熱處理對鴨梨汁色澤和穩(wěn)定性影響研究

李思越，鐘 葵，黃 文

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢 430000; 2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193)

熱處理對鴨梨汁色澤和穩(wěn)定性影響研究

李思越1，鐘 葵2，黃 文1

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢 430000; 2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193)

研究了熱處理對鮮榨鴨梨汁色澤和穩(wěn)定性的影響及處理后4℃下貯藏期間鴨梨汁品質(zhì)的變化。研究結(jié)果表明，不同溫度和時間熱處理后的鴨梨汁L值顯著降低，ΔE值顯著增加(p＜0.05)，透光率有不同程度的下降，一級動力學(xué)公式能很好地分析L值的變化。4℃下貯藏4周內(nèi)，鴨梨汁色澤指標(biāo)和穩(wěn)定性指標(biāo)隨處理溫度的變化存在不同程度的變化，表明不同熱處理對鴨梨汁色澤和穩(wěn)定性影響顯著(p＜0.05)。

熱處理，鴨梨汁，品質(zhì)，一級反應(yīng)動力學(xué)

梨系薔薇科蘋果亞科梨屬樹種，其果實風(fēng)味獨(dú)特，具有高還原糖、低脂肪、富含VC和多種對人體有益的微量元素［1］。梨汁具有較好的天然風(fēng)味和較高的營養(yǎng)價值，含有多種人體所必需的氨基酸、維生素及豐富的礦物質(zhì)。天然梨汁可清熱解毒、平喘止咳，是深受人們歡迎的純天然保健飲料，備受消費(fèi)者關(guān)注［2］。渾濁穩(wěn)定性和色澤是梨汁加工中兩個重要的質(zhì)量指標(biāo)，直接影響到產(chǎn)品的商品價值和消費(fèi)者的消費(fèi)取向。目前果汁加工主要采用熱處理方法保證食品安全，但一方面，熱處理能導(dǎo)致和加快Maillard反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)，促進(jìn)抗壞血酸和酚類物質(zhì)的降解，加重非酶褐變的影響;另一方面，熱處理也會改變果汁中果膠、蛋白質(zhì)和總酚的含量及其存在狀態(tài)，影響果汁的濁度和黏度。因此，熱處理會影響濁汁的色澤和渾濁穩(wěn)定性，降低產(chǎn)品的品質(zhì)。本實驗用不同溫度和時間的熱條件處理鴨梨汁，研究穩(wěn)定性和色澤指標(biāo)變化，旨在探索經(jīng)過熱處理及在儲藏過程中鴨梨汁的穩(wěn)定性和色澤品質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律，為梨汁熱處理加工應(yīng)用提供一些有價值的參考和基礎(chǔ)理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

市售新鮮鴨梨。

722型分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;SC－280C型色差儀 上海實驗儀器總廠;HH－S6型恒溫水浴鍋 江蘇金壇榮華儀器制造有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 梨汁的制取 市售新鮮鴨梨，清水清洗表皮、切分，立即用0.3%抗壞血酸護(hù)色液浸泡并榨汁，再通過四層紗布(相當(dāng)于200目絹布)過濾，取一份作為對照樣，于冰箱4℃貯藏。

1.2.2 熱處理 梨汁水浴鍋內(nèi)75、85、90℃加熱處理，時間分別為1、2、4、6、8、10min。處理過的樣品每個做3個平行樣，到達(dá)設(shè)置時間后立即于冷水中降溫并在4℃冷藏。

1.2.3 透光率的測定［3］將經(jīng)過處理的梨汁在設(shè)定的溫度和時間范圍內(nèi)進(jìn)行實驗，并于550nm處測定果汁透光率。每7d測定一次，共四周。

1.2.4 色度參數(shù)的測定［4］直接用色差計測定其明度(L)，紅度(a)和黃度(b)值。每7d測定一次，共四周。其色差值按照公式計算∶ΔE=［(Lt－L0)2+ (at－a0)2+(bt－b0)2］1/2。

表1 NBS單位與人眼感覺之間的相應(yīng)關(guān)系［5］

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用方差分析(ANOVA)。用 origin 7.5 (origin lab corporation)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 熱處理對鴨梨汁穩(wěn)定性影響

2.1.1 熱處理對鴨梨汁透光率的影響 果汁的透光率T值和果汁穩(wěn)定性有關(guān)，T值越大，濁度越低。通過測定鴨梨汁的透光率可以觀測熱處理后鴨梨汁穩(wěn)定性的變化。圖1描述了不同溫度熱處理下鴨梨汁T值隨時間的變化趨勢。未經(jīng)熱處理的梨汁透光率為12.55%，熱處理后鴨梨汁T值顯著降低，表明濁度顯著增加(p＜0.05)。75、85、90℃處理1min后鴨梨汁的T值分別為10.740、9.625和9.475，85℃和90℃處理的鴨梨汁之間沒有顯著差異(p＞0.05)。隨處理時間延長，溫度升高，降低得愈加顯著(p＜0.05)。經(jīng)75、85、90℃處理10min后，鴨梨汁T分別降為9.25%，8.20%和8.46%。熱處理起到了加大梨汁濁度的作用。

