相對(duì)濕度對(duì)半干型荔枝干貨架期褐變的影響

陳潔珍+陳玉旭+吳潔芳+歐良喜+蔡長(zhǎng)河

摘 要 貨架期褐變是半干型荔枝干的一個(gè)重要商品指標(biāo)。研究不同相對(duì)濕度條件下半干型荔枝干的貨架期特性以及褐變變化，結(jié)果表明：半干型荔枝干在低于自身水分活度的環(huán)境下貯存，其水分含量降低，水分活度變化不明顯；在高于自身水分活度的環(huán)境下貯存12 d后，其水分含量及水分活度都明顯增加。在儲(chǔ)藏環(huán)境ERH為42.7%、52.8%、70.8%、75.2%時(shí)，褐變明顯，84.2%和90.2%時(shí)，褐變不明顯。ERH高于84.2%有益于色澤的保持。

關(guān)鍵詞 半干型荔枝干 ；水分含量 ；水分活度 ；褐變

中圖分類號(hào) S667.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.09.011

Effect of Relative Humidity on Browning during Shelf Life

of Semi-dried Litchi fruit

CHEN Jiezhen1） CHEN Yuxu2） WU Jiefang1） OU Liangxi1） CAI Changhe1）

（1 Institute of Fruit Tree Research， Guangdong Academy of Agricultural Science，

Guangzhou， Guangdong 510640；

2 Guangzhou Agricultural Bureau， Guangzhou， Guangdong 510400）

Abstract Browning during the shelf life is an important index for semi-dried litchi fruit for storage. Semi-dried litchi fruit were tested under different equilibrium relative humidity （ERH） to observe their storage characteristics and browning during the shelf life. The results showed that when stored under its own water activity （aw）， the semi-dried litchi fruit decreased their water content with no change in their aw. The semi-dried litchi fruit tended to increase both their water content and aw 12 days after they were stored under the ERH higher than that of their own aw. Browning of the semi-dried litchi fruit was found obvious when stored under the ERH of 42.7%， 52.8%， 70.8%， or 75.2%， but not obvious under the ERH of 84.2% or 90.2%. The ERH of higher than 84.2% was conducive to retention of the fruit color of the semi-dried litchi.

Keywords Semi-dried litchi fruit ； water content ； water activity ； browning

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）為無(wú)患子科（Sapindaceae）荔枝屬（Litchi Sonn.）植物，是著名的嶺南水果，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]。荔枝干是其主要的加工產(chǎn)品之一，由于半干型荔枝干在色香味等方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)荔枝干[2-3]。因此，目前生產(chǎn)上基本采用半干型荔枝干生產(chǎn)工藝，傳統(tǒng)荔枝干基本被淘汰。由于半干型荔枝干水分含量較高，在常溫銷售過(guò)程中容易褐變，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的商品價(jià)值。因此，有必要研究貨架期間半干型荔枝干褐變的問(wèn)題。

半干型荔枝干的水分含量在20%～30%[4]，傳統(tǒng)荔枝干的水分含量通常在15%以下。已有研究報(bào)道表明，半干型荔枝干的褐變主要是非酶褐變[5]，又由于半干型荔枝干水分含量高，貨架期間保存環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)半干型荔枝干的非酶褐變有重要影響。本文結(jié)合不同相對(duì)濕度的常溫儲(chǔ)藏環(huán)境，以非酶褐變作為影響半干型荔枝干品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法，研究了糯米糍半干型荔枝干在不同相對(duì)濕度儲(chǔ)藏環(huán)境下的色澤變化，有助于穩(wěn)定半干型荔枝干在貨架期的質(zhì)量品質(zhì)，并為半干型荔枝干貨架期的確定提供理論依據(jù)。

