不同清洗處理對杏干色澤的影響

秦麗歡，于永春，張大海，閆文靜，謝 輝,*

（1. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所，新疆 烏魯木齊 830091；2. 特克斯縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 特克斯 835500）

新疆是我國乃至世界杏的主要產(chǎn)區(qū)，擁有豐富多樣的品種資源，種植區(qū)域主要集中分布在喀什、和田、庫車等地[1-3]。自古以來，杏深受人們青睞，其除了具有觀賞價值，鮮果及加工制品還可為果農(nóng)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)收入。杏樹僅需簡單管理栽培即可碩果累累，成熟杏果實色澤鮮艷明亮，杏干制品也具有較好的色澤[4]。但杏在成熟后不耐貯藏，易發(fā)生褐變，在貯藏和加工期間杏色澤及品質(zhì)的變化會直接影響其商品價值。為防止這一現(xiàn)象發(fā)生，生產(chǎn)中主要采用熏硫等方法對其進(jìn)行護(hù)色處理，以防止果肉色澤發(fā)生褐變或變質(zhì)[5-8]，但研究表明，二氧化硫殘留或直接將二氧化硫暴露于人體對人體健康具有一定風(fēng)險，且杏干制品屬于二氧化硫殘留量極易超標(biāo)的食品之一[9-10]。綜上所述，加工產(chǎn)業(yè)急需篩選出更好的杏干清洗護(hù)色工藝，以生產(chǎn)出色澤優(yōu)良的杏干制品，助力杏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造更多的市場價值。

抗壞血酸是目前研究認(rèn)為可替代亞硫酸鹽的抗氧化劑，其既可作為還原劑將酚類物質(zhì)還原成醌類物質(zhì)，也可作為螯合劑與多酚氧化酶（PPO）的輔基銅離子螯合，進(jìn)而影響褐變過程。抗壞血酸安全性能高、價格低廉，是目前生產(chǎn)過程中比較理想的多酚氧化酶抑制劑[11]。檸檬酸作為羧酸類物質(zhì)，是目前加工中護(hù)色效果較為顯著的化學(xué)抑制劑，其主要通過調(diào)整酸度以降低pH 值，進(jìn)而抑制褐變的發(fā)生[11]。檸檬酸和抗壞血酸已經(jīng)在鴨梨、蘋果等加工過程中被證實能有效抑制褐變的發(fā)生，而對杏果實的褐變研究中也被證實對PPO 抑制作用較為明顯[12-14]。本研究通過對清洗試劑的種類、濃度并結(jié)合清洗時間的研究，篩選對杏干的最優(yōu)清洗護(hù)色工藝，同時設(shè)置不同烘干條件，初步篩選得到清洗、烘干一體化的最優(yōu)條件，旨在進(jìn)一步解決實際加工生產(chǎn)中杏干褐變的問題，幫助加工企業(yè)、合作社和農(nóng)戶生產(chǎn)出色澤明艷、品質(zhì)更優(yōu)的杏干，提升新疆杏干產(chǎn)業(yè)的市場競爭力。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

選用新疆維吾爾自治區(qū)阿克陶縣巴仁杏（木雅格、蘇雅格）為試驗材料，選取成熟度一致，無病蟲害和機(jī)械損傷，大小和顏色盡可能接近的杏果實。手工采摘后立即運(yùn)輸至制干地點(diǎn)，將殘次果、成熟度不一致的果實挑除，立即制干。制干采用黑色拱棚加溫裝置進(jìn)行。

抗壞血酸、檸檬酸，均為市售食品級，購自浙江一諾生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

CR-10 色差儀，日本柯尼卡美能達(dá)公司；JSB30-1電子天平，上海浦春計量儀器有限公司；DHG-9123A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 不同清洗劑對杏干色澤的影響

分別采用清水、檸檬酸（10 g/L）、抗壞血酸（10 g/L）對杏干進(jìn)行清洗，清洗時間10 min，隨后70 ℃烘干，按杏干表面完全無水分計算各處理組烘干時間。每個處理組選取30 個杏干，分別測定不同處理組清洗前及烘干后的色差值。

