木瓜(Carica papaya)在我国主要种植于广西、海南、云南等省区。其营养丰富,水分含量很高,还含有糖类、氨基酸、蛋白质及多种维生素、有机酸和人体所必需的微量元素以及皂苷类、黄酮类等[1-6]。但是由于木瓜果实保存期短、易腐烂、不易储存,因此将木瓜加工成酱腌木瓜丝产品,不仅可以解决以上问题,还可以极大程度地提高其附加值,使得木瓜具有更好的风味口感。但在酱腌木瓜丝产品货架期内出现质量问题,使产品销售受到影响。
蔬菜的腌制是我国传统的蔬菜加工方法,其加工简易,成本低廉,产品易于保存。腌制蔬菜具有独特的色、香、味,是人们餐桌上不可或缺的佐餐食品,但蔬菜在腌制过程中产生的软化、变质等现象严重降低了产品的感官品质和商品价值。刘卫等[7]综述了蔬菜在腌制过程中保脆、保藏等方面的研究进展,以期为腌制蔬菜工艺的优化提供可靠的理论依据。姚利玄[8]研究发现,在腌萝卜储存过程中,果胶酶和果胶含量的变化对萝卜的脆度起到主要作用。魏宝东等[9]研究发现,果胶含量是影响番茄硬度的主要因素,半乳糖醛酸酶、果胶酯酶是影响其变软的次要因素。有学者研究发现番石榴果实成熟过程中多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶的活性与果肉硬度的丧失呈现高度相关[10]。梅明鑫等[11]研究发现,腌制萝卜中原果胶、乙醇不溶物、木质素、总酸含量与萝卜脆度呈显著相关,而纤维素、水分含量与脆度相关性不显著。高滋艺等[12]研究发现,水溶性果胶、离子结合果胶、纤维素、多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶含量差异是造成苹果果实质地差异的关键因素。腌制产品脆度的变化主要与果胶分解,以及果蔬组织结构有关,此外腌制的时间、腌制环境都是影响产品脆度变化的重要因素[13-15]。
本研究采用自然晒干、烘干木瓜丝制成酱腌木瓜丝袋装产品,在37 ℃条件下进行加速储存试验,研究储存过程中脆度的变化,分析脆度与浸泡时间、果胶、纤维素、果胶酶以及纤维素酶等的关系,探究酱腌木瓜丝脆度变化的主要原因,为产品加工及品质改善提供理论依据。
自然晒干木瓜丝、烘干木瓜丝:广西某食品有限公司;酿造酱油:广西顶俏食品有限公司;咔唑、浓硫酸、乙酸钠、柠檬酸、无水乙醇、氯化钠、葡萄糖、柠檬酸纳、羧甲基纤维素钠、多聚半乳糖醛酸(均为分析纯)、半乳糖醛酸(纯度≥98%):国药集团化学试剂有限公司。
TA.XT2i质构仪:英国Stable MicroSystem公司;SLQ-6A粗纤维测定仪:上海纤检仪器有限公司;722N可见分光光度计:上海菁华科技仪器有限公司;CF16RXⅡ高速低温冷冻离心机:日本HITACHI公司;DZ500/25真空封口机:上海青葩食品包装有限公司;PYL-125恒温培养箱:上海精密实验设备有限公司。
1.3.1 酱腌木瓜丝样品制备
分别称取250 g木瓜丝(自然晒干和烘干)原料,在室温条件下,木瓜丝与酱油按照1∶10(g∶mL)的料液比,浸泡12 h、24 h、36 h、48 h后分别捞出,分装到真空塑料袋中,每包称120 g,用真空封口机封口后,放于37 ℃培养箱中进行加速储存试验。
1.3.2 酱腌木瓜丝产品脆度测定
将木瓜丝处理成长为15 cm的长条型,每次测试时选取三条,并排放置于测物台中心,质地多面剖析(texture profile analysis,TPA)测试模式[16-17]为探头:P36R;测前速度:1.0 mm/s,测中速度:1 mm/s,测后速度1 mm/s;压缩比例:70%;两次间隔5 s;每个样品测试9次,取平均值为酱腌木瓜丝产品的脆度。
1.3.3 不同浸泡时间对酱腌木瓜丝产品脆度变化影响
取浸泡12 h、24 h、36 h、48 h的酱腌木瓜丝分别进行测定木瓜丝的水分[18],将浸泡12 h、24 h、36 h、48 h的酱腌木瓜丝分别捞出,分装到真空塑料袋中,每包称120 g,用真空封口机封口后,放于37 ℃培养箱中进行加速储存试验。每隔7 d进行质构分析,根据测定结果,分析浸泡时间对酱腌木瓜丝产品脆度变化的影响。
