不同包裝材料對真空冷凍干燥楊梅品質(zhì)影響

胡 霞1,2,,陳林和1,,鄭瑤瑤,尹 雯

(1.溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江溫州 325000; 2.文成縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)研究院,浙江文成 325000; 3.溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江溫州 325000)

楊梅果實(shí)色澤艷麗、酸甜可口、風(fēng)味獨(dú)特,富含有機(jī)酸、維生素、花色苷和多酚等物質(zhì),具有較高的食用價(jià)值和保健功能[1]。楊梅成熟期集中在高溫多雨的梅雨季節(jié),上市集中,常溫貨架期僅1～2 d,極易霉變腐爛,嚴(yán)重制約了鮮銷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。將新鮮楊梅加工成楊梅干或楊梅粉可大大降低果實(shí)的含水率,從而有效地防止產(chǎn)品腐敗變質(zhì),延長貯藏期,降低包裝、貯藏、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)成本。果蔬干燥的方式有很多種,包括風(fēng)干燥、微波干燥、真空干燥、冷凍干燥、膨化干燥和噴霧干燥等。其中真空冷凍干燥(Vacuum-freeze drying,FD)過程中幾乎不存在有效成分的熱降解,最大程度地保留了果蔬中的生物活性物質(zhì)。又可降低新鮮楊梅果實(shí)的含水率,從而有效防止產(chǎn)品腐敗變質(zhì),延長貯藏期,降低貯藏和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)成本[3]。

包裝是食品加工的一個(gè)重要環(huán)節(jié),儼然已成為食品的一部分[4]。如何有效地保持果蔬制品品質(zhì)、延長貨架期是果蔬制品加工過程中需要解決的關(guān)鍵問題。但不同種類的果蔬制品通常因其自身特點(diǎn)需要采用不同的包裝技術(shù)和形式等。尤其果蔬干制品的保藏期受包裝的影響極大,因?yàn)橐坏┌b材料或包裝容器不合理,就很容易引起干制品的吸濕回潮甚至變色,從而造成不必要的損失。目前,研究鮮切果蔬包裝保鮮研究的很多,但對果蔬干制品研究的甚少。

因此,本文探究3種不同包裝材料(鋁箔袋、PET塑料瓶和玻璃瓶)對貯存的真空冷凍干燥楊梅的品質(zhì)影響,比較25 ℃條件下不同包裝材料貯存90 d期間的產(chǎn)品品質(zhì)變化,旨在選擇合適的包裝形式,以期為干制果蔬產(chǎn)品包裝的選擇提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

楊梅 采于浙江省溫州本地,屬東魁楊梅,約9成熟,選用圓整、肉柱堅(jiān)挺、無損傷、無霉?fàn)€的果實(shí),4 ℃環(huán)境貯藏備用;沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品 Sigma公司;鄰菲羅啉、三氯化鐵、磷酸、三氯乙酸、碳酸鈉、氯化鉀、醋酸及醋酸鈉、乙醇(均為分析純)、福林-酚試劑(生物純) 上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司;包裝材料 鋁箔自封袋(長×寬×厚=15.0 cm×22.0 cm×22.0 μm) 溫州旭爾包裝有限公司;透明塑料瓶子 食品級PET,高10.0 cm×直徑9.8 cm,附帶壓敏片,廣州中興塑料紙類印刷有限公司;玻璃瓶 高10.0 cm×直徑6.5 cm,對邊8.0 cm,對角9.0 cm,容量380 mL,徐州百強(qiáng)玻璃制品有限公司,三者均符合國家食品包裝用標(biāo)準(zhǔn)要求。

