延長(zhǎng)“峰甘”板栗貨架期保鮮劑配方的優(yōu)化

郭豪寧，王金糖，趙玉華,2,3，常學(xué)東,2,3*

(1 河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北 秦皇島，066600；2 河北省板栗工程技術(shù)研究中心；3 河北省燕山特色農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院)

延長(zhǎng)“峰甘”板栗貨架期保鮮劑配方的優(yōu)化

郭豪寧1，王金糖1，趙玉華1,2,3，常學(xué)東1,2,3*

(1 河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北 秦皇島，066600；2 河北省板栗工程技術(shù)研究中心；3 河北省燕山特色農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院)

“峰甘”板栗品質(zhì)下降快，經(jīng)過(guò)真空包裝的“峰甘”板栗褐變和漲袋現(xiàn)象嚴(yán)重。需利用復(fù)合保鮮劑對(duì)真空包裝剝殼去皮的“峰甘”板栗進(jìn)行處理，使其解決以上問(wèn)題以延長(zhǎng)其貨架期。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定鐵粉、活性炭、氯化鈉及氧化鈣4個(gè)因素的適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍，采用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)復(fù)合保鮮劑的配比進(jìn)行優(yōu)化，確定其最佳配比。結(jié)果表明，復(fù)合保鮮劑最佳配方為：鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005，活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.002，氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005，氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02。經(jīng)保鮮劑處理的“峰甘”板栗在貯藏15 d時(shí)鮮食品質(zhì)保持較好;而對(duì)照組貯藏5 d后鮮食品質(zhì)明顯下降，10 d時(shí)品質(zhì)明顯變差，說(shuō)明復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗的保鮮效果明顯。利用復(fù)合保鮮劑對(duì)真空包裝剝殼去皮的“峰甘”板栗進(jìn)行處理，使其常溫貨架期從大約5 d延長(zhǎng)至大約30 d。關(guān)鍵詞： “峰甘”板栗；復(fù)合保鮮劑；優(yōu)化配方

板栗是世界重要的干果之一，是我國(guó)出口的重要農(nóng)產(chǎn)品[1]。目前，板栗市場(chǎng)開(kāi)放度不大，沒(méi)有形成一定的規(guī)模，且板栗不宜貯藏，腐敗率高達(dá)30%～50%[2～4]。因此，加大力度研發(fā)新型板栗產(chǎn)品對(duì)板栗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的。如今，上市的產(chǎn)品多數(shù)都是熟制品，屬高GI食品，不適合高血糖和肥胖人群食用。而“峰甘”板栗是一種新型的生食板栗食品，屬低GI食品，具有很好的保健價(jià)值[5]。在自然條件下，采摘后的板栗會(huì)發(fā)生后熟作用，果仁內(nèi)含物發(fā)生糖化，到一定時(shí)期糖化度達(dá)到最高，此時(shí)板栗風(fēng)味最強(qiáng)，鮮食口感最好，這個(gè)時(shí)期的品質(zhì)稱為板栗最佳鮮食品質(zhì)，稱為甘栗。“峰甘”板栗是一種處于一定失水狀態(tài)的生食板栗食品，該食品需當(dāng)新鮮板栗貯藏至甘栗期時(shí)，將板栗置于一定的環(huán)境下，給予合適的溫度、濕度、光照等，使栗仁的水分含量降低至一定程度，同時(shí)栗果完整，栗仁具有鮮亮的蛋黃色，從而形成峰甘板栗甜、香、韌、爽的獨(dú)特口感，且咀嚼時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色汁液[6]。

“峰甘”板栗呼吸旺盛，營(yíng)養(yǎng)成分變化快，易失水，造成品質(zhì)下降，貨架期短。因此，需要通過(guò)保鮮技術(shù)來(lái)延長(zhǎng)其貨架期。板栗貯藏保鮮技術(shù)方法較多，如低溫保鮮、真空包裝保鮮、輻照保鮮、氣調(diào)保鮮等等。由于“峰甘”板栗呼吸旺盛，營(yíng)養(yǎng)成分不斷變化，加上微生物滋生，導(dǎo)致品質(zhì)下降。普通的保鮮技術(shù)雖然能夠延緩其質(zhì)量的降低，但不能長(zhǎng)期保持口感與風(fēng)味。近年來(lái)，食品保鮮材料的鉆研不段深入，保鮮劑在果蔬保鮮中得到普遍應(yīng)用[7,8]。以鐵粉、活性炭、氯化鈉、氧化鈣等作為保鮮劑，可減少果蔬水分的散失、降低褐變速度，對(duì)果蔬起到保鮮作用。目前，國(guó)內(nèi)正推進(jìn)整個(gè)板栗行業(yè)向“生產(chǎn)、貯運(yùn)、加工、銷售”一體化發(fā)展，“峰甘”板栗作為一種新型板栗產(chǎn)品，體現(xiàn)了這種發(fā)展趨勢(shì)，但其相關(guān)研究報(bào)道較少， “峰甘”板栗在加工特性、加工工藝和貨架期品質(zhì)控制等方面的研究未見(jiàn)報(bào)道。本次對(duì)復(fù)合保鮮劑延長(zhǎng)“峰甘”板栗貨架期進(jìn)行研究，為延長(zhǎng)板栗新產(chǎn)品——“峰甘”板栗的貨架期提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 原料 新鮮板栗 2015年9月采購(gòu)于河北省遷西農(nóng)業(yè)科技園區(qū)。

