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2022 , Vol. 43 >Issue 5: 1085 - 1093

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2022.05.023

采后处理与质量安全

渗糖方式对加应子果脯营养、香气及果肉结构的影响

  • 沈雪玉 ,
  • 陈日辉 ,
  • 林钰婷 ,
  • 陈重光 ,
  • 黄苇 , *
展开
  • 华南农业大学食品学院,广东广州 510642
* 黄 苇,E-mail： 。

沈雪玉（1997—）,女,硕士研究生,研究方向：食品加工与贮藏。

收稿日期: 2021-12-01

  修回日期: 2022-01-14

  网络出版日期: 2022-05-30

基金资助

广东省现代农业产业共性关键技术研发创新团队建设项目(2021KJ117)

广东传统果品智能化绿色加工关键技术及配套装备研发与产业化项目(202B020225006)

收起

Effects of Sugar Permeability Methods on Nutrition, Aroma and Structure of Candied Prunes

  • SHEN Xueyu ,
  • CHEN Rihui ,
  • LIN Yuting ,
  • CHEN Chongguang ,
  • HUANG Wei , *
Expand
  • College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642, China
* HUANG Wei,E-mail： .

Received date: 2021-12-01

  Revised date: 2022-01-14

  Online published: 2022-05-30

Fold

摘要

加应子果脯是广式蜜饯的代表性产品,糖渍是加应子制作过程中重要的环节。传统糖渍工艺主要利用高浓度糖液浸渍产生的渗透压促使果蔬组织脱水,但存在渗糖耗时长、生产效率低、营养及风味损失较严重等问题。为解决上述问题,基于电子鼻、扫描电镜等检测方法及模糊数学感官评价法,以传统热渗糖为对照,对比分析真空渗糖、微波渗糖、超声波渗糖方式对加应子渗糖速率、营养成分、香气品质、感官品质及果肉微观结构的影响。结果表明：与对照相比,3种新渗糖方式均显著提高了渗糖速率,以微波渗糖最高,真空渗糖次之;但在营养素及特征香味物质保留方面,真空渗糖产品的总酚、类黄酮、花色苷等抗氧化成分含量,醇类、醛酮香气成分响应值均显著优于对照（P<0.05）,而微波渗糖则显著劣于对照（P<0.05）,超声波渗糖与对照差异不显著（P>0.05）。4种渗糖方式中,真空渗糖制备的加应子果脯营养、感官及香气品质均最佳,总酚、类黄酮和花色苷含量分别达到2.69 mg/g、5.44 mg/g、4.45 mg/100g;DPPH和ABTS+自由基清除能力、铁离子还原能力分别达到14.23、128.54、35.61 mmol/g;感官评分为85.73分,电子鼻传感器W2S（对醇类及醛酮类灵敏）的响应值为29.65;渗糖速率排在第二位,干燥终点的总糖含量达63.05%;真空渗糖对果肉细胞结构的破坏程度低,能保持较高的营养,是制备高品质三华李加应子的优选渗糖方法。微波渗糖速率最高,干燥终点的总糖含量达65.79%,但果脯营养与香味损失最大,果肉细胞结构破坏严重。超声波渗糖速率略高于对照,营养及感官品质接近,果肉细胞结构差异不明显。本研究结果为果脯加工过程中渗糖工艺的选择提供了参考依据。

关键词： 三华李; 加应子果脯; 渗糖方式; 果肉微观结构; 营养

本文引用格式

沈雪玉 , 陈日辉 , 林钰婷 , 陈重光 , 黄苇 . 渗糖方式对加应子果脯营养、香气及果肉结构的影响[J]. 热带作物学报, 2022 , 43(5) : 1085 -1093 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.05.023

