顏思語,潘靜嫻
( 上海師范大學生命與環(huán)境學院,上海師范大學植物種植資源開發(fā)中心,上海200234)
水果多汁且有甜味,含豐富的維生素C、糖、纖維素和人體必需的多種礦物質(zhì),深受各種人群的喜愛。中國居民膳食指南推薦成年人每天攝食水果200~400g[1]。但是氣溫較低的季節(jié),鮮果溫度很低,直接食用不僅使人感到寒冷,而且腸胃也不舒服,尤其是年老、體弱者或幼小的孩子,在冬季可能會拒絕食用水果。因此,研究水果冬季溫和加熱技術(shù),以提高水果溫度,又不破壞或少破壞外觀和營養(yǎng)品質(zhì),不僅具有實際應用價值,而且對水果溫和加熱理論的發(fā)展也有一定的推動作用[2]。水果加溫技術(shù)是采后水果加工中的常用技術(shù),國內(nèi)外關(guān)于水果罐頭、果汁、果醬等深加工中的加溫技術(shù)已有不少研究報道[3-5]。在采后水果加溫提高或改善鮮切果實品質(zhì)方面也有研究,報道指出用中等溫度處理整個果實,可以改變果實生理生化特性,如呼吸、乙烯生成量、酶活性、表皮結(jié)構(gòu)以及蛋白質(zhì)的合成,從而保持獼猴桃[6-7]、香瓜[8]、蘋果[9]、梨[10]和桃[11]的鮮切品質(zhì)。然而,涉及到整個鮮果的加溫技術(shù)來改善冬季鮮吃水果品質(zhì)的研究還未見報道。鑒于此,本研究以冬季大眾化水果蘋果、梨和橙為研究對象,設(shè)計三種水果的溫和加熱實驗,研究果實在不同加熱方式和溫度下感官和營養(yǎng)成分的變化,從而選擇出最佳加熱方式,最適加熱溫度,以期為冬季水果加溫鮮吃提供技術(shù)支持,也為其它水果的加溫鮮吃提供參考。
實驗材料蘋果、梨、橙 上海師范大學奉賢校區(qū)水果店購買,三種水果均為同一進貨批次,中等大小,橫徑均為8~9cm,無病蟲害和機械傷。每種水果分別50 個,帶回實驗室,放入4℃冰箱中保存待用。
2,6-二氯靛酚鈉鹽(AR)、抗壞血酸(AR) 國藥集團化學試劑有限公司;蒽酮(AR),上海化學試劑采購供應站五聯(lián)化工廠。
GY-2 果實硬度計 牡丹江市機械研究所;分光光度計 上海元析儀器有限公司生產(chǎn)的UV-5800 型紫外可見分光光度計。
實驗于2011 年10~11 月在上海師范大學園藝實驗室進行,包括3 部分。
1.2.1 不同加熱方式對鮮吃水果品質(zhì)的影響 實驗水果為蘋果、梨和橙三種。單因子完全隨機實驗,微波加熱(檔低火)1~2min,50℃水浴加熱4~5min,蒸汽加熱2min 三個處理,重復三次。實驗前,先將水浴鍋加熱到50℃,電磁爐加熱到水沸。加熱設(shè)備準備好后,準備實驗水果,每處理2 個,每種水果18 個。用小刀在每個果實頂部開一小孔,深1cm。由于同時操作時間緊張,可先進行水浴處理,再蒸汽處理,最后微波處理。水浴處理時,果實應完全浸入水中,蒸汽處理則將果實放在鍋中的蒸屜上。實驗終止信號以果肉1cm 處溫度達到50℃為止。微波處理應拿出果實測定溫度,水浴和蒸汽加熱直接將溫度計放入果實頂部小孔中測定。然后取出果實,記錄外觀特征和口感,測定各處理水果的重量、硬度,同時取樣測定可溶性糖和維生素C 含量。
1.2.2 不同加熱時間對鮮吃水果品質(zhì)的影響 以不同加溫方式確定的最佳加溫方式水浴加熱法為實驗因子,設(shè)計不同加熱時間的水浴實驗。水浴溫度100℃,加熱時間分別為1、2、3min,重復三次。實驗水果為蘋果、梨和橙,每處理2 個,每種水果18 個待用。水浴加熱到100℃,從冰箱中取出水果,立即進行處理,果實應完全浸入水中。處理完成后稱重,記錄外觀特征和口感,測定果實硬度,并制備可溶性糖和維生素C 含量測定的樣品。
果實失重率按下列公式計算:失重率(%)=(加熱前果重-加熱后果重)/加熱前果重×100。硬度用GY-2 果實硬度計測定。維生素C 含量2,6-二氯靛酚滴定法測定[12],可溶性糖采用蒽酮法測定[13]。
部分指標數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成果實加熱前后的指標增加率或降低率。方差分析和多重比較用SPSS17 分析。
