低糖枇杷果脯护色条件的研究

曾婷婷，张立彦

（华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640)

低糖枇杷果脯护色条件的研究

曾婷婷，张立彦*

（华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640)

采用不同浓度的亚硫酸氢钠、无硫护色剂（柠檬酸、VC、植酸)分别对枇杷护色处理和糖渍后分析色泽变化的情况，以便进一步寻找安全有效的无硫护色剂。研究表明：添加0.3%的亚硫酸氢钠对枇杷亮度L*值、彩度H值有显著提高作用;柠檬酸单独护色效果较VC好，但在糖渍过程中两者对枇杷的影响相当;植酸的护色效果较差。0.4%柠檬酸+0.2%VC复配使用可以达到0.3%亚硫酸氢钠护色的效果。

枇杷，色差，无硫护色剂

枇杷是我国南方的特有水果，富含维生素A、B、C、果胶、苹果酸、柠檬酸以及钾、磷、铁、钙等矿物质，还具有润肺止咳、祛痰，帮助消化吸收、止渴解暑等药用价值，食用价值较高。然而，由于其柔软多汁，易受机械损伤，不耐贮藏和运输，因此对枇杷的深加工就显得尤为重要。传统的果脯加工中，果品的色泽是影响果脯质量的一个重要因素。传统的护色法是采用亚硫酸盐溶液进行浸泡或熏蒸来达到较理想的色泽效果。但WHO在1994年规定亚硫酸盐每日最大允许摄入量为0.7mg/kg体重，食品中的允许残留量因种类而异，其范围是10～100mg/kg[1]。因此含硫超标的果脯日益被人们摒弃，寻找天然、健康的无硫护色剂势在必行。本研究以枇杷为原料，旨在寻找能替代存在食品安全问题的亚硫酸盐的、可用于糖渍枇杷的护色剂，研究无硫护色剂的作用效果，以达到食品安全的要求，并希望能为枇杷的进一步加工利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

枇杷盐胚 广东省云浮市新兴县联生食品厂提供，其基本组分含量如表 1;邻苯二酚、高锰酸钾、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、硼酸、氢氧化钠、蒽酮、铬酸钾、酚酞、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠（磷酸缓冲液) 均为分析纯。

Spectrumlab 22PC型紫外分光光度计 上海棱光技术有限公司;D2KW02电热恒温锅 北京市永光明医疗仪器厂;Center 309 Datalogger thermometerCenter Technology Corporation;80-2离心机 上海悦丰仪器仪表有限公司;406217型手持式折光仪 泰光折光仪器有限公司。

表1 枇杷盐胚组分含量表Table 1 Components of salt embryos of loquat

1.2 实验方法

1.2.1 水分含量测定 红外线水分测定仪。

1.2.2 NaCl含量测定 硝酸银滴定法（GB/T 12457-2008)。

1.2.3 粗蛋白含量测定 半微量凯氏定氮法测量（GB 5511-85)。

1.2.4 总糖的测定 蒽酮比色法（GB/T 5009.9-1985)。

1.2.5 单宁含量测定 高锰酸钾滴定法（GB/T 15686－2008)。

1.2.6 粗果胶的测定 重量法（食品化学分析手册)。

1.2.7 酶的提取方法 取枇杷盐胚15g，加25mL冷冻丙酮打浆，放置在阴暗处挥发至无丙酮味，取5～10g丙酮粉按1∶1（w/v)比例加入预冷的0.05mol/L pH6.5磷酸盐缓冲液（内含0.4mol/L氯化钾)，低温捣碎至匀浆，离心（3500r/min)20min，上清液即为酶的粗提液，低温保存备用[2]。

1.2.8 PPO活力测定方法 用0.2mol/L pH6.5的磷酸盐缓冲溶液配制0.01mol/L邻苯二酚溶液作为酶的底物，在体积为3mL的测定系统中，含底物溶液2.8mL，再加入适当稀释的粗酶液0.2mL，25℃下保温5min，然后于波长420nm处比色，测定吸光度A值，结果以PPO的相对活性表示[2]。

式中：XPPO：PPO酶活，U/mL;U：酶活力单位，U;V：粗酶液体积，mL。

1.2.9 酶相对残余活力计算方法 相对残余酶活（%)=处理后样品中的酶活/枇杷原始酶活×100%

1.2.10 色差测定 采用全自动便携式CR－400型电脑色彩色差计（日本柯尼卡－美能达，测量/照明口径Ø8/Ø11)，国际照明委员会（CIE)认定在色差测定过程中，在25℃的光源下，通过三色刺激值色差计的CR－400探头，能够直接测得样品的亮度值L*，红度值a*，黄度值b*，分别从这三基色的变化趋势来分析样品褐变程度。

