蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片微觀結(jié)構(gòu)及品質(zhì)的影響

劉春菊，王海鷗，牛麗影，張鐘元，宋江峰，李大婧,*，劉春泉

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；2.江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013；3.南京曉莊學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 211171）

桃（Prunus persica L. Batsch）屬薔薇科、桃屬植物，原產(chǎn)于中國(guó)。桃營(yíng)養(yǎng)豐富、肉質(zhì)細(xì)膩、香氣濃郁，具有美膚、清胃、潤(rùn)肺、祛痰等醫(yī)療保健功效，素有“果中皇后”的美譽(yù)。桃果實(shí)采后耐貯性差、貨架期短，極易腐爛變質(zhì)。干燥是一種較有效延長(zhǎng)果蔬保質(zhì)期的方法，通過(guò)干燥可以降低水分含量，抑制因微生物生長(zhǎng)而引起的質(zhì)量劣變[1-2]。提高干燥速率和提升產(chǎn)品質(zhì)量的新干燥技術(shù)得到專家學(xué)者的極大關(guān)注，目前桃片的干燥方法主要包括冷凍干燥、油炸等，存在著能耗高、干燥速率低、產(chǎn)品質(zhì)量差等諸多問(wèn)題。氣流膨化干燥是一種環(huán)保、節(jié)能的非油炸干燥技術(shù)，該技術(shù)吸納了熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn)，較好地保留了物料營(yíng)養(yǎng)成分和色澤，符合方便、營(yíng)養(yǎng)、健康和安全的食品發(fā)展趨勢(shì)，是具有很大發(fā)展?jié)摿Φ母咝聝?yōu)良果蔬加工技術(shù)[3-4]。

桃果實(shí)水分含量高、固形物含量少、細(xì)胞壁較薄，在氣流膨化過(guò)程中易引起產(chǎn)品膨化率小、硬度高、酥脆性差等品質(zhì)問(wèn)題，較大程度地降低了果蔬膨化成品率和加工效率，制約著果蔬膨化加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用。畢金峰等[5]研究發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果膨化產(chǎn)品孔室大小均勻可賦予產(chǎn)品更酥脆口感，孔室較大會(huì)導(dǎo)致硬度和脆度較差。魏秋羽等[6]認(rèn)為芋頭膨化產(chǎn)品硬度過(guò)高口感堅(jiān)硬，硬度過(guò)低口感偏軟、沒(méi)有嚼勁，產(chǎn)品形成多孔狀結(jié)構(gòu)使其質(zhì)地酥脆。因此，膨化產(chǎn)品的微觀孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)膨化桃片的品質(zhì)形成及調(diào)控起到至關(guān)重要的作用。糖漬是一種常用的果蔬加工處理方法，簡(jiǎn)單方便，浸漬速度快，效果佳，尤其對(duì)于口味偏酸的果蔬，糖漬是其加工過(guò)程中必要的工序。其中，蔗糖價(jià)格低廉、糖液透明、無(wú)異味，是最普遍的浸漬糖。果蔬膨化工藝中采用蔗糖浸漬預(yù)處理，不僅具有調(diào)節(jié)產(chǎn)品口味、改善色澤的有益效果[7]，同時(shí)還能充實(shí)細(xì)胞，增加組織強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)密度，增厚孔室壁，有利于保持孔室形態(tài)[8]，促使形成孔室小、數(shù)量多的均勻多孔結(jié)構(gòu)，改善產(chǎn)品的質(zhì)地結(jié)構(gòu)[9]，提高其酥脆性。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)蔗糖調(diào)控黃桃脆片的微觀孔隙結(jié)構(gòu)，從而改變氣流膨化黃桃片產(chǎn)品的外觀品質(zhì)、質(zhì)地特性及吸濕性，旨在為黃桃干燥加工產(chǎn)品品質(zhì)的提高和控制提供調(diào)控途徑和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃桃（‘金童8號(hào)’）采自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家果蔬種質(zhì)桃資源圃。

乙醇、氯仿、甲醇、丙酮、碳酸鈉、硼氫化鈉、咔唑、氫氧化鉀、蒽酮、硫酸、氯化鈉、蔗糖、戊二醛、叔丁醇均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

