低糖牡丹花脯加工工藝研究

羅磊，劉云宏，朱文學，關隨霞，何瑞芳

（河南科技大學食品與生物工程學院 洛陽 471023）

牡丹（Paeonia Suffruticosa）又名鹿韭、白術等，屬芍藥科、芍藥屬多年生落葉灌木[1]。其花大，單生，通常為深紅、粉紅和白色，是我國傳統名貴花卉之一，深受人們喜愛。牡丹花除觀賞外，還具有很高的藥用價值，《本草綱目》中記載牡丹花是清熱解毒的傳統藥材，其味苦，性平，具有血中伏火，除煩熱的功效[2-3]。現代分析表明，牡丹花中含有的紫云英苷，芍藥花苷，沒食子酸等成分，對降血壓，鎮咳及抗腫瘤具有較高活性[4-7]。

我國自古有食用牡丹鮮花的習慣，清《養小錄》記載：“牡丹花瓣，湯焯可，蜜浸可，肉汁燴亦可。”牡丹花營養豐富，花瓣中含有豐富的維生素、蛋白質和礦物質，所含氨基酸種類齊全，必需氨基酸和呈味氨基酸含量較高[8]。同時，牡丹花富含的黃酮、花色苷等多酚類物質有較高的抗氧化活性和清除自由基能力，常食牡丹花能活血化淤、美容養顏[9-11]。目前，洛陽、菏澤等地牡丹種植面積很大，觀賞之余，大量牡丹花被白白浪費，為解決這一問題，已有研究者開發牡丹花酒和牡丹花培烤食品的報道[12,13]。為更好的開發利用牡丹花資源，本文對低糖牡丹花脯加工工藝進行研究[14-16]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮的牡丹花瓣（鳳丹白），采收于洛陽牡丹園；蔗糖、食鹽、檸檬酸、異維生素C鈉、無水氯化鈣均為分析純。

DZF-6050型真空干燥箱 上海和呈儀器制造有限公司；X·rite Color I5色差儀 美國愛色麗公司；200S電子分析天平 塞多利斯公司；HH-S2型恒溫水浴鍋 金壇市醫療儀器廠；手持折光儀 上海精科物理光學儀器廠

1.2 實驗方法

1.2.1 低糖牡丹花脯工藝流程

牡丹花→預處理→燙漂→護色硬化→漂洗→瀝干→糖漬→瀝干→包裝→殺菌→冷卻→成品

1.2.1.1 預處理 選擇色澤自然，呈雪白色，完整無破損、無蟲蛀、無腐爛，大小均勻一致且較厚的花瓣，放入0.9%（W/V）的食鹽水中，進行漂洗，瀝干備用。

1.2.1.2 燙漂 將預處理過的花瓣放入指定溫度的水中，燙漂一定時間。

1.2.1.3 護色硬化 將漂燙后牡丹花瓣放入護色硬化液中，浸泡時間為30m in，用清水漂洗2次，瀝干。

1.2.1.4 糖漬 在500m L水中加入一定量蔗糖，2g檸檬酸，100℃水浴加熱熬糖30m in，冷卻至室溫，然后加入護色硬化后的牡丹花瓣50g，在一定溫度和真空度0.09 MPa的條件下糖漬一定時間，然后撈出花瓣，瀝干表面糖液，進行感官評定。

糖濃度影響研究方案為：30℃條件下，選擇蔗糖質量分數分別為 10%、20%、30%、40%、50%的糖液，真空糖漬60m in；糖漬溫度影響研究方案為：分別采用20℃、30℃、40℃、50℃、60℃，在蔗糖質量分數30%的糖液中，真空糖漬60m in；

糖漬時間影響研究方案為：30℃條件下，蔗糖質量分數30%的糖液中，分別真空糖漬20m in、40 m in、60m in、80m in、100m in。

1.2.1.5 殺菌、冷卻 包裝后的牡丹花脯采用巴氏殺菌（62.8℃，30m in）、沸水殺菌（100℃，15m in)、高溫高壓殺菌（121℃，10m in）3種方法，以確定最佳殺菌工藝。殺菌后迅速冷卻至35℃以下。

1.2.2 色差測定[17]利用色差儀測定干燥后每個樣品的Lab色度，并以L值（亮度值）表示樣品褐變程度，L值越高，褐變程度越低，牡丹花脯品質越好。

1.2.3 感官評定

選擇并訓練20名感官評定者，男女各半，按照表1評價牡丹花燙漂、硬化和殺菌效果，按表2評價牡丹花糖漬效果。

表1 燙漂效果評分標準（分）Table1 Standard of the effect of blanching

表2 糖漬感官評價標準（分）Table2 Standard of sensory evaluation

1.2.4 正交試驗因素水平編碼表

表3 護色正交試驗因素水平編碼表Table3 Factors and levels of color fixing hydrochloric orthogonal test

