四種不同加工方式對富益生菌胡蘿卜脆片品質(zhì)的影響分析

陳永芳,李德明

(1.南京旅游職業(yè)學(xué)院,南京 211100;2.黃山學(xué)院,安徽 黃山 245041)

近些年來,功能食品的開發(fā)已經(jīng)成為研究重點(diǎn),特別是富含益生菌的相關(guān)產(chǎn)品[1-2]。益生菌具有改善人體腸道、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗菌、降膽固醇和降血脂等多種生物活性功效,被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中[3]。目前,益生菌主要用在乳制產(chǎn)品中,產(chǎn)品單一且保質(zhì)期短,急需開發(fā)一些新型的益生菌產(chǎn)品,以滿足市場的需求[4-5]。

胡蘿卜中富含營養(yǎng)物質(zhì),具有養(yǎng)顏、抗衰老、提高機(jī)體抵抗力等多種生物活性功能[6-7]。果蔬脆片的方便性和酥脆度使得消費(fèi)者十分喜愛,目前,以干制果蔬固化益生菌的功能性食品研究較少[8]。本研究以益生菌胡蘿卜脆片作為研究材料,研究4種不同的加工方式對益生菌胡蘿卜脆片的活菌數(shù)、硬度、脆度、加工時(shí)間、維生素C含量、β-胡蘿卜素含量和色度的影響,旨在開發(fā)一種富含益生菌的新型功能性食品。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

益生菌胡蘿卜片、蔗糖、植物乳桿菌、瓊脂、氯化鈉、無水硫酸鈣、丙酮、甲醇、氫氧化鉀和草酸。

1.2 試驗(yàn)儀器

超凈工作臺、電子天平、高速低溫離心機(jī)、恒溫水浴鍋、高效液相色譜儀、質(zhì)構(gòu)儀、測色色差計(jì)、微波真空干燥設(shè)備、氣流膨化設(shè)備和冷凍干燥機(jī)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 加工方式編號

為了試驗(yàn)方便,將熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥和真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥分別編號為A、B、C和D,見表1。

表1 不同胡蘿卜脆片加工方式編號Table 1 Number of carrot chips by different processing methods

1.3.2 胡蘿卜脆片中維生素C含量的測定

參考專利CN101750415A對益生菌胡蘿卜脆片中的維生素C含量進(jìn)行測定[9-10]。

1.3.3 胡蘿卜脆片中β-胡蘿卜素含量的測定

根據(jù)參考文獻(xiàn)[11-15]并稍作修改,稱取0.2 g益生菌胡蘿卜脆片,將其磨成粉狀,放于錐形瓶中,再加入20 mL丙酮和10 mL石油醚,放置在室內(nèi)5 h,加入濃度為10%的氫氧化鉀-甲醇溶液2 mL,在室溫條件下皂化10 h,之后將皂化液用分液漏斗分離,加入正己烷20 mL,搖勻后加入濃度為10%的硫酸銅溶液38 mL,收集上層溶液,在45 ℃條件下加熱,用氮?dú)獯蹈?再用2 mL的正己烷溶解,之后采用分光光度計(jì)在波長為450 nm的條件下檢測β-胡蘿卜素峰值。

1.3.4 胡蘿卜脆片脆度和硬度的測定

采用質(zhì)構(gòu)儀對胡蘿卜脆片的脆度和硬度進(jìn)行測定,胡蘿卜脆片斷裂時(shí)所需的最大力表示硬度;質(zhì)構(gòu)儀探頭壓向樣品時(shí),坐標(biāo)上出現(xiàn)的第一個壓力值表示脆度[16]。

1.3.5 感官評分的測定

邀請10名具有感官評分經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行感官評分,其中包括5男5女,根據(jù)胡蘿卜脆片的形態(tài)、結(jié)構(gòu)質(zhì)地、色澤、味道和接受度進(jìn)行感官評分[17],評分指標(biāo)見表2。

