李 涵,楊天歌,向珈慧,鄧 紅,孟永宏,郭玉蓉

(陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院,陜西西安 710119)

冷破碎工藝對獼猴桃果漿品質(zhì)的影響

李 涵,楊天歌,向珈慧,鄧 紅*,孟永宏,郭玉蓉

(陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院,陜西西安 710119)

以海沃德、華優(yōu)、紅陽三個(gè)不同品種的獼猴桃為原料,利用冷破碎專利設(shè)備制取獼猴桃果漿。采用化學(xué)方法分析其營養(yǎng)特性指標(biāo)(包括可滴定酸、總糖和還原糖、果膠、蛋白質(zhì)、維生素C及多酚含量),同時(shí)與經(jīng)傳統(tǒng)工藝制取的果漿相比較,探討冷破碎技術(shù)的優(yōu)劣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,冷破碎工藝使海沃德、華優(yōu)、紅陽獼猴桃果漿酸度分別提高了69.9%、105%、34.2%,多酚及多酚氧化酶含量下降了49.4%、30.5%、43.8% 和42.3%、48.3%、51.7%;總糖和還原糖變化不大,果膠、蛋白質(zhì)含量變化顯著。所以,采用冷破碎工藝獲得的果漿比較好地保留了獼猴桃原果的營養(yǎng)品質(zhì),從防止?fàn)I養(yǎng)品質(zhì)劣變的角度看,冷破碎工藝是值得推廣應(yīng)用的果品加工先進(jìn)技術(shù)。

獼猴桃,冷破碎,工藝,營養(yǎng)指標(biāo)

獼猴桃(ActinidiachinensisPlanch)又名藤梨、奇異果等,其果實(shí)營養(yǎng)價(jià)值高,尤其富含維生素C等,風(fēng)味獨(dú)特,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,被譽(yù)為“水果之王”,深受人們歡迎[1-2]。獼猴桃不僅含有豐富的Ca、P、K等礦物質(zhì)以及糖、酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì),而且具有預(yù)防心血管病、防癌、抗癌等多種藥理活性,是一種集食用與藥用為一體的風(fēng)味獨(dú)特、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的營養(yǎng)保健水果[3-4]。

目前全世界有30多個(gè)國家種植獼猴桃,其種植面積已超過33.3萬公頃,年產(chǎn)量近220萬噸[5-6]。在中國獼猴桃資源極其豐富,其主要分布于陜西、四川、河南、湖南等省區(qū)。其中,陜西是獼猴桃種植最集中分布的省區(qū),獼猴桃種植面積和年產(chǎn)量均居全國第一位[7-8]。伴隨著獼猴桃種植面積和市場的不斷擴(kuò)大,成長出一大批從事獼猴桃種植和栽培生產(chǎn)、采收、貯藏、加工及市場銷售相關(guān)的企業(yè)。

目前,我國獼猴桃產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展時(shí)期,是獼猴桃生產(chǎn)大國但非生產(chǎn)強(qiáng)國,產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展水平不高,加工能力和技術(shù)水平較低。而獼猴桃屬于呼吸躍變型果實(shí)[9],大量鮮果同時(shí)上市極易腐爛變質(zhì),不能及時(shí)大量加工會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。

冷破碎技術(shù)是一種利用新型打漿專利設(shè)備與果汁工藝相結(jié)合的創(chuàng)新提汁方法,在水果榨汁前完成果肉漿與影響產(chǎn)品品質(zhì)的不良成分(例如果皮、果梗、果籽)的分離,使果漿可保留較多芳香營養(yǎng)成分及原有色澤,亦可降低加工產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留,簡化果渣利用工藝過程,提高成品的品質(zhì)[10-11]。

