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超声辅助不同小分子糖渗透处理后真空冷冻干燥油柑的品质比较

2024-05-16彭进明梁贵强肖宇燊温文俊丘苑新王琴肖更生

现代食品科技 2024年4期
关键词:木糖醇麦芽糖冷冻干燥

彭进明,梁贵强,肖宇燊,温文俊,丘苑新,王琴,肖更生

(仲恺农业工程学院轻工食品学院,农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室,广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室,广东广州 510225)

油柑(Phyllanthus emblicaL.)是一种药食同源的岭南特色果品,风味独特、营养丰富,深受消费者喜爱和研究者关注。油柑鲜果水分含量高,采后易被微生物污染,在自然条件下贮藏易失水、褐变、腐败[1]。另外,鲜食油柑时有强烈的酸涩感,部分消费者难以接受,这导致产品市场发展受限。因此,需要寻求适宜的加工技术,为油柑的现代化生产提供便捷。

真空冷冻干燥(简称冻干)是一种既能保留食品色香味和营养成分,也能延长食品贮藏期,降低物流成本的新型干燥技术[2]。在冷冻干燥脆块类食品生产过程中,若物料初始密度小、含糖量低,则冻干后产品硬脆度低,感官品质差[3]。目前已有很多方法应用于果蔬冷冻干燥预处理,如超声波、漂烫、渗透脱水、高压脉冲电场和真空冷却等[4]。其中,糖渗透处理是提高冷冻干燥效率、改善冻干产品品质的有效途径,在果蔬干燥中的应用十分广泛。Natalia[5]发现苹果片在经过蔗糖浸渍后再冻干,能减少苹果片的冻干时间及褐变反应。研究表明,糖渗透处理有助于提高草莓和覆盆子冷冻干燥制品的硬度[6,7];糖渗透处理可降低冻干草莓的吸湿性,且葡萄糖的效果强于蔗糖和淀粉糖浆[8]。此外,与传统糖渍相比,超声波辅助渗糖提高了果蔬水分扩散速率和渗糖效率,同时有利于果蔬干制品的质地和颜色保持[9,10]。目前超声波辅助渗糖已作为干燥前处理工艺应用于菠萝、草莓和香蕉,然而尚未应用于加工油柑冻干制品,亟待进一步研究。

因此,本文选取了五种商品化的小分子糖(蔗糖、低聚异麦芽糖、葡萄糖、麦芽糖和木糖醇)对油柑进行超声辅助渗透脱水,随后真空冷冻干燥,研究超声辅助糖液渗透处理对冷冻干燥油柑理化和营养特性的影响,为开发高品质冻干油柑生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

“晚九号”油柑采摘于广东省普宁市。选择新鲜油柑,无机械损伤、病虫害,形状、大小颜色均一的油柑,4 ℃保藏。蔗糖、低聚异麦芽糖、葡萄糖、麦芽糖和木糖醇(食品级),浙江一诺生物科技有限公司;福林酚、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2,-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS),上海源叶生物科技有限公司;甲醇、乙醇、盐酸、氢氧化钠、氯化钠和过硫酸钾(分析纯),国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

BSA323S 电子天平,德国Sartorius 公司;超声波发生器,南京先欧仪器制造有限公司;DK-S26 电热恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;LG-03真空冷冻干燥机,北京松源华兴科技发展有限公司;ZG-WYA2S 手持阿贝折光仪,上海卓光仪器有限公司;CM-700D 色差仪,日本Konica 公司;PEN3 电子鼻,德国Airsense 公司;TA.XT 2i/50 型质构仪,英国SMS 公司;S4800 型扫描电子显微镜,日本Hitachi 公司;Q20 差示扫描量热仪,美国TA 仪器公司。

