張霽紅,鄭 婭,康三江,張海燕,張永茂
(甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所,甘肅蘭州730070)
不同脫澀處理方法對磨盤柿品質的影響
張霽紅,鄭 婭,康三江,張海燕,張永茂*
(甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所,甘肅蘭州730070)
以甘肅舟曲磨盤柿為原料,研究酒精、石灰水、CO2、溫水等四種人工脫澀方法的脫澀效果以及脫澀后柿果的品質,分別在脫澀處理后0、24、48、72、96、120、144、168 h測定柿果肉可溶性單寧和可溶性固形物含量,利用質構儀測定不同脫澀方法處理后磨盤柿果肉的硬度、彈性、內聚力、咀嚼性等質地指標,并進行分析比較。結果表明:4種人工脫澀方法都可有效去除澀味,溫水處理48 h后完全脫澀,CO2、酒精、石灰水分別處理96、96、120 h后可溶性單寧物質含量低于味覺閾值,質構分析測試顯示4種脫澀處理后果肉質地差異較大,其中溫水脫澀后果肉硬度降低較大,并有褐變跡象,CO2、石灰水脫澀處理后果肉硬度較大,但石灰水脫澀處理后柿果表面有明顯殘留。CO2使用濃度和操作溫度還需進一步研究。
磨盤柿,脫澀方法,品質影響
磨盤柿屬澀柿品系中的優良主栽品種之一,在甘肅舟曲有悠久的種植歷史,近年來隨著栽植面積的擴大,產量的提高,果實采后脫澀、保脆、防褐變及貯運成為當地柿果銷售急于解決的技術瓶頸。磨盤柿中的澀味主要來源于果實中可溶性單寧物質,其脫澀的基本原理是將果實中的可溶性單寧轉變為不溶性單寧,使澀味消失[1]。目前研究較多的是CO2、酒精、溫水等脫澀方法,但是不同的脫澀方法對柿果品質影響不同。林菲[2]研究了福建永定紅柿溫水、酒精、CO2脫澀處理后柿果的品質,得到CO2脫澀可較好地保持柿果肉硬度。金光等[3]以紅柿“早紅”為試材,使用不同體積分數的二氧化碳和乙醇對果實進行脫澀處理,結果表明:乙醇處理較二氧化碳處理能更有效地降低果實中的可溶性單寧含量。余軒[4]采用乙醇和凍融技術對磨盤柿進行脫澀研究,結果證明此兩種方法都可有效脫澀。目前,生產企業多采用酒精脫澀的方法,此法脫澀效果較好,但脫澀速度慢,脫澀后硬度降低,容易軟爛、褐變,不宜長時間貯運。基于上述情況,本文以舟曲磨盤柿為材料,采用溫水、酒精、石灰水、CO2等四種脫澀方法對鮮柿進行脫澀,研究不同方法脫澀后磨盤柿果肉單寧含量、可溶性固形物含量以及硬度、彈性、內聚性、咀嚼性等感官品質的改變,以期為舟曲磨盤柿的脫澀選擇較理想的方法。
1.1 材料與儀器
磨盤柿 產自甘肅舟曲,2014年10月6日于當地采收(果實八成熟,表面70%~80%呈橙黃色,果底部分為黃綠);乙醇、氧化鈣、磷酸、磷鉬酸、鎢酸鈉、碳酸鈉 均為分析純。
UV2400紫外可見分光光度計 上海舜宇恒平科學有限公司;TGL-16MC臺式高速冷凍離心機 長沙維爾康湘鷹離心機;HH-S4電熱恒溫水浴鍋 北京科偉永興儀器有限公司;BSA224S-CW電子天平 北京賽多利斯儀器系統有限公司;KQ-200VDB超聲波清洗器 上海昆山超聲儀器;CT3-10K質構分析儀 美國博勒飛工程實驗室公司;S25-2型恒溫磁力攪拌器 上海司樂儀器有限公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 實驗處理 在參考前人研究基礎上[3-4],原料分為A、B、C、D、E五組,每組10 kg,分裝于50 kg塑料桶中。