于笑颜,吕 健,毕金峰,*,王凤昭,李 旋,吴昕烨

(1.沈阳农业大学食品学院,辽宁 沈阳 110161;2.中国农业科学院农产品加工研究所,农业农村部农产品加工重点实验室,北京 100193)

黄桃是我国重要桃品种之一[1],属于呼吸跃变型果实,后熟迅速,采收期多集中在高温高湿季节,易霉烂变软不耐贮运。目前黄桃加工以罐头为主(约占75%)[2],罐藏黄桃质构品质(如硬度、咀嚼性等)的保持一直是加工过程中亟待解决的问题,并且罐藏黄桃在其加工及贮藏过程中易发生非微生物引起的汤汁浑浊、果肉溶解、塌陷等现象(即罐头溶质现象),失去商品价值,严重影响桃罐头生产企业的发展。罐藏黄桃加工主要包括原料验收、清洗、切瓣、去核、去皮、预煮、灌汤、封口杀菌等环节。预煮是罐藏黄桃加工中重要的环节,可钝化果肉中催化产生不良反应的酶、破坏微生物的生长繁殖,从而保证后续加工中黄桃果肉的质构品质和营养品质;此外,预煮能够增加果肉细胞壁或细胞膜的通透性,进而可以提升果肉渗透脱水的速率,改善罐藏产品的品质等[3]。热杀菌是罐藏果蔬加工工业的核心技术之一,通过高温钝化果蔬食品中的致病菌、腐败菌和产毒菌以及食品中的内源酶,以达到长久贮藏的目的[4]。

罐藏黄桃质构改变主要是由于细胞壁多糖和中胶层多糖特性的改变,其中细胞壁多糖主要由果胶、纤维素和半纤维素构成,中胶层多糖主要是果胶多糖。典型的果胶分子包括多聚半乳糖醛酸聚糖(homogalacturonan,HG)、鼠李半乳糖醛酸聚糖(rhamnogalacturonan,RG)-I、RG-II共3 个结构域,其中HG和RG-I组成果胶分子的主链骨架,后者连接有中性糖侧链(阿拉伯聚糖或阿拉伯半乳聚糖I、II)[5]。

近年来,罐藏黄桃的相关研究主要集中在不同品种制备罐藏黄桃品质比较、加工工艺优化等方面。初始硬度较高的黄桃品种在罐藏加工后依然保持较高的硬度,但是罐藏加工中的热处理会使果肉中的果胶发生降解,导致罐藏黄桃质构软化[6]。将黄桃切分为不同形状(块、条、丁)制备成罐藏黄桃,结果发现热杀菌后“块状”罐藏黄桃大部分细胞结构保持完好且保持较好的硬度[7]。基于传统工艺对罐藏黄桃色泽与质构品质的影响,江舰等[8]通过调整护色工艺和采用五段式中温(85~92 ℃)杀菌技术对罐藏黄桃加工工艺进行了优化,认为中温杀菌可以更好地保持罐藏黄桃的色泽和组织形态,但是该技术的推广应用还需要结合企业实际生产进行。钙离子与果肉细胞壁或中胶层中的果胶交联形成的“盐桥”能够增强细胞壁的张力,进而影响罐藏黄桃的质构品质[9]。目前有关加工过程中罐藏黄桃的质构品质变化还鲜有研究,因此本实验以‘金童5号’黄桃为原料,解析加工过程(鲜样→预煮→灌汤杀菌)中罐藏黄桃质构品质的变化特性,深入分析罐藏黄桃果胶特性及果胶酶活性,旨在探究罐藏黄桃在加工过程中的质构变化机制,为罐藏黄桃的质构品质的控制与提升提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘金童5号’黄桃采自北京平谷,当天运回实验室后立即贮藏于4 ℃冷库。

