何全光　黃梅華　張娥珍　辛明　淡明　黃振勇　覃仁源　楊再位

摘 要 為評價不同品種芒果塊液氮速凍后的品質特性，以桂熱、金煌、凱特、紫花、紅象牙等10個廣西芒果品種為對象，對其速凍-解凍前后樣品的開裂率、感觀品質、色度以及硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性等質構特性進行測試。結果表明，經液氮速凍后，10個品種芒果塊的感官品質均有所下降，90%芒果品種出現開裂現象，硬度、咀嚼性下降幅度較大，色度、凝聚性、彈性下降幅度相對較??；其中桂熱10號、金煌芒、紫花芒3個品種在液氮速凍-解凍后保持相對較高的品質。說明液氮速凍對不同品種芒果塊品質的影響不同，本研究為液氮速凍應用于速凍芒果的加工提供理論依據和技術支持。

關鍵詞 芒果；液氮速凍；品質特性；加工

中圖分類號 S667.7 文獻標識碼 A

Abstract To evaluate the quality characteristics of different varieties of mango pieces after liquid nitrogen quick freezing， Ten Guangxi mango cultivars including Guire， Jinhuang， Kaite， Zihua， Hongxiangya， were selected as the object， the cracking rate， sensory quality， luminosity and texture properties including hardness， cohesiveness， elasticity， chewiness of mango pieces before and after quick freezing and thawing were evaluated. The results showed that after liquid nitrogen frozen， the sensory quality of the 10 varieties of mango pieces all declined， 90% mango cultivars appeared cracking phenomenon， hardness， chewiness decreased greatly， luminosity， cohesiveness， elasticity fell relatively small； Guire No10， Jinhuang and Zihua the 3 cultivars maintained a relatively high quality after liquid nitrogen quick freezing. The research showed that the influence of liquid nitrogen quick freezing on different varieties of mango pieces was different， provided a theoretical basis and technical assistance for the liquid nitrogen quick freezing applied to the frozen mango.

Key words Mango； liquid nitrogen quick freezing； quality characteristics； machining

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.07.029

芒果（Mangifera indca）屬漆樹科芒果屬，是世界著名的熱帶水果，享有“熱帶果王”的美譽[1-3]。其肉質甜美，香味獨特，營養(yǎng)豐富，富含蛋白質、礦物質、維生素等多種營養(yǎng)成分，VA含量居所有水果之首[4]。中國是芒果主產國之一，廣西的芒果產量占全國的1/4，包括臺農、紫花、桂七、凱特、香芒等30多個品種，芒果已成為廣西的主要經濟作物之一[5]。目前國內芒果產業(yè)主要追求高產、鮮食，對于芒果加工特性、新產品、新工藝的研發(fā)不足，產后加工能力滯后；而新鮮芒果含有大量水分和糖分，采收期處高溫高濕天氣，采后極易發(fā)生腐爛變質，因此芒果的貯藏保鮮與加工技術成為其產業(yè)發(fā)展的關鍵[6-8]。

目前國內外對芒果的加工主要以果漿、果脯、冷凍果塊為主，其中冷凍因不經過熱處理，能最大程度保持芒果的色、香、味，成為最接近新鮮芒果的加工方法。冷凍包括速凍和緩凍，相較于緩凍，速凍時冰晶多在細胞內形成，細小而量多，分布均勻，對細胞和原生質損傷程度較低，解凍時可吸回原先凍結的大部分汁液保持原態(tài)，產品品質下降較小[9-12]。液氮速凍是較為新興的速凍方式，通過液氮與食品接觸吸收大量的潛熱和顯熱致使食品凍結，凍結速度快、凍結食品品質好、無毒無污染，是一種綠色食品加工技術，已廣泛應用于肉制品、水產品、果蔬、菌類、淀粉類食品、功能性產品等領域。在果蔬類中，國內學者對液氮速凍技術應用于黃瓜、青刀豆、西蘭花、草莓、香蕉、檳榔、柿子等產品進行了研究，而將該技術應用于芒果保鮮的研究鮮有報道[13]。不同品種的芒果其果肉組織特性往往具有明顯差別，故品種和成熟質量直接影響到速凍后的產品品質，實際生產中，一般應選擇具備突出風味及色澤、質地堅實、耐貯性好、成熟度適當等良好加工適應性的品種進行速凍加工[14]，目前國內對不同芒果品種速凍特性的相關研究更不多見。

