不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯品質(zhì)的影響

顏娜，李華佳，徐星燁，朱永清，張?jiān)矗酌?，郭壯?

（1.湖北文理學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院鄂西北傳統(tǒng)發(fā)酵食品研究所，湖北襄陽(yáng)441053；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，四川成都610066）

目前我國(guó)已選育出100 多個(gè)獼猴桃品種（系）[1]，其中徐香獼猴桃的種植面積僅次于居海沃德和紅陽(yáng)[2]。徐香獼猴桃口感偏酸，因而開展深加工顯得極為重要。獼猴桃果脯深受消費(fèi)者歡迎，而滲糖工藝對(duì)果脯品質(zhì)的優(yōu)劣具有明顯影響，目前關(guān)于滲糖工藝的研究多集中于真空滲糖[3]、微波滲糖[4]和超聲波滲糖[5]等方面。通過(guò)比較不同滲糖工藝，盛金鳳發(fā)現(xiàn)超聲波滲糖對(duì)提高芒果滲糖速率最為明顯，同時(shí)亦可明顯降低滲糖對(duì)芒果組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞[6]，李興武發(fā)現(xiàn)超聲波滲糖制備的脆紅李果果脯較好的保留了脆紅李果的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)，較之其他滲糖方式具有最好的品質(zhì)[7]。目前關(guān)于果脯品質(zhì)的評(píng)價(jià)主要集中在總糖、水分含量、質(zhì)地、色澤和營(yíng)養(yǎng)組分等方面，而關(guān)于果脯中水分構(gòu)成、風(fēng)味和滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)的研究較少。低場(chǎng)核磁共振檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了不同食品基質(zhì)中自由水、結(jié)合水和不易流動(dòng)水的定性和定量分析[8]，而電子鼻[9]和電子舌[10]等仿生設(shè)備的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)食品風(fēng)味和滋味的評(píng)價(jià)數(shù)字化。

本研究采用低場(chǎng)核磁共振、質(zhì)構(gòu)儀、電子鼻和電子舌技術(shù)相結(jié)合的方法，對(duì)常壓、真空、微波和超聲波4 種滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯的品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以期為后續(xù)徐香獼猴桃果脯加工提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

徐香獼猴桃、白砂糖、食鹽：市售；氫氧化鈉、次甲基藍(lán)、濃鹽酸、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀和葡萄糖（均為分析純）：天津市永大化學(xué)試劑有限公司；檸檬酸、氯化鈣、偏重亞硫酸氫鉀（均為食品級(jí)）：河南啟文生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

OZF-6090 型真空干燥箱：上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；P7OF23P-G5（SO）型微波爐：格蘭仕微波生活電器有限公司；KH3200DB 型數(shù)控超聲波清洗器：昆山禾創(chuàng)超聲波儀器有限公司；TA-XT Plus 物性測(cè)試儀：英國(guó) Stable Micro System 公司；NMI20-025V-I 型核磁共振成像分析儀：上海紐邁電子科技公司；SA 402B電子舌：日本INSENT 公司；PEN3 電子鼻：德國(guó)Airsense公司；LXJ-IIB 低速大容量多管離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；DHD-9240 熱風(fēng)鼓風(fēng)干燥箱、LRH-150 生化培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；BS224S 電子天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 徐香獼猴桃果脯的制作

徐香獼猴桃果脯制作的整體工藝流程為：選擇八至九成熟的徐香獼猴桃→去皮→切片→護(hù)色→脫澀→滲糖→烘干整形。各工藝節(jié)點(diǎn)參數(shù)如下[5，11]：

1.3.1.1 去皮

將質(zhì)量比為15%的氫氧化鈉溶液加熱至95 ℃，徐香獼猴桃放入浸泡2 min 后取出，再放置于3.1%的檸檬酸溶液中中和2 min 后取出，手工去除果皮。

1.3.1.2 切片

用切片機(jī)將去皮的徐香獼猴桃切成厚度為8.5 mm的薄片。

1.3.1.3 護(hù)色

將0.2%的CaCl2溶液和0.3%的Na2HSO3溶液以1 ∶1 的體積比混合后，將徐香獼猴桃果片放入浸泡1 h進(jìn)行護(hù)色，完成后立即用清水沖洗干凈。