1.3 试验方法

1.3.1 超声辅助渗糖处理

新鲜油柑清洗后去核备用。蔗糖、低聚异麦芽糖、葡萄糖、麦芽糖和木糖醇用纯水配制成25 °Brix(阿贝折光仪校正)的糖液。将去核油柑(5.10±0.27)g放入灌有渗透液的自封袋内进行超声渗糖处理,油柑与糖液料液比为1:10(m/V),参照陈腊梅等[11]的方法设置超声条件(功率、时间和温度分别为200 W、90 min 和40 ℃)。渗糖完成后,用纯水冲洗油柑残留糖液,接着擦干表面水分,最后称重记录。对照组为纯水超声处理。

1.3.2 水分损失率和固形物增加率测定

采用水分损失率和固形物增加率来评价超声辅助渗糖的效率,水分损失率和固形物增加率分别按公式(1)和(2)[12]计算。

式中:

A——油柑的水分损失率(WL),%;

B——油柑的固形物增加率(SG),%;

m0’ ——油柑初始鲜重,g;

mt’ ——油柑t时刻鲜重,g;

m0——油柑初始干重,g;

mt——油柑t时刻干重,g。

1.3.3 真空冷冻干燥

将渗糖处理后的油柑取出,于-80 ℃冰箱中预冻12 h,之后将在冷阱温度-50 ℃、真空度10 Pa下进行真空冷冻干燥,干燥完成后将样品充氮密封,在-20 ℃冰箱保存备用。

1.3.4 吸湿率测定

采用康维皿静态称重法测定吸湿率[13],室温条件下先将饱和氯化钠溶液倒入康维皿外环,密封平衡20 h 以上,保持皿内相对湿度约75%,然后将冻干油柑放置于康维皿中心。间隔0.25、0.5、1、1.5、2、4、8、12、24、72、120 和168 h 取样称量,吸湿率按公式(3)计算。

式中:

ω——冻干油柑的吸湿率,g/100 g;

m——冻干油柑的初始质量,g;

mt——t时刻冻干油柑的质量,g。

1.3.5 色泽测定

参考Liu 等[14]的方法,采用色差仪依CIELAB表色系统测定冻干油柑的L*、a*、b*,测定6 个平行,色差ΔE按公式(4)计算。

式中:

L0*、a0*、b0*——分别为对照组冻干油柑的亮度、红绿度和黄蓝度;

L*、a*、b*——分别表示超声辅助渗糖组冻干油柑的亮度、红绿度和黄蓝度。

1.3.6 风味测定

参考Song 等[15]的方法稍作修改,准确称取1 g冻干油柑粉末到进样瓶,加盖密封,置于60 ℃烘箱中加热1 h。借助配备10 种不同传感器(W1C、W3S、W2W、W2S、W1W、W1S、W5C、W6S、W3C 和W5S)的PEN3 电子鼻测定样品风味,用洁净空气清洗系统1.5 min 后,室温下采集样品1 min,流速0.4 L/min。

1.3.7 硬度和脆度测定

参考Feng 等[16]的方法略微修改,采用P/0.25探头进行阻力测试,设置检测前、检测中、检测后的速率分别为2、0.5、10 mm/s,触发力和测试距离分别为10 g 和10 mm。测试中产生最高峰的数值定义为硬度(g),断裂距离定义为脆度(mm)。

1.3.8 微观结构观察

参考Wang 等[17]方法稍作修改,切取冻干油柑断面进行微观形貌分析,将样品粘在样品台的导电胶上,喷金处理120 s,在加速电压15.0 kV,放大倍率为50 倍的扫描电子显微镜下成像观察。

1.3.9 复水比测定

参考杨慧珍等[18]的方法的方法略微修改,取冻干油柑(约0.5 g)置于500 mL 烧杯中,加入300 mL纯水,25 ℃恒温水浴锅中维持20 min,用滤纸吸干样品表面水分,复水比按公式(5)计算。

式中:

C——冻干油柑的复水比,g/g;

mt——复水后冻干油柑的质量,g;

m0——复水前冻干油柑样的质量,g。

1.3.10 可滴定酸含量测定

冻干油柑中可滴定酸含量测定参考GB 12456-2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》的方法。