A組酒精脫澀:將柿果放入配制好體積分數45%的乙醇溶液中浸泡30 s,迅速放回桶中,聚乙烯雙層袋密封;B組石灰水脫澀:按50 kg水、5 kg生石灰的比例配成石灰水,當石灰水溫度降至25℃時放入柿果,以浸沒柿果為準,輕拌后封閉桶口;C組CO2脫澀:將果實放入聚乙烯雙層袋密封,開啟CO2鋼瓶通過聚乙烯袋上預留的進氣孔充入CO2,以鋼瓶流量及塑料袋體積計算充入的CO2體積為60%時密封,處理后每24 h重新進行充氣,直到實驗結束;D溫水脫澀:容器中裝入澀果,達容器的70%,置40℃的溫水浴中,將柿果浸沒;E組室內常溫放置作為對照。每24 h隨機取樣測定可溶性單寧、可溶性固形物以及硬度,每個處理重復9次,取平均值。
1.2.2 可溶性單寧含量測定[5-7]參照NY/T 1600-2008[8]中的方法,采用紫外分光光度法,以沒食子酸為標準品作標準曲線,建立回歸方程,于765 nm處測定[8]樣品中可溶性單寧含量。每24 h從不同脫澀處理中隨機取出3個柿果,順著柿子橫切面切開,在果核附近稱取果肉2 g,研磨破碎后加入20 mL水于沸水浴條件下提取30 min,4℃、8000 r/min離心10 min后取2 mL上清液定容至50 mL,然后吸取1.0 mL樣品提取液,分別加入5.0 mL水,1.0 mL F-D(磷鉬鎢酸)溶液和3.0 mL碳酸鈉溶液混勻,顯色,放置2 h,以標準曲線0.0 mg/L為空白,在765 nm波長下測定樣品溶液的吸光度,根據標準曲線求出試樣溶液的單寧濃度,以沒食子酸計,每個樣品重復3次,試樣中單寧(以沒食子酸計)含量按下式進行計算

式中:ω—試樣中單寧含量(mg/g);ρ—試樣測定液中沒食子酸的濃度(mg/L);10—試樣測定液定容體積(mL);A—樣品稀釋倍數;m—試樣質量或體積(g或mL)。
計算結果保留三位有效數字。
1.2.3 果實質地分析[9-12]隨機挑選不同脫澀處理的單個柿果,放置于質構儀測試平板上,采用CT3質構儀進行TPA質構分析,夾具TA-TPB,探頭TA5,測試速度0.5 mm/s,目標距離5 mm,觸發點7 g,數據頻率10點/s,室溫,選擇硬度、彈性、咀嚼性、內聚性等作為質地評價參數,這些參數可直接由物性分析儀計算機分析軟件計算得出,每個處理重復9次,取平均值。
1.2.4 可溶性固形物測定 手持式數顯糖度折光儀測定。
1.3 數據處理
實驗分析中所有圖表的繪制采用Excel進行處理,利用SPSS 16.0統計軟件對實驗數據進行分析及統計。
2.1 不同脫澀方法對柿子中可溶性單寧含量的影響

圖1 不同脫澀方法處理磨盤柿果實可溶性單寧物質含量的變化Fig.1 Different methods of deastringented for persimmon fruit processing mill soluble tannin material content changes
由圖1可知,隨著脫澀時間的延長各處理組果肉中的可溶性單寧含量呈下降趨勢,其中溫水處理脫澀速度最快,24 h內可溶性單寧含量迅速降低,48 h后降低到1.23 mg/g,低于2 mg/g的單寧脫澀臨界值[12],澀味完全消除。相比之下,其他幾種脫澀處理澀味去除較慢,96 h后酒精、CO2脫澀處理果肉可溶性單寧物質含量低于味覺閾值3 mg/g,120 h后石灰水脫澀處理果肉可溶性單寧物質含量低于味覺閾值。溫水脫澀是將果實置于室溫且無氧條件下,使果肉細胞進行無氧呼吸產生乙醇,再由柿果中的乙醇脫氫酶將乙醇轉變為乙醛,乙醛與可溶性單寧結合變為不溶性的樹脂狀物質,使果實失去澀味[13],由于有適宜的溫度條件,參與反應的酶活性增大,反應加速,脫澀速度較快,但同時也容易引起果肉褐變。酒精、石灰水脫澀液體直接滲入到果肉細胞中,與單寧發生反應,使可溶性單寧變為不溶性單寧,果實失去澀味而達到脫澀的目的,但這個過程需要較長時間。CO2脫澀機理是加速柿果的厭氧呼吸產生乙醇,同時誘導產生乙醛并加速脫澀,脫色時間與CO2濃度和環境溫度有很大關系。
