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添加低聚木糖提高草莓果泥的營(yíng)養價(jià)值
發(fā)布時(shí)間 : 2022.09.29
低聚木糖 草莓果泥 熱處理 感官評價(jià) 營(yíng)養價(jià)值 保質(zhì)期分析


試驗設計

       將冷凍草莓解凍,在攪拌機中低速攪拌5min,然后將得到的果泥轉移到不同的燒杯中,并使用智能棒攪拌器以低混合速度與不同濃度(0、2.5、5、7.5 和 10% w/w)的XOS混合1min,以完成樣品制備。樣品制備后立即對原漿樣品進(jìn)行質(zhì)地和顏色分析,以避免任何質(zhì)地和顏色變化。通過(guò)超高溫/高溫短時(shí)(UHT/HTST)處理系統對制備的果泥進(jìn)行熱處理。詳細參數如表1所示。對照樣品(新鮮果泥)冷灌裝并儲存在4℃冰箱中。


       選擇ILSF粘度計來(lái)表征樣品的流變特性。研究未經(jīng)處理和熱處理樣品在制備后和儲存期間(15,36d)的顏色變化,使用 CIE-Lab 測量樣品的L*(亮度)、a*(紅色)和 b*(黃色)值,并根據公式計算總色差(ΔE)。測定草莓果泥的水分活度、pH值、可溶性固體物總量(TSS)。整個(gè)草莓(果肉和種子)的果泥樣品從每個(gè)儲存條件(4℃,55℃)中取出。用丙酮從新鮮果泥樣品中提取24h后,分別基于Folin-Ciocalteu、氯化鋁和香草醛比色法測定總酚、黃酮和單寧的含量。使用氧自由基吸收能力(ORAC)測定法測定樣品的抗氧化活性。
對未經(jīng)培訓的小組成員(n=105)進(jìn)行了感官測試,使用9點(diǎn)喜好度標度來(lái)檢查不同加工的草莓泥中XOS的接受程度。未經(jīng)處理和熱處理(新鮮、HTST和UHT)的樣品(含和不含5%w/w XOS)用于感官評估。在9點(diǎn)(1= 非常不喜歡,5= 中性,9= 極度相似)喜好度測試中,招募的參與者被要求評估每個(gè)果泥樣品的整體接受度、外觀(guān)、顏色、香氣、味道、甜度和質(zhì)地。在每個(gè)樣品之間提供水和咸餅干(無(wú)鹽)。

試驗結果
(1)XOS用量對草莓果泥品質(zhì)特性的影響
       為了確定在不改變草莓果泥整體質(zhì)量的情況下添加到草莓泥中的XOS的閾值濃度,測定了不同XOS濃度(0、2.5、5、7.5和10%w/w)的草莓果泥樣品的流變學(xué)、顏色、成分(TTS)和物理化學(xué)(水分活度、pH)特性。表2顯示了新鮮草莓泥樣品的流變特性,XOS含量增加導致草莓泥樣品的稠度降低(p<0.05),表現為1.5或2mm高度的表觀(guān)應力。測試表明,添加2.5%和5%w/w XOS樣品的稠度在1.5mm時(shí)與對照組在統計學(xué)上相似。草莓泥中含有大量的多糖和破碎的細胞。對于相同重量的樣品,低聚糖的加入將改變果泥的組成,即較大的多糖被較小的低聚糖取代,這一變化可能會(huì )導致樣品軟化。

       如表2所示,隨著(zhù)XOS添加量的增加,L*和a*值均降低。然而,XOS的加入在統計學(xué)上并不影響b*值。因此,與新鮮樣品相比,添加X(jué)OS使樣品變得更暗、更少紅色。添加2.5%w/w XOS導致的色差(TCD)較小,而添加5%和7.5%w/w XOS的樣品顯示出明顯的色差,含10%w/w XOS的樣品則具有非常明顯的色差。但應注意的是,從視覺(jué)上來(lái)看(見(jiàn)圖1),色差并不明顯。草莓果實(shí)的顏色受各種因素的影響,如pH值、水分活度以及成分。向食品中添加小分子量成分可能會(huì )改變樣品的透光率,使其表現出變暗效應。



