南酸棗復(fù)合果泥配方與護(hù)色工藝的優(yōu)化研究

肖川泉　張楠　羅小丹　秦中維　王洋　葉陽

摘要：為了改善以南酸棗為原料的復(fù)合果泥的褐變情況，在感官評價法確定復(fù)合果泥最佳配方的基礎(chǔ)上，設(shè)計單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，以褐變度、色差、pH、抗壞血酸添加量和還原糖含量為指標(biāo)，研究不同護(hù)色工藝對復(fù)合果泥貯藏期護(hù)色效果的影響。結(jié)果表明，南酸棗復(fù)合果泥最佳配方為南酸棗泥50%、蘋果泥36%、檸檬汁添加量14%、麥芽糖添加量9%；最佳護(hù)色工藝為1.00%檸檬酸、0.70%抗壞血酸、0.01%植酸、85 ℃滅菌20 min。在此條件下貯藏24 d時，與空白組褐變度（0.399）增長28.30%相比，此時褐變度（0.264）最低增長5.18%，色差值低至3.33，VC保存率最高，為82.65%，有效抑制了還原糖的消耗，此結(jié)果對南酸棗相關(guān)產(chǎn)品的加工具有重要意義。

關(guān)鍵詞：南酸棗；果泥；褐變；熱處理；護(hù)色

中圖分類號：TS255.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-9973（2024）01-0025-08

Study on Optimization of Formula and Color Protection Process of Choerospondias axillaris Compound Puree

XIAO Chuan-quanZHANG NanLUO Xiao-danQIN Zhong-weiWANG YangYE Yang

Abstract： In order to improve the browning condition of compound puree with Choerospondias axillaris as the raw material， based on the optimal formula of compound puree determined by sensory evaluation method， single factor test and orthogonal test are designed to study the effect of different color protection processes on the color protection effect of compound puree during storage period with browning degree， color difference， pH， ascorbic acid addition amount and reducing sugar content as the indexes. The results show that the best formula of Choerospondias axillaris compound puree is 50% Choerospondias axillaris puree， 36% apple puree， 14% lemon juice and 9% maltose. The optimum color protection process is 1.00% citric acid， 0.70% ascorbic acid， 0.01% phytic acid， sterilization at 85 ℃ for 20 min. When being stored for 24 days under such conditions， compared with a 28.30% increase in browning degree of the blank group （0.399）， the browning degree （0.264） at this time increases by a minimum of 5.18%. The color difference is as low as 3.33， and VC preservation rate is the highest of 82.65%， which has effectively inhibited the consumption of reducing sugar. This result is of great significance for the processing of Choerospondias axillaris related products.

Key words： Choerospondias axillaris; puree; browning; heat treatment; color protection

南酸棗（Choerospondias axillaris）為漆樹科南酸棗屬落葉喬木，主要分布在中國長江以南、印度、中南半島和日本等地[1]。南酸棗果實(shí)中的營養(yǎng)成分及生物活性物質(zhì)含量十分豐富，如氨基酸、多糖、維生素、有機(jī)酸、酚類物質(zhì)等[2]，其黃酮類成分具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤、降血糖、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效[3]，被廣泛應(yīng)用于食品、藥品領(lǐng)域。

果泥不僅可作為嬰幼兒輔食，而且可添加到面包、蛋糕、冰激凌等中進(jìn)行調(diào)味，但果泥在加工和貯藏過程中易發(fā)生褐變，其中非酶褐變反應(yīng)生成的黑褐色產(chǎn)物降低了果泥的風(fēng)味、顏色和營養(yǎng)價值。研究表明，巴氏殺菌可減緩草莓泥的變色程度[4]，有效地抑制蘋果汁亮度的下降[5]，而護(hù)色劑的添加可控制褐變，改善產(chǎn)品的品質(zhì)，目前常用的果蔬護(hù)色劑有抗壞血酸[6]、檸檬酸[7]、植酸[8]、異抗壞血酸鈉[9]等。Fan等[10]發(fā)現(xiàn)檸檬酸、抗壞血酸和N-乙酰-L-半胱氨酸組合可保持切片蘋果的新鮮度，Putnik等[11]發(fā)現(xiàn)1%抗壞血酸、0.2%檸檬酸、1%鈣-抗壞血酸的復(fù)配抑制劑是新鮮蘋果切片最好的抗褐變?nèi)芤海琇i等[12]的研究表明植酸可以作為亞硫酸氫鈉的替代品來改善南酸棗果餅的顏色。

