青梅腌制過程中主要成分和有機酸譜變化

林耀盛, 劉學(xué)銘,*, 鐘煒雄, 陳智毅, 王思遠,楊榮玲, 楊春英, 趙曉麗

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,廣東廣州 510610;2.陸河縣偉能食品有限公司,廣東汕尾 516722)

青梅(Prunus mume Sieb.et Zucc.)又稱“酸梅子”、“果梅”等,為薔薇科李屬果實[1].我國是青梅的原產(chǎn)地,主要集中在廣東、四川、浙江、江蘇、福建及臺灣等18個省市.廣東地區(qū)尤其適合青梅的生長,是我國青梅的主要產(chǎn)區(qū)之一,廣東產(chǎn)青梅具有酸度高的特點[2].青梅是一種藥食兩用果實,不僅營養(yǎng)豐富,還具有許多保健功能[3-4].青梅含有豐富的有機酸、礦物質(zhì)、維生素、黃酮等成分[5],具有調(diào)節(jié)機體酸堿度、抗疲勞、清除自由基等功效,是一種養(yǎng)生保健良品.

青梅具有高酸低糖特點,由于酸度過高而不宜鮮食,是典型的加工型水果.在青梅的傳統(tǒng)加工中,加鹽腌制是保存青梅原料的重要手段之一,也是后續(xù)加工產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)之一.長期以來,青梅腌制并沒有得到深入而系統(tǒng)的研究,基本上是憑腌制師傅的經(jīng)驗進行.同時,對腌制廢液(梅鹵)的成分分析也鮮見報道,給梅鹵的利用造成一定的困難.隨著青梅制品加工的極速發(fā)展,高酸高鹽的梅鹵廢棄,流入農(nóng)田或河流,給環(huán)境造成一定污染.孫世鑫[6]等曾對青梅腌制過程中主要成分的變化規(guī)律進行探索,并提出生產(chǎn)中適宜選用中等和高等成熟度的梅果進行腌制,但未涉及腌制過程中青梅中主要特征組分有機酸的變化.本文以青梅為原料,經(jīng)過對腌制過程中青梅果肉和腌制液主要成分測定分析,并對其有機酸的分析建立高效液相色譜法,通過探索其參數(shù)的變化規(guī)律,為進一步開發(fā)利用青梅加工、建立產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料與主要試劑

實驗鮮青梅為青竹梅品種,2012年4月21日采自廣東省汕尾市陸河縣東坑鎮(zhèn)大新橫坑村青梅種植區(qū),由廣東省汕尾市陸河縣偉能食品有限公司提供.

草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸及琥珀酸,均為色譜純,美國Sigma公司;磷酸二氫鉀、磷酸、AgNO3、NaOH、鹽酸、乙酸鋅、酒石酸鉀鈉、硫酸銅、亞鐵氰化鉀等均為國產(chǎn)分析純.

1.2 實驗儀器

Agilent 1260型高效液相色譜儀,包括DAD檢測器、Agilent Zorbax SB-Aq C18(4.6 mm×250 mm,5μm)色譜柱;ALC210.4型電子天平,德國賽多利斯;SB 25-12 DTD型超聲波清洗器,寧波新芝生物科技公司;Sartorius PB-10型pH計,德國賽多利斯;ZD-2型自動電位滴定儀,上海雷磁公司;TD6型離心機,長沙湘智離心機儀器公司;HR2006型攪拌機,飛利浦有限公司.

1.3 實驗方法

1.3.1 青梅腌制

工藝流程為：青梅→清洗→晾干→篩選分級→加鹽腌制→加壓→加蓋→陰涼放置腌制.一般生產(chǎn)中每千克鮮梅一次性加鹽300～320 g,本實驗室為使鹽分進入青梅果肉,每千克青梅加鹽量達400 g,每日攪拌均勻,腌漬后第2 d開始取樣.