Abstract

Jiayingzi is a representative product of Cantonese candied fruit, and sugaring is an important part of the processing of Jiayingzi. Traditional sugar process mainly uses osmotic pressure caused by high concentration sugar solution to dehydrate fruit and vegetable tissues. However, it is limited by long sugar penetration, low production efficiency and serious loss of nutrition and flavor. To solve the above problems, detection methods such as electronic nose, scanning electron microscope and fuzzy mathematical sensory evaluation method were introduced. The effects of vacuum, microwave and ultrasonic technologies on sugar infiltration rate, nutrient composition, aroma quality, sensory quality and flesh microstructure of Jiayingzi were compared with traditional hot soak. Compared with the control, the three new technologies significantly increased the sugar infiltration rate, microwave was the highest, followed by vacuum. However, in terms of retention of nutrients and characteristic aroma substances, the content of total phenols, flavonoids, anthocyanins and the response value of alcohols, aldehydes and ketones in vacuum were significantly better than that of the control (P<0.05), while microwave was significantly inferior to the control (P<0.05), and ultrasound was not significantly different from the control (P>0.05). Among the four sugar permeability methods, the nutritional, sensory and aroma quality of the Jiayingzi by vacuum were the best, and the content of total phenols, flavonoids and anthocyanins was the highest, reaching 2.69 mg/g, 5.44 mg/g, 4.45 mg/100g. AADPPH, AAABTS and iron ion reduction capacity reached 14.23, 128.54, 35.61 mmol/g. The sensory score was 85.73 points, and the response value of electronic nose sensor W2S (sensitive to alcohols and aldehydes and ketones) was 29.65. The sugar infiltration rate ranked second, the total sugar content at the drying end point reached 63.05%. Vacuum sugar infiltration had a low degree of damage to the pulp cell structure, which maintained high nutrition. It was the preferred sugar infiltration method for preparing high-quality Sanhua plums (Prunus salicina Lindl. cv. sanhua). The microwave sugar infiltration rate was the highest, the total sugar content at the end of drying reached 65.79%, but the nutrient and flavor were lost the most, and the pulp cell structure was seriously damaged. The ultrasonic sugar infiltration rate was slightly higher than that of the control, the nutritional and sensory quality was similar, and the difference in the pulp cell structure was not obvious. The results would provide a useful reference for the selection of sugar penetration technology in the processing of preserved fruit.

Key words： Prunus salicina Lindl. cv. sanhua; candied prunes; sugar permeability methods; pulp microstructure; nutrition

三华李（P runus salicina Lindl. cv. sanhua）为蔷薇科（Rosaceae）李属（Prunus）植物,肉厚核小,肉质爽脆,果肉中含有丰富的花色苷使其呈现紫红色。三华李除富含矿质元素、维生素、有机酸外,花色苷、酚酸、黄酮等活性成分较其他李果更为丰富,具有良好的抗氧化活性,是广式蜜饯果脯的主要原料之一[1-2]。加应子是广式蜜饯的代表性产品,以李果的果坯为原料,经糖渍调味、干燥而成[3]。糖渍是制作加应子的重要工艺,是形成加应子风味、外观、口感的最主要环节。热浸泡渗糖法是传统的渗糖工艺,通常将糖溶解煮至80~90℃,将李果浸泡于糖液中,定时提高糖液浓度,大约经过7~8 d渗糖平衡后,再进行干燥,使成品中总糖含量达到60%以上[4],以达到产品要求的外观饱满度、口感及防腐要求。传统糖渍工艺主要利用高浓度糖液产生的渗透压使物料中的水分转移到溶液,达到脱除果蔬组织中部分水分的目的,但存在渗糖耗时长、生产效率低、产品的营养及原果风味损失较严重等问题[5]。
崔书成等[6]研究发现,在低温条件下,将真空渗糖、超声波渗糖、自然渗糖3种工艺结合,加应子渗糖速度快且不反砂。冯媛媛等[7]研究发现,欧李在240 W微波功率下渗糖20 min,能有效提高欧李的渗糖效果。孙丽婷等[8]研究发现,超声波渗糖技术有利于提高红宝石李果脯的渗糖速率及滋味品质。目前,有关果脯糖渍工艺的研究大多通过渗糖速率及感官评价来评定工艺的优劣,但采用电子鼻、电镜等先进技术,从营养、香味及果肉组织结构全面系统客观评价果脯渗糖速率、营养及风味等变化,并揭示其可能机理的研究鲜见报道。前人在优化果脯糖渍工艺方面,采用真空、微波、超声波等技术制备话李[9]、脆红李[10]、双华李[11]和龙滩珍珠李[12]果脯。三华李因富含花色苷,较其他品种李果颜色美观,抗氧化活性强,加工中损失严重,专门针对三华李加应子果脯糖渍工艺的研究未见报道。
本研究以三华李乳酸发酵果坯为原料,探讨传统热渗糖、真空渗糖、微波渗糖、超声波渗糖等不同渗糖技术对三华李加应子渗糖速率、营养成分、香气及感官品质的影响,并结合扫描电镜观察三华李果肉微观结构,揭示渗糖方式对三华李加应子品质影响的内在原因,以期为高品质三华李加应子的生产提供优化工艺。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料与试剂

