低糖枇杷果脯護(hù)色條件的研究

曾婷婷，張立彥

（華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州 510640)

低糖枇杷果脯護(hù)色條件的研究

曾婷婷，張立彥*

（華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州 510640)

采用不同濃度的亞硫酸氫鈉、無硫護(hù)色劑（檸檬酸、VC、植酸)分別對(duì)枇杷護(hù)色處理和糖漬后分析色澤變化的情況，以便進(jìn)一步尋找安全有效的無硫護(hù)色劑。研究表明：添加0.3%的亞硫酸氫鈉對(duì)枇杷亮度L*值、彩度H值有顯著提高作用;檸檬酸單獨(dú)護(hù)色效果較VC好，但在糖漬過程中兩者對(duì)枇杷的影響相當(dāng);植酸的護(hù)色效果較差。0.4%檸檬酸+0.2%VC復(fù)配使用可以達(dá)到0.3%亞硫酸氫鈉護(hù)色的效果。

枇杷，色差，無硫護(hù)色劑

枇杷是我國南方的特有水果，富含維生素A、B、C、果膠、蘋果酸、檸檬酸以及鉀、磷、鐵、鈣等礦物質(zhì)，還具有潤肺止咳、祛痰，幫助消化吸收、止渴解暑等藥用價(jià)值，食用價(jià)值較高。然而，由于其柔軟多汁，易受機(jī)械損傷，不耐貯藏和運(yùn)輸，因此對(duì)枇杷的深加工就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的果脯加工中，果品的色澤是影響果脯質(zhì)量的一個(gè)重要因素。傳統(tǒng)的護(hù)色法是采用亞硫酸鹽溶液進(jìn)行浸泡或熏蒸來達(dá)到較理想的色澤效果。但WHO在1994年規(guī)定亞硫酸鹽每日最大允許攝入量為0.7mg/kg體重，食品中的允許殘留量因種類而異，其范圍是10～100mg/kg[1]。因此含硫超標(biāo)的果脯日益被人們摒棄，尋找天然、健康的無硫護(hù)色劑勢在必行。本研究以枇杷為原料，旨在尋找能替代存在食品安全問題的亞硫酸鹽的、可用于糖漬枇杷的護(hù)色劑，研究無硫護(hù)色劑的作用效果，以達(dá)到食品安全的要求，并希望能為枇杷的進(jìn)一步加工利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

枇杷鹽胚 廣東省云浮市新興縣聯(lián)生食品廠提供，其基本組分含量如表 1;鄰苯二酚、高錳酸鉀、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、硼酸、氫氧化鈉、蒽酮、鉻酸鉀、酚酞、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉（磷酸緩沖液) 均為分析純。

Spectrumlab 22PC型紫外分光光度計(jì) 上海棱光技術(shù)有限公司;D2KW02電熱恒溫鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器廠;Center 309 Datalogger thermometerCenter Technology Corporation;80-2離心機(jī) 上海悅豐儀器儀表有限公司;406217型手持式折光儀 泰光折光儀器有限公司。

表1 枇杷鹽胚組分含量表Table 1 Components of salt embryos of loquat

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 水分含量測定 紅外線水分測定儀。

1.2.2 NaCl含量測定 硝酸銀滴定法（GB/T 12457-2008)。

1.2.3 粗蛋白含量測定 半微量凱氏定氮法測量（GB 5511-85)。

1.2.4 總糖的測定 蒽酮比色法（GB/T 5009.9-1985)。

1.2.5 單寧含量測定 高錳酸鉀滴定法（GB/T 15686－2008)。

1.2.6 粗果膠的測定 重量法（食品化學(xué)分析手冊)。

1.2.7 酶的提取方法 取枇杷鹽胚15g，加25mL冷凍丙酮打漿，放置在陰暗處揮發(fā)至無丙酮味，取5～10g丙酮粉按1∶1（w/v)比例加入預(yù)冷的0.05mol/L pH6.5磷酸鹽緩沖液（內(nèi)含0.4mol/L氯化鉀)，低溫?fù)v碎至勻漿，離心（3500r/min)20min，上清液即為酶的粗提液，低溫保存?zhèn)溆肹2]。