梅胚用水為自來水清洗,根據(jù)青梅直徑分為S、M、L、2L、3L五個等級,實驗選取中等成熟度L～2L等級的青梅,具有青梅特有芳香味,其總酸含量較高[7],從實際生產(chǎn)經(jīng)驗中,在腌漬青梅的塑料桶內(nèi)每放一層青梅依次撒上一層食鹽,直至最上層食鹽將青梅完全覆蓋,放置23～25℃陰涼處腌漬.在生產(chǎn)中為使青梅脫水,以青梅重的50%實施壓力[8],隨腌漬液滲出而加壓變小,每天輔以攪拌,充分混合均勻.

1.3.2 分析方法

糖酸鹽的測定是在腌漬24 h后開始定期對青梅果肉和腌漬液分別進行取樣,測定其主要成分別為鹽分、總酸及還原糖含量變化,測定方法參照以下標(biāo)準(zhǔn).

1.3.2.1 鹽分測定

采用GB/T 5009.42—2003硝酸銀沉淀滴定法.

1.3.2.2 總酸測定

采用GB/T 12456—2008方法,采用 pH電位法,以檸檬酸計.

1.3.2.3 還原糖測定

采用 GB/T 5009.7—2008方法,采用直接滴定法.

青梅的測定：稱重5.0 g去核果肉研磨至漿狀,全部轉(zhuǎn)移至100 mL溶液瓶中,定容過濾后抽取10 mL測定.

腌漬液的測定：移液管吸收5.0 g腌漬液原液至100 mL容量瓶中,加水定容后取10 mL測定.

1.3.2.4 有機酸測定

采用HPLC法,檢測波長的確定是利用二極管陣列DAD檢測器對不同有機酸物質(zhì)在190～400 nm紫外光分別掃描,得到最優(yōu)的檢測波長.

參考文獻[9-10]方法稍加改進.液相色譜柱為Zorbax SB-Aq分析柱4.6 mm×150 mm×5μm;流動相A為甲醇,流動相B為0.01 mol·L-1KH2PO4水溶液(用磷酸調(diào)pH值為2.65),流動相A與流動相B體積比為3∶97,流速0.8 mL·min-1;柱溫25℃,紫外檢測波長210 nm,進樣量20μL.

標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備：精密稱取減壓干燥至恒質(zhì)量的草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸對照品各10.0 mg,用純凈水溶解后定容于10 mL容量瓶中,用0.22μm微孔濾膜過濾.

青梅果肉測試樣品制備時,準(zhǔn)確稱取去核的青梅果肉10.0 g,用攪拌機打漿至漿狀,全部轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中,流動相溶液定容,定容后離心,取上清液過0.22μm微孔濾膜,待測.

腌制液樣品制備時,每次從塑料桶中取攪拌均勻腌漬液,吸取5.0 g滲出至250 mL容量瓶中,流動相溶液定容,用0.22μm微孔濾膜過濾,待測.

2 結(jié)果與分析

2.1 腌制過程中鹽分、總酸和還原糖含量的變化

按照1.3.2.1的方法,在腌漬24 h后開始取樣,1～7 d取樣1次/1 d,9～21 d取樣1次/2 d取7次,25～49 d取樣1次/4 d連續(xù)取7次,分別對青梅果肉和腌漬液取樣后,分析測定其鹽分變化,如圖1.從圖1可以看出,腌制過程中,腌制液中鹽分向果實中滲透,使得青梅果實中鹽分含量逐漸增大,而腌制液中鹽分含量逐漸降低.腌制19 d以后,腌制液與果實中鹽分含量趨于平穩(wěn)狀態(tài),滲透達到平衡,鹽分不再變化.當(dāng)加鹽量實際為每公斤鮮梅400 g時,果肉含鹽量為24.42%,腌制液含鹽量為27.06%.

