干燥方式對(duì)黃桃果脯品質(zhì)的影響

劉貴閣 鐘耀廣 喬勇進(jìn) 陳冰潔 王 曉 張 怡

(1. 上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306；2. 上海海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，上海 201306；3. 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心，上海 201400)

黃桃(AmygdaluspersicaL.)，營(yíng)養(yǎng)豐富，含水量高，常溫下極易出現(xiàn)萎蔫、褐變、腐爛變質(zhì)等現(xiàn)象，市場(chǎng)價(jià)值嚴(yán)重降低[1-3]。因此，精加工成為延長(zhǎng)黃桃貯藏期、增加經(jīng)濟(jì)效益的重要方式。

干燥是最古老的保存技術(shù)之一，可去除果實(shí)大量水分，減少貯藏過(guò)程中物理化學(xué)變化，從而抑制微生物生長(zhǎng)延長(zhǎng)其保質(zhì)期，同時(shí)，干燥可減少食品重量和體積、降低包裝、貯藏和運(yùn)輸成本[4-5]。熱風(fēng)干燥(HAD)操作簡(jiǎn)單、成本低[6]，但干燥速度慢、熱效率低，而微波干燥速率快，迅速脫水硬化，不易控制；微波—熱風(fēng)干燥(MHD)可在保持產(chǎn)品質(zhì)量前提下提高能源效率，克服單一干燥方式的不足[7-8]；真空冷凍干燥(VFD)在真空條件下通過(guò)升華作用脫水，可有效保存食品色澤和形態(tài)而成為干燥的熱點(diǎn)[8]。干燥是果脯加工過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，不同的干燥工藝對(duì)其品質(zhì)有較大影響[9]，而目前關(guān)于此方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。研究擬采用HAD、MHD、VFD技術(shù)制備黃桃果脯，分析其物理性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分及感官品質(zhì)，并采用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀評(píng)價(jià)其香氣成分，以期為黃桃果脯的最佳干燥方式篩選提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

“錦繡”黃桃：七八成熟，肉質(zhì)厚實(shí)、大小均一、無(wú)腐爛損傷，市售。

1.2 主要試劑、儀器

草酸、氫氧化鈉、沒(méi)食子酸：分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

2-辛醇(優(yōu)級(jí)純)、EDTA-2Na溶液：上海源葉生物科技有限公司；

氯化鈣：分析純，上海秋爽生物科技有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：101-2型，紹興市蘇珀儀器有限公司；

微波爐：EV923MF-7-NRH型，廣東美的電器制造有限公司；

真空冷凍干燥箱：TF-LFD型，上海田楓實(shí)業(yè)有限公司；

全自動(dòng)色差儀：SPECTROPHOTOMETER CM-5型，柯盛行儀器有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT plus型，英國(guó)SMS公司；

紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì)：UV2450型，日本島津公司；

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀：Aglient7890-5975 GC-MS型，安捷倫科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 黃桃果脯制備工藝流程 根據(jù)文獻(xiàn)[10]并修改。

(1) 原料處理:黃桃經(jīng)清洗去皮，切成厚度約為8 mm 的果坯。

(2) 護(hù)色硬化:配制2%檸檬酸和1%氯化鈣溶液，按V檸檬酸溶液∶V氯化鈣溶液為1∶1混合加入黃桃片中(以浸沒(méi)黃桃片為準(zhǔn))，常溫下浸泡4 h。

(3) 糖漬、糖煮：一層果坯一層糖并按下層到上層糖量逐漸增加的方法糖漬4 h，加入40%糖液，煮沸30 min，瀝干。

(4) 熱風(fēng)干燥(HAD)：將果坯均勻擺放至烘盤中，每4 h翻面以防糊化，50 ℃烘干32 h。

(5) 微波—熱風(fēng)干燥(MHD)：果坯于616 W微波干燥30 min，50 ℃熱風(fēng)干燥20 h。

(6) 真空冷凍干燥(VFD)：果坯于-80 ℃預(yù)凍4 h，真空溫度-50 ℃，真空壓力60 Pa，真空冷凍干燥18 h。

1.3.2 物理特性測(cè)定

(1) 色澤：根據(jù)文獻(xiàn)[10]。

(2) 復(fù)水率：根據(jù)文獻(xiàn)[11]。

(3) 質(zhì)構(gòu)特性：根據(jù)文獻(xiàn)[12]略修改。P2探頭，測(cè)前速率1.0 mm/s，測(cè)中速率2.0 mm/s，測(cè)后速率10 mm/s，觸發(fā)力0.004 9 N，穿透距離5.0 mm。每組試驗(yàn)測(cè)定6次取平均值。

