范传会，向锡铧，陈益炜，何建军*，陈学玲，黄文俊，张琦，钟彩虹

（1.湖北省农业科学院 农产品加工与核农技术研究所，湖北 武汉 430064；2.重庆文理学院 园林与生命科学学院，重庆 402160；3.黄冈师范学院 生物与农业资源学院，湖北 黄冈 438000；4.中国科学院 猕猴桃产业技术工程实验室，湖北 武汉 430074）

真空冷冻干燥技术是在低温、低氧条件下使水分由固体状态直接升华变成气体状态的脱水技术，可最大程度地保护物料原有结构和形状[1]。通过真空冷冻干燥技术制备的果蔬片具有口感酥脆、复水性强、营养保留率高、色泽和风味损失小、无褐变等优点[2]。目前真空冷冻干燥技术已应用到柠檬片、苹果片、木鳖果和圣女果等产品的开发中[3-6]。

猕猴桃又称鹅莓、奇异果，是猕猴桃科猕猴桃属的木本藤本植物的浆果[7]。猕猴桃是一种深受消费者喜爱的水果，是优质的维生素、矿物质、膳食纤维、有机酸、多酚、黄酮和非淀粉类多糖等的优质来源[8-10]。猕猴桃中的生物活性物质具有抗氧化、抗增殖、抗炎、抗菌、降压、神经保护和促进肠道健康等功效[7]。我国猕猴桃的产量呈现逐年递增的趋势。随着猕猴桃总产量的增加，部分产区种植的猕猴桃出现“滞销现象”，造成了“增产不增收”的局面。采用加工技术对滞销的猕猴桃进行加工是显著提升猕猴桃经济价值的有效手段。已有学者分别从不同干燥方法对比、不同前处理和冻结方式对比、真空冷冻干燥条件和能耗等方面分析真空冷冻干燥对猕猴桃果片品质的影响[11-14]。但上述研究都没有涉及真空冷冻干燥后猕猴桃果片酸甜度的评价，真空冷冻干燥后猕猴桃果片酸甜度变化还有待进一步深入研究。猕猴桃鲜果肉中含有多种有机酸，采用真空冷冻干燥方法制备的猕猴桃果片在具有上述真空冷冻干燥制品优点的同时，存在口感偏酸的缺点。因此，在真空冷冻干燥前，需要对猕猴桃果片进行预处理以降低果片中的总酸含量，从而改善真空冷冻干燥后猕猴桃果片的酸甜度。

猕猴桃果肉中的呈酸味物质是中/弱酸性的物质[15]。通过酸碱中和反应的原理可知，使用弱碱性物质中和猕猴桃果肉中的呈酸味物质，降低猕猴桃果肉中的总酸含量，理论上可解决采用真空冷冻干燥法制备的猕猴桃果片口感偏酸的问题。然而猕猴桃果肉中的酸性物质和营养物质主要分布在细胞的液泡中，受到细胞膜和液泡膜的双重保护。在不改变细胞膜和液泡膜通透性的条件下，弱碱性物质难以与液泡内的酸性物质接触并发生反应。因此，常规操作下弱碱液浸泡很难达到降低猕猴桃果片总酸含量的目的。有研究表明加热处理可改变植物细胞膜和液泡膜的通透性[16]。基于此，本文以市售“徐香”猕猴桃为原料，采用加热结合弱碱性物质浸泡处理的方法，以“加热改变细胞膜和液泡膜的通透性，弱碱中和酸性物质”的原理为基础，通过分析预处理前后猕猴桃鲜果片中总酸、可溶性糖和维生素C 含量，确定除去猕猴桃鲜果片中酸性物质的最佳预处理工艺参数，以期为改善真空冷冻干燥猕猴桃果片的品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猕猴桃鲜果：市售，猕猴桃品种为“徐香”猕猴桃，采购猕猴桃时选择颗粒完整、无损伤、无腐烂和果实偏硬的可食猕猴桃；葡萄糖（分析纯）：上海源叶生物科技有限公司；碳酸钠、柠檬水、氢氧化钠、3，5-二硝基水杨酸（3，5-dinitrosalicylic acid，DNS）、盐酸、维生素C、二氯靛酚（均为分析纯）：中国医药集团有限公司。

1.2 仪器与设备

TGL-20bR 高速台式冷冻离心机：上海安亭科学仪器厂；HH-4 数显恒温水浴锅：常州国华电器有限公司；JA2003A 电子天平：上海精天电子仪器有限公司；九阳JYL-C93T 料理机：九阳股份有限公司；722G 分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；EOS 80D 佳能照相机：佳能（中国）有限公司；FD5-series 真空冷冻干燥机：美国SIM 有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 猕猴桃鲜果片的制备

