龙滩珍珠李是广西自主选育的名、特、优李果新品种,该品种晚熟丰产,外观优美,肉质细嫩脆爽,酸甜适中,营养丰富[1,2,3],具有良好的生产价值和商品价值,具有“广西第一李”和“李族皇后”的美誉[4,5,6]。近几年来,广西各级党委、政府和农业部门把龙滩珍珠李作为广西精准扶贫脱贫产业、提高农民经济收入的一项重要产业来扶持,种植面积和产量均得到大幅度提升,导致大量鲜果集中上市,销售压力大[7,8]。因此,研发龙滩珍珠李加工产品是解决其产量过剩的有效途径之一。
果脯作为我国经典、特色且深受消费者喜爱的传统休闲食品,已广泛进入普通家庭,除了作为休闲食品直接食用外,还可用于蛋糕、饼干等糕点上作为点缀或改善风味,市场需求量很大。渗糖工艺是果脯制作过程中必不可少的关键工艺,因此,渗糖技术对果脯品质的影响至关重要,前人主要从渗糖工艺条件优化方面研究了真空、微波、超声波等技术制备话李[9]、欧李[10,11]、脆红李[12]和奈李[13]果脯,然而至今未见龙滩珍珠李果脯加工利用方面的研究报道。本文以龙滩珍珠李为原料,探讨了常压渗糖、真空渗糖、微波渗糖和超声波渗糖技术对龙滩珍珠李果脯感官品质、理化营养品质、质构特性及果实细胞结构的影响,旨在为龙滩珍珠李果脯渗糖加工技术的选择提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 材料与试剂 龙滩珍珠李采自广西省天峨县。
白砂糖、葡萄糖粉,均为食品级,市售;CaCl2、D-异抗坏血酸钠、抗坏血酸、L-半胱氨酸盐酸盐、NaCl、瓜尔胶、黄原胶、CMC-Na,均为食品级,河南省郑州市富泰程化工产品有限公司。石蜡,德国徕卡公司;浓盐酸、氢氧化钠、甲基红、硫酸铜、次甲基蓝、酒石酸钾钠、葡萄糖、甲醛、无水乙醇、冰乙酸、邻苯二胺、硼酸、浓硫酸,均为分析纯,广西南宁泰诺生物工程有限公司。
1.1.2 仪器与设备 JAC-300超声波清洗仪,济宁市奥波超声电气有限公司;Galanz微波炉,广东格兰仕微波炉电器有限公司;DZX-6210B真空干燥箱,上海福玛实验设备有限公司;101-2AB型电热鼓风干燥箱,天津市泰斯特仪器有限公司;Hp200色差仪,上海汉谱光电科学有限公司;CT3质构仪,美国Broofield公司;TU-1810紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;WJ-3A恒温水浴锅,常州市伟嘉仪器制造有限公司;6350酸度计,上海任氏电子有限公司;石蜡切片、包埋机,德国Leica公司;CX41显微镜,奥林巴斯（广州）有限公司。
1.2 方法
1.2.1 果脯制备 （1）工艺流程：原料挑选→清洗、切半、去核→硬化、护色→渗糖→烘干→包装→成品。
（2）操作要点：①选择新鲜、饱满、八成熟、大小基本一致的龙滩珍珠李果实,用自来水冲洗干净,切成两半,去核;②将切半去核后的果实迅速放入0.40% CaCl2、0.20% D-异抗坏血酸钠、0.30%抗坏血酸、0.15% L-半胱氨酸盐酸盐、0.20% NaCl混合液中硬化护色3 h,料液比为1:1.5;③将硬化护色后的果实放入40%白砂糖、10%葡萄糖粉、0.20%瓜尔胶、0.10%黄原胶、0.25% CMC-Na混合渗糖液中,料液比为1:2,进行不同技术的渗糖处理;④将渗糖后的果实捞出,沥干表面的糖液,放在烘盘内,于60 ℃鼓风干燥箱中烘干至产品含水量为25%左右,剔除外形差异较大的果脯,放入封口袋中密封包装备用。
1.2.2 渗糖处理 根据前期实验结果,确定了各渗糖技术最适合龙滩珍珠李果脯加工的渗糖条件。将果实浸入渗糖液中,进行如下渗糖处理（1）常压渗糖：常温常压渗糖15 h;（2）真空渗糖：0.08~ 0.09 MPa真空中渗糖3 h,破除真空,再常温常压下渗糖12 h;（3）微波渗糖：210 W微波火力下渗糖1 h,再常温常压下渗糖14 h;（4）超声波渗糖：300 W超声波功率下渗糖3 h,再常温常压渗糖12 h。
1.2.3 果脯感官品质评价 由经过专门培训的10名科技人员组成评价小组,对龙滩珍珠李果脯产品进行感官品质评价并评分,取平均值,具体评分标准见表1。
表1 龙滩珍珠李果脯感官评分标准Tab. 1 Sensory score standard of ‘Longtan’ pearl plum preserved fruit |
| 评分项目Scoring item | 评分依据Scoring basis | ||
|---|---|---|---|
| 组织形态（30分） Shape | 果块完整、组织形态饱满,无结晶返砂、不流糖,不黏手（26~30分） | 组织形态较饱满,基本无结晶返砂和流糖现象（21~25分） | 组织干瘪,有结晶返砂和流糖现象,黏手（0~20分） |
| 色泽（30分） Colour | 色泽均匀,有光泽、有透明感 （26~30分） | 色泽较均匀,有一定光泽度,稍透明（21~25分） | 色泽暗淡、褐变严重,无光泽（0~20分） |
