復合保鮮液對煮制板栗的護色效果研究

張藝凡,王 攀,楊麗媛,白彩彩,李瑞紅,賈銀蘋

(商洛學院 生物醫藥與食品工程學院，陜西 商洛 726000)

0 引言

板栗是殼斗科栗屬堅果類植物，為多年生落葉喬木[1]，有“鐵桿莊稼”的稱號[2]，具有極高的營養價值和藥用價值[3、4]，其成分主要是淀粉和可溶性糖為主的多種碳水化合物、多種人體所需的微量元素，以及蛋白質、粗脂肪、維生素、氨基酸等營養成分[5]，具養胃健脾，補腎強筋等功效[6～8]。我國是世界板栗生產的大國，栽培面積和產量均居世界首位[9]，約占世界總產量的 60%[10]。我國板栗加工產品較多，但大多數屬于板栗的初級加工[11]，因板栗在深加工過程中常常會遇到諸如去殼、 褐變等難題，嚴重制約著我國板栗深加工產業化進程[12]。而造成板栗的褐變因素有兩種，即酶促褐變和非酶促褐變。板栗加工中常采用加熱處理使酶失活或添加護色劑，減少褐變的產生[13]。筆者研究以板栗加工中的預煮為對象，通過系統研究檸檬酸、EDTA-2Na、殼聚糖和抗壞血酸在煮制過程中的護色效果，篩選優化煮制過程中的護色劑的最佳配方。以期為板栗熱處理加工中的褐變抑制提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

冷庫貯藏生板栗(購于陜西君威農貿集團)；檸檬酸、EDTA-2Na、殼聚糖、抗壞血酸均為分析純(均購于西安晶博生物科技有限公司)

1.2 試驗儀器

BS110型電子天平(賽多利斯天平公司)；DHG-9030A型電熱鼓風干燥箱(上海齊欣科學儀器有限公司)； FW80微型粉碎機(天津泰斯特儀器有限公司)；SP60系列積分球式分光光度儀(愛色麗(亞太)有限公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1 護色劑的單因素實驗 取果實飽滿且無霉爛蟲害的冷藏板栗，經手工脫殼后，按質量比1∶4(板栗∶護色液)將板栗放入護色液(護色液分別為水、濃度為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0 %的檸檬酸、EDTA-2Na、殼聚糖和抗壞血酸溶液)中，加熱至100℃處理15 min，立即撈出，用適量冷水將預煮后的板栗仁漂洗2～3次，并測定板栗色度值。

1.3.2 正交試驗設計 在單因素實驗基礎上選擇對板栗預煮護色效果影響較大的因素，設計正交實驗，優化護色劑的護色效果。

1.3.3 色度測定 參考趙鳳等人的研究方法[14～17]，使用積分球式分光光度儀測定護色處理后的板栗仁，在測定之前，先對分光光度儀進行白板校正和黑板校正，再測定色度值的L、a、b三個值，并計算總色差△E 。

式中： △L、△a、△b分別為處理前、后樣品的亮度差、紅色值差和黃色值差。

2 試驗結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 檸檬酸添加量對板栗預煮護色效果的影響 由表1可知，檸檬酸的添加對板栗仁的護色效果有明顯影響。由△E值可知，實驗組與空白組之間護色效果差異明顯，且各實驗組之間也存在一定色差，當檸檬酸添加量達到1.0%時，色差最明顯。隨檸檬酸添加量的增大，L值也不斷增大，當檸檬酸濃度為1.0%時L值達到最大(59.95)，而未護色的板栗預煮后的L為46.05，亮度提高了約30%；未經護色的板栗預煮后因發生褐變顏色偏紅黃，由a、b值(均為正值)可以看出，添加檸檬酸護色的后板栗黃色程度變化不大，而偏紅色情況明顯改善，a值至少下降約55%。

2.1.2 EDTA-2Na添加量對板栗預煮護色效果的影響 由表2可知，EDTA-2Na的添加對板栗仁的護色效果有明顯影響。由△E值可知，實驗組與空白組之間護色效果有明顯差異，且各實驗組之間也存在一定色差；隨EDTA-2Na添加量的增大，△E值和L值均呈現先增后降的趨勢，當EDTA-2Na添加量為0.40%時，色差最明顯，且L值達到最大(64.21)，與空白組相比亮度提高約39%。由a、b值可知，煮制后的板栗仍然偏黃，且變化不大；而經EDTA-2Na處理的板栗紅色程度明顯下降，a值至少下降45%。