1.3.11 玻璃化转变温度测定

参考Zhang 等[19]方法,借助差示扫描量热仪测定玻璃化转变温度,称取约10 mg 冻干油柑粉末置于铝坩锅中密封,在25 ℃下测定样品,以空坩锅作参照。扫描程序:升降温速率为10 ℃/min,先从25 ℃冷却至-80 ℃,平衡2 min,再从-80 ℃升温到100 ℃,下平衡2 min。采用仪器自带软件分析得到玻璃化转变温度范围内的中间点,并以此作为Tg。

1.3.12 总酚含量测定

采用Folin-Ciocaileu 法测定冻干油柑中的总酚含量[20]。称取1 g 冻干油柑粉末,用60%(V/V)甲醇溶液定容,超声提取30 min,抽滤、浓缩后定容至15 mL。待样液离心(12 000 r/min,15 min)后,取1 mL 上清液与1 mL Folin-Ciocaileu 试剂混合,5 min 后加入10 mL 15%(m/V)的Na2CO3溶液,定容至15 mL,混合后于45 ℃避光反应1 h,酶标仪记录778 nm 处的吸光度。根据没食子酸标准曲线(y=2.354 5x-0.035 9,R2=0.999 1)计算总酚含量。

1.3.13 体外抗氧化活性分析

参考Peng 等[21]方法测定DPPH 和ABTS+自由基清除能力。DPPH 自由基清除率测定:将1.3.12 中的样品溶液适当稀释,取5 μL 与DPPH 溶液(195 μL,60 μmol/L)于96 孔板中混合,暗处静置30 min 后,于515 nm 波长处测定吸光度。ABTS+自由基清除率测定:取10 μL 稀释样品和190 μL ABTS 工作液于96 孔板中混合,暗处静置10 min 后,于734 nm波长处测定吸光度。DPPH/ABTS+自由基清除率按式(6)计算。

式中:

X——DPPH/ABTS+自由基清除率;

A0——DPPH/ABTS 溶液吸光值;

A1——样品溶液吸光值。

参考Zhang 等[22]的方法测定Fe3+还原能力。配制FRAP 试剂,取10 μL 稀释样品以及30 μL 去离子水,加入FRAP 试剂(150 μL)放于96 孔板中,在酶标仪中加热至37 ℃,于593 nm 波长处测定吸光度。

1.4 数据统计与分析

采用GraphPad Prism 5.1 软件绘图,借助SPSS 20.0 软件进行数据显著性分析,运用Tukey 法进行多重比较,P<0.05 表示差异显著。

2 结果与讨论

2.1 超声辅助不同小分子糖渗透处理对鲜油柑水分损失率和固形物增加率的影响

由表1可知,对照组的水分损失率(WL=-3.27%)和固形物增加率(SG=-4.63%)均为负值,这可能是由于超声致使油柑细胞破裂、出现孔隙,随后发生内部自由水截留和外界超纯水渗入;超声处理下传质速率加快,油柑可溶性固形物流失、含量下降[23]。相比对照组,所有渗糖组的WL 和SG 均显著(P<0.05)提高。其中,葡萄糖和木糖醇渗透组WL(葡萄糖,28.46%;木糖醇,27.39%)、固形物增加率(葡萄糖,5.99%;木糖醇,6.13%)最大,Nirmali 等[24]同样发现超声辅助葡萄糖和果糖处理的杨桃片WL 和SG 显著大于蔗糖处理组,这可能因为它们的分子量小,同浓度糖溶液的渗透压大。另外,不同渗糖组的油柑WL 都远大于SG,这与超声波辅助蔗糖渗透木瓜和香蕉[25,26]的结果类似,这是由于水分子比糖分子小,水分子运动更快、传质速率更高[27]。然而,由于渗糖过程十分缓慢,超声辅助下也难以在短时间内实现平衡,因此后续研究应考虑糖液黏度等因素对渗透过程的影响。

