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板栗加工过程中褐变因素的分析

时间:2014-08-20 11:29 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:耿建暖 点击次数:

摘要:试验研究了板栗(Castaneamollissima)加工过程中的褐变及不同去皮方法、加热时间、温度和水的pH及贮藏时间等影响因素。结果表明,加工中的去皮、加热是影响褐变的主要因素,可通过降低加热温度、缩短加热时间及调整水的pH抑制褐变的发生。
 
  关键词:板栗(Castaneamollissima);加工;褐变;影响因素
 
  板栗(Castaneamollissima)又名栗、中国板栗,是壳斗科栗属植物,含有大量淀粉、蛋白质、脂肪、B族维生素等多种营养素,素有“干果之王”的美称。据测定板栗中含蛋白质5.7%,脂肪2.0%,碳水化合物62%,灰分1.3%,淀粉25%,还含有胡萝卜素、维生素C、维生素B1、维生素B2、烟酸等多种营养素,以及钙、磷、钾等矿物质,有良好的营养滋补作用,对维持人体的正常功能和生长发育均有益,尤其对中老年人防病抗衰、延年益寿亦有好处[1,2]。但在加工中,板栗容易发生褐变,会降低板栗产品的等级,降低营养价值和风味,一直是制约板栗产业的关键问题。
 
  前人对板栗的褐变做了很多研究,对板栗褐变的机理和报道很多[3-5],但对加工过程中的褐变规律研究较少,为此,试验研究了板栗加工中影响褐变的因素及其影响规律,以期对板栗产品的加工,提高产品质量提供依据。
 
  1材料与方法
 
  1.1材料与设备
 
  新鲜板栗,烘箱、恒温水浴锅、柠檬酸、磷酸钠、分光光度计。
 
  1.2方法
 
  1.2.1不同去皮方法对板栗褐变的影响选择无虫害、无机械伤且新鲜的板栗采用以下3种方式去皮。a.烘焙法去皮,40℃烘焙4h后去除板栗的外壳和内衣,但不破坏皮下栗肉;b.碱液去皮法,将板栗置于70℃2%的氢氧化钠溶液中处理5s;c.浸泡去皮法,将板栗于70℃去离子水中浸泡10min。以上3种方式去皮的栗仁放入95℃的热水中煮制10min,以褐变值为指标,比较不同去皮方法对褐变的影响。
 
  1.2.2板栗在不同热烫温度下的褐变程度将大小一致的板栗经70℃热水浸泡10min去皮后,放入80、85、90、95、100℃的水中热烫10min,每次放入同一大小的栗仁5个,捞出后冷却,以刚去完皮的板栗的褐变值为对照,比较经不同温度处理后的褐变值。
 
  1.2.3煮制时间对板栗褐变的影响选取一定量的无虫、无霉烂的新鲜板栗,放入70℃去离子水中浸泡10min后取出,手工去壳及板栗内衣,然后放入80、85、90、95、100℃水中分别加热5、10、15、20min之后取出。以褐变度为指标,以新鲜的刚去外壳及栗内衣的板栗仁作对照,褐变值越大表示褐变越严重,用吸光度法测定褐变值,研究不同煮制时间对板栗仁褐变的影响,每组设置2次重复。
 
  1.2.4贮藏时间对板栗褐变的影响为了研究贮藏时间对板栗仁褐变的影响,本试验分别选取一定量的去壳及板栗内衣的栗仁放入90℃水中分别加热5、10、15、20min后取出室温放凉后包装。分别放在室温及冷藏条件下贮藏1、2、3d之后,以褐变度为指标,以新鲜的刚去外壳及栗内衣的板栗仁作对照,褐变值越大表示褐变越严重。
 
  1.2.5热烫水pH对板栗色泽影响将去皮的板栗仁立即浸没于清水中以备热烫,再将板栗仁分别放在pH3~890℃热烫水中热烫10min,测定褐变值。热烫水溶液的pH用柠檬酸和磷酸氢二钠来调节。
 
  1.3褐变值的测定
 
  褐变值的测定[6]:取部分样品,用组织搅碎机搅碎,取20g果浆,加入20mL10%三氯乙酸和10mL去离子水。在2~4℃下静置24h后用去离子水定容至100mL于4000r/min离心20min,取上清液,以去离子水为空白对照,选择波长420nm处测定处理液的吸光度,以吸光度的大小表示褐变程度。
 
