超聲滲糖對獼猴桃果脯品質(zhì)特性的影響

傳統(tǒng)果脯滲糖工藝主要為加熱滲糖和真空滲糖，存在滲糖時間長、能源消耗大、滲糖不充分等缺陷。超聲波可以通過破壞植物組織的結(jié)構(gòu)，促進水分和溶質(zhì)的雙向交換，目前已廣泛應(yīng)用于成分提取、果蔬滲透脫水等領(lǐng)域。本研究采用赤蘚糖醇和海藻糖制作低糖獼猴桃果脯，考察了超聲波輔助獼猴桃果脯滲糖的應(yīng)用，分析了不同超聲功率下制備的獼猴桃果脯保藏性和品質(zhì)特性的差異，以期為獼猴桃果脯滲糖工藝中超聲的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。

1. 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑?！懊琢家惶枴鲍J猴桃，采于湖南周生堂生物科技有限公司團結(jié)基地；赤蘚糖醇（食品級），山東三元生物科技股份有限公司；海藻糖（食品級），梅花生物科技集團股份有限公司；氯化鈣（食品級），浙江大成鈣業(yè)有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備。ATAGO PAL-1便攜式數(shù)顯折光儀，廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司；AL104電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；AS 60/220.R2分析天平，深圳市科力易翔儀器設(shè)備有限公司；DK-8AXX電熱恒溫水浴鍋，上海一恒儀器有限公司；KQ5200DE數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；DHG-9030A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海秋佐科學(xué)儀器有限公司；CS-580分光測色儀，杭州彩譜科技有限公司；TA.XT Plus C物性分析儀，英國Stable Micro Systems公司。

1.2 試驗與方法

1.2.1 果脯制備方法。挑選形狀大小均勻、無損傷和明顯病害的獼猴桃，使用PAL-1便攜式數(shù)顯折光儀測定糖度，選擇4.0-6.5 oBrix之間的新鮮獼猴桃，洗凈去皮后處理成厚度約7mm的獼猴桃切片。按料液比1：4將處理得到的獼猴桃切片，投入1.5%質(zhì)量分數(shù)的氯化鈣溶液中硬化處理24h，完成硬化后取出獼猴桃片沖洗，投入沸水中熱燙處理2min，撈出投入冷水中迅速冷卻備用。糖液以赤蘚糖醇和海藻糖按質(zhì)量1：1配置，在滲糖溫度65℃、料液比1：5、糖液質(zhì)量分數(shù)40%條件下滲糖4h。完成滲糖后瀝干表面糖液，平鋪于網(wǎng)篩，使用電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱進行干燥，溫度設(shè)置為50℃，干燥至果脯水分含量約20%取出。

1.2.2 試驗設(shè)計。在不同超聲功率（80、100、120、140、160W）下對獼猴桃果脯進行滲糖，研究不同超聲處理對獼猴桃果脯品質(zhì)特性的影響，樣品分別記為US80、US100、US120、US140、US160，以不采用超聲為對照，記為US0。

1.2.2.1 質(zhì)構(gòu)的測定。物性分析儀采用TPA質(zhì)構(gòu)分析模式，選用P/36R探頭。預(yù)測試速率2mm/s、測試速率0.5mm/s、觸發(fā)值5g、返回速率1mm/s、壓縮形變率50%、回復(fù)等待時間5s。每個樣品平行測定6次。

1.2.2.2 色澤的測定。使用測色儀分別測定，L*值表示黑白（亮）度，a*值表示紅綠色，b*值表示黃藍色。每組樣品重復(fù)測定6次。

1.2.2.3 風(fēng)味特性的測定。使用電子鼻測定獼猴桃果脯風(fēng)味。準(zhǔn)確稱取5.0g樣品于20mL頂空瓶中，在25℃下加蓋密封靜置30min使頂空氣體達到平衡，待測。

分析參數(shù)：手動進樣，采樣間隔1s，清洗時間為60s，數(shù)據(jù)采集時間為60s，數(shù)據(jù)采集流量為300mL/min。每個樣品做3個平行，取傳感器在穩(wěn)定信號進行數(shù)據(jù)采集，并進行PCA分析。電子鼻傳感器性能描述如表1所示。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理。使用Excel 2019對實驗數(shù)據(jù)進行整理，SPSS 22.0對實驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，其中P<0.05表示差異性顯著。使用GraphPad Prism 8.4.3進行繪圖，使用MetaboAnalyst 6.0進行主成分分析及繪圖。