1.2.8 PPO活力測定方法 用0.2mol/L pH6.5的磷酸鹽緩沖溶液配制0.01mol/L鄰苯二酚溶液作為酶的底物，在體積為3mL的測定系統(tǒng)中，含底物溶液2.8mL，再加入適當(dāng)稀釋的粗酶液0.2mL，25℃下保溫5min，然后于波長420nm處比色，測定吸光度A值，結(jié)果以PPO的相對(duì)活性表示[2]。

式中：XPPO：PPO酶活，U/mL;U：酶活力單位，U;V：粗酶液體積，mL。

1.2.9 酶相對(duì)殘余活力計(jì)算方法 相對(duì)殘余酶活（%)=處理后樣品中的酶活/枇杷原始酶活×100%

1.2.10 色差測定 采用全自動(dòng)便攜式CR－400型電腦色彩色差計(jì)（日本柯尼卡－美能達(dá)，測量/照明口徑?8/?11)，國際照明委員會(huì)（CIE)認(rèn)定在色差測定過程中，在25℃的光源下，通過三色刺激值色差計(jì)的CR－400探頭，能夠直接測得樣品的亮度值L*，紅度值a*，黃度值b*，分別從這三基色的變化趨勢來分析樣品褐變程度。

1.2.11 傳統(tǒng)護(hù)色劑與無硫護(hù)色劑的比較 采用亞硫酸氫鈉、檸檬酸、VC、植酸分別以不同的濃度處理脫鹽枇杷，在1h后測其色差值（L*，a*，b*)和多酚氧化酶的活力，分析其護(hù)色效果。

1.2.12 不同護(hù)色劑處理后的枇杷在糖漬過程中的色澤變化 不同護(hù)色劑處理后的樣品用40%蔗糖溶液，50℃下滲糖4h后進(jìn)行色差測定，分析其褐變的情況。另外對(duì)使用亞硫酸氫鈉和VC+檸檬酸復(fù)合護(hù)色劑對(duì)枇杷的護(hù)色效果進(jìn)行比較。

2 結(jié)果與討論

2.1 亞硫酸氫鈉對(duì)枇杷色澤的影響

圖1 不同濃度亞硫酸氫鈉處理后枇杷彩度值H和亮度值L*的變化Fig.1 Effect of different concentrations of sodium hydrogensulfite on the L*value and H value of loquat

在色差測定過程中，由于樣品個(gè)體差異，故采用CR－400型色差計(jì)直接讀出L*、a*、b*值變化趨勢來判斷樣品褐變情況有一定局限性。C.Severini[3]等人在土豆片褐變的研究中提到彩度值H（arctan，b*/a*)能夠作為衡量褐變程度的一個(gè)指標(biāo)。由于枇杷樣品所特有的顏色是橙黃色，故樣品的a*、b*值在一定范圍內(nèi)變化不顯著，不利于分析，而使用H值，即arctan（b*/a*)，即使a*、b*值在很小范圍內(nèi)變化也能得到顯著的差異，更有利于色差分析。而隨著褐變的加劇枇杷亮度L*值也有明顯的變化，所以枇杷的亮度L*值也是用來表示枇杷褐變的一個(gè)重要指標(biāo)。

不同濃度的亞硫酸氫鈉溶液對(duì)彩度H值和亮度L*值的影響趨勢如圖1所示。由圖1可以看出，相對(duì)于對(duì)照樣，亞硫酸氫鈉溶液濃度0.1%時(shí)，枇杷H值顯著增加（P＜0.05)，隨亞硫酸氫鈉濃度的增加樣品H值逐漸增加，當(dāng)亞硫酸氫鈉濃度達(dá)到0.3%以上時(shí)，其護(hù)色效果增加不明顯。枇杷亮度L*值也有相似的變化趨勢，亞硫酸氫鈉濃度達(dá)到0.3%以上時(shí)，枇杷的亮度L*值基本保持穩(wěn)定，而與空白對(duì)照相比枇杷亮度L*值具有顯著性差異[4]（P＜0.05)。因此枇杷褐變在亞硫酸氫鈉護(hù)色后得到了有效抑制。

