念家華,鄭秀麗,劉清培
(1.福州大世界橄欖有限公司,福建 福州350101;2.國家熱帶水果加工技術(shù)研發(fā)分中心,福建 福州350101)
青梅(Sour plum, prunus mume)又稱酸梅、梅子,為薔薇科杏屬喬木果實,原產(chǎn)于我國。我國青梅產(chǎn)地主要在福建、廣東、浙江、云南等省份。青梅是我國傳統(tǒng)的藥食兼用果品,因其酸澀味強而鮮食量少,多用于果蔬加工[1]。目前,市售青梅產(chǎn)品有話梅、脆梅等果脯、蜜餞[2]。將青梅打漿榨汁過濾后連續(xù)熬煮48 h,濃縮到73~78 Brix,顏色變成黑色,即得青梅精[3]。青梅精是日本的一種傳統(tǒng)養(yǎng)身食品,號稱“堿性”食品之王,具有改善血液循環(huán)、提高免疫力、消除疲勞的作用[4]。
梅素(Mumefural),又稱梅華,是青梅精熬煮過程產(chǎn)生的一種活性物質(zhì),它具有加速血液流動與清理血管垃圾的作用。
5-羥甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)是由糖類物質(zhì)經(jīng)高溫脫水形成的一種醛類物質(zhì)。食物在高溫加熱中發(fā)生的Maillard反應(yīng),其中間產(chǎn)物就有5-HMF,其少量存在時具有增色、增香功能,量大時對人體具有危害。在青梅精的熬煮過程中,也產(chǎn)生5-羥甲基糠醛中間產(chǎn)物。因此,本文以新鮮的青梅為原料,經(jīng)過榨汁、分段濃縮等工序,研究最佳濃縮條件,并開發(fā)出一款高品質(zhì)(高梅素、低5-HMF含量)的青梅精產(chǎn)品。
1.1 主要材料
甲醇,分析純;羥基糠醛標準品,純度≥99%;梅素標準品,純度≥99%;
青梅果,市售。
1.2 主要設(shè)備
AXH-15-5A電子分析天平;LC-15AT高效液相色譜儀;自動進樣器,等。
1.3 主要方法
1.3.1 溶液配制
準確稱取梅素與5-HMF標準品5.0 mg放入5 mL容量瓶中,用純凈水定容至刻度;使用時,稀釋成不同質(zhì)量濃度的混合標準溶液,過0.45μm濾膜,待檢測用。
1.3.2 色譜條件
色譜柱:C18型(4.6 mm×250 mm);流動相:甲醇水溶液(3.71 mol/L),等度洗脫,流速:0.6 mL/min。檢測波長為280 nm。1.3.3 5-HMF與梅素標準曲線繪制
將500 mg/L梅素標準液進行逐級稀釋:配制成質(zhì)量濃度分別為0.10、10.0、40.0、80.0、120.0 mg/L的標準溶液系列。以峰面積-質(zhì)量濃度作圖,得到標準曲線回歸方程及相關(guān)系數(shù);以3倍信噪比(S/N)所對應(yīng)樣品中該物質(zhì)的質(zhì)量濃度確定為法檢出限(LOD),在2~500 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi),梅素標準曲線為:Y=238994X+5817,相關(guān)系數(shù)R2=0.994,方法檢測極限為2 mg/L,5-HMF標準曲線為:Y=218690X+9023,相關(guān)系數(shù)R2=0.999,方法檢出極限為2 mg/L[5]。
2.1 真空濃縮工藝試驗設(shè)計
青梅鮮果→分級→壓扁去核→打漿→過濾→真空濃縮→測定5-HMF含量。采用L9(34)正交試驗設(shè)計,研究不同濃縮溫度、濃縮時間、濃縮終糖度對青梅精中5-HMF含量的影響。各因素與水平見表1。
表1 真空濃縮L9(34)正交試驗因素水平表
2.2 高溫濃縮工藝試驗設(shè)計
青梅鮮果→分級→壓扁去核→打漿→過濾→真空濃縮→高溫濃縮→5-HMF與梅素含量測定→裝瓶→冷卻→成品。采用L9(34)正交試驗設(shè)計,研究不同高溫濃縮溫度、高溫濃縮時間、高溫濃縮終糖度對青梅精中5-HMF、梅素含量的影響。各因素與水平見表2。
表2 高溫濃縮L9(34)正交試驗因素水平表
3.1 真空濃縮溫度、時間、終糖度對青梅精中5-HMF含量的影響,正交試驗結(jié)果見表3。
