不同殺菌方式對低糖香蕉果醬品質(zhì)的影響

衛(wèi) 萍,游向榮,張雅媛,孫 健,李志春,李明娟,楊 媚,盛金鳳,李 麗,劉國明,何雪梅

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,廣西作物遺傳改良生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530007)

不同殺菌方式對低糖香蕉果醬品質(zhì)的影響

衛(wèi) 萍,游向榮*,張雅媛,孫 健,李志春,李明娟,楊 媚,盛金鳳,李 麗,劉國明,何雪梅

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,廣西作物遺傳改良生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530007)

本實(shí)驗(yàn)研究了沸水、高壓蒸汽和輻照三種滅菌方式對低糖香蕉果醬品質(zhì)的影響。分別對香蕉果醬采用沸水滅菌10min,121℃蒸汽滅菌5min和60Co-γ射線(輻照劑量分別為1.1、4.1、9和13.8kGy)輻照處理,考察果醬感官指標(biāo)、理化性質(zhì)及微生物的變化情況。結(jié)果表明香蕉果醬經(jīng)高壓蒸汽滅菌后,醬體發(fā)生褐變,總糖、還原糖和可溶性蛋白含量顯著提高,維生素C含量大幅度下降。沸水和高壓蒸汽滅菌均不能長時(shí)間的抑制微生物的生長,隨著貯藏時(shí)間延長至15d,香蕉果醬的微生物檢測結(jié)果表明菌落總數(shù)和霉菌數(shù)超標(biāo)。與沸水滅菌相比,采用60Co-γ射線劑量4.1kGy對香蕉果醬輻照滅菌時(shí),果醬的色澤、粘度、還原糖、可滴定酸、可溶性蛋白、游離氨基酸、維生素C均未發(fā)生顯著改變(p>0.05),果醬的菌落總數(shù)、大腸菌數(shù)和霉菌數(shù)均在安全范圍,可最大程度地保持果醬的衛(wèi)生安全、感官特性和營養(yǎng)價(jià)值,延長果醬的保質(zhì)期。

沸水殺菌,高壓蒸汽,輻照,香蕉果醬品質(zhì)

香蕉是多年生草本植物,主要生長在熱帶、亞熱帶地區(qū),研究表明香蕉富含鉀、鈣、磷、鐵等多種礦物質(zhì)及維生素C、硫胺素、煙酸、核黃素等營養(yǎng)成分,還富含蔗糖以及部分葡萄糖和果糖等易被人體吸收的糖類[1-2],約占香蕉果肉干基的20%左右。香蕉性寒、味甘,經(jīng)常食用可清熱解毒、利尿、消腫、通便,還可預(yù)防高血壓、疲勞、防治胃潰湯、癌癥,解郁、增強(qiáng)人體免疫活性[3-4]。目前我國開展香蕉產(chǎn)品加工的研究較多,主要有香蕉脆片、香蕉汁、香蕉罐頭、香蕉果醬等[5]。果醬是以鮮果為主料加工而成,香甜宜人,傳統(tǒng)的果醬生產(chǎn)含糖量高達(dá)60%～65%,口感甜而膩,且高糖攝入過多對人體健康不利,低糖果醬含糖量為25%～50%,其原果風(fēng)味足、口感清爽,可作為營養(yǎng)豐富的佐餐佳品用于涂抹面包、餅干等,老少兼宜,適用人群廣,越來越受到消費(fèi)者的青睞[6]。雖然低糖果醬降低了高糖攝入對人體的不利影響,但是低糖果醬存放過程中易發(fā)生醬體析水,且因其滲透壓較低、水分活性高,易引起敗壞、變質(zhì)等問題,導(dǎo)致低糖果醬保質(zhì)期較短,因而研究適合低糖果醬的滅菌方法尤為重要。本文研究比較了熱殺菌(沸水、高壓蒸汽)和冷殺菌(輻照)三種殺菌方式對低糖香蕉果醬感官品質(zhì)、理化性質(zhì)及保質(zhì)期的影響,以期為果醬的殺菌技術(shù)及延長果醬保質(zhì)期提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