1.2.11 传统护色剂与无硫护色剂的比较 采用亚硫酸氢钠、柠檬酸、VC、植酸分别以不同的浓度处理脱盐枇杷，在1h后测其色差值（L*，a*，b*)和多酚氧化酶的活力，分析其护色效果。

1.2.12 不同护色剂处理后的枇杷在糖渍过程中的色泽变化 不同护色剂处理后的样品用40%蔗糖溶液，50℃下渗糖4h后进行色差测定，分析其褐变的情况。另外对使用亚硫酸氢钠和VC+柠檬酸复合护色剂对枇杷的护色效果进行比较。

2 结果与讨论

2.1 亚硫酸氢钠对枇杷色泽的影响

图1 不同浓度亚硫酸氢钠处理后枇杷彩度值H和亮度值L*的变化Fig.1 Effect of different concentrations of sodium hydrogensulfite on the L*value and H value of loquat

在色差测定过程中，由于样品个体差异，故采用CR－400型色差计直接读出L*、a*、b*值变化趋势来判断样品褐变情况有一定局限性。C.Severini[3]等人在土豆片褐变的研究中提到彩度值H（arctan，b*/a*)能够作为衡量褐变程度的一个指标。由于枇杷样品所特有的颜色是橙黄色，故样品的a*、b*值在一定范围内变化不显著，不利于分析，而使用H值，即arctan（b*/a*)，即使a*、b*值在很小范围内变化也能得到显著的差异，更有利于色差分析。而随着褐变的加剧枇杷亮度L*值也有明显的变化，所以枇杷的亮度L*值也是用来表示枇杷褐变的一个重要指标。

不同浓度的亚硫酸氢钠溶液对彩度H值和亮度L*值的影响趋势如图1所示。由图1可以看出，相对于对照样，亚硫酸氢钠溶液浓度0.1%时，枇杷H值显著增加（P＜0.05)，随亚硫酸氢钠浓度的增加样品H值逐渐增加，当亚硫酸氢钠浓度达到0.3%以上时，其护色效果增加不明显。枇杷亮度L*值也有相似的变化趋势，亚硫酸氢钠浓度达到0.3%以上时，枇杷的亮度L*值基本保持稳定，而与空白对照相比枇杷亮度L*值具有显著性差异[4]（P＜0.05)。因此枇杷褐变在亚硫酸氢钠护色后得到了有效抑制。

亚硫酸氢钠与枇杷内多酚类物质在氧化过程中形成的醌类物质生成加成化合物，而使醌类不能进一步氧化形成黑素，因而可推迟褐变反应的发生，但亚硫酸氢钠不是直接作用多酚氧化酶，酶催化酚到醌的反应依然进行，直到亚硫酸盐消耗完毕，褐变反应又开始进行[5]。另外，含硫护色剂还具有安全隐患。因此有必要探索其他护色剂进行枇杷护色。

2.2 柠檬酸对枇杷色泽的影响

刘洪等人[6]采用0.2%柠檬酸和0.3%NaHSO3混合溶液浸泡枇杷1h，进行护色处理。结果发现：采用亚硫酸氢钠和柠檬酸复合护色剂溶液浸泡，可防止单宁物质氧化褐变和抑制酶促褐变，有利于枇杷中类胡萝卜素的保存，使制品保持较好的色泽。也有报道称柠檬酸能有效抑制荔枝和苹果汁的褐变，并能改善鲜切果蔬的风味。有人在研究低糖黄皮果脯的加工过程中采用0.1%的柠檬酸能取得较好的护色效果[7]。因此，本文研究了单独使用柠檬酸对枇杷褐变的影响效果，结果见图2所示。

图2 不同浓度柠檬酸护色后枇杷彩度值H和亮度值L*的变化Fig.2 Effect of different concentrations of citric acid on the L* value and H value of loquat

由图2可知，经柠檬酸处理后的枇杷，彩度H值同亮度L*值呈相似的变化趋势。与对照样相比，柠檬酸加量在0～0.2%范围内时，彩度H值、亮度L*值都略有减小，这可能是由于枇杷盐胚内的pH相对较高，还不能达到钝化多酚氧化酶（PPO)活性的pH范围，故其褐变未能得到有效抑制所致;当柠檬酸浓度在0.2%～0.6%时，彩度H值开始回升，亮度L*值也呈上升趋势，由于随着柠檬酸浓度的增加枇杷内的pH也在下降，多酚氧化酶（PPO)活性受到抑制，从而抑制枇杷褐变;柠檬酸浓度达到0.6%～0.7%时，彩度H值变化仍有上升趋势，亮度L*值增加缓慢，这说明不同的柠檬酸剂量对枇杷的彩度H值和亮度L*值的影响不一致，要根据具体的护色样品、需要达到的护色效果来确定其护色的剂量。有报道称柠檬酸只有在0.02%～1%之间较大浓度时对苹果才有较弱的抑制作用[8]。