2.2 不同脫澀方法對柿子中可溶性固形物含量的影響

圖2 不同脫澀方法處理磨盤柿果實可溶性固形物含量的變化Fig.2 Different methods of deastringented for persimmon fruit processing mill soluble solids content changes
如圖2所示磨盤柿在脫澀過程中可溶性固形物含量總體呈下降趨勢,剛采摘下來的磨盤柿可溶性固形物含量較高,但隨著脫澀過程柿果實中可溶性單寧含量的減少,可溶性固形物含量有所下降,整體來看果實可溶性固形物含量變幅不大,基本保持在18%到10%之間。相對而言,溫水脫澀、CO2脫澀和石灰水脫澀后可溶性固形物變化規律相似,都逐漸降低,剛采收時,果實的可溶性固形物含量為16.1%,在脫澀處理初期96 h內變化幅度較大,96 h后趨于穩定,這是因為這幾種脫澀方法都是使果實進入無氧狀態,果肉細胞進行無氧呼吸消耗糖類物質,致可溶性固形物含量降低。而對照和酒精處理的柿果可溶性固形物含量的變化規律相似,都是先呈緩慢上升趨勢,然后降低并逐漸趨于穩定,這說明脫澀過程中果實仍在進行呼吸作用,營養物質進一步積累,但隨脫澀時間的延長,呼吸消耗增加,可溶性固形物整體呈下降趨勢。
2.3 不同脫澀方法對磨盤柿果實質地的影響
脫澀后的磨盤柿果肉甜脆,風味俱佳,但隨著脫澀過程的進行可溶性單寧物質的降低,果肉硬度、彈性、內聚性和咀嚼性等指標也會發生相應的變化,其中不同的脫澀方法對果肉質地影響程度有一定的差別,如圖3~圖6是采用質構儀質地多面分析(TPA)法測定脫澀后的磨盤柿果肉得到的不同質構結果。

圖3 不同脫澀方法脫澀后磨盤柿果實硬度Fig.3 Different methods of deastringed of mopan persimmon fruits the hardness

圖4 不同脫澀方法脫澀后磨盤柿果實彈性Fig.4 Different methods of deastringed of mopan persimmon fruit after elastic
硬度是磨盤脆柿貯藏期間品質評價的重要指標,在一定硬度的支持下,才能體現出脆的口感。彈性反映的是磨盤柿果肉經第一次壓縮變形后,在去除變形力的條件下所能恢復的程度,彈性越大硬度越小。如圖3、圖4所示,不同脫澀方法處理后果實的硬度變化情況為:CO2脫澀處理后磨盤柿果實硬度較大,其次是石灰水脫澀和酒精脫澀處理,而溫水脫澀后磨盤柿果肉硬度較小。對柿果彈性的影響為溫水處理的柿果彈性較大,其次是酒精和石灰水處理,最后為CO2處理。這是因為以上人工脫澀處理方法脫色機理雖相同,但在脫色過程中CO2屬化學脫色,接觸時間短,脫色速度快,柿子較好的保持了原有的硬度和脆性。酒精、石灰水、溫水脫澀,使果實長時間浸泡在水中,易引起果肉組織發生變化,影響質地,溫水脫色過程中其他酶系被激活,果肉本質發生了變化而導致硬度、脆性變化。此兩種評價方法所表現出的磨盤柿果肉硬度結果相一致,即CO2脫澀處理后磨盤柿果實硬度較大,這與冷平、占習娟等[14-15]磨盤柿的二氧化碳脫澀技術研究中所得結論一致,但CO2脫澀方法中CO2使用濃度和操作溫度還需要進一步研究。