低糖香蕉果醬 制備于廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所實(shí)驗(yàn)室。營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂(ARBA)、馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞、濃硫酸、考馬斯亮藍(lán)G-250、牛血清白蛋白、CuSO4·5H2O、酒石酸鉀鈉、葡萄糖、次甲基藍(lán)、苯酚、蔗糖、鹽酸、乙酸鈉、冰醋酸、茚三酮、正丁醇、乙二醇、亮氨酸、異丙醇、抗壞血酸、95%乙醇、草酸、2,6-二氯酚靛酚鈉鹽 均為國產(chǎn)分析純。

JY6002電子天平 上海良平儀器儀表有限公司;LDZX-75KBS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;PHS-25型實(shí)驗(yàn)室PH計(jì);湖南湘儀L550低速大量離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)儀器開發(fā)有限公司;TU-1810紫外可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;HSX-150智能恒溫恒濕箱 上海南榮實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司;60Co-γ射線輻射裝置 廣西南翔環(huán)保有限公司;手持糖度計(jì)ATAGO。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 低糖香蕉果醬的制作工藝 成熟西貢蕉→去皮除絲絡(luò)→0.3%檸檬酸護(hù)色→微波熱燙→0.01%D-異抗壞血酸鈉二次護(hù)色→打漿→常壓濃縮→分裝→滅菌→冷卻→保藏→評價(jià)

1.2.2 殺菌方法 將濃縮后的低糖香蕉果醬分裝于鋁箔紙包裝袋中,每袋裝250g。將36袋樣品分為6組,每組6袋,根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別選用沸水浴滅菌10min、立式壓力蒸汽滅菌器中處理5min(溫度121℃、壓力0.1MPa)和用60Co-γ射線輻射源對果醬進(jìn)行輻照滅菌(輻照劑量分別為1.1、4.1、9和13.8kGy)。另取樣品不做滅菌處理,作為對照組。

1.2.3 果醬色澤 以滅菌前后褐變度做為評價(jià)指標(biāo)。褐變度的測定參照文獻(xiàn)[9]的方法,取樣品5g,攪勻,加入15mL 95%的乙醇,搖勻后,經(jīng)4000r/min離心10min,用TU-1810紫外可見分光光度計(jì)在420nm測上清液的吸光度A,果醬的褐變度大小以吸光度A值來衡量。

1.2.4 果醬粘度測定 采用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì),選擇4號轉(zhuǎn)子,設(shè)定轉(zhuǎn)速60r/min。在室溫條件下分別對經(jīng)不同滅菌方式滅菌后的果醬進(jìn)行粘度測定,每組樣品重復(fù)測定三次,數(shù)值以平均值±SD表示。

1.2.5 理化指標(biāo)檢測 總糖的測定:苯酚-硫酸法[10],還原糖的測定:斐林試劑法[10],可滴定酸的測定:酸堿中和滴定法[10],蛋白質(zhì)的測定:考馬斯亮藍(lán)法[10],游離氨基酸的測定:茚三酮比色法[10],維生素C:2,6-二氯酚靛酚滴定法[10]。

1.2.6 微生物檢測 果醬微生物指標(biāo)要符合GB 7099-2003(糕點(diǎn)、面包衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn))中的規(guī)定。具體要求為:菌落總數(shù)≤1500cfu/g;大腸菌群≤30MPN/100g;霉菌≤100cfu/g。菌落總數(shù)的測定方法參照國標(biāo)GB4789.2-2010;大腸菌數(shù)的測定參照國標(biāo)GB4789.3-2010;霉菌數(shù)的測定參照國標(biāo)GB4789.15-2010。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)實(shí)驗(yàn)平行3次,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS17.0數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)值進(jìn)行方差分析(p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同殺菌方式對果醬色澤的影響