快速脫水式氣流膨化設(shè)備如圖1所示，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所果蔬加工研究室自制[10]。主要由膨化罐、蒸汽發(fā)生器、真空罐、捕水器、制冷盤(pán)管、真空系統(tǒng)、集水器、制冷機(jī)組成。其中真空系統(tǒng)可與膨化罐間形成壓差，打開(kāi)泄壓閥，物料中的水分瞬間閃蒸，真空罐內(nèi)捕水器的制冷盤(pán)管迅速捕集大量水蒸氣，冷凝成水，流至真空罐的后端，匯集至集水器中。

圖1 快速脫水式氣流膨化設(shè)備示意圖Fig. 1 Schematic diagram of explosion puffing equipment with high dehydration rate

BS224S電子分析天平 北京賽多利斯科學(xué)儀器公司；DHG-9070電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；UV-6300型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)上海美譜達(dá)儀器有限公司；CT3 25K型質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)博勒飛公司；FW100高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司；CR-700分光測(cè)色色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)公司；Quanta 200掃描電子顯微鏡 荷蘭FEI公司；EMITECH K750臨界點(diǎn)干燥儀 英國(guó)Quorum公司；ZX-27型傅里葉變換紅外光譜儀 德國(guó)Bruker公司。

1.3 方法

1.3.1 蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片制備

新鮮黃桃洗凈后瀝干水分，用去皮器削掉外皮，沿黃桃的軸向腹部位置取7 mm厚的環(huán)狀桃片，將環(huán)狀桃片四等分，獲得厚度7 mm、環(huán)半徑為15 mm的桃片，將桃片放在沸水中燙漂1.5 min，按料液比1∶1（m/V）分別加入5%、15%、25%、35%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖溶液，真空浸漬30 min后取出，瀝干黃桃片表面水分，放入熱風(fēng)干燥箱中60 ℃烘至水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%，放入4 ℃冰箱中均濕12 h，然后進(jìn)行氣流膨化干燥。氣流膨化干燥條件：膨化壓力0.2 MPa，膨化溫度105 ℃，真空干燥溫度75 ℃，真空干燥時(shí)間120 min，真空罐壓力-0.01 MPa。制得的氣流膨化黃桃片的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5%，用于后續(xù)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3.2 色澤測(cè)定

采用色差儀CIE Lab表色系統(tǒng)測(cè)定氣流膨化黃桃片的色澤指標(biāo)L*值、a*值、b*值，每個(gè)處理取10 個(gè)氣流膨化黃桃片，結(jié)果取其平均值。根據(jù)L*值、a*值、b*值計(jì)算a*/b*值、C值、H值、ΔE。其中L*值為亮度變量，測(cè)定值越大則表示樣品表面亮度越高。a*值為紅色或綠色值，正值表示偏紅色，負(fù)值表示偏綠色，絕對(duì)值越大則說(shuō)明紅色或綠色越深。b*值為黃色或藍(lán)色值，正值表示偏黃色，負(fù)值則表示偏藍(lán)色，絕對(duì)值越大說(shuō)明黃色或藍(lán)色越深[11]。C為色飽和度，測(cè)定值越大表明顏色越純，按式（1）計(jì)算。H為色調(diào)角，從0°～180°代表顏色逐漸由紫紅（0°）向紅、橙紅、橙、黃（90°）、黃綠、綠和藍(lán)綠色（180°）過(guò)渡，按式（2）和式（3）計(jì)算。色澤變化可以通過(guò)色差計(jì)測(cè)定未干燥前黃桃片色澤（L0、a0、b0）與實(shí)際色澤之差來(lái)反映，即總色差值ΔE，用以指明整體色澤的變化程度，按式（4）計(jì)算。

1.3.3 硬度和脆度測(cè)定

采用CT3 25K型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定，測(cè)試條件如下：探頭型號(hào)為TA25/1000圓柱型探頭，測(cè)試類型為壓縮，測(cè)試速率為0.50 mm/s，測(cè)后返回速率為0.50 mm/s，測(cè)試距離為7 mm。樣品的硬度以坐標(biāo)圖中出現(xiàn)的最大壓力峰值表示，單位為g；脆度以出現(xiàn)在下壓探頭第一次沖向樣品過(guò)程中坐標(biāo)圖上的第一個(gè)明顯壓力峰值表示，單位為g。每種樣品重復(fù)10 次，取其平均值。

