劉貴閣,喬勇進(jìn),陳冰潔,王 曉,張 怡,鐘耀廣

(1.上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院,上海 201306; 2.上海海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程國家級實驗教學(xué)示范中心,上海 201306; 3.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,上海 201400)

黃桃(AmygdaluspersicaL.)是我國主要的桃類之一,含有豐富的維生素C、膳食纖維和多種微量元素(鐵、鈣等)。黃桃含水量高,營養(yǎng)價值豐富,但軟化和成熟速度較快,貨架期較短[1]。對黃桃進(jìn)行加工,有助于延長其貨架期,增加附加值。干燥是一種重要的果蔬加工方式,可延緩果蔬的品質(zhì)變化,延長其貨架期。同時,經(jīng)過干燥脫水的食品質(zhì)量變輕、體積減小,有助于減小儲存空間和運輸成本[2]。

熱風(fēng)干燥(HAD)將產(chǎn)品暴露在連續(xù)流動的熱氣流中,易于從產(chǎn)品表面除去游離狀態(tài)的水,保質(zhì)期可長達(dá)一年,成本較低,是水果和蔬菜常用的干燥方法[3]。噴霧干燥(SD)技術(shù)適用于高糖食品,如果汁、蜂蜜和高度水解淀粉衍生物等,可將液體轉(zhuǎn)化成干燥的顆粒形式,在大大減少食品體積的同時還可起到延長保存期的作用,在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛[4]。真空冷凍干燥(VFD)能較大限度地減少食品營養(yǎng)物質(zhì)的損失且易于復(fù)水,現(xiàn)已廣泛用于食品加工和保存領(lǐng)域[5]。不同的干燥方式對果粉物理特性和品質(zhì)的影響各不相同。林炎娟等[6]比較了微波干燥、熱風(fēng)干燥、真空干燥、真空冷凍干燥對橄欖果粉品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥橄欖果粉的物理特性較好,可較多地保留鮮果的色澤和營養(yǎng)物質(zhì),品質(zhì)最佳。劉巖龍等[7]比較了熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、真空干燥對櫻桃果粉品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)干燥的櫻桃果粉休止角最小,流動性最好,真空冷凍干燥的櫻桃果粉的溶解性最好,色澤最接近櫻桃的色澤,花色苷和多酚物質(zhì)保留最多,且清除自由基的能力最強(qiáng)。張艷俠等[8]分析了微波干燥、真空冷凍干燥、噴霧干燥石榴果粉的品質(zhì)特性,結(jié)果表明,噴霧干燥的石榴果粉出粉率較高,品質(zhì)特性更優(yōu),有利于保持石榴的風(fēng)味和營養(yǎng)價值。目前,尚未見關(guān)于不同干燥方式對黃桃果粉品質(zhì)影響的相關(guān)研究。為篩選最適合于黃桃果粉的干燥方式,本研究采用HAD、SD和VFD這3種干燥方式制備黃桃果粉,對其進(jìn)行感官評分,并測定果粉的物理特性、營養(yǎng)成分、揮發(fā)性物質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu),評估不同干燥方式對黃桃果粉品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

供試黃桃品種為錦繡,采摘自上海奉賢當(dāng)?shù)毓麍@。挑選呈八成熟、肉質(zhì)厚實、無腐爛損傷、大小均一、單果質(zhì)量在(300±15)g的黃桃果實作為樣品。

1.2 試驗方法

將黃桃清洗、去皮后,切片為8 mm的果胚。果胚打漿,加入15%的麥芽糊精攪拌均勻備用,分別采用不同工藝進(jìn)行干燥。HAD:將100 g果漿均勻擺在DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)的烘盤中,每3 h翻面一次以防糊化,55 ℃烘干25 h。SD:將果漿與水按1∶3的質(zhì)量比混合,放置于B-290-BUCHI-小型噴霧干燥儀(瑞士BüCHI Labortechnik)中,設(shè)置進(jìn)風(fēng)口溫度170 ℃,出風(fēng)口溫度80 ℃,進(jìn)風(fēng)量48 m3·min-1,流量10～15 r·min-1。VFD:將果漿于-80 ℃預(yù)凍4 h,放入Telstar?LyoQuest-55真空冷凍干燥箱(西班牙Telstar)中凍干18 h,溫度為-50 ℃,真空度為60 Pa。經(jīng)過干燥后,將樣品于打粉機(jī)上統(tǒng)一打粉2 min,備用。