本研究對桂熱、金煌、凱特、紫花、紅象牙等10個廣西主栽品種進行液氮速凍試驗，并對速凍-解凍前后的果塊開裂情況、色度、感官品質、質構特性等進行比較分析，以期為液氮速凍應用于速凍芒果的加工提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 芒果原料為桂熱10號、桂熱82號、桂熱120號、紅象牙、金煌芒、美國紅芒、農院5號、凱特芒、紫花芒和桂香芒，購于廣西百色果園，田間采摘后及時運回實驗室待處理。

1.1.2 試劑與儀器 施保克（45%乳液）：美國富美實公司；乙烯利（40%水液）：浙江省紹興市東湖生化有限公司；NaOH、酚酞等均為國產分析純。

TA-XT2i質構儀：英國SMS公司；ATAGO手持折光儀：上海人和科學儀器有限公司；HP-200精密色差儀：深圳市漢普檢測儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 選擇無明顯機械傷和病蟲害，果型飽滿，生長期足的果實，清洗干凈后浸泡于800 mg/L的施?？巳芤褐? min，晾干后，用800 mg/L的乙烯利溶液于28 ℃環(huán)境下進行催熟，待各品種呈現出該品種特有的色澤、香氣、口感時，取樣進行試驗。

1.2.2 樣品可溶性固形物和酸度測定 可溶性固形物測定：芒果去皮，果肉勻漿參照標準NY/T 2637-2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射儀法》，用手持折光儀進行可溶性固形物測定，每個樣品平行測定3次。

可滴定酸度測定：參照標準GB/T 12293-1990《水果、蔬菜制品可滴定酸度的測定》，指示劑滴定法，結果以檸檬酸計，每個樣品平行測定3次。

1.2.3 液氮速凍和解凍 將各品種成熟度達到要求的果實，去皮，果肉切成1.5 cm×1.5 cm的方塊，每個品種60塊，間隔平鋪在A4紙上，沒入液氮中浸泡30 s，撈起后放-25 ℃冰柜保存，2個月后取出，室溫下自然解凍，進行各項指標測定和感官評定。

1.2.4 樣品開裂率計算 速凍芒果塊在-25 ℃冰柜中貯藏2個月后，取出，統計開裂的芒果塊數量，計算開裂率。開裂率/%=開裂果塊×100/總果塊。

1.2.5 感官評定 將貯藏的果塊，從冰柜中拿出后，放在白紙上，室溫下自然解凍，溫度恢復室溫后，選擇10位食品行業(yè)且具有一定品評經驗的人，根據樣品的色澤、香氣、水分、形態(tài)、手感等進行綜合評分，取平均值。評分標準見表1。

1.2.6 色度測定 使用精密色差儀對解凍后的芒果塊進行色度測定，記錄各品種芒果塊的L、a、b值，由于L值（Luminosity，照度）可反映物體的亮度，也間接反應了芒果塊的褐變程度，因此在本研究中采用色度L值來反應各品種芒果塊的褐變程度。隨機測量3個果塊，取平均值計算。

1.2.7 質構測試 采用TA-XT2i質構儀對芒果進行TPA質構測試[15]。參數設置為：探頭采用平底型探頭P/100，測試方向選擇正測（表皮面接觸探頭），測前速度2 mm/s，測試速率1 mm/s，測后速度1 mm/s，壓縮率選擇20%，觸發(fā)力5 g，對芒果果肉切塊的硬度、咀嚼性、凝聚性、彈性進行測定。

