胡蘿卜顆粒加工護色工藝的優化

張海濤,張海容,蘇 雨

（1.江蘇畜牧獸醫職業技術學院%食品學院，江蘇 泰州 225300；2.德州學院 農學系,山東 德州 253023）

胡蘿卜顆粒加工護色工藝的優化

張海濤1,張海容2,蘇 雨1

（1.江蘇畜牧獸醫職業技術學院%食品學院，江蘇 泰州 225300；2.德州學院 農學系,山東 德州 253023）

通過單因素和正交設計試驗，篩選胡蘿卜顆粒在不同護色劑和不同干燥溫度下的最佳護色組合.結果表明：單因素設計試驗中，70℃干燥條件下1.0%氯化鈉、0.2%植酸、0.4%氯化鈣、0.6%檸檬酸優于其他干燥溫度下不同濃度的護色劑，抗壞血酸、殼聚糖護色效果較差；正交試驗中，篩選出最優復合護色劑為0.25%植酸+0.50%檸檬酸+0.30%氯化鈣+1.5%氯化鈉,復合護色劑護色后的褐變度較低，感官、營養保持較好.

胡蘿卜顆粒；單因素；正交設計；護色劑；干燥溫度

0 引言

胡蘿卜為傘形花科植物，又名紅參,是一種營養豐富的蔬菜［1］，除含有蛋白質、礦物質以及維生素C外，主要營養成分就是胡蘿卜素，尤其是β-胡蘿卜素.胡蘿卜還可以抗氧化、降低血糖、防癌抗癌，被公認為保健蔬菜，素有“賽人參”之美譽［2］.

脫水胡蘿卜顆粒是胡蘿卜系列食品之一，是制作湯料的重要原料，是快餐食品的一種主要輔料，市場需求量大,已成為我國重要的出口農產品之一.但脫水胡蘿卜顆粒在加工過程中經常發生色澤的變化.色澤變化影響感官，從而影響其質量及市場銷售.筆者通過單因素和正交設計試驗，采用不同護色劑和干燥溫度對胡蘿卜顆粒加工過程中的護色工藝進行研究，為脫水蔬菜護色工藝提供理論依據和技術支持，豐富了干制果蔬的加工理論.

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮胡蘿卜：市售；無水乙醇、植酸、殼聚糖、檸檬酸、氯化鈣、抗壞血酸、氯化鈉:分析純;試驗用水:蒸餾水.

1.2 儀器與設備

101－1－BS電熱恒溫鼓風干燥箱：上海躍進醫療器械廠；FA1104電子天平：上海天平儀器廠；HH－2電子恒溫水浴鍋：金壇市富華儀器有限公司；TGL－A高速離心機：山東濰坊儀器有限公司；722型可見分光光度計：上海天平儀器廠.

1.3 方法

1.3.1 感官評分

參照李招娣［3］胡蘿卜干色澤評分的方法，采用100分制.感官評分見表1.

表1 護色后脫水胡蘿顆粒的感官評分

1.3.2 褐變度的測定

參照黃偉坤［4］的方法，將樣品充分研細，稱取5.0 g，加水定容至50 mL，靜置2 h后取5 mL，再加入95%的乙醇5 mL，5 000 r/min離心15 min，在420 nm處測定吸光度，吸光度的大小直接表示褐變度.

1.3.3 脫水胡蘿卜顆粒護色工藝流程

胡蘿卜→清洗→去皮→切丁→熱燙→護色→冷卻→干燥→壓塊→成品.

1.3.4 護色劑單因素試驗設計

新鮮胡蘿卜去皮、切丁后，分別用植酸、檸檬酸、殼聚糖、氯化鈉、氯化鈣、抗壞血酸、蒸餾水（對照）作為護色劑進行護色，料液比1∶5，時間為20 min.單因素試驗護色劑種類及質量分數如表2所示.

表2 護色劑單因素試驗設計

1.3.5 干燥試驗設計

經護色處理后的胡蘿卜丁分別放在50℃、70℃、90℃、110℃溫度下進行干燥，當水分含量低于6%時，移出干燥箱冷卻至室溫.

