干燥方式对黄桃果脯品质的影响

2022-10-24 08:54刘贵阁钟耀广乔勇进陈冰洁
食品与机械 2022年9期
关键词:果脯冷冻干燥黄桃

刘贵阁 钟耀广 乔勇进 陈冰洁 王 晓 张 怡

(1. 上海海洋大学食品学院,上海 201306;2. 上海海洋大学食品科学与工程国家级实验教学示范中心,上海 201306;3. 上海市农业科学院农产品保鲜加工研究中心,上海 201400)

黄桃(AmygdaluspersicaL.),营养丰富,含水量高,常温下极易出现萎蔫、褐变、腐烂变质等现象,市场价值严重降低[1-3]。因此,精加工成为延长黄桃贮藏期、增加经济效益的重要方式。

干燥是最古老的保存技术之一,可去除果实大量水分,减少贮藏过程中物理化学变化,从而抑制微生物生长延长其保质期,同时,干燥可减少食品重量和体积、降低包装、贮藏和运输成本[4-5]。热风干燥(HAD)操作简单、成本低[6],但干燥速度慢、热效率低,而微波干燥速率快,迅速脱水硬化,不易控制;微波—热风干燥(MHD)可在保持产品质量前提下提高能源效率,克服单一干燥方式的不足[7-8];真空冷冻干燥(VFD)在真空条件下通过升华作用脱水,可有效保存食品色泽和形态而成为干燥的热点[8]。干燥是果脯加工过程中的重要环节,不同的干燥工艺对其品质有较大影响[9],而目前关于此方面的研究尚未见报道。研究拟采用HAD、MHD、VFD技术制备黄桃果脯,分析其物理性质、营养成分及感官品质,并采用气相色谱—质谱联用仪评价其香气成分,以期为黄桃果脯的最佳干燥方式筛选提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

“锦绣”黄桃:七八成熟,肉质厚实、大小均一、无腐烂损伤,市售。

1.2 主要试剂、仪器

草酸、氢氧化钠、没食子酸:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;

2-辛醇(优级纯)、EDTA-2Na溶液:上海源叶生物科技有限公司;

氯化钙:分析纯,上海秋爽生物科技有限公司;

电热恒温鼓风干燥箱:101-2型,绍兴市苏珀仪器有限公司;

微波炉:EV923MF-7-NRH型,广东美的电器制造有限公司;

真空冷冻干燥箱:TF-LFD型,上海田枫实业有限公司;

全自动色差仪:SPECTROPHOTOMETER CM-5型,柯盛行仪器有限公司;

质构仪:TA.XT plus型,英国SMS公司;

紫外—可见分光光度计:UV2450型,日本岛津公司;

气相色谱—质谱联用仪:Aglient7890-5975 GC-MS型,安捷伦科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 黄桃果脯制备工艺流程 根据文献[10]并修改。

(1) 原料处理:黄桃经清洗去皮,切成厚度约为8 mm 的果坯。

(2) 护色硬化:配制2%柠檬酸和1%氯化钙溶液,按V柠檬酸溶液∶V氯化钙溶液为1∶1混合加入黄桃片中(以浸没黄桃片为准),常温下浸泡4 h。

(3) 糖渍、糖煮:一层果坯一层糖并按下层到上层糖量逐渐增加的方法糖渍4 h,加入40%糖液,煮沸30 min,沥干。

(4) 热风干燥(HAD):将果坯均匀摆放至烘盘中,每4 h翻面以防糊化,50 ℃烘干32 h。

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

(6) 真空冷冻干燥(VFD):果坯于-80 ℃预冻4 h,真空温度-50 ℃,真空压力60 Pa,真空冷冻干燥18 h。

1.3.2 物理特性测定

(1) 色泽:根据文献[10]。

(2) 复水率:根据文献[11]。

(3) 质构特性:根据文献[12]略修改。P2探头,测前速率1.0 mm/s,测中速率2.0 mm/s,测后速率10 mm/s,触发力0.004 9 N,穿透距离5.0 mm。每组试验测定6次取平均值。

1.3.3 营养成分分析

(1) 维生素C含量:根据文献[13]。

(2) 可滴定酸含量:根据文献[14]。

(3) 总酚含量:根据文献[15]。

1.3.4 香气成分测定 根据文献[16]并修改。将黄桃果脯用液氮研磨成粉,取5 g于20 mL顶空瓶,加入5 mL CaCl2溶液和5 mL EDTA-2Na溶液,加入质量浓度为0.7 mg/mL 的2-辛醇并以此为内标计算各香气成分含量。

1.3.5 感官评价 选10名经培训过的感官评价人员,参照表1盲品3种黄桃果脯。

表1 黄桃果脯感官评分标准

1.3.6 数据分析 采用Origin 2018软件作图,SPSS 22软件检验差异显著性,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 干燥方式对黄桃果脯色泽的影响

由表2可知,VFD的L*值最大,MHD与VFD的黄桃果脯亮度差异不显著,但均显著高于HAD(P<0.05);VFD的b*值显著高于其他两种干燥方式(P<0.05),是由于HAD干燥时间长,延长了物料与氧气的接触时间,褐变严重,亮度偏暗;MHD可提高黄桃果脯的干燥速率,使褐变率降低;VFD的氧气浓度较低,可有效抑制果脯褐变。ΔE大小为VFD

