枸杞復(fù)合糖果儲(chǔ)藏穩(wěn)定性研究

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(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021)

枸杞復(fù)合糖果儲(chǔ)藏穩(wěn)定性研究

趙宇慧,魏超昆,徐夢(mèng)霞,劉敦華*

(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021)

以枸杞復(fù)合糖果為研究對(duì)象,探究了溫度、光照、相對(duì)濕度和包裝條件對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素含量的影響。在4、25、40、60 ℃四個(gè)溫度條件下,測(cè)定了鋁箔密封包裝的枸杞復(fù)合糖果不同時(shí)間的L*(亮度)、a*(紅色)、b*(黃色)值、玉米黃素、類胡蘿卜素含量,并對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明,測(cè)試溫度范圍內(nèi),色差和玉米黃素含量變化符合零階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,類胡蘿卜素含量變化符合一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,且擬合程度較好,相關(guān)系數(shù)均大于0.9。

枸杞復(fù)合糖果,色差,玉米黃素,類胡蘿卜素

食物在儲(chǔ)藏過程中會(huì)發(fā)生不同程度的化學(xué)、物理變化,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和產(chǎn)品價(jià)值會(huì)降低,因此許多學(xué)者通過對(duì)食品品質(zhì)變化進(jìn)行研究,以此來預(yù)測(cè)其貨架期。而絕大多數(shù)食品的品質(zhì)變化遵循零階或一階動(dòng)力學(xué)方程,可通過阿倫尼烏斯(Arrhenius)公式預(yù)測(cè)食物的貨架期。運(yùn)用動(dòng)力學(xué)對(duì)扇貝[1]、上海青蔬菜[2]等的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行研究,可以有效預(yù)測(cè)產(chǎn)品貨架期。食品貨架期的穩(wěn)定性可采用加速實(shí)驗(yàn)[3-4]和長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)來考察,以溫度、光照、濕度為條件研究食品品質(zhì)指標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律[5]。

新鮮枸杞營(yíng)養(yǎng)高、口感好、但不耐運(yùn)輸和貯存,因此大部分枸杞常被加工成干果來食用,品質(zhì)參差不齊,產(chǎn)品附加值低,目前枸杞的產(chǎn)品研發(fā)仍處于較淺層次,有進(jìn)一步發(fā)展的空間。現(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),枸杞中葉黃素、玉米黃素是血液和視網(wǎng)膜黃斑區(qū)色素,具有預(yù)防老年性黃斑區(qū)病變、預(yù)防白內(nèi)障、預(yù)防心血管疾病、提高免疫力等功效[6-7];菊花和桑葉中所含的黃酮類化合物除具有抗菌、抗病毒、鎮(zhèn)痛消炎、保護(hù)心血管系統(tǒng)等多種生物活性作用外,在抗氧化、抗衰老、預(yù)防癌癥等方面也具有顯著效果[8-9];決明子中的大黃酚屬醌類化合物,能在生物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)中起到傳遞電子的作用,具有增強(qiáng)免疫力、抗氧化、降血脂等功效[10-11]。

外界因素包括溫度、光線、空氣、濕度和水分、包裝材料等,對(duì)制定糖果生產(chǎn)工藝條件和包裝設(shè)計(jì)都十分重要,其中環(huán)境溫度對(duì)糖果中各種功能性成分的降解途徑均有較大影響,而光線和空氣能加速功能性糖果的氧化速率,濕度和水分主要影響外觀,包裝材料對(duì)糖果的貯藏性能的影響也成為必須考慮的問題。枸杞復(fù)合糖果中添加的枸杞粉吸濕性強(qiáng)、功能性成分穩(wěn)定性差,不同儲(chǔ)藏條件對(duì)枸杞復(fù)合糖果的口感和外觀具有較大影響。

本實(shí)驗(yàn)以枸杞、菊花、桑葉和決明子為主要原料研制的枸杞復(fù)合糖果為研究對(duì)象,通過高效液相色譜法和紫外分光光度法,探究不同溫度、光照、濕度條件和包裝方式對(duì)枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)的影響,并對(duì)其品質(zhì)指標(biāo)——色差、玉米黃素、類胡蘿卜素含量變化建立動(dòng)力學(xué)模型,研究?jī)?chǔ)藏過程中枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)變化規(guī)律,為成品生產(chǎn)、包裝、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