1.3.4 酱腌木瓜丝脆度变化指标分析
将浸泡24 h的酱腌木瓜丝真空塑料袋包装后放于37 ℃培养箱中进行加速储存试验,每隔7 d分别测定果胶、果胶酶、纤维素、纤维素酶各个指标的含量变化,找出酱腌木瓜丝脆度变化的原因。
果胶含量测定采用咔唑比色法测定[19]。果胶酶测定采用比色法进行测定[19],果胶酶酶活定义:在40 ℃,pH 值为5.0的条件下以每分钟水解果胶底物生成1 mg半乳糖醛酸所需要酶量定义为一个酶活单位(U/mg)。纤维素酶测定参考《果蔬采后生理生化实验技术》中的方法[19],纤维素酶酶活定义:在37 ℃、pH 值为5.5 的条件下,每分钟以质量浓度为4 mg/mL的羧甲基纤维素钠溶液中降解释放1 μmol还原糖所需要酶量定义为一个酶活为单位(U/mg);纤维素含量测定使用SLQ-6A粗纤维测定仪,按照使用手册进行样品处理、测定。
1.3.5 数据处理
使用SPSS20.0软件进行相关性分析。
两种木瓜丝浸泡12 h、24 h、36 h、48 h的酱腌木瓜丝含水量结果见表1。由表1可知,浸泡时间长,木瓜丝吸水越多。缩短木瓜丝的浸泡时间,可以有效保持产品的脆度。
表1 不同浸泡时间木瓜丝含水量
Table 1 Water content of shredded papaya at different soaking time
不同浸泡时间的酱腌木瓜丝产品37 ℃条件下35 d储存期内,其脆度的变化情况结果见图1。从图1可以看出,浸泡12 h的酱腌晒干木瓜丝,脆度保持的好,但产品口感偏硬,脆度变化值为1 687,包装前脆度值在12 000以上。浸泡24 h的酱腌晒干木瓜丝,脆度保脆的较好,产品的脆度轻微下降,脆度变化值在3 696内。浸泡36 h的酱腌晒干木瓜丝产品,脆度在28 d之后,有明显的下降。到35 d时,产品不被消费者所接受。浸泡48 h的酱腌晒干木瓜丝产品,脆度的变化大,14 d之后,产品脆度快速下降,产品不被消费者接受。浸泡36~48 h的产品脆度变化值在5 000~5 300。
浸泡12 h的酱腌烘干木瓜丝,在37 ℃条件下35 d储存期间内,脆度保持的好,但产品口感偏硬,脆度变化值为3 060,包装前脆度值在14 400以上。浸泡24 h的酱腌烘干木瓜丝,脆度保脆较好,脆度变化值在3 420内。浸泡36 h的酱腌烘干木瓜丝产品,28 d后,脆度有明显的下降。浸泡48 h的酱腌烘干木瓜丝产品,21 d之后,产品脆度急剧下降,产品不被消费者所接受。浸泡36~48 h的产品脆度变化值在4 750~5 800。
图1 不同浸泡时间酱腌晒干(A)及烘干(B)木瓜丝产品储存过程中脆度的变化
Fig.1 Changes of brittleness during storage of pickled shredded papaya products dried in the sun (A) and dried in the stove(B) in different soaking time
综上可知,浸泡时间为24 h时,产品在储存期内可以保持较好的脆度。包装前水分含量越高,产品存储期间内脆度变化越大,由此推断出,浸泡时间是影响酱腌木瓜丝产品脆度变化的原因之一。
晒干和烘干木瓜丝2种酱腌产品37 ℃条件下35 d储存期内,纤维素含量及纤维素酶酶活变化结果见图2。由图2A可知,2种酱腌木瓜丝产品在37 ℃条件下35 d储存期内,纤维素含量呈现缓慢上下波动变化的趋势,其变化无显著差异(P>0.05),纤维素含量分别维持在4.75%~4.67%和5.13%~4.89%。由图2B可知,2种酱腌木瓜丝产品纤维素酶酶活在储存期间内随着储存时间的增加呈缓慢上升趋势,其变化无显著差异(P>0.05),纤维素酶酶活分别维持在16.2~18.0 U/mg和14.7~16.8 U/mg。在储存过程纤维素含量及纤维素酶活变化都无显著差异(P>0.05)。