| 口感（40分） Taste | 酸甜适中,软硬适度,有韧性,有龙滩珍珠李特有的风味,无异味（36~40分） | 偏甜或偏酸,质地较软或较硬,无异味（31~35分） | 太甜或太淡,质地硬、难咀嚼,有异味（0~30分） |
1.2.4 果脯理化营养品质指标测定 （1）褐变度：称取样品10g（精确至0.001g）,迅速剪碎,加10倍重量的冰蒸馏水,冰浴快速研磨匀浆2 min,过滤,滤液于波长420 nm处测定吸光值A420表示褐变度[14],每个样品重复3次。
（2）色度值：使用精密色差仪测定样品L*、a*、b*值,每个样品重复6次。
（3）总糖：按GB/T 10782—2006[15]执行,每个样品重复3次。
（4）Vc含量：参照GB 5009.86—2016[16]荧光法执行。
（5）复水率[17]：称取10 g 样品置于烧杯中,加入150 mL蒸馏水,每隔30 min称一次样品的重量,复水率=100+(复水后重量–复水前重量)/复水前重量×100%,每个样品重复3次。
1.2.5 果脯质构特性指标测定[17] 采用CT3质构仪测定果脯质构特性指标,包括硬度、咀嚼性、弹性、内聚性和胶着性,采用探头型号为TA44,TPA模式,目标距离为5 mm,触发力为5 g,测试速度为1.5 mm/s,每个样品重复3次,取平均值。
1.2.6 龙滩珍珠李细胞结构观察 将渗糖后的果实捞出后,直接用蒸馏水轻轻将表面的糖液清洗干净,用锋利双刃刀片迅速切取体积为2~5 mm3大小的小块,立即投入预冷的FAA固定液中,4 ℃条件下固定24 h,经梯度酒精脱水后,透明,再经过包埋、切片、展片、烘片、脱蜡、番红-固绿双重染色、封片等步骤,最后在显微镜下观察组织细胞结构并拍照。
1.3 数据处理
采用DPS 7.05软件和Excel 2003软件对实验数据进行处理分析、制图,并进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯感官品质的影响
由表2可知,从果脯组织形态来看,超声波渗糖的得分最高（24.25分）,显著高于其他3种渗糖处理的（P<0.05）;从色泽来看,真空渗糖的得分最高（23.38分）,显著高于其他3种渗糖处理的（P<0.05）,而微波渗糖的果脯色泽得分最低,显著低于常压渗糖的（P<0.05）;从口感来看,超声波渗糖的果脯口感软硬适度、有韧性,得分最高33.88分,其次是微波渗糖的33.00分,真空渗糖的果脯口感较差,与常压渗糖的差异不大;从总分来看,超声波>微波>真空>常压,可见,超声波渗糖效果最优。
表2 不同渗糖技术下果脯感官品质参数得分Tab. 2 Scores of sensory quality of preserved fruits under different sugar permeability technologies |
| 渗糖技术 Sugar permeability technology | 组织形态 Shape | 色泽 Colour | 口感 Taste | 总分 Total |
|---|---|---|---|---|
| 常压Atmospheric | 22.00±0.76c | 24.38±0.52b | 31.38±0.74c | 77.75±1.28c |
| 真空Vacuum | 21.50±0.53c | 26.38±0.74a | 31.13±0.64c | 79.00±0.76b |
| 微波Microwave | 23.13±0.64b | 23.38±0.52c | 33.00±0.93b | 79.50±1.20b |
| 超声波Ultrasonic | 24.25±0.71a | 24.00±0.93bc | 33.88±0.64a | 82.13±1.25a |
Note: The data in the table were mean ± standard deviation, and the different lowercase letters in the same column indicate significant difference (P<0.05). | |
注：表中数据为平均值±标准偏差,同一列数据上标不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 |
2.2 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯理化营养品质的影响
2.2.1 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯褐变度的影响 褐变度反应了果脯褐变程度。由表3可知,不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯褐变度的影响较大,差异达到显著水平（P<0.05）,其中真空渗糖的果脯褐变度最小,说明果脯加工过程中褐变最少,色泽保持得最好;微波渗糖的果脯褐变度最大,色泽较差,与色泽感官评分结果相吻合。
