廉葦佳,劉 婭,陳 雅,韓 琛,吳久赟,徐桂香,雷 靜,*(.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院吐魯番農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆吐魯番 838000;.石河子大學(xué)食品學(xué)院,新疆石河子 83000)

隨著葡萄干豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和較強(qiáng)的抗氧化能力愈來愈被人們所認(rèn)識[1],市場上對葡萄干的需求量也日益增多。據(jù)統(tǒng)計,2016～2017年中國葡萄干國內(nèi)消費(fèi)量為20.3萬噸,出口量為1.8萬噸,歐盟和日本分別是中國葡萄干出口量第一和第二的市場[2]。我國是世界葡萄干的主要生產(chǎn)國之一,新疆是我國葡萄干的主產(chǎn)區(qū),全疆葡萄干年產(chǎn)量15～18萬噸,占全國總產(chǎn)量的95%以上,約占世界總產(chǎn)量的8%[3-5],而吐魯番市葡萄干產(chǎn)量占全疆葡萄干總產(chǎn)量的90%[6],尤其是新疆吐魯番的無核綠葡萄干,以碧綠誘人的色澤和獨(dú)特的風(fēng)味馳名中外,是新疆極具競爭優(yōu)勢特色的干果制品,占全疆葡萄干的70%以上[2,7-9]。大部分無核綠葡萄干用于傳統(tǒng)糕點(diǎn)和面包等食品加工中,而質(zhì)量較高的無核綠葡萄干主要用于休閑零食[10],但是吐魯番市無核綠葡萄干在晾房中30 d左右晾成,整個干制過程中葡萄干遭受灰塵、飛蟲的侵蝕,表面附著了大量的灰塵、雜菌[5,11-12],產(chǎn)品若不經(jīng)清洗直接食用,則存在食品安全問題,且葡萄干表面殘留不少促干劑,若被人體吸收,會損壞消化系統(tǒng)[13-14],所以對綠葡萄干進(jìn)行清洗是非常有必要的,然而綠葡萄干清洗過程中極易發(fā)生褐變[15-16],因此開發(fā)免洗可直接食用或加工用的無核綠葡萄干是市場需要和企業(yè)發(fā)展方向。

目前企業(yè)葡萄干清洗方式主要有手工清洗和機(jī)械清洗,手工清洗是最原始的清洗方式,不僅勞動強(qiáng)度大,而且清洗效果差、清洗效率低,不能滿足規(guī)?；a(chǎn)的需要[17]。機(jī)械式清洗具有效率高、清洗干凈、適宜推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn),是目前清洗干果的主要方式,大多數(shù)機(jī)械清洗方式都以水為清洗溶劑,通過滾筒旋轉(zhuǎn)、噴淋等機(jī)械手段用水帶走干果表面泥土、灰塵達(dá)到清洗目的[18]。但機(jī)械式清洗的耗水量很大,對被洗干果損傷大,并且對干果皺縫、表面凹處清洗不徹底[19-21]。另外,采用水為清洗溶劑,隨著清洗時間的增長,葡萄干會發(fā)生一定程度吸水,很快發(fā)生褐變,色澤由綠色變褐色,且不能恢復(fù),對葡萄干品質(zhì)造成負(fù)面影響,嚴(yán)重影響葡萄干的使用和銷售[22]。超聲波清洗技術(shù)因其清洗效率高、速度快、無污染的特點(diǎn)近些年被各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,也逐漸應(yīng)用于干果清洗領(lǐng)域。超聲波清洗葡萄干是利用超聲波的機(jī)械作用和空化作用,水中的空化核在聲波作用下內(nèi)部壓力迅速增大直至破碎,空化核破碎瞬間產(chǎn)生巨大沖擊波,能夠分散、擊碎、細(xì)化、松散或者松脫葡萄干表面異物,使其溶解于水中,達(dá)到清洗的目的[23]。超聲波清洗與機(jī)械清洗相比,超聲波清洗不僅效率高而且能夠?qū)⑵咸迅砂櫩p及表面凹坑處異物清洗干凈,還可以去除農(nóng)殘和殺菌[24-26],因此本研究用超聲波輔助清洗無核綠葡萄干以期獲得更佳的清洗效果。食用酒精是常用的清洗助劑,不僅能殺滅物料表面細(xì)菌,還具有抑制酶促褐變的作用[27-29],因此本研究用食用酒精溶液作為無核綠葡萄干清洗劑之一,并與其他清洗劑就防褐變效果進(jìn)行對比。熱泵干燥因其廣泛的溫度范圍、易于保持物料本身質(zhì)地特性和風(fēng)味而被廣泛應(yīng)用于食品、藥材、調(diào)料品等各領(lǐng)域,因此本研究用熱泵干燥技術(shù)干燥清洗后的無核綠葡萄干,以期獲得品質(zhì)更優(yōu)、褐變程度更低的無核綠葡萄干。