1.2.2 清洗劑濃度對杏干色澤的影響

分別采用不同濃度的檸檬酸（5、10、20 g/L）、抗壞血酸（5、10、20 g/L）對杏干進(jìn)行清洗，清洗時間10 min。清洗完將杏干表面的水充分甩干后，70 ℃烘干10 min，分別測定不同處理組清洗前及烘干后的色差值。

1.2.3 清洗時間對杏干色澤的影響

固定檸檬酸濃度20 g/L、抗壞血酸濃度20 g/L，分別對杏干清洗10、20、30 min，清洗完成后70 ℃烘干10 min，分別測定不同處理組清洗前及烘干后的色差值。

1.2.4 烘干條件對杏干色澤的影響

固定檸檬酸濃度20 g/L，抗壞血酸濃度20 g/L，同時設(shè)置混合處理組：檸檬酸（濃度20 g/L）與抗壞血酸（濃度20 g/L）比例為1∶1，分別對不同處理組杏干清洗30 min。清洗完將杏干表面的水充分甩干后分別按以下3 個烘干條件進(jìn)行烘干：40 ℃烘干30 min，50 ℃烘干21 min，60 ℃烘干16 min。測定不同處理組清洗前及烘干后的色差值。

1.2.5 色差值的測定

采用色差儀進(jìn)行色差值測定，以上每個處理組選取30 個杏果實，分別在清洗前和烘干后隨機(jī)篩選表面色澤盡可能一致的6 個杏干測定，結(jié)果取平均值。色差儀的Lab 色彩模型由L*值（亮度）、a*值（紅色飽和度）、b*值（黃色飽和度）3 個模塊組成。其中L*值越大表示測試樣品比標(biāo)準(zhǔn)樣品的表面亮，反之偏黑；a*值越大表示測試樣品比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色紅，反之偏綠；b*值越大表示測試樣品比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色黃，反之偏藍(lán)；通過Lab 色彩模型，計算色差值ΔE（表示顏色差別的大小）；通過a*值和b*值，計算測試樣品的C 值（色彩飽和度）和H 值（色度角）。C 值表示測試樣品顏色的彩度，其數(shù)值越大，表示顏色越純；H 值大小代表測試樣品顏色的度數(shù)變化，其范圍在0°～180°之間，依次為紫紅（0°）、紅、橙紅、橙、黃（90°）、黃綠、綠和藍(lán)綠（180°）。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

每個處理重復(fù)6 次，采用Excel 和Statistics 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同清洗劑對杏干色澤的影響

由圖1 可見，清洗前不同處理組間數(shù)值差異較小，說明所選試驗材料色澤幾乎一致。烘干后，檸檬酸處理組和抗壞血酸處理組的L*值均與清水處理組差異顯著（P＜0.05），說明使用檸檬酸和抗壞血酸可在一定程度上抑制杏干加工過程中的亮度下降幅度。另外，抗壞血酸組烘干后的ΔE 值與清水處理組的差異也達(dá)到顯著水平（P＜0.05），可以肉眼區(qū)分出杏干色澤的不同。

從圖1 還可以看出，烘干后，檸檬酸處理組和抗壞血酸處理組的b*值、ΔE 值、C 值以及H 值均高于清水處理組，說明使用檸檬酸和抗壞血酸在一定程度上可使杏干保持較好的外觀色澤，抑制褐變程度。

圖1 不同清洗劑對杏干色澤的影響Fig.1 Effect of different cleaning reagents on the color of dried apricot