1.1.2 試劑 3,5-二硝基水楊酸、氫氧化鈉、蒽酮試劑、乙醇、高氯酸、硫酸、無(wú)水葡萄糖、鹽酸、丙三醇。

1.1.3 儀器 TA.XTplus質(zhì)構(gòu)儀(北京超技儀器有限公司生產(chǎn))；722型可見(jiàn)光分光光度計(jì)(上海光學(xué)儀器有限公司生產(chǎn))；YP601N電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn))；HH-S21-Ni6型恒溫水浴鍋(北京三二八科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn))；TGL-20M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)(長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司生產(chǎn))；PYL-45型恒溫培養(yǎng)箱 (天津萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn))。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 “峰甘”板栗的制備 將鮮板栗冷藏大約3個(gè)月至糖度達(dá)到最大時(shí)取出。在溫度18 ℃，相對(duì)濕度46%，光照度300 lx的條件下峰甘處理至口感風(fēng)味最佳[6]。

1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn) 根據(jù)鐵粉、活性炭、氧化鈣、氯化鈉等保鮮劑的保鮮原理及前期(預(yù))實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取鐵粉、活性炭、氧化鈣、氯化鈉等4種因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。參照張志健[9]、吳莉莉[10]研究結(jié)果，保持其中3種因素水平不變，其分別為鐵粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.015，活性炭質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.003，氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.010，氧化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.025。分別研究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)鐵粉(0.003，0.009，0.015，0.021，0.027)，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)活性炭(0.001，0.002，0.003，0.004，0.005)，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氯化鈉(0.002，0.006，0.010，0.014，0.018)，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化鈣(0.005，0.015，0.025，0.035，0.045)，對(duì)“峰甘”板栗的保鮮效果。

將復(fù)合保鮮劑按照不同比例包裝好，與剝殼后的板栗進(jìn)行真空包裝，在4 ℃冷藏條件下貯藏15 d，然后進(jìn)行感官評(píng)定。

1.2.3 正交實(shí)驗(yàn) 單因素基礎(chǔ)上，采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)復(fù)合保鮮劑的配比進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)“峰甘”板栗進(jìn)行保鮮，處理方法與感官鑒定方法與1.2.2相同，各因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平

1.2.4 “峰甘”板栗理化指標(biāo)測(cè)定 以優(yōu)化的復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗進(jìn)行保鮮，在4 ℃條件下貯藏，測(cè)定“峰甘”板栗中的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、硬度等，并進(jìn)行感官評(píng)定以分析“峰甘”板栗保鮮效果。處理方法同上，2次重復(fù)，以未進(jìn)行保鮮處理為空白對(duì)照。

采用干燥法[9，11～13]測(cè)定“峰甘”板栗中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定硬度[14]：采用P10柱形探頭，TPA測(cè)試條件為：測(cè)試速率60 mm/s，壓縮程度60%，停留時(shí)間5 s。

參考韓雅珊等[12]的方法略有改動(dòng)，測(cè)定還原糖、總糖、淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。其標(biāo)準(zhǔn)曲線成分見(jiàn)表2，表3。

最終得到還原糖標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：y=0.840 57x-0.008 95(R2=0.999 35)

最終得到可溶性總糖和淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：y=0.739 14x+0.004 43(R2=0.999 38)

