貯藏條件對草莓漿理化成分和品質變化的影響

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(北京市農林科學院林業果樹研究所,北京 100093;2.果蔬農產品保鮮與加工北京市重點實驗室，北京 100097;3.北京市落葉果樹工程技術研究中心，北京 100097)

草莓屬薔薇科草本植物,果實色澤鮮紅、酸甜可口且營養豐富[1-2],其VC的含量比蘋果、西瓜、葡萄高10倍,比柑橘也高2～3倍,在臺灣草莓被稱為“活的維生素丸”[3]。草莓還富含花色苷、黃酮等生物活性物質[4-5],具有清熱解毒、抗氧化和增強免疫力、抗癌等多種保健功效[6-7],其抗氧化能力高達蘋果、桃、梨等果品的2～11倍[8]。近年來,我國草莓產量迅猛增長,但其收獲時間集中,組織嬌嫩多汁,在收獲和運輸過程中極易腐爛而失去商品價值,在常溫下僅可保存1～2 d[9-10]。一般僅限于本地銷售,大量的草莓腐爛造成嚴重的資源浪費、經濟損失和環境污染,因此急需通過加工提高草莓的經濟價值。

目前主要通過草莓打漿制成草莓漿來拓展銷售渠道,延長產業鏈,增加附加值[11]。草莓漿富含的VC和花青素類色素(主要成分為天竺葵素-3-葡萄糖苷)[12]的穩定性較差,易受加工和貯藏過程中一些理化因子如pH、氧氣、光照、溫度等影響[13-18]。如何在貯藏中保持草莓漿誘人的鮮紅色澤、豐富的VC等營養成分是需要解決的科學問題。而對于草莓漿的貯藏方式、貯藏條件、貯藏過程等對草莓漿色澤、風味等感官品質、VC保留率等營養品質及花色苷等功能性成分的影響報道較少,因此為不斷豐富我國草莓加工業的發展,提高產品附加值,本研究將鮮售價值較低的草莓加工成草莓漿,分析草莓漿貯藏條件對各項品質指標的影響,從而確定草莓漿的最佳貯藏條件,為實際生產中更科學的貯藏高品質草莓漿原料提供參考。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

草莓 章姬，山東乳山;硫脲 天津市津科精細化工研究所;2,6-二氯靛酚、抗壞血酸(VC) 國藥集團;氫氧化鈉、硫酸、草酸、氯化鉀、碳酸氫鈉、磷酸、乙醇 北京化工廠,其他試劑均為國產分析純。

WSC-S型測色色差計 上海精密科學儀器有限公司;804電位滴定儀 瑞士萬通Metrohm;TU-1901雙光束紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司;HHS型電熱恒溫水浴鍋 上海博迅實業有限公司醫療設備廠;LP-503電子天平 常熟市衡器廠;R-201型真空旋轉蒸發儀 上海申科機械研究所;TS-5000Z電子舌(味覺分析系統) 日本INSENT公司;3K-15 高速冷凍離心機 Sigma公司;KQ-300VDV 超聲清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;果汁生產線 國投中魯乳山研發中心。

1.2實驗方法

1.2.1 草莓漿的制備 選擇成熟度基本相同,無病蟲害、無機械傷害的草莓果實在生產車間的果汁生產自動化流水線上經過清水清洗、無菌水淋洗后打漿機打漿、混勻,然后在85 ℃下進行滅酶處理2～3 min,滅酶后的草莓漿經過全封閉管路,輸送到殺菌機在95 ℃下殺菌30 s。將殺菌完成后的草莓漿輸送到灌裝機,分別灌裝入無菌包裝內備用,每袋灌裝1800 mL。

1.2.2 草莓漿貯藏處理 將無菌包裝袋裝草莓漿分別置于常溫(25 ℃)、4 ℃、0 ℃、-18 ℃下貯藏,貯藏60 d期間,每隔15 d測定草莓漿的可溶性固形物、可滴定酸、VC、色澤、花色苷含量等品質指標以及甜味、酸味等味覺指標。

1.2.3 測定方法

1.2.3.1 花色苷的測定 稱取草莓漿40 g,加入一定量的60%的乙醇溶液,用1 mol/L的HCl調節pH到3,60 ℃水浴提取2 h,3000 r/min離心15 min,收集上清液,60 ℃真空旋轉蒸發除去乙醇,用1% HCl-H2O定容到100 mL備用。提取效果以一次浸提后提取液中花色苷的含量(mg/100 g鮮重)多少為根據進行評價。花色苷含量的測定方法采用pH示差法[19-20]。

取1 mL提取液用pH1.0[V(0.2 mol/L KCl)∶V(0.2 mol/L HCl)=25∶67]和pH4.5[V(1 mol/L NaAc)∶V(1 mol/L HCl)∶V(H2O)=100∶60∶90]的緩沖液定容至10 mL,避光放置2 h,分別在500 nm和700 nm下測吸光值。

式(1)