1.3 數據分析

運用Excel進行數據統計分析，SPSS進行差異顯著性測定，顯著性水平為p<0.05。

2 結果與分析

2.1 速凍前樣品可溶性固形物和可滴定酸測定

可溶性固形物、可滴定酸度、固酸比是表征芒果物理酸甜口感的重要指標，同時可反映樣品成熟度。由表2可知，10個品種樣品的可溶性固形物均在10%以上，可滴定酸度差異較大，固酸比以紫花芒稍低，其它9個品種均在70以上，可見受試樣品均已達到食用成熟度，可用于下一步試驗。

2.2 速凍后樣品開裂情況

果蔬樣品速凍后在冷藏過程中容易出現開裂、果肉組織塌陷、汁液外滲等現象，導致品質快速下降，進而降低商業(yè)價值。原因可能是在凍結過程中樣品組織細胞結構受到影響，細胞間結合力降低，膠體溶液因不可逆脫水而使其滲透性和彈性改變，冰晶形成果肉組織膨脹進而導致開裂。由表3可以看出，以金煌、農院5號、紫花樣品開裂率最小，分別為2.67%、2.78%、0.00%，可能與不同品種芒果果肉組織結構和成分不同有關。

2.3 速凍-解凍后樣品感官評定

從色澤、香氣、水分、形態(tài)、手感5個方面對速凍-解凍后樣品進行綜合評分。由表4可以看出，10個品種芒果在顏色、形態(tài)、水分方面評分相對較高，香氣和手感方面稍差；總體評分以金煌芒、美國紅芒、紫花芒較高，在70分以上，桂熱82號最低。

2.4 速凍-解凍前后樣品色度L值比較

成熟芒果果肉顏色主要由類胡蘿卜素組成，包括堇菜黃素、β-胡蘿卜素、葉黃素和番茄紅素等[16]，這些色素通常不穩(wěn)定，在冷凍-解凍過程中易發(fā)生氧化、降解和非酶促褐變反應，從而導致芒果果肉色澤變暗、光澤度下降、品質降低。由圖1可知，10個品種芒果解凍后色度L值均有所下降，可能是由于凍結過程形成冰晶造成細胞損傷，使酶與底物接觸而導致果實褐變發(fā)生。但總體變化不大，以美國紅芒L值下降顯著，下降率為10.97%，其它均在10%以下。

2.5 速凍-解凍前后樣品質構分析

2.5.1 硬度的比較 硬度是衡量果實品質的重要指標之一，果實成熟、衰老過程中，硬度會逐漸降低[17]。研究表明，果蔬硬度與原果膠物質、乙醇不溶物、纖維素含量等密切相關[18]。由圖2可知，10個品種芒果速凍-解凍后硬度均下降，質地變軟，可能是速凍-解凍過程中，冰晶的消長使芒果細胞組織結構發(fā)生改變，細胞膜、中膠層和細胞壁之間出現破裂，細胞間結合力降低，細胞間隙增大，原果膠物質、乙醇不溶物和纖維素隨組織液流出，導致芒果果肉組織變軟，硬度下降。其中以金煌和紫花硬度值下降不顯著，下降率分別為35.29%和35.25%，其它8個品種的下降率均達到50%。

2.5.2 凝聚性的比較 凝聚性是樣品經過第一次壓縮變形后表現出的對第二次壓縮的相對抵抗能力，反映樣品抵抗外力緊密連接保持自身完整性的特質，也是細胞結合力的反映[19-20]。由圖3可知，10個品種芒果速凍-解凍后凝聚性均下降，說明速凍過程中冰晶的增長和擴張導致細胞間隙增大，纖維結構遭到破壞，解凍后冰晶消融使細胞出現塌陷，細胞壁的強度和附著力下降，質構測試時經過第一次壓縮后組織遭到破壞，第二次壓縮時相對抵抗能力降低，組織變得松弛，口感也隨之下降。其中桂熱10號、桂熱82號、紅象牙、金煌、紫花凝聚性下降不顯著，桂熱10號、金煌、紫花下降率稍低，分別為19.38%、21.76%、23.84%。

