荔枝果汁贮藏过程中理化指标和营养成分的变化

2011-12-27 02:31徐玉娟肖更生吴继军陈于陇
食品与机械 2011年4期
关键词:抗坏血酸荔枝果汁

徐玉娟 温 靖 肖更生 吴继军 陈于陇

林 羡2 唐道邦2 张 岩2 万 鹏1,2

(1.华中农业大学食品科学技术学院,湖北 武汉 430070;2.广东省农科院蚕业与农产品加工研究所,广东省农产品加工公共实验室,广东 广州 510610)

荔枝果汁贮藏过程中理化指标和营养成分的变化

徐玉娟1,2温 靖2肖更生2吴继军2陈于陇2

林 羡2唐道邦2张 岩2万 鹏1,2

(1.华中农业大学食品科学技术学院,湖北 武汉 430070;2.广东省农科院蚕业与农产品加工研究所,广东省农产品加工公共实验室,广东 广州 510610)

为探讨荔枝果汁在贮藏过程中理化指标和营养成分的变化情况,将荔枝原汁经超高温处理后,分别在4,25,37,50℃ 下贮藏,测定果汁的褐变度、色泽、pH值、固形物含量、蔗糖、抗坏血酸和游离氨基酸的变化。结果表明:荔枝果汁在贮藏过程中,4℃下A420变化不显著,25,37,50℃下随着贮藏时间延长,A420逐渐增大;4,25,37,50℃下pH值和可溶性固形物随着贮藏时间延长,都呈缓慢上升趋势;蔗糖含量4℃ 下无明显变化,25,37,50℃下蔗糖含量呈下降趋势;抗坏血酸含量4℃下缓慢下降,25,37,50℃下抗坏血酸含量下降较快;氨基酸的含量在4,25℃时变化较小,但是在37,50℃下氨基酸含量下降较快。进一步说明低温贮藏效果优于普通贮藏,尤其荔枝的营养成分损失较少。

荔枝果汁;贮藏;营养成分;理化指标

广东省素有“中国荔枝第一产区”之美誉,是中国荔枝的原产地之一,也是世界少有的荔枝宜种区之一,已成为世界荔枝栽种面积最大、品种较多的地区[1,2]。但荔枝盛产于夏季高温季节,生理代谢旺盛,易褐变腐烂,极难贮藏。近年来随着荔枝产量的增加,供大于求的现象越来越严重,而荔枝产后保鲜和深加工技术的匮乏对荔枝产业发展的制约已经越来越突出[3]。国内外的学者围绕荔枝的栽培和育种方面做了大量的工作,但对荔枝汁褐变机理至今尚未完全弄清楚,一些防褐变技术如高温灭酶、加抗氧化剂等,在短时间对果汁有一定的改善,但是在长时间存放过程中,还是有褐变现象发生。

虽然国内外的学者对荔枝汁营养和功能成分做了一些研究[4],但到目前为止,关于荔枝果汁在贮藏过程中其成分的变化报道的很少。因此,本试验以广东省荔枝主栽品种怀枝为研究对象,探讨果汁经高温瞬时灭菌后,在不同贮藏温度下,随着时间延长荔枝果肉的褐变度、pH值、固形物含量、糖、抗坏血酸和游离氨基酸的变化情况,以期为荔枝果汁的加工贮藏提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

荔枝:广东省品种怀枝;

蔗糖、抗坏血酸、5-HMF:均为标准品,美国Sigma公司;

其他试剂:均为分析纯。

1.2 仪器和设备

榨汁机:WF-A2000,浙江永康市伟丰电器公司;

管板组成式超高温杀菌机:YC-021,上海雅程仪器设备有限公司;

分光光度计:UV-1800,日本岛津公司;

便携式色差分析仪:HP200,上海华岩仪器设备有限公司;

离心机:TDL-40,上海飞鸽公司;

高效液相色谱:Agilent-1200,美国安捷伦公司;

氨基酸自动分析仪:L-8000,日本日立公司;

冰箱:BCD-256KF,青岛海尔公司;

生化培养箱:SPX-250B,上海佳胜实验设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 荔枝果汁制备 选择成熟、新鲜的荔枝,去除枝叶,剔除病虫害腐烂果,在流动水中清洗干净,沥干水分。手工剥皮去核,注意弃去叶柄褐色部分果皮。用榨汁机榨汁后,80℃灭酶30s,5 000r/min离心5min,再用100目尼龙滤布过滤,UHT(134℃,4~6s),无菌灌装得到贮藏期间果汁样品。

1.3.2 果汁贮藏试验 本试验采用4,25,37,50℃4个温度对果汁进行贮藏,每隔1周取样进行测定。

1.3.3 褐变度测定 用分光光度计测定420nm下的吸光度来表示褐变度。吸光值越大,表明褐变越严重。

1.3.4 色差测定 便携式色差分析仪测定。

1.3.5 糖含量测定 色谱条件:色谱柱Agilent Zorbax Carbohydrate(4.6mm×150mm,5μm),柱温30℃;示差检测器进行检测,RID光学元件温度35℃;流动相:75%乙睛水溶液;流速:1mL/min;进样量:10μL;样品处理:荔枝汁10 000r/min离心1min,过0.45μm滤膜。