表2 胡蘿卜脆片感官評分指標(biāo)Table 2 Sensory evaluation indexes of carrot chips

表3 不同干燥方式所需干燥時(shí)間的比較Table 3 Comparison of drying time required by different drying methods

2 結(jié)果和討論

2.1 4種不同加工方式對益生菌胡蘿卜脆片中活菌數(shù)的影響

胡蘿卜中的益生菌通過在真空條件下浸漬,使得胡蘿卜中富含益生菌。由圖1可知,不同干燥方式對胡蘿卜脆片中益生菌活菌數(shù)的影響較大[18],但4種加工方式的胡蘿卜脆片中活菌數(shù)總數(shù)均超過了106CFU/g,滿足國標(biāo)GB 10765-2010對含菌食品中活菌數(shù)的要求。4種干燥方式的益生菌胡蘿卜脆片中的活菌數(shù)依次為B(9.5×109CFU/g)>D(9.3×109CFU/g)>A(8.5×109CFU/g)>C(6.2×109CFU/g),即真空冷凍干燥>真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥>熱風(fēng)干燥>熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥。真空冷凍干燥一般用于熱敏性食品的干燥,是富含益生菌食品干燥最常見的一種方式,該方式是一種耗時(shí)長且昂貴的干燥方式。真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥方式的益生菌胡蘿卜脆片中的益生菌含量也明顯高于熱風(fēng)干燥和熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥兩種方式。

圖1 不同干燥方式對益生菌胡蘿卜脆片中活菌數(shù)的影響Fig.1 Effect of different drying methods on the number of viable bacteria in probiotic carrot chips

2.2 4種不同加工方式所需干燥時(shí)間的比較

將質(zhì)量相同的益生菌胡蘿卜脆片干燥至水分含量為5%以下,所需干燥時(shí)間見表1。不同干燥方式所需的干燥時(shí)間差異較明顯,即B(真空冷凍干燥)>D(真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥)>A(熱風(fēng)干燥)>C(熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥)。真空冷凍干燥需要耗費(fèi)大量的加工時(shí)間,生產(chǎn)效率較低,真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥、熱風(fēng)干燥和熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥的生產(chǎn)效率明顯高于真空冷凍干燥。

2.3 4種不同加工方式對益生菌胡蘿卜脆片中Vc和胡蘿卜素含量的影響

胡蘿卜中富含維生素C和β-胡蘿卜素,為了保持胡蘿卜本身富含的營養(yǎng)物質(zhì),研究不同加工方式對胡蘿卜中維生素C和β-胡蘿卜素含量的影響[19]。由圖2可知,不同加工方式對胡蘿卜中維生素C和β-胡蘿卜素含量的影響較明顯。真空冷凍干燥(B)的胡蘿卜脆片中維生素C和β-胡蘿卜素的含量分別是90 mg/100 g和83 mg/100 g,真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥(D)的胡蘿卜脆片中維生素C和β-胡蘿卜素含量僅次于真空冷凍干燥,分別是60 mg/100 g和70 mg/100 g。熱風(fēng)干燥(A)的胡蘿卜脆片中維生素C和β-胡蘿卜素含量最低,分別是33 mg/100 g和42 mg/100 g。胡蘿卜中的維生素C和β-胡蘿卜素在高溫、光照和有氧條件下容易降解。在真空冷凍干燥(B)的條件下,減少了維生素C和β-胡蘿卜素與氧氣的接觸而導(dǎo)致氧化,有效地降低了維生素C和β-胡蘿卜素的損失。熱風(fēng)干燥是在干燥過程中進(jìn)行,溫度高且長期暴露在有氧條件下,維生素C和β-胡蘿卜素不斷被氧化而減少。

圖2 不同干燥方式對益生菌胡蘿卜脆片中維生素C和β-胡蘿卜素含量的影響Fig.2 Effects of different drying methods on the content of vitamin C and β-carotene in probiotic carrot chips