1.3.4 膨化度測(cè)定

將干燥黃桃樣品稱質(zhì)量，以干凈的石英砂作為置換介質(zhì)，以100 mL量筒為容器，采用體積置換法測(cè)定其體積，每個(gè)樣品測(cè)定10 次，結(jié)果取平均值。膨化度按公式（5）計(jì)算。

式中：V1為黃桃脆片的體積/mL；m0為黃桃脆片質(zhì)量/g。

1.3.5 剪切總功、穿刺總功和破碎總功測(cè)定

采用CT3 25K型質(zhì)構(gòu)儀。剪切實(shí)驗(yàn)：采用V型刀片，沿樣品的縱軸切割，刀片速率為1.0 mm/s，位移10 mm，測(cè)定剪切總功；穿刺實(shí)驗(yàn)：探頭型號(hào)為TA39的圓柱探針，50 N載荷單元，速率為1.0 mm/s，距離為10 mm，測(cè)定穿刺總功。破碎實(shí)驗(yàn)：探頭型號(hào)為TA11/1000的圓柱探針，速率為1.0 mm/s，距離為10 mm，測(cè)定破碎總功[12]。每種樣品重復(fù)10 次，取其平均值。

1.3.6 吸濕性測(cè)定

將氣流膨化黃桃片放置于已稱質(zhì)量的干燥平皿中，將平皿放置在盛有飽和氯化鈉溶液（環(huán)境相對(duì)濕度75.5%）的玻璃干燥器中，放置2、4、8、16 h和1、2、3、5、7、10、15 d，稱其質(zhì)量變化，每種樣品重復(fù)10 次，取其平均值。吸濕率為吸濕前后質(zhì)量差占吸濕前質(zhì)量的比例[13]，按公式（6）計(jì)算。

式中：m0為黃桃脆片吸濕前質(zhì)量/g；m1為黃桃吸濕后質(zhì)量/g。

1.3.7 微觀結(jié)構(gòu)掃描電子顯微鏡觀察

利用掃描電子顯微鏡觀察氣流膨化黃桃片的微觀結(jié)構(gòu)。將黃桃片用碳導(dǎo)電膠粘在樣品托上，采用離子濺射儀在觀察樣本橫斷面上噴金，掃描電子顯微鏡觀察氣流膨化黃桃片橫截面的微觀結(jié)構(gòu)。

1.3.8 細(xì)胞壁組分測(cè)定

樣品細(xì)胞壁的制備參照范淑琴[14]和Rose[15]等的方法并稍作修改。氣流膨化黃桃片用粉碎機(jī)制粉，過(guò)80 目篩，取4.00 g黃桃粉加入體積分?jǐn)?shù)75%乙醇溶液200 mL，煮沸30 min，以4 000 r/min離心10 min，濾渣用200 mL沸騰乙醇洗1 次，以4 000 r/min離心10 min，用200 mL氯仿-甲醇（1∶1，V/V）、200 mL丙酮各沖洗1 次，分別用140 目的尼龍布抽濾，最后40 ℃烘干，獲得氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁。

細(xì)胞壁各組分含量測(cè)定參照Szymanska-Chargot[16]和Femenia[17]等的方法并稍作修改。取0.5 g細(xì)胞壁加入50 mL的50 mmol/L碳酸鈉（含20 mmol/L硼氫化鈉），25 ℃下振蕩反應(yīng)6 h，10 000×g離心10 min，所得上清液為果膠粗提物，用咔唑比色法測(cè)定果膠含量。沉淀物為不含果膠的細(xì)胞壁，向其中加入50 mL的4 mol/L氫氧化鉀（含20 mmol/L硼氫化鈉），在25 ℃下振蕩反應(yīng)12 h，10 000×g離心10 min，所得上清液為半纖維素溶液，用蒽酮比色法測(cè)定半纖維素含量。沉淀物為不含果膠和半纖維素的細(xì)胞壁，用去離子水洗兩遍，得到纖維素，將洗滌后的沉淀物先用5 mL體積分?jǐn)?shù)72%硫酸溶液35 ℃水解1 h，然后加入25 mL雙蒸水，100 ℃水解1 h，10 000×g離心10 min，取濾液用蒽酮比色法測(cè)定纖維素含量。

1.3.9 細(xì)胞壁傅里葉變換紅外光譜分析

采用ZX-27型傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行分析。稱取細(xì)胞壁粉末2 mg，進(jìn)行波數(shù)為400～4 000 cm-1的紅外光譜掃描，分辨率4 cm-1，累計(jì)掃描32 次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用Tukey檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析，采用Origin 7.5軟件進(jìn)行分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片微觀結(jié)構(gòu)的影響