表2 還原糖標(biāo)準(zhǔn)曲線成分

注：將各管溶液混合均勻，在沸水中加熱5 min，取出后立刻用冷水冷卻至室溫，再向每管中加入9.0 mL蒸餾水，搖勻，于λ=540 nm處測(cè)定吸光值。

表3 可溶性總糖和淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液成分

1.2.5 “峰甘”板栗感官質(zhì)量評(píng)價(jià)[13]取樣品若干，邀請(qǐng)15名經(jīng)過(guò)一定感官評(píng)定培訓(xùn)人員對(duì)“峰甘”板栗的感官進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用加權(quán)評(píng)分法評(píng)定，各項(xiàng)指標(biāo)滿分為10分。對(duì)栗仁來(lái)說(shuō)，氣味和口感分值各占整個(gè)感官評(píng)定分值的40%，色澤占20%。將各項(xiàng)指標(biāo)得分進(jìn)行加權(quán)平均即為最后的感官加權(quán)得分(表4)。如：栗仁感官加權(quán)評(píng)價(jià)得分=氣味得分×40%+口感得分×40%+色澤得分×20%

表4 “峰甘”板栗感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)“峰甘”板栗保鮮效果的影響

2.1.1 鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)“峰甘”板栗保鮮效果的影響 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，保鮮劑中鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.015時(shí)，“峰甘”板栗感官評(píng)分最高，保鮮效果最好(圖1)。

2.1.2 活性炭對(duì)“峰甘”板栗保鮮效果的影響 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，保鮮劑中活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.003時(shí)，保鮮效果最好(圖2)。

2.1.3 氯化鈉對(duì)“峰甘”板栗保鮮效果的影響 張志健[9]研究表明，氯化鈉具有保脆作用，氯化鈉溶液可以在被保護(hù)物表面形成一層致密的保護(hù)層防止表面微生物向深層侵入，并在一定程度上隔絕深層與空氣接觸，起到防止氧化的作用[14]。本次研究中，當(dāng)保鮮劑中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01時(shí)，感官評(píng)價(jià)最高，保鮮效果最好(圖3)，氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0.01，峰甘板栗略苦，影響感官質(zhì)量。

2.1.4 氧化鈣對(duì)“峰甘”板栗保鮮效果的影響 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，保鮮劑中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005～0.025時(shí)，其感官評(píng)分逐漸升高(圖4)；氧化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.025時(shí)，感官評(píng)分最高，即保鮮效果最好；氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.025～0.045時(shí)感官評(píng)分趨于下降，其可能的原因是過(guò)量的氧化鈣在真空包裝袋中吸收峰甘板栗中的水分，長(zhǎng)時(shí)間釋放氧氣，使其感官質(zhì)量下降[10]。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

極差分析表明，對(duì)“峰甘”板栗保鮮效果的影響由大到小的順序依次為：氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(C)，鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(A)，氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(D)，活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(B)(表5)。

表5 復(fù)合保鮮劑正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

評(píng)分最高的是試驗(yàn)1，即復(fù)合保鮮劑的最佳組合為A1B1C1D1；從極差分析中可以看出，復(fù)合保鮮劑A3B1C1D2。兩個(gè)組合不同的是A1和A3，D1和D2。D是弱因素，即對(duì)保鮮效果影響不大，從節(jié)約成本考慮，可以選擇氧化鈣添加量少的D1，即氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02為宜。而A相對(duì)屬于強(qiáng)因素，但從數(shù)據(jù)上顯示差距并不大，并且從各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析可知選擇A1是最好的。所以，最終確定復(fù)合保鮮劑為：鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005，活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.002，氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005，氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02，對(duì)“峰甘”板栗的貯藏保鮮效果最佳。以最佳組合A1B1C1D1配比的復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗進(jìn)行保鮮，通過(guò)感官鑒定，評(píng)分平均值達(dá)到8分，保鮮效果好。

2.3 “峰甘”板栗理化指標(biāo)

通過(guò)測(cè)定正交試驗(yàn)中板栗還原糖、可溶性總糖和淀粉的吸光度值，可得到最佳的一組為表5中的A1B1C1D1。還原糖的吸光度值為0.887，可溶性總糖的吸光度值為0.763，淀粉含量的吸光度值為0.804，其含量都在合理范圍內(nèi)。經(jīng)過(guò)最終評(píng)分也可知其為最佳配比。

2.4 復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗保鮮效果的影響

2.4.1 復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗感官品質(zhì)的影響 “峰甘”板栗在貯藏過(guò)程中，其栗仁的色澤，滋味，氣味等感官品質(zhì)均會(huì)發(fā)生較大變化(圖5)。對(duì)照組在貯藏0～5d時(shí)，感官品質(zhì)可保持較好的狀態(tài)；貯藏5d后品質(zhì)開(kāi)始明顯下降；貯藏10d后食用性明顯變差。而經(jīng)過(guò)復(fù)合保鮮劑處理的“峰甘”板栗在貯藏30d時(shí)，依然保持較好的色、香、味等感官品質(zhì)。由此表明，復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗的保鮮效果非常明顯。