1.3.6 抗坏血酸含量测定 色谱条件:色谱柱Agilent Zorbax Eclipse XDB-C18(4.6mm×150mm,5μm),柱温26℃;紫外检测,波长为254nm;流动相:0.1%草酸溶液;流速:0.8mL/min;进样量:10μL;样品处理:荔枝汁10 000r/min离心1min,过0.45μm滤膜。

1.3.7 游离氨基酸含量测定 果汁中氨基态氮的含量按式(1)计算:

式中:

X——果汁中氨基态氮的含量,g/100mL;

V0——空白试验耗用0.05mol/L氢氧化钠标准溶液的体积,mL;

V1—— 加入中性甲醛溶液后,滴定试样消耗0.05mol/L氢氧化钠标准溶液的体积,mL;

C——氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L;

m—— 样品的质量,g(或 mL);

0.014—— 与1mL 氢氧化钠标准溶液 [CNaOH=1.000mol/L]相当的氮的质量,g。

2 结果与分析

2.1 贮藏过程对荔枝汁褐变度的影响

由图1可知,贮藏过程中,4℃下A420变化不显著,25,37,50℃下随着贮藏时间延长,A420逐渐增大,且温度越高褐变速度越快,说明荔枝果汁在贮藏期间非常容易褐变。

图1 不同温度贮藏期间 A420变化Figure 1 The changes of A420at different storage temperature

2.2 贮藏时间对pH值的影响

由图2可知,在贮藏过程中,pH值随着贮藏时间延长,到第8周时均呈上升趋势。前3周,4个不同贮藏温度荔枝汁的pH值变化很小,从第3周开始,25,37,50℃呈明显上升趋势,4℃相比上升趋势较缓慢,但整体而言上升的变幅较小。

图2 不同温度贮藏期间pH的变化Figure 2 The changes of pH at different storage temperature

2.3 贮藏时间对可溶性固形物含量的影响

由图3可知,在贮藏过程中,4,25,37,50℃下可溶性固形物随着贮藏时间延长,到第8周时都明显上升。可溶性固形物在25,37,50℃呈明显上升趋势,在4℃时相比上升趋势较缓慢。

图3 不同温度贮藏期间可溶性固形物的变化Figure 3 The changes of soluble solid content at different storage temperature

2.4 贮藏时间对蔗糖含量的影响

由图4可知,贮藏过程中,4℃下蔗糖含量无明显变化,25,37,50℃下蔗糖含量随着贮藏时间延长明显下降。

图4 不同温度贮藏期间蔗糖含量的变化Figure 4 The changes of sucrose content at different storage temperature

2.5 贮藏时间对抗坏血酸含量的影响

由图5可知,贮藏过程中,4℃下抗坏血酸含量缓慢下降,25,37,50℃下抗坏血酸含量在开始2周内急剧下降,在后来几周内缓慢降低,这可能与抗坏血酸降解的途径有关系。抗坏血酸降解有两个途径:有氧分解及无氧分解,有氧反应阶段抗坏血酸主要是受果汁中的溶氧及上部气体的影响,分解反应相当迅速;当氧气完全消耗或低至某一浓度时便开始进行无氧分解。4℃下由于温度较低,溶解氧尚未消耗完,有氧分解反应继续进行;而随着贮藏温度的提高有氧分解反应速率加快,果汁中的溶解氧迅速消耗,抗坏血酸进入无氧分解阶段,因此在25,37,50℃贮藏温度下抗坏血酸含量变化呈现出先迅速下降,后缓慢下降的趋势。

2.6 贮藏温度对游离氨基酸含量的影响

由图6可知,贮藏过程中,4,25℃下游离氨基酸含量变化较小,4℃下贮藏8周后仅下降了5%;25℃下贮藏8周下降了8%;37,50℃下氨基酸含量下降较快,37℃贮藏8周后其含量下降了约18%,50℃贮藏8周后其含量下降了30%。

图5 不同温度贮藏期间抗坏血酸含量的变化Figure 5 The changes of ascorbic acid content at different storage temperature

图6 不同贮藏温度下游离氨基酸含量的变化Figure 6 The changes of free amino content at different storage temperature

3 结论

荔枝果汁在贮藏过程中,贮藏温度和时间对荔枝果汁pH值和可溶性固形物的影响较小,整个过程二者均为平缓上升;对荔枝果汁褐变度的影响较大。荔枝的营养成分如蔗糖、氨基酸和抗坏血酸,低温贮藏对其影响不大,说明低温贮藏对荔枝的品质影响较小;但是随着贮藏温度的升高和时间的延长,其营养成分均逐渐减少,也进一步证明贮藏温度的升高对荔枝的品质影响较大。