SCTENTZ-100F真空冷凍干燥機(jī) 寧波新芝生物科技股份有限公司;BGZ-76電熱恒溫干燥箱 上海博迅公司;NR20XE手持色差儀 3NH科技有限公司;UV-1899PC-DS2紫外分光光度計(jì) 北京美譜達(dá)儀器有限公司;AC型電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī) 溫州市龍怡成包裝機(jī)械有限公司;TMS-PILOT質(zhì)構(gòu)儀 美國FTC;AR2140電子分析天平 梅特勒-托利多儀器有限公司;SHY-2A恒溫水浴鍋 常州朗月儀器制造有限公司;TGL-16M臺式高速低溫離心機(jī) 上海瀘湘儀離心機(jī)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 真空冷凍干燥流程 挑選成熟、無機(jī)械損傷、無腐爛的楊梅,1%食鹽溶液清洗,瀝干,在真空冷凍干燥條件:-30 ℃條件下預(yù)凍3 h,冷阱溫度-82 ℃,壓強(qiáng)0.01 kPa,auto模式自動解析和干燥約32 h后,迅速分別包裝200 g左右的凍干楊梅于鋁箔自封袋、PET塑料瓶和玻璃瓶中,鋁箔袋用封口機(jī)封口,PET塑料容器擰蓋前加放鋁箔封口墊片,玻璃瓶瓶蓋卡緊,于25 ℃避光處存放,一定時(shí)間后各取三種包裝的樣品進(jìn)行品質(zhì)測定。

1.2.2 凍干楊梅品質(zhì)的測定

1.2.2.1 水分含量 按GB 5009.3-2016規(guī)定的方法測定[5]。試驗(yàn)結(jié)果為3次平行測定的平均值。

1.2.2.2 色澤 楊梅的色澤采用的L*、a*和b*表示,L*表示顏色亮度(+為偏亮,-為偏暗),L*值越大表示越亮;a*表示紅綠值(+為偏紅,-為偏綠),a*值越大表示越紅;b*表示黃藍(lán)值(+為偏黃,-為偏藍(lán))。用色差儀測定,以標(biāo)準(zhǔn)白板校正[6]。重復(fù)測定6次,取平均值。ΔE的計(jì)算方法如式(1)所示。

式(1)

1.2.2.3 花色苷含量 采用pH示差法[7]。取1 g楊梅果粉放入錐形瓶內(nèi),加入5 mL 70%乙醇,用HCl調(diào)節(jié)至pH為3,于36 ℃條件下浸提2 h,抽濾,取濾液。取0.025 mol/L的氯化鉀緩沖液(pH1.0)和0.4 mol/L醋酸鈉緩沖液(pH4.5)各9 mL,分別加入待測樣品1 mL,平衡1 h,用蒸餾水作空白,測定A510 nm和A700 nm。并按公式(2)計(jì)算稀釋樣品吸光度A,按式(3)計(jì)算花色苷含量。

A=(A510 nm,pH1.0-A700 nm,pH1.0)-(A510 nm,pH4.5-A700 nm,pH4.5)

式(2)

式(3)

式中:相對分子質(zhì)量Mr為449.2;消光系數(shù)ε為26900 mol-1;稀釋因子DF為10。

1.2.2.4 VC含量 采用分光光度法測定[8-9],略有改動。1 g楊梅干加入5 mL 5%三氯乙酸溶液,離心,取上清液。反應(yīng)體系如下:提取液0.5 mL、5%三氯乙酸溶液1.5 mL、無水乙醇1 mL、4%磷酸-乙醇溶液0.5 mL、0.5%鄰菲羅啉-乙醇溶液1 mL、0.03%三氯化鐵-乙醇溶液0.5 mL。將混合液置于30 ℃中水浴60 min,以試劑為空白調(diào)零,534 nm波長處測定吸光度。按照標(biāo)線求得VC含量(y=0.0125x+0.0121,R2=0.9968)。

1.2.2.5 總酚含量 采用Folin-Ciocalteau法[10]。1 g楊梅果粉置于10 mL離心管中,加入5 mL 80%的乙醇,25 ℃條件下超聲提取30 min,離心取上清液。準(zhǔn)確量取0.5 mL提取液于25 mL刻度試管中,蒸餾水定容至6 mL,搖勻,再加l mL福林-酚試劑,充分搖勻。1 min之后,加入20%碳酸鈉溶液1.5 mL,蒸餾水定容至10 mL,混勻。30 ℃條件下避光0.5 h,760 nm波長處測定吸光度。利用沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與吸光度的回歸方程 y=0.004x+0.0067(R2=0.9983)計(jì)算總酚含量。