2.1.1 不同加熱方式對果實外觀品質(zhì)的影響 從外觀來看,三種加熱方式均沒有造成表皮脫落、皺縮或破損;從色澤看,蘋果和橙顏色更為紅艷,但梨色澤較為暗淡;口感上果肉溫潤柔軟,但微波加熱口感稍差于水浴和蒸汽處理。從果實失重率來看,加熱對不同果實和處理的影響不同。加熱方式對蘋果和梨的失重率的影響達到顯著水平(圖1A)。加熱方式間差異顯著,微波加熱失水最大,蒸汽次之,水浴最小。蘋果微波、水浴和蒸汽加熱,失重率分別為0.44%、0.34% 和 0.42%;梨為 0.38%、0.30% 和0.31%;橙為0.54%、0.56%和0.59%。但水分的少量散失并未降低果實的食用特性,通常影響水果食用品質(zhì)的水分損失率要達到3%~5%,本研究失水率均小于該值。
加熱處理降低了果實硬度,影響程度在不同果實上和處理間不同(圖1B)。除橙未測定外,對蘋果的影響顯著,對梨的影響不顯著。不同處理間對硬度降低值的影響為微波>蒸汽/水浴,蒸汽和水浴間差異不顯著,如蘋果硬度降低值為微波0.53kg/cm2,水浴0.42kg/cm2、蒸汽0.47kg/cm2。加熱增加了果實可溶性固形物含量(數(shù)據(jù)未付),但三個處理間差異不顯著。
圖1 加熱方式對果實失重率和硬度降低值的影響Fig.1 Warming method on the rate of fruit weight and firmness loss
2.1.2 不同加熱方式對果實營養(yǎng)指標的影響 水果是人體維生素C 的重要來源,維生素C 又是一種熱不穩(wěn)定的營養(yǎng)素。圖2A 顯示除蘋果外,加熱方式均顯著地降低了果實中維生素C 含量,蘋果、梨、橙中的降低幅度分別為7.77%~8.28%、6.26%~8.54%和5.87%~7.07%。但不同處理間的差異顯著性不同,維生素C 在三種水果中的降低率均表現(xiàn)為蒸汽>微波>水浴的規(guī)律,水浴降低率最小,降低率只有5.87%~7.98%,蒸汽最高,為7.07% ~8.54%,微波6.96%~7.77%,但微波與水浴間或蒸汽間在梨和橙中差異不顯著。
可溶性糖是水果重要的品質(zhì)特征,含糖量高,不僅有利于采后貯藏,而且使果實甘甜可口,食用性增強。圖2B 表明,各種加熱方式均大幅提高了三種水果的可溶性糖含量,增加率差異達到了顯著水平,其中蘋果、梨、橙分別增加了22.8%~29.12%、13.16%~24.97%和17.19% ~24.17%。但不同處理間顯著性不同,三種水果均表現(xiàn)出水?。菊羝疚⒉ǖ淖兓?guī)律,水浴與蒸汽間在梨和橙中差異不顯著,蘋果中水浴與微波間不顯著。顯然,可溶性糖增加在水浴中最高,達24.17%~29.12%,微波最低,為13.16%~27.70%,蒸汽為20.13%~24.15%。
表1 不同水浴時間下水果外觀品質(zhì)的變化Table 1 Different time of hot water warming on sensory quality of fruits
圖2 加熱方式對果實維生素C 和可溶性糖變化率的影響Fig.2 Warming method on the rate of change of vitamin C and soluble sugar of fruits
綜上所述,低溫水果溫和加熱方式最佳為水浴加熱法,其對果實水分、硬度、維生素C 含量降低最少,而糖分增加最多。
2.2.1 不同加熱時間對果實外觀品質(zhì)的影響 良好的感官特征和口感溫潤是水果加熱要達到的目標。從表1 看,不同水浴加熱時間產(chǎn)生的感官特征是不同的,3min 水浴,雖然果實中心溫度提高,但表皮會變暗,呈現(xiàn)煮熟狀,失去鮮果的感覺效果,1min 和2min 水浴,除橙表皮稍有煮熟狀,蘋果和梨感官仍然與鮮果相同,因此,長時間水浴會加重鮮果感官的喪失。
從失重率來看,三個水浴時間對三種水果的影響均達到了顯著水平,均呈現(xiàn)3min >2min >1min 的變化規(guī)律,3min 的失重率達到了0.72%~0.91%,為1min 的3~3.8 倍。同樣,果實硬度降低值也基本表現(xiàn)出3min >2min/1min,3min 為1min 的3.2~5.7 倍,2min 和1min 處理間比較復雜,梨的硬度降低值上差異不顯著,而蘋果上差異顯著。因此,水浴時間超過2min,會導致含水量下降,果實硬度降低,雖然果實中心溫度提高了,但整體口感降低了。