水分活度（Water Activity，aw）被用來(lái)作為食品加工和保藏的重要參數(shù)，這主要是基于水分活度aw影響著食品中微生物的生長(zhǎng)、化學(xué)和酶反應(yīng)、氧化變化（如油脂氧化）、非酶褐變（Maillard）反應(yīng)、物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化等[6-7]。在平衡狀態(tài)下，水分活度值等于用百分率表示的平衡相對(duì)濕度（Equilibrium Relative Humidity， ERH）。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

糯米糍半干型荔枝干加工成品，按照蔡長(zhǎng)河的方法在實(shí)驗(yàn)室自制[4]。經(jīng)測(cè)定，半干型荔枝干樣品的水分含量為（25.96±0.086）%（濕基），水分活度aw=（0.659±0.005）。

1.1.2 主要試劑

實(shí)驗(yàn)所用的分析純?cè)噭┲饕袣溲趸c、氯化鎂、氯化鋰、醋酸鉀、硝酸鎂、氯化鍶、氯化鈉、氯化鉀、氯化鋇、硝酸鉀等。endprint

1.2.3 儀器及設(shè)備

實(shí)驗(yàn)所用主要儀器：電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海申賢恒溫設(shè)備廠）；便攜式色差儀CR-400（日本柯尼卡美能達(dá)公司）；JA1003電子天平（上海精科天平）；752N紫外分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；pH S-3C型酸度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1） 樣品處理

挑選糯米糍半干型荔枝干樣品，去皮，除核，用洗凈消毒的刀將果肉切成均勻的碎片。將果肉置于洗凈經(jīng)高溫消毒并稱量過(guò)的單片培養(yǎng)皿內(nèi)，不經(jīng)包裝直接放于不同相對(duì)濕度環(huán)境下的密閉干燥器中，常溫（25±1）℃儲(chǔ)藏后，每隔5 d取樣進(jìn)行分析測(cè)定。每次稱?。?.00±0.100）g半干型荔枝干果肉于研缽中，搗碎、研磨5 min，定容至100 mL，3 600 r/min離心8 min，濾液備用，進(jìn)行下一步測(cè)試。

（2） 不同相對(duì)濕度的獲得

為了研究半干型荔枝干在不同相對(duì)濕度環(huán)境下的儲(chǔ)藏特性，不同相對(duì)濕度是通過(guò)25℃下不同標(biāo)準(zhǔn)飽和溶液而獲得。25℃下不同標(biāo)準(zhǔn)飽和溶液的平衡相對(duì)濕度如表1所示。

1.2.2 項(xiàng)目測(cè)定

（1）吸光值A(chǔ)280 和A420 的測(cè)定[8]

以蒸餾水為空白對(duì)照樣，采用石英比色皿，取濾液在紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)上測(cè)定420 nm處樣液的吸光值，準(zhǔn)確移取濾液2 mL，添加10 mL蒸餾水混合均勻后，在紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)上測(cè)定280 nm處樣液的吸光值，每樣平行測(cè)定3組，取均值進(jìn)行結(jié)果分析。

（2） 色差值的測(cè)定

采用CR-400便攜式色差儀進(jìn)行樣品色差測(cè)定。測(cè)定中以標(biāo)準(zhǔn)白色樣板作為對(duì)照，取濾液進(jìn)行色差測(cè)定。每樣平行測(cè)定3組，取均值進(jìn)行結(jié)果分析。

（3） 水分活度的測(cè)定[9]

每次取儲(chǔ)藏于不同相對(duì)濕度環(huán)境下的半干型荔枝干樣品（4.20±0.10）g，均勻填滿水分活度儀，測(cè)定塑料樣品盤底部，立即蓋上樣品盒蓋子以防止水分蒸發(fā)，之后立刻用美國(guó)AQUA LAB公司的水分活度儀進(jìn)行水分活度測(cè)定，每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)平行測(cè)定，取均值進(jìn)行結(jié)果分析。

（4） 水分含量的測(cè)定

常壓干燥失重法，參照GB/T 5009.3-2003，每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)平行測(cè)定，取均值進(jìn)行結(jié)果分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 常溫貨架期特性研究

