工藝參數(shù)對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

李鳳霞 - 雷清玉 - 盛紅葉 - 黃予新 -張嬌嬌 - 胡元慶 an- 陳婷燕 -

(閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 福建 漳州 363000)

蘋果是中國產(chǎn)量和面積位居第一的水果，分布廣泛，品種繁多，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值[1]。蘋果富含淀粉、糖、抗壞血酸、胡蘿卜素、果膠、鈣、鎂、鋅等營養(yǎng)成分，深受廣大消費者的青睞[2]。由于蘋果產(chǎn)量大、產(chǎn)區(qū)集中、采后易發(fā)生病害等特點，除生食外，常常被制成果汁、脆片、果酒、罐頭、果脯等產(chǎn)品[3-5]。加工過程中，低溫階段易發(fā)生酶促褐變，而涉及到熱處理的階段易發(fā)生非酶促褐變[6]，不僅會影響產(chǎn)品感官、營養(yǎng)和食用品質(zhì)，還會縮短貨架期，降低產(chǎn)品商業(yè)價值[7-9]。

目前，蘋果加工中的護(hù)色方法按操作機(jī)制的不同主要分為物理機(jī)制、化學(xué)機(jī)制和生物控制3種類型[10]。魏征等[11]通過研究切片厚度對低糖蘋果果脯微波滲糖效果的影響，得出果脯滲糖效果最好并且感官品質(zhì)較好的最佳厚度；Wang等[12-13]采用超高溫空氣加熱蘋果片，破壞多酚氧化酶空間結(jié)構(gòu)，使其失活進(jìn)而抑制酶促褐變，達(dá)到護(hù)色效果；趙玉生[14]通過研究植酸和植酸鈉對蘋果汁護(hù)色效果的影響，得出植酸的護(hù)色效果較佳。試驗擬結(jié)合蘋果果脯的制備工藝，考察切片厚度、植酸濃度、微波漂燙功率、微波漂燙時間、熱風(fēng)干燥溫度及干燥時間對蘋果果脯護(hù)色效果的影響，以期優(yōu)化蘋果果脯的護(hù)色工藝參數(shù)，并進(jìn)一步探討多種護(hù)色劑對果脯護(hù)色與貯藏性的影響，旨在為蘋果果脯的產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮山東紅富士、白砂糖：市售；

檸檬酸、抗壞血酸、植酸：食品級，河南萬邦實業(yè)有限公司；

氯化鈣：食品級，湖北糖柜食品有限公司；

氯化鈉：食品級，湖北藍(lán)天有限責(zé)任公司；

電子分析天平：FR224CN型，奧豪斯儀器(上海)有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9030A型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；

色差儀：WSC-S型，上海精密儀器儀表有限公司；

微波爐：M1-235A型，廣東美的廚房電器制造有限公司；

電磁爐：C21-RT2124型，廣東美的廚房電器制造有限公司。

1.2 方法

1.2.1 蘋果果脯的制備流程 挑選成熟、硬度較大的蘋果，用流動的自來水洗凈，瀝干后去皮。去除果實的花萼、果梗、核，切成指定厚度的果片，置于質(zhì)量濃度0.5%氯化鈣[15]與不同質(zhì)量濃度護(hù)色劑的混合液中浸泡一定時間，用清水漂洗2～3次；將護(hù)色后的蘋果片按1∶3 (g/mL)的比例放入蒸餾水中進(jìn)行燙漂，結(jié)束后立即冷卻，于15%糖液中煮制20 min，并趁熱起鍋。使用少許40 ℃左右的溫開水瀝去果片表面的糖液，于烘箱中干燥至水分含量為18%～25%，冷卻，即為成品。

1.2.2 單因素試驗設(shè)計 以感官評價、亮度(L值)及褐變度為評價指標(biāo)，采用單因素試驗考察切片厚度(4，6，8，10，12 mm)、植酸濃度(0.06%，0.08%，0.10%，0.12%，0.14%)、微波漂燙功率(低火、中低火、中火、中高火、高火)、微波漂燙時間(60，80，100，120，140 s)、干燥時間(2.5，3.0，3.5，4.0，4.5 h)、干燥溫度(55，60，65，70，75 ℃)等處理方式對蘋果果脯護(hù)色效果的影響。依次在前一個參數(shù)的最佳水平上進(jìn)行下一個單因表試驗。

1.2.3 護(hù)色劑對比試驗 在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以0.5% CaCl2為硬化劑，L值為評價指標(biāo)，按表1的設(shè)計比較檸檬酸、抗壞血酸、NaCl[16]與植酸對果脯護(hù)色效果的影響。以未經(jīng)漂燙處理的新鮮蘋果片為對照，每隔15 d取樣測定，共測60 d，每組重復(fù)3次。

1.2.4 色澤的測定 參照文獻(xiàn)[4,17]的方法。L值表示色澤的明暗程度，取值為0～100，L值越大，表示亮度越高、褐變程度越輕；L值越小，表示褐變程度越嚴(yán)重。

