不同品種芒果塊液氮速凍—解凍后質(zhì)構(gòu)特性比較研究

何全光　黃梅華　張娥珍　辛明　淡明　黃振勇　覃仁源　楊再位

摘 要 為評(píng)價(jià)不同品種芒果塊液氮速凍后的品質(zhì)特性，以桂熱、金煌、凱特、紫花、紅象牙等10個(gè)廣西芒果品種為對(duì)象，對(duì)其速凍-解凍前后樣品的開(kāi)裂率、感觀(guān)品質(zhì)、色度以及硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，經(jīng)液氮速凍后，10個(gè)品種芒果塊的感官品質(zhì)均有所下降，90%芒果品種出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，硬度、咀嚼性下降幅度較大，色度、凝聚性、彈性下降幅度相對(duì)較??；其中桂熱10號(hào)、金煌芒、紫花芒3個(gè)品種在液氮速凍-解凍后保持相對(duì)較高的品質(zhì)。說(shuō)明液氮速凍對(duì)不同品種芒果塊品質(zhì)的影響不同，本研究為液氮速凍應(yīng)用于速凍芒果的加工提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞 芒果；液氮速凍；品質(zhì)特性；加工

中圖分類(lèi)號(hào) S667.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract To evaluate the quality characteristics of different varieties of mango pieces after liquid nitrogen quick freezing， Ten Guangxi mango cultivars including Guire， Jinhuang， Kaite， Zihua， Hongxiangya， were selected as the object， the cracking rate， sensory quality， luminosity and texture properties including hardness， cohesiveness， elasticity， chewiness of mango pieces before and after quick freezing and thawing were evaluated. The results showed that after liquid nitrogen frozen， the sensory quality of the 10 varieties of mango pieces all declined， 90% mango cultivars appeared cracking phenomenon， hardness， chewiness decreased greatly， luminosity， cohesiveness， elasticity fell relatively small； Guire No10， Jinhuang and Zihua the 3 cultivars maintained a relatively high quality after liquid nitrogen quick freezing. The research showed that the influence of liquid nitrogen quick freezing on different varieties of mango pieces was different， provided a theoretical basis and technical assistance for the liquid nitrogen quick freezing applied to the frozen mango.

Key words Mango； liquid nitrogen quick freezing； quality characteristics； machining

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.07.029

芒果（Mangifera indca）屬漆樹(shù)科芒果屬，是世界著名的熱帶水果，享有“熱帶果王”的美譽(yù)[1-3]。其肉質(zhì)甜美，香味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分，VA含量居所有水果之首[4]。中國(guó)是芒果主產(chǎn)國(guó)之一，廣西的芒果產(chǎn)量占全國(guó)的1/4，包括臺(tái)農(nóng)、紫花、桂七、凱特、香芒等30多個(gè)品種，芒果已成為廣西的主要經(jīng)濟(jì)作物之一[5]。目前國(guó)內(nèi)芒果產(chǎn)業(yè)主要追求高產(chǎn)、鮮食，對(duì)于芒果加工特性、新產(chǎn)品、新工藝的研發(fā)不足，產(chǎn)后加工能力滯后；而新鮮芒果含有大量水分和糖分，采收期處高溫高濕天氣，采后極易發(fā)生腐爛變質(zhì)，因此芒果的貯藏保鮮與加工技術(shù)成為其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵[6-8]。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)芒果的加工主要以果漿、果脯、冷凍果塊為主，其中冷凍因不經(jīng)過(guò)熱處理，能最大程度保持芒果的色、香、味，成為最接近新鮮芒果的加工方法。冷凍包括速凍和緩凍，相較于緩凍，速凍時(shí)冰晶多在細(xì)胞內(nèi)形成，細(xì)小而量多，分布均勻，對(duì)細(xì)胞和原生質(zhì)損傷程度較低，解凍時(shí)可吸回原先凍結(jié)的大部分汁液保持原態(tài)，產(chǎn)品品質(zhì)下降較小[9-12]。液氮速凍是較為新興的速凍方式，通過(guò)液氮與食品接觸吸收大量的潛熱和顯熱致使食品凍結(jié)，凍結(jié)速度快、凍結(jié)食品品質(zhì)好、無(wú)毒無(wú)污染，是一種綠色食品加工技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于肉制品、水產(chǎn)品、果蔬、菌類(lèi)、淀粉類(lèi)食品、功能性產(chǎn)品等領(lǐng)域。在果蔬類(lèi)中，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)液氮速凍技術(shù)應(yīng)用于黃瓜、青刀豆、西蘭花、草莓、香蕉、檳榔、柿子等產(chǎn)品進(jìn)行了研究，而將該技術(shù)應(yīng)用于芒果保鮮的研究鮮有報(bào)道[13]。不同品種的芒果其果肉組織特性往往具有明顯差別，故品種和成熟質(zhì)量直接影響到速凍后的產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)際生產(chǎn)中，一般應(yīng)選擇具備突出風(fēng)味及色澤、質(zhì)地堅(jiān)實(shí)、耐貯性好、成熟度適當(dāng)?shù)攘己眉庸みm應(yīng)性的品種進(jìn)行速凍加工[14]，目前國(guó)內(nèi)對(duì)不同芒果品種速凍特性的相關(guān)研究更不多見(jiàn)。