乳酸发酵三华李果坯[13]：新鲜三华李果,洗净沥干置于发酵罐,添加乳酸菌,室温密封发酵为果坯。蔗糖（食品级）,市售;水溶性维生素E（Trolox）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2,2'-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐（ABTS）、三吡啶基三嗪（TPTZ）均为分析纯（美国Sigma-Aldrich公司）;无水乙醇、硫酸、芦丁、福林酚等其他试剂均为国产分析纯。

1.1.2 仪器与设备

EVO MA 15钨灯丝扫描式电子显微镜（德国卡尔蔡司公司）;PEN3便携式电子鼻（德国Airsense公司）;TU-1800紫外可见分光光度仪（北京普析通用仪器有限责任公司）;KQ-500DE超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）;DHG-9240A电热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）;SHZ-D(III)循环水式真空泵（巩义市予华仪器有限公司）;Galanz微波炉（广东格兰仕微波炉电器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

如图1的工艺流程加工制取三华李加应子果脯。
图1 三华李加应子果脯加工工艺流程

Fig. 1 Process flow chart of candied Jiayingzi

1.2.2 总糖含量的测定

参考宋倩[14]的方法,采用蒽酮比色法测定总糖含量。

1.2.3 抗氧化成分含量及活性的测定

（1） 总酚、类黄酮、花色苷含量的测定。取适量加应子去核搅碎,准确称取5.0 g样品加入25 mL含0.8%盐酸的55%乙醇溶液,50℃水浴中浸提70 min,抽滤并收集滤液,定容至25 mL,4℃避光储存。总酚含量参考吴晓青等[15]的方法,以没食子酸为标准品,用Folin-Ciocalteu比色法测定,结果以没食子酸当量（gallic acid equivalents, GAE）表示,单位mg/g。类黄酮含量参考白生文等[16]的方法,以芦丁为标准品,采用亚硝酸钠-硝酸铝比色法测定,单位mg/g。花色苷含量参考雷良波等[17]的方法,采用pH示差法测定,单位mg/100g。
（2） DPPH、ABTS+和FRAP法测定抗氧化能力。DPPH自由基清除能力测定参考SOKOL- LETOWSKA等[18]的方法,以Trolox作为抗氧化能力对照,结果以每克样品中Trolox当量表示,单位μmol/g。ABTS+自由基清除能力测定参考何礼等[19]的方法,以Trolox作为抗氧化能力对照,结果以每克样品中Trolox当量表示,单位μmol/g。FRAP的测定参考陈浩南等[20]的方法,Fe3+还原力以FeSO4标准液作为参照,结果以达到相同吸光度所需的Fe2+浓度表示,单位mmol/g。

1.2.4 香气成分的测定

将加应子搅碎后,取5 g样品,60℃恒温水浴30 min后,室温下平衡20 min,随后插入电子鼻探头吸取顶端气体,测定香气物质。电子鼻参数：采样间隔1 s,冲洗时间120 s,调零时间10 s,预采样时间5 s,检测时间150 s,载气流速、进样流速200 mL/min。