式(1)中:C為花色苷含量;A為(A500 nm-A700 nm)pH1.0-(A500 nm-A700 nm)pH4.5;V為提取液總體積(mL);n為稀釋倍數;MW為Cyd-3-glu的分子量(449);ε為Cyd-3-glu的消光系數,其值為26900;m為原料的重量(g)。

花色苷保留率:

保留率(%)=Ct/C0×100

式(2)

式(2)中:Ct、C0-處理后和處理前花色苷的含量(g)。

1.2.3.2 可滴定酸的測定 稱取草莓漿25 g于250 mL容量瓶中,將該容量瓶置80 ℃水浴鍋浸提30 min,并搖動數次促使溶解,冷卻后加水定容至刻度。搖勻,用經水洗過、烘干的脫脂棉過濾。吸取濾液25 mL于100 mL燒杯,加入25 mL水,在自動電位滴定儀上用0.1 mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定[21]。

1.2.3.3 VC的測定 根據GB/T5009.86-2003測定。

1.2.3.4 色澤的測定 使用全自動色差儀,樣品搖勻后在反射模式下測定樣品的紅度值a*和亮度值L*。

1.2.3.5 味覺分析測試 采用TS-5000Z電子舌(味覺分析系統),首先選擇適當的基本味傳感器在30 mmol/L KCl和0.3 mmol/L的酒石酸標準溶液中校零。標準溶液相當于人的唾液,認定為無味。這時傳感器的膜電位用Vr表示。接下來將傳感器浸漬在經過前處理的草莓漿當中30 s,發生變化的膜電位用Vs表示。定義(Vs-Vr)為樣品的相對值,相當于人感知到的草莓漿的先味,也就是草莓漿剛攝入口中即刻感覺到的味道。然后儀器將此電勢值轉化為味覺值,得出結果相當于草莓漿在人口中感知到的酸、甜、苦、澀味道。

1.3數據分析方法

采用Excel 2013和SPSS 17.0統計學軟件對實驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1不同貯藏溫度下草莓漿花色苷保留率和色澤的變化

由圖1可以看出,常溫(25 ℃)、4 、0、-18 ℃四種貯藏方式,在貯藏60 d后,花色苷保留率差異顯著(p<0.05),常溫貯藏60 d后花色苷保留率為12.56%,4 ℃冷藏60 d后花色苷保留率仍在70.6%,冷凍貯藏60 d后的花色苷保留率在97%以上,0 ℃冷藏樣品的保留率為85.21%,僅次于-18 ℃冷凍貯藏的97.91%,且較冷凍貯藏更為節能。因此,冷凍貯藏和0 ℃冷藏在保持花色苷方面是較為合適的貯藏方式。

圖1 貯藏方式對草莓漿花色苷保留率的影響Fig.1 Effect of storage condition on anthocyanins residual rate

a*值能有效反映出果品的鮮紅程度,a*值正值越大則顏色越紅,負值表示偏綠,L*值表示測定樣品的亮度,值越大表示越亮,值越小表示越暗[22]。圖2A顯示,常溫(25 ℃)、4 ℃、0 ℃和-18 ℃四種貯藏方式,在貯藏60 d時,草莓漿色澤差異顯著(p<0.05),常溫貯藏60 d色差值a*下降極顯著(p<0.01),色差值a*由原來30.98降低為5.6,4 ℃冷藏60 d后a*值下降為18.33,約為原來的60%,冷凍貯藏60 d后的紅度值a*值仍高達30.01,比初始值30.98僅下降0.97,0 ℃冷藏樣品的a*值為26.14,與-18 ℃冷凍草莓漿a*值無顯著差異(p>0.05)。圖2B顯示,常溫貯藏的亮度值L*值較4、0 ℃和冷凍樣品下降顯著(p<0.05),低溫有利于保持草莓漿的亮度,0 ℃冷藏樣品的a*值和L*值與-18 ℃冷凍草莓漿色差值無顯著差異(p>0.05),但較-18 ℃冷凍貯藏更為節能。

貯藏60 d內,不同貯藏溫度下草莓漿花色苷的保留率的變化趨勢與a*值和L*值的變化趨勢一致。這與郭嘉明[22]等得出的花色苷與色差值有較高的線性相關性結果一致。因此,冷凍貯藏和0 ℃冷藏在保持草莓漿色澤方面具有明顯的優勢,為維持草莓漿鮮艷色澤,應盡量降低貯藏溫度。

圖2 貯藏方式對草莓漿色澤的影響Fig.2 Effect of storage condition on the color

2.2貯藏條件草莓漿VC保留率的影響

由圖3可知,草莓漿貯藏60 d期間,常溫(25 ℃)貯藏和4 ℃冷藏條件下VC保留率與-18 ℃冷凍產品呈顯著差異(p<0.05)。常溫(25 ℃)貯藏和4 ℃冷藏的草莓漿在貯藏期間,隨著貯藏時間的延長,VC保留率逐漸下降,常溫(25 ℃)貯藏30 d后VC保留率下降為60.18%,60 d后達到42.26%;4 ℃冷藏30 d,VC保留率下降為77.15%,60 d后為73.21%;0 ℃貯藏和冷凍貯藏條件下草莓漿的VC保留率差異不顯著(p>0.05),0 ℃貯藏和冷凍貯藏60 d后VC保留率略有下降,但兩者的保留率均高達到90%以上,從節能的角度出發,0 ℃貯藏是一種較為理想的保持VC等營養成分的貯藏方式。