依照1.3.2.2和1.3.2.3方法,取樣方法同鹽分測定,并測定果肉和腌漬液中總酸和還原糖,如圖2和圖3.從圖2和圖3總酸和還原糖含量變化情況上看出,腌制過程中,果肉中有機酸和還原糖逐步向腌制液中擴散,引起青梅果肉的有機酸和還原糖濃度逐步降低,腌制液中含量相應(yīng)升高,當(dāng)在19～21 d之間曲線趨于平緩,果肉與腌制液的參數(shù)變化穩(wěn)定,濃度差已經(jīng)逐步縮小達到平衡狀態(tài).從圖2和圖3都發(fā)現(xiàn),腌制液中有機酸和還原糖的含量都比青梅果肉中的含量高,這是因為青梅果實內(nèi)水溶液中的這些成分的含量是達到內(nèi)外的液-液平衡的,但青梅中還含有大量不溶性膳食纖維等不溶性成分,從而導(dǎo)致果肉中食鹽、總酸、還原糖等成分總含量小于腌制液,這與孫世鑫[6]等的研究結(jié)果一致.

圖1 腌制過程中鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化Fig.1 Variation of salt content in pickling process

圖2 腌制過程中總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化Fig.2 Variation of total acids content in pickling process

圖3 腌制過程中還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化Fig.3 Variation of reducing sugar content in pickling process

在腌制過程中,腌制液中鹽分向青梅果實中滲透,而果實中水分、有機酸和還原糖向外擴散,并形成腌制液.隨著腌制的進行,腌制液和青梅果實中水分以及鹽分、總酸和還原糖含量逐步趨于平衡,是一個動態(tài)平衡的過程,擴散與滲透兩者都有被動運輸,這是由于青梅果實內(nèi)外溶液的濃度差異調(diào)節(jié)存在.當(dāng)兩者濃度達到相近時,形成所謂的等滲溶液時,擴散與滲透就達到平衡狀態(tài)[11].

2.2 有機酸譜變化

2.2.1 青梅果肉及腌制液有機酸分析方法研究

2.2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取一定量的草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸及琥珀酸,用超純水配成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)有機酸混合溶液,進樣20μL,分別進行HPLC分析,以色譜峰面積與標(biāo)準(zhǔn)品濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,有機酸的濃度與色譜峰的面積呈良好的線性關(guān)系;線性回歸方程分別為y=7 006.4x+2.076 4,R2=1.000 0;y=22 183x-1.126 9,R2=1.000 0;y=21 011x+0.808 2,R2=0.999 9;y=1 528.6x+0.696 7,R2=1.000 0;y=834.74x+0.401 9,R2=1.000 0;y=2 516.6x+0.096 3,R2=1.000 0;y=923.43x-0.092 6,R2=1.000 0.結(jié)果顯示,表明線性關(guān)系良好,適用于定量分析.

青梅果肉與腌制液有機酸HPLC色譜圖如圖4和圖5.從圖4和圖5測定有機酸圖譜中看出,腌制過程中腌制液有機酸和果肉中發(fā)現(xiàn)7種有機酸,分別是草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸及琥珀酸;與文獻報告的一致,其中含量最高是檸檬酸,其次是蘋果酸以及草酸,這3種有機酸圖譜比較突出,也是青梅有機酸具有特色的色譜峰.同時,由圖4和圖5可見在腌制過程發(fā)現(xiàn),這也是有機酸的豐富性特點,為我們下一步研究工作提出新的思路,為青梅特有的有機酸譜為作進一步的探索.

2.2.1.2 有機酸測定的加標(biāo)回收率及精密度

取青梅果肉和腌漬液樣品各2份,1份作為空白,另1份加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)有機酸溶液,對某一種濃度的有機酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在特定色譜條件下做HPLC分析,重復(fù)操作6次,測定各有機酸的測定回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),見表1.

由表1看出,用高效液相色譜法測定青梅果肉和腌制液中有機酸的含量,可操作性強,該方法準(zhǔn)確可靠,回收率高達99.3% ～111.6%以上,結(jié)果精密度高重現(xiàn)性好,RSD＜1.13%;結(jié)果顯示,本法具有較好的重復(fù)性與靈敏度,適用于定量分析,該處理樣品的方法具有較高的回收率.