由表1 可知，清洗10 min 后，不同清洗劑所需烘干時間相差不大。其中清水處理組所需烘干時最短，檸檬酸組和抗壞血酸組所需時間較長。

表1 不同清洗劑所需烘干時間Table 1 Drying time required for different cleaning agents

2.2 清洗劑濃度對杏干色澤的影響

由圖2 可知，清洗前不同處理組之間的數(shù)據(jù)差異較小，說明所選試驗材料色澤幾乎一致。不同處理組烘干后的L*值均呈下降趨勢，但檸檬酸處理組和抗壞血酸處理組的色澤差異不顯著。清洗劑濃度為5 g/L的檸檬酸處理組L*值最高，20 g/L 次之；而濃度為20 g/L 的檸檬酸處理組b*值最高，5 g/L 次之；ΔE、H值及C 值在濃度為5、20 g/L 的檸檬酸處理組之間差異不大。不同濃度的抗壞血酸處理組H 值之間差異不大，但抗壞血酸處理組濃度為20 g/L 的L*、a*、b*值、ΔE 值及C 值均比5、10 g/L 高。綜上所述，采用檸檬酸清洗時，適宜濃度為5 g/L 和20 g/L；采用抗壞血酸清洗時，適宜濃度為20 g/L。

圖2 清洗劑濃度對杏干色澤的影響Fig.2 Effect of different cleaning concentration on the color of dried apricot

2.3 清洗時間對杏干色澤的影響

如圖3 所示，清洗前不同處理組數(shù)據(jù)之間差異不大，說明所選試驗材料色澤幾乎一致。檸檬酸處理組和抗壞血酸處理組隨清洗時間的變化趨勢并不一致，說明不同清洗劑對清洗時間的要求存在差異。檸檬酸處理組隨著清洗時間的延長，b*、ΔE、C 值呈逐漸下降趨勢；而抗壞血酸處理組隨著清洗時間的延長，b*、ΔE、C 值（色彩飽和度）呈上升趨勢。檸檬酸處理組和抗壞血酸處理組L*值均在清洗20 min 時達(dá)到最大值，但兩者之間差異不顯著。綜上所述，使用20 g/L 檸檬酸清洗時，清洗時間不應(yīng)過長，建議選擇10 min；使用20 g/L 抗壞血酸清洗時，清洗時間可選擇30 min。

圖3 清洗時間對杏干色澤的影響Fig.3 Effect of cleaning time on the color of dried apricot

2.4 不同烘干條件對杏干色澤的影響

如圖4 所示，清洗前不同處理組數(shù)據(jù)之間差異較小，說明所選試驗材料色澤幾乎一致。從整體趨勢來看，隨著烘干溫度的升高，檸檬酸處理組和抗壞血酸組表示色澤的數(shù)值均呈下降趨勢，而混合處理組的數(shù)據(jù)雖有波動，但不同烘干條件下數(shù)值變化不明顯。

圖4 不同烘干條件對杏干色澤的影響Fig. 4 Effect of drying treatment on the color of dried apricot

L*值和b*值越大說明杏干越亮、越黃；C 值和H值越大，說明杏干顏色越純、越黃；杏干色澤綜合品質(zhì)越好。由圖4 以看出，從同一烘干條件來看，40 ℃烘干30 min 時，抗壞血酸組杏干綜合色澤品質(zhì)較好，其次是檸檬酸組、混合處理組，且檸檬酸和抗壞血酸組的L*值與混合處理組之間差異顯著（P＜0.05）；50 ℃烘干21 min 時，檸檬酸組、抗壞血酸組的各數(shù)據(jù)之間差異不明顯，混合處理組杏干色澤表現(xiàn)最差；60 ℃烘干16 min 時，混合處理組杏干色澤最好，其次是抗壞血酸處理組、檸檬酸處理組，混合處理組的b*、ΔE 值和C 值和檸檬酸處理組相比差異顯著（P＜0.05）。從不同烘干條件來看，檸檬酸處理組在40 ℃烘干30 min和50 ℃烘干21 min 條件下L*值均比其他處理組高，且在40 ℃烘干30 min 的條件下與混合處理組之間差異顯著（P＜0.05）；抗壞血酸處理組在40 ℃烘干30 min 和50 ℃烘干21 min 條件下b*、ΔE 值和C 值均高于其他處理組。