亞硫酸氫鈉與枇杷內(nèi)多酚類物質(zhì)在氧化過程中形成的醌類物質(zhì)生成加成化合物，而使醌類不能進(jìn)一步氧化形成黑素，因而可推遲褐變反應(yīng)的發(fā)生，但亞硫酸氫鈉不是直接作用多酚氧化酶，酶催化酚到醌的反應(yīng)依然進(jìn)行，直到亞硫酸鹽消耗完畢，褐變反應(yīng)又開始進(jìn)行[5]。另外，含硫護(hù)色劑還具有安全隱患。因此有必要探索其他護(hù)色劑進(jìn)行枇杷護(hù)色。

2.2 檸檬酸對(duì)枇杷色澤的影響

劉洪等人[6]采用0.2%檸檬酸和0.3%NaHSO3混合溶液浸泡枇杷1h，進(jìn)行護(hù)色處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：采用亞硫酸氫鈉和檸檬酸復(fù)合護(hù)色劑溶液浸泡，可防止單寧物質(zhì)氧化褐變和抑制酶促褐變，有利于枇杷中類胡蘿卜素的保存，使制品保持較好的色澤。也有報(bào)道稱檸檬酸能有效抑制荔枝和蘋果汁的褐變，并能改善鮮切果蔬的風(fēng)味。有人在研究低糖黃皮果脯的加工過程中采用0.1%的檸檬酸能取得較好的護(hù)色效果[7]。因此，本文研究了單獨(dú)使用檸檬酸對(duì)枇杷褐變的影響效果，結(jié)果見圖2所示。

圖2 不同濃度檸檬酸護(hù)色后枇杷彩度值H和亮度值L*的變化Fig.2 Effect of different concentrations of citric acid on the L* value and H value of loquat

由圖2可知，經(jīng)檸檬酸處理后的枇杷，彩度H值同亮度L*值呈相似的變化趨勢。與對(duì)照樣相比，檸檬酸加量在0～0.2%范圍內(nèi)時(shí)，彩度H值、亮度L*值都略有減小，這可能是由于枇杷鹽胚內(nèi)的pH相對(duì)較高，還不能達(dá)到鈍化多酚氧化酶（PPO)活性的pH范圍，故其褐變未能得到有效抑制所致;當(dāng)檸檬酸濃度在0.2%～0.6%時(shí)，彩度H值開始回升，亮度L*值也呈上升趨勢，由于隨著檸檬酸濃度的增加枇杷內(nèi)的pH也在下降，多酚氧化酶（PPO)活性受到抑制，從而抑制枇杷褐變;檸檬酸濃度達(dá)到0.6%～0.7%時(shí)，彩度H值變化仍有上升趨勢，亮度L*值增加緩慢，這說明不同的檸檬酸劑量對(duì)枇杷的彩度H值和亮度L*值的影響不一致，要根據(jù)具體的護(hù)色樣品、需要達(dá)到的護(hù)色效果來確定其護(hù)色的劑量。有報(bào)道稱檸檬酸只有在0.02%～1%之間較大濃度時(shí)對(duì)蘋果才有較弱的抑制作用[8]。

檸檬酸對(duì)枇杷多酚氧化酶的抑制作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是通過螯合多酚氧化酶的輔基銅離子來抑制褐變;另一方面是可以降低體系的pH，使得多酚氧化酶偏離較適pH，從而達(dá)到抑制褐變的目的[9]。而檸檬酸對(duì)銅離子的螯合作用較弱，所以檸檬酸單獨(dú)使用對(duì)枇杷的護(hù)色效果不及亞硫酸氫鈉，相對(duì)較好的護(hù)色濃度為0.4%。