本研究采用超聲波輔助法清洗無核綠葡萄干,利用 Design-Expert 8.0.6 軟件進(jìn)行響應(yīng)面分析以期獲得最優(yōu)清洗參數(shù),得出有效降低葡萄干清洗過程中褐變的方法,再用熱泵干燥清洗后的無核綠葡萄干得到干燥的最佳溫度,從而為企業(yè)無核綠葡萄干清洗和干燥環(huán)節(jié)工藝的確定提供理論依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

綠葡萄干 品種為無核白,2017年9月中旬購于吐魯番市高昌區(qū)吐魯番葡萄干交易市場,未清洗;食用酒精 吐魯番冰玉冰葡萄酒業(yè)有限公司;食品級維生素C 東北制藥集團(tuán)股份有限公司;食品級焦亞硫酸鉀 新疆頂峰進(jìn)出口有限公司;食品級L-半胱氨酸 河北源創(chuàng)生物科技有限公司;食品級一水檸檬酸 濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司。

KQ5200DE數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;6QX-800氣泡式干果清洗機(jī) 新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所;SL20L小型高壓噴淋清洗機(jī) 深圳市三利化學(xué)品有限公司;NH310色差儀 深圳市三恩時科技有限公司;L3.5TB1熱泵干燥機(jī) 廣東威而信實(shí)業(yè)有限公司;GZX-9140MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;TP-A500電子分析天平 美國康州HZ電子有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 葡萄干清洗 將清洗劑置于超聲波儀器中,放入一定量的葡萄干進(jìn)行超聲波輔助清洗,清洗完成后迅速放入熱泵干燥機(jī)中干燥(溫度 45 ℃,濕度5%,排潮8 min),干燥至葡萄干水分含量15%時取樣,測量亮度值L*、紅綠值a*和黃藍(lán)值b*,并計算出褐變指數(shù)BI值。

1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.2.1 清洗方式對葡萄干色澤的影響 稱取一定量葡萄干,選取噴淋(噴淋泵額定壓力:0.3～0.5 MPa,功率:0.75 kW)、氣泡(功率:3.35 kW)和超聲波(40 kHz)三種方式用自來水清洗,20 ℃下清洗60 s[30],干燥,以葡萄干色澤為評價指標(biāo),測量亮度值L*、紅綠值a*和黃藍(lán)值b*,并計算出褐變指數(shù)BI值。

1.2.2.2 清洗劑對葡萄干色澤的影響 稱取一定量葡萄干,選取自來水、0.5%淡鹽水[31]和45%vol食用酒精溶液三種清洗溶劑,20 ℃下清洗60 s,干燥,測量色差數(shù)據(jù),以葡萄干色澤為評價指標(biāo),測量亮度值L*、紅綠值a*和黃藍(lán)值b*,并計算出褐變指數(shù)BI值。

1.2.2.3 酒精度對葡萄干色澤的影響 稱取一定量葡萄干,分別選取40%vol、45%vol、50%vol和55%vol食用酒精溶液進(jìn)行清洗,20 ℃下清洗60 s,干燥,以葡萄干色澤為評價指標(biāo),測量亮度值L*、紅綠值a*和黃藍(lán)值b*,并計算出褐變指數(shù)BI值。

1.2.2.4 清洗溫度對葡萄干色澤的影響 稱取一定量葡萄干,選取45%vol食用酒精溶液,分別在5、10、15、20和25 ℃下進(jìn)行清洗60 s,干燥,以葡萄干色澤為評價指標(biāo),測量亮度值L*、紅綠值a*和黃藍(lán)值b*,并計算出褐變指數(shù)BI值。

