不同百香果汁添加量對(duì)百香果果脯品質(zhì)特性及風(fēng)味物質(zhì)的影響

任二芳，李建強(qiáng)，黎新榮，羅朝丹，馮春梅，牛德寶

1(廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西 南寧，530001) 2(廣西亞熱帶水果加工工程技術(shù)研究中心，廣西 南寧，530001)3(廣西大學(xué) 輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧，530004)

百香果學(xué)名西番蓮果，別名雞蛋果、巴西果，為西番蓮科西番蓮屬多年生藤本植物西番蓮 (Passifloraedulis) 的成熟果實(shí)，因其果汁可散發(fā)出香蕉、菠蘿、檸檬、草莓、番桃、石榴等多種水果香味而被稱作“百香果”[1-2]。由于百香果不耐貯藏，除了鮮食以外，大多加工成果汁、果醋及果醬產(chǎn)品[3]。百香果皮作為加工后的副產(chǎn)物，常作廢物被丟掉，造成資源浪費(fèi)。百香果果皮占整果質(zhì)量的40%～50%，其中干物質(zhì)含量15%～20%，果膠含量占9%～15%[4]，非常適合制作果脯，而且制得的果脯韌性好，有嚼勁，添加百香果汁制得的果脯，不僅能保留百香果原有風(fēng)味，還能增加百香果的實(shí)用價(jià)值及提高百香果產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

目前利用百香果皮制作果脯主要集中在工藝研究方面，黃桂濤等[5]以百香果果皮為原料，百香果果汁為滲透液，開發(fā)百香果果脯，并以果脯的感官評(píng)價(jià)及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)為指標(biāo)進(jìn)行工藝優(yōu)化。杜麗娟等[6]以西番蓮紫果果皮為原料，通過考察感官評(píng)價(jià)、維生素C及多酚含量，確定西番蓮果脯的最優(yōu)工藝參數(shù)。喻忠剛等[7]詳細(xì)介紹了采用糖煮、糖漬的方法制備百香果果脯的加工工藝。本文以百香果果皮為原料，采用色差計(jì)、質(zhì)構(gòu)儀、電子舌及電子鼻等儀器，考察不同百香果汁添加量對(duì)百香果果脯的品質(zhì)特性、風(fēng)味物質(zhì)及感官評(píng)價(jià)的影響，旨在為百香果果脯的加工技術(shù)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百香果，滿天星+臺(tái)農(nóng)雜交品種，廣西桂平匯鑫百香果合作社；檸檬酸、脫氫乙酸鈉、D-異抗壞血酸鈉等，食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

色彩色差計(jì)CR-400，日本KONICA MINOLTA, INC公司；TMS-TOUCH型食品物性分析儀，美國(guó)Food Technology Corporation公司；L550臺(tái)式低速大容量離心機(jī)，湘儀離心機(jī)儀器有限公司；電子舌(SA-402B味覺分析系統(tǒng))，日本INSENT公司；PEN3型電子鼻，德國(guó)AIRSENSE公司，電子鼻各個(gè)傳感器的名稱及性能描述見表1。

表1 電子鼻傳感器性能描述

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

樣品制備流程：

新鮮百香果→催熟八成熟→挑選→清洗→分切→去囊衣→熱燙去外皮→脫水→浸糖(糖液初始糖度為37～40°Brix，糖液中添加不同量的百香果汁)→糖度降至35°Brix左右干燥→檢驗(yàn)→包裝→成品

1.3.2 百香果果脯色澤的檢測(cè)

隨機(jī)挑選百香果果脯，使用色差計(jì)分別測(cè)定果脯不同位置的L*、a*、b*值，每組樣品平行測(cè)定5次。果脯產(chǎn)品的色澤是衡量其品質(zhì)好壞的最直觀依據(jù)，可影響產(chǎn)品的市場(chǎng)接受程度。L*值表示樣品的亮度，L*=0為黑色，L*=100為白色；a*值表示樣品的紅綠度，-a*=綠色，+a*=紅色；b*值表示樣品的黃藍(lán)度，-b*=藍(lán)色，+b*=黃色。

1.3.3 百香果果脯質(zhì)構(gòu)特性的檢測(cè)

百香果果脯的質(zhì)構(gòu)特性采用TPA-250 N程序進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試探頭型號(hào)為直徑10 mm圓柱壓頭，壓縮比為50%，檢測(cè)速度50 mm/min，起始力為0.37 N，每組樣品平行測(cè)定5次。

1.3.4 百香果果脯滋味的檢測(cè)

1.3.4.1 樣品前處理

首先將不同百香果汁添加量制備的百香果果脯進(jìn)行切碎處理，將切碎的果脯稀釋7倍，之后在4 000 r/min 下離心20 min，并再次過濾，取上清液相，待檢測(cè)。