2.3 VC對(duì)枇杷色澤的影響

圖3 不同濃度VC處理后枇杷彩度值H和亮度值L*的變化Fig.3 Effect of different concentrations of VCon the L*value and H value of loquat

由圖3可知，VC的加量在0%～0.2%時(shí)，枇杷彩度H值有所增加，當(dāng)VC加量大于0.2%后，枇杷彩度H值開始減?。?.50～1.45)，而后VC加量在0.4%～0.7%時(shí)，枇杷彩度H值則趨于平緩。圖3亮度L*值與VC加量的關(guān)系與彩度的變化趨勢類似。在VC濃度為0.2%時(shí)，枇杷的彩度H值與亮度L*值都有所增加，主要是由于VC的護(hù)色機(jī)理所致。有報(bào)道證實(shí)，VC的護(hù)色機(jī)理主要是在相對(duì)過量的條件下，能保護(hù)酚類物質(zhì)不被氧化，但當(dāng)VC氧化后會(huì)繼續(xù)抗壞血酸褐變，從而影響護(hù)色的效果，因此VC的用量應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)[10]。VC的護(hù)色能力主要是由于其有較強(qiáng)的還原性，張軍等人[11]在研究葡萄汁護(hù)色過程中，表明向葡萄汁中加入VC可以減少呈色物質(zhì)的氧化而達(dá)到護(hù)色和澄清的目的。從圖3可知，在單獨(dú)使用VC時(shí)，其對(duì)枇杷的護(hù)色效果也不理想，只能在一定程度上控制褐變，本研究中VC0.2%加量護(hù)色效果相對(duì)較好。

2.4 植酸對(duì)枇杷色澤的影響

植酸是維生素B族的一種肌醇六磷酸酯，其環(huán)狀對(duì)稱結(jié)構(gòu)對(duì)促進(jìn)氧化作用的微量金屬離子有很強(qiáng)的螯合作用，且植酸與金屬離子形成的絡(luò)合物不能活化氧分子，使氧較難實(shí)現(xiàn)對(duì)雙鍵的加成反應(yīng)或形成過氧化物，從而起一定的穩(wěn)定色澤的作用[12]。枇杷彩度H值與亮度L*值隨植酸加量變化的影響趨勢如圖4所示。植酸在加量為0.1%～0.5%時(shí)，枇杷的彩度H值逐漸減小，亮度L*值也有相似的變化趨勢，亮度L*值從約54（未用植酸處理)降到50（0.5%植酸處理)左右。此過程中樣品色度值的下降可能和植酸本身顏色有關(guān)，本實(shí)驗(yàn)所用植酸為褐色，可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖4 不同植酸濃度護(hù)色后枇杷彩度H和亮度值L*的變化Fig.4 Effect of different concentrations of phytic acid on the L* value and H value of loquat

2.5 不同護(hù)色劑處理后枇杷多酚氧化酶活力變化情況

由圖5可知，經(jīng)過亞硫酸氫鈉、檸檬酸、VC、植酸處理后枇杷的多酚氧化酶活力都有一定程度的降低，在最佳用量下處理相同時(shí)間后，亞硫酸氫鈉的抑制多酚氧化酶的效果比其他三種護(hù)色劑都好，對(duì)多酚氧化酶的最大抑制率為95.07%，其次是檸檬酸，它的最大抑制率為77.78%，最后為VC和植酸，分別為76.23%和67.85%。植酸在酸性條件下，主要對(duì)鐵有很強(qiáng)的螯合作用，而對(duì)其他金屬離子需在堿性條件下才有較強(qiáng)的螯合作用，枇杷是偏酸性的，所以植酸在抑制枇杷多酚氧化酶活力的能力不及其他三種護(hù)色劑[12]。

圖5 不同護(hù)色劑處理后枇杷中多酚氧化酶活力的變化Fig.5 Changes of polyphenol oxidase（PPO)disposed by different color－preserving reagents

