褐變抑制劑對干制香蕉片護色效果的影響

畢家鈺

代曜伊1

鄭 炯1,2

(1. 西南大學食品科學學院，重慶 400715；2. 重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

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褐變抑制劑對干制香蕉片護色效果的影響

畢家鈺1

代曜伊1

鄭 炯1,2

(1. 西南大學食品科學學院，重慶 400715；2. 重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

為了提高香蕉片干制后的顏色品質，獲得最佳護色方法，以褐變度和L*值為考察指標，研究植酸、抗壞血酸、氯化鈉、EDTA、檸檬酸5種褐變抑制劑對干制香蕉片顏色品質影響，并優選出提高干制香蕉片顏色品質的護色方法。結果表明：單一護色劑護色效果依次為植酸>檸檬酸>EDTA>氯化鈉>抗壞血酸，將鮮切香蕉片放入植酸(質量分數為0.9%)和檸檬酸(質量分數為0.3%)組成的復合護色液中浸泡20 min，干制后的香蕉片L*值達65.93，褐變抑制率達84.4%。

香蕉片；干燥；褐變；護色；品質

香蕉屬于芭蕉科芭蕉屬多年生草本植物，其香甜軟糯，能量高，富含糖、纖維素、多種維生素以及黃酮類化合物等，具有潤腸通便、降壓、降血脂、提高機體免疫力、治療抑郁等生理功能[1-3]。目前香蕉加工產品主要有香蕉片[4]、香蕉罐頭[5]、香蕉果醬[6]等，干制香蕉片是市面上最常見的干制果品之一。但是，香蕉干制過程中，非常容易發生褐變。研究[7-8]表明，造成香蕉片褐變的主要原因是酶促褐變，香蕉中含有的酚類底物被多酚氧化酶氧化成醌類物質，通過非酶聚合反應合成黑色素。褐變直接導致香蕉片色澤差，外觀不理想，影響其商業價值。因此，香蕉干制過程中護色處理是決定其品質的關鍵。傳統的護色是采用亞硫酸鹽類溶液浸泡處理，但在保藏過程中會產生過量二氧化硫對人類健康造成危害。而采用無硫護色技術不僅可以提高干制果蔬食品品質，還能保證其食用安全性。目前，無硫護色技術已應用于蘋果片[9]、山藥[10]、百合干[11]等干制品的加工過程中，但對干制香蕉片無硫護色的研究還鮮有報道。因此，本研究擬以干制香蕉片為對象，選用5種無硫護色劑進行護色處理，探討對香蕉片顏色品質的影響，并優選出提高干制香蕉片顏色品質的護色方法，旨在為干制香蕉片的品質控制提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香蕉：購于重慶市北碚區永輝超市；

檸檬酸、植酸和抗壞血酸：食品級，天富(連云港)食品配料有限公司；

EDTA、氯化鈉：分析純，成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設備

電子分析天平：FA2004A型，上海精天電子儀器有限公司；

測色儀：UltraScan PRO型，美國HunterLab公司；

紫外—可見分光光度計：UV-2450型，日本島津公司；

電熱恒溫鼓風干燥箱：DHG-9240B型：上海森信實驗儀器有限公司；

常溫離心機：1580型，基因科技上海有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 單一護色劑處理 參考何繼文[12]和黃艷斌[13]的方法，并稍作改動。鮮切香蕉片分別用一定質量濃度的植酸(0.8%，1.0%，1.2%，1.4%，1.6%)、抗壞血酸(0.8%，1.0%，1.2%，1.4%，1.6%)、氯化鈉(0.4%，0.6%，0.8%，1.0%，1.2%)、EDTA-2Na(0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%)、檸檬酸(0.6%，0.8%，1.0%，1.2%，1.4%)護色液浸泡護色處理10，20，30，40 min(預試驗發現時間長于40 min后對香蕉片質構影響較大)，取出后瀝干，放入熱風干燥箱中在60 ℃下干燥3.5 h，干燥至水分含量為(30.00±5.00)%，然后測定香蕉片的L*值和褐變度。

1.3.2 復合護色劑處理 根據單一護色劑處理的結果，篩選出護色效果較好的植酸和檸檬酸進行復配，植酸與檸檬酸的質量配比分別為1∶1，1∶2，1∶3，3∶1，2∶1。將鮮切香蕉片分別浸入不同質量配比的復合護色液中護色20 min，取出后瀝干，放入熱風干燥箱中在60 ℃下干燥3.5 h，干燥至水分含量為(30.00±5.00)%，干燥后測定香蕉片的L*值和褐變度，計算褐變抑制率。

1.4 測定項目與方法

1.4.1L*值的測定L*值表示亮度和白度的綜合值，該值越大說明被測物越白亮。護色烘干后的香蕉片，使用色差儀在室溫條件下進行L*值的測定，重復測定10個香蕉片，取平均值。