本研究對(duì)桂熱、金煌、凱特、紫花、紅象牙等10個(gè)廣西主栽品種進(jìn)行液氮速凍試驗(yàn)，并對(duì)速凍-解凍前后的果塊開(kāi)裂情況、色度、感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性等進(jìn)行比較分析，以期為液氮速凍應(yīng)用于速凍芒果的加工提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 芒果原料為桂熱10號(hào)、桂熱82號(hào)、桂熱120號(hào)、紅象牙、金煌芒、美國(guó)紅芒、農(nóng)院5號(hào)、凱特芒、紫花芒和桂香芒，購(gòu)于廣西百色果園，田間采摘后及時(shí)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室待處理。

1.1.2 試劑與儀器 施?？耍?5%乳液）：美國(guó)富美實(shí)公司；乙烯利（40%水液）：浙江省紹興市東湖生化有限公司；NaOH、酚酞等均為國(guó)產(chǎn)分析純。

TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó)SMS公司；ATAGO手持折光儀：上海人和科學(xué)儀器有限公司；HP-200精密色差儀：深圳市漢普檢測(cè)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 選擇無(wú)明顯機(jī)械傷和病蟲(chóng)害，果型飽滿(mǎn)，生長(zhǎng)期足的果實(shí)，清洗干凈后浸泡于800 mg/L的施?？巳芤褐? min，晾干后，用800 mg/L的乙烯利溶液于28 ℃環(huán)境下進(jìn)行催熟，待各品種呈現(xiàn)出該品種特有的色澤、香氣、口感時(shí)，取樣進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2.2 樣品可溶性固形物和酸度測(cè)定 可溶性固形物測(cè)定：芒果去皮，果肉勻漿參照標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2637-2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測(cè)定 折射儀法》，用手持折光儀進(jìn)行可溶性固形物測(cè)定，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。

可滴定酸度測(cè)定：參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12293-1990《水果、蔬菜制品可滴定酸度的測(cè)定》，指示劑滴定法，結(jié)果以檸檬酸計(jì)，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。

1.2.3 液氮速凍和解凍 將各品種成熟度達(dá)到要求的果實(shí)，去皮，果肉切成1.5 cm×1.5 cm的方塊，每個(gè)品種60塊，間隔平鋪在A(yíng)4紙上，沒(méi)入液氮中浸泡30 s，撈起后放-25 ℃冰柜保存，2個(gè)月后取出，室溫下自然解凍，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定和感官評(píng)定。

