胡萝卜果脯加工工艺对β-胡萝卜素含量的影响--正文

胡萝卜果脯加工工艺对β-胡萝卜素含量的影响孙翔宇(陕西师范大学食品工程与营养科学学院，西安，710062)摘要：试验研究胡萝卜切块厚度、糖液浓度与糖煮时间对胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的影响。试验结果表明：糖煮时间与胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量成负相关，切片厚度、糖液浓度与β-胡萝卜素含量成正相关；影响β-胡萝卜素含量的主次因素顺序为：糖煮时间糖液浓度切片厚度；胡萝卜果脯最佳生产工艺组合为：切片厚度0.8cm、糖液浓度30%和糖煮时间30min，在此条件下制品中β-胡萝卜素含量可达3.49mg/100g。关键词：胡萝卜果脯；加工；β-胡萝卜素Effectsofpreservedcarrotprocessingonthecontentofβ-caroteneSunXiang-yu（CollegeofFoodEngineeringandNutritionalScience,ShaanxiNormalUniversity,Xi’an,710062）Abstract：Thetestthicknessofcutcarrots,sugarconcentrationandsugarboilingtimeontheCarrotofβ-carotenecontent.Theresultsshowedthat:sugar,cookingtimeandpreservedcarrotβ-carotenecontentinanegativecorrelation,slicethicknessandsugarconcentrationandβ-carotenecontentwerepositivelycorrelated;impactofβ-carotenecontentinprimaryandsecondaryfactorsinthefollowingorder:sugarboilingtimesugarconcentrationslicethickness;Carrotbestcombinationofproductiontechnology:slicethicknessof0.8cm,30%sugarconcentrationandsugarboilingtime30min,inthiscondition,productsofβ-carotenecontentofupto3.49mg/100g..Keywords：preservedcarrot；processing；β-carotene引言胡萝卜（Daucuscarota），又称甘荀，原产于亚洲西南部，为伞形科胡萝卜属二年生草本植物。以肉质根作蔬菜食用，质脆味美、营养丰富，尤其富含β-胡萝卜素、维生素C、膳食纤维和矿质元素等，素有“小人参”之称[1]。中国栽培胡萝卜甚为普遍，以山东、河南、浙江、云南等省种植最多[2]。近年来，胡萝卜除鲜食外，大量用于生产果脯、果汁等。果脯蜜饯是中国有特色的传统食品，是以各种水果、蔬菜为原料，用糖或蜂蜜等进行腌渍或煮制后，1经干燥或不经干燥，具有一定形态，晶莹、饱满、具有光泽、半透明的一类糖制品[3]。果脯可分为三种类型：湿态果脯蜜饯、干态果脯蜜饯以及凉果。湿态果脯蜜饯是将果蔬原料糖制后，按罐藏原理保存在高浓度的糖液中；干态果脯蜜饯是糖制后再经晾干或烘干，产品不黏手，外干内湿，呈半透明状态；凉果是指用咸果坯为主原料的甘草制品[4]。根据胡萝卜的原料特性，胡萝卜适宜制作干态果脯。β-胡萝卜素（C40H36）是类胡萝卜素的一种。类胡萝卜素是一种四萜类化合物，普遍存在于动物、植物、真菌、藻类和细菌中，具有抗氧化、抗癌，增强机体免疫力等生理功效[5]。β-胡萝卜素遇氧、热、光不稳定，在弱碱下较稳定[6]。本试验研究不同加工工艺对胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的影响，以期最大程度地保留胡萝卜果脯中的功效成分，为生产实践提供参考。1材料与方法1.1材料1.1.1试验材料市售新鲜红芯一号胡萝卜（购于西安市朱雀蔬菜批发市场），要求新鲜无病斑、无机械损伤、茎杆粗细均匀、芯细肉厚，色泽鲜红。