綜上所述，檸檬酸處理組和抗壞血酸處理組在濃度20 g/L、清洗時間30 min 的條件下，40 ℃烘干30 min，杏干色澤品質(zhì)較好；而混合處理組在不同烘干條件下色澤品質(zhì)差異不明顯。

3 討論

作為可快速、準(zhǔn)確、無損檢測果實色澤的方法，色差儀的使用范圍很廣。其不僅可以在庫爾勒香梨中利用果實顏色進(jìn)行分類定級，也可以通過色差儀Lab 值來分析預(yù)測橙汁中類胡蘿卜素的含量或番茄果實中的番茄紅素含量[15-17]。研究發(fā)現(xiàn)，可以采用色差儀進(jìn)行與褐變相關(guān)的品質(zhì)鑒定，例如利用色差儀對砂梨果肉褐變程度的檢測結(jié)果與肉眼感官評價的褐變指數(shù)結(jié)果一致性很高；同時在馬鈴薯中也可通過切面的亮度初步預(yù)估褐變程度[18-19]。在傳統(tǒng)的品質(zhì)鑒定中，針對色澤、口感等感官品質(zhì)，往往采用感官評價鑒定方法，但評定群體、評價體系不同，獲得結(jié)果的誤差較大，而采用色差儀評價果實的褐變程度可避免感官評價上的主觀偏差[20]。本研究利用色差儀對清洗前、烘干后的杏干進(jìn)行色澤分析，發(fā)現(xiàn)使用檸檬酸、抗壞血酸試劑清洗杏干再烘干，可有效提高杏干的L*值及b*值，即一定程度上抑制了褐變。

清洗是加工過程中必不可少的步驟，其不但可以使加工制品的質(zhì)量得到保證，也可以使加工制品的安全得到保障；而貯藏、加工期間引起的褐變，會直接降低杏果實品質(zhì)。以前的研究主要通過熏硫等方式進(jìn)行護(hù)色，但出于對食品質(zhì)量安全的考慮，市場需要選擇綠色、健康的護(hù)色劑以取代傳統(tǒng)的熏硫方式[21-23]。多酚氧化酶是引起酶促褐變的主要原因之一，在實際生產(chǎn)中使用抑制劑抑制PPO 活性是一種有效防止褐變的手段[11,13]。在不同果蔬的貯藏加工過程中，使用曲酸、抗壞血酸、檸檬酸等化學(xué)抑制劑，均可在一定程度上抑制褐變程度。也就是說，不同清洗試劑的使用會在不同程度上抑制果實褐變程度，延長貨架期，使其保持較好的品質(zhì)[11]。本研究以杏干必不可少的清洗步驟作為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)一步分析篩選可有效抑制褐變的清洗條件，選用針對PPO 活性的抑制劑檸檬酸、抗壞血酸對杏干進(jìn)行清洗，設(shè)置不同清洗時間、清洗濃度及烘干時間，其目的在于篩選出杏干最優(yōu)清洗工藝，有效提升杏干加工品質(zhì)，尤其是色澤品質(zhì)，為杏干商業(yè)價值的提升，消費(fèi)者購買率的增長，杏產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展奠定一定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

本研究采用色差儀對不同清洗劑、清洗時間、清洗劑濃度以及烘干條件處理的杏干進(jìn)行綜合分析得出，利用檸檬酸清洗的最佳工藝條件為：濃度20 g/L、清洗10 min、40 ℃烘干30 min；利用抗壞血酸清洗的最佳工藝條件為：濃度20 g/L、清洗30 min、40 ℃烘干30 min；利用20 g/L 檸檬酸和20 g/L 抗壞血酸的1∶1 混合液清洗，杏干色澤品質(zhì)不受烘干條件的干擾，60 ℃烘干16 min 時，杏干色澤品質(zhì)明顯優(yōu)于檸檬酸和抗壞血酸單獨(dú)清洗。