果汁檸檬干護(hù)色工藝優(yōu)化

黃純哲 高偉 姚淑敏 郭春曉 郭芬芬 李冠喜

摘要 [目的]優(yōu)化果汁檸檬干的護(hù)色工藝。[方法]采用不同的果實(shí)切片厚度、處理溫度及護(hù)色劑處理果汁檸檬干，研究其對(duì)果汁檸檬干褐變度的影響。[結(jié)果]保護(hù)檸檬干色澤的最佳條件為選擇3 mm切片，處理溫度宜控制在 70? ℃，不同護(hù)色劑的最佳處理濃度分別為：檸檬酸2.0%、L-半胱氨酸0.3%、CaCl21.5%、植酸2.0%，其護(hù)色效果表現(xiàn)為檸檬酸>L-半胱氨酸>CaCl2>植酸。[結(jié)論]采用適宜的果實(shí)切片厚度、處理溫度及護(hù)色劑能有效延緩和阻止果汁檸檬干的褐變。

關(guān)鍵詞 果汁果干;護(hù)色;檸檬干

中圖分類號(hào) TS 255.42? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2022）08-0144-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.040

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Optimization of the Color-protecting Technology on Dried Lemon in Juice Processing

HUANG Chun-zhe 1，GAO Wei 2，YAO Shu-min 1 et al （1.College of Life Science，Qufu Normal University，Qufu，Shandong 273165;2.Linyi Qiwei Canned Food Co.，Ltd，Pingyi，Shandong 273306）

Abstract [Objective]To optimize the color-protecting technology of dried lemon in juice processing.[Method]Dried lemon juice was treated with different fruit slice thickness，treatment temperature and color protectants，and its effects on the browning degree of dried lemon juice were studied.[Result]Perfect color-protecting condition of dried lemons in juice processing was to select 3 mm slices and control at 70? ℃.The optimal treatment concentration of different color-protecting reagent were citric acid 2.0%，L-cysteine 0.3%，CaCl2 1.5%，phytic acid 2.0%，and their color-protecting effect were：Citric acid > L-cysteine > CaCl2 > Phytic acid.[Conclusion]The browning of dried lemons in juice processing can be effectively delayed and prevented by proper fruit slice thickness，treatment temperature and color protectant.

Key words Dried fruit with juice;Color-protecting;Dried lemon

果干是我國特有的優(yōu)質(zhì)傳統(tǒng)美食，以各類水果、蔬菜為主要原料，經(jīng)過糖水腌漬或煮制后，進(jìn)行烘烤干燥而成的具有特殊風(fēng)格和獨(dú)立口味的糖制品。水果果干加工工藝主要包括原料果選擇、清洗、切片、護(hù)色、干燥、回軟等。其中，護(hù)色是至關(guān)重要的一步，水果果干的色澤變化會(huì)直接影響其感官、營養(yǎng)和食用品質(zhì) [1-2]。傳統(tǒng)果干屬于高糖果干，含糖量通常高于60%，是將鮮果通過沖洗、切片、糖漬、干制等工藝流程制作的水果干制品。水果果干應(yīng)嚴(yán)格保證顏色鮮明透亮，果干外觀表面清潔干爽，略有黏性，含水量不得高于20%。目前，隨著生產(chǎn)力的進(jìn)一步發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的飛速提高，人們開始關(guān)注飲食生活健康，更加關(guān)心食品質(zhì)量、外觀和營養(yǎng)等。傳統(tǒng)果干由于生產(chǎn)工藝?yán)吓f、生產(chǎn)設(shè)備低端，往往存在著糖分流失嚴(yán)重、果干褐變、風(fēng)味不佳、含硫量高等問題，這使得傳統(tǒng)果干在休閑食品領(lǐng)域遇到了瓶頸。

現(xiàn)在，人們對(duì)水果干制品提出了更高要求，由傳統(tǒng)的高糖果干轉(zhuǎn)為追求低糖分、低硫、養(yǎng)分含量高、外觀誘人、原汁原味的果干。與市場中常見的傳統(tǒng)果干不同，果汁果干開創(chuàng)性地將多種生果榨取果汁，并按照不同水果的酸甜比設(shè)計(jì)配方，精心調(diào)配注入果干，既保持了水果的原汁原香原色，又比傳統(tǒng)加糖果干更加健康安全，符合廣大消費(fèi)者的心理需求和健康消費(fèi)趨勢(shì)。色澤是影響果汁果干商品性的主要因素，果汁果干色澤的惡變主要體現(xiàn)在儲(chǔ)運(yùn)過程中發(fā)生的褐變，而褐變受多種因素影響。在加工過程中護(hù)色尤為重要，護(hù)色的效果直接影響企業(yè)效益。