1.1.1主要仪器超净工作台（上海精密仪器仪表公司）YP601N电子天平（上海精密科学仪器有限公司）烘箱（上海合呈仪器制造有限公司）722型可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）1.1.3主要试剂氢氧化纳、氯化钠、丙酮均为分析纯；石油醚(沸程60℃～90℃)；β-胡萝卜素标样（美国Sigma公司生产）；白砂糖、柠檬酸为食用级。1.2胡萝卜果脯的加工工艺流程原料→清洗→去皮→切片→蒸片→护色→糖制→烘烤→保存1.3果脯制作方法1.3.1清洗：用清水将胡萝卜上的泥土及杂质清洗干净，捞出沥干；1.3.2去皮：切除头部较细部分、带须部分和颜色较青部分，然后手工去皮（用刀刮去胡萝卜的表层），或化学去皮（将胡萝卜置于2%NaOH溶液中煮1～2min，捞起摩擦去皮，于清水中反复冲洗至表面呈中性），要求去皮率100%，且胡萝卜色泽良好，果肉无腐烂；1.3.3切片：采用人工切片，切片厚度分别为0.5cm、0.8cm和1.1cm；1.3.4蒸片：将切好的胡萝卜片倒入蒸锅里蒸10min左右，以胡萝卜有一定透明感，不脆不软为宜；1.3.5护色及糖制：在糖液中加入氯化钠0.5%（护色剂），柠檬酸0.7%（风味剂），按糖液与胡萝卜1：1添加原料，进行煮制；21.3.6烘烤：将胡萝卜片从料液中捞出过滤，然后将其装烤盘入烤箱中进行烘烤，起初阶段将烘烤温度控制在45℃左右，烘烤2～3h之后将其升温至50～55℃，再持续烘烤6～8h即可以出箱。烘烤程度以产品不粘手，但仍然柔软，含水量在15%左右为宜[7]。1.4胡萝卜果脯品质评价[8]1.4.1感官指标色泽：呈鲜艳的金黄色或桔红色，色泽基本一致，有透明感及光泽；香气：有胡萝卜特有的果蔬甜香味；口感：酸甜味适中，咀嚼起来轻快，不能过硬，无不良口味；组织形态：胡萝卜片形完整，组织饱满，质构柔软，无杂质，无皱缩。杂质：无肉眼可见外来要质1.4.2理化指标总糖：（以转化糖计）：20%～40%；总酸：(以柠檬酸计)0.15%～0.25%；食品添加剂：按GB2760-2005[9]规定执行1.5β-胡萝卜素的测定[10]（1）β-胡萝卜素的提取将胡萝卜果脯进行以下前处理备用：①切成小块放入SG360-4型粉碎机中打碎；②取打碎样品100g，加入100mL蒸馏水，制成糊状；③称取一定量的打碎样品，用滤纸包好放入60℃烘箱内烘干，研成粉末，过40目筛[11]。称取样品0.10g～0.20g置于250mL具塞三角瓶中，加少许蒸馏水湿润样品，放置30min后，用1∶1乙醇-石油醚50mL浸泡提取过夜[12-13]。（2）标准曲线的绘制称20mgβ-胡萝卜素标样，加2mL氯仿，然后以石油醚定容至50mL，即浓度为0.4mg/mL，临用配制，取该液1mL用石油醚定容10mL(40mg/mL)，再分别取此液0.3mL、0.4mL、0.5mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL,用石油醚定容至4mL,此时浓度梯度为3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、8mg/mL、10mg/mL,以石油醚为空白进行扫描，绘制标准曲线。可得β-胡萝卜素线性范围为0～10ug/mL，回归方程y=0.04785x+0.0001，y=1.0027(n=6)。（3）β-胡萝卜素含量计算以石油醚为参比，在450nm波长处测定吸光度[14-15]。2结果与分析2.1标准曲线的绘制3y=0.04785x+0.0001R2=0.999100.10.20.30.40.50.6024681012浓度mg/mL吸光度图1标准曲线依据标准曲线计算胡萝卜鲜样中β-胡萝卜素含量为3.97mg/100g。2.2.单因素试验2.2.1切块厚度对胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的影响设定糖煮时间40min，糖液浓度30%条件下，采取不同厚度的原料切片制作胡萝卜果脯，测定产品中β-胡萝卜素的含量，结果见图2。