1.2.2.6 硬度 取貯存一定時(shí)間的楊梅干,用質(zhì)構(gòu)儀測定其硬度。具體參數(shù)參照梁森苗等方法[11]:采用P100探頭(直徑為100 cm的圓柱探頭),具體測試參數(shù)為:預(yù)壓速度為1 mm/s,下壓速度為1 mm/s,回復(fù)速度為1 mm/s,變形量為80%,兩次壓縮之間的停留時(shí)間為5 s,觸發(fā)力為5 g,重復(fù)測量10個(gè)樣品。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì),采用軟件Origin 8.5進(jìn)行繪圖,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 17.0單因素方差分析對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性比較,P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同包裝對凍干楊梅水分變化的影響

凍干水果制品標(biāo)準(zhǔn)(DBS 45/049-2018)要求水分含量≤10.0%[12]。從表1可以看出,三種包裝的凍干楊梅存放90 d內(nèi)水分含量均<10.0%,均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。貯藏30 d后,鋁箔袋和玻璃瓶的凍干楊梅水分含量無差異(P>0.05),但與塑料瓶貯存的凍干楊梅水分含量相比差異顯著(P<0.05);三種包裝在貯藏60與90 d的凍干楊梅水分含量之間均差異顯著(P<0.05);鋁箔袋存放冷凍干燥楊梅的效果最佳。

表1 不同材料儲存的凍干楊梅水分含量(%)Table 1 Effect of three packing materials on the moisture content of vacuum-freeze dried bayberry

2.2 不同包裝對凍干楊梅色澤的影響

圖1 不同包裝材料儲存的楊梅顏色和花色苷變化Fig.1 Changes in the color and anthocyanin of vacuum-freeze dried bayberry preserved by different packing materials注:a為L*值,b為a*值,c為b*值,d為花色苷。

花色苷在楊梅中的含量非常豐富[13]。但花色苷容易受到溫度、光等外界因素的影響而降解。不同包裝對凍干楊梅花色苷的影響如圖1d所示,3種包裝的花色苷含量在貯存7 d時(shí)均大幅下降至10～30 mg/100 g(可能在測定過程受光照溫度影響導(dǎo)致),而后恢復(fù)至剛冷凍干燥左右,之后隨著貯藏時(shí)間的延長而緩慢下降,但變化幅度平緩,在90 d時(shí)3種包裝的花色苷與剛冷凍干燥后的含量都相差較小。塑料瓶包裝變化幅度較大,在14 d時(shí)上升,且含量稍高于玻璃瓶包裝,而后在35 d時(shí)下降,這可能是樣品的不均一性導(dǎo)致,存放90 d后發(fā)現(xiàn)鋁箔袋包裝的凍干楊梅花色苷含量明顯高于其他兩種包裝,差異顯著(P<0.05),而玻璃瓶和塑料瓶包裝的無明顯差異(P>0.05)。這和表2中的色差變化基本一致。鋁箔袋包裝存放的凍干楊梅保持花色苷的效果最佳。

表2 不同材料儲存的凍干楊梅色差變化Table 2 Effect of three packing materialson ΔE vacuum-freeze dried bayberry

2.3 不同包裝對凍干楊梅VC含量的影響

楊梅含有多種有機(jī)酸,維生素C的含量很高。但VC性質(zhì)不穩(wěn)定,對光、熱和空氣敏感,易被氧化[14]。冷凍干燥可較好地保持楊梅中的VC不受破壞。由圖2可知,鋁箔袋包裝的凍干楊梅VC含量在前21 d變化較小,而隨著儲存時(shí)間的延長,鋁箔袋和玻璃瓶包裝的楊梅干VC含量緩慢下降,而塑料瓶包裝在28和42 d時(shí)出現(xiàn)大幅度下降,在46 d后下降速度放緩。存放90 d后,三種包裝的冷凍干燥楊梅干VC差異顯著(P<0.05),綜上所述,3種包裝對凍干楊梅保持VC效果順序?yàn)殇X箔袋>玻璃瓶>塑料瓶。