1.3.3 營(yíng)養(yǎng)成分分析

(1) 維生素C含量：根據(jù)文獻(xiàn)[13]。

(2) 可滴定酸含量：根據(jù)文獻(xiàn)[14]。

(3) 總酚含量：根據(jù)文獻(xiàn)[15]。

1.3.4 香氣成分測(cè)定 根據(jù)文獻(xiàn)[16]并修改。將黃桃果脯用液氮研磨成粉，取5 g于20 mL頂空瓶，加入5 mL CaCl2溶液和5 mL EDTA-2Na溶液，加入質(zhì)量濃度為0.7 mg/mL 的2-辛醇并以此為內(nèi)標(biāo)計(jì)算各香氣成分含量。

1.3.5 感官評(píng)價(jià) 選10名經(jīng)培訓(xùn)過(guò)的感官評(píng)價(jià)人員，參照表1盲品3種黃桃果脯。

表1 黃桃果脯感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.6 數(shù)據(jù)分析 采用Origin 2018軟件作圖，SPSS 22軟件檢驗(yàn)差異顯著性，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥方式對(duì)黃桃果脯色澤的影響

由表2可知，VFD的L*值最大，MHD與VFD的黃桃果脯亮度差異不顯著，但均顯著高于HAD(P<0.05)；VFD的b*值顯著高于其他兩種干燥方式(P<0.05)，是由于HAD干燥時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)了物料與氧氣的接觸時(shí)間，褐變嚴(yán)重，亮度偏暗；MHD可提高黃桃果脯的干燥速率，使褐變率降低；VFD的氧氣濃度較低，可有效抑制果脯褐變。ΔE大小為VFD

表2 不同干燥方式下黃桃果脯色澤?

2.2 干燥方式對(duì)黃桃果脯復(fù)水性的影響

由圖1可知，復(fù)水初期，3種干燥方式的黃桃果脯迅速吸水，此時(shí)果脯含糖量高，形成高滲環(huán)境，有利于水分子滲入，加速?gòu)?fù)水。2～14 min時(shí)，VFD的復(fù)水速率和復(fù)水率均高于HAD和MHD，與獼猴桃果脯[10]的類似。14 min 后復(fù)水速率均逐漸趨于穩(wěn)定，但VFD復(fù)水率仍最高，可能是VFD的黃桃果脯內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，利于復(fù)水，HAD與MHD的黃桃果脯表面產(chǎn)生一定程度硬化，阻礙了水分子滲入，復(fù)水率較低，與Guo等[19]的結(jié)果一致。

圖1 不同干燥方式下黃桃果脯復(fù)水率

2.3 干燥方式對(duì)黃桃果脯質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表3可知，HAD的果脯硬度和咀嚼性最大，其次是MHD，由于HAD和MHD受熱時(shí)間長(zhǎng)、溫度高，組織細(xì)胞破壞較大，干燥后水分含量少，導(dǎo)致果脯質(zhì)地較硬；VFD的硬度和咀嚼性均較小，可能是由于VFD的果脯預(yù)先冷凍，且在低溫、低氧、真空環(huán)境下，表面不易硬化，此外，VFD的香芋片硬度也低于HAD[20]。MHD的韌性最大且顯著高于其他兩種干燥方式(P<0.05)，可能是由于微波處理水分快速流失，韌性加強(qiáng)?？傮w來(lái)說(shuō)，HAD與MHD的黃桃果脯硬度和咀嚼性過(guò)大影響口感，VFD的黃桃果脯口感較佳。

表3 不同干燥方式下黃桃果脯質(zhì)構(gòu)特性?

