夏其樂(lè),王靚鈺,羅吉祥
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310021; 2.寧波市鄞州區(qū)斐翔果蔬合作社,浙江 寧波 315000)
無(wú)花果(FicuscaricaL.)是???Moraceae)無(wú)花果屬(FicusL.)植物,原產(chǎn)于亞洲西南部和地中海東部地區(qū),大約在1 000多年前傳入我國(guó),目前除黑龍江、吉林、遼寧、西藏和青海外,國(guó)內(nèi)其他省(市、自治區(qū))均有無(wú)花果分布[1]。雖然無(wú)花果的栽培利用歷史悠久,但是整體面積和產(chǎn)量不大,因此有專家學(xué)者將它與藍(lán)莓等漿果一起列入“第三代水果”的范疇,具有極其廣闊的發(fā)展空間[2]。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)統(tǒng)計(jì),截至2010年底世界無(wú)花果年產(chǎn)量約為106萬(wàn)t,栽培面積約2 100 hm2。近年來(lái),浙江省內(nèi)寧波、金華、紹興等地?zé)o花果發(fā)展迅速,產(chǎn)量逐年增加。
無(wú)花果可食率高,鮮果可食用部分達(dá)97%,且含酸量低,無(wú)大而堅(jiān)硬的種子,適宜老人和兒童食用。無(wú)花果除含有較高的單糖和二糖外,還含有果膠等多糖,以及18種氨基酸,其中8種是人體必需氨基酸。此外,無(wú)花果富含黃酮、多糖、超氧化物歧化酶(SOD)等具有防治心血管疾病和老年性癡呆癥功能的生理活性物質(zhì),也含有具備抗癌功能的呋喃香豆素、補(bǔ)骨酯素、佛手柑內(nèi)酯等物質(zhì)。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,無(wú)花果有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、抑制多種腫瘤細(xì)胞增殖的作用,以及降血糖、降低血膽固醇和抗蠕蟲(chóng)的功效[3-5]。由于無(wú)花果果皮非常薄,且成熟于炎熱的夏秋季節(jié),加之現(xiàn)階段的貯藏和冷鏈技術(shù)有限,無(wú)花果極易腐爛。因此,根據(jù)其特性開(kāi)展產(chǎn)地加工利用是無(wú)花果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)很好的出路[6]。
食用酵素是經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵制得的新型發(fā)酵飲品,在實(shí)現(xiàn)純天然綠色食品呈遞以及功能化增值等方面具有卓越的表現(xiàn)[7]。無(wú)花果鮮果發(fā)酵生產(chǎn)酵素,能夠形成新的優(yōu)良風(fēng)味,并有效保持其營(yíng)養(yǎng)成分。與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的無(wú)花果加工方法相比,微生物發(fā)酵法制備的無(wú)花果發(fā)酵飲料有如下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):與傳統(tǒng)罐裝、糖漬果蔬及果蔬醬料相比,它的含糖量可以降低80%,更符合當(dāng)前低糖健康飲食的理念;與干制果蔬(粉)相比,它能夠更好地保持新鮮果蔬的營(yíng)養(yǎng)成分。開(kāi)展無(wú)花果酵素的研究與產(chǎn)業(yè)化示范既符合果蔬加工發(fā)展的趨勢(shì),可滿足消費(fèi)者對(duì)健康產(chǎn)品的追求,也能夠增加產(chǎn)地?zé)o花果的消耗量,減少果農(nóng)損失,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
無(wú)花果鮮果,采自寧波斐翔果蔬專業(yè)合作社。白砂糖、檸檬酸鈉均為市售。果膠酶(300 kU·g-1)、纖維素酶(50 kU·g-1),購(gòu)于寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司。果蔬專用發(fā)酵菌劑,實(shí)驗(yàn)室自主篩選。