枸杞 銀川泰豐生物科技有限公司提供；菊花、桑葉、決明子 銀川市同濟(jì)堂醫(yī)藥連鎖有限公司提供；扭結(jié)紙、塑料密封紙、鋁箔紙 浙江順福印業(yè)源頭廠家提供；乳糖、甘露醇、微晶纖維素、奶粉、檸檬酸、硬脂酸鎂、乙醇 均為食品級(jí)；甲醇、乙腈、正己烷、二氯甲烷 均為色譜純;β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品、玉米黃素 均為色譜純(純度大于97%);丙酮、石油醚、無水硫酸鈉均為分析純。

LRH-150生化培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司;AGILENT 1100高效液相色譜儀、ZORBAX Edipse XDB-C18反相色譜柱 安捷倫公司;INESAL5型紫外可見光檢測(cè)器 上海儀電分析儀器有限公司;DF-101S集熱式恒溫磁力攪拌器 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;Cence-L550離心機(jī) 湘儀離心機(jī)儀器有限公司;AL204電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;CR-400色差儀 Konica MINOLTA公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 枸杞糖果的制備 以減壓冷凍干燥的菊花、桑葉、決明子提取物和枸杞粉為原料,乳糖∶甘露醇∶微晶纖維素作為填充劑質(zhì)量比為1∶1∶3,奶粉作為矯味劑,檸檬酸作為酸味劑。按照原料添加量為30%,填充劑添加量為61.08%,奶粉添加量為7.96%,檸檬酸添加量為0.45%的配比進(jìn)行配制,充分碾磨粉碎,過2次100目篩,加適量濃度為75%乙醇溶液作為粘合劑,14目篩制粒,45 ℃干燥,12目篩整理,稱重后加1‰硬脂酸鎂,混勻,壓片,得到枸杞復(fù)合糖果成品。

1.2.2 色度測(cè)定 將枸杞復(fù)合糖果用研缽研碎,過30目篩,用CR-400色差儀測(cè)定枸杞復(fù)合糖果粉末的L*、a*、b*值,各樣品測(cè)試3次。

1.2.3 類胡蘿卜素測(cè)定

1.2.3.1 類胡蘿卜素提取方法 將枸杞復(fù)合糖果研至粉狀,稱取5.00 g,加少量蒸餾水溶解。將其倒入離心管中,用蒸餾水沖洗研缽,沖洗3次,合并洗液至離心管中。于3000 r/min條件下,離心3 min,棄去上清液。下層沉淀加入10 mL丙酮,以同等轉(zhuǎn)速再次離心,收集上清液于分液漏斗中。殘?jiān)谷?00 mL燒杯中,加適量0.01%二丁基羥基甲苯(BHT),以丙酮和石油醚(1∶2)混合試劑作為提取溶劑,在30 ℃,800 r/min下磁力攪拌輔助提取至無色,每次提取15 min,合并提取液于分液漏斗中。加少量的蒸餾水,靜置分層,棄去下層水層,以洗去水溶性雜質(zhì)。保留上層有機(jī)層,加入適量的無水硫酸鈉去水。將有機(jī)層轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中,于38 ℃條件下進(jìn)行減壓真空濃縮至干。加入少量二氯甲烷溶解類胡蘿卜素,定容至10 mL棕色容量瓶中,保存于凍存瓶,-35 ℃超低溫冰箱冷凍備用。全過程需避光操作[8,12]。

1.2.3.2 類胡蘿卜素的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品6.0 mg,用流動(dòng)相定容至100 mL,配制成質(zhì)量濃度為60 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。樣品于450 nm下測(cè)定吸光度[13]。

1.2.3.3 玉米黃素的測(cè)定 精密稱取玉米黃素標(biāo)準(zhǔn)品5.0 mg加少量二氯甲烷溶解,用流動(dòng)相定容至100 mL,分別配成50 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。避光操作,-30 ℃避光保存?zhèn)溆?。色譜條件:紫外檢測(cè)波長(zhǎng)450 nm;流速:1 mL/min;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:10 μL;流動(dòng)相:甲醇∶乙腈∶正己烷∶二氯甲烷=15∶40∶20∶20(v/v);等度洗脫。記錄保留時(shí)間及峰面積和標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照以定性定量。測(cè)定前標(biāo)準(zhǔn)品經(jīng)有機(jī)濾膜(0.45 μm)過濾后進(jìn)樣,以不同濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.4 不同因素對(duì)枸杞類胡蘿卜素的影響