1.2.2.5 清洗時間對葡萄干色澤的影響 稱取一定量葡萄干,選取45%vol食用酒精溶液,在10 ℃下分別清洗30、60、90、120和150 s,干燥,以葡萄干色澤為評價指標(biāo),測量亮度值L*、紅綠值a*和黃藍(lán)值b*,并計算出褐變指數(shù)BI值。

1.2.3 Box-Benhnken中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,每個因素選取三個對葡萄干褐變指數(shù)BI值影響較大的水平,建立三因素三水平的Box-Behnken中心組合實(shí)驗(yàn),以葡萄干褐變指數(shù)BI值為響應(yīng)值,各因素的三個水平采用-1、0、1進(jìn)行編碼,如表1。

表1 響應(yīng)曲面設(shè)計實(shí)驗(yàn)因素水平和編碼Table 1 Factors and levels of response surface

1.2.4 熱泵干燥溫度對葡萄干色澤的影響 稱取一定量葡萄干,在9 ℃下用44%vol食用酒精溶液超聲波清洗90 s,分別在35、40、45、50和55 ℃溫度下熱泵干燥(相對濕度5%,排潮時間2 min),干燥至葡萄干水分含量15%時取樣,以葡萄干色澤為評價指標(biāo),測量亮度值L*、紅綠值a*和黃藍(lán)值b*,并計算出褐變指數(shù)BI值。

1.2.5 感官品質(zhì)評價 對未清洗、最優(yōu)清洗條件下獲得的葡萄干和最優(yōu)清洗條件清洗、最佳干燥溫度下干燥獲得的無核綠葡萄干按照GB/T 19586-2008《地理標(biāo)志產(chǎn)品 吐魯番葡萄干》和NY/T 705-2003《無核葡萄干》的要求規(guī)范進(jìn)行感官品質(zhì)評價。由本領(lǐng)域6名專家組成評價小組,各項(xiàng)目以100分計,按照外觀飽滿度5%、大小均勻度15%、主色調(diào)30%、干凈程度20%、風(fēng)味20%、有無異味5%、質(zhì)地5%計算總分,取平均值,如表2所示。

表2 無核綠葡萄干感官品質(zhì)評價內(nèi)容(分)Table 2 Sensory quality evaluation of seedless green raisins(score)

1.2.6 葡萄干色澤的測定及計算 利用色差儀測定葡萄干色差值L*、a*、b*,每個樣品重復(fù)3次,根據(jù)式(1)計算總色差ΔE值,根據(jù)式(2)和(3)計算褐變指數(shù)BI值。

式(1)

式(2)

式(3)

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2007統(tǒng)計分析,重復(fù)3次,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,采用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與回歸分析。通過Design-Expert 8.0.6統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行響應(yīng)面應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 清洗方式對葡萄干色澤的影響 企業(yè)葡萄干清洗較易實(shí)施的方式有噴淋清洗、氣泡清洗和超聲波輔助洗[17],由表3可知,不同清洗方式對葡萄干紅綠值a*值影響顯著(P<0.05),對葡萄干褐變指數(shù)BI值影響顯著(P<0.05),而對葡萄干亮度值L*值、黃藍(lán)值b*值和總色差ΔE影響不顯著。超聲波清洗具有清洗效率高,清洗效果好,褐變程度輕的優(yōu)點(diǎn)[32-35]。因此選擇超聲波作為輔助清洗方式,在其他條件一致時,與噴淋清洗、氣泡清洗相比,葡萄干紅綠值a*值分別增加0.55和0.26,色澤更綠,葡萄干褐變指數(shù)BI值分別減少了10.48%和8.14%。葡萄干亮度值L*值和黃藍(lán)值b*值差距很小,說明清洗方式對葡萄干亮度和黃度影響不大,總色差ΔE數(shù)值很接近,表明視覺上看不出來不同清洗方式清洗后葡萄干色澤的變化。