目前南酸棗相應(yīng)的開發(fā)產(chǎn)品有南酸棗糕、南酸棗飲料、南酸棗軟糖等，但以南酸棗為原料制作復(fù)合果泥的研究較少，具有廣闊的市場發(fā)展空間。因此，本文采用巴氏殺菌及護(hù)色劑對果泥進(jìn)行處理，探究貯藏期間果泥色澤、pH及營養(yǎng)物質(zhì)的變化，開發(fā)一款既營養(yǎng)豐富又能迎合大眾口味的果泥產(chǎn)品，同時也為南酸棗其他產(chǎn)品的褐變研究提供了參考價值。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

南酸棗泥：四川宏野食品有限公司；蘋果、檸檬、麥芽糖：市售；抗壞血酸、植酸、檸檬酸（均為食品級）：谷知味生物科技公司；草酸（分析純）：天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠；其余試劑（均為分析純）：成都市科隆化學(xué)品有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

TG16G型離心機(jī) 鹽城市凱特實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；UV-1900i型紫外可見光分光光度計 島津儀器（蘇州）有限公司；YMX-958-430型真空包裝機(jī) 泉州市億閩信貿(mào)易有限公司；UltraScan VIS型色差儀 美國HunterLab公司；FJ200-SH型均質(zhì)機(jī) 上海滬析實(shí)業(yè)有限公司；ZDJ-4A型自動電位滴定儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

原料預(yù)處理→切塊→預(yù)煮→護(hù)色并打漿→調(diào)配→灌裝→殺菌→檢驗(yàn)→成品。

選擇無斑點(diǎn)、無爛果、新鮮、成熟的紅富士蘋果和檸檬作為原料，洗凈后對檸檬進(jìn)行去皮榨汁處理，蘋果去皮切成2 cm×2 cm×2 cm左右的塊狀，切塊后的蘋果于90 ℃熱燙處理8 min，再置于護(hù)色液中浸泡40 min，瀝干后放入打漿機(jī)中，打漿至無明顯顆粒狀。打漿好的蘋果泥和南酸棗泥、檸檬汁、糖水按比例進(jìn)行調(diào)配，并攪拌均勻。將調(diào)配好的果泥裝入無菌食品袋中，食品袋進(jìn)行封蓋并檢查氣密性，最后將食品袋放入常壓沸水中進(jìn)行巴氏殺菌。

1.3.2 復(fù)合果泥配方的確定

1.3.2.1 南酸棗泥與蘋果泥的配比

本試驗(yàn)在檸檬汁添加量為10%、麥芽糖添加量為10%的條件下，設(shè)定南酸棗泥和蘋果泥的比例分別為5∶4、6∶3、7∶2。以感官評分作為考察指標(biāo)，確定最佳配比。

1.3.2.2 檸檬汁添加量的確定

根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果，在南酸棗泥50%、蘋果泥36%的條件下，設(shè)定檸檬汁添加量分別為10%、12%、14%、16%、18%。以感官評分作為考察指標(biāo)，確定最佳添加量。

1.3.2.3 麥芽糖添加量的確定

在南酸棗泥50%、蘋果泥36%、檸檬汁添加量10%的條件下，設(shè)定麥芽糖添加量分別為6%、7%、8%、9%、10%。以感官評分作為考察指標(biāo)，確定最佳添加量。