1.2.4 樣品開(kāi)裂率計(jì)算 速凍芒果塊在-25 ℃冰柜中貯藏2個(gè)月后，取出，統(tǒng)計(jì)開(kāi)裂的芒果塊數(shù)量，計(jì)算開(kāi)裂率。開(kāi)裂率/%=開(kāi)裂果塊×100/總果塊。

1.2.5 感官評(píng)定 將貯藏的果塊，從冰柜中拿出后，放在白紙上，室溫下自然解凍，溫度恢復(fù)室溫后，選擇10位食品行業(yè)且具有一定品評(píng)經(jīng)驗(yàn)的人，根據(jù)樣品的色澤、香氣、水分、形態(tài)、手感等進(jìn)行綜合評(píng)分，取平均值。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

1.2.6 色度測(cè)定 使用精密色差儀對(duì)解凍后的芒果塊進(jìn)行色度測(cè)定，記錄各品種芒果塊的L、a、b值，由于L值（Luminosity，照度）可反映物體的亮度，也間接反應(yīng)了芒果塊的褐變程度，因此在本研究中采用色度L值來(lái)反應(yīng)各品種芒果塊的褐變程度。隨機(jī)測(cè)量3個(gè)果塊，取平均值計(jì)算。

1.2.7 質(zhì)構(gòu)測(cè)試 采用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀對(duì)芒果進(jìn)行TPA質(zhì)構(gòu)測(cè)試[15]。參數(shù)設(shè)置為：探頭采用平底型探頭P/100，測(cè)試方向選擇正測(cè)（表皮面接觸探頭），測(cè)前速度2 mm/s，測(cè)試速率1 mm/s，測(cè)后速度1 mm/s，壓縮率選擇20%，觸發(fā)力5 g，對(duì)芒果果肉切塊的硬度、咀嚼性、凝聚性、彈性進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，SPSS進(jìn)行差異顯著性測(cè)定，顯著性水平為p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 速凍前樣品可溶性固形物和可滴定酸測(cè)定

可溶性固形物、可滴定酸度、固酸比是表征芒果物理酸甜口感的重要指標(biāo)，同時(shí)可反映樣品成熟度。由表2可知，10個(gè)品種樣品的可溶性固形物均在10%以上，可滴定酸度差異較大，固酸比以紫花芒稍低，其它9個(gè)品種均在70以上，可見(jiàn)受試樣品均已達(dá)到食用成熟度，可用于下一步試驗(yàn)。

2.2 速凍后樣品開(kāi)裂情況

果蔬樣品速凍后在冷藏過(guò)程中容易出現(xiàn)開(kāi)裂、果肉組織塌陷、汁液外滲等現(xiàn)象，導(dǎo)致品質(zhì)快速下降，進(jìn)而降低商業(yè)價(jià)值。原因可能是在凍結(jié)過(guò)程中樣品組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)受到影響，細(xì)胞間結(jié)合力降低，膠體溶液因不可逆脫水而使其滲透性和彈性改變，冰晶形成果肉組織膨脹進(jìn)而導(dǎo)致開(kāi)裂。由表3可以看出，以金煌、農(nóng)院5號(hào)、紫花樣品開(kāi)裂率最小，分別為2.67%、2.78%、0.00%，可能與不同品種芒果果肉組織結(jié)構(gòu)和成分不同有關(guān)。

2.3 速凍-解凍后樣品感官評(píng)定

從色澤、香氣、水分、形態(tài)、手感5個(gè)方面對(duì)速凍-解凍后樣品進(jìn)行綜合評(píng)分。由表4可以看出，10個(gè)品種芒果在顏色、形態(tài)、水分方面評(píng)分相對(duì)較高，香氣和手感方面稍差；總體評(píng)分以金煌芒、美國(guó)紅芒、紫花芒較高，在70分以上，桂熱82號(hào)最低。