本實(shí)驗(yàn)利用冷破碎技術(shù)制取獼猴桃果漿(可作為中間原料,冷藏或凍藏保鮮),分析陜西主栽的海沃德、華優(yōu)、紅陽三個(gè)不同品種獼猴桃果漿的營養(yǎng)品質(zhì),比較冷破碎(可將獼猴桃皮、籽、果肉同時(shí)分離,僅用果肉打漿)工藝與傳統(tǒng)的全果打漿工藝的優(yōu)缺點(diǎn),為提高獼猴桃的精深加工技術(shù)水平,豐富高品質(zhì)獼猴桃產(chǎn)品提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海沃德獼猴桃、華優(yōu)獼猴桃、紅陽獼猴桃 于2015年8月中旬至10月中下旬(早熟品種紅陽8月底采樣、中熟品種華優(yōu)9月底采樣、晚熟品種海沃德10月底采樣)采自陜西周至獼猴桃創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)園(陜西佰瑞獼猴桃研究院獼猴桃基地),于1～3 ℃冷藏庫保存;無水乙醇、丙酮、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、無水碳酸鈉、酚酞、硫酸、磷酸、檸檬酸、草酸、鄰苯二甲酸氫鉀、沒食子酸 天津天力化學(xué)試劑有限公司,分析純;咔唑、無水半乳糖醛酸、抗壞血酸、鄰苯二酚、PVPP、2.6-二氯靛酚 天津光復(fù)精細(xì)化工研究所,分析純;福林酚 Sigma Chemical Co,分析純。

冷破碎設(shè)備 西安鼎合機(jī)械制造公司;Panda plus高壓均質(zhì)機(jī) 意大利帕爾瑪公司;WYT(0～80%)手持糖度儀 上海儀電物理光學(xué)儀器公司;877全自動(dòng)電位滴定儀 瑞士萬通科學(xué)儀器有限公司;MTZW-A4高精度兩用全自動(dòng)熱量儀 上海密通機(jī)電科技有限公司;TDL-5A離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;KQ-200 KDE超聲振蕩器 昆山市超聲儀器有限公司;722可見分光光度計(jì) 上海市光譜儀器有限公司;PHS-3CT酸度計(jì) 北京啟宏瑞達(dá)科技有限公司;800B低速臺式離心機(jī) 上海市安亭科學(xué)儀器廠;HPP600MPa-20L 超高壓處理裝置 包頭科發(fā)高壓科技有限責(zé)任公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 兩種工藝果漿的制備流程

1.2.1.1 傳統(tǒng)工藝 獼猴桃→清洗揀選→整果破碎濾去皮渣→果漿→巴殺滅酶(90 ℃ 60 s)→膠體磨→超高溫瞬時(shí)滅菌(121 ℃,30 s)→冷藏貯存待用。

1.2.1.2 冷破碎工藝 獼猴桃→清洗揀選→冷破碎(果肉與果皮果籽分離)→果漿→巴殺滅酶(85 ℃ 60 s)→膠體磨→超高壓滅菌(500 MPa,25 min,27 ℃)→冷藏貯存待用。

1.2.2 獼猴桃果漿營養(yǎng)指標(biāo)測定

1.2.2.1 可滴定酸的測定 采用全自動(dòng)電位滴定儀直接測定樣品的酸度。準(zhǔn)確稱量3.00 g的果漿于100 mL燒杯,加入40.00 g蒸餾水,將滴定儀所帶轉(zhuǎn)子放置于燒杯中,上機(jī)直接測定果漿的酸度。重復(fù)上述操作三次,取平均值。

1.2.2.2 總糖和還原糖的測定 參照文獻(xiàn)[12]制備樣品,采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定總糖含量。重復(fù)三次,取平均值。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為 y=1.8816x-0.0383,該曲線R2值為0.99。

1.2.2.3 多酚含量的測定 采用福林酚法[13]測定總酚含量,結(jié)果以沒食子酸含量計(jì)算。沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖3所示,得到的回歸方程為 y=0.0047x+0.0023,R2為0.995。

1.2.2.4 蛋白質(zhì)的測定 采用考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)含量[14]。重復(fù)三次,取平均值。蛋白質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=2.5526x-0.0055,R2為0.992。