柠檬酸对枇杷多酚氧化酶的抑制作用主要表现在两个方面：一方面是通过螯合多酚氧化酶的辅基铜离子来抑制褐变;另一方面是可以降低体系的pH，使得多酚氧化酶偏离较适pH，从而达到抑制褐变的目的[9]。而柠檬酸对铜离子的螯合作用较弱，所以柠檬酸单独使用对枇杷的护色效果不及亚硫酸氢钠，相对较好的护色浓度为0.4%。

2.3 VC对枇杷色泽的影响

图3 不同浓度VC处理后枇杷彩度值H和亮度值L*的变化Fig.3 Effect of different concentrations of VCon the L*value and H value of loquat

由图3可知，VC的加量在0%～0.2%时，枇杷彩度H值有所增加，当VC加量大于0.2%后，枇杷彩度H值开始减小（1.50～1.45)，而后VC加量在0.4%～0.7%时，枇杷彩度H值则趋于平缓。图3亮度L*值与VC加量的关系与彩度的变化趋势类似。在VC浓度为0.2%时，枇杷的彩度H值与亮度L*值都有所增加，主要是由于VC的护色机理所致。有报道证实，VC的护色机理主要是在相对过量的条件下，能保护酚类物质不被氧化，但当VC氧化后会继续抗坏血酸褐变，从而影响护色的效果，因此VC的用量应控制在一定范围内[10]。VC的护色能力主要是由于其有较强的还原性，张军等人[11]在研究葡萄汁护色过程中，表明向葡萄汁中加入VC可以减少呈色物质的氧化而达到护色和澄清的目的。从图3可知，在单独使用VC时，其对枇杷的护色效果也不理想，只能在一定程度上控制褐变，本研究中VC0.2%加量护色效果相对较好。

2.4 植酸对枇杷色泽的影响

植酸是维生素B族的一种肌醇六磷酸酯，其环状对称结构对促进氧化作用的微量金属离子有很强的螯合作用，且植酸与金属离子形成的络合物不能活化氧分子，使氧较难实现对双键的加成反应或形成过氧化物，从而起一定的稳定色泽的作用[12]。枇杷彩度H值与亮度L*值随植酸加量变化的影响趋势如图4所示。植酸在加量为0.1%～0.5%时，枇杷的彩度H值逐渐减小，亮度L*值也有相似的变化趋势，亮度L*值从约54（未用植酸处理)降到50（0.5%植酸处理)左右。此过程中样品色度值的下降可能和植酸本身颜色有关，本实验所用植酸为褐色，可能会影响实验结果。

图4 不同植酸浓度护色后枇杷彩度H和亮度值L*的变化Fig.4 Effect of different concentrations of phytic acid on the L* value and H value of loquat

2.5 不同护色剂处理后枇杷多酚氧化酶活力变化情况

由图5可知，经过亚硫酸氢钠、柠檬酸、VC、植酸处理后枇杷的多酚氧化酶活力都有一定程度的降低，在最佳用量下处理相同时间后，亚硫酸氢钠的抑制多酚氧化酶的效果比其他三种护色剂都好，对多酚氧化酶的最大抑制率为95.07%，其次是柠檬酸，它的最大抑制率为77.78%，最后为VC和植酸，分别为76.23%和67.85%。植酸在酸性条件下，主要对铁有很强的螯合作用，而对其他金属离子需在碱性条件下才有较强的螯合作用，枇杷是偏酸性的，所以植酸在抑制枇杷多酚氧化酶活力的能力不及其他三种护色剂[12]。

图5 不同护色剂处理后枇杷中多酚氧化酶活力的变化Fig.5 Changes of polyphenol oxidase（PPO)disposed by different color－preserving reagents