1.3.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計

護(hù)色劑選用抗壞血酸、檸檬酸和植酸，設(shè)計抗壞血酸添加量分別為0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%；檸檬酸添加量分別為1%、2%、3%、4%、5%；植酸添加量分別為0.008%、0.010%、0.012%、0.014%、0.016%，研究不同種類和不同濃度的護(hù)色劑對果泥褐變的影響。將護(hù)色處理后的果泥密封后分別置于75，80，85，90 ℃下滅菌15，20，25 min，研究不同滅菌條件對果泥褐變的影響。

1.3.4 抑制劑正交試驗(yàn)設(shè)計

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用L9（34）正交表設(shè)計正交試驗(yàn)，各因素水平見表1。

1.3.5 貯藏期非酶褐變

在單因素試驗(yàn)和正交優(yōu)化試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取2.00%檸檬酸、0.70%抗壞血酸、0.012%植酸、1.00%檸檬酸-0.70%抗壞血酸-0.01%植酸復(fù)合抑制劑及空白對照5組樣品，分別經(jīng)80 ℃-25 min、85 ℃-20 min、90 ℃-15 min滅菌后置于4 ℃冰箱中保存，研究其在24 d貯藏期內(nèi)的非酶褐變情況。

1.4 測定指標(biāo)

1.4.1 感官評定

選擇10名感官評定人員，對樣品進(jìn)行隨機(jī)編號，評定人員在品評每個樣品前進(jìn)行漱口，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.4.2 褐變指數(shù)的測定

稱取復(fù)合果泥樣品5 g，加入15 mL濃度為95%的乙醇，混勻，在離心機(jī)中以3 500 r/min的轉(zhuǎn)速離心20 min，在420 nm波長下測定其吸光度值。

1.4.3 色差的測定

采用臺式色差儀，用標(biāo)準(zhǔn)白板校正，D65光源，測定復(fù)合果泥的L*（亮度）、a*（紅度）、b*（黃度）值，總色差可用ΔE表示。

定期測定貯藏期果泥的L*、a*、b*值，并計算出果泥的ΔE值，ΔE值表示樣品與未處理樣品的顏色變化程度，其值越大，代表顏色變化越明顯。

1.4.4 pH的測定

依據(jù)國標(biāo)GB 5009.237－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測定》進(jìn)行測定。

1.4.5 VC含量的測定

參考付曉偉等[13]的方法并進(jìn)行改進(jìn)。準(zhǔn)確稱取5.00 g預(yù)處理后的樣品勻漿于燒杯中，按料液比1∶2 （g/mL）的比例加入2%醋酸溶液，在室溫下避光浸提30 min，將浸提液在10 000 r/min條件下離心處理10 min，取上層清液定容至100 mL，采用紫外可見分光光度計在243 nm波長下測定其吸光度。

VC標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：先配制1 mg/mL的VC標(biāo)準(zhǔn)溶液，稀釋成 0.02，0.04，0.06，0.08，0.12，0.16，0.20 mg/mL的溶液，測定其在243 nm波長下的吸光度。VC標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=21.023x+0.007 6，R2=0.999 1。

1.4.6 還原糖含量的測定

依據(jù)國標(biāo)GB 5009.7－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中還原糖的測定》中的直接滴定法進(jìn)行測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

各個指標(biāo)平行測定3次，采用IBM SPSS Statistics 26.0進(jìn)行ANOVA檢驗(yàn)，各組數(shù)據(jù)之間采用最小顯著差異法（LSD）比較，P<0.05表示差異顯著。采用Origin 2021進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 南酸棗復(fù)合果泥配方的確定

由表3可知，當(dāng)南酸棗∶蘋果為5∶4時，果泥香味濃郁，酸甜適中，該比例所得總分（82.93分）顯著高于其他比例（P<0.05），但此時果泥酸甜味不夠柔和，為了改善果泥的酸甜度和適口感，在此基礎(chǔ)上添加不同濃度的檸檬汁和麥芽糖。