表3 不同清洗方式對葡萄干色澤的影響Table 3 Effect of different cleaning methods on raisin color

2.1.2 清洗劑對葡萄干色澤的影響 由單因素方差顯著性分析可知,不同清洗劑對葡萄干黃藍(lán)值b*值、BI值影響顯著(P<0.05),對葡萄干亮度值L*值、紅綠值a*值和總色差ΔE影響不顯著。由表4可知,用45%vol食用酒精溶液清洗的葡萄干黃藍(lán)值b*值較自來水和淡鹽水相比分別降低0.84和1.01,褐變指數(shù)BI值分別減少了5.86%和14.96%,這是因?yàn)?5%vol食用酒精溶液具有一定的揮發(fā)性,使得清洗過程中進(jìn)入葡萄干中的水分子減少,從而降低褐變的程度;同時乙醇溶液可通過抑制PPO、POD等相關(guān)酶活抑制酶促褐變[36]。

表4 不同清洗溶劑對葡萄干色澤的影響Table 4 Effect of different cleaning solvents on raisin color

葡萄干亮度值L*值和黃藍(lán)值b*值差距很小,說明清洗溶劑對葡萄干亮度和綠度影響不大,總色差ΔE數(shù)值很接近,表明視覺上分辨不出不同清洗溶劑清洗的葡萄干。用淡鹽水清洗的葡萄干褐變指數(shù)BI值最高且口感具有后苦味,用自來水清洗的葡萄干也容易發(fā)生嚴(yán)重褐變,因而選擇食用酒精溶液作為清洗劑。

2.1.3 酒精度對葡萄干色澤的影響 由單因素方差顯著性分析可知,清洗劑酒精度對葡萄干紅綠值a*值、黃藍(lán)值b*值、總色差ΔE值和BI值影響極顯著(P<0.01),對亮度值L*值影響顯著(P<0.05)。由表5可知,超聲波輔助條件下40%vol和45%vol食用酒精溶液清洗獲得的葡萄干褐變指數(shù)BI值低,隨著酒精度的升高,葡萄干褐變指數(shù)也變大,50%vol和55%vol食用酒精溶液清洗獲得的葡萄干褐變指數(shù)BI值較45%vol食用酒精溶液清洗相比分別增加7.55%和14.33%,這可能是因?yàn)?0%vol～45%vol食用酒精溶液首先具有清洗作用,可以迅速洗滌葡萄干表面及縫隙中灰塵,其次具有一定的揮發(fā)性,一定程度上實(shí)現(xiàn)清洗后葡萄干的迅速脫水,快速脫水可以減輕無核白葡萄的膜脂過氧化作用對細(xì)胞膜的破壞,保持細(xì)胞的完整性,同時PPO酶等酶活性較低,從而可以減少無核白葡萄干脫水褐變的發(fā)生[37]。但隨著酒精度增加,葡萄干開始出現(xiàn)脫色現(xiàn)象,55%vol食用酒精溶液清洗的葡萄干亮度值L*值較40%vol、45%vol和50%vol食用酒精溶液清洗的葡萄干分別增加0.59、1.74和1.27,綠值和黃值也增大,55%vol食用酒精溶液清洗的葡萄干總色差ΔE值較45%vol食用酒精溶液清洗的葡萄干增加2.5,能夠用視覺發(fā)現(xiàn)葡萄干顏色的變化。

表5 酒精度對葡萄干色澤的影響Table 5 Effect of alcohol content on raisin color

2.1.4 清洗溫度對葡萄干色澤的影響 由單因素方差顯著性分析可知,不同清洗溫度對葡萄干紅綠值a*值和BI值影響極顯著(P<0.01),對葡萄干亮度值L值和總色差ΔE值影響顯著(P<0.05),對葡萄干黃藍(lán)值b值影響不顯著。由表6可知,10 ℃下用45%vol食用酒精溶液超聲波輔助清洗60 s獲得的葡萄干褐變指數(shù)BI值最低,其次是5 ℃,25、20和15 ℃較10 ℃清洗溫度下,BI值分別增加了15.28%、12.97%和10.32%,紅綠值a*值分別減少了7.64%、12.29%和11.55%,亮度值L*值分別降低了1.48、1.36和0.86,ΔE值降低,能夠用視覺發(fā)現(xiàn)葡萄干顏色的變化。隨著清洗溫度的升高,葡萄干中多酚氧化酶酶活性增強(qiáng),與葡萄干中更多酚類物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成醌類物質(zhì)及其聚合物,生成黑色素或褐色素[38-39],褐變指數(shù)BI值變大,紅綠值a*值和亮度值L*值降低。