UV-1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),日本島津公司;A8全自動(dòng)榨汁機(jī),廣東艾詩(shī)凱奇智能科技有限公司;LXJ-ⅡB離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;BS 200S電子天平,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;Hunter Lab ColorQuest XE色差儀,美國(guó)阿什泰克公司;R100 2B水浴鍋,上海申生科技有限公司;pH計(jì),上海圣科儀器設(shè)備有限公司;手持折光儀,杭州陸恒生物有限公司;高壓蒸汽滅菌鍋,上海發(fā)恩科貿(mào)有限公司;雙層恒溫振蕩培養(yǎng)箱,上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司。
1.2.1 工藝流程
無(wú)花果→榨汁→過(guò)濾→澄清→發(fā)酵→過(guò)濾→灌裝→殺菌→冷卻→成品。
榨汁。取新鮮無(wú)花果果實(shí),加入等質(zhì)量的純凈水進(jìn)行榨汁處理,漿液經(jīng)200目濾布過(guò)濾后備用,即為50%無(wú)花果汁。將過(guò)濾后的果渣再與果實(shí)原重50%的純凈水混合進(jìn)行榨汁,即為2次榨汁,如此反復(fù)至3次榨汁。
澄清。比較添加明膠和離心處理的澄清效果。明膠處理,準(zhǔn)確稱取1 g明膠,加入100 mL蒸餾水,放置過(guò)夜后加熱溶解,冷卻備用,處理時(shí)分別加入1、2、4、6、8、10 mL·L-1的明膠溶液,靜置2 h。離心處理,以4 000 r·min-1的轉(zhuǎn)速分別離心5、10、15、20 min。
發(fā)酵。取無(wú)花果汁液添加0.3%的市售菌劑,調(diào)糖度為25%,于28 ℃培養(yǎng)箱發(fā)酵。
調(diào)配。加入不同質(zhì)量的純凈水、白糖和檸檬酸鈉進(jìn)行調(diào)配。
灌裝殺菌。灌裝后的酵素加熱至80 ℃后,裝瓶,旋蓋,90 ℃熱水殺菌15 min。
1.2.2 花色苷含量測(cè)定
采用pH示差法[8]。各取1 mL樣品,分別加入9 mL pH 1.0的緩沖液(KCl-HCl)和pH 4.5的緩沖液(NaAc-HCl),分別在波長(zhǎng)510 nm和700 nm處測(cè)定其吸光值,然后計(jì)算花色苷含量。
1.2.3 總酚含量測(cè)定
采用Folin-酚試劑法[9]。取1 mL稀釋的樣品加入25 mL比色管中,加9 mL蒸餾水、0.5 mL Folin試劑,5 min后加入5 mL 5% Na2CO3溶液,蒸餾水定容,反應(yīng)60 min,在750 nm處測(cè)定吸光值。
1.2.4 DPPH自由基清除率
參照文獻(xiàn)[10]中的方法,稱取適量DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼),用無(wú)水乙醇溶解,配成DPPH母液,使用時(shí)用無(wú)水乙醇稀釋,使溶液吸光值為0.7。將0.1 mL待測(cè)液稀釋液及3.9 mL DPPH溶液置于一具塞試管中,搖勻,放置30 min,以無(wú)水乙醇為空白,于波長(zhǎng)5l7 nm處測(cè)其吸光度,計(jì)算清除率。
1.2.5 ABTS+·清除率
取0.1 mL試樣,加入4 mL的ABTS反應(yīng)液,立即計(jì)時(shí),搖勻,避光反應(yīng)6 min,反應(yīng)結(jié)束后在波長(zhǎng)734 nm處測(cè)定吸光度。另設(shè)一空白,樣品液用無(wú)水乙醇代替,同樣反應(yīng),測(cè)定吸光度。計(jì)算ABTS+·清除率。
1.2.6 感官評(píng)價(jià)
感官評(píng)分從口感(4.5分)、風(fēng)味(3.5分)、色澤(2.0分)3部分進(jìn)行,總分10分。具體地:8~10分,口感酸甜適中,風(fēng)味濃郁,有令人愉悅的無(wú)花果香味,色澤呈亮(淡)紅色;4~7分,口感酸度、甜度稍大,具有淡淡的無(wú)花果風(fēng)味,色澤呈暗(淡)紅色;1~3分,口感太酸、太甜或有苦、澀味,風(fēng)味太淡、太濃或有不愉快風(fēng)味,顏色很淺、很深或很暗。
如表1所示,隨著榨汁次數(shù)增多,出汁率、花色苷含量和固形物得率均增加。第2次榨汁后,出汁率、固形物得率、果漿花色苷含量較第1次榨汁增加明顯,但第3次打漿較第2次打漿增加不明顯。此外,通過(guò)酶解也可有效提高無(wú)花果的出汁率(表2)。當(dāng)果膠酶的添加量為0.6 g·kg-1時(shí),不同纖維素酶用量處理的出汁率均高于其他果膠酶用量的出汁率,但不同纖維素酶用量下出汁率差異不大。綜合考慮,確定無(wú)花果果漿使用果膠酶(0.6 g·kg-1)和纖維素酶(0.2 g·kg-1)酶解后,再打漿2次制汁。在此工藝下,無(wú)花果汁的出汁率為88.9%,固形物得率為9.94%,果漿花色苷含量為3.57 g·kg-1。
表1 打漿次數(shù)對(duì)無(wú)花果制汁的影響