2.1.1 水分含量變化

如圖1所示，在常溫低ERH42.7%、52.8%環(huán)境下，對(duì)應(yīng)飽和溶液的aw為0.427、0.528，低于半干型荔枝干的aw（0.659）。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增大，半干型荔枝干水分含量降低，儲(chǔ)藏至25 d后，水分含量趨于穩(wěn)定而變化不大（P>0.05）。在高ERH環(huán)境下，對(duì)應(yīng)飽和溶液的aw為0.708、0.752、0.842、0.902，高于半干型荔枝干的aw（0.659），半干型荔枝干水分含量在儲(chǔ)藏12 d前變化不大（P>0.05），之后隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增大，水分含量明顯增大；儲(chǔ)藏環(huán)境ERH越高，半干型荔枝干的水分含量越高。

2.1.2 水分活度變化

由圖2 發(fā)現(xiàn)，半干型荔枝干在不同相對(duì)濕度儲(chǔ)藏環(huán)境下，其水分活度aw與其水分含量（圖1）的變化規(guī)律非常相似。

在低ERH（42.7%～52.8%）儲(chǔ)藏環(huán)境下，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增大，半干型荔枝干的aw略有降低，儲(chǔ)藏至35 d后，aw降低量不到0.05，即儲(chǔ)藏前后aw無(wú)顯著性差異（P>0.05）。在高ERH（70.8%～90.2%）儲(chǔ)藏環(huán)境下，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增大，半干型荔枝干樣品aw明顯增大。儲(chǔ)藏環(huán)境ERH越高，半干型荔枝干儲(chǔ)藏后的aw越高。

2.1.3 水分含量和水分活度的關(guān)系

由圖3可知，在ERH為42.7%、52.8%的儲(chǔ)藏環(huán)境中，半干型荔枝干樣品水分含量低于25%（w.b.）時(shí)，aw變化不大，ERH為70.8%、75.2%、84.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境中，水分含量高于25%（w.b.）時(shí)，aw明顯增大。

水分活度反映了食品中水分可被微生物利用的程度，影響食品的微生物主要是細(xì)菌、酵母和霉菌的穩(wěn)定性。本試驗(yàn)研究中，當(dāng)半干型荔枝干水分活度達(dá)到0.902時(shí)，15 d后即霉變。有研究表明，高水分活度易導(dǎo)致微生物入侵[10]。因此，半干型荔枝干在貨架銷售前必須殺菌處理，殺菌處理結(jié)合半干型荔枝干后期烘干過(guò)程一起進(jìn)行，在剔除破殼的顆粒后進(jìn)行后期烘干。荔枝果實(shí)由于具有半透性內(nèi)膜，在果殼不破裂的情況下，基本可以防止微生物的入侵。

2.2 非酶褐變研究

2.2.1 吸光值A(chǔ)280、 A420的變化

半干型荔枝干在不同相對(duì)濕度環(huán)境下常溫儲(chǔ)藏過(guò)程中吸光值A(chǔ)280 變化如圖4所示。由圖4可看出，半干型荔枝干的A280值在ERH為42.7%的儲(chǔ)藏環(huán)境下，前20 d變化不大，無(wú)顯著性差異（P>0.05），之后明顯升高，在30 d達(dá)到最高；在ERH為52.8%、70.8%和75.2%儲(chǔ)藏環(huán)境下逐漸增大，儲(chǔ)藏前后具有顯著性差異（P<0.05）；在ERH為84.2%、90.2%儲(chǔ)藏環(huán)境下變化不大，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。