将猕猴桃鲜果去皮后切为5.00～7.00 mm 的果片备用。为了试验的准确性，同一个猕猴桃切片后，一半用来进行试验处理，一半作为对照。将切片后的猕猴桃放入蒸馏水中，猕猴桃和蒸馏水的质量比为1.00∶2.00。将加入蒸馏水的猕猴桃果片放在水浴锅内，分别在不同温度条件（50.00、60.00、70.00、80.00 ℃）下加热不同时间（10.00、20.00、30.00、40.00、50.00 min）。将加热处理后的果片放在不同浓度（1.00%、3.00%、5.00%）的碳酸钠溶液（质量比1.00∶2.00） 中浸泡不同时间（5.00、20.00、40.00、60.00 min）。将浸泡后的果片用0.001%的柠檬酸清洗3 次后，再用蒸馏水清洗3 次。将清洗后的果片滤干水分，备用。处理后的猕猴桃鲜果片放在-40.00 ℃条件下冷冻24.00 h 以上，再放入真空冷冻干燥机内真空冷冻干燥48.00 h。因真空冷冻设备有限，不能保证每个试验步骤的果片都冻干。因此在优化试验时，测定鲜果片中的总酸、可溶性糖和维生素C的含量。真空冷冻干燥猕猴桃果片制备的工艺流程如图1 所示。

图1 真空冷冻干燥猕猴桃果片工艺流程Fig.1 Vacuum freeze drying of kiwi fruit slices

1.3.2 鲜果片中总酸的测定

参照GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》，采用滴定法测定预处理前后猕猴桃鲜果片中的总酸含量并计算酸去除率。按照公式（1）计算鲜果片的酸去除率（Y1，%）。

式中：X1为预处理前鲜果片中总酸含量，g/kg ；X2为预处理后鲜果片中总酸含量，g/kg 。

1.3.3 鲜果片中可溶性糖含量的测定

参照NY/T 2742—2015《水果及制品可溶性糖的测定3，5-二硝基水杨酸比色法》中的方法，利用盐酸水解的方法将蔗糖水解为葡萄糖后，采用3，5-二硝基水杨酸（DNS）测定水解后的还原糖含量，以此表示鲜果片中的可溶性糖。根据预处理前后鲜果片中的可溶性糖含量按照公式（2）计算鲜果片中可溶性糖损失率（Y2，%）。

式中：X1为预处理前鲜果片中可溶性糖含量，%；X2为预处理后鲜果片中可溶性糖含量，%。

1.3.4 鲜果片中维生素C 含量的测定

参照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中的方法，采用2，6-二氯靛酚滴定法的方法测定鲜果片中的维生素C 含量。根据预处理前后鲜果片中的维生素C 含量按照公式（3）计算鲜果片中维生素C 的损失率（Y3，%）。

式中：X1为预处理前鲜果片中维生素C 含量，mg/100g；X2为预处理后鲜果片中维生素C 含量，mg/100g。

1.3.5 猕猴桃鲜果片及真空冷冻干燥猕猴桃果片的外观观察

将猕猴桃鲜果片及冻干后的猕猴桃果片放置在10.00 cm×5.00 cm×0.50 cm 的透明塑料盒内，于日光灯下用照相机拍照。

1.3.6 真空冷冻干燥猕猴桃果片感官评价

抽选出具有感官评价经验的人员5 名，采用盲评法对冻干后的猕猴桃果片进行感官评价，感官评价标准见表1。

表1 真空冷冻干燥猕猴桃果片感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of kiwi fruit slices after vacuum freeze drying

1.4 数据分析

试验数据采用Excel（2013）软件进行处理，所得数据为3 次试验的平均值。利用Excel 软件进行显著性分析，P<0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 加热温度对鲜果片品质的影响

将去皮切片后的猕猴桃鲜果片分别在50.00～80.00 ℃下加热10.00 min 后用1.00%的碳酸钠浸泡1.00 h，分析加热温度对鲜果片品质的影响，结果如图2 和图3 所示。

图2 不同温度下加热处理后的猕猴桃鲜果片外观Fig.2 Appearance of fresh kiwi fruit slices heated at different temperatures

图3 加热温度对猕猴桃鲜果片中总酸、可溶性糖和维生素C 含量的影响Fig.3 Effect of heating temperature on content of total acid，soluble sugar，and vitamin C in fresh kiwi fruit slices