2.4 4種不同加工方式對益生菌胡蘿卜硬度和脆度的影響

益生菌胡蘿卜脆片是一種休閑食品,硬度和脆度能夠充分反映其產(chǎn)品品質(zhì)[20]。由圖3可知,C(熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥)加工的胡蘿卜脆片硬度和脆度最高,分別為7 500 g和4 000 g,干硬程度遠(yuǎn)高于其他干燥產(chǎn)品,不適合作為休閑食品。脆度值表示檢測探頭第一次沖向樣品出現(xiàn)脆度點(diǎn)時(shí)在縱坐標(biāo)上顯示的壓力峰值,脆度越小表示食品越脆。由圖3可知,B(真空冷凍干燥)加工方式的胡蘿卜脆片脆度和硬度最低,脆度最好,其次是D(真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥)和A(熱風(fēng)干燥)。

圖3 不同干燥方式對益生菌胡蘿卜脆片硬度和脆度的影響Fig.3 Effect of different drying methods on the hardness and crispness of probiotic carrot chips

2.5 4種不同加工方式對益生菌胡蘿卜脆片色澤的影響

顏色是評價(jià)干燥果蔬的重要指標(biāo)之一,胡蘿卜在干燥過程中發(fā)生的酶促反應(yīng)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化和焦糖反應(yīng)等都會影響胡蘿卜的色澤。由表4可知,經(jīng)過干燥后的胡蘿卜脆片的亮度、紅色度和黃色度均呈現(xiàn)不同程度的增加。B(真空冷凍干燥)加工方式的胡蘿卜脆片的L*(亮度)最高,a*(紅色度)和b*(黃色度)最低,這是由于真空冷凍過程中,細(xì)胞中的有色物質(zhì)溶出,導(dǎo)致胡蘿卜脆片偏白。A(熱風(fēng)干燥)加工的胡蘿卜脆片的亮度最低,a*(紅色度)和b*(黃色度)最高,這是由于胡蘿卜在熱風(fēng)干燥的過程中會產(chǎn)生褐變反應(yīng)。

表4 4種不同干燥方式對益生菌胡蘿卜脆片色澤的影響Table 4 Effects of four different drying methods on the color of probiotic carrot chips

2.6 4種不同加工方式對益生菌胡蘿卜脆片感官評分的影響

由圖4可知,4種不同干燥方式對胡蘿卜脆片感官評分的影響較明顯。其中在色澤、結(jié)構(gòu)質(zhì)地、形態(tài)和接受度幾個方面的影響均較明顯,對其味道的影響不明顯。其中B(真空冷凍干燥)和D(真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥)兩種加工方式的益生菌胡蘿卜的感官評分較接近,且感官評分高于A(熱風(fēng)干燥)和C(熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥)兩種加工方式。

圖4 4種不同干燥方式對益生菌胡蘿卜脆片感官評分的影響Fig.4 Effects of four different drying methods on the sensory score of probiotic carrot chips

3 小結(jié)

4種加工方式的益生菌胡蘿卜脆片中的益生菌含量均超過106CFU/g,符合含菌制品的活菌數(shù)標(biāo)準(zhǔn),活菌數(shù)含量依次為B(9.5×109CFU/g)>D(9.3×109CFU/g)>A(8.5×109CFU/g)>C(6.2×109CFU/g),即真空冷凍干燥>真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥>熱風(fēng)干燥>熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥;在4種加工方式中,真空冷凍干燥加工的胡蘿卜脆片中維生素C和β-胡蘿卜素含量最高,分別為90 mg/100 g和83 mg/100 g;真空冷凍干燥加工的胡蘿卜脆片的硬度最低,脆度最好,采用該加工方式的胡蘿卜脆片的亮度最高,黃色和紅色色度值最低,與新鮮的樣品相比較,色差最大;真空冷凍干燥和真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥兩種加工方式的益生菌胡蘿卜的感官評分較接近,且高于熱風(fēng)干燥和熱風(fēng)聯(lián)合氣流膨化干燥兩種加工方式。