1.3.1.4 脫澀

護(hù)色后的果片放入1.0%的NaCl 溶液和1.0%的檸檬酸溶液混合液中，于50 ℃下保溫脫澀15 min，脫澀完后將果片清洗干凈。

1.3.1.5 滲糖

將脫澀后的果肉均分為4 份，浸泡于40%的蔗糖溶液中，按如下方式進(jìn)行滲糖。常壓滲糖組：置于40 ℃培養(yǎng)箱中保持60 min；真空滲糖組：置于40 ℃真空干燥箱中保持60 min，開啟真空泵抽真空至0.09 MPa；超聲波滲糖組：置于40 ℃超聲波發(fā)生器中超聲波60 min，超聲波功率150 W，超聲波頻率40 KHZ，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水溫變化，若高于40 ℃則放入冰塊降溫；微波滲糖組：置于微波爐中保持60 min，微波功率為210 W[6]。

1.3.1.6 烘干整形

滲糖完畢后將徐香獼猴桃果肉分別撈出，瀝去表面的糖液，于50 ℃烘箱中烘干24 h 后取出，烘干過(guò)程中每隔6 h 進(jìn)行一次翻盤。

1.3.2 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯總糖含量的測(cè)定

參照GB/T 10782-2006《蜜餞通則》中約束的方法，使用斐林試劑滴定法對(duì)不同滲糖方式徐香獼猴桃果脯總糖含量進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯各類型水分構(gòu)成的測(cè)定

將果脯切成長(zhǎng)寬均為1 cm 的長(zhǎng)方體，使用核磁共振成像分析儀的Q-CPMG 序列進(jìn)行各類型水分構(gòu)成測(cè)定，參數(shù)設(shè)置為：射頻延時(shí)0.25 ms，采樣點(diǎn)數(shù)120004，射頻信號(hào)頻率偏移量528 924.72 Hz，前置放大增益1，回波時(shí)間0.2 ms，重復(fù)采樣等待時(shí)間2 500 ms，模擬增益20db，接收機(jī)帶寬100KHz，180度射頻脈寬10.48μs，90 度射頻脈寬4.48 μs，重復(fù)采樣次數(shù)8，射頻信號(hào)頻率主值 20 MHz，數(shù)字增益 3，測(cè)試溫度（32.00±0.01）℃，信噪比337.033，回波個(gè)數(shù)6000[12]。

1.3.4 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯復(fù)水率的測(cè)定

取2 個(gè)～3 個(gè)完整的果脯修整至總重量為10.0 g，置于燒杯中加入150 mL 常溫的純水，每30 min 將果脯撈出測(cè)定其重量（mf），復(fù)水率（Rr）的計(jì)算公式為[6]：

1.3.5 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯質(zhì)地的測(cè)定

取完整的果脯使用TA-XT Plus 物性測(cè)試儀選擇BS 探頭進(jìn)行硬度和韌性測(cè)定，探頭下壓距離15 mm，測(cè)試前中后速度分別為為5.00、2.00、2.00 mm/s，觸發(fā)點(diǎn)負(fù)荷5.0 g。

1.3.6 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯風(fēng)味和滋味品質(zhì)的測(cè)定

將果脯切碎后，使用四分法取4.5 g 裝入電子鼻樣品瓶中，60 ℃恒溫加熱 30 min 后，室溫（25 ℃左右）平衡20 min，參照楊江的方法對(duì)不同滲糖方式徐香獼猴桃果脯中中典型揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定[13]。

取40 g 切碎后的果脯用160 mL 純水浸泡12 h后，8 000 r/min 離心10 min，使用快速濾紙對(duì)清液過(guò)濾后參照王玉榮等的方法[14]，使用電子舌對(duì)各滋味品質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

總糖含量測(cè)定做3 個(gè)平行試驗(yàn)，其他指標(biāo)測(cè)定均做6 個(gè)平行試驗(yàn)。使用Matlab 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，除聚類圖外其他圖均使用Origin 2017 軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯總糖含量的測(cè)定

本研究首先對(duì)不同滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯中總糖的含量進(jìn)行了比較分析，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯總糖含量的影響Fig.1 Effects of different sugar permeability methods on the content of total sugar of Xuxiang kiwi preserved fruit

由圖1 可知，較之常壓滲糖方式，微波滲糖和超聲波滲糖可以顯著提升徐香獼猴桃果脯的總糖含量（P＜0.05），而真空滲糖制備徐香獼猴桃果脯的含糖量與常壓滲糖差異不顯著（P＞0.05）。何仁通過(guò)微波滲糖工藝進(jìn)行了蘋果和李子果脯的制備，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微波對(duì)果蔬組織的滲糖效率有明顯的提高作用[15]，因而這可能是導(dǎo)致本研究微波滲糖制備果脯總糖含量高的原因。

