钙处理对干装苹果罐头质地的影响

张海燕，张永茂，*，张 芳，康三江，张霁红，曾朝珍

(1.甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃兰州730070; 2.甘肃省农产品贮藏加工工程技术研究中心，甘肃兰州730070)

质地多面分析(Texture Profile Analysis，TPA)是利用质构仪模拟人口腔咀嚼食物时对样品进行二次压缩的机械过程，该过程测定探头对试样的压力及其他相关质地参数［1-2］。有关水果罐头质地TPA研究的报道不少［3-5］，但采用TPA实验分析钙处理对干装苹果罐头质地影响的研究迄今尚未见报道。果蔬在成熟过程中，细胞壁中的果胶和果胶酸钙在果胶酶的作用下逐步降解［6］，致使一些果蔬出现结构松散和组织软化，从而导致制罐、制果脯、脱水等加工性能较差，影响产品的质地及感官质量。干装果蔬类罐装制品，是近年来国内外市场极具开发潜力的绿色食品，因其在加工工艺上保持了果蔬产品原汁原味和具有再造性的品质特性，深受广大消费者欢迎。干装苹果罐头是传统罐头的更新换代产品，但由于其生产工艺流程和技术参数与传统产品有较大的差别，以传统工艺生产的干装苹果罐头，食用时口感单调，硬度、韧性及弹性差，因此，优化加工工艺、稳定产品质量是当务之急。针对这一问题，本研究对不同钙处理的干装苹果罐头进行TPA实验，研究钙处理对干装苹果罐头质地的影响及各参数间的相关性，旨在对传统的生产工艺进行了改进，解决加工干装苹果罐头时组织结构松软的问题，同时检验TPA实验法用于干装苹果罐头品质评价的有效性。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

秦冠苹果 采自天水昌盛食品有限公司原料基地，选择色泽均匀，大小均一，成熟度一致，无伤、虫、病害的果实;柠檬酸、D-异抗坏血酸钠 食品级;氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、乳酸钙、醋酸钙、丙酸钙 分析纯。

表1 干装苹果罐头感官品质评定标准Table1 Sensory evaluation standard of canned apple solid pack

CT3质构仪 美国博勒飞公司;PHS-3C酸度计 上海雷磁仪器厂;SH2-D(Ⅲ)循环水式真空泵巩义市予华仪器有限公司;ST2118美的电磁炉 美的集团;CARY 100紫外可见分光光度计 美国瓦里安有限公司;TGL-16LM离心机 湖南星科科学仪器有限公司;BL-2200H电子天平日本岛津公司;SB42L真空充气包装机 上海人民仪器厂; ICE-3500型原子吸收分光光度计 美国赛默飞世尔科技公司。

1.2 实验方法

1.2.1 以秦冠为原料生产干装苹果罐头工艺流程 传统工艺［7］:秦冠苹果→原料验收→清洗→去皮→去心→减压抽空→蒸汽杀酶排气脱水→装罐(固形物、汤汁调整与罐头酸度控制)→封口→杀菌→擦罐、打检、码垛→保温检验→打码、贴标、包装→贮藏运输

新工艺:秦冠苹果→原料验收→清洗→去皮、去心、切片一体化作业→减压抽空(钙处理)→蒸汽杀酶排气脱水→装罐(固形物、汤汁调整与罐头酸度控制)→封口→杀菌→擦罐、打检、码垛→保温检验→打码、贴标、包装→贮藏运输

1.2.2 样品的制备 常温常压下，将适量柠檬酸充分溶解于水中，再根据Ca2+浓度2.0g/L，将适量氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、乳酸钙、醋酸钙、丙酸钙，分别与D-异抗坏血酸钠溶解于柠檬酸水溶液中，配制成8种预抽液，pH(3.0±0.2)。随机将秦冠苹果分为2类，一类采用新工艺，按照预抽液与果肉的质量比例为10∶(7～12)，将切分好的果块分别浸入8种预抽液中，经0.8MPa减压预抽30m in、蒸汽杀酶排气脱水3m in、包装、杀菌后为8个处理;一类按照传统工艺制罐、清水预抽的为对照。每处理5个重复，常温贮藏10d测定各项指标。