半干型荔枝干在不同相對(duì)濕度環(huán)境下常溫儲(chǔ)藏過(guò)程中吸光值A(chǔ)420變化如圖5所示。由圖5可看出，半干型荔枝干的A420值在ERH為42.7%的儲(chǔ)藏環(huán)境下前10 d無(wú)顯著性變化（P>0.05），之后隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加而升高，在25～30 d時(shí)達(dá)到最高；在ERH為52.8%的儲(chǔ)藏環(huán)境下，前20 d變化較為顯著（P<0.05），之后變化不大；在ERH為70.8%和75.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境下逐漸增大，其中在ERH為70.8%的儲(chǔ)藏環(huán)境下，30 d時(shí)達(dá)到最高，在ERH為75.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境下，40 d時(shí)達(dá)到最高；在ERH為84.2%和90.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境下則無(wú)顯著性變化（P>0.05）。endprint

半干型荔枝干的A280、A420在相同的ERH環(huán)境下呈現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)。在ERH42.7%的環(huán)境中，吸光值A(chǔ)280、A420均明顯增加。本研究認(rèn)為，這是半干型荔枝干在此ERH儲(chǔ)藏環(huán)境下后期失水而導(dǎo)致有色物質(zhì)濃度增加的緣故。特別是在ERH為 52.8%～75.2%時(shí)，吸光值變化較大，這是由于在此相對(duì)濕度對(duì)應(yīng)的水分活度范圍內(nèi)，半干型荔枝干中的Mailard 反應(yīng)易于發(fā)生，非酶褐變加劇的緣故。而在ERH為84.2%和90.2%中，吸光值無(wú)顯著變化，這可能是由于高ERH環(huán)境對(duì)應(yīng)的高aw對(duì)Maillard反應(yīng)底物具有稀釋作用，使得Maillard反應(yīng)速率降低。

2.2.2 色差的變化

半干型荔枝干在不同相對(duì)濕度環(huán)境下常溫儲(chǔ)藏期間白度值ΔL*變化如圖6所示。由圖6可看出，ΔL*值在ERH為42.7%的儲(chǔ)藏環(huán)境下變化最為明顯，前20 d有明顯的增大，25 d后降低到與儲(chǔ)藏前期相當(dāng)?shù)乃剑辉谄溆郋RH環(huán)境下ΔL*相當(dāng)穩(wěn)定，變化不明顯。

半干型荔枝干在不同相對(duì)濕度環(huán)境下常溫儲(chǔ)藏期間紅度值Δa*變化如圖7所示。由圖7可看出，Δa*值在ERH為42.7%、52.8%、75.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境下隨著貯藏時(shí)間增加而增加，說(shuō)明半干型荔枝干果肉貯藏過(guò)程中色澤變紅；在ERH為70.8%、84.2%、90.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境下變化不明顯（P>0.05）。

由圖8可看出，Δb*值在ERH為42.7%、52.8%、70.8%、75.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境下隨著儲(chǔ)藏時(shí)間增加而增加，說(shuō)明半干型荔枝干果肉貯藏過(guò)程中色澤變黃；在ERH為84.2%下儲(chǔ)藏先降低，25 d后略有增大；在ERH為90.2%下儲(chǔ)藏15 d Δb*值降低，說(shuō)明在ERH為84.2%、90.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境下，色澤較穩(wěn)定。

3 結(jié)論與討論

3.1 半干型荔枝干在低于自身的aw（0.659）儲(chǔ)藏環(huán)境下，半干型荔枝干水分含量降低，而水分活度幾乎沒(méi)有變化；在高于自身的aw（0.659）環(huán)境下，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增大，水分含量及aw均明顯增大。

3.2 在相同的ERH環(huán)境下，A280、A420值呈現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)。在較低的ERH環(huán)境下，吸光值A(chǔ)280、A420均明顯增加，而在ERH為84.2%和90.2%中，吸光值無(wú)顯著變化。有研究表明，當(dāng)脫水食品的aw在0.65～0.75，其褐變的速率較大[11-12]，蔡長(zhǎng)河等[5]的研究也表明，非酶褐變主要發(fā)生在水分活度aw為0.65～0.75，水分活度aw為0.80以上時(shí)，褐變輕微。由于褐變主要發(fā)生于果肉表面，因此，果肉表面細(xì)微的水分增加會(huì)極大改變表面的水分活度，進(jìn)而顯著降低非酶褐變速率。

