复合护色剂研制及其对白糯玉米品质的影响.pdf

2023年第36 卷第11期复合护色剂研制及其对白糯玉米品质的影响陈飞雪，田方 2，王阳光，王金金（1.浙江海洋大学食品与药学学院，浙江舟山316 0 2 2；2.浙江省海产品健康危害因素关键技术研究重点实验室，浙江舟山316 0 2 2)摘要：以色差（E)值为指标,在单因素试验的基础上,采用响应面法优化柠檬酸、D-异抗坏血酸、L-半胱氨酸和氯化钠4种护色剂的复合配方，并对经复合护色剂处理的白糯玉米进行质地剖面分析(TPA)和感官评定。结果表明：复合配方中各护色液的最佳质量浓度分别为柠檬酸6.9 6 g/L、D-异抗坏血酸0.6 5g/L、L-半胱氨酸1.49 g/L、氯化钠10.53g/L,白糯玉米的实际E值为1.6 4,与预测E值1.59 相近。用最佳复合护色剂护色的白糯玉米，其回复性和弹性适中，且感官评分高。关键词：白糯玉米；复合护色剂；质地剖面分析；感官评分Preparation of compound color protection and its effectCHEN Fei-xue,TIAN Fang2,WANG Yang-guang,WANG Jin-jin(1.College of Food and Pharmacology,Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316022,Zhejiang,China;2.Key Laboratory of Health Risk Factors for Seafood of Zhejiang Province,Abstract:Using color difference(E)value an indicator,the compound formula of citric acid,D-neneneba isoascorbic acid,L-cysteine and sodium chloride was optimized by response surface methodolo-gy on the basis of single factor test,and white waxy corn treated with compound color protection was ana-lyzed by texture profile analysis(TPA)and sensory evaluation.The results showed that the optimal massconcentrations of compound color protection were citric acid 6.96 g/L,D-neneneba isoascorbic acid0.65 g/L,L-cysteine 1.49 g/L,sodium chloride 10.53 g/L,respectively.The actual E v a l u e o fwhite waxy corn was 1.64,which was similar with the predicted E value of 1.59.White waxy corn trea-ted with the best compound color protection had moderate recovery,elasticity and high sensory score.Key words:white waxy corn;compound color protection;texture profile analysis;sensory score中图分类号：TS210.1玉米，又称包谷，广泛用于食品和饲料的生产和加工中。玉米主要分为甜玉米和糯玉米 。白糯玉米是糯玉米的主要品种之一，主要由支链淀粉组成,籽粒颜色为白色 2 。在贮藏过程中,鲜糯玉米中营养物质的改变会对产品的品质产生很大的影响,如颜色变暗，籽粒硬度增加，烹饪后口感变差等 3。目前，食品工业中常把糯玉米制成玉米罐头、速冻玉米、冷冻玉米粒等产品，从而达到保鲜及延长贮藏期的目的。