1.3 测定项目及方法

质地参数的测定［8-9］:选择大小、形状均一的罐头块，采用CT3质构仪进行 TPA质构分析，探头TA5，夹具TA-TPB，目标距离5mm，触发点7g，测试速度0.5mm/s，数据频率10点/s，室温，选择硬度、回复性、弹性指数、咀嚼性、内聚性等作为质地评价参数，这些参数可直接由物性分析仪计算机分析软件计算得出，每个处理重复10次，取平均值;感官品质评定［7］根据QB/T1392—91干装苹果罐头标准，由从事食品研究和加工人员制定出固化护色后干装苹果罐头感官评定标准如表1。鉴定小组由10个从事食品研究和加工的成员组成，加工好的各样品随机取样，由每个成员任意品尝鉴评。

1.4 统计学处理

实验数据采用EXCELL和DPS v7.05版数据分析软件进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 钙处理对干装苹果罐头质地参数的影响

2.1.1 硬度的变化 硬度是指牙齿间用来压迫样品所需的最大力，其值是TPA第一次压缩过程的峰值，与果肉组织结构直接相关，可以客观地反映出果肉内部品质的变化［10］。由图1可以看出，各处理的硬度均显著高于对照(p＜0.05)，无机钙氯化钙和碳酸钙处理的干装苹果罐头硬度最大，分别为1425.50、1416.29g，碱性钙氧化钙和氢氧化钙处理的次之，分别为991.00、980.00g，有机钙乳酸钙、丙酸钙、醋酸钙处理的硬度较低，分别为 787.67、776.33、742.33g，硫酸钙处理的硬度最低，仅590.67g，比对照高57.56g，这可能是因为硫酸钙在酸性溶液中的溶解性依然较差造成的。三种类型的钙处理之间硬度差异显著(p＜0.05)，处理内部差异均不显著(p≥0.05)。

2.1.2 回复性的变化 回复性反映的是样品受压，同时迅速恢复形变的能力，取决于形变所需的能量。图2中，除硫酸钙、碳酸钙以外，各处理回复性均显著高于对照(p＜0.05)，有机钙乳酸钙、醋酸钙、丙酸钙处理的干装苹果罐头的回复性最好，分别为0.30、0.29、0.28，其次是碱性钙氧化钙和氢氧化钙，分别为0.25、0.26，无机钙氯化钙和碳酸钙较差，仅分别为0.20和0.18。

2.1.3 弹性的变化 弹性指数指的是样品的恢复属性，当值为1时指示一个完全弹性物料，值为0时则指示一个完全粘性物料。如图3所示，对照的弹性指数最低，仅为0.56，各处理均明显高于对照(p＜0.05)，有机钙乳酸钙、醋酸钙和丙酸钙处理的干装苹果罐头的弹性指数均较高，分别为0.83、0.79和0.76，碱性钙氧化钙和氢氧化钙处理的次之，分别比对照高0.16和0.17，无机钙氯化钙和碳酸钙处理的较低，分别为0.69和0.70。

图1 钙处理对干装苹果罐头硬度的影响Fig.1 Effect of calcium treatment on hardness of canned apple solid pack

图2 钙处理对干装苹果罐头回复性的影响Fig.2 Effect of calcium treatment on resilience of canned apple solid pack

图3 钙处理对干装苹果罐头弹性指数的影响Fig.3 Effect of calcium treatment on flexibility index of canned apple solid pack

2.1.4 咀嚼性的变化 咀嚼性能够反映果肉坚实度的大小［11］，是指咀嚼固体食物达到可吞咽状态所需的能量。如图4所示，各处理的咀嚼性均显著高于对照(p＜0.05)，其中，有机钙乳酸钙、醋酸钙、丙酸钙以及碱性钙氧化钙、氢氧化钙处理的干装苹果罐头的咀嚼性均较好，分别为25.91、26.34、23.21、25.93、25.82m J，无机钙氯化钙和碳酸钙处理的较差，分别为20.61、17.60m J，硫酸钙处理的最差，仅为14.31m J，比对照高2.51m J。