2.4 速凍-解凍前后樣品色度L值比較

成熟芒果果肉顏色主要由類(lèi)胡蘿卜素組成，包括堇菜黃素、β-胡蘿卜素、葉黃素和番茄紅素等[16]，這些色素通常不穩(wěn)定，在冷凍-解凍過(guò)程中易發(fā)生氧化、降解和非酶促褐變反應(yīng)，從而導(dǎo)致芒果果肉色澤變暗、光澤度下降、品質(zhì)降低。由圖1可知，10個(gè)品種芒果解凍后色度L值均有所下降，可能是由于凍結(jié)過(guò)程形成冰晶造成細(xì)胞損傷，使酶與底物接觸而導(dǎo)致果實(shí)褐變發(fā)生。但總體變化不大，以美國(guó)紅芒L值下降顯著，下降率為10.97%，其它均在10%以下。

2.5 速凍-解凍前后樣品質(zhì)構(gòu)分析

2.5.1 硬度的比較 硬度是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，果實(shí)成熟、衰老過(guò)程中，硬度會(huì)逐漸降低[17]。研究表明，果蔬硬度與原果膠物質(zhì)、乙醇不溶物、纖維素含量等密切相關(guān)[18]。由圖2可知，10個(gè)品種芒果速凍-解凍后硬度均下降，質(zhì)地變軟，可能是速凍-解凍過(guò)程中，冰晶的消長(zhǎng)使芒果細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，細(xì)胞膜、中膠層和細(xì)胞壁之間出現(xiàn)破裂，細(xì)胞間結(jié)合力降低，細(xì)胞間隙增大，原果膠物質(zhì)、乙醇不溶物和纖維素隨組織液流出，導(dǎo)致芒果果肉組織變軟，硬度下降。其中以金煌和紫花硬度值下降不顯著，下降率分別為35.29%和35.25%，其它8個(gè)品種的下降率均達(dá)到50%。

2.5.2 凝聚性的比較 凝聚性是樣品經(jīng)過(guò)第一次壓縮變形后表現(xiàn)出的對(duì)第二次壓縮的相對(duì)抵抗能力，反映樣品抵抗外力緊密連接保持自身完整性的特質(zhì)，也是細(xì)胞結(jié)合力的反映[19-20]。由圖3可知，10個(gè)品種芒果速凍-解凍后凝聚性均下降，說(shuō)明速凍過(guò)程中冰晶的增長(zhǎng)和擴(kuò)張導(dǎo)致細(xì)胞間隙增大，纖維結(jié)構(gòu)遭到破壞，解凍后冰晶消融使細(xì)胞出現(xiàn)塌陷，細(xì)胞壁的強(qiáng)度和附著力下降，質(zhì)構(gòu)測(cè)試時(shí)經(jīng)過(guò)第一次壓縮后組織遭到破壞，第二次壓縮時(shí)相對(duì)抵抗能力降低，組織變得松弛，口感也隨之下降。其中桂熱10號(hào)、桂熱82號(hào)、紅象牙、金煌、紫花凝聚性下降不顯著，桂熱10號(hào)、金煌、紫花下降率稍低，分別為19.38%、21.76%、23.84%。

2.5.3 彈性的比較 彈性指外力作用于食品導(dǎo)致食品形變，去掉外力后形變恢復(fù)程度，反映果肉質(zhì)地的致密程度，如果果肉組織受到較大破壞，彈性可趨向于零[21]。由圖4可知，10個(gè)品種芒果速凍-解凍后彈性均有所下降，可能是冷凍過(guò)程使得組織細(xì)胞中凝膠強(qiáng)度等下降，彈性下降，進(jìn)而使口感下降；較速凍前，桂熱10號(hào)、金煌、凱特3個(gè)品種彈性下降不顯著，為12.22%、12.14%、14.41%。