2.533.540.50.81.11.41.7切片厚度(cm)β-胡萝卜素含量(mg/100g)图2切块厚度对胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的影响由图2看出，在不同的切片厚度下，随着原料切片厚度增加，β-胡萝卜素含量增加。另外，切片厚度大于1.1cm，β-胡萝卜素含量增加缓慢。这可能由于切块越厚，糖渍时内部组织破坏越少，β-胡萝卜素得到较好保存。但原料切片厚度越厚，煮制时渗糖越差，制成果脯含糖量达不到标准要求，感官品质较差。结合果脯感官品质，取原料切片厚度0.8cm比较恰当。2.2.2糖液浓度对胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的影响设定原料切片厚度0.8cm，糖煮时间40min条件下，采取不同糖液浓度制作胡萝卜果脯，测定产品中β-胡萝卜素的含量，结果见图3。411.522.533.520%30%40%50%60%糖液浓度胡萝卜素含量(mg/100g)图3糖液浓度对胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的影响由图3看出，在不同的糖液浓度下，随着糖液浓度的增加，β-胡萝卜素含量逐渐增加，在糖液浓度较高时，β-胡萝卜素损失较少，在50%至60%之间，变化较小。低于40%,糖液浓度越低，β-胡萝卜素损失趋势加快。同时，糖液浓度越高，煮制时渗糖越好，制成的果脯感官品质较好。结合果脯感官品质，取糖液浓度30%比较恰当。2.2.3糖煮时间对胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的影响设定原料切片厚度0.8cm，糖液浓度30%条件下，采取不同糖煮时间制作胡萝卜果脯，测定产品中β-胡萝卜素的含量，结果见图3。11.522.533.5203040506070糖煮时间Cookingtime/minβ胡萝卜素含量(mg/100g)图4糖煮时间对胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的影响由图4看出，在不同的糖煮时间下，随着糖煮时间的延长，β-胡萝卜素含量逐渐降低，在糖煮时间较短时，β-胡萝卜素损失较少，在20min至40min之间，变化较小。超过40min糖液浓度越高，β-胡萝卜素损失幅度急剧增加。这是因为煮制时间越久，胡萝卜组织被破坏越严重。另一方面，糖煮时间越久，煮制时渗糖效果越好，制成的果脯感官品质越好。结合果脯感官品质，取糖煮时间40min5比较恰当。2.3胡萝卜果脯加工工艺参数优选在以上单因素实验的基础上，选择切片厚度(A)、糖液浓度(B)、糖煮时间(C)为考察因素，正交设计研究多因素对的影响。每个因素选3个水平的试验方案，因素水平设计见表1。表1因素水平表根据上述因素、水平，采用L9(34)正交表进行试验，试验结果见表2。表2正交试验表试验列号ABCβ-胡萝卜素含量（%）1A1B1C13.372A1B2C23.033A1B3C32.794A2B1C23.225A2B2C32.956A2B3C13.497A3B1C32.848A3B2C13.359A3B3C23.06K13.0633.1433.227K23.2203.0103.120K33.0833.2133.020k11.2011.0471.075k21.0731.0031.041k31.0281.0711.006R0.0440.0680.069最优水平A2B3C1主次因素C﹥B﹥A根据极差分析结果，影响胡萝卜果脯中β-胡萝卜素含量的加工主次因素顺序为：CBA；最优组合为A2B3C1，即切片厚度0.8cm，糖液浓度30%，糖煮水平因素切片厚度A糖液浓度B糖煮时间C1A1（0.5）B1（20%）C1（30min）2A2（0.8）B2（30%）C2（40min）3A3（1.1）B3（40%）C3（50min）6时间30min，在此条件下制品中β-胡萝卜素含量可达3.49mg/100g。2.4胡萝卜果脯品质评价以香气、色泽、口感、组织形态等综合品质评分（满分为10分），确定最佳配方。评分标准见表4，评分结果见表5。表4胡萝卜果脯品质评分标准感官描述品质评分果脯香气浓郁，色泽呈金黄色、有透明感，质地柔软，组织饱满；10果脯香气较浓郁，色泽呈桔黄色，有透明感，质地稍软，组织较饱满，稍有起皱；8果脯香气尚可，色泽呈褐色，稍有透