氯化钠、氢氧化钠、盐酸、硫酸、丙酮、四硼酸钠、乙酸铵、戊二酮、3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)、三羟甲基氨基甲烷(trimethyminomethane,Tris)(均为分析纯) 国药集团化学试剂有限公司;体积分数95%乙醇 北京北化试剂公司;酯化度70%~75%苹果果胶、D-半乳糖醛酸、间羟基联苯、乙醇氧化酶 美国Sigma公司;HG北京润叶生物有限公司;K-ACETRM酶试剂盒 爱尔兰Megazyme公司;溴化钾(光谱级) 美国Pike公司;白砂糖(食用级) 超市发超市。

1.2 仪器与设备

TA.HD plus物性分析仪 英国Stable Micro Systems公司;S-570扫描电子显微镜 日本Hitachi公司;XSPBM10A光学显微镜 上海光学仪器六厂;907 Titrator自动电位滴定仪 瑞士Metrohm公司;DAWN HELEOS-II多角度激光光散射-凝胶色谱联用仪 美国Wyatt公司;TENSOR27傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)仪 德国Bruker公司;HZQ-F160恒温水浴锅 苏州培英实验设备有限公司;S-210 pH计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;UV1800紫外-可见分光光度计 日本岛津公司;DU-20电热恒温油浴锅 上海一恒科学仪器有限公司;T25高速分散机 德国IKA公司;JYL-C51V料理机 中国九阳股份有限公司;5804R离心机 德国Eppendorf公司;C21-Simple101电磁炉 广州美的集团。

1.3 方法

1.3.1 罐藏黄桃的加工工艺及预处理

1.3.1.1 罐藏黄桃的加工流程

筛选无病虫、无机械损伤的黄桃,经清洗、切瓣、挖核、去皮后进行预煮处理,后冷却至室温,装入已经灭菌的玻璃罐中,灌汤(糖度19.2°Brix,煮沸5 min,温度≥85 ℃)后进行封口,热杀菌处理15 min。

1.3.1.2 预煮处理

本实验将切瓣(二分切,直径(6.76±0.29)cm)黄桃放到(90±2)℃的热水中,分别预煮2、4、6 min后取出,流水冷却至室温后于4 ℃下贮存(12 h内测定)。

1.3.1.3 热杀菌处理

玻璃罐、金属旋盖预先杀菌。黄桃预煮后经装罐、灌汤、密封处理,倒置于沸水中,保持中心温度不低于85 ℃,杀菌时间为15 min,杀菌完毕迅速取出,流水冷却后于室温下贮存(12 h内测定)。

1.3.2 罐藏黄桃果肉质构品质的分析

采用物性分析仪TPA模式测定罐藏黄桃质构,测定指标:硬度、咀嚼性、回复性、弹性、凝聚性。取形状、大小一致的黄桃样品,切取10 mm×10 mm×10 mm大小的果块,每个样品重复10 次。测试参数:预压速率、下压速率、上行速率均为1 mm/s,压缩程度为60%,停留间隔为5 s,数据采集速率为200 pps,触发力为5 g,探头为P/36。

1.3.3 罐藏黄桃的形态观察

1.3.3.1 扫描电子显微镜观察

将黄桃样品切成4 mm×4 mm×4 mm大小的果块,置于体积分数4%戊二醛(室温)固定1~4 h,真空抽气0.5 h,0.1 mol/L磷酸缓冲溶液清洗3 次,每次20 min;体积分数1%锇酸固定4 h,0.1 mol/L磷酸缓冲溶液清洗3 次,每次20 min;梯度乙醇(体积分数分别为50%、70%、95%)脱水,乙酸异戊酯过渡。将待测样品平铺于双面黏有导电胶的载物台上,喷金镀膜后观察黄桃细胞组织的微观结构[10]。

1.3.3.2 光学显微镜观察

选用半薄切片技术,将黄桃果肉切块,用福尔马林-乙酸-乙醇固定1~4 h,真空抽气0.5 h,0.1 mol/L磷酸缓冲溶液清洗2 次,每次停留15 min;体积分数1%锇酸固定1~2 h、0.1 mol/L磷酸缓冲溶液清洗2 次,每次停留15 min;室温条件下,分别用体积分数50%、70%、95%乙醇脱水,每次停留15 min;用1∶1(V/V)丙酮和环氧树脂混合液渗透4 h,换新鲜包埋剂过夜;用新配制的包埋剂包埋样品,在70 ℃下聚合8 h;修整包埋块,在超薄切片机上用玻璃刀制片,将制得的5 μm半薄切片置于载玻片上,用光学显微镜观察[11]。