1.3.4.2 電子舌檢測(cè)條件

實(shí)驗(yàn)前，6個(gè)傳感器與3個(gè)參比電極需分別活化36 h，鮮味、咸味、酸味、苦味及澀味檢測(cè)采用2步清洗法，樣品測(cè)試時(shí)間為30 s；甜味檢測(cè)采用甜味測(cè)試法，樣品測(cè)試時(shí)間為30 s，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定5次，保留后3次的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3.5 百香果果脯氣味的檢測(cè)

1.3.5.1 樣品前處理

將百香果果脯切成規(guī)則大小一致的微小顆粒，稱取7 g于20 mL富集瓶中，密封置于室溫環(huán)境中富集時(shí)間為0.5 h，進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.5.2 電子鼻檢測(cè)條件

檢測(cè)條件：進(jìn)樣間隔時(shí)間1 s，清洗時(shí)間60.0 s，零點(diǎn)配平時(shí)間1.0 s，預(yù)進(jìn)樣時(shí)間5.0 s，測(cè)試時(shí)間60 s， 進(jìn)樣流速400 mL/min。

1.3.6 百香果果脯感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

接受過感官評(píng)定學(xué)習(xí)的10名食品科技人員組成感官評(píng)定小組，參照NY/T 436—2018《綠色食品 蜜餞》建立表2的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定小組對(duì)不同百香果汁添加量制得的百香果果脯進(jìn)行感官評(píng)價(jià)并打分，結(jié)果取平均值。

表2 百香果果脯的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)使用Origin Pro 2016繪圖及SPSS 22.0進(jìn)行單因素方差分析(Duncan Test,P<0.05)。電子鼻數(shù)據(jù)分析利用其自帶的Winmuster軟件進(jìn)行主成分分析(principal component analysis, PCA)分析和載荷分析(loading analysis，LOA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 品質(zhì)特性分析

2.1.1 百香果汁添加量對(duì)百香果果脯色澤的影響

不同百香果汁添加量對(duì)百香果果脯色澤的影響如表3所示：果脯亮度L*值分布在29.93～37.84，隨著百香果汁添加量的增加，L*值呈逐漸減少趨勢(shì)，其中添加百香果汁30%與40%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))制得的果脯之間無顯著性差異(P>0.05)，其他組間均差異顯著(P<0.05)； 不同百香果汁添加量制得的果脯成品的黃藍(lán)度b*值相差不大；但果脯成品紅綠度a*值隨著百香果汁添加量的增加呈逐漸增加趨勢(shì)，且不同組間均呈顯著性差異(P<0.05)。圖1為添加不同量百香果汁制得的百香果果脯色澤形態(tài)圖。由圖1可知，成品色澤隨著百香果汁添加量的增加逐漸變紅，這與表3中a*值變化趨勢(shì)一致，分析原因是由于成熟的紫種百香果果皮中富含花色苷[8]，其花色苷含量比藍(lán)莓、桑葚和葡萄等水果高[9-11]，百香果汁中富含多酚、類胡蘿卜素、維生素C等活性成分[12]，被譽(yù)為水果中的維生素C之王[13-15]。維生素C常用來保護(hù)產(chǎn)品口味、延緩?fù)噬昂肿僛16]，因此，隨著百香果汁添加量的增加，果脯中的維生素C含量越高，產(chǎn)品色澤越紅。

表3 不同百香果汁添加量對(duì)百香果果脯色澤的影響

a-空白; b-20%百香果汁; c-30%百香果汁d-40%百香果汁; e-50%百香果汁

2.1.2 百香果汁添加量對(duì)百香果果脯質(zhì)構(gòu)的影響

由表4可知，隨著百香果汁添加量的增加，果脯的硬度、膠黏性、咀嚼性變化趨勢(shì)一致，添加50%百香果汁制得的果脯這3項(xiàng)指標(biāo)均最大，分別為28.37 N、16.46 N、27.25 mJ，其次為不添加果汁制得的果脯，而添加20%、30%、40%果汁制得的果脯硬度、膠黏性、咀嚼性均較小，且它們之間不存在顯著性差異(P>0.05)，添加不同量百香果汁制得的果脯之間內(nèi)聚性顯著不差異(P>0.05)；20%、30%果汁添加量制得的果脯彈性均較大，且兩者之間不存在顯著差異(P>0.05)，但它們均顯著(P<0.05)大于0%、40%、50%果汁添加量制得的果脯。這可能是由于不同實(shí)驗(yàn)組的糖液糖度、酸添加量、糖煮時(shí)間等因素均一致，但50%百香果汁實(shí)驗(yàn)組為了糖液糖度一致，所加白砂糖較多，但各實(shí)驗(yàn)組酸添加量一致，使得果脯中蔗糖轉(zhuǎn)化不充分，還原糖含量不足會(huì)導(dǎo)致果脯“返砂”[17-18]，所以50%百香果汁添加量制得的果脯硬度、膠黏性及咀嚼性較大，彈性較小。綜合考慮，20%～30%百香果汁添加量制得的果脯質(zhì)構(gòu)特性較優(yōu)。

