 风味得分越高表示品质越好,适合食用,其中50 ℃,55 ℃处理下的杏干酸甜度适中,并且咀嚼度相比其他处理组更适口,综合评价更高. 图6更为直观地显示出不同温度对杏干各项感官指标的综合评价. 据图6显示,55 ℃处理组的各项指标评价最优.

表2 感官评价数据

图6 不同制干温度对杏干感官品质影响的综合评价(P<0.05)

3 讨 论

制干温度是影响果干制作的关键因素. 温度过高,果干中的酶活性发生改变进而影响果干制品的色泽和营养品质,使其失去原有风味,品质指标劣化严重;温度过低会降低果干制备过程的生产效率. 在本研究中,通过将制干温度从40 ℃增加到60 ℃,测得原料水分含量减少至16%时的脱水干燥时间从30 h左右缩短到14 h左右,在一定程度上能够减少能耗,提高制备果干的生产效率. 随着温度的升高,可以有效缩短脱水时间,这与Gálvez 等[18]采用热风干制将杏制干温度从40 ℃增加到80 ℃,干燥时间从26 h缩短到7 h和张超等[19]将薄荷干燥温度从55 ℃增加到95 ℃,干燥时间从200 min左右缩短至48 min结果相一致.

制干温度是影响果干营养品质和风味变化的重要因素,而总酸、还原糖、Vc等生理指标和色度等感官指标影响果干的食用口感[20,21]. 陈雪等[11]的研究结果表明,通过热风干制的方式在40 ℃时杏干中酯类、醇类等香气成分含量相对较高;邹淑萍[3]和李亚茹[22]探究了杏果干制过程中温度对还原糖、总酸、Vc等营养成分的影响,认为40~50 ℃处理可以有效减少杏干各类营养成分的损失;过利敏等[12]和Gálvez 等[18]研究结果表明,50~60 ℃的果干营养成分和色泽优于其余温度处理组,而较高温度(>60 ℃)会降低杏干中Vc等成分含量. 此外,邓豪等[5]通过研究一氧化氮(NO)熏蒸工艺对杏干品质的影响,得出此种工艺可以较好抑制杏干色泽和感官品质的变化. 但是此方法在干制过程中可能产生硝酸盐、亚硝酸盐等有毒物质,进而残存于杏干中,严重损害产品质量并危害人体健康. 本研究表明,在40~55 ℃温度升高过程中,果干营养成分浓缩的同时,可能由于多酚氧化酶、过氧化物酶等活性升高,催化氧化等反应的发生[23],因此总酸、还原糖、Vc含量有所增加;较高温度(>55 ℃)时,含量相对减少,最终其含量没有明显变化. 从色泽上观察,45 ℃,50 ℃,55 ℃处理果干色泽变化不明显,而60 ℃处理变化较显著. 因此,本研究采取的低温烘烤方式,通过适当提高温度至55 ℃,可以更好地保持杏干天然色泽和口感,避免气体残留问题.

本研究结果表明,温度低于55 ℃可以有效维持果干中总酸、还原糖、Vc含量,但由于脱水时间较长,实际应用会降低生产效率,增加能耗;温度高于60 ℃会造成果干营养成分的损失,影响果干色泽和感官品质. 综合考虑温度对制备杏干的时间及其品质的影响,可以认为杏干制备的最优温度在制干温度的上下限范围内存在最佳值,经试验探究得到最佳制干温度为55 ℃.

本研究过程中没有涉及到影响脱水过程的其他关键影响因素,如相对湿度,亦没有涉及到影响杏干褐变等其他活性物质,在后续的研究中应综合考虑以上因素,以期对“果汁杏干”的脱水工艺进行进一步的优化.

4 结 论

本文研究了不同制干温度对“果汁杏干”品质的影响. 经5组制干温度(40 ℃,45 ℃,50 ℃,55 ℃,60 ℃)对杏进行低温烘烤后,结果表明55 ℃处理组的杏干水分含量达到16%所需脱水时间较短,不仅有效延缓了杏干总酸、还原糖和Vc含量的降低,而且较好地保持了杏干的色泽、营养品质和感官品质. 与其他处理组相比,55 ℃处理组更有利于维持“果汁杏干”的风味和外观品质,缩短脱水时间,应用于工厂化生产时可以减少能耗,提高生产效率. 因此55 ℃是“果汁杏干”的最佳制干温度.

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