1.3.4 罐藏黄桃果肉中果胶结构特性的分析

1.3.4.1 果胶甲基酯酶活力测定

果胶甲基酯酶(pectin methyl-esterase,PME)的提取参考Ly-Nguyen等[12]的方法。称取500 g黄桃样品加入300 mL蒸馏水打浆,抽滤,滤渣加入300 mL蒸馏水洗涤后再次抽滤,滤渣重复洗涤2 次,按1∶1.3的质量比加入0.2 mol/L pH 8.0的Tris-HCl缓冲溶液(含1 mol/L NaCl),振荡混匀,置于4 ℃冰箱中过夜,抽滤后得滤液即为粗酶液。

PME活力的测定:根据Castro等[13]的方法略作修改。通过在pH 7.5和30 ℃下测量酸的释放作为时间的函数来测定PME活力。采用电位滴定法,向60 mL苹果果胶溶液(质量分数1%、pH 7.5,含1 mol/L NaCl)中加入0.5 mL粗酶液。在30 ℃水解期间,用0.01 mol/L NaOH滴定,维持pH 7.5,记录15 min内NaOH溶液的消耗体积。以NaOH溶液体积随时间消耗的速率表征相对酶活力大小。按公式(1)计算PME相对酶活力。

1.3.4.2 多聚半乳糖醛酸酶活力测定

多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)的提取参考Balogh等[14]的方法并稍作修改。黄桃打浆,按1∶10的质量比加入0.2 mol/L pH 8.0的Tris-HCl缓冲溶液(含1 mol/L NaCl),振荡混匀,置于4 ℃冰箱中提取18 h,于10 000×g离心15 min,上清液即为粗酶液。

PG活力的测定:用DNS比色法进行测定。取两支刻度试管,分别加入1 mL pH 5.5醋酸钠缓冲溶液和1 mL 1%多聚半乳糖醛酸溶液为底物,往其中的一支试管中加入0.5 mL酶粗提取液,另一支中加入0.5 mL pH 5.5醋酸钠缓冲溶液作为对照,混匀,37 ℃恒温水浴1 h后,迅速加入1.5 mL DNS终止反应,在沸水浴中加热5 min,迅速用流水进行冷却,蒸馏水定容至25 mL,于540 nm波长处测定吸光度。以每克果实每小时释放1 mg的D-半乳糖醛酸为1 个酶活力单位。按公式(2)计算PG相对酶活力。

1.3.4.3 醇不溶物质制备及果胶组分的提取

醇不溶物质(alcohol insoluble residue,AIR)的制备参考Sila等[15]的方法。于打浆黄桃中加入体积分数95%乙醇(体积比1∶5),浸泡2 h后抽滤,滤渣用3 倍体积的95%乙醇分散1 min后抽滤,滤渣再用3 倍体积的丙酮浸泡10 min后抽滤。所得滤渣于40 ℃下烘干12 h即得AIR。

果胶组分的提取:向180 mL煮沸蒸馏水中加入1 g AIR,煮沸5 min并不断搅拌,冷却,抽滤,滤液透析,冻干即为水溶性果胶(water soluble pectin,WSP);WSP萃取残渣中加入180 mL 0.05 mol/L环己烷-反式-1,2-二胺四乙酸溶液(含0.1 mol/L乙酸钾,pH 6.5),室温磁力搅拌15 min,28 ℃水浴摇床6 h,抽滤,滤液透析,冻干即为螯合性果胶(chelator-soluble pectin,CSP);CSP萃取残渣中加入180 mL 0.05 mol/L碳酸钠(含0.02 mol/L硼氢化钠),4 ℃恒定搅拌16 h,28 ℃水浴摇匀6 h,抽滤,滤液透析,冻干即为碱溶性果胶(carbonate-soluble pectin,NSP)。实验重复3 次。