表4 糖漬正交試驗因素水平編碼表Table4 Factors and levels of infiltrating the sugar hydrochloric orthogonal test

2 結果與分析

2.1 牡丹花燙漂工藝研究

燙漂效果主要影響產品的色澤和透明度，牡丹花瓣經燙漂后既能鈍化引發褐變的酶，又可去除花瓣組織中的氧氣，改善組織結構，有利于滲糖。

表5 不同燙漂溫度對感官評分的影響（分）Table5 The effects of different blanching temperature on sensory scores

在不同溫度條件下漂燙2m in，結果如表5所示，90℃時牡丹花瓣的色澤和軟硬度最好，隨著溫度的升高，其評分有所下降，但透明度越來越好，濃郁的牡丹花味逐漸降至可接受程度，這可能是隨著溫度的升高，分子擴散運動加劇，加速了花色素、氣味分子向水中移動。綜合考慮以上因素，牡丹花的最佳燙漂溫度為100℃。

表6 不同燙漂時間對感官評分的影響（分）Table6 The effects of different blanching time on sensory scores

在100℃時分別燙漂0.5、1、1.5、2、2.5m in，結果如表6所示，隨著時間的延長，牡丹花色澤逐漸變差；透明度、氣味和軟硬度呈先變好后變差的趨勢，說明在100℃時，燙漂時間過長破壞了牡丹花組織結構。綜合考慮各因素，得出牡丹花的最佳燙漂時間為2m in。因此，牡丹花燙漂的最佳工藝參數為：燙漂溫度100℃，燙漂時間2m in。

2.2 牡丹花護色硬化工藝研究

將漂燙后牡丹花瓣分別放入0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%（W/V）檸檬酸、異維生素C鈉鹽和氯化鈣水溶液中進行護色硬化處理，浸泡時間為30m in，結果見圖1。

圖1 不同護色液的護色效果Fig.1 Protecting effect of different color protective solution

檸檬酸質量分數在0.1%-0.2%時，牡丹花L值增加明顯，在0.2%-0.5%區間內L值趨于平緩，這可能是由于隨著檸檬酸濃度的增加，牡丹花pH逐漸下降，多酚氧化酶（PPO）活性受到抑制。另一方面，檸檬酸為三元羧酸，對Mn2+、Cu2+、Mg2+等能促進多酚氧化酶活性的金屬離子螯合合作用較強，能有效抑制酶活性或酶與底物的結合，從而抑制了褐變。

牡丹花的L值隨異維生素C鈉添加量的增加而逐漸增加；在0.1%-0.2%時尤為顯著，當質量分數超過0.4%后，牡丹花的L有所下降，這可能是由過量異維生素C鈉添加使牡丹花pH變大，從而影響護色效果。

氯化鈣是一種護色劑，也能起到一定的硬化作用。氯化鈣對牡丹花瓣色澤的影響如圖1所示，質量分數在0.1%-0.2%時，L值有所增加，超過0.2%后，牡丹花瓣 L值呈現下降趨勢，這可能是較高的Ca2+濃度提高了牡丹花多酚氧化酶活性所致。另一方面，氯化鈣的添加量在0.2%時，牡丹花的硬度可接受度最好（見表7）。

表7 不同氯化鈣濃度的硬化效果Table7 Hardening effect of different concentration of CaCl2

根據以上分析，采用L9(34)正交表對檸檬酸、異維生素C鈉和氯化鈣對牡丹花L值的影響進行研究，正交試驗結果及極差分析見表8，其方差分析結果見表9。

表8 護色正交試驗結果Table8 The orthogonal test results of color fixing

k2 77.90 78.15 78.34 77.76 k3 77.91 77.99 77.64 77.70極差R 0.44 1.02 1.05 0.12較優水平 A3 B2 C2因素主次 C > B > A

表9 正交設計方差分析表Table9 The variance analysis of orthogonal test

由表8、9可知，影響牡丹花色澤的因素次序為C>B>A，護色最佳工藝條件是A3B2C2，方差分析證實異維生素C鈉和氯化鈣對牡丹花表觀色澤的影響顯著，而檸檬酸影響不顯著。因此牡丹花護色的最佳工藝為檸檬酸0.25%（W/V），異維生素C鈉0.2%（W/V），氯化鈣0.2%（W/V），該條件下所得牡丹花L值為78.84，所得牡丹花瓣軟硬度評分為9分，有較好的硬化效果。

2.3 牡丹花糖漬工藝研究

2.3.1 糖濃度的影響 糖濃度的影響結果如圖2所示，隨著蔗糖質量分數的增加，感官評分逐漸增加，到30%時達到峰值，隨后逐漸下降。這是由于糖液濃度低時甜度不足，而過高的糖濃度會使牡丹花脫水皺縮，影響外觀形態，因此選擇25%、30%、35%（W/V）糖液濃度做進一步研究。