1.2.2.5 果膠的測定 參照NY/T 2016-2011(分光光度法)[15]測定樣品中果膠的含量。重復(fù)操作三次,取平均值。半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為 y=0.4002x-0.0111,R2為0.993。

1.2.2.6 維生素C的測定 參照國標(biāo)[16]測定果漿的VC含量。重復(fù)操作三次,取平均值。

1.2.3 獼猴桃果漿酶活性指標(biāo)測定

1.2.3.1 多酚氧化酶的測定 參照文獻(xiàn)[17],首先制備多酚氧化酶粗酶液,其次對其活力進(jìn)行測定,每一分鐘記錄一次吸光值OD值。重復(fù)測定三次,取平均值。

1.2.3.2 過氧化物酶的測定 參考文獻(xiàn)[18],制備過氧化物酶粗酶液后,測定其酶活力,從加入酶液開始,記錄每隔1 min的OD值。重復(fù)測定三次,取平均值。

1.2.3.3 果膠酶的測定 參考文獻(xiàn)[18],制備果膠酶粗酶液后,測定其酶活力。重復(fù)測定三次,取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)實(shí)驗(yàn)均重復(fù)三次,結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用DPS軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種工藝下三種獼猴桃果漿主要營養(yǎng)成分分析

2.1.1 總酸含量 兩種工藝下三種不同品種獼猴桃果漿的總酸分析結(jié)果如表1所示。由表1可知,與原果果漿相比,海沃德和紅陽獼猴桃的冷破碎果漿的總酸含量升高顯著,含量升高值達(dá)到了69.9%、105%;而華優(yōu)的冷破碎果漿酸度也有升高,但升高不如海沃德和紅陽顯著,僅為34.2%?？偹岷可叩脑蚴抢淦扑榧夹g(shù)設(shè)備去除了果皮、果梗、果籽等含酸量較低的部位,而這些部分中含有能夠分解酸的物質(zhì),故去除后可提高整體果漿的含酸量。由于微生物在高酸度果漿中難以滋生,而且果漿的酸度越高,VC等營養(yǎng)成分在加工過程中的損失就越少,果漿的營養(yǎng)價(jià)值就越高,故高酸度果漿對于果漿的儲存和進(jìn)一步加工具有積極意義[19]。

2.1.2 總糖和還原糖含量 兩種工藝下三個(gè)品種果漿的總糖和還原糖分析結(jié)果如表1所示。由表1可知,海沃德獼猴桃的冷破碎果漿的總糖和還原糖含量與傳統(tǒng)工藝比較變化不大,但均小于全果破碎;與傳統(tǒng)工藝比較,華優(yōu)的總糖含量及還原糖含量顯著下降;紅陽的冷破碎果漿的總糖和還原糖含量均出現(xiàn)上升的趨勢,但變化不顯著。三個(gè)不同品種表現(xiàn)出不一樣的變化趨勢,說明品種對總糖和還原糖的影響大于加工工藝?？偟膩砜?冷破碎果漿與全果果漿相比含糖量變化不大,說明冷破碎技術(shù)可以基本保留果實(shí)的總糖。

表1 兩種工藝下果漿的總酸、總糖和還原糖含量(g/100 g)Table 1 Total acid,total sugar and reducing sugar content of fruit pulp under two different process(g/100 g)

注:同列肩標(biāo)小寫字母不同,表示差異顯著(p<0.05);表2～表4同。

2.1.3 果膠含量 兩種工藝下三個(gè)品種果漿的果膠分析結(jié)果如表2所示。由表2可知,海沃德、華優(yōu)、紅陽三個(gè)品種獼猴桃冷破碎果漿的果膠含量均出現(xiàn)了明顯下降,含量下降值分別為16.3%、31.6%、20.4%。這是因?yàn)槔淦扑榧夹g(shù)去除了獼猴桃的果皮、果籽,但未破壞果肉本身含有的果膠酶活性,果膠酶繼續(xù)發(fā)揮作用使得冷破碎果漿的果膠含量降低,果膠物質(zhì)本身不利于產(chǎn)品保持穩(wěn)定性,因此,這種影響更適宜于果漿后續(xù)的加工。