圖5 不同脫澀方法脫澀后磨盤柿果實內聚性Fig.5 Different methods of deastringed of mopan persimmon fruits the cohesion
內聚性是反映咀嚼果肉時,果肉抵抗牙齒咀嚼破壞而表現出的內部結合力,反映了果肉組織細胞間結合力的大小,內聚性越大脆性越小。如圖5所示,不同脫澀方法對磨盤柿果肉內聚性的影響為溫水脫澀后柿果的內聚性較大,其次是酒精、石灰水脫澀后的柿果,最后為CO2脫澀后的柿果果肉。這是因為溫水脫澀過程中細胞及細胞壁破壞,引起中膠層和細胞壁松動,果膠、纖維素物質開始降解,但物質間的交聯方式沒有完全斷裂,反而使物質間對外抵抗力增強,內聚性增加;隨著果實的進一步軟化,細胞及細胞壁完全破壞,果膠、纖維素物質降解,內聚性降低,果實軟化。

圖6 不同脫澀方法脫澀后磨盤柿果實咀嚼性Fig.6 Different methods of deastringed of mopan persimmon fruit after chewiness
咀嚼性是牙齒將固體樣品咀嚼成吞咽穩定狀態時所需要的能量,其綜合反映了果肉在牙齒咀嚼過程中對外力的持續抵抗作用。咀嚼性定義為硬度、內聚性、以及彈性三者的乘積,在質地測試時咀嚼性參數可為硬度特性提供參考。如圖6所示,不同脫澀方法處理后果肉咀嚼性表現為溫水處理的最大,其次是石灰水和CO2處理,最后是酒精處理。這個結果可能是由于溫水處理的磨盤柿果肉內聚性、彈性結果較大而引起乘積咀嚼性較大。雖然CO2脫色處理后柿果的硬度較大,但由于內聚性、彈性較小,而使咀嚼性數值相對較小,故此咀嚼性只能為硬度提供參考。
不同脫澀方法處理甘肅舟曲磨盤柿,隨著處理時間的延長柿果肉中的可溶性單寧物質含量逐漸降低,同時可溶性固形物含量也隨之降低,果實失去澀味。脫澀后的磨盤柿果肉甜脆,風味俱佳,但隨著脫澀過程的進行可溶性單寧物質的降低,果肉硬度、脆性和咀嚼性等指標也隨之下降,質構儀(TPA)檢測的各項參數反映了磨盤柿果肉的這種變化特性,通過對不同脫澀方法處理后得到的磨盤柿果肉品質分析,得到磨盤柿較好地脫澀方法。研究結果顯示:60%濃度的CO2常溫下96 h后脫去柿果澀味,脫澀過程中可溶性固形物變化較小,脫色后的果實硬度、脆度大,咀嚼性較好。石灰水脫澀處理120 h后果肉可溶性單寧物質含量低于味覺閾值,脫色后果實硬度較大,但表面有白色斑點不易清洗。酒精脫澀處理96 h后果肉可溶性單寧物質含量低于味覺閾值,脫色后果實硬度較大。溫水處理脫澀速度最快,24 h內可溶性單寧含量迅速降低,48 h后澀味完全消除,脫色過程中可溶性固形物變化較小,脫色后果實硬度較低,風味較淡。目前酒精脫澀方法在本地企業中大量使用,CO2脫澀法還需要進一步研究推廣。
[1]Matsuo T,Ito S.A model experiment for de-astringency of Persimmon fruit with high carbon dioxide treatment:in vitro gelation of kaki-tannin by reacting with acetaldehycle[J].Agrie Biol Chen,1982,46(3):683-689.
[2]林菲.柿子保鮮及脫澀技術研究[D].福州:福建農林大學,2013.