在这些产品的加工过程中,护粮食与油脂on the quality of white waxy cornZhoushan 316022,Zhejiang,China)文献标志码：A59文章编号：10 0 8-9 57 8(2 0 2 3)11-0 0 59-0 5色是至关重要的步骤之一，色泽良好代表玉米的食用品质和新鲜度更佳，也会更受消费者喜爱 4。为抑制酶促褐变，常在食品加工过程中添加护色剂,如柠檬酸、氯化钠、D-异抗坏血酸和L-半胱氨酸等 5。柠檬酸可以通过降低pH来阻断多酚氧化酶(PPO)活性;氯化钠溶液中氧气的溶解度比在空气中小,对酶的活性起到抑制和破坏作用;D-异抗坏血酸是抗坏血酸的旋光异构体,抗氧化能力强，可以清除氧自由基；L-半胱氨酸通过将铜螯合到含收稿日期：2 0 2 2-12-0 6基金项目：2 0 2 0 年度舟山市科技对口扶贫项目（2 0 2 0 C13045）作者简介：陈飞雪（19 9 9 一），女，硕士研究生，研究方向为食品加工与贮藏工程。通信作者：田方（19 8 7 一），女，博士，讲师，研究方向为农产品及水产品储藏加工及质量安全控制。60巯基氨基酸的酶活性位点来抑制PPO 活性 6-7 。但单一护色剂往往存在一定的局限性,无法达到理想效果，而复合护色剂由不同类别的抗褐变剂组成,可通过相互的协同作用提升抑制褐变的效果，因此能更好地满足实际生产需求 8 。目前关于白糯玉米复合护色剂的相关研究还尚未见报道。本研究以白糯玉米为试验材料，优化复合护色剂的质量浓度配比，并探究复合护色预处理对白糯玉米品质的影响，为进一步提高白糯玉米的产品品质和商品价值提供理论支撑。1材料与方法1.1试验材料白糯玉米，市售；柠檬酸、氯化钠、L-半胱氨酸、D-异抗坏血酸,食品级。1.2试验设备CS-210精密色差仪,杭州彩谱科技有限公司；TAXT-Plus物性测试仪，超技仪器有限公司；ZGH2801蒸锅，九阳股份有限公司;BP211D电子天平，美国Sartorius公司。1.3试验方法1.3.1样品前处理选用7 8 月份新鲜无损伤、大小一致的白糯玉米棒（每个玉米棒质量为18 0 g20g），剥去外壳，去除玉米须，清洗后备用。1.3.2单因素试验新鲜的白糯玉米分别完全浸人各单一护色剂溶液中浸泡30 min，沥干表面水分，用PE自封袋封装,置于4冰箱冷藏后测定色差值。在预试验的基础上进行单因素试验，考察不同质量浓度的柠檬酸、D-异抗坏血酸、L-半胱氨酸、氯化钠对白糯玉米色差（E）值的影响。项目优秀(2 1 2 5)色泽颜色均匀且有光泽香味具有典型浓郁的玉米香气甜味具有明显甜味糯性糯性较强1.4数据处理与分析采用Design-Expert10.07软件进行数据分析；采用SPSS21软件进行显著性分析；采用ANOVA-Duncan法对试验数据进行多重比较检验分析;采用Origin2021软件作图。粮食与油脂1.3.3响应面试验根据单因素试验结果，以柠檬酸、D-异抗坏血酸、L-半胱氨酸、氯化钠的质量浓度作为自变量，以E值为响应值,设计四因素三水平的响应面试验。响应面试验因素水平见表1。表1响应面试验设计因素水平表因素水平A柠檬酸BD-异抗坏血酸CL-半胱氨酸质量浓度质量浓度-1406181.3.4色差测定采用色差仪对白糯玉米样品进行测定 9，按式(1)计算白糯玉米E值。AE=(L*-Lo)?+(a*-ao)+(b*-bo)(1)式中：Lo、o、b。值为新鲜白糯玉米的色度值;L*、*、b*值为护色后的白糯玉米样品的色度值。1.3.5质构测定参考沈颖越等 10 1的方法,稍有改动。白糯玉米经10 0 蒸煮2 0 min后,冷却到6 0,从每穗玉米完整的籽粒中，选取大小均匀的6 粒进行质地剖面分析(TPA)测试。选取的探头为P10柱形探头。测试参数：测前速率1 mm/s、测试速率2 mm/s、测后速率2 mm/s、位移4mm、停留间隔5s、触发值5g。1.3.6感官评价由10 名食品安全专业的学生组成评价小组，对样品的颜色、气味、甜度和糯性进行评分，感官评价标准见表2。