表2 不同干燥方式下黄桃果脯色泽†

2.2 干燥方式对黄桃果脯复水性的影响

由图1可知,复水初期,3种干燥方式的黄桃果脯迅速吸水,此时果脯含糖量高,形成高渗环境,有利于水分子渗入,加速复水。2~14 min时,VFD的复水速率和复水率均高于HAD和MHD,与猕猴桃果脯[10]的类似。14 min 后复水速率均逐渐趋于稳定,但VFD复水率仍最高,可能是VFD的黄桃果脯内部结构疏松,利于复水,HAD与MHD的黄桃果脯表面产生一定程度硬化,阻碍了水分子渗入,复水率较低,与Guo等[19]的结果一致。

图1 不同干燥方式下黄桃果脯复水率

2.3 干燥方式对黄桃果脯质构特性的影响

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受热时间长、温度高,组织细胞破坏较大,干燥后水分含量少,导致果脯质地较硬;VFD的硬度和咀嚼性均较小,可能是由于VFD的果脯预先冷冻,且在低温、低氧、真空环境下,表面不易硬化,此外,VFD的香芋片硬度也低于HAD[20]。MHD的韧性最大且显著高于其他两种干燥方式(P<0.05),可能是由于微波处理水分快速流失,韧性加强。总体来说,HAD与MHD的黄桃果脯硬度和咀嚼性过大影响口感,VFD的黄桃果脯口感较佳。

表3 不同干燥方式下黄桃果脯质构特性†

2.4 干燥方式对黄桃果脯营养成分的影响

由表4可知,VFD的维生素C(VC)含量最高,可能是VFD中VC与氧气接触时间较短,氧化损失较少[21],与宋悦等[22]的结论一致。同时,VFD处于低温环境,能最大限度保护VC[23]。可滴定酸对果实的酸度、质地和风味起重要作用[24],不同干燥方式下黄桃果脯可滴定酸含量为VFD>MHD>HAD,可能是高温条件下加速了可滴定酸的流失[25]。多酚是植物的次生代谢产物,有降血糖、抗氧化、抗菌、抗炎等生物活性[26-27]。3种干燥方式下的黄桃果脯总酚含量差异显著(P<0.05),主要是由于HAD时间长,溶质迁移,总酚流失较多;MHD直接与果脯细胞中的水分子相互作用,短时间内脱水,可能会减少多酚含量[9];相对来说,VFD更有利于总酚的保留[28],此外,VFD的柿子片总酚含量高于MHD和HAD[23]。

表4 不同干燥方式下黄桃果脯营养成分†

2.5 干燥方式对黄桃果脯挥发性化合物的影响

由表5可知,3种干燥方式下,黄桃果脯中检测到15种主要香气化合物,包括烷(2种)、醇(4种)、醛(3种)、酯(5种)、酮(1种),其中醇类、酯类占主导地位。研究[29]表明,风华桃中主要的香气物质包括醛类、醇类、酯类等。黄桃果脯中风味化合物含量为VFD>MHD>HAD。醛醇类化合物构成了桃的主要特征香气成分[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],仅VFD的黄桃果脯含有香气成分(E)-2-己烯醛和(E)-2-己烯醇,且香气成分正己醛、壬醛含量均显著高于其他两种干燥方式。酯通常由醇和脂肪氧化产生的游离脂肪酸相互作用形成,主要呈果味、甜味[32],3种干燥方式的黄桃果脯酯类物质含量为VFD>MHD>HAD,说明MHD与HAD在加热过程中酯类物质损失较多,VFD的黄桃果脯具有更好的果味和甜味。烷类、酮类占比小且VFD中的含量均显著高于其他两种干燥方式。综上,真空冷冻干燥的黄桃果脯的香气物质及含量保留最多。

2.6 干燥方式对黄桃果脯感官品质的影响

由表6可知,VFD的黄桃果脯在色泽、滋味、香气、组织状态、总分上均显著高于其他两种干燥方式,其酸甜适口,硬度适中,无结晶返砂,果肉饱满,主要是由于MHD过程中表面硬化,影响口感;HAD加热时间长且与氧气接触久,导致色泽更暗,滋味、香气和组织状态均较差,与付龙威等[33]的结果类似。

表5 不同干燥方式下黄桃果脯主要的挥发性化合物†

3 结论

试验表明,热风干燥因生产率高,成为最常用的干燥方法,但在高温、长时和有氧环境下,果脯中的营养成分和其他生物活性物质含量显著降低。微波—热风干燥可缩短干燥时间,提高能源效率,果脯在色泽、营养成分、感官品质、香气成分和含量方面显著高于热风干燥,因此,微波—热风干燥更适于普通黄桃果脯的生产。相对来说,真空冷冻干燥不仅能够最大限度保持果脯的组织结构、色泽,还能有效减少营养物质流失,较好地保留果脯香气成分及其含量,产品质量较高,但真空冷冻干燥成本较高,适用于高价值产品,如婴儿食品,提供给军事和户外运动等特殊食品。后续可结合多种干燥方式从多方面探讨果脯的品质。

表6 干燥方式对黄桃果脯感官品质的影响†

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