表2 兩種工藝下果漿的果膠、多酚含量(g/100 g)Table 2 Pectin and polyphenols content of fruit pulp under two different process(g/100 g)

2.1.4 多酚含量 兩種工藝下三個(gè)品種果漿的多酚分析結(jié)果如表2所示。由表2可知,海沃德、華優(yōu)、紅陽三個(gè)品種獼猴桃冷破碎果漿中的多酚含量顯著下降,分別為49.4%、30.5%、43.8%。這是因?yàn)槔淦扑樵O(shè)備去除了果皮和果籽,從而避免了榨汁階段皮籽中的多酚對果漿所造成的不良影響。果漿中多酚含量的下降可以在一定程度上改善果漿口感和色澤,非常有利于進(jìn)一步獲得高品質(zhì)的獼猴桃果汁、果粉等產(chǎn)品[20]。

2.1.5 蛋白質(zhì)含量 兩種工藝下三個(gè)品種獼猴桃果漿的蛋白質(zhì)分析結(jié)果如表3所示。由表3可知,海沃德、華優(yōu)、紅陽三個(gè)品種獼猴桃冷破碎果漿的蛋白質(zhì)含量出現(xiàn)顯著性下降,分別為7.8%、28.5%、7.6%。主要是冷破碎技術(shù)除去了果籽,使得果籽中的蛋白沒有進(jìn)入打漿階段,從而降低了果漿的蛋白質(zhì)含量。

2.1.6 維生素C含量 兩種工藝下三個(gè)品種獼猴桃果漿的維生素C分析結(jié)果如表3所示。由表3可知,三種獼猴桃冷破碎果漿的VC含量有下降,但與全果果漿相比顯著下降,分別為12.7%、2.7%、2.2%,由于傳統(tǒng)工藝破碎時(shí)VC會大量被破壞,故在破碎時(shí)會加入部分VC。而冷破碎工藝對VC破壞小,故加工時(shí)無需加入VC。傳統(tǒng)工藝最終果漿的VC含量顯著高于冷破碎工藝最終果漿的VC含量(p<0.05)?，F(xiàn)在果品加工倡導(dǎo)新鮮、添加劑種類及含量盡量少,所以使用冷破碎技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)破碎過程中不添加VC而最終產(chǎn)品的VC含量與添加了VC的傳統(tǒng)工藝果漿含量基本一致。說明冷破碎果漿能較好地保留果肉中的VC營養(yǎng)成分。

表3 兩種工藝下果漿的蛋白質(zhì)、VC含量(g/100 g)Table 3 Protein and vitamin C content of fruit pulp under two different process(g/100 g)

2.2 兩種工藝下三種獼猴桃果漿的酶活分析

2.2.1 多酚氧化酶活力比較 兩種工藝下三種果漿的多酚氧化酶活力分析結(jié)果如表4所示,冷破碎工藝下海沃德、華優(yōu)、紅陽三個(gè)不同品種的獼猴桃多酚氧化酶與傳統(tǒng)工藝相比分別下降了42.3%、48.3%、51.7%,說明果皮、果籽中多酚氧化酶含量比較多。所以,冷破碎技術(shù)可以顯著降低果漿中的多酚氧化酶的含量,從而避免了傳統(tǒng)工藝中果漿易發(fā)生氧化和褐變的不良結(jié)果,有利于提高后續(xù)加工產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2.2 果膠酶活力 兩種工藝下三種果漿的果膠酶活力分析結(jié)果如表4所示。由表4可知,除華優(yōu)的果膠酶酶活顯著下降之外,其余兩種獼猴桃冷破碎果漿中的果膠酶酶活顯著上升,可能是冷破碎去除的果皮、果籽中的果膠酶含量很少,提高了果漿中果膠酶的百分比。果膠酶含量的穩(wěn)定可以保證在后續(xù)的榨汁過程中順利分解果漿里的果膠物質(zhì),提高果汁出汁率和澄清度。