表1 超声辅助渗糖处理对冻干油柑水分损失率和固形物增加率的影响Table 1 Effects of ultrasound-assisted sugar osmotic treatment on water loss rate and solid increase rate of freeze-dried Phyllanthus emblica

2.2 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑的吸湿率的影响

如图1 所示,在前24 h 内,木糖醇的吸湿速度最快,低聚异麦芽糖的吸湿速度最慢。对照组和渗糖组的吸湿率都在72 h 后基本稳定,168 h 时对照组、超声辅助蔗糖、低聚异麦芽糖、葡萄糖、麦芽糖和木糖醇渗透处理组的冻干油柑吸湿率分别为22.54%、23.19%、18.25%、28.54%、21.66% 和28.04%。由此可见,葡萄糖和木糖醇渗透组的吸湿率较高,低聚异麦芽渗透组的吸湿率较低,蔗糖和麦芽糖渗透组对吸湿率的影响较小,这表明超声辅助葡萄糖和木糖醇渗透处理会加剧冻干油柑在贮藏过程中吸湿,超声辅助低聚异麦芽渗透处理能抑制冻干油柑的吸湿作用,抑制率为19.22%。然而,陈腊梅等[11]发现超声辅助蔗糖、麦芽糖、葡萄糖和低聚异麦芽糖渗透处理均能抑制冻干桃脆片的吸湿作用,这说明水果冻干制品的吸湿率不仅受小分子糖的影响,还受物料种类影响。综上所述,冻干油柑生产可选择低聚异麦芽糖,以降低产品的吸湿性,提高其储藏稳定性。

图1 超声辅助渗糖处理对冻干油柑吸湿率的影响Fig.1 Effects of ultrasound-assisted sugar osmotic treatment on hygroscopicity of freeze-dried Phyllanthus emblica

2.3 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑色泽的影响

由表2 可知,与未渗透处理组相比,不同糖超声辅助渗透处理对冻干油柑的色泽有显著影响;L*代表亮度,相比对照组(51.19),低聚异麦芽糖和木糖醇渗透处理后冻干油柑的L*值显著(P<0.05)提高(低聚异麦芽糖,61.43;木糖醇,66.16),即亮度显著提高,而其他糖处理组对冻干油柑L*值无显著(P>0.05)影响;当a*值为正数代表偏红,负数代表偏绿,不同种类糖渗透处理均显著(P<0.05)降低了冻干油柑的a*值,这说明超声渗糖处理后冻干油柑更接近绿色。当b*值为正数代表偏黄,负数代表偏蓝,相比对照组(15.65),蔗糖和低聚异麦芽糖处理后冻干油柑的b*值显著(P<0.05)提高(蔗糖,17.94;低聚异麦芽糖,19.09),即更接近黄色,其他糖处理组的b*值无显著(P>0.05)变化。ΔE越小则表明冻干油柑颜色与对照组颜色越接近,葡萄糖(ΔE=2.73)和麦芽糖(ΔE=1.71)渗透处理的冻干油柑与对照组颜色相近,蔗糖渗透组ΔE为6.86,另外两种小分子糖渗透处理对产品色泽的不利影响较大。Abdul等[28]比较超声辅助不同种类糖渗透处理后烘干李子的色差,结果发现葡萄糖渗透组的色差(ΔE=4.48)显著小于蔗糖渗透组(ΔE=5.64 ),这与本文发现的结果类似。因此,在五种小分子糖中,葡萄糖和麦芽糖渗透处理对冻干油柑有较好的色泽保持效果。

表2 超声辅助渗糖处理对冻干油柑色泽的影响Table 2 Effects of ultrasound-assisted sugar osmotic treatment on color of freeze-dried Phyllanthus emblica