表6 不同清洗溫度對葡萄干色澤的影響Table 6 Effect of different cleaning temperatures on raisin color

2.1.5 清洗時間對葡萄干色澤的影響 由單因素方差顯著性分析可知,不同清洗時間對葡萄干黃藍(lán)值b*值和BI值影響顯著(P<0.05),對葡萄干紅綠值a*值、亮度值L*值和總色差ΔE值影響不顯著。由表7可知,用45%vol食用酒精溶液10 ℃條件下清洗60 s獲得的葡萄干褐變指數(shù)BI值最低,其次是90 s,150和120 s較60 s清洗時間下,BI值分別增加了10.41%和5.58%,黃藍(lán)值b*值分別增加了0.35和0.02。隨著清洗時間的增加,進(jìn)入葡萄干內(nèi)部的水分子增加,更多的區(qū)域被破壞[34],生成更多的多酚氧化酶與酚類物質(zhì)反應(yīng)物,同時隨著清洗時間的增加,帶入更多氧氣,加速了多酚氧化酶催化酚類物質(zhì)的反應(yīng)[36]因此葡萄干褐變指數(shù)BI值降低,黃藍(lán)值b*值升高。但葡萄干紅綠值a*值、亮度值L*值和總色差ΔE值差值很接近,無法用視覺觀察到葡萄干色澤的變化。

表7 不同清洗時間對葡萄干色澤的影響Table 7 Effect of different cleaning time on raisin color

2.2 BBD實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由Design-Expert 8.0.6 統(tǒng)計分析軟件設(shè)計出的試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果如表8所示,以葡萄干褐變指數(shù)BI值為響應(yīng)值,以清洗劑酒精度(A)、清洗溫度(B)和清洗時間(C)為自變量,建立三因素三水平中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計共包括17個實(shí)驗(yàn)方案,其中12個析因?qū)嶒?yàn)點(diǎn),5個中心實(shí)驗(yàn)點(diǎn),用以計算實(shí)驗(yàn)誤差。

表8 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計及BI值Table 8 Design and BI value of response surface experiment

2.2.2 回歸方程擬合及方差分析 采用Design Expert 8.0.6統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,回歸分析結(jié)果見表9,對各因素回歸擬合后,得到回歸方程:

BI=33.78+0.84A-0.24B-0.64C+0.36AB-0.072AC+0.69BC+1.95A2+0.68B2+0.10C2。

表9 回歸模型及方差分析Table 9 Regression model and analysis of variance

由表9響應(yīng)面模型方差分析可以看出回歸方程的模型擬合程度較好,由這三個因素及其二次項(xiàng)能比較好的預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對于模型來說,F模型=19.79,P模=0.0004<0.01,表示擬合獲得的模型方程極顯著,回歸模型與實(shí)測值擬合程度好,可用該回歸方程替代實(shí)驗(yàn)真實(shí)點(diǎn)值對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。F失擬=1.27,P失擬=0.3978>0.05,失擬項(xiàng)不顯著,說明該回歸方程能充分反映實(shí)際情況。模型的決定系數(shù)R2=0.9622,校正決定系數(shù)是0.9136,為總變異的1.18%,說明實(shí)驗(yàn)值與模型回歸值一致性良好,該模型能夠解釋0.9136的響應(yīng)值變化,實(shí)驗(yàn)誤差小,可以用此模型分析、預(yù)測葡萄干褐變指數(shù)BI值。上述回歸方程各項(xiàng)的方差分析結(jié)果表明,各因素對葡萄干褐變指數(shù)BI值的影響順序?yàn)?清洗劑酒精度>清洗時間>清洗溫度。

2.2.3 響應(yīng)面圖分析 根據(jù)Design-Expert 8.0.6 統(tǒng)計分析軟件獲得響應(yīng)值的3D曲面圖和等高線圖,分析各因素對葡萄干褐變指數(shù)BI值的影響及各因素間的交互作用[40-42]。