圖1 溫度和處理時間對透光率(T)的影響

2.1.2 熱處理對鴨梨汁貯藏期間透光率的影響 圖2(a～c)為不同溫度處理的鴨梨汁于4℃貯藏條件下透光率的變化。4℃貯藏期間，透光率表現(xiàn)出下降趨勢，并且下降幅度隨著處理溫度的升高而降低。經(jīng)75、85、90℃處理的鴨梨汁的T值在貯藏4周后都表現(xiàn)出隨著處理時間的延長出現(xiàn)不同程度的下降。例如∶經(jīng)75、85、90℃處理10min后的鴨梨汁的T值在貯藏4周后分別為7.37%，6.78%，6.92%。但在貯藏前2周，T值下降趨勢不顯著(p＞0.05)，隨貯藏時間延長，T值下降趨勢顯著(p＜0.05)。原因可能是在貯藏期間蛋白質(zhì)或者其他物質(zhì)發(fā)生沉淀。

2.2 熱處理對鴨梨汁色澤的影響

2.2.1 熱處理對鴨梨汁L值和ΔE的影響 熱處理和貯藏期間的梨汁明度L值的變化用一級反應(yīng)動力學(xué)公式［6］∶其中t是貯藏時間，kL是一級反應(yīng)動力學(xué)常數(shù)。

圖2 不同熱處理的鴨梨汁4℃貯藏期間T值的變化(a∶75℃，b∶85℃，c∶90℃)

圖3和圖4表明了熱處理對鴨梨汁色澤指標(biāo)L值和ΔE的影響。由圖可見，熱處理顯著降低了梨汁L值(p＜0.05)，同時隨溫度和處理時間增加，降低趨勢逐漸明顯，經(jīng)75、85、90℃處理10min后的鴨梨汁L值由最初的39.73分別下降到35.37、33.56和32.54。熱處理致使鴨梨汁的總色差增大，且在前2min內(nèi)ΔE的變化并不明顯。而在處理4min后，增幅明顯上升。經(jīng)75、85、90℃處理的鴨梨汁在4～10min過程中增幅ΔE分別為2.43，3.51和3.72。處理10min后，鴨梨汁的ΔE相對最初的增幅都在3.50～5.50之間。根據(jù)ΔE與人眼感覺之間的相應(yīng)關(guān)系，此時鴨梨汁與原樣之間的顏色變化已經(jīng)很明顯。熱處理引起梨汁明度減小，總色差增大。

圖3 溫度和熱處理時間對鴨梨汁L值的影響

圖4 溫度和熱處理時間對鴨梨汁ΔE的影響

表2列出不同溫度熱處理過程中梨汁L值變化動力學(xué)參數(shù)。隨溫度增加，kL值也逐漸增加，

表2 不同溫度熱處理過程中梨汁L值變化動力學(xué)參數(shù)

2.2.2 熱處理對鴨梨汁貯藏期間 L值和 ΔE的影響 表3列舉了不同熱處理的鴨梨汁4℃貯藏4周內(nèi)L值變化動力學(xué)參數(shù)。由表可見，R2L值良好，不同溫度處理的Ln(Lt/L0)值隨貯藏時間變化呈現(xiàn)良好的線性變化，貯藏過程中L的變化和一級反應(yīng)動力學(xué)方程擬合度良好。說明一級反應(yīng)動力學(xué)方程可以很好地分析梨汁貯藏期間L的變化。kL值總體變化呈增大的趨勢。Ln(Lt/L0)的變化幅度愈加明顯。由表可見，不同溫度下的R2L都在0.990以上，表明鴨梨汁的Ln(Lt/L0)與處理時間之間具有良好的線性相關(guān)性。

表3 不同熱處理的鴨梨汁4℃貯藏4周內(nèi)L值變化動力學(xué)參數(shù)