2.4 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑风味的影响

感受器W1C、W3S、W2W、W2S、W1W、W1S、W5C、W6S、W3C 和W5S 分别对芳香成分、烷烃、有机硫化物、乙醇、硫化物、甲烷、烷烃芳香成分、氢气、氨水/芳香成分以及氮氧化合物敏感[29]。如图2 所示,对照组和不同种类糖渗透组的冻干油柑风味成分的组成和分布基本一致,其中排列前五的感受器响应值强弱顺序为W1S>W2W>W1W>W5S>W2S,即风味主成分为甲烷、有机硫化物、硫化物、氮氧化合物和乙醇。不同种类糖渗透处理后的冻干油柑风味强弱顺序为低聚麦芽糖=蔗糖>葡萄糖=麦芽糖>木糖醇>对照。相比对照组(W1S=3.77),超声辅助蔗糖、低聚异麦芽糖、葡萄糖、麦芽糖和木糖醇渗透处理组对甲烷的响应值分别为5.00、5.01、4.34、4.39 和3.68。然而,李卓豪等[30]研究超声辅助不同糖渗透对冻干草莓风味的影响时发现,相比对照组,蔗糖处理组风味基本不变,低聚异麦芽糖处理组风味减弱,这说明同一小分糖对不同冻干水果风味形成的作用不同。综上,超声辅助渗糖和冷冻干燥过程可使油柑风味更加浓郁,低聚麦芽糖和蔗糖风味强化效果较好,而木糖醇渗透的风味强化效果甚微。

图2 超声辅助渗糖处理对冻干油柑风味的影响Fig.2 Effects of ultrasound-assisted sugar osmotic treatment on flavor of freeze-dried Phyllanthus emblica

2.5 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑质构特性的影响

超声辅助不同种类糖渗透处理对真空冷冻干燥油柑硬度和脆度的影响如图3 所示。相比对照组(2 663.67 g),所有糖渗透处理组的冻干油柑硬度均显著(P<0.05)升高。张莉会等[31]也发现经过超声辅助蔗糖渗透处理的冻干草莓硬度远高于对照样品。硬度的提高可能是由于油柑失水收缩,孔壁厚度增加,且小分子糖在氢键的驱使下与果胶交联[32]。其中超声辅助葡萄糖渗透处理的冻干油柑硬度最高(6 814.08 g),其次是麦芽糖(4 744.29 g)和木糖醇(4 613.47 g)处理组。相比对照组,葡萄糖和麦芽糖渗透处理组的冻干油柑脆度显著(P<0.05)降低,分别降低了11.41%和10.27%,其他处理组的冻干油柑脆度均无显著(P>0.05)变化,这说明超声辅助渗糖和冷冻干燥过程可基本保持冻干油柑的脆性。

图3 超声辅助渗糖处理对冻干油柑质构特性的影响Fig.3 Effects of ultrasound-assisted sugar osmotic treatment on the texture properties of freeze-dried Phyllanthus emblica

2.6 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑微观结构的影响

为进一步解释超声辅助渗糖影响冻干油柑硬脆度的作用机制,本研究借助扫描电镜分析了超声辅助渗糖对冻干油柑微观结构的影响。如图4 所示,相比对照组,经超声辅助不同种类糖渗透处理的冻干油柑微观形貌均出现不同程度的破坏。超声辅助渗糖后样品孔隙更多、组织结构更紧密,因此所有处理组的冻干油柑硬度提高;其中葡萄糖处理组的冻干油柑孔隙最小、密度最大,对应的硬度也最大,这与陈腊梅等[11]研究冻干桃脆片时发现的规律一致。超声辅助葡萄糖渗透组微观结构十分不均匀,且孔隙较小,这与Ma 等[33]观察到现象类似,超声辅助葡萄糖渗透后的冻干苹果片微观结构崩溃、破裂,这可能是其脆度降低的原因之一。

图4 超声辅助渗糖处理对冻干油柑微观结构的影响Fig.4 Effects of ultrasound-assisted sugar osmotic treatment on micro-structure of freeze-dried Phyllanthus emblica