由圖1響應(yīng)面可以看出,清洗劑酒精度在40%vol～50%vol時、清洗溫度在5～15 ℃ 時,無核綠葡萄干褐變指數(shù)BI值隨清洗劑酒精度的增大和清洗溫度的升高呈現(xiàn)先降低后升高趨勢,清洗溫度對無核綠葡萄干褐變指數(shù)BI值的影響大于清洗劑酒精度。等高線圖呈橢圓形,可知清洗無核綠葡萄干時,清洗劑酒精度和清洗溫度之間的交互作用顯著。

圖1 清洗劑酒精度和清洗溫度對BI值的影響等高線圖(a)和響應(yīng)面圖(b)Fig.1 Contour map(a)and response surface figure(b)of effect between detergent alcohol precision and cleaning temperature on BI value

由圖2響應(yīng)面可以看出,在清洗劑酒精度40%vol～50%vol時,無核綠葡萄干褐變指數(shù)BI值隨清洗劑酒精度的增大呈現(xiàn)先降低后升高趨勢,清洗時間在30～60 s時,無核綠葡萄干褐變指數(shù)BI值明顯增加,在60～90 s時,褐變指數(shù)BI值變化緩慢,說明清洗時間對無核綠葡萄干褐變指數(shù)BI值的影響作用大于清洗劑酒精度。等高線圖呈橢圓形,說明清洗無核綠葡萄干過程中,清洗劑酒精度和清洗時間的交互作用比較明顯。

圖2 清洗劑酒精度和清洗時間對BI值的影響等高線圖(a)和響應(yīng)面圖(b)Fig.2 Contour map(a)and response surface figure(b)of effect between detergent alcohol precision and cleaning time on BI value

由圖3響應(yīng)面可以看出,清洗時間在 30～90 s時、清洗溫度在5～15 ℃ 時,無核綠葡萄干褐變指數(shù)BI值隨清洗時間的增大和清洗溫度的升高呈現(xiàn)先降低后升高趨勢,清洗時間對無核綠葡萄干褐變指數(shù)BI值的影響作用大于清洗溫度。等高線圖呈橢圓形,可知清洗無核綠葡萄干時,清洗時間和清洗溫度之間的交互作用也比較明顯。

圖3 清洗溫度、清洗時間對BI值的影響等高線圖(a)和響應(yīng)面圖(b)Fig.3 Contour map(a)and response surface figure(b)of effect between cleaning temperature and cleaning time on BI value

2.2.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 回歸模型預(yù)測的超聲波輔助清洗葡萄干最佳條件為清洗劑酒精度44.16%vol,清洗溫度8.56 ℃,清洗時間90 s,在此清洗條件下的葡萄干褐變指數(shù)BI值為33.11。考慮試驗(yàn)的可操作性,選取清洗劑酒精度44%vol、清洗溫度9 ℃、清洗時間90 s,此時葡萄干的褐變指數(shù)BI僅為33.43,相對誤差小于1%,與理論預(yù)測值基本相符。因此,基于響應(yīng)面法所得的優(yōu)化超聲波輔助清洗葡萄干參數(shù)準(zhǔn)確可靠,得到的清洗條件具有實(shí)際應(yīng)用價值。

2.3 不同熱泵干燥溫度對無核綠葡萄干色澤的影響

無核綠葡萄干清洗后,只有快速去除表面水分,才能減少水分進(jìn)入葡萄干內(nèi)部激活多酚氧化酶從而減輕褐變,而溫度是影響干燥速度最主要的因素。由表10可知,當(dāng)相對濕度和排潮時間一定時,不同干燥溫度對葡萄干亮度值L*值、紅綠值a*值、總色差ΔE和褐變指數(shù)BI值影響極顯著(P<0.01)。亮度值L*值和紅綠值a*值總體呈現(xiàn)先增加再降低的趨勢,都在45 ℃時達(dá)到最高值,分別為21.45和-10.55,此時葡萄干色澤亮度和綠度均最高;總色差ΔE在干燥溫度50 ℃和55 ℃時較低;褐變指數(shù)BI值先降低后升高,在50 ℃時達(dá)到最小值23.69;不同干燥溫度對葡萄干黃藍(lán)值b*值影響顯著(P<0.05),在45 ℃時達(dá)到最高值11.42,此時葡萄干顏色黃度也最高。綜上,當(dāng)干燥溫度較低時,清洗后附著在葡萄干表面的水分不能及時被去除,水分子會進(jìn)入葡萄干內(nèi)部,激活多酚氧化酶,發(fā)生酶促褐變,褐變指數(shù)變大,隨著干燥溫度的增加,更多葡萄干表面的水分子被迅速蒸發(fā)或除去,減少褐變的發(fā)生,溫度繼續(xù)升高,超過多酚氧化酶的最適溫40 ℃[43],對葡萄干多酚氧化酶來說屬于高溫,酶活性被鈍化,酶促褐變反應(yīng)減少,葡萄干褐變指數(shù)BI值減小。溫度繼續(xù)升高褐變指數(shù)反而增大,可能高溫使得葡萄干中酚類物質(zhì)開始氧化,最先在果梗和破損部位出現(xiàn)褐變。