1.2.5 感官品质模糊评价

参考崔立柱[21]的方法,组织10名专业食品评定人员,无感官方面缺陷。在评价前,禁烟酒及味重食物,评价过程中禁止相互讨论,每评价一款产品间隔15 min以上,且进行清水漱口。从成品的组织形态、色泽、口感质地、酸甜度和风味5个方面对三华李加应子进行感官评分,评分标准见表1。
表1 三华李加应子感官评价标准

Tab. 1 Sensory score standard of candied Jiayingzi

评语集
Comment set		 评价指标 Evaluation indicator
组织形态U1
Shape		 色泽U2
Colour		 口感质地U3
Texture		 酸甜度U4
Sweetness and sourness		 风味U5
Flavor
优V1 形态完整饱满,无破损,渗糖均匀 色泽丰润均匀,有光泽 软硬适中,果肉厚实富有嚼劲及弹性 酸甜适中,甜味纯厚,酸味爽口愉快 富有李子原果香味及良好发酵风味,无异味
良V2 形态较饱满,无破损,渗糖较均匀 色泽较均匀,较有光泽 果肉稍软,有弹性,嚼劲较好 酸甜基本适中,味道偏甜或酸,但不刺激 李子原果香味及良好发酵风味较淡,无异味
中V3 形态不够饱满稍干瘪,果皮稍有破损 色泽稍有褐变,无光泽 果肉软榻,弹性较差,略有嚼劲 酸甜不适中,味道过甜或过酸 基本无原果香味,无
异味
差V4 形态不完整,干瘪皱缩,部分破损软烂 色泽暗淡,褐变严重,无光泽 果肉稀软,弹性差,无嚼劲 味道过甜或过酸且令人不愉快 无原果香味,甚至有
异味
以三华李加应子组织形态（U1）、色泽（U2）、口感质地（U3）、酸甜度（U4）和风味（U5）为评价指标确立评定指标集,即评价指标集U=（U1、U2、U3、U4、U5）。以每个因素的评价按优（V1）、良（V2）、中（V3）、差（V4）4个等级评定确立评语集,即评语集V=（V1, V2, V3, V4）。采用强制决定法确定各因素的权重,确定评价指标权重集,即权重集X=（0.25, 0.10, 0.25, 0.20, 0.20）。根据评价结果进行统计得到模糊关系矩阵,按照模糊数学计算原理、权重集等计算模糊综合评价得分。

1.2.6 果肉切面扫描电镜观察

从果坯和渗糖处理后的4组样品中分别切取5 mm × 5 mm × 3 mm大小的切片,放入1%戊二醛溶液中,4℃环境固定24 h。使用0.1 mol/L磷酸盐缓冲液（pH 7.2）3次,每次10 min,使用1%锇酸溶液固定2 h。使用0.1 mol/L的磷酸盐缓冲液冲洗3次,每次10 min。使用30%、50%、70%、80%、90%的乙醇溶液梯度脱水1次,100%乙醇溶液脱水2次,每次15 min。最后,干燥、喷金,在扫描电子显微镜下观察。

1.3 数据处理

电子鼻进行5次重复实验,其他指标测定均进行3次重复,采用Excel 2019软件进行数据统计;采用SPSS 26.0软件进行方差分析及Duncan's法多重比较,结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 渗糖方式对三华李加应子总糖含量的影响

从表2可知,在相同的渗糖（60 h）及干燥（48 h）时间条件下,真空、微波和超声波3个处理得到的加应子样品在渗糖终点和干燥终点的总糖含量均显著高于对照传统热渗糖工艺,处理效果显著,均提高了三华李加应子的糖渍速率。不同处理组间也存在显著差异,其中微波渗糖处理在渗糖终点和干燥终点的总糖含量均最高,其次是真空渗糖,远高于超声波渗糖,微波渗糖干燥终点总糖含量为65.79%,真空渗糖为63.05%,达到了产品的要求,微波渗糖和真空渗糖在提高渗糖速率方面取得显著效果。
表2 不同渗糖方式下加应子的总糖含量