       表2總結了不同草莓果泥樣品的水分活度、pH值和可溶性固形物總量。XOS是水溶性膳食纖維,可增加果泥中可溶性物質(zhì)總量,從而增加TSS值。本研究中,添加X(jué)OS不會(huì )影響任何草莓泥的總體pH值,可能是由于草莓中固有有機酸的緩沖作用。水分活度測量表明, 樣品的水分活度與XOS的添加濃度呈負相關(guān)。但水結合能力不強,與新鮮果泥相比,10%w/w XOS濃度的增加僅導致水分活度下降0.65%。 AW減少有助于最終產(chǎn)品的穩定性。根據結果,高劑量XOS(7.5%和10%w/w)的草莓泥樣品在顏色、流變特性和水分活度方面表現出顯著(zhù)的質(zhì)量變化。同時(shí),當XOS劑量為5%或更低時(shí),產(chǎn)品特性差異很小或沒(méi)有差異。因此,在熱處理、儲存和感官分析期間,選擇5%的XOS濃度進(jìn)行進(jìn)一步測試。
(2)熱處理和貯藏對草莓果泥品質(zhì)的影響
2.1、草莓果泥中TPC、TFC、單寧含量和抗氧化活性
       表3中報告了所有樣品在36天保質(zhì)期內的總酚含量(TPC)、總黃酮和單寧含量。在整個(gè)儲存條件下,無(wú)論是否添加X(jué)OS,UHT處理樣品的TPC值均顯著(zhù)低于HTST處理樣品。無(wú)論是否添加X(jué)OS,HTST處理樣品中的TPC水平與對照樣品更相似。貯藏時(shí)間和溫度共同影響所有樣品的TPC水平。大多數樣品的TPC隨著(zhù)儲存時(shí)間的增加而降低,低溫貯藏(4℃)有助于保持草莓泥中酚類(lèi)化合物的水平。

HTST和UHT處理的草莓泥的總黃酮含量(TFC)顯著(zhù)低于新鮮草莓泥中的黃酮含量,無(wú)論是否添加X(jué)OS。單寧含量與黃酮含量的變化趨勢一致。無(wú)論熱處理如何或是否添加X(jué)OS,在4℃下儲存的樣品中TFC水平均未隨時(shí)間顯著(zhù)降低。在55℃下儲存的樣品中TFC水平隨著(zhù)儲存時(shí)間的增加而顯著(zhù)下降。無(wú)論貯藏溫度和是否添加X(jué)OS,單寧含量在貯藏期間都有所下降。在55℃保存36天的大多數樣品中,單寧含量低于檢測水平。


       收集的數據表明,熱處理增加了草莓果泥樣品中可測量的抗氧化活性。與對照組相比,UHT和HTST樣品中檢測到更高的抗氧化活性(表3)。貯藏條件顯著(zhù)影響抗氧化活性,在55℃下儲存的樣品中檢測到ORAC水平顯著(zhù)下降,與XOS的加入無(wú)關(guān)。然而,在4℃下儲存的樣品中未觀(guān)察到任何變化或輕微增加。
2.2、流變特性
       與對照組相比,所有樣品的HTST和UHT處理導致稠度顯著(zhù)降低,即1.5mm處的表觀(guān)應力(表4)。此外,與UHT處理的樣品相比,所有HTST處理的樣品在1.5mm處表現出更高的表觀(guān)應力。HTST和UHT處理樣品在60秒和120秒時(shí)的表觀(guān)應力在統計上相似。

       在整個(gè)儲存期內,無(wú)論是否加入XOS,在兩種儲存溫度下均檢測到稠度損失,即1.5mm處的表觀(guān)應力減少。與4℃相比,在55℃貯藏期間,稠度的降低速度更快。XOS的加入并沒(méi)有導致草莓泥在高溫(55℃)下貯藏期間的流變特性發(fā)生統計差異。