1.3 指標(biāo)測定

選10名經(jīng)過培訓(xùn)的感官評價人員,參照表1對不同果粉樣品進(jìn)行感官評價,測算其感官評分。

表1 黃桃果粉的感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 色澤分析

使用CM-5臺式分光測色計(日本Konica Minolta)測定黃桃果粉的L*、a*、b*值,并與鮮果的L、a、b值相比,計算色差值ΔE。

(1)

1.3.3 物理特性分析

使用V20S容量法卡爾費休水分儀(瑞士Mettler Toledo)測定果粉含水率。

以干燥后果粉質(zhì)量與干燥前果漿和麥芽糊精總質(zhì)量的比計算出粉率。

取5 g果粉于燒杯中,加入50 mL蒸餾水,用玻璃棒攪拌,記錄溶解時間。取一定量果粉加蒸餾水混勻,80 ℃恒溫水浴30 min,冷卻,室溫條件下6 000 r·min-1離心10 min,取上清液于干燥燒杯中,105 ℃烘干,測算水溶性指數(shù)。

固定漏斗于一定高度處,量取漏斗下端距桌面的距離h,使果粉從漏斗中自由下落至圓錐最高點為止,測定果粉堆積圓錐的半徑r,測算休止角(θ):

為加強(qiáng)對入海水道工程的安全管理，確保安全度汛，必須進(jìn)一步提高巡查人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，對巡查人員要定期集中培訓(xùn)和監(jiān)督指導(dǎo)，培訓(xùn)合格才能上崗，并定期對巡查工作進(jìn)行考核。通過培訓(xùn)和考核，進(jìn)一步規(guī)范巡查記錄活動，提高巡查人員的素質(zhì)和責(zé)任心，提高巡查人員的安全防范意識和應(yīng)急管理能力，確保工程安全運行，確保入海水道沿線人民生命財產(chǎn)安全。

tanθ=h/r。

(2)

堆積密度:取適量果粉于10 mL量筒中振實,讀取體積,計算堆積密度。

將果粉于(102±2)℃干燥1 h,稱重,過40目篩,記錄篩上殘留質(zhì)量,用篩上殘留的果粉質(zhì)量與原樣本質(zhì)量之比計算結(jié)塊度(DC)。

取一定量的果粉于50 mL離心管中,加入40 mL蒸餾水,磁力攪拌30 min后于室溫下5 000 r·min-1離心20 min,去上清后,稱量沉淀質(zhì)量,計算持水力。

取一定量果粉于50 mL離心管中,加入40 mL調(diào)和油,攪拌均勻后靜置30 min,于室溫下5 000 r·min-1離心20 min,記錄上清液油體積,計算持油力。

1.3.4 營養(yǎng)成分分析

采用考馬斯亮藍(lán)法[9]測定蛋白質(zhì)含量。使用WYA-Z自動阿貝折射儀(上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司)測定可溶性固形物含量。采用酸堿滴定法[10]測定可滴定酸含量。采用2,6-二氯靛酚滴定法[10]測定維生素C含量。

參考Enone等[11]方法,取1 g黃桃果粉用60%(體積分?jǐn)?shù))甲醇研磨,10 000 r·min-1離心20 min,收集上清液,樣品用蒸餾水補(bǔ)足0.5 mL,加入測試樣1 mL、1 mol·L-1碳酸鈉溶液3.5 mL,30 ℃混勻后水浴保溫1 h,冷卻至室溫,用UV2450紫外-可見分光光度計(日本Shimadzu)測定765 nm下的吸光度。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線計算總酚含量,結(jié)果以果粉干重表示。