Tab. 2 Total sugar content of Jiayingzi in different sugar permeability methods %

加工过程
Machining process		 热渗（CK）
Heat permeability		 真空
Vacuum		 微波
Microwave		 超声波
Ultrasonic
渗糖终点 20.60±0.06d 25.60±0.25b 27.82±0.15a 22.44±0.41c
干燥终点 49.56±1.22d 63.05±1.33b 65.79±0.36a 53.49±0.18c

注：同行不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。

Note: Different lowercase letters in the same row indicate significant difference among different treatments (P<0.05).

2.2 渗糖方式对三华李加应子营养物质及抗氧化活性的影响

由表3可知,真空渗糖处理的样品总酚（2.69±0.00 mg/g）、类黄酮（5.44±0.03 mg/g）、花色苷（4.45±0.02 mg/100g）含量均显著高于其他3种渗糖方式（P<0.05）。而微波渗糖处理样品的上述营养成分损失严重,含量甚至显著低于对照热渗糖（P<0.05）。超声波渗糖样品的类黄酮、总酚及花色苷含量高于微波处理,低于对照热渗糖,类黄酮差异达到显著水平（P<0.05）。由此可见,不同加工方式的营养成分损失程度存在很大差异,与传统热渗糖方式相比,真空渗糖可以更好地保留三华李加应子的抗氧化活性成分,超声波渗糖处理与对照相当,微波渗糖处理则加剧了营养的流失。
表3 不同渗糖方式下加应子的营养物质及抗氧化活性

Tab. 3 Nutrients and antioxidant activity of Jiayingzi in different sugar permeability methods

指标Index 热渗（CK）Heat permeability 真空Vacuum 微波Microwave 超声波Ultrasonic
总酚/(mg•g-1) 2.27±0.11b 2.69±0.00a 1.94±0.05c 2.16±0.10bc
类黄酮/(mg·g-1) 4.37±0.36b 5.44±0.03a 3.21±0.02d 3.80±0.01c
花色苷/[mg·(100g)-1] 3.38±0.003b 4.45±0.020a 3.30±0.020c 3.33±0.020bc
DPPH/(mmol·g-1) 12.63±0.63b 14.23±0.03a 13.07±0.14ab 12.55±0.17b
ABTS/(mmol·g-1) 110.61±2.90b 128.54±2.90a 90.43±3.74c 116.59±2.98ab
FRAP/(mmol·g-1) 23.46±0.19c 35.61±0.50a 18.58±0.42d 26.48±0.41b

注：同行不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。

Note: Different lowercase letters in the same row indicate significant difference among different treatments (P<0.05).

采用DPPH法、ABTS法和FRAP法对不同渗糖方式三华李加应子样品进行体外抗氧化活性试验。由表3可知,真空渗糖处理的抗氧化活性最强（P<0.05）,DPPH自由基清除能力为14.23 mmol/g,ABTS自由基清除能力为128.54 mmol/g,铁离子还原能力为35.61 mmol/g。而微波渗糖处理相比其他3种样品,表现出较弱的抗氧化活性,DPPH自由基清除能力为13.07 mmol/g,ABTS自由基清除能力为90.43 mmol/g,铁离子还原能力为18.58 mmol/g。可见,酚类含量越高的样品表现出越好的抗氧化活性,这与刘仙俊等[22]报道的橘子抗氧化能力与总酚含量之间呈极显著正相关的结果一致。

2.3 渗糖方式对三华李加应子感官品质的影响

由10名专业食品相关行业评价员对4种不同样品的5项指标进行逐一评价,统计分析对应的等级票数分布情况,感官评价统计结果如表4所示。
表4 不同渗糖方式三华李加应子的感官评价统计