表3 不同渗糖技术对果脯理化营养品质的影响Tab. 3 Effect of sugar permeability technologies on physical-chemical-nutritional qualities of preserved fruits |
| 渗糖技术 Sugar permeability technology | 褐变度 Browning degree (A420) | 色度值 Chromatic value | 总糖 Total sugar/% | Vc /(μg·g-1) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| L* | a* | b* | ||||
| 常压Atmospheric | 2.34±0.09c | 35.67±1.14c | 4.52±0.28c | 1.44±0.10d | 38.11±0.29c | 53.83±0.87b |
| 真空Vacuum | 1.95±0.08d | 40.98±1.08a | 6.26±0.26a | 1.79±0.07c | 43.03±0.38b | 58.33±1.26a |
| 微波Microwave | 3.18±0.05a | 37.77±1.24b | 5.50±0.31b | 1.92±0.09b | 48.57±0.42a | 41.34±0.99c |
| 超声波Ultrasonic | 2.87±0.06b | 38.20±0.82b | 5.75±0.27b | 2.21±0.11a | 49.22±0.29a | 53.14±1.42b |
Note: The data in the table were mean ± standard deviation, and different lowercase letters in the same column indicate significant difference (P<0.05). | |
注：表中数据为平均值±标准偏差,同一列数据上标不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 |
2.2.2 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯色度值的影响 L*值表示样品亮度（0=黑色,100=白色）,a*值表示红绿色度（-a*=绿色,+a*=红色）,b*值表示黄蓝色度（-b*=蓝色,+b*=黄色）。由表3可知,真空浸糖的果脯L*值和a*值均最大,显著高于其他3种浸糖组（P<0.05）,表明真空浸糖的果脯亮度和红色度最好;果脯b*值大小为超声波>微波>真空>常压,且四者间差异达到显著水平（P<0.05）,说明不同渗糖技术对果脯黄蓝色度影响较大,尤其是超声波渗糖技术。
2.2.3 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯总糖含量的影响 总糖含量是衡量果脯品质及产品要求的重要指标,受渗糖工艺技术的直接影响。由表3可知,经真空、微波、超声波处理制备的龙滩珍珠李果脯总糖含量比常压处理组高4.92%~11.11%（P<0.05）,说明3种渗糖技术均明显提高了果脯的渗糖效率;其中超声波渗糖的果脯总糖含量最高为49.22%,微波的次之为48.57%。
2.2.4 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯Vc含量的影响 由表3不同渗糖技术得到的龙滩珍珠李果脯Vc含量结果可知,真空渗糖得到的果脯Vc含量最高为58.33 μg/g,显著高于其他3种渗糖技术（P<0.05）,可见真空渗糖能有效减少果脯加工过程中Vc含量的损失;常压处理的次之,与超声波处理的差异不显著;微波渗糖获得的果脯Vc含量最低为41.34 μg/g,显著低于其他3种渗糖方式的（P<0.05）,这可能与微波渗糖产生的高温加热导致果脯Vc含量损失较多有关。
2.2.5 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯复水率的影响 从图1可知,随着处理时间的延长,龙滩珍珠李果脯复水率均不断上升,真空、微波和超声波渗糖获得的果脯复水率均显著低于常压处理（P<0.05）,与总糖含量研究结果一致;其中,超声波渗糖的果脯复水率一直处于最低水平,比常压处理低了11.74%~28.41%,其次是微波的,比常压处理低了10.11%~16.53%。
2.3 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯质构特性的影响