1.3.4.4 果胶含量的测定

参考Blumenkrantz等[16]的方法,采用比色法测定果胶含量。取10 mg果胶样品于烧杯中,加入8 mL浓硫酸后立刻放入冰水浴中,将烧杯置于磁力搅拌器后,逐滴加入2 mL蒸馏水,混合5 min,再向样品中逐滴加入2 mL蒸馏水,混合1 h,最后定容至25 mL。取0.6 mL水解后的样品到试管中,在冰水浴中加入3.6 mL硫酸-四硼酸钠溶液。漩涡振荡充分混匀后,100 ℃水浴中加热5 min。反应结束后立即置于冰水浴中冷却至室温。向试管中加入60 μL间羟基联苯溶液,混合1 min,于520 nm波长处测定吸光度。配制D-半乳糖醛酸标准溶液,绘制标准曲线(y=0.004 7x+0.070 6,R2=0.994 6)。果胶含量以每克果实中含半乳糖醛酸质量表示,实验重复3 次。按公式(3)计算果胶含量。

式中:mGalA为半乳糖醛酸质量/mg;m为果实质量/g。

1.3.4.5 果胶乙酰化度、甲酯化度的测定

乙酰化度(degree of acetylation,DAc)的测定参考Njoroge等[17]的方法。通过酶试剂盒测定样品中乙酸的浓度,样品的DAc为乙酸的摩尔质量与半乳糖醛酸GalA的摩尔质量的比。按公式(4)计算DAc。

式中:M乙酸为乙酸的摩尔质量/(g/mol);MGalA为半乳糖醛酸的摩尔质量/(g/mol)。

甲酯化度(degree of methylation,DM)测定参考Sila等[15]的方法并稍作修改。以甲醇为标准物质,标准曲线法定量。吸取1 mL水解后的样品于10 mL具塞玻璃试管中,加入1 U/mL乙醇氧化酶,混匀,25 ℃水浴15 min,加入2 mL戊二酮溶液,混匀,58 ℃水浴15 min,冷却,混匀后于412 nm波长处测定吸光度。根据标准曲线(y=0.021 9x+0.158 9,R2=0.998 4)计算出待测样品中的甲酯基含量。按公式(5)计算DM。式中:MOH为甲醇的摩尔质量/(g/mol);MGalA为半乳糖醛酸的摩尔质量/(g/mol)。

1.3.4.6 果胶分子质量的测定

参考Njoroge等[17]的方法并略作修改。用0.1 mol/L硝酸钠溶液为溶剂配制质量浓度为1 mg/mL的果胶溶液,过0.45 μm滤膜后进样。色谱柱为SHODEX SB-806M(7.8 mm×300 mm),流动相为0.1 mol/L硝酸钠,流速为0.5 mL/min,进样体积为200 μL,柱温为40 ℃。

1.3.4.7 傅里叶变换红外光谱的测定

参考Athmaselvi等[18]的方法并稍作修改。KBr于105 ℃烘箱中烘干,然后取1 mg样品与100 mg KBr置于玛瑙研钵中混合研磨并压片。具体参数:分辨率为4 cm-1;累计扫描次数为64;波数范围为4 000~400 cm-1。

1.4 数据统计与分析

采用Origin 8.5软件作图,采用SPSS 20软件进行差异显着性分析,以P<0.05表示差异显着。结果用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 加工过程对罐藏黄桃质构品质的影响

表1 加工过程对罐藏黄桃质构品质的影响Table 1 Effect of processing steps on the texture of canned yellow peaches

由表1可知,加工处理方式不同对罐藏黄桃质构品质有显着影响。随预煮时间的延长,果肉的硬度、咀嚼性、回复性显着降低(P<0.05),弹性、凝聚性无显着变化(P>0.05);杀菌处理15 min后果肉硬度、咀嚼性、回复性依然保持下降趋势,主要原因是预煮及热杀菌处理破坏了果肉细胞壁结构,降低了果肉细胞间的黏连程度,导致胞间结合力减弱[19]。4~6 min时果肉硬度、咀嚼性下降最为明显,可能是由于预煮4 min后果肉中心温度才逐渐升高至预煮温度,促进细胞壁多糖(如果胶)的增溶或解聚,主要表现为中胶层果胶多糖由原果胶逐渐转变为可溶性的果胶和果胶酸,进而引起果肉质构品质的降低和迅速软化[20]。