2.2 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯各類型水分構(gòu)成和復(fù)水率的測(cè)定

在探討不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯總糖含量影響的基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)一步使用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)對(duì)果脯中自由水、不易流動(dòng)水和結(jié)合水的相對(duì)含量進(jìn)行了分析，結(jié)果如圖2 所示。

圖2 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯各類型水分的影響Fig.2 Effects of different sugar permeability methods on various water types of Xuxiang kiwi preserved fruit

由圖2 可知，結(jié)合水為常壓、真空、微波和超聲波4 種滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯中水分的主要存在形態(tài)，其相對(duì)含量分別為88.03%、69.13%、94.19%和97.14%，經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)，微波滲糖和超聲波滲糖可顯著提升果脯中結(jié)合水的相對(duì)含量（P＜0.05），而真空滲糖方式制備果脯的結(jié)合水相對(duì)含量顯著低于常壓滲糖方式（P＜0.05）。由圖2 亦可知，真空滲糖方式制備果脯中不易流動(dòng)水的相對(duì)含量顯著高于常壓滲糖（P＜0.05），其相對(duì)含量分別為29.87%和10.69%。微波滲糖和超聲波滲糖制備徐香獼猴桃果脯中不易流動(dòng)水的相對(duì)含量分別為3.68%和1.56%，兩者差異不顯著（P＞0.05），但均顯著低于常壓滲糖（P＜0.05）。值得一提的是，不同滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯中自由水的相對(duì)含量差異均不顯著（P＞0.05）。由此可見(jiàn)，微波和超聲波滲糖可顯著提升徐香獼猴桃果脯中結(jié)合水的相對(duì)含量，而真空滲糖呈現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。

不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯復(fù)水率的影響如圖3 所示。

圖3 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯復(fù)水率的影響Fig.3 Effects of different sugar permeability methods on rehydration characteristics of Xuxiang kiwi preserved fruit

由圖3 可知，復(fù)水時(shí)間為 30、60 min 和 90 min 時(shí)，4 種滲糖方式制備的徐香獼猴桃果脯復(fù)水率差異均不顯著（P＞0.05）。由圖3 亦可知，復(fù)水時(shí)間為 120 min 和150 min 時(shí)，較之常壓滲糖，微波滲糖與超聲波滲糖方式制備果脯的復(fù)水率顯著偏高（P＜0.05），而真空滲糖方式制備果脯的復(fù)水率與其他3 種方式差異均不顯著（P＞0.05）。由此可見(jiàn)，微波和超聲波滲糖方式可顯著提升徐香獼猴桃果脯的復(fù)水率。超聲波的“空穴效應(yīng)”會(huì)使徐香獼猴桃組織中形成許多微小的孔道，這些孔道不僅可以提高果脯滲糖過(guò)程中物質(zhì)的交換效率，同時(shí)在復(fù)水過(guò)程中可以加速水分子進(jìn)入果脯內(nèi)部，進(jìn)而提高了果脯的復(fù)水率，不過(guò)在潮濕環(huán)境中超聲波方式處理的果脯亦更容易吸潮[16]。

2.3 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯質(zhì)地的測(cè)定

在對(duì)徐香獼猴桃果脯總糖、水分構(gòu)成和復(fù)水率進(jìn)行測(cè)定的基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)一步對(duì)不同滲糖方式制備果脯硬度和韌性指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖4 所示。

圖4 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯硬度和韌性的影響Fig.4 Effects of different sugar permeability methods on hardness and toughness of Xuxiang kiwi preserved fruit

由圖4（A）可知，較之常壓滲糖方式，微波滲糖和超聲波滲糖可以顯著提升徐香獼猴桃果脯的硬度（P＜0.05），而真空滲糖制備徐香獼猴桃果脯的硬度顯著低于常壓滲糖（P＜0.05）。值得一提的是，微波滲糖制備的徐香獼猴桃果脯硬度亦顯著高于超聲波滲糖（P＜0.05）。從圖4（B）可知，較之常壓滲糖方式，微波滲糖可以顯著提升徐香獼猴桃果脯的韌性（P＜0.05），而真空滲糖制備果脯的韌性亦顯著低于常壓滲糖（P＜0.05）。此外，超聲波滲糖制備徐香獼猴桃果脯的韌性與常壓滲糖和超聲波滲糖差異均不顯著（P＞0.05）。