由表4可知,超声波渗糖的果脯硬度最高（868.33 g）,显著高于其他3种渗糖处理（P<0.05）,其次是真空渗糖（637.33 g）和微波渗糖的果脯硬度（508.33 g）。超声波渗糖的果脯咀嚼性最高（16.00 mJ）,说明超声波渗糖的果脯具有更好的咀嚼强度和韧性,其次是真空渗糖（14.73 mJ）和微波渗糖的果脯硬度（10.57 mJ）。不同渗糖技术获得的龙滩珍珠李果脯弹性和内聚性差异均未达到显著水平（P=0.34和P=0.20）。4种渗糖技术制备的龙滩珍珠李果脯胶着性大小排序为超声波>真空>常压>微波,与果脯硬度和咀嚼性成正比。
表4 不同渗糖技术对果脯质构特性的影响Tab. 4 Effect of sugar permeability technologies on texture characteristics of preserved fruits |
| 渗糖技术 Sugar permeability technology | 硬度 Hardness/g | 咀嚼性 Chewiness/mJ | 弹性 Elasticity/mm | 内聚性 Cohesiveness | 胶着性 Gumminess/g |
|---|---|---|---|---|---|
| 常压Atmospheric | 586.67±29.70bc | 12.83±2.00bc | 3.53±0.12a | 0.63±0.02a | 312.33±36.56b |
| 真空Vacuum | 637.33±79.94b | 14.73±0.31ab | 3.60±0.12a | 0.62±0.03a | 334.00±24.27b |
| 微波Microwave | 508.33±44.02c | 10.57±1.11c | 3.44±0.14a | 0.66±0.04a | 256.33±21.36c |
| 超声波Ultrasonic | 868.33±39.80a | 16.00±1.97a | 3.68±0.20a | 0.60±0.04a | 452.33±33.71a |
Note: The data in the table were mean ± standard deviation, and the different lowercase letters in the same column indicate significant difference (P<0.05). | |
注：表中数据为平均值±标准偏差,同一列数据上标不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 |
2.4 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果实细胞结构的影响
图2 不同渗糖技术对龙滩珍珠李果实细胞结构的影响（400×）A~D为果皮细胞,E~H为维管束细胞（A和E为常压渗糖;B和F为真空渗糖;C和G为微波渗糖;D和H为超声波渗糖）。 Fig. 2 Effect of sugar permeability technologies on cellular structure of ‘Longtan’ pearl plum fruit (400×) A-D: pericarp cellular, E-H: vascular cellular (A and E: atmospheric; B and F vacuum; C and G: microwave; D and H: ultrasonic). |
3 讨论
褐变度反应了果脯加工过程中发生褐变的程度,不同加工技术对抑制果脯褐变程度不同,真空渗糖的果脯褐变度最小、果脯亮度L*值和红绿色度a*值均最大,说明其护色效果最好,与感官色泽评分结果一致。本研究中果脯总糖含量为超声波>微波>真空>常压,可见超声波渗糖对提高果脯渗糖效果最明显,因为超声波可在果实内形成微细通道,增强了糖液的渗透能力,提高了糖液在果肉中的扩散速率[20,21],与李兴武等[12]、孙海涛等[22]研究结果一致。据文献报道,真空渗糖技术能够缩短渗糖时间、有效地保持原果的色、香、味和营养成分、防止褐变,大大提高产品品 质[23,24,25],本研究结果与以上报道相似,真空渗糖的龙滩珍珠李果脯Vc含量最高,色泽最佳,褐变最小。复水率反应产品吸湿性大小,超声波渗糖的果脯复水率最低,其次是微波渗糖,常压渗糖的果脯复水率最高,说明常压渗糖的果脯吸湿性最高,在相同贮藏条件下容易败坏,超声波渗糖处理的果脯吸湿性低,不易吸潮变质,这可能与果脯总糖含量有关,Deng等[26]报道了苹果片由于糖分吸收量过多,组织结构紧密导致其复水率降低。
硬度反应样品达到一定形变所需要的力,咀嚼性表示咀嚼食物至可吞咽状态时所需要做的功,反应样品的耐咀嚼性大小,龙滩珍珠李果脯咀嚼性与硬度成正比,即硬度越高,咀嚼性也越高,与孙海涛等[22]在猕猴桃果脯中的研究结果一致。弹性指样品受到外力作用后可恢复原来形态的能力,内聚性指构成产品内部结合力的大小,各处理间果脯的弹性和内聚性均未达到差异显著水平。胶着性指将食品咀嚼至可吞咽状态所需要的能量,超声波渗糖制备的龙滩珍珠李果脯胶着性最大。综合质构特性来看,超声波渗糖获得的果脯对改变龙滩珍珠李的质构特性最明显,果脯质地最佳。