2.2.2 不同加熱方式對果實營養(yǎng)指標的影響 水浴加熱時間對維生素C 和可溶性糖的影響不同。從圖3A 可以看出,水浴時間對維生素C 降低率影響顯著,三種水果均呈現(xiàn)3min >2min >1min 的趨勢,其中3min 加熱造成的下降率最低也達到了38.20%,損失很大。1min 和2min 處理下降較少,最大值分別只有2.11%和5.75%,僅為3min 的5.50%和15.10%。因此,高溫長時間加熱造成維生素C 的損失多。
圖3B 顯示水浴時間提高了三種果實中可溶性糖含量,并達到了顯著水平,但各處理間差異顯著性不同,三種水果以2min 的增加最大,最低為23.2%,其次是3min 處理,1min 增加最少,僅6.8%~9.5%。這一結(jié)果與果實可溶性固形物(數(shù)據(jù)未付)增加是一致的,雖然后者并沒有達到顯著水平??扇苄蕴呛康脑黾邮辜訜岷蟮墓麑嵖诟懈鼮樗崽鹂煽?,同期測定的汁液pH(數(shù)據(jù)未付)下降也支持了這一結(jié)果。
鑒于此,水浴1min 對水果品質(zhì)的影響很小,營養(yǎng)成分流失率很低,感官變化不大,但整個果實加熱不均衡,1cm 下的果肉尤其是果心還很冷,適口性不佳,綜合考慮1~2min 是水浴加熱的適宜時間,盡管會降低某些營養(yǎng)指標,但果實溫潤可口,食用性增強。
加熱作為果蔬加工中常用的一項技術(shù),很大程度上改善果蔬加工品質(zhì)、鈍化酶活性[14]、降低亞硝酸鹽含量[15]和殺死病原菌,但同時也造成了營養(yǎng)素的流失[16]。焦凌霞等研究表明獼猴桃、草莓軟化工藝中,熱燙降低果實維生素C 含量,但微波比蒸汽能更多保持還原型維生素C 含量,降低率只有10%[17]。綠葉菜用開水和蒸汽熱燙,維生素C 降低率分別高達58%和33%[18]。本研究也證實微波、水浴和蒸汽加熱均造成了低溫蘋果、梨和橙的外觀品質(zhì)和營養(yǎng)成分的改變,表現(xiàn)為硬度降低、失重率增加,維生素C含量下降,較好地符合前人在果蔬上的研究結(jié)論,但可溶性糖含量卻是增加的,這與張玉芹等[16]在小白菜等葉菜上的研究正好相反,可能是加熱促進了果實淀粉向糖的轉(zhuǎn)化,這一點與同期測定的果實可溶性固形物增加是一致的,盡管后者方差分析并不顯著。
圖3 水浴時間對果實維生素C 和可溶性糖變化率的影響Fig.3 Different time of hot water warming on the rate of change of vitamin C and soluble sugar of fruits
在各種加熱方式中,多數(shù)研究認為微波加熱引起的營養(yǎng)物質(zhì)損失最?。?7-18],但本研究表明水浴加熱對果實品質(zhì)的影響最小,微波其次,蒸汽最大,這與Beir?o-do-Costa 等[7]在獼猴桃整果上和Lamikanra等[8]在鮮切香瓜上進行的熱水處理結(jié)果一致。因此,水浴即熱水加熱仍然是一種安全的方式,但微波加熱更為方便、簡單。從加熱時間上看,長時間加熱會引起果實品質(zhì)的大幅度下降,本實驗也證實了這一點,無論何種方式,3min 造成的品質(zhì)損失基本上是最大的。
水果酸甜可口,富含多種營養(yǎng)素,是老少皆宜的食物之一,也是現(xiàn)代健康生活的四季必需食物。蘋果、梨和橙是大眾化水果,為家庭四季的主要水果。南方冬季低溫會影響這些果品的消費,而本研究通過溫和加熱方式增加了果實表層溫度,改善了部分外觀品質(zhì)和提高了部分營養(yǎng)成分,又不造成感官品質(zhì)的破壞,而且使橙更容易人工剝皮,因此1 ~2min的100℃水浴加熱是冬季水果加熱到表層1cm 處50℃的一種實用加熱方式,解決了低溫水果鮮吃寒冷的問題,也對水果加熱理論有一定發(fā)展。
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