測定不同滅菌條件對果醬色澤的影響,結(jié)果如表1。通過比較發(fā)現(xiàn),121℃高溫蒸汽短時(shí)處理對果醬色澤的影響最顯著(p<0.05),短時(shí)處理5min后,果醬即發(fā)生嚴(yán)重褐變,外觀已不可接受,這表明在高溫條件下,香蕉極易發(fā)生嚴(yán)重褐變,因此,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免香蕉加工過程長時(shí)間接觸高溫。沸水處理對果醬色澤的影響并不顯著,滅菌前后色澤基本可以保持一致。輻照殺菌對果醬色澤的影響與輻照劑量有關(guān),1.1kGy低劑量輻照,滅菌前后果醬色澤未發(fā)生顯著變化,但是隨著輻照劑量增加至13.8kGy時(shí)果醬的色澤變淺,褐變度值顯著減少。朱佳廷[11]等在研究高劑量輻照對銀杏果仁感官指標(biāo)的影響時(shí)亦發(fā)現(xiàn),輻照組的銀杏果仁顏色變淺。

2.2 不同殺菌方式對果醬粘度的影響

不同滅菌方式對果醬粘度值的影響見表2。結(jié)果顯示,高壓蒸汽滅菌顯著增加了果醬的粘度,而沸水滅菌和輻照對果醬的粘度值影響不顯著,隨著輻照劑量的增加,果醬的粘度值略有增大,但不存在顯著差異。這可能是由于輻照處理引起了低糖香蕉果醬中的水分活度下降,水分含量降低,使得醬體整體粘度值增大。有研究報(bào)道表明,食品中的水是輻照敏感的因子之一,輻射可引起食品的少量失水[12-13],張潔亦曾報(bào)道輻照殺菌方式對十珍鴨貨架期的影響,結(jié)果表明十珍鴨隨輻照劑量的增加,水分活度下降的也越多,水分含量越低[14]。

表1 不同殺菌方式對果醬褐變度的影響

注:在同一行里的平均值(±標(biāo)準(zhǔn)差)所帶的不同字母表示差異顯著(p<0.05)。

表2 不同殺菌方式對果醬粘度的影響

2.3 不同殺菌方式對果醬理化指標(biāo)的影響

不同殺菌方式對低糖香蕉果醬中總糖和還原糖含量影響見圖1和圖2。結(jié)果顯示沸水、高壓蒸汽和輻照三種不同滅菌方式處理對果醬中糖類含量的影響存在差異。其中果醬的總糖含量經(jīng)沸水滅菌后未發(fā)生顯著變化,但是經(jīng)高壓蒸汽和輻照滅菌后發(fā)生了不同程度的增加,高壓蒸汽處理的果醬總糖含量最高。還原糖含量經(jīng)過三種方式滅菌后均發(fā)生了顯著變化,其中沸水和輻照滅菌后還原糖略有降低,不同輻照劑量間未見顯著差異,而高壓蒸汽處理后還原糖含量則顯著提高,還原糖含量的下降可能是由于沸水和輻照處理造成了還原糖的氧化。而蒸汽的高溫高壓則致使了果醬中大分子的糖類物質(zhì)發(fā)生水解有助于還原糖的溶出,同時(shí)糖類之間的轉(zhuǎn)化亦有可能發(fā)生。

圖1 不同滅菌方式對果醬總糖含量的影響Fig.1 Effect of different sterilizations on total sugar content of jam

圖2 不同滅菌方式對果醬還原糖含量的影響Fig.2 Effect of different sterilizations on reducing sugar content of jam

不同殺菌方式對低糖香蕉果醬中可滴定酸含量影響見圖3。結(jié)果顯示果醬經(jīng)過沸水、高壓蒸汽和輻照三種不同滅菌方式處理后果醬中可滴定酸含量沒有發(fā)生顯著變化(p>0.05),表明香蕉果醬的酸度值在高溫、壓力和輻照短時(shí)處理影響不大。