2.3、草莓果泥的總色差
       未經(jīng)處理和熱處理的草莓泥在儲存期間的顏色變化如表5所示??偟膩?lái)說(shuō),UHT處理會(huì )顯著(zhù)降低樣本的L*、a*和b*值,表明與經(jīng)HTST處理的樣品相比,UHT處理將產(chǎn)生更暗、更少紅色和更少黃色的果泥。在55℃下長(cháng)期儲存對樣品變色也有顯著(zhù)影響。同時(shí),根據TCD結果,在4℃下儲存的所有HTST處理樣本的顏色曲線(xiàn)更接近對照(新鮮果泥)。這一結果在感官評估期間也得到了證實(shí)(表7),HTST樣品的顏色偏好評級與對照組相似。無(wú)論所應用的熱處理類(lèi)型如何,添加X(jué)OS都會(huì )導致較低的L*值,這表明樣品顏色較深。該結果與之前的研究結果(表2)相似,其中樣品亮度隨著(zhù)XOS濃度的增加而降低。
       在本研究中,變色可能主要由熱處理和儲存過(guò)程中花色苷的熱降解和美拉德反應引起,因為大多數酶活性在熱處理過(guò)程中都會(huì )受到抑制。消費者無(wú)法識別經(jīng)過(guò)相同熱處理的添加或未添加X(jué)OS的草莓果泥樣品之間顏色差異,這表明XOS作為草莓果泥功能成分的潛在可接受性,這一現象在之前的研究結果中也得到了證實(shí)(圖2)。盡管TCD值在很大程度上受XOS添加的影響,但視覺(jué)觀(guān)察和消費者評估的結果表明,消費者無(wú)法從顏色角度區分產(chǎn)品是否添加了5%w/w XOS。

2.4、草莓果泥的pH值、可溶性固形物總量和水分活度

       所有草莓泥樣品的pH值、可溶性固形物總量和水分活度如表6所示。無(wú)論采用何種處理或儲存條件,pH值均保持在3.4-3.6之間。如前所述,添加X(jué)OS顯著(zhù)增加TSS含量并降低水分活度。相反,與新鮮果泥(TSS:7.55±0.08;Aw:0.9969±0.001)相比,兩種熱處理(不含XOS)均降低了TSS含量(HTST:7.48±0.08;UHT:7.48±0.19)和水分活度(HTST:0.9972±0.0013;UHT:0.9973±0.0005),這種現象可能是由于樣品處理過(guò)程中植物細胞液泡的熱破壞和機械破壞所致。液泡的破壞可能會(huì )通過(guò)向樣品中釋放更多液體來(lái)增加水分活度并降低TSS水平。


(3)XOS添加和熱處理對草莓果泥感官特性的影響
       感官特性評價(jià)的結果如表7所示,未添加X(jué)OS的UHT處理樣品在每個(gè)感官屬性中的得分最低,而加入XOS的新鮮果泥在除外觀(guān)和香氣外的大多數屬性中得分最高。專(zhuān)家組的偏好順序如下:新鮮果泥>HTST處理的果泥>UHT處理的果泥。在所有處理中,他們也更喜歡添加了XOS的樣品。熱處理,尤其是UHT處理,導致樣品的外觀(guān)、顏色、香氣、風(fēng)味和總體分數發(fā)生顯著(zhù)變化。根據感官評價(jià)結果,熱處理對甜度和質(zhì)地沒(méi)有顯著(zhù)影響。

       未經(jīng)處理和熱處理的草莓泥樣品的甜度受到加入XOS的顯著(zhù)影響,這是由于XOS固有的甜度特征。此外,甜度得分與樣本總體得分之間存在密切相關(guān)性,表明產(chǎn)品的整體喜好在很大程度上受樣本甜度的影響。


試驗結論
       本研究研究了使用水果食品載體(即草莓果泥)增加有益化合物(如低聚木糖)消耗的可能性。結果表明,添加5%w/w的XOS可以提高草莓泥的營(yíng)養價(jià)值以及消費者對該產(chǎn)品的接受度,但不會(huì )顯著(zhù)影響其質(zhì)量屬性??偟膩?lái)說(shuō),不同的熱處理和高溫貯藏會(huì )降低草莓泥的幾種營(yíng)養價(jià)值(TPC、TFC、單寧含量和抗氧化活性)和稠度。熱處理也會(huì )影響樣品的顏色表現。然而測試結果表明,經(jīng)HTST處理的XOS樣品在整體喜好、外觀(guān)、顏色、風(fēng)味和質(zhì)地方面與新鮮草莓泥樣品的得分相同。
       本研究結果可為業(yè)界在用量、熱穩定性、儲存穩定性和消費者接受度方面將低聚木糖用作草莓產(chǎn)品的功能成分提供指導。




參考資料:
Dai H ,  Leung C E ,  Corradini M G , et al. Increasing the nutritional value of strawberry puree by adding xylo-oligosaccharides[J]. Heliyon, 2020, 6(4):e03769.