蘋果脆粒加工工藝研究

郗艷麗，李 澍，周 旋，馬 鵬，林 麗

(吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,吉林 吉林 132013)

蘋果中富含多種對(duì)身體有益的成分，能幫助機(jī)體降低血糖和血脂、增強(qiáng)機(jī)體免疫力以及清除自由基[1]。蘋果中的蘋果酸和檸檬酸能促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收，保護(hù)骨骼和牙齒功能。此外，蘋果中的有機(jī)酸還能增進(jìn)食欲，促進(jìn)食物的消化和吸收。蘋果中富含的維生素C能增強(qiáng)機(jī)體的免疫力、預(yù)防缺鐵性貧血、惡性貧血和壞血病，膳食纖維預(yù)能防便秘，幫助消化[2]。蘋果中的類黃酮具有廣譜抗菌的作用，對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、傷寒桿菌、福氏志賀菌以及溶血性鏈球桿菌都具有一定的抑制作用，還有很強(qiáng)的抗氧化能力且具有較強(qiáng)的體外清除自由基效果[3-4]。果皮中富含的兒茶素等多酚類物質(zhì)，能提供活潑的氫而終止自由基的連鎖反應(yīng)，防止自由基引起氧化損傷[5]。蘋果多酚中的縮合鞣質(zhì)類對(duì)高血壓、高血脂及心腦血管疾病有明顯的抑制作用[6]。

將新鮮蘋果進(jìn)行再加工，制成休閑零食，既方便攜帶，又美味可口，滿足了人群對(duì)新穎健康食品積極嘗試的欲望。此外，我國(guó)還是世界最大的蘋果生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，種植面積和產(chǎn)量達(dá)到世界總產(chǎn)量的四成[7]。對(duì)蘋果的深加工，必能為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。蘋果干制工藝是蘋果深加工中常用的工藝之一，其最大的特點(diǎn)是可以保持蘋果的有益成分，成品酥脆可口，便于保存，既可即食，又可作為深加工的原材料[7]。

本研究以蘋果為原材料，以常壓熱風(fēng)干燥法為基礎(chǔ)方法，優(yōu)化蘋果脆粒的干制工藝，通過鹵素水分測(cè)定法測(cè)定干制蘋果脆粒的剩余水分含量，制備符合照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的蘋果脆粒，為蘋果脆粒的干制加工提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

蘋果(富士蘋果)：購于吉林市某超市；檸檬酸(濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司)；氯化鈉(食品級(jí))：市售。King-4EC電烤箱(廣州三麥)；FA-1104B電子分析天平(長(zhǎng)春通興達(dá))；ACS-JE61臺(tái)秤(香山衡器)；DHG-9245A鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒)；HB43-S鹵素水分測(cè)定儀(瑞士梅特勒)。

1.2 工藝流程

蘋果→清洗→程量→去皮、去核→塑形→護(hù)色→瀝干→鼓風(fēng)干燥→烘烤(每5 min將果粒翻轉(zhuǎn))→空氣回溯→成品包裝。

1.3 蘋果粒感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1蘋果脆粒護(hù)色液的選擇

實(shí)驗(yàn)采用檸檬酸、氯化鈉混合處理的方法進(jìn)行護(hù)色。利用檸檬酸、氯化鈉單因素實(shí)驗(yàn)進(jìn)行因素選取。

1.3.2蘋果脆粒品質(zhì)感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

加工后的蘋果脆粒由10名評(píng)分員組成感官評(píng)價(jià)小組,按表1的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)香味、色澤、口感屬性進(jìn)行鑒評(píng)，以得分為考察指標(biāo)(其中1等為7～10分,2等為4～6分,3等為1～3分)，篩選出最佳提取條件。由如下公式算得各個(gè)試樣感官評(píng)分值：

式中：P為總得分;n為評(píng)定指標(biāo)數(shù)目;a為各指標(biāo)的權(quán)重;x為各評(píng)定指標(biāo)的得分;f為評(píng)定指標(biāo)的滿分值

表 1 蘋果粒品質(zhì)感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 單因素實(shí)驗(yàn)

通過對(duì)烤箱烘烤時(shí)間、烘烤溫度和鼓風(fēng)干燥時(shí)間3個(gè)因素進(jìn)行篩選，每個(gè)因素各選取3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

1.4.1烤箱烘烤時(shí)間對(duì)蘋果脆粒品質(zhì)的影響

將蘋果粒進(jìn)行前期準(zhǔn)備并進(jìn)行護(hù)色實(shí)驗(yàn)后，平均分成5組，每組20個(gè)蘋果粒。鼓風(fēng)干燥時(shí)間4 h,固定烤箱溫度為110 ℃,烤箱烘烤時(shí)間分別為10、15、20、25、30 min。進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，對(duì)5組樣品進(jìn)行感官評(píng)分。