果蔬干制品微觀孔隙結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品品質(zhì)密切相關(guān)，品質(zhì)變化往往是因?yàn)楦稍镞^(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)的改變而引起。掃描電子顯微鏡觀察蔗糖調(diào)控氣流膨化黃桃片的孔隙結(jié)構(gòu)如圖2所示，可以看出未浸漬蔗糖的氣流膨化黃桃片易生成較大的孔洞（圖2a箭頭），孔壁上有破裂的痕跡，并與其他孔相貫穿，孔隙大小差異較大；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%和15%蔗糖浸漬的氣流膨化黃桃片仍具有較大的孔洞（圖2b、c箭頭），但比未浸漬蔗糖樣品的孔洞小，同時(shí)還有一些小的孔結(jié)構(gòu)生成，且質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%蔗糖浸漬的膨化黃桃片小孔更多一些；質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%蔗糖浸漬的氣流膨化黃桃片孔隙均勻度增加（圖2d箭頭），孔壁明顯增厚，孔隙更加圓潤(rùn)，形成了大孔隙的趨勢(shì)變小[18]；質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%蔗糖浸漬的氣流膨化黃桃片孔隙更小更多（圖2e箭頭），孔隙結(jié)構(gòu)更加均勻，孔壁厚度明顯大于25%蔗糖樣品。蔗糖促使氣流膨化黃桃片形成大孔隙、孔壁薄的結(jié)構(gòu)向小孔隙、孔壁厚的結(jié)構(gòu)趨勢(shì)轉(zhuǎn)化，調(diào)控了膨化黃桃脆片的不同孔隙結(jié)構(gòu)的形成。

圖2 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片孔隙結(jié)構(gòu)的影響Fig. 2 Effect of sucrose control on microstructure of explosion-puffed yellow peach slices

2.2 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁組分的影響

果蔬在氣流膨化時(shí)細(xì)胞內(nèi)的水分會(huì)在高壓差下瞬間閃蒸汽化，其產(chǎn)生的膨化力沖擊到細(xì)胞壁上，當(dāng)膨化力小于細(xì)胞壁所承受極限應(yīng)力時(shí)，細(xì)胞壁僅發(fā)生膨脹變形，膨化產(chǎn)品中的孔室均由單個(gè)細(xì)胞形成，促使產(chǎn)品形成均勻的多孔結(jié)構(gòu)；當(dāng)膨化力大于細(xì)胞壁所承受極限應(yīng)力時(shí)，細(xì)胞壁會(huì)破裂，相鄰細(xì)胞單元合體而形成大孔室，且孔徑大小不一。因此，果蔬膨化加工過(guò)程中，孔隙結(jié)構(gòu)及質(zhì)地形成主要是由對(duì)細(xì)胞壁應(yīng)力起決定作用的細(xì)胞壁組分變化所引起的[19]。

果蔬細(xì)胞壁是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由果膠、半纖維素和纖維素微纖絲構(gòu)成。果膠是細(xì)胞壁中間層的主要成分，熱加工會(huì)引起果膠含量的變化[20]。從圖3可以看出，經(jīng)蔗糖浸漬的氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁果膠含量顯著高于未浸漬黃桃片（P＜0.05），隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，細(xì)胞壁果膠含量逐漸升高，在蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%和25%時(shí)細(xì)胞壁果膠含量達(dá)到了最高，比未浸漬黃桃片細(xì)胞壁果膠含量分別提高72%和66%，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加，細(xì)胞壁果膠含量反而下降。這可能是由于蔗糖是具有多個(gè)羥基的雙糖，在高溫高壓條件下，蔗糖與細(xì)胞壁果膠水合，防止了果膠在熱干燥過(guò)程中發(fā)生β-消除降解的解聚反應(yīng)，當(dāng)蔗糖達(dá)到一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)，水合能力逐漸下降，而多余的蔗糖抑制了羥基與氫離子形成氫鍵，β-消除反應(yīng)加速，造成細(xì)胞壁果膠含量的下降[21]。

圖3 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁果膠含量的影響Fig. 3 Effect of sucrose control on pectin content of cell wall in explosion-puffed yellow peach slices

圖4 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁半纖維素含量的影響Fig. 4 Effect of sucrose control on hemicellulose content of cell wall in explosion-puffed yellow peach slices