1.3.5 香氣成分測定

參照文獻(xiàn)[12]的方法,取果粉5 g,轉(zhuǎn)入20 mL頂空瓶中,加入5 mL CaCl2溶液和5 mL EDTA-Na2溶液,再加入0.7 mg·mL-1的2-辛醇,混勻后用Aglient 7890-5975 GC-MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Aglient)在250 ℃進(jìn)行解吸和分析。將化合物的質(zhì)譜圖在NIST08數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行比對,并結(jié)合人工圖譜分析確定各化學(xué)成分。采用內(nèi)標(biāo)法,以2-辛醇作為內(nèi)標(biāo),定量測算各香氣成分的含量。

1.3.6 微觀結(jié)構(gòu)

用TM 4000 plus掃描電子顯微鏡(日本Hitachi公司)觀察果粉的表面微觀結(jié)構(gòu)。將樣品粘在有導(dǎo)電膠帶的底座上,噴金,加速電壓為15 kV,放大倍數(shù)為1 000倍。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 22軟件進(jìn)行方差分析,對有顯著(P<0.05)差異的,采用最小顯著差數(shù)法(LSD)進(jìn)行多重比較。采用Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評價

感官質(zhì)量是評價干燥后黃桃果粉的一個關(guān)鍵指標(biāo),直接影響人們的購買意愿。無論是在色澤、滋味、香氣、組織狀態(tài),還是總分方面,VFD處理的黃桃果粉均顯著優(yōu)于其他2個處理(表2)。這可能是因為真空冷凍干燥過程的低溫低壓條件更利于色澤和香氣成分的保留[13-14]。噴霧干燥處理下果粉中的色素及其他一些化學(xué)成分在高溫條件下容易降解,營養(yǎng)物質(zhì)和香氣物質(zhì)損失較多,導(dǎo)致其感官評分較低。經(jīng)過熱風(fēng)干燥的黃桃果粉發(fā)生褐變,色澤暗淡,顆粒較大,黏度高,存在異味,組織狀態(tài)較差,感官總分較低,喪失營養(yǎng)價值和研究價值,故在后續(xù)研究中直接舍去此干燥方式,改為用鮮果對比。

2.2 色澤

經(jīng)過VFD與SD處理的黃桃果粉相比,兩者的L*、a*、b*值差異顯著(表3),其中,前者的a*、b*值更高,后者的L*值更高。經(jīng)過噴霧干燥的黃桃果粉,在較高的入口干燥溫度下色素氧化,因而亮度值較高。同時,高溫條件下的色素?zé)峤庥謱?dǎo)致其紅度和黃度降低[13]。與鮮果相比,不同方式干燥的黃桃果粉的L*、a*、b*值均發(fā)生顯著變化,但VFD處理的ΔE值顯著小于SD,表明相較于噴霧干燥,真空冷凍干燥能更好地保留鮮果的色澤。李偉等[14]比較了熱風(fēng)聯(lián)合微波、真空冷凍和真空干燥對楊梅果粉色澤的影響,同樣證實真空冷凍干燥對楊梅中花色素等色素物質(zhì)的破壞最小,可以更好地保留原有色澤。

