鞏芳娥,虎云青,徐 麗,張 波,趙 婷,杜倩倩
(隴南市經(jīng)濟(jì)林研究院核桃研究所,甘肅 隴南 746000)
核桃是人們生活中常見的堅(jiān)果,其營(yíng)養(yǎng)豐富,通常以食用干果為主。但有研究表明,鮮食核桃的風(fēng)味、口感、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和抗氧化能力均優(yōu)于干核桃[1-2]。鮮核桃加工中營(yíng)養(yǎng)損耗少,其獨(dú)特的口感和較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與保健功能備受消費(fèi)者青睞,需求量連年上升,具有較大的市場(chǎng)前景[3-4]。但是鮮核桃保鮮期較短,貯藏過程中品質(zhì)易下降[5-7]。凍藏技術(shù)是一種能延長(zhǎng)果蔬貨架期的安全高效的方法。有學(xué)者對(duì)凍藏技術(shù)在核桃上的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)研究,結(jié)果表明,采用凍藏方法保鮮青皮鮮核桃簡(jiǎn)單易操作,在貯藏期間鮮核桃品質(zhì)變化較小,且保鮮期可達(dá)8個(gè)月[8-11]。
“新新2號(hào)”核桃品種具有早實(shí)、薄皮、味美、出仁率高、整仁易取和抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn),為南疆核桃主產(chǎn)區(qū)的主栽品種,因其優(yōu)良的性狀及抗性,在我國(guó)所有地區(qū)均有栽培[12-13]。目前對(duì)去青皮鮮核桃保鮮的研究多集中在“清香”“香玲”“中林”“西扶系列”等品種上[8-10],對(duì)“新新2號(hào)”的研究較少。針對(duì)“新新2號(hào)”,王萍等[13]研究了包裝處理對(duì)其種仁貯藏品質(zhì)的影響,但“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃在凍藏條件下的貯藏保鮮效果尚未見報(bào)道。
本試驗(yàn)研究“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃在-10℃、相對(duì)濕度70%~80%條件下貯藏的品質(zhì)變化,以期為核桃鮮果冷凍貯藏提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
1.1.1 材料與試劑
“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃,產(chǎn)自新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣。
10種脂肪酸甲酯混標(biāo)(C16~C22),美國(guó)NUCHEK-PREP公司;石油醚、甲醇、氫氧化鈉,天津市富宇精細(xì)化工有限公司;無水硫酸鈉,四川西隴化工廠有限公司;以上試劑均為分析純。
1.1.2 儀器與設(shè)備
PL203型電子天平,梅特勒-托利多(上海)儀器有限公司;Trace1300ISQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;PEN3.5電子鼻分析儀,德國(guó)AIRSENSE公司;T960全自動(dòng)電位滴定儀,濟(jì)南海能儀器股份有限公司;UV8100B紫外-可見分光光度計(jì),北京萊伯泰科儀器有限公司;LYF-602榨油機(jī),東莞市民健電器實(shí)業(yè)有限公司;DynamicaV18R高速冷凍離心機(jī),天美(中國(guó))科析儀器有限公司;Minispec碳?xì)浠衔锖瑲淞繙y(cè)定儀,德國(guó)布魯克公司;N800測(cè)色儀,深圳三恩馳科技有限公司。
1.2.1 鮮核桃的處理方法
鮮核桃烘干種殼表面水分,預(yù)冷后采用30 μm厚聚乙烯(PE)袋(400 mm×600 mm)包裝,2.5 kg/袋,于-10℃、相對(duì)濕度70%~80%下貯藏(共180 d),出庫(kù)時(shí)經(jīng)升溫復(fù)味后測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。
1.2.2 核桃油的提取方法
冷榨:使用LYF-602榨油機(jī)壓榨種仁取得核桃毛油,核桃毛油在5 000 r/min條件離心10 min后用吸管吸取上層油脂,-20℃儲(chǔ)存待測(cè)。
1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.3.1 發(fā)霉率
每30 d記錄核桃樣品中種殼表面發(fā)霉堅(jiān)果的數(shù)量,計(jì)算核桃發(fā)霉率,計(jì)算公式如下:
發(fā)霉率(%)=發(fā)霉核桃個(gè)數(shù)/核桃總個(gè)數(shù)×100
1.2.3.2 核桃仁感官品質(zhì)評(píng)定
參照王進(jìn)等[14]的方法進(jìn)行評(píng)定。
1.2.3.3 色差
采用色差儀對(duì)鮮核桃種皮、種仁的顏色進(jìn)行測(cè)定。每批次取果30個(gè),每個(gè)樣品測(cè)2個(gè)點(diǎn)。將測(cè)定的色度與貯藏初始時(shí)種仁及種皮顏色進(jìn)行比較,以色差(ΔE)值表示核桃的種皮、種仁色差變化。
ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
1.2.3.4 含水率
記錄核桃堅(jiān)果及破殼后鮮核仁的質(zhì)量(g),然后于80℃烘箱中烘4 h左右至恒質(zhì)量,記錄相應(yīng)干質(zhì)量,種仁及堅(jiān)果含水率計(jì)算公式如下:
1.2.3.5 含油率
將鮮種仁在50℃下烘干至恒重,采用碳?xì)浠衔锖瑲淞繙y(cè)定儀測(cè)定其含油率[14]。
1.2.3.6 脂肪酸組成與含量
參考鞏芳娥等[15]的方法進(jìn)行測(cè)定。
1.2.3.7 油脂酸價(jià)
參照GB 5009.229—2016[16]中的方法進(jìn)行測(cè)定。
1.2.3.8 油脂過氧化值
參照GB 5009.227—2016[17]中的方法進(jìn)行測(cè)定。
1.2.3.9 電子鼻風(fēng)味識(shí)別與區(qū)分
參考閆輝強(qiáng)等[18]的方法進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用SIMCA 14.1進(jìn)行HCA分析,應(yīng)用Winmuster進(jìn)行繪圖,結(jié)果以xˉ±s表示,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
從試驗(yàn)結(jié)果來看,“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃在冷凍貯藏的0~180 d,核桃堅(jiān)果發(fā)霉率均為0,堅(jiān)果表面無任何霉菌產(chǎn)生。這一結(jié)果與陳柏等[10]的研究結(jié)果相似,其研究表明去青皮鮮濕核桃在-9℃條件下貯藏0~240 d,堅(jiān)果發(fā)霉指數(shù)均為0。這可能是因?yàn)榈蜏乩鋬鼋档土斯呓M織中的水分活性,在抑制微生物生長(zhǎng)的同時(shí)降低了酶的活性[7],從而抑制了去青皮鮮核桃的發(fā)霉,保持了其商品性[10]。
由表1可知:“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃在貯藏過程中,隨時(shí)間的延長(zhǎng)種皮顏色逐漸加深;種皮分離度和種仁色澤無變化;風(fēng)味在貯藏后期增加,香氣逐漸變淡,評(píng)價(jià)級(jí)別逐漸增大。貯藏期間種皮顏色逐漸加深,風(fēng)味下降,評(píng)價(jià)級(jí)別增大,由最初的香脆味濃變?yōu)榇喽恫粷?,這與王朝葉[8]、景鑫鑫[9]、陳柏等[10]、盧朝婷[19]的研究結(jié)果相似;種皮分離度的變化與陳柏等[10]的研究結(jié)果不同,可能是因?yàn)樵囼?yàn)材料的品種、種皮厚度、種皮韌性以及種皮含水率不同而致;去青皮鮮核桃在整個(gè)貯藏期間均能維持較好的感官品質(zhì),這與王朝葉[8]的研究結(jié)果一致。
表1 核桃仁感官品質(zhì)在貯藏期間的變化Table 1 Changes of sensory quality of walnut kernel during storage
由圖1可以看出,與初始采摘的核桃相比,“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),種皮和種仁的色差值都呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。其中貯藏90 d后,種皮色差值比種仁色差值變化更加明顯。其表現(xiàn)為:種皮色差值在0~90 d緩慢增大,種皮顏色逐漸加深;90~120 d快速上升;120~180 d種皮顏色加深的速度逐漸緩慢。貯藏期間種皮ΔE值逐漸增大,這與王朝葉[8]、陳柏等[11]、李盼[3]的研究結(jié)果相似。
圖1 核桃貯藏期間種皮及種仁色差的變化Fig.1 The changes of color difference of walnut seed coat and kernel during storage
由圖2可以看出,“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃堅(jiān)果和種仁含水率均呈前期基本不變,后期下降趨勢(shì)。這與景鑫鑫[9]、陳柏等[10]的研究結(jié)果相似。核桃含水率下降可能是因?yàn)榈蜏乩鋬鍪辊r核桃內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)晶,解凍后汁液外流出現(xiàn)脫水現(xiàn)象,導(dǎo)致較低溫度下貯藏的鮮核桃失水更嚴(yán)重[9]。
圖2 核桃堅(jiān)果及種仁含水率在貯藏期間的變化Fig.2 The change of the moisture content of walnut nuts and seeds during storage
由圖3可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃種仁含油率從第60天開始呈下降趨勢(shì)。這與景鑫鑫[9]、陳柏等[11]、盧朝婷[19]、李盼[3]的研究結(jié)果相似。含油率的下降可能是在貯藏過程中,油脂發(fā)生氧化酸敗,分解成醛、酮類物質(zhì),從而導(dǎo)致其含量逐漸減少[20]。
圖3 核桃種仁含油率在貯藏期間的變化Fig.3 The changes of oil content in walnut kernel during storage