檸檬為蕓香科柑橘屬植物，是一種口感鮮美、風(fēng)味誘人的水果，檸檬果實(shí)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，富含多種維生素、蛋白質(zhì)、還原糖，還有谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸等人體必需氨基酸，以及磷、氮、鉀和鎂等礦物質(zhì) [3]。新鮮檸檬因其味道極酸，適宜加工成果汁飲料或其他制品，同時(shí)可以保存較長時(shí)間 [4]。近年來，用檸檬作為原料果生產(chǎn)的各種食品受到人們的廣泛青睞，如檸檬飲料、檸檬干和檸檬奶茶等。檸檬干是經(jīng)典的檸檬加工產(chǎn)品，其加工工藝和貯藏過程都極易發(fā)生褐變，引發(fā)褐變的原因主要是美拉德反應(yīng)和氧化酚醛樹脂導(dǎo)致的非酶促褐變 [5]，這種褐變會(huì)嚴(yán)重影響檸檬干的外觀、組織形態(tài)特征和食用品質(zhì)，甚至還會(huì)導(dǎo)致營養(yǎng)成分大幅流失，誘發(fā)食品變質(zhì)。賴氨酸等人體必需氨基酸，很容易在美拉德反應(yīng)中流失，從而降低檸檬干的蛋白質(zhì)營養(yǎng)成分含量 [6-7]。

因此，人們開始探尋更多的方法維持水果干制品原有的色澤和感官品質(zhì)，減少水果干儲(chǔ)存期間的褐變。目前，果干生產(chǎn)加工護(hù)色常采取的方式主要包括：在加工過程中對(duì)原果進(jìn)行護(hù)色;熱處理滅活酶促褐變所需的酶（如多酚氧化酶和過氧化物酶）可以減少酶促褐變;控制氧氣濃度和pH;添加護(hù)色劑等 [8-9]。如朱春華等 [10-11]研究表明，護(hù)色劑對(duì)檸檬干加工和貯藏過程中褐變有抑制效果。筆者以檸檬干為研究對(duì)象，探究果汁果干的護(hù)色方法，以及切片厚度、溫度及護(hù)色劑等對(duì)檸檬干顏色指標(biāo)的影響，旨在尋找保持檸檬干色澤的最佳方案。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器 檸檬：臨沂奇?zhèn)ス揞^食品有限公司。主要儀器：電熱恒溫干燥箱、紫外可見分光光度計(jì)、電子分析天平、恒溫水浴鍋、高速冷凍離心機(jī)。藥品：檸檬酸、CaCl2、植酸、L-半胱氨酸（食品級(jí)）、蒸餾水、乙醇。

1.2 褐變度的測(cè)定

采用文獻(xiàn)[12]的方法測(cè)定褐變度，以吸光度表示褐變度。

1.3 果實(shí)切片厚度設(shè)置

選用結(jié)構(gòu)緊致、表皮光滑、水分飽滿的新鮮檸檬作為原料 [13]，將挑選好的檸檬清洗晾干，用切片機(jī)分別橫切成厚度為2、3、4和5 mm的切片。然后將相同厚度的檸檬片單層平鋪于干燥箱的物料盤中，70? ℃條件下進(jìn)行干燥，每隔一定時(shí)間稱取一次質(zhì)量，當(dāng)檸檬片含水量降低至10% 時(shí)停止干燥，制成果干，測(cè)定褐變度。

1.4 烘干溫度梯度設(shè)置

將洗凈的檸檬用切片機(jī)沿橫軸切成厚度為3 mm 的圓片，選擇大小相似的檸檬片放到托盤上，單層平鋪，分別在干燥溫度為50、60、70、80? ℃條件下進(jìn)行熱風(fēng)干燥，直至檸檬片含水量降至10%，測(cè)定其褐變度。