2.7 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑复水比的影响

复水性是指果蔬干制品后吸水恢复到原来新鲜程度的能力[34]。如表3 所示,相比对照组,经超声辅助不同种类糖渗透处理的冻干油柑复水比下降,且不同种类糖渗透处理的冻干油柑复水比无显著性(P>0.05)差异。Ciurzyńska 等[35]同样发现相比对照组,蔗糖和葡萄糖渗透脱水的冻干草莓再水化能力降低。对照组的高复水比(6.03 g/g)可能是由于新鲜油柑经超声空化作用后内部形成了更多孔隙,冷冻油柑经真空冷冻干燥后冰晶升华,孔隙进一步增多,其吸水能力增强[36]。而经超声辅助渗糖处理的冻干油柑复水比下降,这可从两个方面来解释,一方面是渗糖干燥后冻干油柑表面存在残留糖液,这将阻碍水分进入组织内部,同时超声辅助渗糖处理后冻干油柑硬度大,水分迁移的阻力大;另一方面,超声辅助渗糖引起冻干油柑内部结构塌陷、孔隙变小,这些都会干扰水分进入样品[11]。

表3 超声辅助渗糖处理对冻干油柑复水比、可滴定酸含量及玻璃化转变温度的影响Table 3 Effects of ultrasound-assisted sugar osmotic treatment on rehydration ratio,titratable acid and glass transition temperature of freeze-dried Phyllanthus emblica

2.8 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑可滴定酸的影响

有机酸是水果的重要风味物质,也是评价其品质的主要参考因素。由表3 可知,相比对照组(0.34 mg/g),经蔗糖、葡萄糖和麦芽糖渗透处理后冻干油柑可滴定酸含量显著(P<0.05)降低,它们的可滴定酸含量分别为0.21、0.28 和0.30 mg/g,Paulina 等[37]发现发现蔗糖渗透处理后的苹果、樱桃和覆盆子可滴定酸含量均低于对照组;经低聚异麦芽糖渗透处理的冻干油柑可滴定酸含量显著(P<0.05)升高,木糖醇渗透处理对冻干油柑可滴定酸含量无显著(P>0.05)影响。由于油柑具有强烈酸涩感,故开发冻干油柑时可通过超声渗透蔗糖、葡萄糖或麦芽糖来降低酸度,这有助于提升产品的口感。

2.9 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑玻璃化转变温度的影响

玻璃化转变温度(Tg)是预测干制品的储藏稳定性的重要参数,当干制品低于Tg下贮藏时,可使其保持较长时间的稳定状态[38]。超声辅助渗透处理使得小分子糖进入冻干油柑内部,改变了基质内成分的组成,这将影响样品的Tg[39]。由表3 可知,相比对照组(43.66 ℃),不同种类糖渗透处理对冻干油柑Tg影响显著,其中超声辅助麦芽糖渗透脱水处理的冻干油柑Tg显著(P<0.05)升高了1.87 ℃,而其他种类糖渗透处理组的冻干油柑Tg显著(P<0.05)降低,陈腊梅等[11]同样发现超声辅助麦芽糖渗透的冻干桃脆片Tg最高,这可能是麦芽糖的分子量较其他糖大,结构坚固、不易变形,进而使冻干油柑的Tg升高。经过超声辅助木糖醇渗透处理的样品Tg最低,与对照组相比降低了10.83 ℃,这是因为木糖醇属于小分子糖且具有最低的Tg。然而,混合体系的Tg都受到每个组分占比和丰度的影响[40],冻干油柑除了渗入的小分子糖外,其自身还含有其他糖类,因此后续还需进一步研究冻干油柑自身糖组成对Tg的影响。

2.10 超声辅助不同小分子糖渗透处理对冻干油柑总酚含量以及抗氧化能力的影响

如图5a 所示,相比对照组冻干油柑的总酚含量(11.57 mg/g),除木糖醇处理组总酚含量(9.44 mg/g)显著(P<0.05)降低以外,其他种类糖渗透处理对冻干油柑总酚含量均无显著(P>0.05)影响。Hamza 等[41]发现相比对照组,超声辅助蔗糖渗透后的烘干柿子片总酚含量显著(P>0.05)降低,可能的原因是烘干导致多酚损失。这说明超声辅助渗糖和冷冻干燥过程可较好地保留冻干油柑的总酚。