由表3可知,影響青梅精中5-HMF含量的因素由大到小依次是A(真空濃縮溫度)〉B(真空濃縮時間)〉C(真空濃縮終糖度),且最佳的組合為A1B1C2。即真空濃縮溫度為50 ℃、真空濃縮時間為12 h、真空濃縮終糖度為40 Brix。通過方差分析可知,A(真空濃縮的溫度)與B(真空濃縮時間)對于青梅精中5-HMF的產(chǎn)生均達到顯著水平(P〈0.05)。按最優(yōu)的條件件下進行3次平行驗證試驗,結(jié)果取平均值,得到的青梅精成品中5-HMF含量平均值為0.21 g/kg。優(yōu)化的試驗方案得到的結(jié)果都要優(yōu)于正交試驗得到的試驗結(jié)果。因此,優(yōu)化的實驗方案的可行性是可靠的。
3.2 高溫濃縮溫度、時間、終糖度對青梅精中的5-HMF、梅素含量的影響,正交試驗結(jié)果見表4、表5。
表3 真空濃縮條件的正交試驗結(jié)果
表4 高溫濃縮對青梅精中梅素、5-HMF含量的影響
表5 正交試驗方差分析
極差R反映了試驗因素對實驗結(jié)果的影響,R值越大說明對實驗結(jié)果影響就越大。同時,5-HMF與青梅中的有機酸是產(chǎn)生梅素的主要中間物質(zhì),因此濃縮過程5-HMF含量越高則產(chǎn)生的梅素含量就越多。但是,5-HMF含量越高對人體的傷害越大,因此,本試驗選擇5-HMF含量的中間值進行研究。
由表5極差分析的結(jié)果可知,影響青梅精中5-HMF含量的因素次序為A(濃縮溫度)〉B(濃縮時間)〉C(濃縮終糖度),且最優(yōu)的組合為A5B5C4,即濃縮溫度為120 ℃、濃縮時間為18 h,濃縮終糖度為70 Brix。按最優(yōu)的條件件下進行3次平行驗證試驗,結(jié)果取平均值,得到的青梅精成品中5-HMF含量平均值為1.97 g/kg。梅素含量為0.62 g/kg。
3.3 試驗樣品與市售青梅精產(chǎn)品5-HMF、梅素含量的對比分析,結(jié)果見表6。
表6 市售不同青梅精產(chǎn)品的5-HMF與梅素含量
由表6可知,目前市售青梅精產(chǎn)品5-HMF含量較高而梅素含量比較低,且各個品牌之間差異較大。而利用本研究的分段濃縮工藝(真空濃縮與高溫濃縮相結(jié)合)加工的青梅精具有較高的梅素含量,且5-HMF含量較低。
研究表明,采用分段濃縮工藝可加工出高品質(zhì)青梅精產(chǎn)品,第1階段真空濃縮最佳條件為:溫度50 ℃、濃縮時間12 h、濃縮終糖度40 Brix,第2階段高溫濃縮最佳條件為:溫度120 ℃、時間18 h、濃縮終糖度70 Brix。用此工藝加工出的青梅精產(chǎn)品其梅素含量高達0.62 g/kg,而5-HMF含量低,僅為1.97 g/kg。
[1] 黃偉素,潘秋月,高一勇.青梅果產(chǎn)品的開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].食品工業(yè)科技,2011(11):519-521.
[2] 李慶衛(wèi).梅研究進展[J].北京林業(yè)大學學報,2004,26(s1):116-122.
[3] 梁多,劉智鈞,肖婉娜.HPLC法同時測定青梅精中梅素與5-羥甲基糠醛[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2017(01):57-59.
[4] Nongluk,Sriwilaijaroen.Mumefural and related HMF deri-vatives from Japanese apricot fruit juice concentrate show multiple inhibitory effect on pandemic influenza A(H1N1)virus[J].Food Chemistry,2011,127:1-9.
[5] 秦向陽,周軍,李曉曄,等.RP-HPLC法測定熟地黃中5-羥甲基糠醛的含量[J].第四軍醫(yī)大學學報,2006(06):510-511.