從圖4可以看出，隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，細(xì)胞壁半纖維素含量逐漸增加，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%和25%時(shí)達(dá)到最高，比未浸漬細(xì)胞壁半纖維素含量均提高了20%左右，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加，細(xì)胞壁半纖維素含量不斷下降。從圖5可以看出，質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%和15%蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁纖維素含量與未浸漬差異顯著（P＜0.05），比未浸漬細(xì)胞壁纖維素含量分別提高了4%和3%，隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，細(xì)胞壁纖維素含量顯著下降（P＜0.05）。這可能是由于細(xì)胞壁中的半纖維素是通過(guò)氫鍵依附于纖維素以及與纖維素交聯(lián)，所形成的纖維素-半纖維素網(wǎng)絡(luò)維持細(xì)胞壁的強(qiáng)度[22]，在氣流膨化干燥過(guò)程中蔗糖在一定程度上與半纖維素和纖維素發(fā)生水合反應(yīng)，抑制了熱干燥過(guò)程中纖維素-半纖維素網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的降解，在高質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖下，大量蔗糖會(huì)在細(xì)胞腔中反應(yīng)固化，限制了細(xì)胞壁半纖維素和纖維素的自由度，抑制了其與蔗糖的水合反應(yīng)，無(wú)法保護(hù)細(xì)胞壁半纖維素和纖維素的熱降解和膨爆降解[23]。細(xì)胞壁組分可以提高細(xì)胞壁的黏彈性，增強(qiáng)其力學(xué)性能[24]，說(shuō)明蔗糖低質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)細(xì)胞壁組分的增加對(duì)膨化黃桃片孔隙結(jié)構(gòu)形成具有一定的貢獻(xiàn)。蔗糖高質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)其大量滲入細(xì)胞及細(xì)胞壁中，對(duì)膨化力產(chǎn)生一定阻礙作用，促使膨化黃桃片形成均勻多孔結(jié)構(gòu)。

圖5 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁纖維素含量的影響Fig. 5 Effect of sucrose control on cellulose content of cell wall in explosion-puffed yellow peach slices

2.3 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的影響

圖6 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的影響Fig. 6 Effect of sucrose control on cell wall structure in explosion-puffed yellow peach slices

傅里葉變換紅外光譜通過(guò)特征基團(tuán)所引起的吸收峰強(qiáng)度變化來(lái)表征細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的變化，圖6為不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖浸漬的氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁的傅里葉變換紅外光譜圖，在3 335 cm-1和2 941 cm-1附近有較強(qiáng)的多糖特征吸收峰，分別是由細(xì)胞壁中O—H鍵的伸縮振動(dòng)和CH2基團(tuán)C—H鍵的伸縮振動(dòng)引起的[25]。隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，3 335 cm-1處吸收峰強(qiáng)度逐漸增加，主要是由于蔗糖與細(xì)胞壁組分間氫鍵的形成，而蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)15%時(shí)吸收峰強(qiáng)度逐漸下降，說(shuō)明高質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖具有抑制氫鍵形成作用。

1 743 cm-1處吸收峰的C＝O伸縮振動(dòng)代表果膠、半纖維素和纖維素中的羰基，而1 622 cm-1處吸收峰是由于自由羧酸基團(tuán)C＝O不對(duì)稱的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的，也是—COOH特征峰。蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%時(shí)1 743 cm-1吸收峰和1 622 cm-1吸收峰強(qiáng)度都出現(xiàn)明顯的減弱，這可能與細(xì)胞壁中纖維素的熱降解有關(guān)。蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%和25%時(shí)出現(xiàn)芳香環(huán)骨架振動(dòng)引起的1 540 cm-1處吸收峰，這標(biāo)志著蔗糖與細(xì)胞壁組分發(fā)生縮聚反應(yīng)引起脂肪側(cè)鏈斷裂和交聯(lián)反應(yīng)。1 232 cm-1處吸收峰表征葡甘露聚糖中乙酰基上的C—O鍵，該吸收峰強(qiáng)度的減弱可能是半纖維素和纖維素在熱降解過(guò)程中發(fā)生乙酰基水解，導(dǎo)致乙酰基的斷裂和碳酸的形成。1 000～1 300 cm-1處的吸收峰為C—O伸縮振動(dòng)，可能是糖環(huán)的C—O—H和C—O—C或伯醇的混合振動(dòng)，表明該分子含有CO—H和C—O—C鍵[26]。在25%和35%蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)下1 000～1 300 cm-1處的吸收峰強(qiáng)度顯著減弱，主要是由于半纖維素和纖維素的熱降解和膨化降解。蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%和25%時(shí)，出現(xiàn)了909 cm-1處β-糖苷鍵特征吸收峰和887 cm-1處α-糖苷鍵特征吸收峰，這是由于蔗糖與細(xì)胞壁組分發(fā)生水合及氫鍵形成引起的。