圖5是不同熱處理的鴨梨汁4℃貯藏期間ΔE值的變化。由圖可見，鴨梨汁經(jīng)75℃熱處理貯藏4周后的總色差ΔE變化平穩(wěn)。經(jīng)過2min熱處理，4周后處理的鴨梨汁的ΔE變化在0.5～1.5之間。根據(jù)ΔE與人眼感覺之間的相應(yīng)關(guān)系可以判斷，鴨梨汁顏色變化“略有差異”。在75℃下熱處理的鴨梨汁貯藏4周后的顏色變化總體上不明顯。85℃經(jīng)過2min處理的鴨梨汁在貯藏四周后的ΔE變化為1.79，4周后鴨梨汁顏色變化“稍明顯”。90℃經(jīng)過2min處理的鴨梨汁在貯藏4周后ΔE變化=2.22，4周后鴨梨汁顏色變化“稍明顯”。但相同處理時間，高溫加大色差。而由圖可見，處理時間延長總色差上升趨勢加大，且高溫加快色澤變化。但在較低的溫度下，長時間熱處理仍能使鴨梨汁的色差變化保持在可接受的范圍內(nèi)，例如∶75℃處理10min，貯藏四周后鴨梨汁色差ΔE變化=1.84仍小于3.00?？傊?，總色差隨儲藏時間延長而增大。因此，可推測熱處理溫度對鴨梨汁貯藏期間色澤變化的影響是一個“累積”的過程。

圖5 不同熱處理的鴨梨汁4℃貯藏期間ΔE值的變化(a∶75℃，b∶85℃，c∶90℃)

3 結(jié)論

3.1 穩(wěn)定性變化 熱處理初期鴨梨汁透光率較原樣都有較大幅度減少，說明其濁度在增大。隨熱處理的進(jìn)行，下降幅度減小?？赡苁怯捎跓崽幚砼懦锁喞嬷械臍怏w造成的。而在隨后的貯藏過程中，透光率急劇減小，但是隨著處理溫度的增加，透光率減少幅度越大。熱處理起到了加大梨汁濁度的作用。

3.2 色澤變化 熱處理可以導(dǎo)致梨汁明度(L)值減小，同時隨加熱溫度和處理時間增加，其減小趨勢逐漸明顯。在隨后的貯藏過程中，L值繼續(xù)減小。L值的變化和一級反應(yīng)動力學(xué)的擬合程度良好，表明一級動力學(xué)公式能較好地預(yù)測梨汁熱處理和隨后的貯藏過程中明度和總色差的變化。同時發(fā)現(xiàn)梨汁在儲藏期間的總色差有隨時間延長而增大的“累積”效應(yīng)。

本實驗進(jìn)行了梨汁在熱處理后和貯存期間品質(zhì)變化規(guī)律的探討。另外，趙光遠(yuǎn)［7］等人研究表明熱處理可以增加果膠的聚合度，促進(jìn)果膠從果漿中釋放，從而增加果汁的黏度，熱處理還可減小果汁中懸浮顆粒的尺寸。相信這次的研究能為以后梨汁的熱加工研究做一個鋪墊，以獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)論。

［1］張朝飛，鐘海雁，鄭仕宏.5種沙梨主要營養(yǎng)成分分析［J］.食品與機(jī)械，2005，21(3):41－42.

［2］胡長海，丁元凱.梨汁的酶法保鮮［J］.遼寧工學(xué)院學(xué)報，1997，17(4):85.

［3］陳計巒，宋麗軍，張和平，等.熱處理對哈密瓜汁品質(zhì)影響的研究［J］.食品科技，2008(6):50－52.

［4］高木肇.用色差計評價特應(yīng)性皮炎的色澤改變［J］.日東醫(yī)志，2003，54(3):596－601.

［5］晉海，竇明.顏色管理的標(biāo)準(zhǔn)化(Ⅱ)［J］.檢測與評價，2005 (2):50－54.

［6］Basak S，Ramasqamy H S.Ultra high pressure treatment of orange juice:a kinetic study on inactivation of pectin methyl esterase［J］.Food Research International，1996，29(7):601－607.

［7］趙光遠(yuǎn)，王璋.破碎時蒸汽熱處理對混濁梨汁穩(wěn)定性的影響［J］.鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2008，23(1):28－30.

Effect of thermal treatment on stability and color of Yali pear juice

LI Si－yue1，ZHONG Kui2，HUANG Wen1
(1.College of Food Science＆Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430000，China; 2.Institute of Agro－food Science and Technology，Chinese Academy of Agricultural Science，Beijing 100193，China)

Effect of thermal treatment on stability and color of Yali pear juice and the quality changes during storage at 4℃ were researched.Results were as follows:Thermal treatment reduced L values and increased ΔE values of the pear juice significantly(p＜0.05).The transmittance rate of light of yali pear juice decreased differently after thermal treatment and the first－order mode could used to describe greatly the change of L values.Stability and color of Yali pear juice changed with different degrees when stored at 4℃for four weeks(p＜0.05).It indicated that Yali pear juice had significant difference on stability and color with varied thermal treatment conditions(p＜0.05).

heat－treatment;Yali pear juice;quality;first－order reaction kinetic mode

TS255.44

A

1002－0306(2011)11－0117－04

2010－12－07

李思越(1985－)，男，在讀研究生，研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工。

博士點基金新教師項目(200805041065)。