2.4 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯風(fēng)味和滋味品質(zhì)的測(cè)定

本研究進(jìn)一步使用電子鼻技術(shù)對(duì)不同滲糖方式徐香獼猴桃果脯典型揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量進(jìn)行了比較分析，結(jié)果如表1 所示。

由表1 可知，較之其他3 種滲糖方式，傳感器W1C、W3C 和W5C 對(duì)常壓滲糖制備徐香獼猴桃果脯的響應(yīng)值顯著偏低（P＜0.05），而其他傳感器呈現(xiàn)出相反的趨勢(shì)（P＜0.05）。較之常壓滲糖方式，傳感器W5S、W1W、W2W 和W3S 對(duì)微波和超聲波滲糖制備徐香獼猴桃果脯的響應(yīng)值顯著偏低（P＜0.05），而其他6 個(gè)傳感器的響應(yīng)值差異均不顯著（P＞0.05）。傳感器W1C、W3C 和W5C 主要對(duì)芳香類風(fēng)味物質(zhì)敏感，而傳感器W5S、W1W、W2W 和W3S 主要對(duì)氫氧化物和有機(jī)硫化物敏感，由此可見(jiàn)，真空滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯的風(fēng)味品質(zhì)較差，而微波和超聲波滲糖有利于果脯風(fēng)味品質(zhì)的提升。

表1 各傳感器對(duì)不同滲糖方式徐香獼猴桃果脯響應(yīng)值的差異性分析Table 1 Difference analysis of the responses of each sensor of electronic nose among Xuxiang kiwi preserved fruit samples treatment by different sugar permeability methods

不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯各滋味指標(biāo)相對(duì)強(qiáng)度的影響如表2 所示。

表2 不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯各滋味指標(biāo)相對(duì)強(qiáng)度的影響Table 2 Difference analysis of each taste index among Xuxiang kiwi preserved fruit samples treatment by different sugar permeability methods

由表2 可知，較之常壓滲糖，微波滲糖方式制備的徐香獼猴桃果脯苦味和后味-B（苦味的回味）顯著偏高（P＜0.05），而真空和超聲波滲糖方式制備的徐香獼猴桃果脯呈現(xiàn)出相反的趨勢(shì)（P＜0.05）。雖然滲糖方式會(huì)對(duì)酸味、澀味、咸味、鮮味和豐度（鮮味的回味）產(chǎn)生影響，但由于其極差值均小于1.0，因而不會(huì)對(duì)消費(fèi)者的喜好性產(chǎn)生影響[17]。由此可見(jiàn)，微波滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯的滋味品質(zhì)較差，而真空和超聲波滲糖有利于果脯滋味品質(zhì)的提升。

2.5 基于多元統(tǒng)計(jì)學(xué)分析不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯品質(zhì)影響的評(píng)價(jià)

在對(duì)不同滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯總糖含量、各類型水分構(gòu)成、復(fù)水率、硬度、韌性、風(fēng)味和滋味指標(biāo)進(jìn)行比較分析的基礎(chǔ)上，本研究首先采用主成分分析對(duì)24 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了降維處理，同時(shí)選取累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%的主成分進(jìn)行了基于馬氏距離的聚類分析，結(jié)果如圖5 所示。

圖5 基于馬氏距離聚類的不同滲糖方式對(duì)徐香獼猴桃果脯品質(zhì)影響的評(píng)價(jià)Fig.5 Cluster analysis of product qualities among Xuxiang kiwi preserved fruit samples treatment by different sugar permeability methods based on mahalanobis distance

由圖5 可知，真空滲糖和其他3 種滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯的品質(zhì)差異最大，而常壓和超聲波滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯的品質(zhì)較為相似。經(jīng)多元方差分析（multivariate analysis of variance，MANOVA）發(fā)現(xiàn)，常壓滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯品質(zhì)與超聲波差異非常顯著（P＜0.01），而與微波和真空滲糖方式制備果脯品質(zhì)的差異極顯著（P＜0.001）。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)常壓、真空、微波和超聲波4 種滲糖方式制備徐香獼猴桃果脯的品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明超聲波滲糖方式更適合于徐香獼猴桃果脯的加工。