由图2 可知，加热温度为50.00 ℃和60.00 ℃时，鲜果片外观颜色无明显改变；当加热温度大于等于70.00 ℃时，加热处理会明显改变鲜果片的外观。70.00 ℃下加热10.00 min，鲜果片的外周由绿色变为黄绿色，80.00 ℃条件下加热10.00 min，整个鲜果片由绿色变成黄色。上述现象说明加热温度对猕猴桃鲜果片的外观影响明显。对比浸泡前后鲜果片的颜色可知，用1.00%的碳酸钠溶液浸泡加热后的鲜果片不会明显改变鲜果片的外观色泽。绿肉猕猴桃果肉中不仅含有叶绿素，还含有叶黄素、β-胡萝卜素和玉米黄质等呈现黄色的色素物质[17]。高温可以使叶绿素降解，当叶绿素未被大量破坏时呈黄色物质的颜色被叶绿素掩盖，使果肉呈现绿色[18]。上述结果中猕猴桃鲜果片出现的“退绿”现象是由于鲜果片中的叶绿素在高温作用下被降解，从而使鲜果片的外观颜色由绿变黄。本文的结果与文献中报道的微波加热处理可显著降低猕猴桃泥中的叶绿素含量一致[19]。

由图3（A）可知，加热处理会降低鲜果片中的总酸含量，加热温度升高对鲜果片的酸去除率影响明显。当加热温度由50.00 ℃升高至80.00 ℃时，鲜果片的酸去除率由46.32%升高为91.82%。由图3（B）可知，加热处理会降低鲜果片中可溶性糖含量，加热温度对鲜果片中可溶性糖损失率影响明显。当加热温度由50.00 ℃升高至80.00 ℃时，鲜果片中可溶性糖损失率由29.18%增加至49.08%，可溶性糖损失率增加了19.90%。由图3（C）可知，加热处理会降低鲜果片中的维生素C 含量，加热温度对维生素C 损失率影响明显。当加热温度由50.00 ℃升至80.00 ℃时，鲜果片中维生素C 的损失率由30.25%变为71.66%，维生素C 损失率增加了41.41%。上述结果表明，随着加热温度的升高，猕猴桃鲜果片中总酸、可溶性糖和维生素C 含量整体呈现下降趋势。因此，为减少猕猴桃鲜果片的营养损失，选择50.00 ℃作为最佳加热温度，进行后续试验。

2.2 加热时间对猕猴桃鲜果片品质的影响

将去皮切片后的猕猴桃鲜果片在50.00 ℃下分别加热10.00、20.00、30.00、40.00、50.00 min 后，用1.00%的碳酸钠浸泡1.00 h，分析加热时间对鲜果片品质的影响，结果如图4 和图5 所示。

图4 50 ℃下加热不同时间的猕猴桃鲜果片外观Fig.4 Appearance of fresh kiwi fruit slices heated for different time at 50 ℃

图5 50 ℃下，加热时间对猕猴桃鲜果片中总酸、可溶性糖和维生素C 含量的影响Fig.5 Effect of heating time on content of total acid，soluble sugar，and vitamin C of fresh kiwi fruit slices at 50 ℃

由图4 可知，50.00 ℃下当加热时间由10.00 min延长至20.00 min 时，鲜果片的外周存在“退绿”现象。当加热时间为40.00 min 和50.00 min 时，鲜果片存在肉眼可见的“绿变黄”现象。结果表明，加热时间会影响果片的外观色泽，且同一品种不同批次的猕猴桃鲜果的颜色也存在差异。通过对比，当猕猴桃鲜果片呈黄绿色（如加热40 min）时，延长加热时间后鲜果片色泽的变化更显著。关于加热时间对猕猴桃鲜果片外观色泽变化影响的研究较少，但有研究表明缩短漂烫时间可抑制其他种类绿色植物如蒲公英的外观色泽变化[20]。由上述研究结果和本文结果可知，猕猴桃鲜果片“退绿”现象受加热时间和加热温度的双重影响，猕猴桃鲜果片在适宜温度下短时间加热，可明显抑制猕猴桃鲜果片的变色。