表2 糯玉米感官评价标准较好(16 2 0)颜色较均匀且光泽度较好玉米香气适中甜度适宜糯性适中2023年第36 卷第11期/(g/L)D氯化钠质量浓度质量浓度0.41.00.61.50.82.0一般(11 15)差(0 10)颜色一般且光泽度一般颜色不均匀且无光泽玉米香气较淡无玉米香气甜度较淡无明显甜味糯性较小无糯性2结果与分析2.1单因素试验结果由图1可知：随着护色剂质量浓度的增加，白糯玉米的色差值总体上呈现先减小后增大的趋势，当柠檬酸、氯化钠、D-异抗坏血酸、L-半胱氨酸的质量510152023年第36 卷第11期浓度分别为6、10、0.6、1.5g/L时,白糯玉米的色差值最小,护色效果也最佳。这可能是因为一定质量浓度的柠檬酸、氯化钠、D-异抗坏血酸和L-半胱氨酸对酶活性有很好的抑制作用,超过一定水平之后，反而会抑制或诱发玉米自身发生非酶促褐变，使其表皮色泽变暗1-12 。因此,确定柠檬酸、氯化钠、D-异抗坏血酸、L-半胱氨酸最佳质量浓度分别为6、10、0.6、1.5g/L,在此基础上进行响应面试验。30252015Fa10上5003228上24Fa天2016H12(b）D-异抗坏血酸和L-半胱氨酸图1单一护色剂对白糯玉米色差的影响注：不同小写字母表示同一护色剂差异显著（P0.05)。2.2响应面试验结果响应面试验设计及结果见表3。表3响应面试验设计与结果试验号A10203041506-1粮食与油脂试验号A708191011121314151617b18bdbde510质量浓度/g/L)（a）柠檬酸和氯化钠D-异抗坏血酸L-半胱氨酸?aH0.40.8质量浓度/g/L)BC-1010000061续表BC1101011-101-10-1010019-120-12111151.21.6D1-10-10-1-1-10D-101000-1-11100-1010002022232425262728292.3回归方程拟合及方差分析通过对数据进行多元回归拟合得二次多元回归2.0方程:E=1.98-0.87A-0.33B+0.13C-0.62D-0.05AB-1.2AC-0.15AD+0.3BC-1.4BD+1.15CD+0.37A+1.42B+1.24C+3.44D由表4可知：该模型失拟项不显著，模型极显著,这说明该回归模型的预测值与实测值拟合度较高，能用该模型较准确地预测复合护色剂对白糯玉米色泽的影响 13。决定系数R为0.9 9 46,接近1,表明该模型拟合度很好；RAa为0.9 8 9 3，说明98.9%的响应值变化可以用此模型来分析，可对结果进行较准确地解释和预测。柠檬酸质量浓度、D-AE值异抗坏血酸质量浓度、氯化钠质量浓度对E值影8.2 0.2响极显著（P0.001）,L-半胱氨酸质量浓度对E8.4 0.1值影响显著（P 氯化钠质量浓度 D-异抗坏血酸质量浓度 L-半胱氨酸质量浓度。00-110001-101-1004.9 0.25.6 0.15.6 0.22.2 0.401.8 0.2-11.5 0.103.8 0.216.1 0.362方差来源平方和自由度均方F值P值显著性模型118.41A9.01B1.33C0.21D4.56AB1.0 102AC5.76AD0.09BC0.36BD7.84CD5.29A20.88B213.05C210.03D?76.91残差0.64失拟项0.45纯误差0.17总和119.05注：*为极显著(P0.001)；*为非常显著（P0.01)；*为显著(P0.05)。2.4最佳工艺及验证通过模型分析得出，当柠檬酸质量浓度6.96g/L、D-异抗坏血酸质量浓度0.6 5g/L、L-半胱氨酸质量浓度1.49 g/L、氯化钠质量浓度10.53g/L时，白糯玉米的预测最小E值为1.59。通过6 次验证实验，得到E值的平均值为1.6 4,与预测值接近，说明该模型能很好地预测复合护色剂对白糯玉米的护色效果。2.5TPA 测试结果由表5可知：与对照组（未经护色处理的玉米，组别色泽对照组22.2 1.0 a护色组24.5 0.8b注：同列不同小写字母表示差异显著（P0.05）。3结论以E值为判断指标,在单因素试验的基础上，采用响应面法优化柠檬酸、D-异抗坏血酸、L-半胱氨酸、氯化钠4种护色剂的复合配方，并对经复合护色剂处理的白糯玉米进行TPA和感官评定。