2.4.2 復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響 “峰甘”板栗呼吸作用旺盛，在貯藏過(guò)程中水分容易散失。經(jīng)復(fù)合保鮮劑處理的“峰甘”板栗在貯藏過(guò)程中水分含量下降緩慢，在第30天時(shí)水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依然保持在0.330(圖6)。而對(duì)照“峰甘”板栗的水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)明顯下降，第10天時(shí)水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至0.301，第15天時(shí)水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至0.247，第30天時(shí)水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更是降到0.161，貯藏期間水分失去了23.9個(gè)百分點(diǎn)。說(shuō)明復(fù)合保鮮劑可有效減少“峰甘”板栗的水分散失，有助于“峰甘”板栗的保鮮。

圖5 “峰甘”板栗保鮮品質(zhì)分析 圖6 “峰甘”板栗中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變

圖7 “峰甘”板栗硬度變化分析

2.4.3 復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗硬度的影響 理論上貯藏過(guò)程中“峰甘”板栗水分散失與營(yíng)養(yǎng)成分的變化，導(dǎo)致栗仁變硬。但隨著時(shí)間的變化栗仁的硬度在逐漸減少，這是由于“峰甘”板栗在經(jīng)過(guò)復(fù)合保鮮劑真空包裝過(guò)程中，栗仁被軟化，導(dǎo)致其硬度下降。但是，從空白對(duì)照中可見(jiàn)硬度下降較明顯導(dǎo)致其口感較差(圖7)。而經(jīng)過(guò)復(fù)合保鮮劑處理的栗仁則硬度變化沒(méi)有很明顯，結(jié)合感官其口感相對(duì)較好，說(shuō)明復(fù)合保鮮劑對(duì)其硬度、口感變化還是有一定影響的。

3 結(jié) 論

適用于“峰甘”板栗的復(fù)合保鮮劑最佳配方為：鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005，活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.002，氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005，氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02，評(píng)分平均值達(dá)到8分，保鮮效果好。

經(jīng)保鮮劑處理的“峰甘”板栗在貯藏15 d時(shí)鮮食品質(zhì)保持較好；而對(duì)照組貯藏5 d后鮮食品質(zhì)明顯下降，10 d時(shí)品質(zhì)明顯變差。說(shuō)明復(fù)合保鮮劑對(duì)“峰甘”板栗的保鮮效果明顯。利用復(fù)合保鮮劑對(duì)真空包裝剝殼去皮的“峰甘”板栗進(jìn)行處理，使其常溫貨架期從大約5 d延長(zhǎng)至大約30 d。

以最佳配方配制的復(fù)合保鮮劑對(duì)真空包裝峰甘板栗進(jìn)行保鮮，可有效的保持峰甘板栗的感官品質(zhì)，抑制水分散失，延緩硬度下降，說(shuō)明復(fù)合保鮮劑對(duì)峰甘板栗的保鮮有明顯的效果。

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(責(zé)任編輯：朱寶昌，楊靜)

Optimization of Antistaling Agent Formula for Prolonging Shelf Life of Chinese Chestnut “Fenggan”

GUO Haoning1,WANG Jintang1,ZHAO Yuhua1,2,3,CHANG Xuedong1,2,3

(1 Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei 066600;2 Chestnut Engineering Research Center of Hebei Province;3 Yanshan Special Agricultural Technology Industry Research Institute of Hebei Province；China)

The complex antistaling agent may prolong the shelf life of Chinese chestnut variety “Fenggan.” In this paper, the single factor test was used first to determine the better ranges of iron powder, activated carbon, sodium chloride and calcium oxide. Then the orthogonal test was carried out to optimize the complex antistaling agent formula. The results showed that the optimum formula of complex antistaling agent might be with 0.5% iron powder, 0.2% activated carbon, 0.5% sodium chloride and 2% calcium oxide. The quality of chestnut kept well after 15-day preservative treatment while in the control the fresh food quality decreased obviously even in 5-day storage, which indicated that the complex antistaling agent had a distinct effect on the fresh keeping. The shelf life of Chinese chestnut might extend from 5 days to 30 days at room temperature.

Chinese chestnut; complex antistaling agent; optimization

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.03.006

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(項(xiàng)目編號(hào)：201304708)。

2016-06-17; 修改稿收到日期: 2016-08-07

TS202.3

A

1672-7983(2016)03-0031-06

郭豪寧(1991-)，女，在讀碩士。主要研究方向：食品化學(xué)與工藝學(xué)。

*通訊作者，男，碩士，碩士研究生導(dǎo)師。主要研究方向：果蔬精深加工。E-mail:cxdsgx@163.com。