李 梁,吉建邦 ,康效寧,戴 萍,符傳賢
(1.海南省農業(yè)科學院農產品加工設計研究所,海南???571100;2.海南大學食品學院,海南海口 570228)
檳榔(Areca catechuL.)為棕櫚科檳榔屬的多年生常綠喬木[1],原產于斯里蘭卡、馬來西亞北部和拉美尼西亞,目前廣泛種植于我國海南省,是海南省第二大經濟作物。檳榔果呈圓形或橢圓形,外皮較堅硬。
當前市售檳榔產品是將檳榔果烘烤制成干后,經過一定的復水、軟化過程后,包裝而成。復水處理作為檳榔加工中常用方法之一,其主要目的是增加濕度,防止檳榔在后續(xù)加工及貯藏過程中的木質化。2009年,世界衛(wèi)生組織刊文稱[2],有足夠證據證明咀嚼檳榔會誘發(fā)癌癥。當前醫(yī)學界廣泛認為[3-7],粗糙堅硬的檳榔纖維在咀嚼過程中強烈、過度的刺激口腔黏膜,并且通過外源物滲入,造成口腔黏膜纖維化,而引起口腔細胞癌變。
但是,作為“四大南藥”之首的檳榔,卻因果實中含有大量單寧類物質及生物堿,廣泛應用于醫(yī)學領域,且享譽“植物口香糖”的稱號。為了降低更多人因嚼食檳榔患病的風險,需提高檳榔產品性能、研發(fā)新型檳榔軟化方法。但當前除感官咀嚼外,并無科學量化的評價方法判斷檳榔產品的質構特性,因此建立評價檳榔干質構特性方法成為當務之急。
質構儀是目前客觀評價產品質構特性的儀器之一。應用質構儀質地多面分析法(TPA),模擬人牙齒咀嚼食物,對樣品進行2次擠壓,通過探頭與樣品間的相互作用力可以得到相關質構參數[8]。目前,此方法已廣泛應用于水果、餅干[9-12]等領域,但以咀嚼性為主要目的的檳榔產品并無相關研究。本文即通過質構儀模擬口腔咀嚼檳榔干,探討不同含水量檳榔干質地變化,為建立質構儀質地多面分析法評價檳榔干質構特性方法提供借鑒。
檳榔干 海南省瓊海市。
TMS-Pro質構儀 Food Technology Corporation;DS103鹵素水份測定儀 上海??惦娮觾x器廠;恒溫恒濕箱Thermo Scientific 3913 賽默飛世爾科技公司;自制鍘刀。
挑選個頭中等,大小一致,果柄未脫落,收縮性較好,含水量5%(濕基)左右的檳榔干,放入溫度37℃,相對濕度90%的恒溫恒濕箱中進行復水,直至其含水量接近20%(濕基)。每隔2h通過DS103鹵素水份測定儀測定一次含水量及質構特性。
將檳榔干摘除果柄,用卡尺確定縱向中心,并由中心上下各延伸1.5cm,得到高約3cm的檳榔干樣品,立置于質構儀探頭下做TPA測試。TPA實驗參數如下[8]:測前速率 1mm/s,測試速率 1mm/s,測后速率1mm/s;形變量:30%;停頓時間:5s;每次取10個樣品,每個樣品測試重復3次。
使用IBM SPSS18.0,Origin8.0等軟件進行數據處理。
2.1.1 復水處理過程中含水量變化情況 復水過程中含水量變化如圖1所示。含水量5%左右的檳榔干經過37℃,36h復水,其含水量接近20%,之后繼續(xù)復水,其含水量變化不大,且易發(fā)生霉變,20%含水量也基本達到市售檳榔干制品的平均含水量。
圖1 復水處理對檳榔干含水量的影響Fig.1 Effect of re-watering on the water content of dried areca nuts
2.1.2 復水處理對檳榔干硬度的影響 硬度是當樣品受到外力作用時,用來反映其發(fā)生形變所需的壓力。硬度值是TPA實驗中第一次壓縮過程中的峰值,與樣品質地有直接關系,是評價樣品質地的重要指標之一[13],復水過程中檳榔干的硬度變化情況如圖2所示。
如圖2,復水對檳榔干的硬度變化影響較大,含水5%檳榔干硬度為386.13N,經過復水處理,含水量接近20%后,硬度為147.58N,說明檳榔干經過復水,質地顯著變軟。含水量在5%~18%區(qū)間內,檳榔干硬度隨含水量升高而急速降低,達到18%后,其硬度變化不顯著。在復水過程中,水蒸氣的滲入使檳榔干纖維間的間隙增大,以及果膠類物質吸水,使檳榔干質地變軟。
圖2 復水處理對檳榔干硬度的影響Fig.2 Effect of re-watering on hardness of dried areca nuts