2. 結(jié)果與分析

2.1 超聲對果脯質(zhì)構(gòu)的影響

不同的超聲功率對果脯質(zhì)構(gòu)的影響如表2所示。根據(jù)表2可知，超聲提高了果脯最終的硬度，但是不同超聲功率滲糖制備的果脯硬度之間沒有顯著性差異。內(nèi)聚性反映了果脯內(nèi)部的收縮力，體現(xiàn)了果脯抵抗外界壓力保持原有形態(tài)的能力，隨著超聲功率的提高，果脯內(nèi)聚性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且US120樣品的內(nèi)聚性最高，這與果脯固形物增加率的變化規(guī)律一致，因此果脯的內(nèi)聚性可能極大程度與果脯固形物增加率的大小相關(guān)聯(lián)。彈性反映了果脯受到外力產(chǎn)生形變后恢復(fù)原有形態(tài)的能力，可以看到各處理組之間果脯彈性差異不顯著。膠黏性反映的是果脯接觸時最初的抵抗力，咀嚼性反映了果脯抵抗外力保持完整性的能力，兩者與硬度數(shù)值相關(guān)，表2顯示，超聲提高了果脯的膠黏性和咀嚼性，其中US120和US140兩組樣品的膠黏性和咀嚼性都最大，US160膠黏性和咀嚼性有所下降，可能與過度超聲對果脯組織結(jié)構(gòu)造成破壞有關(guān)。

2.2 超聲對果脯色澤的影響

色澤是果脯最直觀的品質(zhì)指標(biāo)，直接影響著消費者對其接受程度。從表3可以看出，經(jīng)過超聲處理后果脯的L*值得到了顯著性提高，不同超聲功率之間并沒有顯著性差異。對于a*值，各處理組之間差異不顯著，說明超聲對果脯a*值沒有影響。超聲可以提高果脯的b*值，但是提高幅度較小，只有US160樣品與對照組有顯著性差異。因此，超聲能較好地保持果脯的色澤，減少褐變，提高果脯的感官品質(zhì)。

2.3 超聲對果脯風(fēng)味特性的影響

電子鼻對樣品氣味的變化非常敏感，即使是微小的差異也能夠檢測到。從圖1可以看出，對獼猴桃果脯氣味響應(yīng)值較大的傳感器有W1W、W1S，分別對應(yīng)無機硫化物、甲基類化合物；其次是W5S、W2W，分別對應(yīng)氮氧化合物、有機硫化物。超聲滲糖制備的獼猴桃果脯與對照組獼猴桃果脯在W1W和W1S傳感器上有明顯差異，并且不同超聲功率滲糖制備的獼猴桃果脯之間也有明顯差異，其他傳感器間的差異則不明顯，說明超聲對獼猴桃果脯中無機硫化物、甲基類化合物的影響較大。

對電子鼻的響應(yīng)值進行主成分分析，可以進一步得出超聲對獼猴桃果脯風(fēng)味特征的影響。由圖2可知，第一主成分貢獻率達到89.7%，第二主成分貢獻率達到6.8%，累計貢獻率達到96.5%，說明這兩個主成分可以很好地保留大部分數(shù)據(jù)信息。對照組獼猴桃果脯離各超聲滲糖制備的獼猴桃果脯空間距離較遠，說明在超聲的影響下獼猴桃果脯風(fēng)味發(fā)生了明顯變化，向PC1的負半軸方向移動。樣品US80和US100的空間距離相近，但所在區(qū)域彼此分離，可以進行區(qū)分；樣品US120、US140和US160所在區(qū)域彼此重合，說明風(fēng)味差別不大。結(jié)果表明，超聲可以使獼猴桃果脯的風(fēng)味輪廓發(fā)生明顯改變。

3. 結(jié)論

本研究對不同超聲功率下制備的獼猴桃果脯進行了詳細的品質(zhì)分析，結(jié)果顯示，超聲輔助滲糖能改善果脯的色澤，提高果脯的硬度、內(nèi)聚性、膠黏性和咀嚼性，但是對果脯的彈性沒有顯著影響。電子鼻結(jié)果表明，獼猴桃果脯氣味構(gòu)成的主要風(fēng)味物質(zhì)是無機硫化物和甲基類化合物，超聲使得獼猴桃果脯的風(fēng)味特征發(fā)生顯著變化，提高了果脯風(fēng)味物質(zhì)中無機硫化物和甲基類化合物的含量。

基金項目：湖南省重點研發(fā)計劃項目 （2023NK2042）。

作者簡介：唐煥強（1999-），男，苗族，湖南邵陽人，碩士研究生，研究方向為果蔬深加工。

*通信作者：王鋒（1978-），男，漢族，湖南醴陵人，教授，博士，研究方向為果蔬深加工。