Tab. 4 Statistics of sensorial evaluation of candied Jiayingzi with different sugar permeability methods

处理
Treatment		 评价指标 Evaluation indicator
组织形态25%
Shape		 色泽10%
Colour		 口感质地25%
Texture		 酸甜度20%
Sweetness and sourness		 风味20%
Flavor
优 良 中 差 优 良 中 差 优 良 中 差 优 良 中 差 优 良 中 差
热渗（CK） 0 3 7 0 0 5 3 2 1 7 2 0 1 5 4 0 2 4 4 0
真空 9 1 0 0 7 3 0 0 8 2 0 0 5 5 0 0 6 4 0 0
微波 5 5 0 0 5 2 3 0 6 4 0 0 3 4 3 0 0 5 5 0
超声波 0 5 5 0 2 4 4 0 1 6 3 0 0 3 7 0 1 6 3 0
将上述每个样品不同评价因素、各个评价等级所得票数除以总评价人数,对10位评价员的评价结果进行统计,得到模糊关系矩阵：
${{R}_{热渗}}=\left| \begin{matrix} 0 & 0.3 & 0.7 & 0 \\ 0 & 0.5 & 0.3 & 0.2 \\ 0.1 & 0.7 & 0.2 & 0 \\ 0.1 & 0.5 & 0.4 & 0 \\ 0.2 & 0.4 & 0.4 & 0 \\\end{matrix} \right|$ ${{R}_{真空}}=\left| \begin{matrix} 0.9 & 0.1 & 0 & 0 \\ 0.7 & 0.3 & 0 & 0 \\ 0.8 & 0.2 & 0 & 0 \\ 0.5 & 0.5 & 0 & 0 \\ 0.6 & 0.4 & 0 & 0 \\\end{matrix} \right|$
${{R}_{微波}}=\left| \begin{matrix} 0.5 & 0.5 & 0 & 0 \\ 0.5 & 0.2 & 0.3 & 0 \\ 0.6 & 0.4 & 0 & 0 \\ 0.3 & 0.4 & 0.3 & 0 \\ 0.5 & 0.5 & 0 & 0 \\ \end{matrix} \right|$ ${{R}_{超声波}}=\left| \begin{matrix} 0 & 0.3 & 0.7 & 0 \\ 0 & 0.5 & 0.3 & 0.2 \\ 0.1 & 0.7 & 0.2 & 0 \\ 0.1 & 0.5 & 0.4 & 0 \\ 0.2 & 0.4 & 0.4 & 0 \\\end{matrix} \right|$
根据模糊数学计算原理和权重集X={0.25, 0.10, 0.25, 0.20, 0.20},按照矩阵乘法[23],以热渗组样品为例,评价结果Y热渗= X×R={0.085, 0.480, 0.415, 0.020}。为使上述结果更加直观,设定优为90分,良为75分,中为60分,差为45分,即评价集K={90, 75, 60, 45},将评价结果Y乘以评价集K,再进行求和,得模糊综合评价得分W热渗= 0.085×90+0.480×75+0.415×60+0.020×45= 69.450,同理可以计算出其他3组样品的模糊综合评价得分,结果见表5。
表5 不同渗糖方式三华李加应子的综合评定结果

Tab. 5 Comprehensive evaluation results of candied Jiayingzi with different sugar permeability methods

处理
Treatment		 评价结果集
Evaluation result set		 综合评价得分
Comprehensive evaluation score
热渗（CK） {0.085, 0.480, 0.415, 0.020} 69.45
真空 {0.715, 0.285, 0, 0} 85.73
微波 {0.385, 0.425, 0.190, 0} 77.93
超声波 {0.065, 0.495, 0.440, 0} 69.38
感官评分表显示了不同渗糖方式对三华李加应子感官品质的影响,从表5感官评价结果统计表可以看出,在组织形态及口感质地方面：真空渗糖及微波渗糖表现较好,由于渗糖速率较快,糖分可以迅速到达李果内部,使加应子产品饱满光滑,富有嚼劲。在色泽方面,真空渗糖减少果体与氧气接触,有效防止褐变,使产品丰润均匀,透明度佳。在风味方面,真空渗糖较好地保留了三华李原果香味及具良好发酵风味。4种渗糖方式感官品质得分从高到低依次为：真空渗糖>微波渗糖>热渗糖>超声波渗糖。其中热渗糖和超声波渗糖2组样品在感官品质上较为接近,真空渗糖感官品质得分最高为85.73。