[3]金光,周平,廖汝玉,等.不同脫澀處理對紅柿果實可溶性單寧含量及ADH和PPO酶活性的影響[J].西南大學學報:自然科學版,2010,32(12):32-36.
[4]余軒.磨盤柿果實乙醇和凍融脫澀技術的研究[D].武漢:華中農業大學,2010:4.
[5]范金波,蔡茜彤,鄭立紅,等.果蔬中多酚成分及其分析方法的研究進展[J].食品工業科技,2014(4):374-378.
[6]徐云鳳,李光輝,梁秀君,等.石榴皮單寧的提取、純化及抑菌作用的研究[J].食品工業科技,2014(2):83-86.
[7]李天宇,董建軍,余俊紅,等.麥芽蛋白與多酚相關指標對麥汁敏感蛋白和敏感多酚含量的影響[J].食品工業科技,2014(5):70-74.
[8]水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測定,NY/T1600-2008[S].
[9]劉亞平,李紅波.物性分析儀及TPA在果蔬質構測試中的應用綜述[J].山西農業大學學報:自然科學版,2010,30(2):189-191.
[10]孫彩玲,田紀春,張永祥.TPA質構分析模式在食品研究中的應用[J].實驗科學與技術,2007(4):1-4.
[11]Zdunek A,Bednarczyk J.Effect of mannitol treatment on ultrasound emission during texture profile analysis of potato and apple tissue[J].Journal of Texture Studies,2006,37(3):339-359.
[12]Taira S,H-F Linskens,J F Jackson(Eds).Modern methods of Plant Fruit analysis[M].Berlin:SPringer-Verlag,1996(18):97-110.
[13]Taira S,Ono M,Matsumoto N.Reduetion of Persimmon astringency by complex ormation Between Pectin and tannins[J]. Postharvest Biology and Technology,1997,12(3):265-267.
[14]冷平,李寶,張文,等.磨盤柿的二氧化碳脫澀技術研究[J].中國農業科學,2003,36(11):1333-1336.
[15]占習娟,陳義倫,劉賓,等.CO2濃度和溫度對柿子脫澀效果的影響[J].河北農業科學,2006,10(2):34-37.
Influence of different deastringented method on the quality of the millstone persimmon
ZHANG Ji-hong,ZHENG Ya,KANG San-jiang,ZHANG Hai-yan,ZHANG Yong-mao*
(Agricultural Product Storage and Processing Institute,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China)
Studies on de-astringent of Gansu zhouqu millstone persimmon were carried out by four treatment methods(with alcohol,lime water,CO2,and warm water).In addition,the quality of de-astringent Gansu zhouqu millstone persimmon was researched.After de-astringency,soluble tannin content,soluble solids content,fruit firmness,elasticity,cohesion,chewiness of Gansu zhouqu millstone persimmon fruits were assessed at 0,24,48,72,96,120,144,168 h.Results showed that the persimmons were effectively de-astringent by four treatment methods(with alcohol,lime water,CO2,and warm water)and using warm water to treat persimmon for 48 h,the persimmons were completely de-astringent,while using alcohol,CO2,lime water to treat persimmon for 96,96,120 h,soluble tannin content of Gansu zhouqu millstone persimmon fruits was lower than the taste threshold. Fruit firmness had a great difference by four treatment methods on de-astringent,which the fruit firmness using alcohol,lime water,CO2were higher than using warm water.But the method of warm water caused the flesh browning of persimmon and lime water on the surface of persimmon was residual.Further work was required to explore the optimal de-astringent condition of millstone persimmon by CO2.
millstone persimmon;de-astringent method;quality influence
TS201.1
A
1002-0306(2015)22-0125-04
10.13386/j.issn1002-0306.2015.22.017
2015-03-20
張霽紅(1977-),女,碩士,副研究員,主要從事果蔬加工方面的研究,E-mail:zhangjihong962@163.com。
*通訊作者:張永茂(1957-),男,大學本科,研究員,主要從事果蔬加工方面的研究,E-mail:Zhangym57@126.com。
甘肅省農業科學院科技創新工程學科團隊項目(2014GAAS03)。