图5 超声辅助渗糖处理对冻干油柑总酚含量以及抗氧化能力的影响Fig.5 Effects of ultrasound-assisted sugar osmotic treatment on total phenol content and antioxidant capacities of freeze-dried Phyllanthus emblica

由图5b 可知,相比对照组(63.35%),蔗糖和低聚异麦芽糖渗透处理对冻干油柑的DPPH 自由基清除率无显著(P>0.05)影响,清除率分别为60.08% 和53.28% ;葡萄糖、麦芽糖和木糖醇渗透处理的冻干油柑DPPH 自由基抑制率显著(P<0.05)降低,抑制率分别为35.17%、44.47%和25.23%。由图5c 可知,相比对照组(86.53%),蔗糖和低聚异麦芽糖处理对冻干油柑的ABTS+自由基清除率无显著(P>0.05)影响,清除率分别为87.23%和89.12%;葡萄糖、麦芽糖和木糖醇处理的冻干油柑DPPH 自由基抑制率显著(P<0.05)降低,抑制率分别为54.95%、70.05%和45.82%。由图5d 可知,相比对照组,所有糖渗透处理组的冻干油柑铁还原能力均显著(P<0.05)降低,其中蔗糖、麦芽糖和低聚异麦芽糖的铁还原能力较强。尽管葡萄糖和木糖醇等溶质具有还原性,可能会对油柑多酚具有一定的保护作用,然而不同种类小分子糖的渗透率存在差异[33],且它们对油柑细胞的破坏程度不同。李卓豪等[30]同样发现相比其他小分子糖,蔗糖和低聚异麦芽糖渗透处理的冻干草莓抗氧化能力较强,由此可见,蔗糖和低聚异麦芽糖渗透处理可较好地保持冻干油柑的抗氧化活性。

3 结论

超声辅助五种糖液渗透处理均可显著提高冻干油柑的水分损失率和固形物增加率。低聚异麦芽糖处理组的吸湿率(18.25%)低于对照组(22.54%)。葡萄糖和麦芽糖处理的冻干油柑颜色保留率高(ΔE分别为2.73 和1.71),其他糖渗透处理后产品色泽保留率低。超声辅助渗糖联合真空冷冻干燥可使油柑风味更加浓郁,不同种类糖渗透处理后的冻干油柑风味强弱顺序为低聚麦芽糖=蔗糖>葡萄糖=麦芽糖>木糖醇>对照。相比对照组(2 663.67 g),超声辅助五种糖液渗透处理后冻干油柑的硬度均变大,其中葡萄糖处理组硬度最大(6 814.08 g),这可能是超声辅助渗糖后油柑孔隙分布更加紧密的结果;另外,相比对照组,葡萄糖和麦芽糖渗透处理组的冻干油柑脆度显著(P<0.05)降低,分别降低了11.41%和10.27%,其他处理组的冻干油柑脆度均无显著(P>0.05)变化。经超声辅助渗糖处理后的冻干油柑复水比均下降;超声辅助蔗糖、葡萄糖和麦芽糖渗透处理可降低冻干油柑的可滴定酸含量;与对照组玻璃化转变温度(Tg=43.66 ℃)相比,麦芽糖处理组的Tg升高到45.53 ℃,其他处理组则显著降低了样品的Tg;除木糖醇处理组(9.44 mg/g)外,不同超声渗糖处理组的总酚保留率均较高;蔗糖和低聚异麦芽糖渗透处理可较好的保持冻干油柑的体外抗氧化能力。以上结果表明超声辅助蔗糖和低异聚麦芽糖渗透处理的冻干油柑品质较好,其中低异聚麦芽糖可作为一种蔗糖替代品用于开发功能性冻干油柑。

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