2.2.3 過氧化物酶活力 兩種工藝下三種果漿的過氧化物酶活力分析結(jié)果如表4所示。由表4可知,冷破碎技術(shù)可以顯著降低冷破碎果漿中的過氧化物酶的含量,海沃德、紅陽、華優(yōu)分別下降了67.9%、63.6%、1.8%,分析認(rèn)為是華優(yōu)成熟度較高,果肉中含有較多的活性酶,果皮、果籽中的過氧化物酶含量很少。過氧化物酶是導(dǎo)致酶促褐變的關(guān)鍵酶,而過氧化物酶活力下降可降低果汁加工過程中酶促褐變對果汁色值的影響。

3 結(jié)論

兩種工藝下三個(gè)不同品種的獼猴桃果漿的還原糖和總糖含量基本不變,果膠含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量變化顯著。冷破碎工藝提高了海沃德、華優(yōu)、紅陽獼猴桃果漿的酸度(提高值分別為69.9%、105%、34.2%)。冷破碎工藝降低了獼猴桃果漿中多酚及多酚氧化酶的含量(降低量分別為49.4%、30.5%、43.8% 和42.3%、48.3%、51.7%)。冷破碎工藝獲得的三個(gè)品種獼猴桃果漿能夠較好地保留原果的品質(zhì),從防止?fàn)I養(yǎng)品質(zhì)劣變的角度看,冷破碎工藝是值得推廣應(yīng)用的果品加工先進(jìn)技術(shù)。

表4 兩種工藝下果漿的多酚氧化酶活力、果膠酶活力、過氧化物酶活力比較(U)Table 4 The comparison of polyphenol oxidase activity,pectic enzyme activity,peroxidase activity of fruit pulp under two different process(U)

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Effects of cold crushing process on the fruit pulp quality of kiwi fruit

LI Han,YANG Tian-ge,XIANG Jia-hui,DENG Hong*,MENG Yong-hong,GUO Yu-rong

(College of Food Engineering and Nutritional Science,Shaanxi Normal University,Xi’an 710119,China)

Three different varieties of kiwi fruits(Hayward,Hua You,Hong Yang)were used as raw materials,and cold crushing equipment was used to prepare the kiwi fruit pulp. The nutrition characteristic parameters of kiwi fruit pulp (including titratable acid,total sugar and reducing sugar,pectin,protein,VCand polyphenols content)were analyzed with methods of chemical analysis to compare the advantages and disadvantages between cold crushing process and traditional process. The results showed that the acidity of Hayward,Hua You,Hong Yang increased by 69.9%,105%,34.2%,respectively. The content of polyphenol and polyphenol oxidase decreased by 49.4%,30.5%,43.8% and 42.3%,48.3%,51.7% respectively. While the total sugar and reducing sugar,pectin,protein and VCcontent had no great changes. So the cold crushing process was an excellent way to keep the nutritional qualities of kiwi fruit and benefit to the subsequent processing of the Kiwi fruit products. It was worth to widely applied to fruit industry.

kiwi fruit;cold crushing;process;nutritional characteristic parameters

2016-08-09

李涵(1992-)，女，碩士研究生，研究方向:食品工程,E-mail：360300576@qq.com。

*通訊作者:鄧紅(1967-)，女，博士，副教授，研究方向:食品科學(xué),E-mail:hongden@snnu.edu.cn。

農(nóng)業(yè)部產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)項(xiàng)目(CARS-28)；中央高?？蒲袠I(yè)務(wù)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(GK201405005)。

TS255.3

B

:1002-0306(2017)04-0259-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.04.040