表4 不同百香果汁添加量制得的百香果果脯質(zhì)構(gòu)分析

2.2 風(fēng)味物質(zhì)分析

2.2.1 基于電子舌分析不同百香果汁添加量對(duì)百香果果脯滋味的影響

電子舌模擬人體味覺系統(tǒng)對(duì)食品進(jìn)行評(píng)價(jià)的原理通過“味覺信息的轉(zhuǎn)換過程”將測(cè)試樣品的電勢(shì)值轉(zhuǎn)化為味覺，該法是近年來用于分析滋味的新型檢測(cè)手段[19-21]。

以基準(zhǔn)液作對(duì)比，酸味的無味點(diǎn)為-13，咸味的無味點(diǎn)為-6，其他滋味的無味點(diǎn)為0。利用電子舌對(duì)不同百香果汁添加量制得的百香果果脯進(jìn)行滋味品質(zhì)分析見表5，隨著百香果汁添加量的增加，果脯的酸味和咸味均呈顯著增加趨勢(shì)(P<0.05)，相反，果脯的甜味和鮮味則均呈顯著下降趨勢(shì)(P<0.05)。在苦味和澀味方面，40%百香果汁添加量制得的果脯均顯著高于其他果脯(P<0.05)，同時(shí)，不添加百香果汁和20%果汁添加量制得的果脯無咸味，50%果汁制得果脯無鮮味。由圖2聚類分析結(jié)果可知，5種不同百香果汁添加量制得的百香果果脯可以聚為三類，其中0%和50%果汁添加量制得的果脯各為一類，20%、30%、40%果汁添加量制得的果脯為一類，這類果脯不同滋味的平均值表現(xiàn)為酸甜可口，苦、澀、咸、鮮味適中。

表5 電子舌對(duì)百香果果脯的響應(yīng)分析

圖2 百香果果脯的聚類分析

2.2.2 基于電子鼻分析不同百香果汁添加量對(duì)百香果果脯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

圖3為不同百香果汁添加量制得的百香果果脯的響應(yīng)雷達(dá)圖，10條坐標(biāo)軸分別代表PEN3 型電子鼻的10種不同類型的金屬傳感器。由圖3可知，5種 不同處理果脯的電子鼻輪廓信息基本相似，但10個(gè) 傳感器對(duì)果脯的響應(yīng)強(qiáng)度各不相同，其中傳感器W1S(對(duì)甲基類靈敏)響應(yīng)值顯著大于其他傳感器的響應(yīng)值，其次是W1W(對(duì)無機(jī)硫化物靈敏)的響應(yīng)值較大，然后是W2W(芳香成分，對(duì)有機(jī)硫化物靈敏)，且W1S、W1W和W2W的響應(yīng)值隨著百香果汁添加量的增加而增加，說明隨著百香果汁添加量的增加，百香果脯的甲基類、無機(jī)硫化合物、芳香成分、有機(jī)硫化合物等揮發(fā)性成分增高。陳蔚輝等[22]分析紫紅百香果、紫香一號(hào)百香果、黃金百香果等3種不同品種百香果的揮發(fā)性成分主要是無機(jī)硫化物、萜烯類、芳香成分、有機(jī)硫化物，由此可見，本研究結(jié)果與他人研究結(jié)果一致。

圖3 電子鼻傳感器的響應(yīng)雷達(dá)圖

不同百香果汁添加量制得的百香果果脯電子鼻PCA分析圖如圖4所示。圖4的橫坐標(biāo)代表第一主成分(PC1)的貢獻(xiàn)率為99.20%，縱坐標(biāo)代表第二主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率為0.79%，前兩主成分的貢獻(xiàn)率累計(jì)為99.99%，據(jù)資料顯示，第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)之和大于85%，則可以反映數(shù)據(jù)的整理特征[23]。在PCA分析圖中，添加0%和20%果汁制得果脯在PC2距離較近，添加30%和40%果汁制得果脯在PC1距離較近，盡管這4種果脯在PC2上距離較遠(yuǎn)，但由于PC2所占比例較小，這4種果脯之間的差異也并不顯著[24-25]，但它們均與添加50%果汁制得果脯距離較遠(yuǎn)，說明該樣品與其他4種樣品之間差異較大。

