姜永平, 袁春新,2, 宋益民, 王學軍
(1.江蘇沿江地區農業科學研究所,江蘇南通 226541; 2.南通市農副產品加工技術協會,江蘇南通 226014)
荷蘭豆,亦名荷仁豆、小青豆,為豆科豌豆屬攀緣植物。荷蘭豆口感清脆,營養豐富,每100 g嫩莢中含蛋白質4.4~10.3 g、脂肪0.1~0.6 g、糖類14.4~29.6 g[1]。荷蘭豆是一種重要的出口創匯蔬菜,近年來,在江蘇沿海地區種植面積較大。目前,關于延長荷蘭豆保質期的研究較多,但多集中于常溫保鮮方面[2-5],而關于速凍技術的研究較少。翟迪升通過對速凍荷蘭豆的燙漂過程中過氧化物酶(POD)活性變化進行分析,提出燙漂溫度95~96 ℃、時間40~50 s為最佳工藝條件[6],但該參數是基于二段式單體速凍加工線條件下獲得的,不適合普通生產設備;王美蘭等認為,加工保藏過程中造成荷蘭豆維生素C、可溶性固形物等指標下降的主要環節是燙漂過程[7]。
燙漂是速凍蔬菜加工過程中十分重要的工藝之一,關系到最后速凍產品的商品外觀與品質。燙漂的目的是加工原料在速凍通過一定高溫的水(蒸汽)等介質后,鈍化產品中部分酶活性,保證產品的色澤、形狀、硬脆度等。燙漂過程中燙漂溫度及燙漂時間是決定燙漂成敗的關鍵因素,溫度過高或時間過長,則容易使產品組織破壞嚴重、脆度下降、色澤變黃;而如果溫度過低或時間過短,又達不到燙漂的目的,會使產品保質期縮短。為研究荷蘭豆最佳的燙漂參數,本研究以成駒30日為試驗材料,選擇目前生產過程中常用的燙漂溫度,分析不同燙漂時間處理后荷蘭豆硬度、色澤等商品性狀與葉綠素含量、POD活性等生理指標的變化情況,提出荷蘭豆最適宜的燙漂工藝參數,以期為荷蘭豆的加工提供理論依據。
試驗于2016年在江蘇嘉安食品有限公司實驗室進行。荷蘭豆品種為成駒30日,材料取自江蘇嘉安食品有限公司的通州陳橋基地,選擇成熟度基本一致、無機械損傷及蟲斑的豆莢;試驗過程中使用的鄰苯二酚、丙酮、2,6-二氯靛酚、草酸、抗壞血酸、無水乙醇、蔗糖、苯酚等試劑均為國產分析純。
1.2.1 原料處理 將新鮮荷蘭豆豆莢清洗整理后,稱取50 g左右,置于裝有1%氯化鈉的水浴鍋中,水浴溫度為95~96 ℃。燙漂時間分別為15、30、45、60、75、90 s。
1.2.2 檢測指標 硬度由物性分析儀TA.XTPlus測定,探頭采用NDP/VB。色澤應用kangguangSC-80C全自動測色色差計定量測定。L值表示亮度;a值表示紅綠方向顏色變化,+a表示向紅色方向變化,-a表示向綠色方向變化;b值表示黃藍方向顏色變化,+b表示向黃色方向變化,-b表示向藍色方向變化。葉綠素含量測定采用雙波法[8];過氧化物酶活性采用鄰苯二胺法測定[9];POD相對活性使用公式POD(樣品活性)/POD(鮮樣活性)×100%計算獲得。
各指標重復測定3次,由DPS 7.0軟件分析處理,以Duncan’s新復極差法判斷數據間的差異顯著性。
硬度是衡量速凍產品品質的重要指標之一,產品硬度下降表示細胞受到破壞,組織液流出,從而影響產品的營養品質。從表1可以看出,荷蘭豆產品的硬度隨著燙漂時間的延長而呈下降趨勢,且不同處理間存在著顯著差異,當燙漂時間為30 s時,荷蘭豆硬度由3 014.5 g下降至2 722.4 g,比對照下降了9.7%;當燙漂時間延長到60 s時,硬度下降至 2 010.0 g,比對照下降了33.3%;而燙漂時間為90 s時,硬度僅為 1 534.5 g,與對照相比下降了49.1%。
產品色澤是速凍產品給人最直觀的一個商品性狀,對速凍荷蘭豆產品而言,需要呈現翠綠的自然色澤。本試驗以L、a、b3個值表示產品的色澤,從圖1可以看出,荷蘭豆產品隨著燙漂時間的延長,L值基本呈下降趨勢,經燙漂15 s處理后,L值由53.20下降至49.97,表明亮度下降,即荷蘭豆產品變暗;但燙漂時間由15 s延長至90 s時,L值的變化不大。a值代表了紅綠方向的變化,本試驗中a值的變化呈先降后升趨勢:當燙漂時間在0~45 s范圍內,a值呈下降趨勢,表明在燙漂時間為45 s以內,荷蘭豆產品呈現的綠色有加深的趨勢,但當燙漂時間超過45 s時,荷蘭豆產品失綠較為明顯,可能是因為一定時間內(小于45 s)燙漂處理會破壞細胞組織機構,從而加速細胞液的流出,因此產品外觀呈綠色加深的變化,而當燙漂時間過長(大于45 s)時,細胞內葉綠素被破壞,會造成產品失綠。b值反映了產品顏色在黃藍方向的變化,本試驗中燙漂時間在 0~45 s 范圍內,b值變化不明顯,維持在30左右,但當燙漂時間超過45 s時,b值上升速度明顯加快,從荷蘭豆產品色澤表現來看,燙漂時間超過45 s時,黃化速度加快。