由表2可以看出:“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃隨貯藏期的延長(zhǎng),其所含油脂中9-十六碳烯酸、十七碳、9-十七碳-烯酸、二十烷酸、9-二十碳烯酸含量無明顯變化規(guī)律;棕櫚酸含量先下降再上升然后再下降;硬脂酸含量逐漸增加,初始含量為2.55%±0.03%,第180天時(shí)含量為3.61%±0.14%;油酸含量先下降再上升再下降,初始含量為17.67%±0.01%,第180天時(shí)含量為17.46%±0.08%;亞油酸含量逐漸下降趨勢(shì),初始含量為58.95%±0.14%,第180天時(shí)含量為57.94%±0.02%;亞麻酸含量變化與油酸含量變化相似,初始含量為13.64%±0.12%,第180天時(shí)含量為12.51%±0.35%;飽和脂肪酸含量呈逐漸增加趨勢(shì),初始含量為9.87%±0.05%,第180天時(shí)含量為10.88%±0.24%;不飽和脂肪酸含量逐漸下降,初始含量為90.65%±0.01%,第180天時(shí)含量為88.26%±0.02%;多不飽和脂肪酸含量變化趨勢(shì)與不飽和脂肪酸含量變化趨勢(shì)一致。棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸含量變化同景鑫鑫[9]研究結(jié)果不同,可能是由核桃品種、貯藏條件、出庫(kù)時(shí)升溫復(fù)味差異引起的。
表2 核桃貯藏期間其油脂中脂肪酸成分及含量Table 2 The fatty acid composition and content in walnut oil during storage 單位:%
由圖4可知,核桃油脂酸價(jià)在貯藏期間隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸上升的變化趨勢(shì)。這與景鑫鑫[9]、陳柏等[10]、盧朝婷[19]、李盼[3]的研究結(jié)果一致。酸價(jià)上升的原因可能是由于種仁中的脂肪酶水解脂肪使脂肪酸積累所致[19]。
圖4 核桃貯藏期間其油脂酸價(jià)的變化Fig.4 The change of walnut acid value during storage
由圖5可知,核桃油脂過氧化值隨貯藏時(shí)期的延長(zhǎng)整體呈上升趨勢(shì),這與景鑫鑫[9]、陳柏[10]、李盼[3]、耿陽陽等[5]的研究結(jié)果一致。過氧化值的升高可能是因?yàn)橛椭械牟伙柡椭舅嵩谫A藏過程中受環(huán)境條件影響而發(fā)生氧化,產(chǎn)生氫過氧化物所致[19,21]。
圖5 核桃貯藏期間其油脂過氧化值的變化Fig.5 The change of walnut peroxide value during storage
核桃油脂經(jīng)電子鼻分析后的結(jié)果如圖6所示。油脂風(fēng)味物質(zhì)線性判別分為主成分1和主成分2,主成分1的貢獻(xiàn)率為93.74%,主成分2的貢獻(xiàn)率是3.92%,總貢獻(xiàn)率為97.66%,說明試驗(yàn)結(jié)果可排除其他因素,試驗(yàn)結(jié)果可信。每個(gè)時(shí)期風(fēng)味物質(zhì)相互獨(dú)立,無交叉重疊,說明不同時(shí)期的風(fēng)味物質(zhì)不完全相同。其中0、30、60 d在主成分1和主成分2方向上互相接近,說明0~60 d核桃油脂中風(fēng)味物質(zhì)相似;120、150、180 d均在主成分1方向上接近,可視為120~180 d風(fēng)味物質(zhì)相似;90 d時(shí)與其余時(shí)間距離較遠(yuǎn)。故核桃油風(fēng)味物質(zhì)變化的3個(gè)階段為0~60、90、120~180 d。
圖6 核桃貯藏期間其油脂風(fēng)味物質(zhì)變化的LDA分析Fig.6 LDA analysis of change in walnut oil flavor compounds during storage
(1)“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃在-10℃條件下貯藏0~180 d,堅(jiān)果無發(fā)霉,凍藏核桃經(jīng)升溫復(fù)味后,種仁色澤及種皮的分離程度無變化,種皮色澤加深,種仁香味逐漸變淡,由濃郁清香變?yōu)榍逑悖L(fēng)味由香脆味濃變?yōu)榇喽恫粷?。?jiān)果和種仁含水率逐漸下降,種皮色差值增大。
(2)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),種仁含油率逐漸下降;根據(jù)油脂中風(fēng)味物質(zhì)變化情況分為0~60、90、120~180 d 3個(gè)階段,各階段間差異明顯,同一階段內(nèi)差異不明顯。
(3)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),油脂中硬脂酸、飽和脂肪酸含量上升,亞油酸、亞麻酸、不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量下降;酸價(jià)和過氧化值逐漸增大。
綜上,“新新2號(hào)”去青皮鮮核桃采用PE30袋,2.5 kg/袋包裝,-10℃、相對(duì)濕度70%~80%條件下貯藏180 d保鮮效果較好。