檸檬汁的添加不僅可作為酸度調(diào)節(jié)劑改善果泥的口感，其含有的豐富VC還具有抗氧化作用，可有效改善果泥的色澤，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。由表4可知，檸檬汁的添加對果泥的口感影響較大，當(dāng)檸檬汁添加量過低或過高時果泥的口感均不佳，當(dāng)檸檬汁添加量為14%時，果泥的檸檬風(fēng)味適宜，且感官評分最高（70.07分），因此，檸檬汁的添加量選擇14%。

由表5可知，當(dāng)麥芽糖添加量為9%和10%時，果泥酸甜合適，整體評分較顯著（P<0.05），但由于麥芽糖添加量的增加，美拉德反應(yīng)程度增大，果泥的顏色加深，無光澤，且考慮到成本問題，優(yōu)先選擇9%麥芽糖添加量。因此，確定檸檬味南酸棗復(fù)合果泥的最佳配方為南酸棗泥50%、蘋果泥36%、檸檬汁添加量14%、麥芽糖添加量9%。

2.2 單因素試驗(yàn)

2.2.1 護(hù)色劑對復(fù)合果泥褐變度的影響

由圖1可知，檸檬酸、抗壞血酸和植酸均對果泥褐變的抑制效果顯著（P<0.05）。檸檬酸作為螯合劑和酸化劑對褐變反應(yīng)有很好的抑制作用，不僅可以降低體系的pH，而且能影響多酚氧化酶（polyphenol oxidase， PPO）和過氧化物酶（peroxidase，POD）的活性，從而延緩果蔬褐變[14]；抗壞血酸作為最常用的抗氧化劑之一，自身并不具備抑制作用，但它能將酶氧化的醌類產(chǎn)物還原為酚類物質(zhì)或直接被酶氧化從而減少褐色物質(zhì)的生成[15]；植酸則是一種新型護(hù)色劑，可通過螯合金屬離子來防止果蔬中的脂質(zhì)過氧化和酶褐變[16]。當(dāng)添加2.00%檸檬酸、0.70%抗壞血酸和0.012%植酸時果泥的褐變度最低，分別為0.188，0.232，0.235，比未添加抑制劑時的褐變度分別下降了24.80%、27.70%、7.20%。但護(hù)色劑添加量不宜過多，抗壞血酸添加量過多會導(dǎo)致自身氧化分解，造成果泥褐變加深；檸檬酸和植酸添加量過多會使果泥的pH過低，促進(jìn)褐變的發(fā)生，影響口感[17]。

2.2.2 滅菌條件對復(fù)合果泥褐變度的影響

熱加工是一種傳統(tǒng)的食品保存方法，它利用熱量來保存和加工食品，通過熱處理滅活PPO是控制酶促褐變最有效和最標(biāo)準(zhǔn)的方法[18]。由圖2可知，滅菌時間不變，隨著溫度的升高，果泥的褐變度先升后降，可能是在一定范圍內(nèi)溫度升高，酶與底物分子熱運(yùn)動加劇，導(dǎo)致酶活性增強(qiáng)，從而引起果泥褐變度的增加，而溫度過高，酶蛋白分子受熱變性失活，又減弱了果泥的褐變程度。大量研究表明，熱巴氏殺菌（80～100 ℃，>30 s）可有效控制果蔬產(chǎn)品在貯藏過程中的微生物生長[19]，考慮到果泥的殺菌效果，溫度過低，殺菌不夠徹底，在貯藏期容易受到微生物污染從而縮短產(chǎn)品的貨架期；而加熱溫度過高和時間過長則會加劇褐變的發(fā)生[20]。綜上，選擇80 ℃-25 min、85 ℃-20 min和90 ℃-15 min 3種滅菌條件進(jìn)行貯藏期試驗(yàn)。