2.5.4 咀嚼性的比較 咀嚼性是食品咀嚼到可吞咽時(shí)需要做的功，綜合反映了食品對(duì)咀嚼的持續(xù)抵抗性，咀嚼性越高，口感上對(duì)應(yīng)的“咬感”越好。由圖5可知，10個(gè)品種芒果速凍-解凍后咀嚼性均顯著下降，芒果速凍后組織變軟、不耐咀嚼。果蔬質(zhì)地很大程度上取決于細(xì)胞壁中果膠物質(zhì)的組成和含量[22]，芒果在速凍過(guò)程中冰晶生長(zhǎng)對(duì)細(xì)胞壁產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致其形態(tài)結(jié)構(gòu)改變，解凍后汁液流失造成果膠物質(zhì)和纖維素降解，組織結(jié)構(gòu)變得疏松，致使其咀嚼性急劇下降；桂熱10號(hào)、金煌、紫花3個(gè)品種咀嚼性下降稍小，下降率分別為65.44%、55.52%、67.47%，其它均在70%以上。

3 討論

本研究對(duì)桂熱、金煌、凱特、紫花、紅象牙等10個(gè)廣西芒果品種進(jìn)行液氮速凍，并對(duì)速凍樣品的開(kāi)裂率，速凍-解凍后樣品的感觀(guān)品質(zhì)，色度，硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，經(jīng)液氮速凍后，芒果的色澤、香氣、水分、形態(tài)、手感等均有不同程度的改變，90%芒果品種出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，各指標(biāo)值都有所下降。其中硬度和咀嚼性下降幅度較大，色度、粘著性、凝聚性、彈性下降幅度相對(duì)較小。這與韓斯等[23]對(duì)速凍藍(lán)莓凍藏期品質(zhì)，劉暢等[17]對(duì)樹(shù)莓凍藏品質(zhì)變化，趙金紅等[7]對(duì)臺(tái)農(nóng)一號(hào)芒果凍結(jié)速率和品質(zhì)等研究結(jié)果一致。果蔬在速凍過(guò)程中，冰晶的形成和膨脹導(dǎo)致細(xì)胞壁破壞和細(xì)胞損傷，使與褐變相關(guān)的酶與底物接觸發(fā)生褐變，導(dǎo)致L值下降；自然解凍時(shí)部分汁液流出，造成水分含量降低[23]；冰晶的消長(zhǎng)使細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，細(xì)胞膜、中膠層、細(xì)胞壁之間出現(xiàn)破裂，細(xì)胞間結(jié)合力降低，間隙增大[24]，解凍后冰晶消融使細(xì)胞出現(xiàn)塌陷，細(xì)胞壁強(qiáng)度和附著力下降，原果膠物質(zhì)、乙醇不溶物和纖維素隨組織液流出、降解，導(dǎo)致組織變軟、疏松，從而導(dǎo)致硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性等不同程度降低[25]。同時(shí)芒果速凍-解凍后的各品質(zhì)指標(biāo)呈現(xiàn)出品種差異性，這可能與各品種芒果果肉組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、原果膠-可溶性果膠含量及在成熟過(guò)程中淀粉-糖的轉(zhuǎn)化速度、細(xì)胞組織的抗凍結(jié)特性相關(guān)[16]。綜合比較認(rèn)為，桂熱10號(hào)、金煌芒、紫花芒3個(gè)品種在液氮速凍-解凍后仍能保持相對(duì)較高的品質(zhì)，初步認(rèn)為該3個(gè)品種適宜進(jìn)行速凍加工。

雖然液氮速凍凍結(jié)速度快、凍結(jié)食品營(yíng)養(yǎng)成分損失和破壞少、產(chǎn)品品質(zhì)高、干耗小，但液氮速凍過(guò)程中，產(chǎn)品質(zhì)量與介質(zhì)溫度、物料特性及尺寸、對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)等因素密切相關(guān)[26]。因此，在研究過(guò)程中，還需對(duì)凍結(jié)溫度、物料特性及尺寸、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)、貯藏條件等因素進(jìn)行深入研究，確定最適宜條件以最大限度的保持芒果原有品質(zhì)。本研究?jī)H為芒果加工企業(yè)的品種選擇和芒果加工品種的選育提供理論參考。

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