表2 不同酶用量對(duì)無(wú)花果出汁率的影響
各加工環(huán)節(jié)和發(fā)酵過(guò)程無(wú)花果酵素中總酚和花色苷含量的變化如圖1所示。無(wú)花果總酚和花色苷含量在打漿后略有損失,在之后的發(fā)酵階段,二者隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。無(wú)花果鮮果的總酚含量為5.64 g·kg-1,經(jīng)過(guò)打漿后,略微降低至5.61 g·kg-1,發(fā)酵7 d后,總酚含量降至5.13 g·kg-1,損失率約為9.0%,發(fā)酵90 d后,總酚含量為3.54 g·kg-1,為原始含量的62.7%。無(wú)花果鮮果的花色苷含量為3.46 g·kg-1,發(fā)酵90 d后約為2.04 g·kg-1,為原始值的59.0%??傮w而言,雖然經(jīng)過(guò)一系列加工過(guò)程,無(wú)花果酵素產(chǎn)品還是較好地保持了無(wú)花果中的總酚、花色苷等功能活性成分。
圖1 加工過(guò)程中總酚和花色苷含量的變化
圖2為加工環(huán)節(jié)和發(fā)酵過(guò)程中無(wú)花果原料或漿體(酵素)對(duì)DPPH和ABTS自由基清除能力的動(dòng)態(tài)變化??梢钥闯?,樣品對(duì)DPPH和ABTS的清除能力在無(wú)花果打漿后略有損失,但在之后的發(fā)酵階段,隨著時(shí)間延長(zhǎng),二者呈現(xiàn)波動(dòng)變化。分析原因:一方面可能是因?yàn)榭偡?、花色苷等活性成分含量的降低?dǎo)致樣品對(duì)自由基的清除能力下降;另一方面,發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生乙酸、乳酸等物質(zhì),這些物質(zhì)具有一定的自由基清除能力,從而使得發(fā)酵過(guò)程中樣品對(duì)DPPH和ABTS的清除能力呈現(xiàn)波動(dòng)。在試驗(yàn)條件下,無(wú)花果鮮果的DPPH和ABTS自由基清除能力分別約為89.5%、76.2%,打漿后,略微降低至85.3%和73.2%,發(fā)酵7 d后,分別上升至86.3%和75.9%,發(fā)酵90 d后分別為83.6%和72.9%,說(shuō)明無(wú)花果酵素產(chǎn)品基本上保留了無(wú)花果鮮果較高的抗氧化活性。
圖2 加工過(guò)程中對(duì)自由基清除率的變化
無(wú)花果酵素原漿濃度、糖度以及酸度對(duì)產(chǎn)品口感、風(fēng)味具有較大的影響。由于無(wú)花果酵素原漿酸度較大,本試驗(yàn)添加蔗糖增加甜度,并添加檸檬酸鈉調(diào)節(jié)酸度。為獲取較佳的酶解條件,以無(wú)花果酵素原漿濃度(A)、蔗糖添加量(B)、檸檬酸鈉添加量(C)為試驗(yàn)因素,設(shè)計(jì)L9(33)正交試驗(yàn),各因素水平設(shè)置如下:A1,30%,A2,40%,A3,50%;B1,8%,B2,10%,B3,12%;C1,0.01%,C2,0.03%,C3,0.05%。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。各因素對(duì)感官質(zhì)量的影響依次為A>B>C,最佳工藝條件為A2B2C2,即無(wú)花果酵素原漿濃度40%,蔗糖添加量10%,檸檬酸鈉添加量0.03%。在此配方下生產(chǎn)的無(wú)花果酵素飲料酸甜適口,風(fēng)味濃郁,具有較好的商品性。
本研究表明,無(wú)花果果漿使用0.6 g·kg-1果膠酶和0.2 g·kg-1纖維素酶酶解后,打漿2次制汁,在此工藝下,無(wú)花果汁的出汁率為88.9%,固形物得率為9.94%,果漿花色苷含量為3.57 g·kg-1。在加工發(fā)酵階段,無(wú)花果總酚和花色苷含量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),但總體而言還是較好地保持了無(wú)花果鮮果的總酚、花色苷等功能活性成分。加工發(fā)酵過(guò)程中,無(wú)花果原料或漿體(酵素)對(duì)DPPH和ABTS自由基的清除能力隨著時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)波動(dòng)變化。正交試驗(yàn)結(jié)果表明,最佳調(diào)配工藝為無(wú)花果酵素原漿濃度40%、蔗糖添加量10%、檸檬酸鈉添加量0.03%,在此配方下生產(chǎn)的無(wú)花果酵素飲料酸甜適口,風(fēng)味濃郁,具有較好的商品性。
表3 感官評(píng)分正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果