2.1.3 復水處理對檳榔干內聚性的影響 內聚性是反映樣品內部的收縮力,即組織細胞之間結合力的大小以及組織結構的完整程度。內聚性數值是第二次擠壓循環(huán)的正峰面積與第一次擠壓循環(huán)的正峰面積之比,其值越大,內聚性越強[13]。復水處理對檳榔干內聚性的變化情況如圖3所示。
圖3 復水處理對檳榔干內聚性的影響Fig.3 Effect of re-watering on cohesiveness of dried areca nuts
如圖3,檳榔干經過復水處理,以及大量數據測定發(fā)現(xiàn),其內聚性沒有顯著變化,在0.4~0.7間上下波動。結果說明,復水處理維持了檳榔干內部的組織結構,其組織細胞間結合力大小也無顯著變化。
復水處理對檳榔干的組織結構無明顯作用。
2.1.4 復水處理對檳榔干粘附性的影響 粘附性是反映為克服食品表面同其他物質表面接觸之間的吸引力所需要的能量。粘附性數值是探頭第一次擠壓的負峰面積,即探頭脫離樣品表面所做的功[13]。復水處理對檳榔干粘附性的變化情況如圖4所示。經復水處理后,其粘附性略增加,可能是由于檳榔干中果膠吸水軟化造成。
2.1.5 復水處理對檳榔干彈性的影響 彈性反映形變樣品在去掉擠壓力時恢復原狀的比率。其數值是第一次擠壓結束后第二次擠壓開始前樣品恢復的高度[13]。復水處理對檳榔干彈性的變化情況如圖5所示,含水量對咀嚼過程中檳榔干的彈性有一定影響,其彈性隨含水量的升高而降低,當含水量達到16%以后,彈性變化較小。
圖4 復水處理對檳榔干粘附性的影響Fig.4 Effect of re-watering on adhesiveness of dried areca nuts
圖5 復水處理對檳榔干彈性的影響Fig.5 Effect of re-watering on springiness of dried areca nuts
2.1.6 復水處理對檳榔干咀嚼性的影響 咀嚼性是反映人在咀嚼過程中樣品持續(xù)抵抗外力的能力[13]。復水處理對檳榔干咀嚼性的變化情況如圖6所示,隨著含水量的增加,檳榔干咀嚼性顯著下降;當含水量達到15%后,其咀嚼性基本保持不變,達到較低水平。這一現(xiàn)象可能原因是檳榔干中纖維經復水后較松軟以及果膠復水變松軟造成。
圖6 復水處理對檳榔干咀嚼性的影響Fig.6 Effect of re-watering on chewiness of dried areca nuts
采取TPA模式,用質構儀測定不同含水量檳榔干的質地。根據TPA實驗并結合TLPro 1.18軟件,得到曲線圖進行分析,得到硬度、內聚性、粘附性、彈性、咀嚼性等與質構相關的參數。導出上述參數并結合IBM SPSS18.0軟件進行相關性分析,結果如表1。
表1 檳榔干各項質地參數間的相關性(R)Table 1 Correlation(R)among texturl parameters of the TPA test on dried areca nuts(R)
如表1所示,在本實驗條件下,檳榔干硬度與彈性、咀嚼性呈正相關,其中與彈性呈顯著正相關,與咀嚼性呈極顯著正相關,說明檳榔干硬度越小,檳榔干彈性、咀嚼性越小;檳榔干硬度與粘附性呈極顯著負相關性,即檳榔干硬度越小,粘附性越大。此外,檳榔干的粘附性與彈性、咀嚼性呈負相關,且呈顯著負相關,說明粘附性越小,檳榔干彈性、咀嚼性越大。檳榔干彈性與咀嚼性呈極顯著正相關,說明檳榔干彈性越大,其咀嚼性越大。綜上所述,硬度、粘附性、彈性以及咀嚼性,這4者之間顯著的相互關系,能很好的反映檳榔干在復水過程中的質地變化。
復水處理后,檳榔干的硬度、內聚性、粘附性、彈性、咀嚼性等值均有不同程度的變化。經過復水處理的檳榔干,可能因復水使檳榔干纖維間的間隙增大,以及果膠類物質軟化造成硬度、彈性、咀嚼性都大幅下降,致其質地變軟。而當復水使檳榔干含水量達到18%以上后,含水量對檳榔干的質構特性的影響不大。對檳榔干各項質構參數的相關性分析顯示,檳榔干的硬度、粘附性、彈性、咀嚼性等質構參數均能很好反映檳榔干的質地變化。因此,在建立檳榔干質地評價方法時,應確定含水量一致并達18%以上。在此條件下,以質構儀測定的檳榔干硬度、粘附性、彈性、咀嚼性結合感官評價建立評價模型,為評價不同加工工藝對檳榔干質地的影響,確定合理的軟化檳榔干方法做基礎。
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