1.2.4.1 溫度對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響 以鋁箔紙為包裝材料,在干燥黑暗條件下,設(shè)置儲(chǔ)藏溫度為4、25、40、60 ℃,每隔3 d對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素進(jìn)行提取,在450 nm處用紫外分光光度法測(cè)定類胡蘿卜素的吸光值,計(jì)算類胡蘿卜素的保留率,考察不同溫度對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響。

1.2.4.2 光照對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響 以鋁箔紙為包裝材料,在儲(chǔ)藏溫度為25 ℃的干燥條件下,在黑暗和(4500±500) lx兩種環(huán)境中保存,每隔3 d對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素進(jìn)行提取,在450 nm處用紫外分光光度法測(cè)定類胡蘿卜素的吸光值,計(jì)算胡蘿卜素的保留率,考察光照對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響。

1.2.4.3 相對(duì)濕度對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響 以鋁箔紙為包裝材料,儲(chǔ)藏溫度為25 ℃的條件下,恒溫避光保存,設(shè)置相對(duì)濕度為33.07%±0.18%、55.87%±0.27%和94.62%±0.66%,每隔3 d對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素進(jìn)行提取,在450 nm處用紫外分光光度法測(cè)定類胡蘿卜素的吸光值,計(jì)算類胡蘿卜素的保留率,考察不同濕度對(duì)儲(chǔ)藏期間類胡蘿卜素含量的影響。

1.2.4.4 包裝條件對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響 取制得的枸杞復(fù)合糖果5 g,分別裝入紙包裝、塑料密封包裝和鋁箔密封包裝中,在相對(duì)濕度為55.87%±0.27%條件下避光保存,儲(chǔ)藏溫度設(shè)置為4、25、40、60 ℃,每隔10 d取樣。計(jì)算枸杞復(fù)合糖果的類胡蘿卜素保留率,評(píng)定三種包裝對(duì)枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)影響。

1.2.5 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型 食品品質(zhì)變化常遵循零階或一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型[14-15],該公式為:

零階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型:C=C0+k0t

式(1)

一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型:lnC=k1t+lnC0

式(2)

式中,C0表示樣品初始含量;C表示貯藏t天后樣品含量;k為反應(yīng)速率常數(shù);t為時(shí)間(d)。

阿倫尼烏斯(Arrhenius)公式反映了反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度T變化關(guān)系,該公式為:

式(3)

式中,k為一階反應(yīng)速率常數(shù);A為指前因子;Ea為反應(yīng)活化能(kJ/mol);R為摩爾氣體常數(shù)(8.314 J/(mol·K));T為絕對(duì)溫度(K)。

將阿倫尼烏斯公式兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù),可得:

式(4)

用反應(yīng)速率常數(shù)的自然對(duì)數(shù)(lnk)和絕對(duì)溫度的倒數(shù)(1/T)作線性方程,根據(jù)斜率,可得表觀活化能Ea。

結(jié)合式(1)、(2)和(3)得品質(zhì)指標(biāo)貨架期預(yù)測(cè)模型:

零階反應(yīng)貨架期預(yù)測(cè)模型:

式(5)

一階反應(yīng)貨架期預(yù)測(cè)模型:

式(6)

式中,N為貨架期預(yù)測(cè)值(d)。

1.2.6 統(tǒng)計(jì)分析 原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行分析數(shù)據(jù)處理,用Origin 9.0繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行線性擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將β-類胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品稀釋至6、12、15、30、60 μg/mL,于450 nm處測(cè)定其吸光度,以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖1所示,用最小二乘法進(jìn)行線性回歸后得到回歸方程。類胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=0.0241x-0.0187,R2=0.9982。

圖1 類胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線圖Fig.1 Standard curve of carotene

玉米黃素標(biāo)準(zhǔn)品稀釋至5、10、25、40、50 μg/mL,以峰面積為縱坐標(biāo)(y),玉米黃素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖2所示。玉米黃素標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=94.114x+7.4286,R2=0.9999。

圖2 玉米黃素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of zeaxanthin

2.2玉米黃素HPLC圖譜

在本實(shí)驗(yàn)選取的實(shí)驗(yàn)條件下,玉米黃素標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間為2.161 min,樣品的保留時(shí)間為2.167 min,圖3為玉米黃素標(biāo)準(zhǔn)品HPLC圖,圖4為樣品玉米黃素HPLC圖。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖Fig.3 Chromatogram of standards