1.4.2 褐變度的測定 參考劉俊圍等[14]的方法，將干制香蕉片研磨后取15 g加入25 mL體積分數95%的乙醇，常溫放置30 min后，經4 000 r/min離心10 min，用分光光度計在420 nm處測量上清液的吸光值A，以A值來衡量香蕉片褐變度大小。

1.4.3 褐變抑制率 按式(1)計算：

(1)

式中：

R——褐變抑制率，%；

A0——對照樣品所測褐變度；

Am——護色處理樣品褐變度。

1.5 數據處理

試驗結果以均值±標準誤差(Mean ± S.E)表示。所有試驗均進行3次重復。應用SPSS 18.0統計軟件，對數據進行方差分析。使用Origin 8.0進行相關圖表的繪制和數據處理。

2 結果與分析

2.1 單一護色劑對香蕉片色澤的影響

2.1.1 植酸對香蕉片色澤的影響 植酸又名肌醇六磷酸酯，是B族維生素中一種可以與多個金屬離子螯合并形成穩定化合物的物質，利用其與食品輔酶中的金屬離子螯合，抑制酶促反應進行，能起到穩定色澤的作用[15]。由圖1可知，隨著護色時間的增加，干制香蕉片亮度值L*逐漸增加，褐變程度逐漸減小；當護色時間在10～30 min時，香蕉片具有較大的L*值，褐變程度較低。當護色時間繼續增加至40 min時，護色效果下降，其原因可能是植酸分子中的羥基和磷酸基等活性基團絡合能力已達飽和，抑制褐變作用減弱。當植酸濃度為1.2%，護色20 min后干制香蕉片L*值最大，為63.23，同時褐變度也最小，為0.043，在此條件下護色后的干制香蕉片具有較好的顏色品質。

2.1.2 抗壞血酸對香蕉片色澤的影響 抗壞血酸不僅可以通過改變體系的pH值，影響多酚氧化酶的活性，從而降低酶促褐變率，它還可以把食品中的醌還原為酚類物質，阻止了氧化引起的色澤劣變[16]。由圖2可知，隨著護色時間的延長，干制香蕉片的亮度值逐漸降低，褐變程度增加；而抗壞血酸濃度越高，其色澤越差，這可能是抗壞血酸作為一種強還原劑，它比酚類物質更容易被氧化[17]，影響了香蕉片的色澤品質。這一結果與楊金亮[18]使用抗壞血酸處理荔枝汁的研究結果相似，因此抗壞血酸不適宜用于防止香蕉褐變。

2.1.3 氯化鈉對香蕉片色澤的影響 由圖3可知，在較低濃度時(0.4%～0.8%)，隨氯化鈉質量分數增大，干制香蕉片的亮度值逐漸升高，褐變度減小；當氯化鈉濃度為0.8%，護色處理40 min后L*值最大，為55.1，褐變度隨時間的增加而逐漸減小至0.184，但隨氯化鈉濃度進一步提高，護色10 min后其L*值較起始有所下降，褐變度有所增加。說明低濃度氯化鈉對干制香蕉片有一定護色作用，可能是氯化鈉溶于水后減少了水中的溶解氧，減少或避免了多酚氧化酶與氧直接接觸，同時鈉離子與多酚氧化酶中的銅離子競爭導致其活性下降[19]。而當氯化鈉的濃度較大時，溶液具有較高的滲透壓，導致組織細胞脫水，破壞了組織結構，林河通等[20]發現當細胞失水后使定位在液泡的酚類物質與定位在質體及其他細胞器的多酚氧化酶更易接觸，造成色澤劣變。

圖1 植酸對干制香蕉片亮度和褐變度的影響Figure 1 Effects of phytic acid on the L* value and browning degree of dried banana slices

圖2 抗壞血酸對干制香蕉片亮度和褐變度的影響Figure 2 Effects of ascorbic acid on the L* value and browning degree of dried banana slices

圖3 氯化鈉對干制香蕉片亮度和褐變度的影響Figure 3 Effects of sodium chloride on the L* value and browning degree of dried banana slices

2.1.4 EDTA對香蕉片色澤的影響 EDTA是一種能與多種多價金屬絡合的螯合劑，能抑制金屬離子對氧化酶的催化作用，從而起到護色效果。由圖4可知，當EDTA濃度為0.1%～0.4%時，樣品亮度值較護色處理前有所增加，褐變度有所下降；0.2%和0.4%組在30 min時白度達到最大，0.1%和0.3%組在20 min時白度達到最大，四組均在40 min褐變度降至最低。而EDTA濃度為0.5%時，初始時具有一定的護色效果，隨時間增加，亮度值L*減小，褐變度增加。綜合亮度值L*和褐變度的大小，當護色時間為40 min，EDTA濃度為0.2%時，樣品的L*值為56.02，褐變度為0.169，此時的香蕉片護色效果較好。