2.1.5 内聚性的变化 内聚性是指构成果肉质构的内部健力，反映的是咀嚼果肉时，果粒抵抗受损并紧密相连，使果实保持完整的性质，反映了细胞间结合力的大小［11］。由图5可以看出各处理内聚性的变化情况，各处理的内聚性均显著高于对照(p＜0.05)，其中，碱性钙氧化钙和氢氧化钙处理的干装苹果罐头内聚性均较高，分别为0.69和0.68，有机钙乳酸钙、醋酸钙和丙酸钙(p≥0.05)次之，分别为0.65、0.63、0.64，再次是无机钙氯化钙和碳酸钙处理(p≥0.05)，分别为0.52和0.51，硫酸钙处理的最低，仅为0.46，比对照高0.05。

图4 钙处理对干装苹果罐头咀嚼性的影响Fig.4 Effect of calcium treatment on chewiness of canned apple solid pack

图5 钙处理对干装苹果罐头内聚性的影响Fig.5 Effect of calcium treatment on cohesiveness of canned apple solid pack

2.2 钙处理对干装苹果罐头感官品质的影响

如图6所示，对照的感官品质最低，仅为52.55，与对照相比，各处理差异显著(p＜0.05)，碱性钙氧化钙和氢氧化钙处理的感官品质显著高于其他处理，分别为90.07和89.05，其次是无机钙碳酸钙和氯化钙处理，分别为80.46和70.89，再次是有机钙乳酸钙、醋酸钙和丙酸钙处理(p≥0.05)，分别为62.29、60.69、61.90，硫酸钙处理的感官品质最低，为55.35。

2.3 干装苹果罐头质构参数间及其与感官品质的相关性研究

如表2所示，干装苹果罐头TPA实验所得硬度与回复性没有相关性(R=0)，与弹性指数、咀嚼性、内聚性及其感官品质均呈正相关关系，与感官品质的相关性显著(p＜0.05)，其余的均不显著。回复性与弹性指数、咀嚼性、内聚性之间均呈显著的正相关关系(R=0.88～0.97)。感官品质与回复性、弹性指数、咀嚼性、内聚性之间呈正相关关系，但相关性均不显著(p＞0.05)。

表2 干装苹果罐头质构参数间及其与感官品质的相关性(R)矩阵表Table2 Correlations analysis(R)of texture profile parameters derived from TPA and sensory quality of solid pack apple can

图6 钙处理对干装苹果罐头感官品质的影响Fig.6 Effect of calcium treatment on sensory quality of canned apple solid pack

3 结论与讨论

本实验结果表明，无机钙(氯化钙、碳酸钙)处理的硬度较大，但弹性不够，这可能是由于氯化钙、硫酸钙、碳酸钙等无机钙盐溶解后形成的 Cl-、SO、CO等酸根离子，对钙离子与果肉中的果胶酸和其他酸性物质的结合可能有干扰作用等问题，因而影响其效果，具体机理有待遇于进一步研究;有机钙(乳酸钙、醋酸钙、丙酸钙)处理的硬度适中、弹性较好，但由于有机钙本身的异味，使得产品感官品质降低。对于(干装)罐头、果脯等产品而言，硬度适中、柔韧性较好、无异味是其必须的品质，本实验中，经碱性钙(氧化钙和氢氧化钙)处理后，干装苹果罐头的各项指标均符合上述要求。因此，氧化钙或者氢氧化钙处理有利于提高干装苹果罐头产品质量标准，同时能解决组织结构松软的问题。

目前，大量果蔬固化的研究表明，其目的只是为了增加果蔬的硬度［12-17］。本研究克服了现有技术中的缺陷，在提高干装苹果罐头硬度的同时增加了柔韧性。除感官品质外，硬度与其他质构参数的相关性均不显著，说明硬度虽然是干装苹果罐头的重要品质指标之一，但其大小不能作为评判干装苹果罐头质地的唯一标准，回复性、弹性指数、咀嚼性、内聚性较好的反映了干装苹果罐头的弹性质地的变化。感官品质与回复性、弹性指数、咀嚼性、内聚性的正相关性均不显著，原因是感官品质评价包括色泽、开条状和组织形态、口感及风味、滋味和气味4个方面，回复性、弹性指数、咀嚼性及内聚性大小只表示口感的好坏。因此，本研究通过改善固化剂及固化工艺的路线，即通过将氧化钙或氢氧化钙溶解于柠檬酸溶液中，充分利用溶解过程中形成的离子，改善了干装苹果罐头的感官品质，并弥补了有机酸钙的不足。

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