1.5 護(hù)色劑濃度設(shè)置

護(hù)色劑濃度梯度設(shè)計(jì)見表1。將檸檬片切成3 mm 厚度，分別置于不同濃度的護(hù)色溶液中浸泡30 min后，瀝干3 min [14]。將經(jīng)過浸泡的檸檬片平鋪在熱風(fēng)干燥箱中，于70? ℃干燥，干燥4 h [15]后測(cè)定褐變度。

1.6 護(hù)色劑對(duì)比設(shè)置

根據(jù)“1.5”的結(jié)果，將3 mm厚度的檸檬片分別用4種最佳濃度

護(hù)色劑進(jìn)行護(hù)色處理，并以去離子水作為對(duì)照（CK），浸泡30 min后，瀝干3 min，然后于70 ℃干燥4 h制成果干，測(cè)定褐變度。

2 結(jié)果與分析

2.1 切片厚度對(duì)檸檬干色澤的影響

由圖1可知，隨著切片厚度的增加，檸檬干的褐變度先減小后增大，并在3 mm 處有最小值，褐變度僅0.20。綜上可知，檸檬切片厚度在3 mm 時(shí)，檸檬干顏色較好。

2.2 烘干溫度對(duì)檸檬干色澤的影響

不同厚度的檸檬片在不同溫度下制得的干片顏色變化情況相似，選擇切片厚度為3 mm 的檸檬片進(jìn)行分析，結(jié)果見圖2。由圖2可知，當(dāng)溫度在50～70 ℃時(shí)，隨著溫度升高，檸檬干褐變度降低;70 ℃時(shí)，檸檬干褐變度最低，色澤最好;而當(dāng)溫度在70 ℃以上時(shí)，檸檬干脫水嚴(yán)重發(fā)生劣變，褐變度增大。由此可知，檸檬片烘干溫度宜控制在70 ℃。

2.3 護(hù)色劑濃度對(duì)檸檬干色澤的影響

2.3.1 不同濃度檸檬酸對(duì)檸檬干褐變的影響。

由圖3可知，檸檬酸對(duì)抑制檸檬干褐變有明顯效果，當(dāng)檸檬酸濃度在1.0%～2.0%時(shí)，檸檬干褐變度顯著下降，其中濃度在2.0%時(shí)護(hù)色效果最好，褐變度僅0.033。當(dāng)檸檬酸濃度高于2.0%時(shí)，檸檬酸護(hù)色效果降低。

2.3.2 不同濃度植酸對(duì)檸檬干褐變的影響。

由圖4可知，不同濃度植酸對(duì)檸檬干褐變程度的抑制效果不同，濃度為1.0%～2.0%時(shí)檸檬干褐變度下降，在2.0%時(shí)降至最低，當(dāng)植酸濃度繼續(xù)增大時(shí)，褐變度反而增大，可能與植酸本身顏色有關(guān)。因此，植酸的適宜濃度為2.0%。

2.3.3 不同濃度 L-半胱氨酸對(duì)檸檬干褐變的影響。由圖5可知，L-半胱氨酸在不同濃度下對(duì)檸檬干褐變抑制程度不同，在濃度為0.1%～0.3%時(shí)褐變度呈下降趨勢(shì)，在0.3%時(shí)褐變度降至最低，之后逐漸增大。因此，L-半胱氨酸的適宜濃度為0.3%。

2.3.4 不同濃度CaCl2對(duì)檸檬干褐變的影響。

由圖6可知，不同濃度CaCl2對(duì)檸檬干的護(hù)色效果不同，隨著CaCl2濃度的升高，檸檬干褐變度呈先減后增的趨勢(shì)，1.5% CaCl2時(shí)達(dá)到最佳抑制效果。因此，CaCl2適宜濃度為 1.5%。

2.4 不同護(hù)色劑的護(hù)色效果比較

從圖7可以看出，未經(jīng)護(hù)色處理的 CK 褐變度最大，而經(jīng)過護(hù)色處理的檸檬干的褐變度均小于 CK ，即4種護(hù)色劑對(duì)檸檬干褐變均能起到一定的抑制效果，且護(hù)色效果表現(xiàn)為檸檬酸>L-半胱氨酸>CaCl2>植酸，其對(duì)應(yīng)的最佳濃度分別為2.0%、0.3%、1.5%、2.0%。