表1 護(hù)色參數(shù)設(shè)計Table 1 Design of color protection parameters

1.2.5 褐變度的測定 參照文獻(xiàn)[18]的方法并略作修改。稱取充分研細(xì)的樣品5 g，定容至50 mL，靜止2 h，取樣液5 mL，加入5 mL 95%的乙醇，7 800 r/min離心10 min，測定420 nm處吸光度。

1.2.6 感官評價 參照文獻(xiàn)[19]。按GB/T 16291.2—2010的方法篩選和培訓(xùn)10名評價員，以隨機(jī)順序呈送樣品，按表2進(jìn)行感官評價。

表2 蘋果果脯的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standards for the sensory score of candied apple

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)處理，SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較，字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 切片厚度對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

由圖1可知，隨著切片厚度的增加，蘋果果脯的感官評分和L值均呈先上升后下降的趨勢，并在切片厚度為8 mm處達(dá)最大值；褐變度先減小后增大。當(dāng)蘋果片較薄時，在滅酶完全的同時果脯表面水分逸散也多，易快速下降趨向至美拉德反應(yīng)的適宜范圍，且溫度越高發(fā)生越快[20]，致使果脯顏色呈黃褐色，無光澤，L值低，褐變度大，還出現(xiàn)干縮現(xiàn)象，硬度大，口感差，因此感官評分也低。當(dāng)切片厚度為8 mm時，蘋果片L值最高達(dá)67，由于此條件下滅酶較完全，且蘋果片較厚，水分含量較高，非酶促褐變少[21]，護(hù)色效果較佳，此時的果脯飽滿，呈淡黃色，有光澤，具有蘋果滋味，感官評分為89。當(dāng)切片厚度繼續(xù)增大時，蘋果中多酚氧化酶(PPO)未完全滅活，干燥過程中發(fā)生酶促褐變，且酶活越高褐變越嚴(yán)重，褐變度大，護(hù)色效果差，此時果脯內(nèi)部水分不易干燥，無果脯的滋味，口感差，感官評分顯著降低。綜上，最佳的切片厚度確定為8 mm。

2.2 植酸濃度對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

由圖2可知，當(dāng)植酸濃度為0.06%～0.12%時，蘋果果脯的感官評分和L值均顯著上升，褐變度顯著下降；當(dāng)植酸濃度為0.12%時，感官評分和L值達(dá)最高，褐變度最低，由于該濃度的植酸螯合了大量加劇褐變的金屬離子，同時降低了水果體系的pH值，從而有效抑制了PPO的酶促反應(yīng)速率，褐變程度越小，L值越大，與易建華等[22]的結(jié)果一致。此濃度的植酸還調(diào)和了果脯的酸甜度使其口感最佳，因此感官評分高。當(dāng)植酸濃度繼續(xù)增大時，抑制了褐變，但L值卻顯著降低，可能與植酸本身顏色有關(guān)，同時酸度太大影響果脯的酸甜度，因此感官評分下降。故植酸的最佳濃度為0.12%。

圖1 切片厚度對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

Figure 1 Effect of different slice thickness on color protection of candied apple

2.3 微波漂燙功率對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

由圖3可知，微波漂燙功率對蘋果果脯護(hù)色效果影響顯著。隨著微波漂燙功率的增大，蘋果果脯的L值和感官評分呈先上升后下降趨勢，褐變度先減小后增大。當(dāng)微波功率為中高火時，褐變度低，L值高達(dá)66，感官評分達(dá)89。當(dāng)微波功率過低時，穿透性較弱，蘋果片受熱不均勻，鈍化PPO活性效果也弱，易發(fā)生酶促褐變，導(dǎo)致L值較低；同時口感不佳，感官評分也低。當(dāng)微波功率為中高火時，微波穿透性強(qiáng)，蘋果片迅速被加熱，在最短時間內(nèi)達(dá)到鈍化PPO活性的效果，從而抑制了褐變，此時果脯顆粒飽滿，有光澤，具有蘋果滋味。當(dāng)微波功率繼續(xù)增大時，易發(fā)生美拉德反應(yīng)[20]和焦糖化反應(yīng)[21]，褐變度增大。PPO失活過快，微波能量過高容易破壞組織結(jié)構(gòu)，此時果脯顆粒不完整，色澤暗淡，與張建威等[23]研究結(jié)果一致。綜上，中高火的微波功率漂燙蘋果片的護(hù)色效果最好。

圖2 不同植酸濃度對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

Figure 2 Effect of different phytic acid concentrations on color protection of candied apple

圖3 微波漂燙功率對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

Figure 3 Effect of different microwave blanching power on color protection of candied apple