圖4 樣品色譜圖Fig.4 Chromatogram of samples

2.3不同因素對(duì)類胡蘿卜素的影響

2.3.1 溫度對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響 由圖5可以看出,枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素含量隨溫度的升高呈降低趨勢(shì)。溫度為4 ℃時(shí),類胡蘿卜素含量緩慢減少,保存15 d后,類胡蘿卜素保留率僅下降14.23%。在25、40 ℃下保存15 d后,類胡蘿卜素保留率分別為43.75%和25.78%,類胡蘿卜素?fù)p失嚴(yán)重。當(dāng)溫度為60 ℃時(shí),保存15 d后,枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素保存率僅為0.71%,枸杞復(fù)合糖果表面顏色明顯變淡。這是因?yàn)楦邷乜梢酝ㄟ^改變酶活性從而造成類胡蘿卜素降解為揮發(fā)性物質(zhì)和非揮發(fā)性物質(zhì)[16]。

圖5 溫度對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素保留率的影響Fig.5 Effect of temperature on the retention rate of carotenoids in wolfberry composite candy

2.3.2 光照對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響 結(jié)果如圖6所示,處于黑暗條件下儲(chǔ)藏15 d后,類胡蘿卜素保留率達(dá)69.55%;而在光照環(huán)境中儲(chǔ)藏的枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素保留率為42.23%,枸杞復(fù)合糖果表面顏色變淡。由此可見,黑暗較光照條件對(duì)類胡蘿卜素含量變化影響較小,光照會(huì)對(duì)類胡蘿卜素產(chǎn)生破壞,使類胡蘿卜素含量顯著降低(p<0.05),對(duì)其穩(wěn)定性具有一定影響。這主要是由于光照會(huì)促使類胡蘿卜素分子中碳-碳雙鍵氧化斷裂[17-18],導(dǎo)致類胡蘿卜素發(fā)生分解。另一方面,光照會(huì)使類胡蘿卜素形成順式雙鍵,并加速類胡蘿卜素鏈的氧化[16]。因此,枸杞復(fù)合糖果應(yīng)在避光條件下儲(chǔ)藏。

圖6 光照對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素保留率的影響Fig.6 Effect of light on the retention rate of carotenoids in wolfberry composite candy

2.3.3 相對(duì)濕度對(duì)符合糖果中類胡蘿卜素的影響 結(jié)果如圖7所示,在三種濕度條件下儲(chǔ)藏,類胡蘿卜素含量均呈下降趨勢(shì),在濕度為33.07%、55.87%和94.62%條件下儲(chǔ)藏15 d后,枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素含量保留率分別為36.12%、24.30%和6.92%,表明濕度對(duì)類胡蘿卜素降解具有顯著影響。因此,枸杞復(fù)合糖果應(yīng)選擇干燥條件進(jìn)行儲(chǔ)藏。

圖7 濕度對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素保留率的影響Fig.7 Effect of humidity on the retention rate of carotenoids in wolfberry composite candy

2.3.4 包裝條件對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響 不同包裝對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素保留率影響如圖8所示,隨儲(chǔ)藏天數(shù)的增加，類胡蘿卜素保留率均呈下降趨勢(shì)。類胡蘿卜素分子中存在的共軛雙鍵結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,許多物理、化學(xué)因素都會(huì)對(duì)其造成影響,如光輻照、高溫、金屬離子等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出,貯藏時(shí)間超過40 d時(shí),鋁箔密封包裝的枸杞復(fù)合糖果類胡蘿卜素?fù)p失率較紙包的小,由于紙包條件下枸杞復(fù)合糖果與氧氣直接接觸,加速了類胡蘿卜素的氧化降解;鋁箔密封包裝條件下的枸杞復(fù)合糖果類胡蘿卜素含量降解速率小于塑料密封包裝條件下的枸杞復(fù)合糖果,由于塑料包裝透光,會(huì)發(fā)生光氧化降解[19],且塑料包裝比鋁箔包裝密封性差,氧含量的增加也會(huì)增加類胡蘿卜素的降解。

圖8 不同包裝對(duì)枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素的影響Fig.8 Effect of different packing on the retention rate of carotenoids in wolfberry composite candy