1.4.2烤箱烘烤溫度對(duì)蘋果脆粒品質(zhì)的影響

將蘋果進(jìn)行前期準(zhǔn)備并進(jìn)行護(hù)色實(shí)驗(yàn)后，平均分成5組，每組20個(gè)蘋果粒。鼓風(fēng)干燥時(shí)間4 h,固定烤箱烘烤時(shí)間為15 min,烤箱烘烤時(shí)間水平設(shè)置為分別為100、110、120、130、140 ℃。進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，對(duì)5組樣品進(jìn)行感官評(píng)分。

1.4.3鼓風(fēng)干燥時(shí)間對(duì)蘋果脆粒品質(zhì)的影響

將蘋果進(jìn)行前期準(zhǔn)備并進(jìn)行護(hù)色實(shí)驗(yàn)后，平均分成5組，每組20個(gè)蘋果粒。鼓風(fēng)干燥時(shí)間水平設(shè)置為分別為3、4、5、6、7 h,固定烤箱烘烤時(shí)間為15 min,烤箱烘烤溫度為110 ℃。進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，對(duì)5組樣品進(jìn)行感官評(píng)分。

1.5 正交試驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以烤箱烘烤時(shí)間、烘烤溫度、鼓風(fēng)干燥時(shí)間為考察條件，每個(gè)因素選3個(gè)條件作為考察條件，并通過L9(34)正交表安排正交試驗(yàn)，優(yōu)化最佳的工藝條件。

1.6 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

按照正交試驗(yàn)確定最佳工藝，選取3個(gè)因素的最佳條件為試驗(yàn)方案，重復(fù)操作3次，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，計(jì)算感官評(píng)定分值。

1.7 蘋果脆粒水分含量測(cè)定

以正交試驗(yàn)所得最佳工藝制成的成品，利用鹵素水分測(cè)定儀測(cè)定水分含量，將大小均一的成品樣品置于錫紙盤中，用藥勺鋪平，使其均勻分布，按下啟動(dòng)并觀察結(jié)果。實(shí)驗(yàn)重復(fù)10次，計(jì)算平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 護(hù)色液的選擇

檸檬酸對(duì)氧化褐變反應(yīng)中氧分子有較強(qiáng)的結(jié)合能力。在有氧的條件下，會(huì)先與氧發(fā)生反應(yīng)，降低褐變反應(yīng)過程中氧濃度，保護(hù)色素，抑制褐變反應(yīng)速率，達(dá)到護(hù)色的目的。氯化鈉對(duì)酶活力有一定的抑制和破壞作用，同時(shí)能降低氧在水中的溶解度，因而具有一定的護(hù)色效果。檸檬酸與氯化鈉聯(lián)合使用，可增強(qiáng)護(hù)色效果。

檸檬酸濃度對(duì)護(hù)色效果的影響:固定氯化鈉濃度為3%,檸檬酸濃度分別設(shè)定為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%。結(jié)果表明隨著檸檬酸濃度在1%以上時(shí)護(hù)色效果較好，果粒呈白色。當(dāng)檸檬酸濃度在1.5%以上時(shí)，加工后酸味較大，口味較差不宜食用，因此確定檸檬酸的使用濃度為1%。

氯化鈉濃度對(duì)護(hù)色效果的影響:固定檸檬酸濃度為1%,氯化鈉濃度分別設(shè)定為1%、2%、3%、4%、5%。當(dāng)氯化鈉濃度在2%以下時(shí)果粒會(huì)在加工過程中發(fā)生周邊褐變，護(hù)色效果不佳，從而影響成品的感官品質(zhì);當(dāng)濃度達(dá)到3%時(shí)，果粒呈白色，護(hù)色效果較好;而濃度過高的氯化鈉會(huì)導(dǎo)致果粒咸味增加，不適宜食用,因此確定氯化鈉的使用濃度為3%。故選擇1%檸檬酸和3%氯化鈉作為護(hù)色液添加。

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)

2.2.1烤箱烘烤時(shí)間對(duì)蘋果脆粒品質(zhì)的影響

伴隨著烘烤時(shí)間的加長(zhǎng)，感官評(píng)定分值呈一個(gè)拋物線的形式。從10 min到20 min，感官評(píng)定分值呈上升趨勢(shì)，在20 min時(shí)感官評(píng)分達(dá)到最大值；20 min到30 min感官評(píng)定分值呈下降趨勢(shì)。在30 min時(shí)感官評(píng)分值最低。在烘烤10 min時(shí)，蘋果?？诟衅?，形狀變化很大，味道更酸，因而感官評(píng)定分值低。在烘烤30 min時(shí)，蘋果?？诟懈捎?，顏色黃黑，因而感官評(píng)定分值低。從而選擇15、20、25 min作為正交試驗(yàn)的條件進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2.2烤箱烘烤溫度對(duì)蘋果脆粒品質(zhì)的影響