2.2 加工过程对罐藏黄桃果肉微观结构的影响

图1 加工过程对罐藏黄桃果肉微观结构的影响Fig. 1 Effect of processing steps on microstructure of canned yellow peaches

从图1可知,新鲜黄桃果肉细胞细胞壁完整,孔隙均匀而致密;随着预煮时间的延长,果肉细胞发生形变,孔隙大小不均一;热杀菌处理后,大部分果肉细胞无规则膨胀变形,体积变大,部分细胞甚至出现塌陷,细胞膨压改变,果肉回复性降低。

从光学显微镜观察结果可以看出,新鲜果肉细胞形态饱满、排列紧密,形状近似为椭圆形。随着预煮时间的延长,细胞间空隙逐渐增大,细胞呈无规则形状;热杀菌后细胞壁结构松散紊乱,细胞间支撑力下降,细胞分区逐渐消失且部分细胞已经破裂,导致果肉质地软化,硬度、咀嚼性降低。此外,高温作用会促使细胞壁及中胶层中的果胶溶出与降解,进而导致细胞壁之间空隙增大,降低细胞间黏合力[17],降低果肉回复性;加工过程中,罐藏黄桃细胞及细胞壁结构破坏,发生改变,水解酶与底物充分接触,从而导致果实的软化,加剧了罐藏黄桃质构品质的下降[19]。

2.3 加工过程对罐藏黄桃PG及PME活力的影响

图2 加工过程对罐藏黄桃PME、PG活力的影响Fig. 2 Effect of processing steps on PME and PG activity in canned yellow peaches

PME和PG是水解果胶和细胞壁物质的重要果胶酶,可以降低产品黏弹性,改变感官品质。PME通过静电作用束缚于细胞壁上,能够去除多聚半乳糖醛酸的半乳糖醛酸残基的C6酯化基团,使其脱去甲氧基,生成果胶酸和甲醇。热处理能够影响PME活性,进而引发细胞壁结构改变,最终影响样品的质构。由图2可知,随预煮时间的延长,PME活力呈先上升后下降趋势,不同预煮时间存在显着性差异(P<0.05)。预煮4 min时,PME活力略有升高,可能是由于此时PME与细胞壁的束缚作用急剧减弱,使PME更易脱离细胞壁呈现出较高的活力。预煮过程中PME保持一定的活力,易催化多甲氧基反应,使果胶DM降低、果肉软化,利于PG发挥其生理作用,加速果胶多糖降解溶出。预煮后迅速进行热杀菌处理,PME被完全钝化,与张甫生等[21]的研究结果一致。

PG是作用于富含半乳糖醛酸细胞壁多糖主链的重要水解酶。随着预煮时间的延长,PG活力呈现先降低后升高的趋势,预煮2 min时,黄桃果肉温度骤然上升为50 ℃左右,高于PG活力的最适温度(40 ℃),可能对酶活力产生了瞬时的抑制作用。随着预煮时间的延长,PG表现出一定的热阻抗性[22],使酶活力呈现略微升高状态。热杀菌后,PG活力略有下降,可能是热力作用产生了一定的钝化作用,另一方面可能是由于PME作为PG活力的启动子被钝化,进而抑制了PG活力[23]。值得注意的是,整个加工过程中PG一直保持较高活力,可能与罐藏黄桃贮藏期间质构品质软化密切相关,还需进一步深入探究。