2.1.3 殼聚糖添加量對板栗預煮護色效果的影響 由圖3可知，殼聚糖的添加對板栗仁的護色效果有明顯影響。由△E值可知，實驗組與空白組之間護色效果有明顯差異，且各實驗組之間也存在明顯色差；隨殼聚糖添加量的增大，△E值和L值均呈現先增后降的趨勢，當殼聚糖添加量為0.40%時，色差最明顯，且L值達到最大(65.51)，與空白組相比亮度提高約42%；由a、b值可知，隨殼聚糖添加量的增大，a值呈現先減小后增加，且在殼聚糖添加量為0.4%時達到最小(6.09)，與空白組相比紅色程度下降約60%；b值整體明顯增大，可見與未經護色的板栗相比實驗組更加偏黃。

表1 檸檬酸添加量對板栗仁護色效果的影響

表2 EDTA-2Na添加量對板栗仁護色效果的影響

表3 殼聚糖添加量對板栗仁護色效果的影響

2.1.4 抗壞血酸添加量對板栗預煮護色效果的影響 由圖4可知，抗壞血酸的添加對板栗仁的護色效果有明顯影響。由△E值可知，實驗組與空白組之間護色效果有明顯差異，且各實驗組之間也存在一定色差；隨抗壞血酸添加量的增大，△E值和L值均呈現先增后降的趨勢，當抗壞血酸添加量為0.60%時，色差最明顯，且L值達到最大(67.91)，與空白組相比亮度提高約47%；由a、b值可知，隨抗壞血酸添加量的增大，實驗組之間a值雖然變化較小，但與空白組相比紅色程度下仍然至少下降約56%；b值呈現一定的下降趨勢，與未經護色的板栗相比實驗組雖然偏黃，但黃色色度逐漸減弱。

由上述實驗可知，檸檬酸、EDTA-2Na、殼聚糖和抗壞血酸四中護色劑對板栗均有明顯的護色效果，且經護色處理后的板栗與未處理的板栗相比，雖更加偏黃，但亮度明顯提升，紅色程度顯著下降，色差明顯；其中四種護色劑對a值均有較大影響，但對板栗的亮度和整體色差而言，EDTA-2Na、殼聚糖和抗壞血酸均明顯優于檸檬酸對其的影響，且考慮到檸檬酸具有很強的酸味，添加檸檬酸會影響板栗后續的加工及風味，因此，將EDTA-2Na、殼聚糖和抗壞血酸作為板栗復配護色劑的基本成分。

表4 抗壞血酸添加量對板栗仁護色效果的影響

表5 正交試驗結果與分析

2.2 正交實驗結果與分析

在單因素試驗的基礎上，以EDTA-2Na、殼聚糖、抗壞血酸為因素，設計L9(33)正交實驗，對護色劑進行優化復配，以板栗護色最主要的指標 和L為衡量指標，以期得到最佳護色效果。正交實驗因素及水平如表5所示。

由表5可見，復合護色劑基本成分對于板栗護色的亮度值L影響的主次順序為：B>A>C，即對板栗亮度的影響殼聚糖>EDTA-2Na>抗壞血酸；對總色差 影響的主次順序為：B>C>A，即對板栗總色差的影響殼聚糖>抗壞血酸>EDTA-2Na。由K和K'分析可知，板栗復合護色劑護色效果最佳水平組合為A2B2C3，即按質量比1∶4(板栗∶護色液)，在100℃，15 min條件下，復合護色劑的最佳配方為EDTA-2Na 0.4%、殼聚糖0.4%、抗壞血酸0.8%時，經過護色處理的板栗亮度值L為68.30，與未處理的板栗相比亮度提升約48%，總色差 為24.78，護色效果顯著。

3 結論

(1)板栗加工煮制過程中，添加EDTA-2Na、檸檬酸、殼聚糖和抗壞血酸進行護色，經護色處理的板栗與未處理的板栗相比，更加偏黃，但亮度明顯提升，紅色程度顯著下降，色差明顯，護色效果顯著。

(2)板栗加工煮制過程中，添加EDTA-2Na、檸檬酸、殼聚糖和抗壞血酸進行護色，均對板栗紅色色度有較大影響，但對板栗的亮度和整體色差而言，EDTA-2Na、殼聚糖和抗壞血酸均明顯優于檸檬酸對其的影響。

(3)板栗加工煮制過程中，在質量比1∶4(板栗∶護色液)，經(100℃，15 min)處理，復合護色劑的最佳配方為EDTA-2Na 0.4%、殼聚糖0.4%、抗壞血酸0.8%時，經護色處理的板栗亮度值L為68.30，與未處理的板栗相比亮度提升約48%，總色差 為24.78，護色效果顯著。