圖2 不同蔗糖質量分數對感官評分的影響Fig.2 The effect of different sucrose quality fraction on sensory scores

2.3.2 糖漬溫度的影響 糖漬溫度的影響結果如圖3所示，感官評分在30-40℃時達到最高，這是由于較高的溫度有利于滲糖的進行，但過高的溫度會促使牡丹花瓣中的色素反應生成褐色物質，導致外觀色澤劣變，因此對30℃、35℃、40℃條件做進一步研究。

圖3 不同溫度對感官評分的影響Fig.3 The effect of different temperature on sensory scores

2.3.3 糖漬時間的影響 糖漬時間短不能達到合適的含糖量，時間過長又會使生產周期變長。糖漬時間的影響結果如圖4所示，糖漬60-80m in效果較好。

圖4 不同糖漬時間對感官評分的影響Fig.4 The effect of different infiltrating the sugar time on sensory scores

2.3.4 糖漬工藝的正交試驗根據上述分析，采用L9(34)正交表分析糖濃度（W/V）、糖漬溫度和糖漬時間對牡丹花脯感官綜合評分的影響，正交試驗結果及極差分析如表10所示，其方差分析結果見表11。

表10 糖漬正交試驗結果Table1 0 The orthogonal test results of infiltrating the sugar

9 3 3 2 1 86.57 k1 87.99 86.94 84.39 87.47 k2 89.00 89.78 89.86 88.33 k3 85.97 86.23 88.71 87.17極差R 3.03 3.55 5.47 1.18較優水平 A2 B2 C2因素主次 C>B>A

表1 1正交設計方差分析表Table1 1 The variance analysis of orthogonal test

由表10可以看出，最佳工藝條件為A2B2C2，但該組合在試驗中未出現，故將該最佳因素水平組合做驗證試驗，感官評分為92.67分。由于最佳因素水平A2B2C2和最高評分A1B2C2（試驗號2）感官評分結果相近，因此對二者進行偏愛檢驗。統計結果如下：16人回答更喜歡A1B2C2，4人回答更喜歡A2B2C2。查雙邊檢驗表可知，α=0.05對應的臨界值是15，因此認為這A2B2C2和A1B2C2存在顯著差異，評定人員更喜歡組合A1B2C2。

且通過方差分析可知（見表11），A對指標影響不顯著，因此，試驗較優組合可選為 2號試驗A1B2C2，即糖液濃度為25%（W/V），檸檬酸添加量為0.4%（W/V），糖漬溫度為35℃，浸糖時間為70m in，真空度0.09MPa，所得牡丹花脯含糖量為22%，感官評定綜合得分為93分。

2.4 牡丹花脯殺菌工藝研究

殺菌影響產品色澤、質構、風味等。試驗結果見表12。

表12 殺菌試驗結果（分）Table1 2 Sterilizing test results

由表12可以看出，三種殺菌方法相比，高溫殺菌對產品的色澤、透明度、氣味和軟硬度影響均較大，這可能是溫度過高（121℃）嚴重破壞了牡丹花組織結構。巴氏殺菌（62.8℃，30m in）與沸水殺菌（100℃，15m in）相比，二者對產品的氣味、口感、組織狀態的影響效果基本相同，但巴氏殺菌對產品色澤的變化影響較大，這可能是由于巴氏殺菌的時間較長，牡丹花色素降解生成褐色物質所致。因此，最佳殺菌工藝為沸水殺菌，即殺菌溫度為100℃，殺菌時間為15m in。

2.5 牡丹花脯產品質量標準

2.5.1 感官指標

色澤：色澤均勻，晶瑩剔透

氣味：有淡淡的牡丹花味，無異味

口感：酸甜適

組織狀態：組織飽滿，無皺縮，軟硬適中，不粘手

2.5.2 理化指標

低糖牡丹花果脯的理化指標見表13。

表13 理化指標Table1 3 Physical and chem ical indicators

3 結論

低糖牡丹花脯的最佳燙漂工藝為燙漂溫度為100℃，燙漂時間為2m in；最佳護色硬化工藝配方為檸檬酸0.25%（W/V），異維生素C鈉0.2%（W/V），無水氯化鈣0.2%（W/V），處理時間為30m in；最佳糖漬工藝為蔗糖質量分數25%（W/V），檸檬酸0.4%（W/V），真空度0.09MPa，糖漬溫度35℃，浸糖時間70m in，感官評定綜合得分為93分；最佳殺菌工藝為100℃殺菌15m in。

所得低糖牡丹花脯色澤潔白、均勻自然、晶瑩剔透、酸甜可口、有嚼勁、飽滿度好、無流糖、無返砂，具有淡淡的牡丹花香味，含糖量為22%（W/V）。

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