结果表粮食与油脂表4回归模型的方差分析指标148.4619.0111.3310.2114.5611.0 10215.7610.0910.3617.84172.040.000 1*15.2910.88113.05110.03176.911 687.620.000 1140.046100.04540.043282023年第36 卷第11期表5白糯玉米TPA测试结果对照组185.600.000 1*197.780.000 1*29.260.000 1*4.680.048 3100.140.000 1*0.220.646 7126.390.000 1*1.970.181.77.900.013 9116.080.000 1*19.310.000 6286.330.000 1*220.040.000 1*0.960.568 2表6 白糯玉米感官评定结果香味甜味21.6 0.8 a19.2 0.7a22.2 0.6a20.3 0.8a明：复合配方中各护色液的最佳质量浓度分别为柠檬酸6.9 6 g/L、D-异抗坏血酸0.6 5g/L、L-半胱氨酸1.49g/L、氯化钠10.53g/L,白糯玉米的实际E值为1.6 4,与预测E值1.59 相近。护色组玉米的回复性和弹性适中，且感官评分高，本研究可为白糯护色组硬度/g4 227.831 120.684a黏性/g.s32.659 1.197a弹性0.374 0.014a*内聚性胶黏性咀嚼性回复性注：同行不同小写字母表示差异显著（P0.05）。*下同)相比，护色组玉米的弹性和回复性均具有显著性差异(P0.05）。弹性和回复性代表白齿对玉米样品部分施力后其恢复到原来状态的程度 14。*经护色处理后玉米的硬度、黏性、内聚性、胶黏性和咀嚼性无显著差异，但护色组玉米的硬度较大。这可能与玉米籽粒的水分含量有关，降低玉米籽粒水分含量会使籽粒干癌、表皮变软，而越新鲜的玉米，其水分含量越大，籽粒也更饱满。由此推测，复合护色剂处理后能在一定程度上维持玉米良好的质地和食用品质。2.6感官评定结果由表6 可知：护色组玉米的色泽评分和感官评分总分均显著高于对照组（P0.05），这说明复合护色剂对白糯玉米的护色效果较好。对照组和护色组中玉米的香味和甜味均无显著性差异，表明复合护色剂对玉米的香气成分和甜度影响较小。玉米籽粒糯性在一定程度上反映了白糯玉米食用口感的好坏，糯性越大其食用口感也越好，结合TPA物性测试结果可以发现，护色组玉米黏性适中、回复性好、糯性较大、口感更好。由此说明，复合护色剂不仅能有效维持白糯玉米的色泽,同时也能较好地保持白糯玉米蒸煮后的食用品质。糯性18.9 0.3a22.5 0.5b4 333.657133.106a31.650 1.252a0.440 0.018b0.150 0.015a0.155 0.006a651.502 16.694 a661.823 13.509a315.120 5.810a322.783 8.840a0.057 0.008a0.068 0.008b感官评分（总分）81.9 2.0a89.5 1.4b2023年第36 卷第11期玉米产品低温贮藏护色技术的改进与提高提供理论支撑与参考。参考文献 1 PRASANTHI P S,NAVEENA N,RAO M V,et al.Com-positional variability of 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FOODS粮油食品科技VOL.Z8-总第N期20Z0-N国家粮食和物资储备局主管国家粮食和物资储备局科学研究院主办传科技之灵动承国粮之担当粮油食品科技杂志社/编辑部期刊官网：htp:/（中英文）邮箱：地址：北京市西城区百万庄大街11号，粮科大厦电话：[phone]/359 2（谭老师/尤老师/李老师）邮编：10 0 0 37I5SN1007-7561CN11-3863/TS631993年创刊双月刊期刊中英文宫岗期刊微信公众号本利韩面质式，Logo.刊名字体设计已受版权保护：期利Logo已注册商标，仿置必究2023年6 月更新