表10 不同干燥溫度對葡萄干色澤的影響Table 10 Effect of different drying temperature on raisin color

2.4 清洗、干燥對無核綠葡萄干感官品質(zhì)的影響

對未清洗、最優(yōu)清洗條件下獲得和最優(yōu)清洗條件、最優(yōu)干燥溫度下獲得的三種無核綠葡萄干進(jìn)行感官品質(zhì)評價,結(jié)果如表11所示,最優(yōu)清洗條件、最優(yōu)干燥溫度條件下獲得的無核綠葡萄干顏色與未清洗葡萄干一致,用眼睛看不出顏色變化,且表面不干癟,入口時表皮較軟,易咀嚼,口感清新,無泥沙、促干劑、農(nóng)殘等異味和雜味,酸甜可口,是三種葡萄干中感官品質(zhì)最好的。僅在最優(yōu)清洗條件下獲得的無核綠葡萄干,果粒均有一定程度的褐變,嚴(yán)重影響了它的感官品質(zhì),是三種葡萄干中感官品質(zhì)最差的。未清洗的葡萄干雖然表面凹陷處有塵土、表面干癟,吃起來表皮口感較硬,不易咀嚼,且會有泥沙、促干劑、農(nóng)藥等殘留的異常風(fēng)味,味道不具有清爽清新的感覺,但是色澤翠綠、具有葡萄干固有的風(fēng)味,因此在三種葡萄干中感官品質(zhì)較好。

表11 清洗、干燥對無核綠葡萄干感官品質(zhì)的影響(分)Table 11 Effects of washing and drying on sensory quality of seedless green raisins(score)

3 結(jié)論

隨著消費(fèi)者對食品健康及安全的要求越來越高,應(yīng)用超聲波輔助清洗技術(shù)可實(shí)現(xiàn)清洗葡萄干的同時降低綠葡萄干的酶促褐變指數(shù)BI值,保持綠葡萄干色澤從而提高其商品價值。葡萄干最佳超聲波輔助清洗工藝條件為:清洗劑酒精度44%vol、清洗溫度9 ℃、清洗時間90 s。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),此時葡萄干的褐變指數(shù)BI值僅為33.43,較傳統(tǒng)自來水噴淋清洗降低26.98%,可為企業(yè)清洗綠葡萄干提供參考。無核綠葡萄干用最佳清洗條件清洗,然后用熱泵干燥的最佳溫度是50 ℃,在此溫度下干燥獲得的無核綠葡萄干褐變指數(shù)BI值僅為23.69,略低于未清洗無核綠葡萄干,較相同溫度下熱風(fēng)干燥降低28.52%。最佳清洗條件下清洗、最佳熱泵干燥溫度干燥獲得的無核綠葡萄干表面干凈不干癟、色澤碧綠、酸甜適口、易嚼碎、無異味和雜味。與未清洗葡萄干和僅在最優(yōu)清洗條件下清洗獲得的葡萄干相比具有最好的感官品質(zhì)。無核綠葡萄干碧綠色澤的保持需要制干、清洗、干燥、包裝和貯藏等每一環(huán)節(jié)都采取防褐變技術(shù),下一步將針對葡萄干包裝防褐變技術(shù)開展研究,以期獲得褐變指數(shù)BI值更低、色澤更綠的無核綠葡萄干。