2.3.5 儲(chǔ)藏期間枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué) 通過建立動(dòng)力學(xué)模型研究?jī)?chǔ)藏過程中枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)變化規(guī)律。采用ΔE將色澤感覺與色差儀的L*、a*、b*數(shù)值相聯(lián)系,表征不同儲(chǔ)藏時(shí)間色澤與初始色澤的差異[20]。在4、25、40、60 ℃四個(gè)溫度條件下儲(chǔ)藏,測(cè)定鋁箔密封包裝的枸杞復(fù)合糖果在不同時(shí)間的L*、a*、b*值、玉米黃素、類胡蘿卜素含量的數(shù)據(jù)變化,見表1。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng),鋁箔密封包裝的枸杞復(fù)合糖果的色差值逐漸增大,且溫度越高，色差值變化越明顯,顏色逐漸加深;玉米黃素和類胡蘿卜素含量隨儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)而逐步降低,且溫度越高降解速率越快。

表1 鋁箔包裝條件下不同儲(chǔ)藏溫度枸杞復(fù)合糖果的品質(zhì)變化Table 1 Quality change of wolfberry composite candy in different storage temperature with aluminum foil packaging

表2 鋁箔包裝條件下不同儲(chǔ)藏溫度枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模型擬合Table 2 Kinetic model fitting of quality change of wolfberry composite candy in different storage temperature with aluminum foil packaging

Maria C Manso等[21]認(rèn)為不同的反應(yīng)基質(zhì)服從著某一特定的降解模型,該降解模型符合零階或一階反應(yīng)模型由基質(zhì)的初始含量及其反應(yīng)速率決定。根據(jù)表1,將時(shí)間和各品質(zhì)指標(biāo)代入公式(1)和(2),分別求出色度、玉米黃素和類胡蘿卜素的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)R2。R2越接近1,則說明品質(zhì)指標(biāo)變化與儲(chǔ)藏時(shí)間t的變化具有良好的線性關(guān)系,能與零階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型或一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行擬合,模型能較好地預(yù)測(cè)枸杞復(fù)合糖果中品質(zhì)指標(biāo)的變化。

由表2可知,在不同儲(chǔ)藏溫度下,色差和玉米黃素變化的零階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)系數(shù)R2均接近或大于0.9,色差和玉米黃色含量變化與儲(chǔ)藏時(shí)間t的變化呈良好的線性關(guān)系,說明儲(chǔ)藏溫度對(duì)枸杞復(fù)合糖果中的色差和玉米黃素影響可能遵循零階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。而類胡蘿卜素含量變化的一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)系數(shù)R2均大于0.96,且高于相應(yīng)的零階動(dòng)力學(xué)相關(guān)系數(shù),說明枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素含量在儲(chǔ)藏過程中的變化遵循一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué),回歸方程的擬合精度較高。其中,零階動(dòng)力學(xué)和一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型中反應(yīng)速率常數(shù)k值代表不同儲(chǔ)藏溫度對(duì)各品質(zhì)指標(biāo)的影響,品質(zhì)指標(biāo)變化越快,k值越大,品質(zhì)指標(biāo)變化越慢,k值越小。

從回歸方程可看出,隨著儲(chǔ)藏溫度的升高,色差、玉米黃素和類胡蘿卜素k值逐漸增大,表明儲(chǔ)藏溫度對(duì)枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)指標(biāo)有顯著影響,這一結(jié)果也與表1中色差、玉米黃素和類胡蘿卜素含量變化趨勢(shì)吻合。

由表3可知,活化能Ea為一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所需要的克服的能量障礙,其大小反映化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的難易程度[14-15]。在3種品質(zhì)指標(biāo)——色差、玉米黃素和類胡蘿卜素中,類胡蘿卜素的活化能Ea最高,說明在相同儲(chǔ)藏條件下,類胡蘿卜素與色度和玉米黃素相比不易發(fā)生含量變化,穩(wěn)定性較好;3種品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)R2均大于0.9,Arrhenius方程的擬合達(dá)顯著水平。

表3 鋁箔包裝條件下不同儲(chǔ)藏溫度枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 3 Kinetic parameters of quality change of wolfberry composite candy in different storage temperature with aluminum foil packaging