由图5（A）可知，当加热时间由10.00 min 延长到50 min 时，猕猴桃鲜果片的酸去除率由46.32%提高到77.70%，酸去除率提高了31.38%。由图5（B）可知，延长加热时间会降低鲜果片中可溶性糖的含量，加热时间对猕猴桃鲜果片中可溶性糖损失率的影响明显。当加热时间由10.00 min 延长至50.00 min 时，鲜果片中可溶性糖损失率由29.18%升高至73.97%，可溶性糖损失率增加了44.79%。由图5（C）可知，延长加热时间会降低鲜果片中维生素C 含量，加热时间对猕猴桃鲜果片中维生素C 损失率的影响明显。当加热时间由10.00 min 延长至50.00 min 时，猕猴桃鲜果片中维生素C 损失率由30.25%增加到70.94%，维生素C 损失率增加了40.69%。结果可知，50 ℃下加热20.00 min时，猕猴桃鲜果片的维生素C 含量最高。本文中加热时间对猕猴桃鲜果片中可溶性糖含量和维生素C 含量的影响趋势与Chhe 等[21]研究的漂烫时间对红薯片中可溶性固形物含量（主要是可溶性糖） 和维生素C含量的影响趋势不一致，这是因为本文中延长加热时间的目的与文献[21]的目的不一致。本文延长加热时间是为了改变猕猴桃鲜果片细胞膜和液泡膜的通透性且测定的为经加热和碳酸钠浸泡后果片中可溶性糖和维生素C 的含量。可溶性糖和维生素C 的损失主要发生在碳酸钠浸泡过程。因此本文中加热时间对猕猴桃鲜果片中维生素C 含量的影响与文献[21]不一致。综上所述，选择加热时间为10.00 min 作为最适的加热时间，进行后续试验。

2.3 碳酸钠浓度对鲜果片品质的影响

将去皮切片后的猕猴桃鲜果片在50.00 ℃下分别加热10.00 min 后，分别用1.00%、3.00%和5.00%的碳酸钠浸泡1.00 h，分析碳酸钠浓度对猕猴桃鲜果片品质的影响，结果如图6 和图7 所示。

图7 碳酸钠浓度对猕猴桃鲜果片中总酸、可溶性糖和维生素C 含量的影响Fig.7 Effect of concentration of sodium carbonate on content of total acid，soluble sugar，and vitamin C of fresh kiwi fruit slices

由图6 可知，果片无明显“退绿”现象，说明碳酸钠溶液的浓度对鲜果片的外观色泽无明显影响。碳酸钠属于弱碱性物质，本文研究结果与文献[22]报道的适度提高加工过程中的pH 值可减少猕猴桃果浆中叶绿素损失的结果一致。

由图7（A）可知，提高碳酸钠浓度会降低鲜果片中总酸含量，碳酸钠浓度对鲜果片的酸去除率影响明显。当碳酸钠浓度由1.00%增加到3.00%时，猕猴桃鲜果片的酸去除率增幅较大，由46.32%增加到85.79%，酸去除率增加了39.47%。当碳酸钠浓度由3.00%增加到5.00%时，酸去除率由85.79%上升到98.80%，酸去除率提高13.01%。对比图3（A）和图5（A）中加热温度和加热时间对鲜果片中酸去除率的影响可知，增加碳酸钠浓度可以更好地降低猕猴桃鲜果片的总酸含量。由图7（B）可知，升高碳酸钠浓度会降低鲜果片中可溶性糖的含量，可溶性糖的损失率与碳酸钠浓度几乎成正比，碳酸钠浓度对鲜果片中可溶性糖损失率影响明显。当碳酸钠浓度由1.00%增加至5.00%时，猕猴桃鲜果片中可溶性糖损失率由29.18%上升为55.47%，可溶性糖损失率提高了26.29%。对比图3（B）和图5（B）中可溶性糖损失率可知，虽然5.00%碳酸钠也会造成可溶性糖含量的损失，但其损失率明显低于延长加热时间造成的可溶性糖损失。该结果说明5.00%碳酸钠的浸泡处理可以较大程度地保留果片中的可溶性糖。由图7（C）可知，升高碳酸钠浓度会降低鲜果片中的维生素C 含量，碳酸钠浓度对鲜果片中维生素C 损失率影响明显。当碳酸钠浓度由1.00%增加到5.00%时，猕猴桃鲜果片中维生素C 的损失率由30.25%增加到96.36%，维生素C 的损失率增加了66.11%。综合分析鲜果片中总酸、可溶性糖和维生素C 含量变化，碳酸钠浓度为5.00%时，鲜果片的酸去除率最大，几乎达到完全去除的效果，但维生素C 也几乎完全损失，鲜果片中可溶性糖损失了约55%。因此，选择3.00%碳酸钠浓度作为最适浓度，进行后续试验。