表3 干燥方式對黃桃果粉色澤的影響

2.3 物理性能

VFD脫水較完全,經(jīng)VFD處理的黃桃果粉,其出粉率和含水率均顯著低于SD(表4)。這與李偉等[14]的研究結(jié)果一致。水溶性指數(shù)是產(chǎn)品在水相中發(fā)生變化的重要參數(shù),對消費者來說,果粉能夠快速完整地復(fù)原是反映其質(zhì)量的主要指標(biāo)之一[15]。研究證實,水分含量低的粉末往往更易溶解[16]。在本研究中,VFD處理的黃桃果粉的溶解時間顯著短于SD處理,水溶性指數(shù)顯著高于SD處理。SD處理的果粉,在高入口空氣溫度條件下,粉末顆粒上形成一層堅硬的表面層,水分子擴(kuò)散受到限制,導(dǎo)致顆粒濕潤性降低,粉末溶解性能變差[17]。結(jié)塊是指2個或2個以上的大顆粒接觸并相互作用,形成一個不能獨立平移的集合顆粒,結(jié)塊包括粉末結(jié)塊和黏附,會對食品的加工處理和保質(zhì)期產(chǎn)生負(fù)面影響[18]。經(jīng)VFD處理的黃桃果粉的結(jié)塊度顯著低于經(jīng)SD處理的果粉,表明真空冷凍干燥可減少黃桃果粉的結(jié)塊,提高果粉加工、處理和儲存過程中的穩(wěn)定性[19]。符群等[20]發(fā)現(xiàn),通過SD制備的黑果腺肋花楸果粉產(chǎn)生較多結(jié)塊,溶解性差,而VFD處理的果粉上述性能較好。這與本試驗的結(jié)果類似。

表4 干燥方式對黃桃果粉物理特性的影響

堆積密度會對商品的包裝、運輸成本、后續(xù)制品加工難易度和經(jīng)濟(jì)價值產(chǎn)生一定的影響,一般來說,高質(zhì)量產(chǎn)品的堆積密度較低。流動性是果粉加工中的重要工藝指標(biāo),休止角越小,流動性越好[21]。在堆積密度和休止角上,經(jīng)VFD處理的黃桃果粉均顯著低于SD處理,說明前者的堆積密度較低,流動性較好,質(zhì)量更高。這可能是由于經(jīng)VFD處理的果粉具有含水率低、疏松多孔、低密度纖維多等特點,從而具有較低的堆積密度和較高的流動性[22],與林炎娟等[6]的研究結(jié)果一致。

經(jīng)VFD處理的黃桃果粉的持水力和持油力均顯著強(qiáng)于經(jīng)SD處理的。王儲炎等[23]比較了熱風(fēng)干燥、微波干燥、遠(yuǎn)紅外干燥和真空冷凍干燥方式制備的桑葚果粉,同樣發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥方式制備的桑葚果粉的持水力和持油力較強(qiáng)。

2.4 營養(yǎng)成分

不同干燥方式下黃桃果粉的蛋白質(zhì)含量無顯著差異(表5),但經(jīng)VFD處理的黃桃粉的維生素C和總酚含量均顯著高于經(jīng)SD處理的黃桃果粉。這可能是由于SD處理長時間高溫的干燥條件造成部分維生素C和總酚的損失,而VFD處理相對低溫、低氧的環(huán)境更有利于維生素C和總酚的保留[24]?？扇苄怨绦挝镏饕侵缚扇苄蕴穷?包括單糖、雙糖、多糖,與可滴定酸都是表征果粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。經(jīng)VFD處理的黃桃果粉的總可溶性固形物和可滴定酸含量均顯著高于經(jīng)SD處理的黃桃果粉。糖酸比可用總可溶性固形物與可滴定酸之比表示,與果粉溶解為果汁的風(fēng)味密切相關(guān)。研究表明,桃果汁的最佳糖酸比為10.5[25]。經(jīng)VFD處理的黃桃果粉的糖酸比為10.12±0.39,與最佳糖酸比較為接近,風(fēng)味較好。與之相比,經(jīng)SD處理的黃桃果粉的風(fēng)味較差。綜上,經(jīng)VFD處理的黃桃果粉的營養(yǎng)物質(zhì)含量保留較多,且酸甜度較佳。

