姚佳，張雅杰，孔民，李瑤，張甫生，胡小松，廖小軍，張燕

1(中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京，100083)2(國家果蔬加工工程技術研究中心，北京，100083)3(農業(yè)部果蔬加工重點開放實驗室，北京，100083)4(教育部果蔬加工工程研究中心，北京，100083)5(西南大學食品科學學院，重慶，400715)

黃桃，又名黃肉桃，屬于桃類的一種。黃桃果肉呈黃色，果味甘美，色佳汁多，營養(yǎng)豐富，但極不耐儲藏，除鮮食外，大部分用來加工，目前的加工產(chǎn)品主要有黃桃罐頭、黃桃汁飲料、黃桃多糖及果脯等，其中尤以黃桃罐頭為主［1－2］。目前黃桃罐頭的加工主要以熱殺菌為主［1］，通過高溫可殺滅食品中的致病菌、腐敗菌和產(chǎn)毒菌，鈍化食品中的內源酶，以期達到長久貯藏的目的。然而，熱殺菌工藝普遍存在使黃桃果肉質地變軟，硬度降低等問題，嚴重阻礙了黃桃罐頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，高靜壓技術是一種最具商業(yè)化前景的非熱殺菌技術，與熱處理處理相比，對食品質構有顯著的保持作用［3－4］。已有大量研究表明，果蔬質地變化主要由果膠變化引起［5］。本實驗前期研究結果也發(fā)現(xiàn)，高壓與熱處理后黃桃質地變化與果膠含量變化有關［6］，但這種果肉質地變化，是否全是由果膠變化引起的，各種果膠組分對質地變化的貢獻，仍需進一步進行研究，以期探明黃桃果肉質地變化的機制。為此，本文擬建立以細胞壁物質(果膠組分及纖維素)為主的模擬體系，探究高靜壓處理、熱處理以及貯藏過程對細胞壁物質中各種果膠組分及纖維素的變化，并探索各種果膠組分與持水性的關系，以初步推斷出高靜壓處理及其在貯藏過程中對果蔬質地保持的機制。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

黃桃:品種“金童”，種植于北京平谷區(qū)，2010年9月9日采摘后4℃冷藏。

氫氧化鈉、濃硫酸、鹽酸、乙酸、乙酸鈉、碳酸鈉、EDTA、丙酮、三氯甲烷、硼氫化鈉、咔唑、乙醇、硝酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、三氟乙酸、甲醇等，均為分析純(國藥集團化學試劑有限公司);D-聚半乳糖醛酸為分析純(Sigma公司)。

HHP－750型高靜壓處理裝置(7L)(包頭科發(fā)新型高技術食品機械有限責任公司)，MF－400型真空封口機(廣州鴻億機電設備制造有限公司);MVS－1型旋渦混合器(北京金北德工貿有限公司)，CR21G型高速冷凍離心機(日本Hitachi公司)，T6型紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)，BT124S－分析天平(賽多利斯科學儀器有限公司)等。

1.2 試驗方法

1.2.1 模擬體系的制備

稱取果肉10 g，加入體積分數(shù)95%乙醇30 mL，勻漿，再用相同體積的乙醇洗凈攪碎機，將混合物一并放入100℃的水浴鍋中煮20 min(或水浴回流40 min)，冷卻至室溫后用 G4沙芯漏斗(孔徑5～15 μm)過濾，不溶物依次用95%煮沸乙醇40 mL及三氯甲烷與甲醇混和液(體積比為1∶1)50 mL沖洗，再用丙酮沖洗，最后得到均一、白色粉末狀固體，于35℃烘箱中干燥至恒重，即得細胞壁物質［7］。稱取AIR 0.5 g，加水50 mL裝入EVOH袋中，真空密封，并用手輕擠使之混勻，置4℃下放置12 h，使之充分溶解，并于24 h內進行高靜壓處理及熱處理。

1.2.2 高靜壓處理

將細胞壁物質EVOH袋置于高靜壓處理釜中，于室溫(25℃)進行高靜壓處理，傳壓介質為水，處理參數(shù)為600 MPa/20 min。

1.2.3 熱處理

將細胞壁物質EVOH袋置于(90±2)℃恒溫水浴鍋中，保持中心溫度不低于85℃，殺菌時間為20 min，殺菌完畢迅速取出用自來水冷卻到室溫。

1.2.4 貯藏期觀察

將高靜壓及熱處理樣品分成兩部分，一部分置于(4±2)℃的冷庫中貯藏(低溫貯藏)，另一部分置于(25±2)℃的空調房中貯藏(常溫貯藏)，貯藏一個月后，測定黃桃細胞壁物質的持水性、水溶性果膠、螯合性果膠和堿溶性果膠含量及纖維素含量的變化。

1.2.5 持水性測定

參照 Robertson［8］等方法進行。

1.2.6 果膠組分分離方法

參照 Rose［7］方法制備細胞壁物質，按 Sila［9－10］方法進行果膠組分的分離。

1.2.7 水溶性果膠、螯合性果膠和堿溶性果膠含量的測定測定方法

參考Kyriakidis＆ Psoma［11］測定蘋果果膠含量的方法。

1.2.8 纖維素含量測定方法

蒽酮比色法［12］。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

實驗結果以均值±標準誤差(Mean±S.E)表示。所有試驗均進行3次重復。應用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件，對數(shù)據(jù)進行方差分析及相關性分析，P＜0.05表示差異顯著，P＞0.05表示差異不顯著。用Orign 7.5軟件畫圖，圖1、圖2中標注字母不同表示有顯著性差異(P＜0.05)。