在4、25、40、60 ℃四個(gè)溫度下儲(chǔ)藏的枸杞復(fù)合糖果的色差、葉黃素、類胡蘿卜的Arrhenius公式線性回歸情況如圖9所示,方程擬合度較好,說明預(yù)測(cè)結(jié)果能與實(shí)測(cè)結(jié)果相吻合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,枸杞復(fù)合糖果在儲(chǔ)藏過程中色差和玉米黃素含量變化符合零階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型、類胡蘿卜素含量變化符合一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。將表5中動(dòng)力學(xué)參數(shù)代入式(5)和式(6),得到三種品質(zhì)指標(biāo)的動(dòng)力學(xué)模型為:

圖9 儲(chǔ)藏過程中復(fù)合糖果品質(zhì)變化的Arrhenius關(guān)系曲線Fig.9 Arrhenius plot of candy’s quality change during storage

以色差為特征指標(biāo)的貨架期預(yù)測(cè)模型公式:

以玉米黃素為特征指標(biāo)的貨架期預(yù)測(cè)模型公式:

以類胡蘿卜素為特征指標(biāo)的貨架期預(yù)測(cè)模型公式:

枸杞復(fù)合糖果在儲(chǔ)藏過程中,儲(chǔ)藏時(shí)間、溫度、包裝等因素對(duì)糖果色差、玉米黃素和類胡蘿卜素的含量影響較大。從這三種品質(zhì)指標(biāo)的貨架期預(yù)測(cè)模型中可以看出,溫度越高,產(chǎn)品貨架期越短。枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素和玉米黃素在低溫條件下較穩(wěn)定,不易分解,高溫條件下快速降解,穩(wěn)定性變差;而類胡蘿卜素和玉米黃素含量的變化直接影響糖果外觀和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,對(duì)色差、玉米黃素和類胡蘿卜素建立預(yù)測(cè)模型,能有效表征枸杞復(fù)合糖果品質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化情況。

3 結(jié)論

對(duì)不同溫度、光照、濕度和包裝材料等儲(chǔ)藏條件下枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素保留率的測(cè)定可知,高溫是造成枸杞復(fù)合糖果中類胡蘿卜素降解的主要原因,光照、濕度和包裝材料也對(duì)其降解具有一定影響,而包裝材料的差異對(duì)類胡蘿卜素的穩(wěn)定性影響程度不同。因此,枸杞復(fù)合糖果應(yīng)儲(chǔ)藏在低溫、避光和干燥的環(huán)境中,開封的枸杞復(fù)合糖果應(yīng)盡快食用或密封儲(chǔ)存,避免對(duì)其功能性成分——類胡蘿卜素的穩(wěn)定性造成影響。

不同溫度下儲(chǔ)藏枸杞復(fù)合糖果,其色差和玉米黃素含量變化符合零階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型、類胡蘿卜素含量變化符合一階反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中,可以考慮在枸杞復(fù)合糖果輔料中添加適量抗氧化劑,以減緩類胡蘿卜素的氧化降解,且產(chǎn)品生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量減少與高溫、光照和空氣等因素的影響,成品運(yùn)輸、儲(chǔ)藏應(yīng)選擇陰涼、避光處。

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Studyonthestabilityofwolfberrycompositecandy

ZHAOYu-hui,WEIChao-kun,XUMeng-xia,LIUDun-hua*

(College of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan 750021,China)

The effects of temperature,light,relative humidity and packaging conditions on the content of carotenoids in wolfberry composite candy were studied. Color parameters such asL*(lightness),a*(redness),b*(yellowness)and the contents of zeaxanthin,carotenoid of wolfberry candies stored at 4,25,40 and 60 ℃ were determined at different time in this experiment,then a kinetic analysis of those quality indexes were determined. The results showed that the variation of color parameters and zeaxanthin content were in accordance with the zero-order reaction kinetics model. The carotenoid content was in accordance with the first-order reaction kinetics model,the fitting degree was well and the correlation coefficients were greater than 0.9.

wolfberry composite candy;color parameters;zeaxanthin;carotenoid

2017-05-08

趙宇慧(1992-)，女，碩士研究生，研究方向：食品質(zhì)量與安全，E-mail：zhaoyuhui1116@163.com。

*

劉敦華(1964-)，男，博士，教授，研究方向：食品質(zhì)量與安全，E-mail：dunhualiu@126.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31560436)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)21-0031-07

10.13386/j.issn1002-0306.2017.21.007