2.4 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片色澤的影響

表1 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片色澤的影響Table 1 Effect of sucrose control on color of explosion-puffed yellow peach slices

色澤是氣流膨化果蔬產(chǎn)品品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，直接影響產(chǎn)品的感官品質(zhì)及產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值[27]，提高產(chǎn)品的色澤，可增加產(chǎn)品的消費(fèi)者接受度[28]。不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片色澤變化結(jié)果如表1所示，隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，氣流膨化黃桃片的L*值先增加后減少，在蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)達(dá)到最大，a*值先增加后變化不顯著（P＞0.05）；低質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖氣流膨化黃桃片的b*值、ΔE和C*值差異不顯著（P＞0.05），均在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí)達(dá)到最大，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加反而下降；H值隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加也呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)；a*/b*基本能反映氣流膨化黃桃片產(chǎn)品的真實(shí)色澤[29]，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，a*/b*也逐漸增加，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%時(shí)a*/b*與未浸漬蔗糖的氣流膨化黃桃片差異顯著（P＜0.05），表明黃桃片黃色或橙色更明顯。蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片的色澤變化原因可能是由于蔗糖降低了桃片的水分活度，抑制褐變反應(yīng)的發(fā)生，且阻止物料與氧氣接觸，防止黃桃片色澤的變化[30]，因此在一定蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，氣流膨化黃桃片的色澤優(yōu)于未浸漬黃桃片；當(dāng)蔗糖超過(guò)一定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位，還有一些酶促褐變的參與[31]，導(dǎo)致高質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片的色澤變差。

2.5 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片膨化度、硬度和脆度的影響

圖7 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片硬度、脆度和膨化度的影響Fig. 7 Effect of sucrose control on hardness, brittleness and expansion degree of explosion-puffed yellow peach slices

膨化度、硬度和脆度是氣流膨化產(chǎn)品的重要質(zhì)構(gòu)特性，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)起決定性的作用。蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片膨化度、硬度和脆度變化如圖7所示，隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，氣流膨化黃桃片膨化度逐漸升高，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%、15%和25%的膨化度差異不顯著（P＞0.05），超過(guò)25%蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)后逐漸下降；隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，氣流膨化黃桃片硬度逐漸增加，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí)達(dá)到了最大，比未浸漬氣流膨化黃桃片提高了103%，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加，硬度反而下降；隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，氣流膨化黃桃片的脆度先增加后降低，在蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí)達(dá)到最大。上述結(jié)果一方面可能是由于蔗糖浸漬使氣流膨化黃桃片的可溶性固形物含量增加，增強(qiáng)了氣流膨化黃桃片的組織強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)密度，充實(shí)了細(xì)胞，有利于形成蓬松多孔結(jié)構(gòu)[32-33]，而高質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖在黃桃片組織中大量充斥，干燥后蔗糖形成的小孔結(jié)構(gòu)填充在組織內(nèi)部，導(dǎo)致硬度和脆度下降；另一方面該結(jié)果與2.2節(jié)中細(xì)胞壁果膠含量變化趨勢(shì)一致，可能是細(xì)胞壁果膠物質(zhì)變化對(duì)膨化黃桃片硬度和脆度起到了重要作用。