圖3 不同滅菌方式對果醬可滴定酸含量的影響Fig.3 Effect of different sterilizations on titratable acid content of jam

不同殺菌方式對低糖香蕉果醬中的可溶性蛋白和總游離氨基酸含量影響見圖4和圖5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示高壓蒸汽和輻照滅菌方式均對果醬的可溶性蛋白有顯著影響(p<0.05),其中高壓蒸汽對可溶性蛋白的影響亦最為顯著,采用60Co-γ射線輻照處理后,可溶性蛋白含量相對于滅菌前亦有所增加,表明高溫條件和高福射劑量有利于果醬中可溶性蛋白的溶出。而對于果醬中游離氨基酸的含量,經(jīng)過沸水、高壓蒸汽和輻照滅菌總體穩(wěn)定,不發(fā)生顯著變化。這與陸源等人研究60Co-γ射線輻照后油菜花粉氨基酸總量是相對穩(wěn)定的相一致[15-16]。但是輻照對果醬中具體各氨基酸含量變化的影響還有待進(jìn)一步研究。

圖4 不同滅菌方式對果醬中可溶性蛋白含量的影響Fig.4 Effect of different sterilizations on soluble protein content of jam

表3 不同殺菌方式對果醬微生物狀況的影響

圖5 不同滅菌方式對果醬游離氨基酸的影響Fig.5 Effect of different sterilizations on free amino acid content of jam

不同殺菌方式對低糖香蕉果醬中的VC含量影響見圖6。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示沸水殺菌組的維生素C含量與對照組無顯著差異,高溫蒸汽滅菌處理對果醬維生素C的破壞較大,顯著降低了維生素C的含量。輻照處理對果醬維生素C的影響與輻射劑量相關(guān),輻照劑量控制在4.1kGy以下時(shí),輻照處理未對香蕉果醬中維生素C的含量造成顯著影響,隨著輻照劑量的增大,維生素C的含量明顯降低,當(dāng)劑量達(dá)到13.8kGy時(shí),輻照組與高溫蒸汽滅菌組間未有顯著差異,對維生素C破壞較大。

圖6 不同滅菌方式對果醬VC含量的影響Fig.6 Effect of different sterilizations on VC content of jam

2.4 不同殺菌方式對香蕉果醬微生物的影響

不同殺菌方式對香蕉果醬微生物狀況的影響見表3。結(jié)果表明在不添加防腐劑的情況下,果醬經(jīng)沸水、高壓蒸汽和輻照滅菌后放置室溫1d后測得果醬微生物要求符合GB7099-2003(糕點(diǎn)、面包衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn))中的規(guī)定。即滿足菌落總數(shù)≤1500cfu/g;大腸菌群≤30MPN/100g;霉菌≤100cfu/g。但在室溫條件下,隨著放置時(shí)間延長至15d,經(jīng)沸水、高壓蒸汽滅菌的果醬菌落總數(shù)和霉菌數(shù)超標(biāo),采用劑量1.11kGy處理得果醬霉菌數(shù)超標(biāo),而采用劑量4.1、9、13.8kGy進(jìn)行輻照滅菌的香蕉果醬的菌落總數(shù)、大腸菌數(shù)和霉菌數(shù)均在衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi),且隨著輻照劑量的增加,果醬中的菌落總數(shù)明顯減少,表明輻照滅菌可延長香蕉果醬的保質(zhì)期。