2.2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

由表6可知，正交試驗(yàn)得到的最佳抑制劑組合為A1B2C1，即1.00%檸檬酸、0.70%抗壞血酸、0.01%植酸。3個因素的極差值從大到小排序?yàn)锳>C>B，表明影響復(fù)合果泥褐變度的因素依次為檸檬酸、植酸和抗壞血酸。

2.3 復(fù)合果泥貯藏期的非酶褐變研究

2.3.1 護(hù)色劑對果泥貯藏期褐變度的影響

由圖3可知，果泥在貯藏期間總體褐變度呈上升趨勢，3種滅菌方式均表明添加復(fù)合抑制劑和0.70%抗壞血酸的護(hù)色效果較好，顯著優(yōu)于其他組（P<0.05），而植酸、檸檬酸對果泥褐變度的影響與空白組相比差異不大。其中復(fù)合抑制劑組和抗壞血酸組的褐變度變化無明顯差異，在貯藏前期褐變度明顯上升，可能是包裝內(nèi)殘留的氧氣促進(jìn)酚類物質(zhì)自氧化，但隨著時間的延長，褐變度略有下降并趨于穩(wěn)定，尤其是復(fù)合抑制劑組（85 ℃-20 min）貯藏24 d時果泥的褐變度最低，與空白組的褐變度（0.399）增長28.30%相比，此時貯藏期的褐變度（0.264）最低增長5.18%，可有效減緩果泥在貯藏期間發(fā)生的非酶褐變。

2.3.2 護(hù)色劑對果泥貯藏期色差的影響

一般認(rèn)為當(dāng)ΔE≥2時，色澤變化可以被肉眼察覺；當(dāng)ΔE<2時，肉眼無法分辨色澤變化[21]。由表7可知，復(fù)合抑制劑組貯藏24 d時的ΔE值最小，為4.57，與褐變度結(jié)果一致，抑制褐變效果最佳，其余樣品之間色差值無明顯差異（P>0.05）。

由表8可知，不同添加劑在貯藏期間對果泥褐變的抑制強(qiáng)弱為復(fù)合抑制劑＞抗壞血酸＞檸檬酸＞植酸，且各組間存在顯著差異（P<0.05）。尤其是添加復(fù)合抑制劑的樣品在整個貯藏期間的色差值均保持在最低水平，貯藏期結(jié)束時其色差值低至3.33。

由表9可知，復(fù)合抑制劑與抗壞血酸的色差值明顯低于植酸和檸檬酸（P<0.05），其護(hù)色效果優(yōu)于檸檬酸和植酸，其中檸檬酸的護(hù)色效果最差，吳胤霆等[22]在對南酸棗糕的非酶褐變研究中也表明，同其他護(hù)色劑相比，檸檬酸的護(hù)色效果最差，可能是由于檸檬酸主要作為酸度調(diào)節(jié)劑，對果泥pH的調(diào)節(jié)與其他組差別不大，同時對美拉德反應(yīng)、VC的自身降解抑制作用較小，故整體護(hù)色效果不佳。

綜上，當(dāng)滅菌條件為85 ℃-20 min時復(fù)合抑制劑組的色差值最低，對果泥褐變的抑制效果最佳。

2.3.3 護(hù)色劑對果泥貯藏期pH的影響

由圖4可知，滅菌條件對果泥pH值的影響不大，在整個貯藏期內(nèi)果泥的pH處于動態(tài)變化中，但波動范圍基本穩(wěn)定在2.70～3.30，符合南酸棗復(fù)合果泥的酸甜口感。由于抑制劑的抑制能力依賴于pH[23]，而南酸棗中PPO最適pH為7[24]，在貯藏過程中，果泥所處環(huán)境pH均小于南酸棗PPO最適pH，故不同護(hù)色劑對果泥的非酶褐變均具有抑制作用。與其他組相比，檸檬酸組的pH波動幅度最大，可能是造成檸檬酸護(hù)色效果不佳的原因之一。