图2 酱腌木瓜丝产品储存过程中纤维素含量(A)及纤维素酶酶活(B)的变化
Fig.2 Changes of cellulose content (A) and cellulase activity (B)during storage of pickled shredded papaya
晒干和烘干木瓜丝2种酱腌产品37 ℃条件下35 d储存期内,果胶含量及果胶酶活变化结果见图3。
图3 酱腌木瓜丝产品储存过程中果胶含量(A)及果胶酶酶活(B)的变化
Fig.3 Changes of pectin content (A) and pectinase activity (B) during storage of pickled shredded papaya
由图3A可知,酱腌晒干木瓜丝产品中果胶含量低于烘干木瓜丝的,2种酱腌产品的果胶含量从第14天开始都出现明显的下降,且变化趋势相似,烘干木瓜丝果胶由22.76%降到14.71%,晒干木瓜丝由19.99%降到10.15%。由图3B可知,酱腌晒干木瓜丝产品中果胶酶活高于烘干木瓜丝的。两个产品在储存初期果胶酶活第7天之后呈快速上升趋势。酱腌晒干丝果胶酶酶活由23.48 U/mg增至34.44 U/mg,增加了10.96 U/mg,酱腌烘干丝由20.66 U/mg增至32.68 U/mg,增加了12.02 U/mg。果胶含量的变化与果胶酶活的增加有着密切相关。果胶含量下降,导致产品的脆度下降。
浸泡24 h的酱腌木瓜丝真空包装袋包装后,在37 ℃条件下35 d储存期中,两种酱腌木瓜丝各种因素之间的相关性分析结果见表2。
表2 酱腌干木瓜丝中各种相关性状与脆度的相关性分析
Table 2 Correlation analysis of various related characteristics and brittleness in dried pickled shredded papaya
注:“*”表示在0.05水平影响显著,“**”表示在0.01水平影响显著。
由表2可知,酱腌晒干木瓜丝产品的脆度与果胶含量的相关系数为R=0.926,呈极显著正相关(P<0.01),与果胶酶含量的相关系数为R=-0.921,呈极显著负相关(P<0.01)。除此以外,酱腌晒干木瓜丝中果胶与果胶酶含量的相关性系数为R=-0.990,呈极显著负相关(P<0.01)。而酱腌烘干木瓜丝产品脆度与果胶的相关系数为R=0.856,呈显著正相关(P<0.05),与果胶酶的相关系数为R=-0.855,呈显著负相关(P<0.05),而晒干和烘干木瓜丝酱腌产品脆度与纤维素和纤维素酶含量的相关性不显著(P>0.05),各因素对酱腌木瓜丝产品脆度的影响大小依次为果胶>果胶酶>纤维素酶>纤维素。
综上可知,晒干和烘干木瓜丝酱腌产品在储存期间内,果胶和果胶酶是导致酱腌木瓜丝脆度下降的主要原因,晒干和烘干木瓜丝酱腌产品软化与果胶酶将果胶物质分解为果胶酸有关,如果随着储存时间再进一步增加,果胶酸将会被果胶酸酶进一步水解成半乳糖羧醛,造成产品糜烂[20]。
通过动态研究酱腌木瓜丝产品中浸泡时间、纤维素、果胶、纤维素酶、果胶酶含量和脆度的变化,探究酱腌木瓜丝产品脆度改变的主要原因。结果表明,晒干和烘干木瓜丝2种酱腌产品随着储存时间的增长,脆度呈现下降趋势,其中果胶和果胶酶与脆度呈显著相关性(P<0.05),而纤维素和纤维素酶与脆度的相关性不显著(P>0.05)。晒干和烘干木瓜丝酱腌产品储存过程中影响脆度变化的主要因素是果胶和果胶酶。除此之外,改变浸泡的时间对2种酱腌木瓜丝产品的脆度也有影响,浸泡时间越长,在储存期间内,脆度降低越快。
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Analysis of the change of brittleness of pickled shredded papaya