2.6 蔗糖調(diào)控對(duì)膨化黃桃片剪切功、穿刺功和破碎功的影響

蔗糖浸漬處理對(duì)氣流膨化黃桃片的剪切功、穿刺功和破碎功產(chǎn)生一定的影響，如圖8所示，與剪切功和穿刺功相比，破碎氣流膨化黃桃片需要做的功最大；隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，氣流膨化黃桃片破碎功逐漸增加，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí)達(dá)到最大，這與硬度和脆度的變化基本一致，這是由于蔗糖浸漬時(shí)黃桃片組織吸收了糖分，固形物含量增加，蔗糖羥基與黃桃片結(jié)構(gòu)形成氫鍵相互作用，使得黃桃片組織結(jié)構(gòu)更加緊密[9]，同時(shí)干燥過(guò)程中隨著水分的脫除，黃桃片表面的糖結(jié)晶程度逐漸增加，在表面形成堅(jiān)硬的殼[34]。隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，剪切功和穿刺功先增加后減少，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí)達(dá)到最大，剪切和穿刺氣流膨化黃桃片所需的功比破碎功小很多，約為破碎功的9%和16%，這可能是因?yàn)闅饬髋蚧S桃片的表面硬殼在棱角部分要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于中間部分，而穿刺功作用部位在黃桃片的中間部位，剪切功作用于黃桃片中間部位一條線上，因此穿刺和剪切氣流膨化黃桃片所需的功遠(yuǎn)小于破碎功。

圖8 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片剪切功、穿刺功和破碎功的影響Fig. 8 Effect of sucrose control on crushing force, shearing force, and puncturing force of explosion-puffed yellow peach slices

2.7 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片吸濕性的影響

圖9 蔗糖調(diào)控對(duì)氣流膨化黃桃片吸濕性的影響Fig. 9 Effect of sucrose control on moisture absorption rate of explosion-puffed yellow peach slices

吸濕率是果蔬干制品品質(zhì)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)，在后續(xù)加工或貯藏環(huán)境中都具有一定的濕度，果蔬干制品很容易吸濕回潮，改變產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)和口感。蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片在相對(duì)濕度為75.5%條件下貯藏15 d的吸濕性變化情況如圖9所示，可以看出隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，氣流膨化黃桃片的吸濕率基本呈直線增加，達(dá)到一定的吸濕率后基本不變；蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%和15%時(shí)氣流膨化黃桃片的吸濕性變化趨勢(shì)與未浸漬基本一致，隨蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，氣流膨化黃桃片吸濕率略微降低，均在7 d后基本不變；蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%和35%的氣流膨化黃桃片吸濕率5 d后基本不變，明顯低于蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、5%和15%的黃桃片。這主要是由于氣流膨化產(chǎn)品內(nèi)部會(huì)形成多孔結(jié)構(gòu)而具有較高的吸濕能力，多孔結(jié)構(gòu)增加了黃桃片組分中的親水基團(tuán)與空氣中水的接觸面積[35]，而蔗糖滲入使黃桃片中部分親水基團(tuán)與蔗糖羥基形成氫鍵，減少了親水基團(tuán)與空氣中水分子的相互作用，從而降低了氣流膨化黃桃片的吸濕率。

3 結(jié) 論

通過(guò)蔗糖改變氣流膨化黃桃片微觀孔隙結(jié)構(gòu)，促使其對(duì)黃桃片色澤、質(zhì)構(gòu)特性、吸濕性等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)控。從掃描電子顯微鏡圖可以看出，隨著蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，氣流膨化黃桃片的孔隙越來(lái)越小，孔壁增厚，形成了均勻多孔結(jié)構(gòu)；低質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖可使氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁果膠含量、半纖維含量及纖維素含量有所增加，說(shuō)明蔗糖的添加可以抑制黃桃片在熱加工和膨脹過(guò)程中細(xì)胞壁組分的降解。傅里葉變換紅外光譜結(jié)果顯示一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了芳香環(huán)、α-糖苷鍵和β-糖苷鍵特征吸收峰，說(shuō)明蔗糖與細(xì)胞壁組分發(fā)生了交聯(lián)、水合反應(yīng)及氫鍵形成；低質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖可改善氣流膨化黃桃片的色澤；蔗糖的添加有利于氣流膨化黃桃片增強(qiáng)組織結(jié)構(gòu)，充實(shí)細(xì)胞，形成蓬松多孔結(jié)構(gòu)，其破碎功、剪切功和穿刺功也增加；同時(shí)蔗糖可以降低氣流膨化黃桃片的吸濕性；蔗糖浸漬可以改善氣流膨化黃桃片的綜合品質(zhì)。綜上，蔗糖浸漬氣流膨化黃桃片的品質(zhì)變化與其細(xì)胞結(jié)構(gòu)及細(xì)胞壁組分變化息息相關(guān)，本研究為黃桃休閑食品開(kāi)發(fā)提供了一定技術(shù)支撐和理論依據(jù)。