2.4 渗糖方式对三华李加应子香气成分的影响

由表6可以看出,在10个传感器中,不同渗糖方式样品间响应值差异较明显的主要体现在传感器W5S、W2S上,样品间响应值最大差距分别达到29.31、11.95,其他传感器样品间响应值差距均在0~5之间,说明渗糖方式对三华李加应子的氮氧化合物、醇和醛酮类风味物质有较大影响。已有研究表明三华李的特征风味物质主要为醇类、醛类、酮类及酯类[13]。表6显示,真空渗糖样品对传感器W2S（对醇类及醛酮类灵敏）的响应值最高,微波渗糖最低,超声与对照差异不显著（P>0.05）,说明真空渗糖能更好地保留三华李特征风味,该结果与表4的风味评价结果相符。
表6 不同渗糖方式三华李加应子的电子鼻传感器响应值

Tab. 6 Response value of electronic nose sensor of candied Jiayingzi with different sugar permeability methods

传感器
Sensor		 性能描述
Performance description		 热渗（CK）
Heat permeability		 真空
Vacuum		 微波
Microwave		 超声波
Ultrasonic
W5S 对氮氧化合物很灵敏 85.31±2.18a 78.30±1.06b 56.00±0.46d 69.31±0.23c
W1W 对硫化物灵敏 65.56±0.63a 62.20±0.72b 66.16±0.14a 61.94±0.02b
W2S 对醇类,醛酮类灵敏 25.73±0.80b 29.65±0.32a 17.70±0.11c 24.75±0.17b
W2W 对有机硫化物灵敏 23.26±0.03b 21.39±0.58c 25.98±0.06a 22.28±0.06bc
W1S 对甲基类灵敏 9.33±0.14a 9.47±0.13a 9.47±0.03a 8.40±0.02b
W6S 主要对氢化物有选择性 2.45±0.04a 2.26±0.02b 1.95±0.00c 2.21±0.00b
W3S 对长链烷烃灵敏 2.58±0.00a 2.44±0.07b 2.33±0.01b 2.41±0.00b
W3C 芳香成分灵敏,氨类 1.05±0.03a 1.03±0.01a 1.08±0.01a 1.02±0.01a
W5C 短链烷烃芳香成分 0.13±0.01c 0.13±0.00c 0.18±0.00a 0.15±0.00b
W1C 芳烃成分,苯类灵敏 0.12±0.00b 0.14±0.00a 0.12±0.00b 0.15±0.00a

2.5 渗糖方式对三华李果肉微观结构的影响

扫描电子显微镜（SEM）对三华李果肉微观结构的表征如图2所示。从图2可以看到,三华李果坯（图2A）的果肉细胞呈圆形或椭圆形,形态饱满且排列紧密,果肉组织呈蜂窝状。经渗糖处理后果肉细胞均发生了不同程度的变形。经热渗糖处理后（图2B）样品的果肉细胞壁卷曲皱缩,细胞排列变得不整齐,网状结构消失。超声波（图2E）与热渗糖（图2B）处理二者在果肉组织结构上差异较小。这与二者在表4感官评价中组织形态及口感质地的指标得分结果一致。与其他三种渗糖处理相比,真空渗糖样品（图2C）果肉细胞形态较饱满清晰,细胞排列较整齐。这与表感官评价中,真空渗糖样品得分最高,形态完整饱满,色泽丰润均匀,口感软硬适中,果肉厚实富有嚼劲及弹性的结果相符。经微波渗糖的样品（图2D）,果肉细胞破坏严重,细胞壁结构破损,细胞内溶质流出,细胞皱缩、排列分散疏松,间隙变大,传质速率增大,总糖含量显著提高（P<0.05）,因此微波渗糖在感官评价中,样品形态饱满程度及口感质地均优于对照热渗糖。但细胞溶质的大量流失及微波导致的高温也导致营养物质损失严重,微波渗糖样品的酚类物质含量最低,抗氧化活性最弱,与2.1及2.2的结果相符。
图2 三华李果肉组织切面SEM图像