2 結果與分析

2.1 高靜壓處理對加工后及貯藏期間細胞壁物質持水性的影響

持水性為細胞壁物質的主要功能特性，能夠反映其存在于細胞間對細胞的支撐情況，且持水性的變化與細胞壁組分中果膠類物質的變化相關［13］。圖1顯示高靜壓處理對細胞壁物質的持水性未產(chǎn)生顯著影響，說明高靜壓處理未破壞細胞壁物質的組分。熱處理使細胞壁物質的持水性顯著降低，持水性下降10%，表明熱處理使持水性高的果膠類物質發(fā)生降解，進而降低了細胞壁物質持水性。低溫貯藏對高靜壓/熱處理細胞壁物質的持水性無顯著影響。常溫貯藏使高靜壓/熱處理的細胞壁物質的持水性均有所下降，分別下降了7%和8%。說明較高的貯藏溫度對細胞壁物質的持水性影響較大，溫度有可能對細胞壁物質中的果膠類物質的降解產(chǎn)生促進作用［14］。持水性變化與加工及貯藏中黃桃果肉的硬度變化相一致。

圖1 高靜壓/熱處理對加工后及貯藏期間細胞壁物質持水性的影響

2.2 高靜壓處理對加工后及貯藏期間細胞壁物質中果膠組分的影響

細胞壁物質中主要的物質為果膠與纖維素，持水性的下降必然與果膠與纖維素的變化有關。從圖2中可以看出，高靜壓處理對細胞壁物質中堿溶性果膠、水溶性果膠及螯合性果膠的含量無顯著影響;熱處理使堿溶性果膠和螯合性果膠含量顯著降低，水溶性果膠含量明顯升高。隨著貯藏時間延長，3種果膠含量產(chǎn)生了較大的變化;對于高靜壓處理的細胞壁物質而言，低溫貯藏1個月后，堿溶性果膠下降，水溶性果膠上升，螯合性果膠無顯著變化;常溫貯藏1個月后，堿溶性果膠和水溶性果膠的變化趨勢與低溫貯藏相一致，且變化幅度更大，但螯合性果膠呈顯著增加的趨勢。這說明低溫對果膠的水解與降解有抑制作用。對于熱處理的細胞壁物質而言，低溫貯藏1個月后，堿溶性果膠、水溶性果膠、螯合性果膠均無顯著變化;常溫貯藏1個月后，堿溶性果膠下降、水溶性果膠和螯合性果膠的含量增加。前期熱處理已使堿溶性果膠發(fā)生較大的降解，故在后期的貯藏過程中，其變化較小。此外，從圖2中可以看出，對于纖維素而言，無論是高靜壓處理或熱處理，或是貯藏溫度，對其含量無顯著影響，這與果肉體系中纖維素含量不影響黃桃質地的結果相一致。

圖2 高靜壓/熱處理對加工后及貯藏期間細胞壁物質中果膠組分及纖維素含量的影響

2.3 細胞壁物質中果膠組分間及其與持水性的相關性研究

2.3.1 細胞壁物質中果膠組分間的相關性分析

通過表1中的相關系數(shù)分析結果可知，堿溶性果膠與水溶性果膠之間相關性最好(R2=0.847);水溶性果膠與螯合性果膠之間相關性次之(R2=0.243);螯合性果膠與堿溶性果膠之間線性關系最差(R2=0.030)，基本無相關性。同時從表1中可以看出，堿溶性果膠與水溶性果膠、水溶性果膠與螯合性果膠之間呈負相關。說明堿溶性果膠及螯合性果膠降低會引水溶性果膠含量上升;同時螯合性果膠含量增加可由水溶性果膠螯合鈣離子引起［15］。堿溶性果膠與螯合性果膠關聯(lián)性差，說明二者之間無直接轉化關系。

圖3 細胞壁物質中水溶性果膠(WSP)、螯合性果膠(CSP)及堿溶性果膠(NSP)之間的相關性

表1 細胞壁物質中果膠組分之間的相關性分析

2.3.2 細胞壁物質中果膠組分與持水性的相關性分析

Redgwell等研究發(fā)現(xiàn)，持水性的變化與細胞壁組分中果膠類物質的變化相關［14］。在黃桃細胞壁模擬體系中，由表2中的相關系數(shù)分析結果可知，水溶性果膠、堿溶性果膠與細胞壁物質持水性相關性較高(R2=0.630;0.628);螯合性果膠與細胞壁物質持水性之間相關性較低。說明細胞壁物質的持水性主要是由水溶性果膠、堿溶性果膠的變化引起的。也即表明果肉體系中水溶性果膠、堿溶性果膠對質地貢獻率大。

圖4 細胞壁物質中各果膠組分與持水性之間的相關性

表2 細胞壁物質中各果膠組分與持水性之間的相關性分析

3 結論

高靜壓處理對黃桃模擬體系中細胞壁物質的持水性未產(chǎn)生顯著影響;熱處理使持水性顯著降低。低溫貯藏對持水性無顯著影響，常溫貯藏使持水性下降。對果膠組分含量動態(tài)變化分析顯示，高靜壓處理對堿溶性果膠、水溶性果膠及螯合性果膠的含量無顯著影響;熱處理使堿溶性果膠和螯合性果膠含量顯著降低，水溶性果膠含量明顯升高，并隨著貯藏時間延長，果膠含量有顯著變化。高靜壓/熱處理對纖維素含量無顯著影響，且在貯藏期間無顯著變化。相關性分析顯示:堿溶性果膠與水溶性果膠之間相關性最好;堿溶性果膠、水溶性果膠與持水性相關性較高。

果膠組分含量的動態(tài)變化及相關性分析結果，可初步推斷果肉質地軟化主要是由堿溶性果膠變化引起，螯合性果膠和水溶性果膠的變化在熱加工致果肉軟化中有一定作用，貯藏期間水溶性果膠的變化對果肉軟化也有一定貢獻。

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