表1 不同燙漂時間處理的荷蘭豆產品硬度比較
試驗用新鮮荷蘭豆葉綠素含量為19.30 mg/100 g,分別測定不同燙漂時間處理后荷蘭豆產品中葉綠素的含量,計算保留率,從圖2可以看出,燙漂時間的延長可直接減少產品內葉綠素含量,當燙漂時間少于45 s時,葉綠素減少較緩慢,處理45 s的荷蘭豆產品中仍能保留97.02%的葉綠素,當燙漂時間超過45 s以后,葉綠素含量下降速度明顯加快。這可能是因為葉綠素在酸性條件下容易發生脫鎂反應,當燙漂開始時,溶液基本呈中性或堿性,葉綠素的脫鎂反應速度較慢;但當燙漂時間延長(大于45 s),細胞組織被破壞,細胞內的有機酸成分不再區域化,葉綠素處于酸性環境條件下,使葉綠素的脫鎂反應速度加快,從而使得荷蘭豆產品中葉綠素含量快速下降。
一般認為,過氧化物酶活性與速凍產品的質量有關,殘余酶活性愈高,產品的質量越差;由于過氧化物酶對熱較穩定,通常把其活性作為燙漂充足與否的指標。從圖3可以看出,隨著荷蘭豆產品燙漂時間的延長,過氧化物酶活性越低,燙漂處理15 s后,荷蘭豆過氧化物酶活性比對照下降了 33.3%;處理45 s后,過氧化物酶活性降至新鮮產品的38.56%;當燙漂時間延長至90 s時,荷蘭豆過氧化物酶活性幾乎已經檢測不到,比對照下降了99.93%。
燙漂是許多速凍蔬菜生產過程中一個不可或缺的工藝環節,它直接關系到速凍蔬菜的質量。燙漂主要目的是破壞蔬菜中酶類的活性,使蔬菜在速凍和冷藏過程中能夠盡量維持原有的營養價值和感官性狀。
高溫燙漂容易造成細胞膜破裂,細胞膨壓喪失[10],細胞壁收縮[10-11];同時,由于高分子量果膠聚糖的溶解性增大,黏合細胞的果膠物質發生β-消除性降解,使細胞間的結合力降低,細胞分離,造成質地軟化[12],此外,高溫還使果膠甲酯酶的活性發生鈍化,抵制了果膠甲酯酶對果膠的分解作用,使果膠中甲醇含量降低,自由羧基大量減少,從而抵制了與鈣、鎂等金屬離子的交聯作用,不能形成保持產品硬度的組織結構[13]。研究結果表明,使用95~96 ℃溫度熱水燙漂處理荷蘭豆時,產品硬度隨著燙漂時間的延長而呈下降趨勢,本結果與其他果蔬菜產品速凍試驗的結論[14-15]一致。

相關學者使用-a/b值表示顏色[16-17],本試驗中經不同時間燙漂處理以后,荷蘭豆產品的顏色值(-a/b),0 s時為0.333 0,15 s時為0.354 0,30 s時為0.436 5,45 s時為 0.465 4,60 s時為0.305 6,75 s時為0.269 2,90 s時為 0.223 1,表明燙漂時間少于45 s時,荷蘭豆呈現的綠色逐漸加深,但當燙漂時間大于45 s時,荷蘭豆褐變反應加快,外觀呈褐色。
詹沛鑫認為,加工過程中綠色蔬菜失綠的主要原因在于葉綠素的Mg2+與卟啉環形成的配位化合物不穩定[18],Mg2+易于被H+取代而形成黃褐色的脫鎂葉綠素,如使用 100 ℃ 熱水燙漂處理莧菜,葉綠素降低20%/min[19],這與本試驗結果相似。本試驗結果還表明,隨著燙漂時間的延長,時間在≥45 s 時,由于荷蘭豆細胞組織被破壞,細胞內的有機酸成分不再區域化,使葉綠素處于酸性環境條件下,增加了荷蘭豆葉綠素的脫鎂反應速度,使得荷蘭豆產品中葉綠素快速分解,從荷蘭豆硬度的變化過程中也得到印證。
過氧化物酶是蔬菜中最耐熱的酶之一[20],在蔬菜原料的燙漂中常以該酶活性作為指標[21],同時,過氧化物酶是引起果蔬劣變的主要酶。燙漂溫度和時間對過氧化物酶活性的影響較大,魏天軍等認為,該酶能在80~95 ℃條件下的一定時間內失活[22],但高溫和長時間的漂燙不利于維生素C的保存。Bottcher研究認為,過氧化物酶的完全鈍化意味著燙漂過度,并提出花椰菜過氧化物酶活性保留2.9%~8.2%時最佳[23]。本試驗結果表明,隨著荷蘭豆產品燙漂時間的延長,過氧化物酶活性越低,當燙漂時間達到90 s時,荷蘭豆過氧化物酶活性已經幾乎檢測不到,比對照下降了99.93%。
燙漂處理可以鈍化蔬菜中酶的活性,對于綠色蔬菜而言,還能使產品色澤更加鮮艷,組織變得柔軟有彈性,葉綠素使產品色澤更加鮮艷、美觀,從而改善產品品質。本試驗結果表明,使用95~96 ℃熱水對荷蘭豆處理45 s是比較合適的燙漂工藝,此時,荷蘭豆產品的硬度為2 456.7 g,色澤呈鮮亮綠色,并能夠保持新鮮產品97.02%的葉綠素,同時過氧化物酶活性僅為新鮮產品的38.56%。