2.6 不同护色剂处理后糖渍过程中枇杷色泽的变化

由图6可知，采用不同的护色剂（亚硫酸氢钠浓度为0.3%、柠檬酸浓度为0.4%、VC浓度为0.2%、植酸浓度为0.1%)分别护色1h后，用40%蔗糖溶液，50℃下真空渗糖4h后，各个处理样的亮度L*总体表现为：时间在0～60min内各样品的亮度L*值变化较小，但随着处理时间（60～240min)的延长，亮度L*值下降显著（P＜0.05)。单独看各个处理样，亚硫酸氢钠处理样的L*值下降了7.55%，柠檬酸处理样L*值下降14.39%， VC与植酸处理样亮度L*值分别下降了15.09%、23.08%，而空白样的亮度L*值下降了17.31%，可以看出，对多酚氧化酶的抑制效果最显著的是亚硫酸氢钠，说明单独使用亚硫酸氢钠的护色效果明显，枇杷褐变受到抑制，其次是柠檬酸与VC，最后是植酸。

图6 不同护色剂对枇杷糖渍过程中L*的影响Fig.6 Effect of different color－preserving reagents on the L* value of loquat in candied

图7 不同护色剂处理后枇杷渗糖过程中彩度值H的变化Fig.7 Effect of different color－preserving reagents on the H value of loquat in candied

由图7可知，对照样的彩度H值随着糖渍时间的延长而降低，说明未经护色处理的枇杷样品在糖渍过程中褐变较重，而亚硫酸氢钠处理样在糖渍过程中彩度H值变化不大，下降约3.2%，基本维持原始值约1.50～1.55左右，而对照样彩度H值在处理4h后下降了约20.6%，柠檬酸处理样在糖渍过程中彩度H值下降了约7%，VC处理样在糖渍过程中彩度H值下降约7.2%，而植酸处理样彩度H值约下降16%。故柠檬酸和VC在枇杷糖渍过程中对彩度H值影响相当，但都不及亚硫酸氢钠护色效果明显，而植酸护色效果不太理想，故可以考虑柠檬酸和VC复配使用代替亚硫酸氢钠的护色效果。

2.7 亚硫酸氢钠与VC+柠檬酸复合护色剂的效果比较

有报道证实柠檬酸若与抗坏血酸结合使用，可起到协同作用，因为添加一定量的柠檬酸可增强抗坏血酸的稳定性，降低抗坏血酸的损失而提高其抑制效果[8]。吴立根等人[13]在研究浓缩苹果汁的护色工艺中发现VC与柠檬酸结合护色效果明显，且用量较单一使用时少。刘曼西等[14]认为，脱离母株的果实中酸的代谢转化随着果实的成熟衰老大大加速，总的趋势是有机酸急剧减少，以至引起褐变。因此，本实验采用0.3%亚硫酸氢钠护色剂与0.2%维生素C+0.4%柠檬酸复合护色剂进行护色比较。

由图8可知，使用亚硫酸氢钠与VC+柠檬酸复合护色剂处理枇杷样前后亮度L*值、彩度H值都有显著增加（P＜0.05)，且增加程度相当，说明复配护色剂对枇杷的护色效果与0.3%亚硫酸氢钠护色效果相当。

图8 两种护色剂对枇杷亮度L*的影响Fig.8 Effect of the two color－preserving reagents on the L* value of loquat

图9 两种护色剂对枇杷彩度H的影响Fig.9 Effect of the two color－preserving reagents on the H value of loquat

3 结论

在研究亚硫酸氢钠和三种无硫护色剂对枇杷原料及糖渍过程的护色效果后得出：亚硫酸氢钠护色效果最好，其次是柠檬酸和VC，最后是植酸。柠檬酸与抗坏血酸结合使用，可起到协同作用，0.4%柠檬酸与0.2%VC复配后可以达到与0.3%亚硫酸氢钠相当的护色效果。

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Study on color keeping effect during low sugar loquat processing

ZENG Ting-ting，ZHANG Li-yan*
（College of Light Industry and Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

In order to look for safe and effective sulfur-free color-preserving reagent，the different concentrations of sodium hydrogensulfite and sulfur-free color-preserving reagent（citric acid，VC，phytic acid)were selected to investigate color-preserving effects on raw loquat and loquat candied.Results showed that 0.3%level of sodium hydrogensulfite could significantly improve the L＊value and H value of loquat;the color-preserving with critic acid was more effective than VC，but in the process of candying，they had the similar colour protecting effect;phytic acid had little effect on the colour of loquat.The colour protecting effect of the mixture of 0.4% citric acid and 0.2%VCwas similar to 0.3%sodium hydrogensulfite.

loquat;chromatism;sulfur-free color-preserving reagent

TS255.41

B

1002-0306（2012)07-0287-05

2011－07－08 *通讯联系人

曾婷婷（1986-)，女，研究生，研究方向：食品加工与保藏。

广东省科技计划农业攻关项目（2010B020312004)。