  2结果与分析
 
  2.1不同去皮方法板栗褐变的比较
 
  经过观察比较不同去皮方法的板栗仁表面的颜色及褐变值结果见表1,由表1可知,在3种去皮方法中,碱液去皮法和浸泡去皮法的板栗仁的褐变值较烘焙去皮法低,颜色较好。在这两种方法中达到100%去皮的时间较短,而烘焙去皮法中烘焙4h才达到100%去皮,因此褐变值较高,颜色较深。但在板栗加工中,有些板栗仁可能会裸露在外面,碱液对栗仁会产生严重的腐蚀,因此采用浸泡去皮法抑制板栗褐变的效果最好。
 
  2.2板栗在不同热烫温度下的褐变值比较
 
  比较经不同温度处理后的褐变值,测定结果如图1所示。由图1可知,加工中对板栗的加热温度越高,褐变值越大,褐变越严重。温度越高,褐变的速率越快,原因可能是温度越高,板栗仁中单宁的氧化速度越快,因此褐变越严重。
 
  2.3煮制时间对板栗仁褐变的影响
 
  研究不同煮制时间对板栗仁褐变的影响,试验结果见图2,由图2可知,在一定温度下煮制板栗,随着煮制时间的延长,褐变度是逐渐增加的,颜色也加深,煮制时间的延长,使更多的单宁发生氧化,所以褐变程度越来越大。
 
  2.4贮藏时间对板栗仁褐变的影响
 
  贮藏时间对板栗褐变的影响结果如图3所示。由图3可以看出,板栗仁经煮制后在室温下贮藏,随着贮藏时间的延长,板栗的褐变值也逐渐增大。由于板栗仁在经100℃煮制后,在贮藏中发生褐变的主要原因是由非酶促褐变引起的,因此不同温度所引起的褐变具有较大的差异,冷藏时引起的褐变的变化值非常小,图3与图2相比,随着贮藏时间的延长,其褐变程度远远没有在煮制条件下发生的褐变严重,因为贮藏温度相对于100℃温度要低的多,而且非酶促褐变的发生一般在30℃以上才反应较快,因此在煮制过程中采取措施来防止板栗仁的褐变的发生尤其重要。通过以上试验可以得出,在生产加工过程中缩短煮制时间,贮藏中降低贮藏温度都可以减轻褐变的程度,为提高板栗仁制品的货架期和经济价值提供依据。
 
  2.5热烫水pH对板栗仁褐变的影响
 
  将水用柠檬酸和柠檬酸钠调节至不同的pH,然后再将板栗仁放入其中,加热至90℃煮制10min后,测定其褐变度,结果如图4所示。由图4可知,板栗仁在加热时的褐变程度随pH的上升而加重。在酸性介质中,褐变反应很微弱,而在中性和碱性介质中反应加速,pH为6.5以上时褐变明显加重,pH8.0时褐变最严重。在碱性条件下,有利于羰氨缩合,即有利于美拉德反应的进行,而在酸性条件下,羰氨缩合产物很容易消解,加上大多数氨基酸比较稳定,因此可阻碍美拉德反应引起的褐变[7]。
 
  3结论
 
  由试验可知,板栗的褐变在加工过程中受到很多因素的影响,其中去皮方法、加热温度和时间、所用热烫水的pH对褐变的影响较大,而煮制后的板栗在贮藏中发生的褐变较小。因此在加工中可以采用浸泡去皮、缩短加热时间、降低加热温度和控制加热用水的pH等方法有效抑制板栗褐变的发生。
 
  参考文献:
 
  [1]ERTANE.Variabilityinleafandfruitmorphologyandinfruitcompositionofchestnuts(CastaneasativaMill.)intheNazilliregionofturkey[J].GeneticResourcesandCropEvolution,2007,54(4):691-699.
 
  [2]刘丽莉,马美湖,杨协力.板栗饮料加工的关键技术研究[J].食品与机械,2008,28(5):117-121.
 
  [3]周家华,常虹,兰彦平.板栗多酚氧化酶的酶学特性[J].食品研究与开发,2010,31(2):91-94.
 
  [4]王磊,兰玉倩,赵倩辉,等.板栗仁多酚氧化酶特性研究[J].中国食品添加剂,2010(5):93-97.
 
  [5]康明丽,牟德华.板栗加工褐变机理及控制方法研究进展[J].河北科技大学学报,2003,24(4):72-76.
 
  [6]曾婷婷,张立彦,芮汉明.板栗的酶促褐变特性及灭酶预处理研究[J].食品工业科技,2011,32(10):110-113.
 
  [7]王常青,朱志昂.马铃薯加工过程中的褐变因素分析与研究[J].食品工业科技,2003,24(1):43-45.

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