圖3 貯藏條件對草莓漿中VC保留率的影響Fig.3 Effect of storage condition on VC residual rate

2.3貯藏溫度對草莓漿中可滴定酸的影響

由圖4可知,草莓漿貯藏期間,前45 d內,常溫(25 ℃)貯藏和4 ℃冷藏條件下,草莓漿可滴定酸隨著貯藏時間的延長,呈現逐漸下降的趨勢。常溫(25 ℃)貯藏30 d后草莓漿可滴定酸由原來的0.59%下降為0.44%,60 d后又有所升高,這可能與常溫條件下微生物生長產酸有關[23];4 ℃冷藏30 d草莓漿可滴定酸為0.47%,60 d后繼續下降為0.22%;貯藏60 d期間,0 ℃和冷凍貯藏條件下的草莓漿可滴定酸無顯著變化(p>0.05)。

圖4 貯藏條件對草莓漿中可滴定酸的影響Fig.4 Effect of storage condition on titratable acid

2.4貯藏條件對草莓漿中可溶性固形物的影響

果蔬原汁在儲存過程中,可溶性固形物含量是一項重要質量指標。由圖5可以看出,總體趨勢而言,貯藏60 d期間,常溫(25 ℃)、4 ℃、0 ℃和-18 ℃貯藏四種方式,可溶性固形物含量變化不顯著(p>0.05),說明短時間貯藏草莓漿可溶性固形物基本保持穩定。-18 ℃冷凍貯藏和0 ℃冷藏在貯藏后期,可溶性固形物略有上升,可能由于果膠等不溶物降解轉化為可溶成分而升高;而常溫(25 ℃)和4 ℃冷藏在貯藏后期略有下降趨勢,可能與草莓漿中微生物繁殖活躍而引起營養成分的消耗及可溶性成分(如蛋白質)的沉淀有關。

圖5 貯藏條件對草莓漿中可溶性固形物的影響Fig.5 Effect of storage condition on soluble solids

2.5貯藏條件對草莓漿感官品質的影響

通過味覺系統(電子舌)可以在排除人為因素的情況下,較為客觀的測定產品的酸、甜、苦、澀等味道。圖6為常溫(25 ℃)樣品和-18 ℃樣品在貯藏60 d期間的味覺值。

由圖6可知,貯藏期間苦味和澀味無顯著變化(p>0.05)。常溫樣品貯藏30 d內,酸味基本穩定,但隨著貯藏時間的繼續延長,常溫樣品酸味呈現先降低后升高的趨勢,貯藏60 d后酸味顯著升高(p<0.05),這與可滴定酸在60 d后有所升高相吻合。常溫貯藏30 d,甜味值略有下降,但甜味變化通過人體感官并未感知出來,常溫貯藏60 d后甜味值下降為2.7,與貯藏0 d樣品的甜味值差異顯著(p<0.05),且人體可感知其甜味明顯降低,這也與可溶性固形物在此期間下降的情況相吻合。冷凍草莓漿在貯藏60 d期間酸味和甜味基本穩定,與貯藏0 d樣品無顯著差異(p>0.05)。貯藏后期酸味有所下降,這一方面可能與可滴定酸略有下降有關,另外主要與甜味值有所上升有關,甜味掩蓋了部分酸味。因此,-18 ℃冷凍貯藏可以在60 d內較好的保持草莓漿的酸、甜等味覺感官品質。

圖6 貯藏時間對味覺的影響Fig.6 Effect of storage time on taste sensing

3 結論

不同的貯藏方式和貯藏時間對草莓漿理化成分、營養品質和感官品質具有不同程度的影響。0 ℃和-18 ℃貯藏較常溫和4 ℃冷藏能更好的保持草莓漿中的花色苷和VC等營養成分,0 ℃冷藏和-18 ℃冷凍貯藏60 d草莓漿花色苷保留率和VC保留率仍分別在85%和90%以上;貯藏溫度對色澤影響較大,0 ℃冷藏和冷凍貯藏對草莓漿鮮紅色澤的保持效果明顯優于常溫貯藏;0 ℃和-18 ℃貯藏的草莓漿,可滴定酸和可溶性固形物在貯藏60 d內含量穩定,常溫貯藏使草莓漿可滴定酸呈現先下降后升高趨勢;-18 ℃冷凍較常溫貯藏能更好的保持草莓漿中甜、酸等風味。總之,0 ℃和-18 ℃低溫貯藏能有效抑制草莓漿營養品質和感官品質的劣變,延長產品的貯藏期,是較適宜的草莓漿貯藏條件。

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