圖4 電子鼻的PCA分析

Loading分析法主要是對(duì)傳感器進(jìn)行研究，表征10種傳感器的分析能力。圖5為不同百香果汁添加量制得的百香果果脯的電子鼻Loading分析圖。由圖5可知，傳感器WIS對(duì)第一主成分的貢獻(xiàn)率最大，傳感器WIW對(duì)第二主成分的貢獻(xiàn)率最大，其次是W2W，說明第一主成分主要反映的是對(duì)甲基類，第二主成分主要反映的是無機(jī)硫化合物，其次是芳香成分、有機(jī)硫化合物，由此可見，Loading分析結(jié)果與電子鼻傳感器的響應(yīng)雷達(dá)圖分析結(jié)果一致。

圖5 電子鼻的Loading分析

2.3 感官評(píng)價(jià)分析

不同百香果汁制得的百香果果脯感官評(píng)價(jià)如表6所示，5組不同實(shí)驗(yàn)組的果脯感官評(píng)價(jià)總分分別為66.66 分、83.33 分、89.00 分、76.00 分、73.67 分，即30%實(shí)驗(yàn)組果脯>20%實(shí)驗(yàn)組果脯>40%實(shí)驗(yàn)組果脯>50%實(shí)驗(yàn)組果脯>0%實(shí)驗(yàn)組果脯。在色澤和光澤、軟硬度、粘牙、酸甜度及風(fēng)味、雜質(zhì)方面，30%百香果汁制得的果脯評(píng)分均最高，口感最佳。根據(jù)感官評(píng)價(jià)得分將果脯進(jìn)行聚類分析，由圖6可以看出果脯分為三類，其中0%百香果汁制得的果脯歸為一類，添加20%和30%百香果汁制得的果脯歸為一類，添加40%和50%百香果汁制得的果脯歸為一類。

表6 不同百香果汁添加量制得的果脯感官評(píng)價(jià)得分

圖6 百香果果脯的聚類分析

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)分別從品質(zhì)特性、風(fēng)味物質(zhì)以及感官評(píng)價(jià)3個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)分析了不同百香果汁添加量對(duì)百香果脯的影響，研究結(jié)果顯示：(1) 品質(zhì)特性方面，從色澤來看，隨著百香果汁添加量的增加，百香果果脯的亮度L*值呈逐漸降低趨勢(shì)，紅綠度a*值則呈增加趨勢(shì)，而黃藍(lán)度b*值相差不大，同時(shí)果脯的色差結(jié)果與其色澤形態(tài)圖一致；從質(zhì)構(gòu)來看，50%百香果汁添加量制得的果脯硬度、膠黏性及咀嚼性較大，彈性較小；20%～30%百香果汁添加量制得的果脯質(zhì)構(gòu)特性較優(yōu)。(2)風(fēng)味物質(zhì)方面，從滋味來看，隨著百香果汁添加量的增加，果脯的酸味和咸味均呈顯著增加(P<0.05)趨勢(shì)，甜味和鮮味則呈顯著下降(P<0.05)趨勢(shì)，40%百香果汁制得的果脯在苦味和澀味方面均顯著高于(P<0.05)其他果脯，聚類分析表明20%、30%、40%果汁添加量制得的果脯歸為一類，這類果脯不同滋味的平均值表現(xiàn)為酸甜可口，苦、澀、咸、鮮味適中。從揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)來看，根據(jù)電子鼻傳感器的響應(yīng)雷達(dá)圖和PCA分析及Loading分析發(fā)現(xiàn)，傳感器W1S(對(duì)甲基類靈敏)對(duì)百香果果脯的響應(yīng)最為強(qiáng)烈，其次是W1W(對(duì)無機(jī)硫化物靈敏)，然后是W2W(芳香成分，對(duì)有機(jī)硫化物靈敏)，且W1S、W1W和W2W的響應(yīng)值隨著百香果汁添加量的增加而增加。(3)感官評(píng)價(jià)方面，從色澤和光澤、軟硬度、粘牙程度、酸甜度及風(fēng)味、雜質(zhì)來看，30%百香果汁制得的果脯評(píng)分均最高，口感最佳，聚類分析表明添加20%和30%百香果汁制得的果脯歸為一類，添加40%和50%百香果汁制得的果脯歸為一類。

綜上所述，不同百香果汁添加量制得的百香果果脯在品質(zhì)特性、風(fēng)味物質(zhì)以及感官評(píng)價(jià)3個(gè)方面均存在一定的差異性，但綜合果脯的整體品質(zhì)及企業(yè)生產(chǎn)成本考慮，認(rèn)為30%百香果汁添加量制得果脯品質(zhì)較優(yōu)。