2.1.5 檸檬酸對香蕉片色澤的影響 檸檬酸是一種廣泛應于食品加工的有機酸，其分子式中的3個羧基可以與多酚氧化酶活性中心的銅螯合，抑制OPP的活性，另外作為酸化劑，可以降低溶液的pH，破壞酶分子的結構，同時使氧氣在酸性溶液中的溶解度降低，起到抗氧化和防褐變的作用[21]。由圖5可知，隨著護色時間延長，干制香蕉片褐變程度逐漸減小，亮度增加，護色20 min時，亮度達到最高，除1.4%濃度組外，其余各組在20 min時褐變度達到最低，20 min后，檸檬酸的護色效果有所下降，這也可能是較低的pH環境對香蕉細胞造成傷害所致。當檸檬酸濃度為1.2%，護色時間為20 min時，香蕉片的亮度為63.05，褐變度為0.065，具有較好的感官品質，護色效果較好。這一結果與李胤楠等[22]使用檸檬酸處理鮮切香蕉研究結果一致。

圖4 ETDA對干制香蕉片亮度和褐變度的影響Figure 4 Effects of EDTA on the L* value and browning degree of dried banana slices

圖5 檸檬酸對干制香蕉片亮度和褐變度的影響Figure 5 Effects of citric acid on the L* value and browning degree of dried banana slices

2.2 復合護色劑篩選

綜合單一護色劑對干制香蕉片亮度和褐變度的影響結果，護色效果依次為：植酸(1.2%)>檸檬酸(1.2%)> EDTA(0.2%)>氯化鈉(0.8%)>抗壞血酸。其中，抗壞血酸使干制香蕉片色澤劣變，因此不適宜作為香蕉片的護色劑。鮮切香蕉片分別經1.2%的植酸和檸檬酸浸泡20 min的護色效果最好，因此優選出1.2%的植酸和檸檬酸組合成為復合護色劑，以20 min作為護色時間，進一步研究二者在不同質量配比下的復合護色效果。

由圖6可知，植酸與檸檬酸在不同質量配比下的復合護色效果差異明顯。干制香蕉片的亮度值L*和褐變抑制率隨著復合護色液中檸檬酸比例的升高呈先上升后下降趨勢；提高植酸比例后，當植酸與檸檬酸的配比為3∶1時(即濃度為0.9%和0.3%)，香蕉片的亮度值最大，達到65.93，褐變抑制率達到84.4%；降低植酸比例后，護色效果有所下降。未使用護色劑時，香蕉片的L*值為50.76，使用復合護色劑之后亮度值最高提升了15.17%；使用復合護色劑與單一使用植酸和檸檬酸兩種護色劑相比使干制香蕉片的亮度值分別提高了4.34%和4.57%，協同增效的護色效果進一步提升了干制香蕉片的顏色品質。

圖6 復合護色劑對干制香蕉片亮度和褐變抑制率的影響

Figure 6 Effects of compound color fixative on theL*value and browning inhibition rate of dried banana slices

3 結論

本試驗使用植酸、檸檬酸、EDTA、氯化鈉和抗壞血酸5種無硫護色劑，研究了對干制香蕉片顏色品質的影響。得出了最佳的護色工藝：將鮮切香蕉片浸泡在以植酸(質量分數為0.9%)和檸檬酸(質量分數為0.3%)組成的復合護色液中護色20 min，在此條件下L*值達65.93，褐變抑制率達84.4%，表明在香蕉片干制過程中使用無硫護色劑可以達到與傳統護色劑相似的效果。本試驗可為干制香蕉片的無硫護色技術提供數據支撐和試驗依據，但關于褐變抑制劑對香蕉片營養成分和質構特性等品質的影響還需進一步研究。

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Effects of different browning inhibitors on color preservation of dried banana slices

BI Jia-yu1

DAIYao-yi1

ZHENGJiong1,2

(1.CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China;2.ChongqingEngineeringResearchCenterofRegionalFood,Chongqing400715,China)

In order to improve the color quality of dried banana slices and obtain the best color protecting method, the effects of five different colors protecting agents, i.e. phytic acid, ascorbic acid, sodium chloride, EDTA and citric acid, on the color quality of dried banana slices evaluating were studied, by detecting theL*value and browning degree. The results showed that the order of the effects was phytic acid > citric acid > EDTA > sodium chloride > ascorbic acid. Moreover, it was also found that a better color quality of dried banana slices could be obtained through soking the slices in the color fixative compound, containing 0.9% phytic acid and 0.3% citric acid, for 20 min, obtaining a 65.93L*value and an 84.4% browning inhibition rate.

banana slices; drying; browning; color protecting; quality of color

第32卷第11期2016年11月Vol.32,No.11Nov.2016

重慶市社會事業與民生保障科技創新專項一般項目(編號：cstc2015shmszx80007)

畢家鈺，女，西南大學在讀本科生。

鄭炯(1982—)，男，西南大學副教授，博士。 E-mail：zhengjiong_swu@126.com

2016—09—07

10.13652/j.issn.1003-5788.2016.11.045