1.3.6 正交試驗設計

以A（植酸）、B（檸檬酸）、C(氯化鈣)、D(氯化鈉)為4因素，進行L9(34）正交試驗設計,護色時間為20 min.正交試驗因素水平如表3所示.

表3 正交試驗因素與水平%

1.3.7 數據分析處理

試驗數據采用SPSS軟件進行統計分析處理.

2 結果與分析

2.1 護色劑種類和質量分數對胡蘿卜顆粒護色效果的影響

胡蘿卜顆粒的酸含量較低，若加入適量的酸，不僅可以改善其風味，還可以起到護色的效果.檸檬酸能使產品的pH值降低，還能增強抗氧化劑的作用；植酸不僅具有抗氧化作用，還具有保護維生素C的作用，近幾年來被廣泛應用于果蔬保鮮與食品加工；抗壞血酸在蔬菜加工中可起到護綠和抗氧化的作用，并且在胡蘿卜顆粒熱燙過程中，水溶性維生素尤其是維生素C損失嚴重，添加抗壞血酸可以同時起到營養強化的作用；氯化鈣的Ca2+能與細胞壁上的果膠酸作用形成果膠酸鈣，增加組織硬度，阻止液泡中的組織液外泄到細胞質中與酶類接觸，降低褐變程度；氯化鈉抑制褐變是它在一定濃度下可以驅除水溶液中的氧氣，使酚類底物難以與氧氣接觸；殼聚糖對加劇褐變的銅和鐵等金屬離子有很強的鰲合作用從而抑制非酶褐變，現在殼聚糖已被廣泛用于果蔬等食品的保鮮中，但是抑制胡蘿卜褐變中的應用目前尚未見報道.

胡蘿卜顆粒經過護色處理后褐變度結果見表4，護色劑的種類和濃度對護色效果有一定的影響.不同護色劑對胡蘿卜的護色效果為0.2%植酸＞4.0%氯化鈉＞0.4%抗壞血酸＞0.2%檸檬酸＞0.2%氯化鈣＞0.1%殼聚糖＞蒸餾水.

表4 不同護色劑對胡蘿卜顆粒褐變度的影響

2.2 干燥溫度對護色效果的影響（表5）

由表5可知，胡蘿卜顆粒在90℃、110℃干燥下，各種護色劑的護色效果均比50℃、70℃護色效果差. 50℃干燥條件下各護色劑護色效果依次為：1.0%氯化鈉＞0.2%氯化鈣＞0.4%檸檬酸＞0.2%植酸＞0.3%殼聚糖＞0.6%抗壞血酸＞蒸餾水;70℃干燥條件下各護色劑護色效果依次為：1.0%氯化鈉＞0.2%植酸＞0.4%氯化鈣＞0.6%檸檬酸＞0.1%殼聚糖＞0.4%抗壞血酸＞蒸餾水.

由表5可以看出，70℃、50℃不同種類和濃度護色劑護色效果相比為：70℃+1.0%氯化鈉＞50℃+ 1.0%氯化鈉，70℃+0.2%植酸＞50℃+0.2%植酸，70℃+0.4%氯化鈣＞50℃+0.2%氯化鈣，70℃+0.6%檸檬酸≈50℃+0.2%氯化鈣，70℃+0.1%殼聚糖＞50℃+ 0.3%殼聚糖，50℃+0.6%抗壞血酸＞70℃+0.2%抗壞血酸.因此，70℃干燥溫度下不同護色劑護色效果總體好于50℃.

試驗中，殼聚糖和抗壞血酸的護色效果較差，結合表4試驗結果，采用不同濃度的氯化鈉、植酸、氯化鈣和檸檬酸在70℃干燥條件下進行正交試驗.

2.3 正交優化復合護色劑的護色效果

根據單因素護色劑濃度水平試驗結果，通過一組L9（34）正交試驗，研究植酸、檸檬酸、氯化鈣和氯化鈉復合護色劑的協同護色作用效果，結果見表6.