2.4 加工过程对罐藏黄桃果胶含量的影响

如图3所示,预煮6 min、杀菌15 min处理后WSP、CSP含量显着增加(P<0.05),NSP含量无显着变化(P>0.05)。表明热加工过程中,果胶大分子发生了大幅度的降解和水解,特别是热杀菌处理后,罐藏黄桃果肉WSP、CSP含量增多,可能是由于热力作用能够破坏果胶与细胞壁之间的酯键和氢键,因此有利于提高果胶的萃取率[24]。果胶酶(PME和PG)在细胞塌陷后,更易与果胶接触,促使果胶大分子水解、分子链断裂,引发形态变化,也可能是引发果胶各组分含量发生改变的原因之一[25]。此外,热力作用下细胞结构松散分离(图1)、细胞壁中的果胶多糖发生解聚溶出,诱发β-消除反应,导致细胞壁黏弹性降低,果肉软化。NSP是中性糖含量较高的果胶组分,其通过共价键交联在细胞壁上,相比较其他果胶组分,其与细胞壁交联更为紧密,罐藏加工条件下较难发生解聚或者降解反应。

图3 加工过程对罐藏黄桃果胶含量的影响Fig. 3 Effect of processing steps on pectin content of canned yellow peaches

2.5 加工过程对罐藏黄桃果胶DM及DAc的影响

图4 加工过程对罐藏黄桃果胶DM、DAc的影响Fig. 4 Effect of processing steps on DM and DAc of pectin in canned yellow peaches

如图4 所示,新鲜黄桃果胶属于高甲氧基果胶(DM>50%),经预煮及热杀菌处理后WSP、CSP的DM值均呈下降趋势,且DM值低于50%,可能是由于PME瞬间释放与果胶作用,降低果胶DM值;此外,高温诱导果胶发生脱甲氧基反应[26],也会使果胶的DM值降低。杀菌后,WSP的DM值不再呈现显着性下降趋势,其原因可能是由于热力作用条件下PME被完全钝化,不再引发果胶的脱甲氧基反应[27-28]。脱甲氧基反应(DM值降低)会增加金属阳离子与果胶的交联,进而使CSP含量增加,这与加工过程对CSP含量的影响结果一致。由于在提取过程中使用的碱液引发的皂化反应使NSP缺少甲基基团,因而无法检测其DM。

果胶乙酰基基团在罐藏黄桃加工过程中更为稳定。由于乙酰化反应主要发生在果胶的HG和RG-I主链区域[27],可以推断预煮处理后,短时预煮处理并未破坏果胶的主链结构(DAc与鲜样相比无显着性差异(P>0.05));长时间的热杀菌处理可能对罐藏黄桃果胶结构产生了破坏作用,导致部分半乳糖醛酸侧链发生乙酰化取代,DAc略有降低。

2.6 加工过程对罐藏黄桃果胶分子质量的影响

图5 加工过程对罐藏黄桃WSP、CSP、NSP分子质量的影响Fig. 5 Effect of processing steps on molecular mass of WSP, CSP and NSP from canned yellow peaches

图5为加工过程中WSP、CSP、NSP 3 种果胶组分的分子质量-质量浓度色谱图,3 种果胶组分均呈现出一个主要浓度峰值,罐藏黄桃WSP的分子质量主要浓度峰值的洗脱时间为13.499~18.842 min,黄桃果肉预煮处理后WSP的分子质量略高于鲜样和杀菌处理后果肉,其原因可能是WSP组分在罐藏加工过程中先聚合后解聚,因而影响了其洗脱特性。预煮处理后黄桃果肉中CSP的主要浓度峰值的洗脱时间发生左移,分子质量增大,表明预煮处理可以使部分果胶分子在短时间的高温下发生集聚效应,改变了CSP的结构构象[29];而杀菌处理后果肉中的CSP主要浓度峰值的洗脱时间发生右移,分子质量减小,表明长时间热力作用下,CSP发生了水解或降解。NSP在加工前后未呈现出显着性差异,可能是由于NSP组分聚合性较强,热力作用并未对其产生解聚或水解作用,这与NSP含量测定结果较为一致(图3)。

2.7 傅里叶变换红外光谱测定结果

图6 加工过程对罐藏黄桃WSP、CSP、NSP的傅里叶变换红外光谱的影响Fig. 6 Effect of processing steps on the Fourier infrared spectra of WSP, CSP and NSP from canned yellow peaches