荔枝的品质取决于其果肉中糖分、果酸、果胶、各种维生素、各种微量元素、水分等营养素的含量,不同荔枝品种其营养素含量会有所不同,作为荔枝的重要营养成分之一的抗坏血酸,本身就是一种很不稳定的营养物质,容易分解和氧化。从本次的试验结果来看,贮藏温度和时间都会对荔枝果肉中抗坏血酸含量产生很大影响。储存温度越低、时间越短,就越有利于该营养素的保留,反之则破坏增加。抗坏血酸的这种变化除受温度本身的直接影响外,细胞呼吸强度提高而产生的较多过氧化物应该是导致其被破坏的重要的原因之一[5]。

果汁在贮藏过程中发生品质变化主要是因非酶褐变引起[6]。非酶褐变主要包括麦拉德反应、焦糖化反应、多酚聚合反应及抗坏血酸降解反应。Ibarz等[7]报道苹果汁和梨汁等抗坏血酸含量低的果汁中非酶褐变主要以美拉德反应为主;而Leandro等[8]报道在橙汁等抗坏血酸含量高的果汁中抗坏血酸降解才是引起褐变的主要因素。黄卉等[9]研究报道鲜榨荔枝果汁加入活性炭吸附除去部分多酚后,其在杀菌和贮藏过程过程中色度均有明显的降低。荔枝果汁是富含还原糖(果糖和葡萄糖)、抗坏血酸和氨基酸等的弱酸性复杂体系,因此其贮藏中非酶褐变反应可能包括上述多种反应。从本试验可以看出抗坏血酸含量和氨基酸含量在贮藏过程中明显减小,因此推断荔枝果汁在贮藏过程中,随着温度升高引起品质的变化可能是发生了非酶褐变中的抗坏血酸降解反应和麦拉德反应,其具体原因及反应机理仍有待于进一步研究。

1 陈厚彬.中国荔枝现状和发展分析[J].世界热带农业信息,2008(6):3~6.

2 刘燕群,李玉萍,梁伟红,等.中国荔枝产业发展现状、问题及对策[J].世界农业,2008(3):22~23.

3 熊何健,郑建华,吴国宏,等.荔枝多酚的分离制备及清除DPPH活性[J].食品科学,2006,27(7):86~88.

4 温靖,肖更生,陈卫东,等.荔枝的成分及加工利用研究[J].广东农业科学,2008(7):104~106.

5 宋凤艳.荔枝短期储存过程中过氧化氢酶及维生素含量变化研究[J].韩山师范学院学报,2010,31(6):92~95.

6 万鹏,刘亮,潘思轶,等.热处理对荔枝果汁品质的影响[J].食品科学,2010,31(7)22~27.

7 Ibarz A,Pagan J,Garza S.Kinetic models for colour changes in pear puree during heating at relatively high temperatures[J].Journal of Food Engineering,1999,39:415~422.

8 Leandro F D,Fabiano M A,Magalhaes A N,et al.Nonenzymatic browning in clarified cashew apple juice during thermal treatment:kinetics and process control[J].Food Chemistry,2008,106:172~179.

9 黄卉,赵力超,游曼洁.影响荔枝汁非酶褐变的因素及其控制方法[J].食品科技,2006(9):196~198.

Changes of nutrients and physicochemical index of litchi juice during different storage temperature

XU Yu-juan1,2WEN Jing2XIAO Geng-sheng2WU Ji-jun2CHEN Yu-long2

LIN Xian2TANG Dao-bang2ZHANG Yan2WAN Peng1,2

(1.College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan,Hubei430070,China;2.The Sericulture &Farm Produce Processing Research Institute of Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangdong Open Access Laboratory of Agricultural Product Processing,Guangzhou,Guangdong510610,China)

To explore the changes of nutrients and physicochemical index of litchi juice during different storage temperature,the changes were measured in browning index(A420,absorbance at 420nm),pH and the contents of soluble solid(SS),sucrose,ascorbic acid and free amino compounds of litchi juice by ultra-high temperature treatment.The results showed that during storageA420of litchi juice did not change significantly in the 4℃,A420gradually increased in 25℃,37℃,50℃ with prolonged storage.During different storage temperature of litchi juice,pH and the contents of soluble solid changed slowly.The change of sucrose content was not obvious at 4℃,but was decreased gradually at 25℃,37℃and 50℃.Ascorbic acid content is decreased slowly at 4℃,but it is rapidly declining in the 25℃,37℃and 50℃.Changes in amino acid content is little at 4℃and 25℃,however,is the rapid decline in amino acids at 37℃and 50℃.Therefore,the storage effect of litchi in Lower temperature is more superior to that of ordinary storage,especially for the nutritional content of litchi lose less.

litchi juice;storage;nutrients;physicochemical index

10.3969/j.issn.1003-5788.2011.04.036

国家-广东省联合基金(编号:u0731005);广东省自然科学基金(编号:07117971);广东省关键领域重点突破招标项目(编号:2008A024200008);公益性行业(农业)科研专项 (编 号:200903043-03);广 东 省 科 技 项 目 (编 号:2009B040600003;2009A060800033)

徐玉娟(1974-),女,广东省农业科学院研究员,在读博士。E-mail:xyj6510@126.com

2011-04-11

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