表5 不同干燥溫度對胡蘿卜顆粒褐變度 （OD)的影響

表6 %L9（34）正交試驗結果

由表6可知，4種護色劑對護色效果的影響程度從大到小依次為植酸、氯化鈣、檸檬酸和氯化鈉，該結果與單因素試驗有所不同.復合護色劑植酸的影響程度較單一護色劑增強，這可能是由于植酸與氯化鈉、檸檬酸、氯化鈣中某一個或幾個因素之間有較好的協同效應所致.試驗所得最優復合護色劑為A3B2C2D1,即0.25%植酸+ 0.50%檸檬酸+0.30%氯化鈣+1.5%氯化鈉.

2.4 驗證試驗

根據正交試驗得到的最佳護色條件為A3B2C2D1,做了3次平行試驗,用可見分光光度計進行褐變度測定，其平均值為0.149,結果見表7.結果比正交表中每行的褐變度數值都小,證明正交試驗結果是可信的,這表明不同護色劑之間有一定的協同作用.

表7 正交驗證結果

2.5 復合護色劑處理對脫水胡蘿卜顆粒品質的影響(表8)

由表8可知,經過復合護色劑處理后脫水胡蘿卜顆粒的維生素C含量高于未護色處理組；β-胡蘿卜素含量高于未處理組；護色處理組褐變度小于未處理組；感官得分為90分，好于未處理組.

表8 護色效果

3 結論

采用植酸、檸檬酸、殼聚糖、氯化鈉、氯化鈣、抗壞血酸護色劑對胡蘿卜顆粒在不同干燥溫度下，進行單因素和正交試驗，得出在70℃干燥條件下，最優復合護色劑為0.25%植酸+0.50%檸檬酸+0.30%氯化鈣+1.5%氯化鈉.復合護色劑護色后的褐變度較低，營養素保持較好.

［1］ 王發河，陳志輝，吳光斌，等.胡蘿卜中天然蘿卜素提取工藝的研究 ［J］.食品研究與開發，2006，27（5）：54-57.

［2］ 于勇，胡桂仙，王俊，脫水蔬菜的研究現狀及展望［J］.糧食加工與食品機械，2003（4）：63-65.

［3］ 李招娣，趙海霞，鄧紅，等.胡蘿卜片的微波干燥工藝條件優化 ［J］.食品工程，2007，15（5）：34-36.

［4］ 黃偉坤.食品檢驗與分析［M］.北京：中國輕工業出版社，1989：29-104.

OPTIMIZATION OF COLOR PROTECTION TECHNOLOGY DURING PROCESSING OF CARROT PARTICLES

ZHANG Hai-tao1,ZHANG Hai-rong2,SU Yu1
(1.Institute of Food Science and Technology,Jangsu Animal Husbandry and Veterinary College, Taizhou 225300,China;2.Agronomy Department,Dezhou University,Dezhou 253023,China)

In this paper,we carried out single factor experiments and orthogonal experiments to determine the optimum color protecting agent combination of carrot particles at different drying temperatures in the presence of different color protecting agents.The results showed that,in single factor experiments,the combination of 1%sodium chloride,0.2%phytic acid,0.4%calcium chloride and 0.6%citric acid was superior to other color protecting agents at the drying temperature,and ascorbic acid and chitosan had poor color protection effect;in orthogonal experiments,the optimum combination of color protecting agents was as follows：0.25%phytic acid,0.50%citric acid,0.30%CaCl2and 1.5%sodium chloride.The carrot particles added with the combination of color protecting agents had low browning degree and kept good sensory quality and high nutrition.

carrot particles;single factor;orthogonal design;color protecting agent;drying temperature

TS201.2

B

1673-2383（2012）04-0065-04

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120829.1722.201204.65_015.html

網絡出版時間：2012-08-29 05:22:00 PM

2012-02-13

張海濤（1974—），男，山東威海人，碩士，講師，研究方向為食品加工與貯藏.