2.6 不同護(hù)色劑處理后糖漬過程中枇杷色澤的變化

由圖6可知，采用不同的護(hù)色劑（亞硫酸氫鈉濃度為0.3%、檸檬酸濃度為0.4%、VC濃度為0.2%、植酸濃度為0.1%)分別護(hù)色1h后，用40%蔗糖溶液，50℃下真空滲糖4h后，各個(gè)處理樣的亮度L*總體表現(xiàn)為：時(shí)間在0～60min內(nèi)各樣品的亮度L*值變化較小，但隨著處理時(shí)間（60～240min)的延長，亮度L*值下降顯著（P＜0.05)。單獨(dú)看各個(gè)處理樣，亞硫酸氫鈉處理樣的L*值下降了7.55%，檸檬酸處理樣L*值下降14.39%， VC與植酸處理樣亮度L*值分別下降了15.09%、23.08%，而空白樣的亮度L*值下降了17.31%，可以看出，對(duì)多酚氧化酶的抑制效果最顯著的是亞硫酸氫鈉，說明單獨(dú)使用亞硫酸氫鈉的護(hù)色效果明顯，枇杷褐變受到抑制，其次是檸檬酸與VC，最后是植酸。

圖6 不同護(hù)色劑對(duì)枇杷糖漬過程中L*的影響Fig.6 Effect of different color－preserving reagents on the L* value of loquat in candied

圖7 不同護(hù)色劑處理后枇杷滲糖過程中彩度值H的變化Fig.7 Effect of different color－preserving reagents on the H value of loquat in candied

由圖7可知，對(duì)照樣的彩度H值隨著糖漬時(shí)間的延長而降低，說明未經(jīng)護(hù)色處理的枇杷樣品在糖漬過程中褐變較重，而亞硫酸氫鈉處理樣在糖漬過程中彩度H值變化不大，下降約3.2%，基本維持原始值約1.50～1.55左右，而對(duì)照樣彩度H值在處理4h后下降了約20.6%，檸檬酸處理樣在糖漬過程中彩度H值下降了約7%，VC處理樣在糖漬過程中彩度H值下降約7.2%，而植酸處理樣彩度H值約下降16%。故檸檬酸和VC在枇杷糖漬過程中對(duì)彩度H值影響相當(dāng)，但都不及亞硫酸氫鈉護(hù)色效果明顯，而植酸護(hù)色效果不太理想，故可以考慮檸檬酸和VC復(fù)配使用代替亞硫酸氫鈉的護(hù)色效果。

2.7 亞硫酸氫鈉與VC+檸檬酸復(fù)合護(hù)色劑的效果比較

有報(bào)道證實(shí)檸檬酸若與抗壞血酸結(jié)合使用，可起到協(xié)同作用，因?yàn)樘砑右欢康臋幟仕峥稍鰪?qiáng)抗壞血酸的穩(wěn)定性，降低抗壞血酸的損失而提高其抑制效果[8]。吳立根等人[13]在研究濃縮蘋果汁的護(hù)色工藝中發(fā)現(xiàn)VC與檸檬酸結(jié)合護(hù)色效果明顯，且用量較單一使用時(shí)少。劉曼西等[14]認(rèn)為，脫離母株的果實(shí)中酸的代謝轉(zhuǎn)化隨著果實(shí)的成熟衰老大大加速，總的趨勢是有機(jī)酸急劇減少，以至引起褐變。因此，本實(shí)驗(yàn)采用0.3%亞硫酸氫鈉護(hù)色劑與0.2%維生素C+0.4%檸檬酸復(fù)合護(hù)色劑進(jìn)行護(hù)色比較。

由圖8可知，使用亞硫酸氫鈉與VC+檸檬酸復(fù)合護(hù)色劑處理枇杷樣前后亮度L*值、彩度H值都有顯著增加（P＜0.05)，且增加程度相當(dāng)，說明復(fù)配護(hù)色劑對(duì)枇杷的護(hù)色效果與0.3%亞硫酸氫鈉護(hù)色效果相當(dāng)。

圖8 兩種護(hù)色劑對(duì)枇杷亮度L*的影響Fig.8 Effect of the two color－preserving reagents on the L* value of loquat