2.5.3 彈性的比較 彈性指外力作用于食品導致食品形變，去掉外力后形變恢復程度，反映果肉質地的致密程度，如果果肉組織受到較大破壞，彈性可趨向于零[21]。由圖4可知，10個品種芒果速凍-解凍后彈性均有所下降，可能是冷凍過程使得組織細胞中凝膠強度等下降，彈性下降，進而使口感下降；較速凍前，桂熱10號、金煌、凱特3個品種彈性下降不顯著，為12.22%、12.14%、14.41%。

2.5.4 咀嚼性的比較 咀嚼性是食品咀嚼到可吞咽時需要做的功，綜合反映了食品對咀嚼的持續(xù)抵抗性，咀嚼性越高，口感上對應的“咬感”越好。由圖5可知，10個品種芒果速凍-解凍后咀嚼性均顯著下降，芒果速凍后組織變軟、不耐咀嚼。果蔬質地很大程度上取決于細胞壁中果膠物質的組成和含量[22]，芒果在速凍過程中冰晶生長對細胞壁產生擠壓，導致其形態(tài)結構改變，解凍后汁液流失造成果膠物質和纖維素降解，組織結構變得疏松，致使其咀嚼性急劇下降；桂熱10號、金煌、紫花3個品種咀嚼性下降稍小，下降率分別為65.44%、55.52%、67.47%，其它均在70%以上。

3 討論

本研究對桂熱、金煌、凱特、紫花、紅象牙等10個廣西芒果品種進行液氮速凍，并對速凍樣品的開裂率，速凍-解凍后樣品的感觀品質，色度，硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性等質構特性進行測試。結果表明，經液氮速凍后，芒果的色澤、香氣、水分、形態(tài)、手感等均有不同程度的改變，90%芒果品種出現開裂現象，各指標值都有所下降。其中硬度和咀嚼性下降幅度較大，色度、粘著性、凝聚性、彈性下降幅度相對較小。這與韓斯等[23]對速凍藍莓凍藏期品質，劉暢等[17]對樹莓凍藏品質變化，趙金紅等[7]對臺農一號芒果凍結速率和品質等研究結果一致。果蔬在速凍過程中，冰晶的形成和膨脹導致細胞壁破壞和細胞損傷，使與褐變相關的酶與底物接觸發(fā)生褐變，導致L值下降；自然解凍時部分汁液流出，造成水分含量降低[23]；冰晶的消長使細胞組織結構發(fā)生改變，細胞膜、中膠層、細胞壁之間出現破裂，細胞間結合力降低，間隙增大[24]，解凍后冰晶消融使細胞出現塌陷，細胞壁強度和附著力下降，原果膠物質、乙醇不溶物和纖維素隨組織液流出、降解，導致組織變軟、疏松，從而導致硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性等不同程度降低[25]。同時芒果速凍-解凍后的各品質指標呈現出品種差異性，這可能與各品種芒果果肉組織結構特點、原果膠-可溶性果膠含量及在成熟過程中淀粉-糖的轉化速度、細胞組織的抗凍結特性相關[16]。綜合比較認為，桂熱10號、金煌芒、紫花芒3個品種在液氮速凍-解凍后仍能保持相對較高的品質，初步認為該3個品種適宜進行速凍加工。

雖然液氮速凍凍結速度快、凍結食品營養(yǎng)成分損失和破壞少、產品品質高、干耗小，但液氮速凍過程中，產品質量與介質溫度、物料特性及尺寸、對流表面?zhèn)鳠嵯禂档纫蛩孛芮邢嚓P[26]。因此，在研究過程中，還需對凍結溫度、物料特性及尺寸、表面?zhèn)鳠嵯禂?、貯藏條件等因素進行深入研究，確定最適宜條件以最大限度的保持芒果原有品質。本研究僅為芒果加工企業(yè)的品種選擇和芒果加工品種的選育提供理論參考。

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