3 結(jié)論

以上研究結(jié)果表明,沸水、高壓蒸汽和輻照滅菌對低糖香蕉果醬的品質(zhì)影響效果不同。果醬經(jīng)高壓蒸汽短時(shí)處理后,醬體發(fā)生嚴(yán)重褐變,產(chǎn)品外觀不可接受,總糖、還原糖和可溶性蛋白含量升高,維生素C含量顯著下降,營養(yǎng)成分損失較多。沸水滅菌雖然可以很好的保持香蕉果醬的色澤和營養(yǎng)成分,但后續(xù)保藏實(shí)驗(yàn)表明其對細(xì)菌總數(shù)和霉菌的滅菌效果并不理想。因此,高壓蒸汽與沸水滅菌不適宜用于香蕉果醬的殺菌處理。在不添加防腐劑的情況下,采用劑量4.1、9、13.8kGy進(jìn)行輻照滅菌的香蕉果醬符合相關(guān)規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),且隨著輻照劑量的增加,果醬中的菌落總數(shù)明顯減少,滅菌效果更為顯著。但是,隨著輻照劑量的增大,香蕉果醬的維生素C含量損失嚴(yán)重,當(dāng)劑量增加至13.8kGy,果醬的褐變程度顯著增加。綜合考慮成本、滅菌效果和果醬營養(yǎng)品質(zhì)等因素,采用劑量4.1kGy對香蕉果醬進(jìn)行輻照滅菌效果最佳,可在保證達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),最低限度的減少對果醬色澤和營養(yǎng)成分的影響。

總體而言,輻照作為一種常溫下就能進(jìn)行的高效、節(jié)能、無有害物質(zhì)殘留的冷殺菌方法,在選擇適宜的輻照劑量條件下,相比其他兩種熱滅菌方式最大程度地保持了果醬的安全性、感官特性和營養(yǎng)價(jià)值,同時(shí)能使果醬的保質(zhì)期較長。但是目前輻照應(yīng)用在果醬殺菌方面的報(bào)道還較少,還需進(jìn)行更深入的研究,以便將輻照技術(shù)早日應(yīng)用于果醬工業(yè)生產(chǎn)中。

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Effect of different sterilization ways on quality of low-sugar banana jam

WEI Ping,YOU Xiang-rong*,ZHANG Ya-yuan,SUN Jian,LI Zhi-chun,LI Ming-juan,YANG Mei,SHENG Jin-feng,LI Li,LIU Guo-ming,HE Xue-mei

(Agro-food Science and Technology Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Guangxi Crop Genetic Improvement and Biotechnology Laboratory,Nanning 530007,China)

Boiling water,high pressure steam and irradiation sterilization effect on the quality of low-sugar banana jam were studied. Banana jam were treated with boiling water for 10min,121℃ steam sterilization 5min and60Co-γ(irradiation dose was 1.1,4.1,9 and 13.8kGy)ray,respectively. And sensory index,physicochemical properties and microbial changes were measured. The results showed that high pressure steam sterilization could make banana jam severely browned,total sugar,reducing sugar and soluble protein content increased significantly while vitamin C content decreased. Boiling water and high pressure steam sterilization could’t significantly inhibit the growth of microorganisms significantly since when the storage time was extended to 15d,total aerobic bacteria and moulds and yeasts in jam were out of limits. However,the colour,viscosity,reducing sugar,titratable acid,soluble protein,free amino acid,vitamin C content of banana jam did not show significant change(p>0.05)after processing by60Co-γ radiation sterilization(4.1 kGy dose)compared to the boiling water sterilization,and the total aerobic bacteria,coliform and moulds and yeasts in jam were also safe. Besides,the safety,sensory characteristics and nutritional of jam can be maintained,and the shelf life of jam also can be extended.

boiling water sterilization;high pressure steam;irradiation sterilization;jam quality

2014-10-08

衛(wèi)萍(1986-)，女，碩士，研究實(shí)習(xí)員，研究方向：食品營養(yǎng)與安全。

*通訊作者:游向榮(1979-)，女，博士，副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏研究。

廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(桂財(cái)教[2013]19號)；廣西科技攻關(guān)項(xiàng)目(桂科合14123001-9)；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)項(xiàng)目(桂農(nóng)科2013JZ06，桂農(nóng)科2013YF02，桂農(nóng)科2013YT02，桂農(nóng)科2014JQ04)。

TS255.3

A

1002-0306(2015)07-0097-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.011