2.4 干燥方式對(duì)黃桃果脯營(yíng)養(yǎng)成分的影響

由表4可知，VFD的維生素C(VC)含量最高，可能是VFD中VC與氧氣接觸時(shí)間較短，氧化損失較少[21]，與宋悅等[22]的結(jié)論一致。同時(shí)，VFD處于低溫環(huán)境，能最大限度保護(hù)VC[23]?？傻味ㄋ釋?duì)果實(shí)的酸度、質(zhì)地和風(fēng)味起重要作用[24]，不同干燥方式下黃桃果脯可滴定酸含量為VFD>MHD>HAD，可能是高溫條件下加速了可滴定酸的流失[25]。多酚是植物的次生代謝產(chǎn)物，有降血糖、抗氧化、抗菌、抗炎等生物活性[26-27]。3種干燥方式下的黃桃果脯總酚含量差異顯著(P<0.05)，主要是由于HAD時(shí)間長(zhǎng)，溶質(zhì)遷移，總酚流失較多；MHD直接與果脯細(xì)胞中的水分子相互作用，短時(shí)間內(nèi)脫水，可能會(huì)減少多酚含量[9]；相對(duì)來(lái)說(shuō)，VFD更有利于總酚的保留[28]，此外，VFD的柿子片總酚含量高于MHD和HAD[23]。

表4 不同干燥方式下黃桃果脯營(yíng)養(yǎng)成分?

2.5 干燥方式對(duì)黃桃果脯揮發(fā)性化合物的影響

由表5可知，3種干燥方式下，黃桃果脯中檢測(cè)到15種主要香氣化合物，包括烷(2種)、醇(4種)、醛(3種)、酯(5種)、酮(1種)，其中醇類、酯類占主導(dǎo)地位。研究[29]表明，風(fēng)華桃中主要的香氣物質(zhì)包括醛類、醇類、酯類等。黃桃果脯中風(fēng)味化合物含量為VFD>MHD>HAD。醛醇類化合物構(gòu)成了桃的主要特征香氣成分[29]，C6醛和醇具有清香味，主要是(E)-2-己烯醛和(E)-2-己烯醇[30]，苯甲醛、苯乙醛具有果香和奶油香味[31]，僅VFD的黃桃果脯含有香氣成分(E)-2-己烯醛和(E)-2-己烯醇，且香氣成分正己醛、壬醛含量均顯著高于其他兩種干燥方式。酯通常由醇和脂肪氧化產(chǎn)生的游離脂肪酸相互作用形成，主要呈果味、甜味[32]，3種干燥方式的黃桃果脯酯類物質(zhì)含量為VFD>MHD>HAD，說(shuō)明MHD與HAD在加熱過(guò)程中酯類物質(zhì)損失較多，VFD的黃桃果脯具有更好的果味和甜味。烷類、酮類占比小且VFD中的含量均顯著高于其他兩種干燥方式。綜上，真空冷凍干燥的黃桃果脯的香氣物質(zhì)及含量保留最多。

2.6 干燥方式對(duì)黃桃果脯感官品質(zhì)的影響

由表6可知，VFD的黃桃果脯在色澤、滋味、香氣、組織狀態(tài)、總分上均顯著高于其他兩種干燥方式，其酸甜適口，硬度適中，無(wú)結(jié)晶返砂，果肉飽滿，主要是由于MHD過(guò)程中表面硬化，影響口感；HAD加熱時(shí)間長(zhǎng)且與氧氣接觸久，導(dǎo)致色澤更暗，滋味、香氣和組織狀態(tài)均較差，與付龍威等[33]的結(jié)果類似。

表5 不同干燥方式下黃桃果脯主要的揮發(fā)性化合物?

3 結(jié)論

試驗(yàn)表明，熱風(fēng)干燥因生產(chǎn)率高，成為最常用的干燥方法，但在高溫、長(zhǎng)時(shí)和有氧環(huán)境下，果脯中的營(yíng)養(yǎng)成分和其他生物活性物質(zhì)含量顯著降低。微波—熱風(fēng)干燥可縮短干燥時(shí)間，提高能源效率，果脯在色澤、營(yíng)養(yǎng)成分、感官品質(zhì)、香氣成分和含量方面顯著高于熱風(fēng)干燥，因此，微波—熱風(fēng)干燥更適于普通黃桃果脯的生產(chǎn)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，真空冷凍干燥不僅能夠最大限度保持果脯的組織結(jié)構(gòu)、色澤，還能有效減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，較好地保留果脯香氣成分及其含量，產(chǎn)品質(zhì)量較高，但真空冷凍干燥成本較高，適用于高價(jià)值產(chǎn)品，如嬰兒食品，提供給軍事和戶外運(yùn)動(dòng)等特殊食品。后續(xù)可結(jié)合多種干燥方式從多方面探討果脯的品質(zhì)。

表6 干燥方式對(duì)黃桃果脯感官品質(zhì)的影響?