2.4 微波漂燙時間對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

由圖4可知，微波漂燙時間對蘋果果脯護(hù)色效果影響顯著。當(dāng)漂燙時間為60 s時，雖然起到一定程度的護(hù)色效果，但此條件下的PPO等未完全滅活，烘干過程中易發(fā)生褐變，果脯褐變度高，L值低，感官評分也低。當(dāng)漂燙時間為80 s時，果脯的L值和感官評分最高，褐變度低，是因為此條件下熱量傳導(dǎo)充分，蘋果片滅酶徹底，酶促褐變被抑制；此時的蘋果果脯顆粒飽滿、完整，顏色淡黃且均勻一致，口感酸甜適中，具有蘋果滋味與氣味，因此感官評分高。但隨著漂燙時間的繼續(xù)延長，果脯的L值和感官評分顯著降低，褐變度顯著增大，漂燙時間過長，蘋果片表面水分散失嚴(yán)重趨向適宜美拉德反應(yīng)的水分范圍[24]，故果脯色澤加深，與王子宇等[25]的研究結(jié)果相似；此時的果脯呈黃褐色，無光澤，果肉過軟且蘋果味淡，口感差，感官評分也低。綜上，蘋果果脯的最佳微波漂燙時間為80 s。

2.5 干燥溫度對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

由圖5可知，隨著干燥溫度的上升，果脯的L值顯著下降，褐變度顯著上升，由于干燥溫度越高，蘋果果脯表面水分損失越多，顏色越暗，甚至出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象。當(dāng)干燥溫度為55～70 ℃時，感官評分隨溫度的上升而顯著上升；溫度太低時，L值大，但由于烘烤不充分，果脯粘手，口感差，感官評分低。當(dāng)干燥溫度為70 ℃時，感官評分高達(dá)90，此時的蘋果果脯酸甜度適中，蘋果滋味濃郁，呈淡黃色，有一定的光澤。隨著干燥溫度的上升，感官評分顯著降低，是由于烘烤溫度越高，果脯飽滿度變差，果脯呈黃褐色且硬度大，出現(xiàn)焦化現(xiàn)象，與王蕊等[26]的研究結(jié)果一致。綜上，蘋果果脯的最佳干燥溫度為70 ℃。

圖4 微波漂燙時間對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

Figure 4 Effect of different microwave blanching time on color protection of candied apple

圖5 干燥溫度對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

Figure 5 Effect of different drying temperatures on color protection of candied apple

2.6 干燥時間對蘋果果脯護(hù)色效果的影響

由圖6可知，果脯的L值和褐變度隨干燥時間的延長逐漸下降，干燥時間越長，褐變度增加，顏色漸深。當(dāng)干燥時間為2.5～4.0 h時，感官評分隨干燥時間的延長而顯著上升，并在4.0 h時感官評分最高(92)；當(dāng)干燥時間>4 h時，蘋果果脯干縮嚴(yán)重，色澤暗淡，硬度過大，無蘋果滋味與氣味。綜上，蘋果果脯的最適干燥時間為4 h。

2.7 護(hù)色劑對比試驗

由圖7可知，蘋果果脯在不同護(hù)色劑處理下的L值差異顯著，經(jīng)植酸護(hù)色后的果脯L值最高為68，經(jīng)抗壞血酸護(hù)色后的果脯次之，而未護(hù)色的果脯L值最低。

由圖8可知，果脯的L值在5種不同處理條件下均隨貯藏時間的推移而下降。對照組的蘋果果脯L值變化最顯著，NaCl組次之，植酸組則變化最小，是因為未護(hù)色的果脯發(fā)生嚴(yán)重的酶促褐變，貯藏期間顏色變化更大，從而L值最??；同時，不同護(hù)色劑的護(hù)色效果不同。前3種護(hù)色劑的護(hù)色效果為抗壞血酸>檸檬酸>NaCl，與董文賓等[16]的研究結(jié)果一致。植酸對蘋果PPO的抑制作用為混合性抑制[22]，因此其護(hù)色效果比抗壞血酸還顯著。

圖6 干燥時間對蘋果果脯護(hù)色效果的影響Figure 6 Effect of different drying time on color protection of candied apple

圖7 不同護(hù)色劑對蘋果果脯護(hù)色效果的比較

Figure 7 Comparison of the effects of different color-protecting agents on color protection of candied apple

圖8 蘋果果脯的L值在不同護(hù)色劑和不同貯藏時間下的變化

Figure 8 Changes inLvalue of candied apple under different color protection agents and different storage days

3 結(jié)論

研究表明，蘋果果脯的最佳護(hù)色條件為切片厚度8 mm，植酸最佳濃度0.12%，微波漂燙功率為中高火，漂燙時間80 s，干燥溫度70 ℃，干燥時間4 h，此時的蘋果果脯顆粒飽滿，褐變程度輕，顏色淡黃，有光澤，酸甜適度且具有蘋果的滋味和氣味。貯藏期間不同護(hù)色劑的護(hù)色效果為植酸>抗壞血酸>檸檬酸>NaCl。后續(xù)可進(jìn)一步研究其他品種蘋果果脯的最佳抑制褐變參數(shù)，以期獲得廣泛適用于不同品種蘋果果脯的工藝參數(shù)。