圖4 青梅腌漬液中7種有機酸圖譜Fig.4 Chromatograms of 7 organic acids in pickling liquid

圖5 青梅果肉中7種有機酸圖譜Fig.5 Chromatograms of 7 organic acids in plum pulp

表1 有機酸的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Tab.1 Recovery rate and relative standard deviation of organic acids

2.3 腌制過程中青梅果肉與腌制液液相有機酸譜變化

按照1.3.2.4方法,腌漬24 h后開始定期取樣,前面7 d每隔24 h分別取一次青梅果肉及腌漬液,7 d后每隔48 h取樣后,通過HPLC法得出標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度和出峰面積的線性關(guān)系,相應(yīng)得出青梅果肉和腌漬液七種有機酸的濃度結(jié)果,如表2和表3.

表2 青梅果肉中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定Tab.2 Determination of organic acids in greengage pulp-mg/g

表3 青梅腌制液中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定Tab.3 Determination of organic acids in greengage bittern-mg/g

從表2和表3總酸和還原糖含量變化可以看出,在19～21 d取樣果肉和腌漬液的變化曲線趨于平緩;腌制過程中果肉中有機酸總量向腌制液中擴散,果肉中總量變小,腌制液中含量增高,這和總酸測定結(jié)果一致.結(jié)果可見,青梅果肉和腌制液中檸檬酸質(zhì)量濃度比例最高,達到總酸量的80% ～90%,其次為蘋果酸,琥珀酸含量最低.這與周蓉芳[12]研究發(fā)現(xiàn),青梅含多種天然有機酸,其中檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、琉拍酸等有機酸含量高(總有機酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.79%),其中以檸檬酸為主,占總酸量的89%左右研究結(jié)果一致.由于本文通過HPLC研究發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)最大吸收波長并不一致,本文優(yōu)化測定條件,由于選取在210 nm波長下,并不完全滿足各種有機酸的最大的吸收光譜,其次腌漬的青梅果肉及腌漬液的液相色譜圖4和圖5也顯示有機酸較為豐富而且提取有機酸的方法不一致,因此造成HPLC方法測定的酸含量與采用GB/T 12456—2008方法測定的總酸含量有一定差別.果肉與腌制液中都含有檸檬酸、蘋果酸、草酸這3種主要的有機酸,這可成為青梅有機酸的特征圖譜,為接下來有機酸指紋圖譜的建立奠定了基礎(chǔ).

腌制過程中,從青梅梅胚與腌制液的外觀變化情況發(fā)現(xiàn)1)梅胚明顯褪色,葉綠素從果實滲透到腌制液中,使得腌制液呈現(xiàn)黃綠色或茶綠色;2)在腌制液高酸度環(huán)境下,青梅果肉中所含葉綠素中鎂離子被氫離子取代產(chǎn)生脫鎂葉綠素,使得青梅顏色變成淡茶綠色[13],這可綜合為青梅腌制的終點判斷,也是青梅高酸的特色.

3 結(jié)論與展望

本實驗通過對腌制過程中青梅及腌制液的鹽分、有機酸和還原糖等主要成分的變化規(guī)律特性研究,發(fā)現(xiàn)鹽分約為25%,有約46% ～50%的還原糖和有機酸進入到腌制液中.成分分析表明,青梅腌制液具有較高的有機酸含量及其他營養(yǎng)物質(zhì),流入農(nóng)田或河流,不僅污染了環(huán)境,而且浪費了有用資源.由此可見,青梅腌漬液[14](梅鹵)含有較為豐富的營養(yǎng)和保健價值,而當(dāng)前我國對梅鹵并沒得到合理利用,不僅可以作為食品的酸味調(diào)節(jié)劑[15],也可為運動飲料消除疲勞[16].

本研究發(fā)現(xiàn),該方法不僅快速、準(zhǔn)確,同時具有較好的重復(fù)性與靈敏度;本研究利用HPLC對青梅果肉及腌制液的多種有機酸含量測定,其中發(fā)現(xiàn)以草酸、檸檬酸以及蘋果酸為青梅有機酸的特色色譜圖峰形,表征青梅及其制品的品質(zhì),這為評價青梅的營養(yǎng)和保健價值有一定的意義,并為青梅及制品的深加工提供可靠科學(xué)依據(jù).通過研究了青梅果肉及其腌漬液的有機酸譜變化規(guī)律,利用有機酸譜找到青梅及其加工產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)進行控制和鑒別的手段.

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