圖2 不同包裝材料儲存的楊梅VC含量變化Fig.2 Changes in the content of VC of vacuum-freezedried bayberry preserved by different packing materials

2.4 不同包裝對凍干楊梅總酚含量的影響

楊梅中含有多種酚類物質(zhì),它們是形成水果口感、酸味以及顏色的一個(gè)重要來源。近年來,研究發(fā)現(xiàn)楊梅中的酚類物質(zhì)具有抗氧化能力,具有抑制卵巢癌細(xì)胞和腫瘤血管生成的作用[15-16]。酚類物質(zhì)會隨著水果貯存時(shí)間、包裝材料等的變化而改變,從而影響水果品質(zhì)[17]。

由圖3可知,3種包裝的凍干楊梅總酚含量在前35 d相差不大。儲存期間,鋁箔包裝的楊梅干總酚含量變化緩慢,在77 d后大幅度下降,玻璃瓶和塑料瓶在35 d后呈大幅度持續(xù)下降,到63 d下降幅度變緩。90 d后鋁箔袋與玻璃瓶之間,無明顯差異(P>0.05),與塑料瓶包裝差異顯著(P<0.05)。可知保護(hù)凍干楊梅總酚效果順序?yàn)殇X箔袋優(yōu)于玻璃瓶,玻璃瓶優(yōu)于塑料瓶。

圖3 不同包裝材料儲存的楊梅總酚含量變化Fig.3 Changes in the content of total polyphenols ofvacuum-freeze dried bayberry preservedby different packing materials

2.5 不同包裝對凍干楊梅硬度的影響

質(zhì)構(gòu)是食品的重要屬性,是由產(chǎn)品成分和微觀結(jié)構(gòu)所決定的機(jī)械性能、表面性質(zhì)等物理性質(zhì)[18]。硬度是楊梅凍干片最重要的質(zhì)構(gòu)參數(shù),能反應(yīng)果實(shí)的致密程度和堅(jiān)實(shí)程度[19]。在真空干燥過程中,楊梅細(xì)胞間隙中的水分急劇氣化、膨脹,間隙擴(kuò)大,出現(xiàn)膨化現(xiàn)象,使組織疏松,產(chǎn)生酥脆的口感[20]。由圖4可知,鋁箔袋包裝的楊梅干硬度值隨著儲存時(shí)間延長而呈緩慢下降,而玻璃瓶裝和塑料瓶裝分別在第42和7 d時(shí)出現(xiàn)大幅度下降,60 d后速度下降放緩。存放90 d后,三種包裝之間的冷凍干燥楊梅干硬度差異顯著(P<0.05),其中鋁箔袋存放凍干楊梅在效果最佳。而硬度變化主要原因由三種包裝的水蒸氣透過率差異有關(guān),水蒸氣透過率高的塑料瓶隨著儲存的時(shí)間的延長硬度下降明顯。因此鋁箔袋包裝的凍干楊梅口感更香脆。

圖4 不同包裝材料儲存的楊梅硬度變化Fig.4 Changes in the hardness of vacuum-freezedried bayberry preserved by different packing materials

3 結(jié)論

3種包裝材料對凍干楊梅色澤影響較小,說明凍干楊梅呈色物質(zhì)保存較好;鋁箔袋和玻璃瓶包裝的凍干楊梅的品質(zhì),如硬度、總酚和VC等物質(zhì)在貯藏期間緩慢降低,塑料瓶包裝則大幅度降低,各項(xiàng)指標(biāo)降低嚴(yán)重。綜上所述,鋁箔袋包裝和玻璃瓶包裝的凍干楊梅在長時(shí)間存貯中能較好保持感官品質(zhì)和營養(yǎng)成分,但玻璃瓶包裝較鋁箔袋包裝成本高,且鋁箔袋包裝的楊梅口感更香脆?；诮?jīng)濟(jì)效益和存儲效果,鋁箔包裝更適于包裝真空冷凍干燥的楊梅。