2.4 碳酸钠浸泡时间对鲜果片品质的影响

将去皮切片后的猕猴桃果片在50.00 ℃下加热10.00 min 后，用3.00%的碳酸钠分别浸泡5.00、20.00、40.00、60.00 min，分析碳酸钠浸泡时间对鲜果片品质的影响，结果如图8 和图9 所示。

图8 不同碳酸钠浸泡时间的猕猴桃鲜果片外观Fig.8 Appearance of kiwi fruit slices soaked in sodium carbonate for different time

图9 碳酸钠浸泡时间对猕猴桃鲜果片中总酸、可溶性糖和维生素C 含量的影响Fig.9 Effect of soaking time in sodium carbonate on content of total acid，soluble sugar，and vitamin C of fresh kiwi fruit slices

由图8 可知，猕猴桃鲜果片经上述处理后无明显“退绿”现象，说明碳酸钠浸泡时间对果片的外观色泽无明显影响。

由图9（A）可知，缩短浸泡时间会提高鲜果片中总酸含量，浸泡时间对酸去除率影响明显。当浸泡时间由60.00 min 缩短至5.00 min 时，鲜果片的酸去除率由85.79%降低为37.48%，降幅为48.31%。由图9（B）可知，缩短浸泡时间会提高鲜果片中可溶性糖的含量，随着浸泡时间的缩短鲜果片中可溶性糖的损失率呈现“先急降后持平”的趋势，浸泡时间对可溶性糖损失率影响明显。当浸泡时间由60.00 min 缩短至5.00 min时，鲜果片中可溶性糖损失率由43.71% 降低为29.27%，降幅为14.44%。由图9（C）可知，缩短浸泡时间可减少预处理优化后鲜果片中的维生素C 含量的损失，浸泡时间对鲜果片中维生素C 损失率的影响明显。当浸泡时间由60.00 min 缩短至5.00 min 时，鲜果片中维生素C 损失率由49.43%降低至25.02%，损失率减幅为24.41%。结果表明，碳酸钠浸泡时间对预处理优化后的猕猴桃鲜果片的总酸、可溶性糖和维生素C 含量的影响趋势不同。综合分析预处理优化前后鲜果片中总酸、可溶性糖和维生素C 的含量变化，最终选择20.00 min 作为最适的碳酸钠浸泡时间。

2.5 预处理前后真空冷冻干燥猕猴桃果片品质对比分析

猕猴桃鲜果片用上述优化后的预处理条件进行处理，对比分析预处理前后真空冷冻干燥猕猴桃果片的品质。预处理前后真空冷冻干燥猕猴桃果片的外观如图10 所示。

图10 预处理优化前后真空冷冻干燥猕猴桃果片外观Fig.10 Appearance of vacuum freeze-dried kiwi fruit slices before and after pretreatment

由图10 可知，预处理优化前的真空冷冻干燥猕猴桃果片呈现淡绿色，预处理优化后的猕猴桃果片颜色为绿中略带黄色，果片的外观色泽存在变化，但果片的组织结构未发生明显改变。

对预处理优化前后真空冷冻干燥猕猴桃果片进行感官评价，结果如表2 所示。

表2 预处理优化前后真空冷冻干燥猕猴桃果片感官评价结果Table 2 Sensory evaluation results of vacuum freeze-dried kiwi fruit slices before and after pretreatment

由表2 可知，预处理优化后猕猴桃果片的感官评分由7.74 增加至8.32，感官评分升高了0.58。由表2中感官评价描述可知，优化后的预处理明显改善并提高了果片的口感。

3 结论

本研究结果表明预处理条件（加热温度、加热时间、碳酸钠浓度和碳酸钠浸泡时间）会影响猕猴桃鲜果片中的总酸含量、可溶性糖含量和维生素C 含量。在保持酸去除率最大和最大限度保留果片中营养物质的前提下，采用真空冷冻干燥的方法制备猕猴桃果片的最适预处理条件为将猕猴桃鲜果片在50.00 ℃下加热10.00 min 后，室温下用3.00%的碳酸钠浸泡20.00 min。上述预处理方法明显降低了猕猴桃果片的酸涩味并对果片的组织结构影响不明显，预处理明显提高了真空冷冻干燥猕猴桃果片的糖酸比和感官评分。本研究解决了真空冷冻干燥后猕猴桃果片口感偏酸的问题，对采用真空冷冻干燥的方法制备开袋即食猕猴桃果片的生产具有重要意义。