2.3.4 護(hù)色劑對果泥貯藏期VC含量的影響

抗壞血酸作為抗壞血酸氧化褐變的一種呋喃前體，其含量與非酶褐變程度密切相關(guān)[25]。因此，在果泥貯藏過程中降低抗壞血酸的分解速率有助于延緩果泥的非酶褐變。由圖5可知，在貯藏期間，VC含量呈下降趨勢，尤其在貯藏期前12 d下降趨勢明顯，這是因?yàn)閂C極易氧化分解，其分解產(chǎn)物進(jìn)一步發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng)形成有色物質(zhì)從而引起褐變[26]，12 d以后VC含量基本穩(wěn)定。通過分析VC保存率可知，3種滅菌方式對其VC保存率的影響差別不大，而復(fù)合抑制劑組和抗壞血酸組的VC保存率顯著高于其他組（P<0.05），其中復(fù)合抑制劑組的VC保存率最高，在80 ℃-25 min、85 ℃-20 min和90 ℃-15 min滅菌條件下，復(fù)合抑制劑組的VC保存率分別達(dá)到61.66%、82.65%和69.55%。黃曉玲等[27]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)高溫短時殺菌（110 ℃，8.6 s）后的橙汁在貯藏末期VC保存率為37.88%，這是因?yàn)楦邷匾讓?dǎo)致VC降解，考慮到VC的損耗應(yīng)選擇較低的殺菌溫度。

2.3.5 護(hù)色劑對果泥貯藏期還原糖含量的影響

由于還原糖是美拉德反應(yīng)的底物之一，其含量變化在一定程度上可以反映美拉德反應(yīng)的程度。由圖6可知，在貯藏期間還原糖含量出現(xiàn)短暫波動，但整體上呈現(xiàn)遞減趨勢，這是因?yàn)槟纤釛棌?fù)合果泥為酸性體系，其中添加的麥芽糖在酸性條件下會發(fā)生水解使還原糖含量增加，但美拉德反應(yīng)又會消耗還原糖導(dǎo)致其含量減少。而在不同的滅菌條件下，抗壞血酸組和復(fù)合抑制劑組的還原糖含量均高于其他組，可能是由于在VC含量較高的果泥中，影響褐變的主要因素是VC的自身降解，而在VC含量不高的果泥中，影響其褐變的主要原因是美拉德反應(yīng)。此結(jié)果與那廣寧等[28]對南果梨果汁的非酶褐變研究類似，說明在貯藏期間大部分還原糖參與了美拉德反應(yīng)，是造成水果加工產(chǎn)品非酶褐變的主要因素。

3 結(jié)論

南酸棗復(fù)合果泥最佳配方為南酸棗泥50%、蘋果泥36%、檸檬汁添加量14%、麥芽糖添加量9%，大大降低了其含糖量，增加了銷售范圍，對擴(kuò)大市場具有重要意義；護(hù)色劑的添加對果泥的褐變均有抑制效果，尤其是添加0.70%的抗壞血酸比未添加抑制劑時的褐變度下降了27.70%；貯藏期結(jié)束時，復(fù)合抑制劑組的褐變度和色差值最低，分別為0.264和3.33，VC保存率最高（82.65%），能明顯抑制還原糖的消耗，有效緩解了復(fù)合果泥褐變的發(fā)生。因此，果泥最佳護(hù)色工藝為1.00%檸檬酸、0.70%抗壞血酸、0.01%植酸、85 ℃滅菌20 min。

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收稿日期：2023-07-12

基金項(xiàng)目：四川省科技廳重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2021YFN0023）；四川輕化工大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目（Y2022099）

作者簡介：肖川泉（1998－），女，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品精深加工。

*通信作者：葉陽（1982－），女，副教授，博士，研究方向：農(nóng)畜產(chǎn)品精深加工。