圖9 兩種護(hù)色劑對(duì)枇杷彩度H的影響Fig.9 Effect of the two color－preserving reagents on the H value of loquat

3 結(jié)論

在研究亞硫酸氫鈉和三種無硫護(hù)色劑對(duì)枇杷原料及糖漬過程的護(hù)色效果后得出：亞硫酸氫鈉護(hù)色效果最好，其次是檸檬酸和VC，最后是植酸。檸檬酸與抗壞血酸結(jié)合使用，可起到協(xié)同作用，0.4%檸檬酸與0.2%VC復(fù)配后可以達(dá)到與0.3%亞硫酸氫鈉相當(dāng)?shù)淖o(hù)色效果。

[1]吳永寧.現(xiàn)代食品安全科學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003（15)：509.

[2]AdaMenRoeha.Characterisation of “starking” apple polyphendoxidase[J].Sei Food Agrie，1998（77)：527－534.

[3]C Severini，A Baiano，T De Pilli，et al.Prevention of enzymatic browning in sliced potatoes by blanching in boiling saline solutions[J].Lebensm－Wissu－Technol，2003（36)：657－665.

[4]Shengmin Lu，Yaguang Luo，Ellen Turner，et al.Efficacy of sodium chlorite as an inhibitor of enzymatic browning in apple slices[J].Food Chemistry，2007（104)：824－829.

[5]R J Embs，P Markakis.Themechanism of sulfite inhibition of browning caused by poly－phenol oxidase[J].Food Sci，1965，30：753－758.

[6]劉洪，姚茂君，麻成金.低糖枇杷果脯的加工[J].食品科技，2004（4)：38－39.

[7]何金蘭，劉四新，肖開恩，等.低糖黃皮果脯的加工工藝研究[J].食品工業(yè)，2008（5)：37－40.

[8]Hong.The inhibition of polyphenol oxidase in apple with ascorbic acid，citric acid and sodium chloride[J].Food Processing and Preservation，1993：17-21.

[9]晏紹慶，劉寶林.凍結(jié)速率對(duì)蘋果片多酚氧化酶和過氧化物酶活性影響的研究[J]．食品工業(yè)科技，2000，21（2)：8-10.

[10]申連長，王彥敏，劉建福，等.鴨梨清汁加工工藝[J].農(nóng)牧產(chǎn)品開發(fā)，1996（3)：60-62.

[11]張軍.葡萄汁澄清工藝方法的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工：創(chuàng)新版，2010（9)：61-65.

[12]萬素英，趙亞軍，李琳.食品抗氧化劑[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1998（6)：19-20.

[13]吳立根，王岸娜，連東軍，等.濃縮蘋果原汁的護(hù)色工藝研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（5)：80-83.

[14]劉曼西，于秀芝.有機(jī)酸對(duì)馬鈴薯多酚氧化酶活性的影響（簡報(bào))[J].植物生理學(xué)通訊，1991，27（5)：350-353.

Study on color keeping effect during low sugar loquat processing

ZENG Ting-ting，ZHANG Li-yan*
（College of Light Industry and Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

In order to look for safe and effective sulfur-free color-preserving reagent，the different concentrations of sodium hydrogensulfite and sulfur-free color-preserving reagent（citric acid，VC，phytic acid)were selected to investigate color-preserving effects on raw loquat and loquat candied.Results showed that 0.3%level of sodium hydrogensulfite could significantly improve the L＊value and H value of loquat;the color-preserving with critic acid was more effective than VC，but in the process of candying，they had the similar colour protecting effect;phytic acid had little effect on the colour of loquat.The colour protecting effect of the mixture of 0.4% citric acid and 0.2%VCwas similar to 0.3%sodium hydrogensulfite.

loquat;chromatism;sulfur-free color-preserving reagent

TS255.41

B

1002-0306（2012)07-0287-05

2011－07－08 *通訊聯(lián)系人

曾婷婷（1986-)，女，研究生，研究方向：食品加工與保藏。

廣東省科技計(jì)劃農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（2010B020312004)。