表5 干燥方式對黃桃果粉營養(yǎng)成分的影響

2.5 香氣成分

香氣成分對果粉的風(fēng)味形成具有重要作用。采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用固相微萃取(SPME)技術(shù)測定果粉中的香氣成分(表6)。不同干燥方式下,黃桃果粉中共檢測到20種主要香氣成分,包括烷烴(2種)、烯烴(1種)、醇(4種)、醛(5種)、酯(5種)、酮(3種),其中,醇類、醛類、酯類占主導(dǎo)地位。C6醛和醇具有清香味,在本研究中主要包括正己醛、(E)-2-己烯醛和(E)-2-己烯醇[26]。經(jīng)SD處理的黃桃果粉中未檢測到(E)-2-己烯醇,且其正己醛、(E)-2-己烯醛含量均顯著低于經(jīng)VFD處理的果粉。苯甲醛是苯丙氨酸衍生的主要化合物,具有果香味[27]。經(jīng)VFD處理的黃桃果粉中,苯甲醛含量顯著高于經(jīng)SD處理的果粉,且其香氣成分正己醛、壬醛的含量亦顯著更高。酯類是果實香氣的主要成分,具有果香和花香[28]。經(jīng)VFD處理的果粉含有豐富的酯類物質(zhì),如乙酸己酯、乙酸順式-3-己烯酯和(E)-乙酸-2-己烯-1-醇酯,賦予桃粉誘人的香氣,而這些物質(zhì)在SD處理的黃桃果粉中未檢出。經(jīng)SD處理的黃桃果粉僅含有γ-己內(nèi)酯這一種酯類物質(zhì),且其含量顯著低于經(jīng)VFD處理的果粉。烴類、酮類物質(zhì)盡管占比小,但從檢出的物質(zhì)種類及其含量來看,均以經(jīng)VFD處理的黃桃果粉相關(guān)物質(zhì)的含量顯著更高。總的來看,經(jīng)VFD處理的黃桃果粉中香氣物質(zhì)的種類與含量均高于經(jīng)SD處理的果粉,說明后者在加熱過程中醇、醛、酯類物質(zhì)損失較多,而經(jīng)VFD處理的黃桃果粉中香氣成分保留得較多,可以呈現(xiàn)更好的果味和香味。

2.6 微觀結(jié)構(gòu)

不同干燥方式下黃桃果粉的微觀結(jié)構(gòu)具有明顯差異(圖1)。Nijdam等[29]研究表明,當(dāng)入口溫度為200 ℃時,噴霧干燥的奶粉具有球形、光滑和較大的顆粒,而當(dāng)入口溫度為120 ℃時,顆粒較小且皺縮。本研究中,SD處理在干燥過程中入口溫度保持在(170±2)℃,果粉的微觀結(jié)構(gòu)呈球形、不規(guī)則收縮狀;經(jīng)VFD處理的黃桃果粉的微觀結(jié)構(gòu)呈骨架狀,較前者多孔。經(jīng)VFD處理的樣品經(jīng)迅速冷凍,阻礙了結(jié)構(gòu)的塌陷,因而更易恢復(fù)到原來的結(jié)構(gòu),其沖調(diào)性能較好。Caparino等[30]在對比噴霧干燥與真空冷凍干燥的杧果果粉時,也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)構(gòu)特點。

3 結(jié)論

熱風(fēng)干燥的黃桃果粉出現(xiàn)結(jié)塊、褐變嚴(yán)重、組織狀態(tài)較差等不良現(xiàn)象。噴霧干燥過程中,高溫導(dǎo)致果粉熱降解,營養(yǎng)成分和香氣成分損失較多,感官評分較低。真空冷凍干燥能有效保持黃桃果粉的鮮果色澤,具有較好的水溶性、流動性、持水力和持油力,且較多地保留了黃桃的營養(yǎng)成分和香氣成分,感官評分較高。從物理特性、營養(yǎng)成分、感官評分和香氣成分方面綜合評價,真空冷凍干燥的黃桃果粉品質(zhì)較佳,是獲得高品質(zhì)黃桃果粉的最佳方法。