FTIR能高效、快速地对果胶多糖中的基本结构基团进行表征和鉴定,不同加工处理后果胶的FTIR如图6所示,主要吸收峰特征如下:1)在3 364 cm-1处的宽峰是果胶分子间和分子内O—H伸缩振动特征吸收峰[30];2)在2 924 cm-1处为—CH2—中的C—H的伸缩和弯曲振动吸收峰[31],1 743 cm-1和1 614 cm-1处分别为酯化的羧基的C=O伸缩振动和羧酸根离子的不对称C=O伸缩振动吸收峰[32];3)1 412 cm-1处为C—H的弯曲振动吸收峰。在1 743 cm-1下的峰面积与在1 743 cm-1和1 612 cm-1下的峰面积之和的比值为DM[33],1 743 cm-1处预煮及杀菌处理后WSP、CSP的峰面积均减小,该结论与分光光度测定结果(图4)基本一致,此外,3 种果胶在3 500~3 300 cm-1(—NH2)处均无双峰出现说明无蛋白存在,在1 329、1 099 cm-1和1 049 cm-1处的吸收峰与Kac̆uráková等[34]获得的吸收峰相似,这种独特的果胶光谱形状是由于高通聚半乳糖醛酸引起的。

2.8 罐藏黄桃果肉质构品质与果胶特性相关性分析结果

图7 罐藏黄桃果肉质构品质与果胶结构特性相关性分析Fig. 7 Correlation analysis between texture and pectin structure characteristics of canned yellow peaches

如图7所示,PME活性与果肉硬度、回复性、咀嚼性均呈现极显着正相关(P<0.01),与弹性呈显着正相关(P<0.05);PG活性与果肉硬度、回复性及PME活性表现出显着正相关(P<0.05),表明PME催化反应有利于PG发挥生理作用,进而水解果胶HG主链,影响果肉硬度。黄桃果胶组分(WSP、CSP、NSP)含量均与果肉质构品质呈现负相关;这表明果胶组分的溶出(含量增加)能够显着改变罐藏黄桃果肉的质构品质。不同果胶组分的DM均与罐藏黄桃的硬度、弹性、咀嚼性呈现极显着正相关(P<0.01);DAc与回复性、咀嚼性呈现显着正相关(P<0.05)。不同果胶组分分子质量测定结果表明,仅WSP组分的分子质量与罐藏黄桃果肉弹性呈现极显着负相关(P<0.01)。相关性分析表明,加工过程中果胶酶及果胶特性改变是影响在罐藏黄桃果肉软化的重要因素,因此从调控果胶特性变化入手可以更有效地改善罐藏黄桃质构品质。

3 结 论

加工过程中罐藏黄桃果肉质构软化显着,特别是果肉硬度、咀嚼性、回复性均呈显着下降趋势(P<0.05)。微观结构分析结果显示,预煮处理虽破坏细胞壁结构,导致果肉细胞发生形变,孔隙大小不均,细胞空隙增大,但细胞壁结构基本保持完整;热杀菌处理后细胞呈无规则形状,细胞分区逐渐消失且部分细胞坍塌,进而使果肉质地变软。追踪果胶酶活性发现,杀菌处理后PG活性略有降低,PME活性随预煮时间的延长显着降低(P<0.05),热杀菌处理后PME已经被钝化。果胶组分特性分析表明,预煮及热杀菌处理后WSP、CSP含量显着升高,DM显着降低(P<0.05)。加工过程中,WSP组分的分子质量略有增加;CSP组分的分子质量呈现先增加后降低的趋势;NSP组分由于自身聚合性较强,加工过程中未呈现显着性变化。傅里叶变换红外光谱测定结果表明,罐藏加工能够显着降低WSP和CSP组分的DM值(P<0.05),这与DM值测定结果相一致。相比较甲氧基基团,乙酰基基团表现出一定的稳定性,仅在热杀菌处理后略有降低。相关性分析结果表明,加工过程中果胶酶及果胶特性改变对罐藏黄桃质构形成机制起关键作用,后续可针对调控果胶特性作详细探究。