3 討論

影響檸檬干色澤變化的因素較多，如檸檬的品種、成熟度、生長環(huán)境及氧氣、光照等，因此需要更加深入地探索果干的褐變機(jī)理，開展從果實(shí)選擇、制作處理到包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷售等食品生產(chǎn)過程的進(jìn)一步全方位研究 [16]，探索發(fā)現(xiàn)更加安全高效的褐變控制措施。

該研究分別從切片厚度、溫度、護(hù)色劑3個(gè)方面探究了其對(duì)檸檬干褐變度的影響，結(jié)果表明，切片厚度是影響檸檬干色澤的重要因素，當(dāng)果實(shí)切片較薄時(shí)，果干表面水分逸出多，會(huì)迅速下降至美拉德反應(yīng)的合適范圍，致使果干色澤不佳、褐變度大。當(dāng)切片厚度為3 mm 時(shí)非酶促褐變少，護(hù)色效果較佳，檸檬干呈淡黃色，有光澤，且具有檸檬滋味。隨著切片厚度繼續(xù)增大，烘干速度變慢，檸檬干光澤降低，褐變度增加。這與葛帥等 [17]在切片厚度對(duì)檸檬片熱風(fēng)干燥特性及相關(guān)品質(zhì)的影響的研究結(jié)論一致。

檸檬鮮果富含有機(jī)酸、VC、糖類、礦物質(zhì)等，在烘干過程中，高溫條件會(huì)使糖類化合物發(fā)生焦糖化反應(yīng)，致使檸檬干顏色變暗。該試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度是影響檸檬干色澤的重要因素，檸檬干經(jīng)熱風(fēng)干燥后褐變度有所上升，溫度越低，烘干時(shí)間越長，顏色變化越明顯，原因可能是果實(shí)水分降低、葉綠素在受熱過程中分解，糖褐變使亮度降低。而溫度過高會(huì)使檸檬干色澤發(fā)生劣變，且隨溫度升高褐變程度愈加嚴(yán)重，這主要是由于高溫條件下美拉德反應(yīng)或焦糖化反應(yīng)引起非酶褐變。與其他溫度相比，70 ℃處理的檸檬干褐變度較低，色澤俱佳，保持了檸檬的光澤和口感。這與王蓉蓉等 [12]的檸檬片熱風(fēng)干燥特性及品質(zhì)的研究結(jié)論相一致。

非酶褐變是導(dǎo)致檸檬干在制作過程中褐變的主要原因，其中包括美拉德反應(yīng)、酚類物質(zhì)氧化變色、焦糖化褐變和抗壞血酸褐變 [18-19]。通過單因素試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同護(hù)色劑或者同一護(hù)色劑在不同濃度下對(duì)檸檬干的護(hù)色效果不同?？傮w觀察護(hù)色劑對(duì)于檸檬干褐變的抑制效果，得知2.0%檸檬酸護(hù)色效果最佳，其他3種護(hù)色劑的護(hù)色效果依次為0.3%L-半胱氨酸、1.5% CaCl2和2.0%植酸，這與李鶴等 [20]利用響應(yīng)曲面法研究模擬復(fù)合護(hù)色劑對(duì)檸檬干褐變抑制率的影響得出的結(jié)論一致。

色澤是檸檬干的重要特征品質(zhì)之一，褐變不僅降低檸檬干的感官品質(zhì)，更可能意味著使其滋味遭到破壞和營養(yǎng)成分流失，甚至產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。切片厚度、溫度和護(hù)色劑都是影響檸檬干褐變的重要因素，該研究結(jié)果表明，在檸檬干加工處理過程中，切片厚度宜選擇3 mm，干燥溫度在70 ℃最佳，不同護(hù)色劑護(hù)色效果依次為檸檬酸>L-半胱氨酸>CaCl2>植酸。護(hù)色作為食品加工的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于各類食品加工領(lǐng)域，是今后的研究重點(diǎn)。該研究主要從褐變度角度分析探討了各外界因素對(duì)檸檬干色澤的影響，其他因素以及內(nèi)部因素如檸檬本身含有的有機(jī)酸對(duì)酶促褐變的影響有待進(jìn)一步研究。

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