3.3 半干型荔枝干在低的ERH下常溫儲(chǔ)藏，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，Δa*和Δb*值增加，果肉色澤變暗、變黃，對(duì)其品質(zhì)有不利影響。在高的ERH下常溫儲(chǔ)藏，Δa*和Δb*值均變化不明顯，半干型荔枝干色澤相對(duì)穩(wěn)定。綜合分析研究結(jié)果，常溫下，選擇ERH高于84.2%的儲(chǔ)藏環(huán)境有利于延長(zhǎng)保持半干型荔枝干貨架期色澤的穩(wěn)定。

3.4 有研究表明，脫氧包裝對(duì)延緩半干型荔枝干果肉褐變效果顯著[13]。本試驗(yàn)研究表明，真空包裝不是影響非酶褐變的主要因素[14]。

參考文獻(xiàn)

[1] 孔凡利，張名位，尹凱丹，等. 荔枝果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定[J]. 現(xiàn)代食品科技，2012，28（3）：351-353.

[2] 蔡長(zhǎng)河，陳玉旭，曾慶孝，等. 半干型荔枝干加工過(guò)程中香氣物質(zhì)的變化[J].食品科學(xué)，2009，30（24）：266-271.

[3] 陳玉旭，蔡長(zhǎng)河，曾慶孝. 糯米糍荔枝香氣成分的測(cè)定與分析[J]. 現(xiàn)代食品科技，2009，25（1）：91-95.

[4] 蔡長(zhǎng)河，張愛(ài)玉，袁沛元，等. 半干型荔枝干的加工技術(shù)研究[J]. 福建果樹(shù)，2003（4）：32-33.

[5] 蔡長(zhǎng)河，郭 際，曾慶孝. 荔枝在干制過(guò)程中非酶褐變的研究[J]. 食品科學(xué)，2006，27（10）：158-162.

[6] Iglesias H A， Chirife J. Local isotherm concept and modes of moisture binding in food products[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry， 1976， 24（1）： 77-79.

[7] Maltini E， Torreggiani D， Venir E， et al. Water activity and the preservation of plant foods[J]. Food Chemistry， 2003， 82（1）： 79-86.

[8] Carabasa-Giribet M， Ibarz-Ribas A. Kinetics of colour development in aqueous fructose systems at high temperatures[J]. Journal of Food Engineering， 2000， 44（3）： 181-189.

[9] Loncin M， Bimbenet J J， Lenges J. Influence of the activity of water on the spoilage of foodstuffs[J]. Int. J. Food Sci. Technol. 1968， 3： 131-142， doi：10.1111/j.1365-2621.1968.tb01448.x.

[10] 唐道邦，張友勝，徐玉娟，等. 荔枝干顆粒重與果肉水分活度、微生物等指標(biāo)相關(guān)性分析[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，37（10）：29-30.

[11] Loncin M， Bimbenet J J， Lenges J. Influence of the activity of water on the spoilage of foodstuffs[J]. International Journal of Food Science & Technology， 2010， 3（2）： 131-142.

[12] Warmbier H C， Schnlckels R A， Labuza T P. Effect of glycerol on nonenzymatic browning in a solid intermediate moisture model food system[J]. Journal of Food Science， 2010， 41（3）： 528-531.

[13] 劉 源，黃 葦，胡卓炎，等. 包裝對(duì)半干型荔枝干貯藏品質(zhì)的影響[J]. 現(xiàn)代食品科技，2013，29（5）：973-977.

[14] Cai C H， Guo J， Zeng Q X. Effect of Storage on Non-enzymatic Browning of Hemi-dried Litchi Fruit[J]. Food Science， 2007， 28（10）： 526-532.endprint