A：果坯;B：热渗;C：真空;D：微波;E：超声波。

Fig. 2 SEM image of Jiayingzi pulp tissue section

A: Fruit billet; B: Heat permeability; C: Vacuum; D: Microwave; E: Ultrasonic.

3 讨论

总糖含量是加应子果脯糖渍工艺的重要指标,直接影响产品的感官品质及贮藏性。本研究中,与传统热渗糖相比,3种新渗糖方式均显著提高三华李加应子渗糖速率（P<0.05）,微波渗糖的渗糖速率最高,其次为真空渗糖,远高于超声波渗糖。AMARNI等[24]认为微波使物料内的极性分子摩擦迅速升温,加速细胞内溶剂分子蒸发,蒸发产生压力,使细胞壁破裂,组织内部水分汽化、迁移,促使细胞间隙增大,形成无数微孔道,传质阻力显著降低,促进糖液更快地渗入。AHMED等[25]认为真空产生的压力差将糖液挤压进入果体内部,填充了原先封闭在果体里面的气体区域,使传质面积增大,提高了传质速率。微波和真空渗糖在提高渗糖速率的原理有所不同。
三华李含有的花色苷等抗氧化活性物质,在凉果蜜饯加工过程中会有一定的损失。本研究结果表明,在4种渗糖方式中,真空渗糖的活性成分含量最高（总酚2.69 mg/g,类黄酮5.44 mg/g,花色苷4.45 mg/100g）,抗氧化活性最强,而微波渗糖的活性成分损失最大,抗氧化活性最弱;超声波渗糖与对照热渗糖抗氧化成分含量及活性差异不明显。真空处理降低了果体中的含氧量,减少了活性物质的氧化[26]。酚类物质对高温较为敏感,微波处理过程中,会对物料内部进行快速加热,长时间的热效应导致营养素大量降解[27]。冯恬[28]通过研究不同渗糖方式对苹果果脯营养的影响,结果也表明真空渗糖可以更好地保留苹果果脯的营养。
感官评分可以直观综合反映加应子产品的品质特性。在本研究中,真空渗糖感官得分最高（85.73）,其次是微波渗糖,高于超声波渗糖与对照热渗糖,后二者感官品质接近。采用电子鼻及扫描电镜等检测手段进一步探究渗糖方式对加应子产品品质影响的内在机理。电子鼻检测结果表明,真空渗糖能保留更多的三华李原果香气成分,而微波渗糖香气成分损失最大,这与感官评价中风味指标得分相符。真空渗糖能降低果肉组织中的含氧量,有利于减少原果特征风味成分的氧化,而微波渗糖由于长时间的热效应导致风味成分挥发及降解。这与李兴武等[10]研究渗糖方式对脆红李果脯香气的影响结论一致。扫描电镜表征结果表明,真空渗糖对三华李果肉组织的破坏程度最弱,微波渗糖破坏最严重,热渗糖与超声波渗糖居中,二者间差别不大。进一步验证了真空渗糖加应子感官品质佳,营养保持率更高的结论。而微波渗糖加应子果肉细胞破损,内溶质流失,细胞间隙增大,渗糖速率提高,营养损失严重,因此产品总糖含量最高,而营养价值最低。
综上,采用真空渗糖加工三华李加应子,产品营养及感官品质佳、渗糖速率高,在生产上有良好的应用前景。后续将进一步探讨多种渗糖方式联合处理的渗糖效果。

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