伴隨著烤箱烘烤溫度的升高，感官評(píng)定分值呈一個(gè)拋物線的形式。從110 ℃到130 ℃，感官評(píng)定分值呈上升趨勢(shì)，在130 ℃時(shí)感官評(píng)分達(dá)到最大值；130 ℃到150 ℃呈下降趨勢(shì)。在110 ℃下的感官評(píng)定分值最低。在110 ℃烘烤條件下，蘋果粒內(nèi)外性狀有差異，外部較硬，內(nèi)部較軟，因而感官評(píng)定分值低。150 ℃烘烤條件下，在烘烤過程中會(huì)有糊化現(xiàn)象發(fā)生，因而感官評(píng)定分值低。從而選擇120、130、140 ℃作為正交試驗(yàn)的條件進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2.3鼓風(fēng)干燥時(shí)間對(duì)蘋果脆粒品質(zhì)的影響

伴隨著鼓風(fēng)干燥時(shí)間的加長(zhǎng)，感官評(píng)定分值呈一個(gè)拋物線的形式。從3 h到5 h呈上升趨勢(shì)，在5 h時(shí)感官評(píng)定分值達(dá)到最大值,5 h到7 h呈下降趨勢(shì),在7 h的環(huán)境下的感官評(píng)定分值最低。在鼓風(fēng)干燥3 h條件下，蘋果粒表面干皺但內(nèi)部軟嫩，因而感官評(píng)定分值低。在鼓風(fēng)干燥7 h條件下，蘋果體積大幅度縮小，口感干硬，缺少脆性，因而感官評(píng)定分值低。從而選擇4、5、6 h作為正交試驗(yàn)的條件進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.3 正交試驗(yàn)

在L9(34)正交試驗(yàn)中進(jìn)行3因素3水平試驗(yàn)(表2)，正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。根據(jù)表3可知，極差的大小順序?yàn)锽>A>C，所以蘋果脆粒研制工藝影響因素主次順序也為B>A>C，即烤箱烘烤溫度對(duì)蘋果脆粒工藝影響最大，烤箱烘烤時(shí)間次之，鼓風(fēng)干燥時(shí)間最小。最佳組合條件為A3B2C1，即烤箱烘烤時(shí)間為25 min，烤箱烘烤溫度為130 ℃，鼓風(fēng)干燥時(shí)間為4 h，在此條件下，感官評(píng)定分值為6.10。

表 2 正交試驗(yàn)因素水平表

表 3 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

在烤箱烘烤時(shí)間為25 min，烤箱烘烤溫度為130 ℃，鼓風(fēng)干燥時(shí)間為4 h條件下進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，感官評(píng)定分值分別為6.62、6.34和5.90，均值為6.29，高于其他配方組合，正交試驗(yàn)所得的最佳工藝方案穩(wěn)定。

2.5 蘋果脆粒水分含量測(cè)定

鹵素水分測(cè)定儀檢測(cè)蘋果脆粒的水分含量，計(jì)算得出蘋果水分含量均值為11.55%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.59，在最佳工藝條件下制得的蘋果脆里持水力低。

2.6 感官評(píng)定結(jié)果

色澤：白亮色；氣味：蘋果特有的芳香氣味，無異味；滋味：酸甜適中，口感酥脆。

3 結(jié) 論

本研究確定了蘋果脆粒最佳制備工藝條件為：蘋果粒體積10 mm×10 mm×10 mm,護(hù)色用1%的檸檬酸和3%的氯化鈉，130 ℃烤箱烘烤25 min，鼓風(fēng)干燥4 h。在此工藝下制得的產(chǎn)品外形平整，色澤黃白色，香氣濃郁，酸甜可口，軟硬適中，口感酥脆，褐變程度和持水力低。

[1] 李啟彭,張福勝.蘋果營(yíng)養(yǎng)成分及應(yīng)用價(jià)值研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,58(1):132-134.

[2] 李梁,聶成玲,薛蓓,等. 響應(yīng)面法優(yōu)化酶輔助提取蘋果梨渣中可溶性膳食纖維工藝及品質(zhì)分析[J].中國(guó)食品添加劑,2017(1):57-64.

[3] 項(xiàng)亞,趙瑞雪,賴方秾,等.紅肉蘋果果皮類黃酮組分及抗氧化活性分析[J].植物生理學(xué)報(bào),2016,52(9):1353-1360.

[4] 何天明,倪蔚茹,劉青,等.新疆野蘋果果肉類黃酮種類及含量分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,49(3):46-51.

[5] 馮娟,任小林,田建文.不同產(chǎn)地富士蘋果多酚、可溶性糖及有機(jī)酸的對(duì)比研究[J].食品科學(xué),2013,34(24):125-130.

[6] 李新明,高忠東,李群,等.蘋果多酚對(duì)高脂模型大鼠血脂代謝的調(diào)節(jié)作用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,42(2):69-71.

[7] 公麗艷,孟憲軍,劉乃僑,等.基于主成分與聚類分析的蘋果加工品質(zhì)評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,30(13):276-285.

[8] 胡秦佳寶,劉璇,畢金峰,等.不同加工方式對(duì)蘋果制品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2016,42(5):152-158.