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为解决鲜草莓货架期短及消费者对整果产品需求问题,研究人员以蔗糖、高果糖玉米糖浆(HFCS)、短链低聚果糖(SCFOS)为甜味介质,开展功能性整颗草莓罐头研究。发现罐头 6 个月储存期内品质稳定,SCFOS 型适合糖尿病患者,为草莓加工提供新方向。
草莓酸甜多汁、营养丰富,富含维生素 C、多酚、花青素等生物活性物质,具有抗氧化、预防慢性病等健康益处。然而,作为非跃变型果实,草莓采后无法继续成熟,且因质地柔软、易腐烂,货架期极短,难以满足消费者全年对新鲜整果的需求。传统加工方式如干燥、冷冻虽能延长保存期,但可能导致风味、质地及营养成分损失,开发既能长期保存又能保留整果形态和营养的加工产品成为产业痛点。此外,市场上草莓制品以果酱、果汁为主,缺乏多元化选择,尤其针对糖尿病等特殊人群的低糖功能性产品亟待丰富。
为解决上述问题,埃及研究人员开展了功能性整颗草莓罐头的研究,相关成果发表在《Applied Food Research》。研究旨在通过不同甜味介质(蔗糖、高果糖玉米糖浆 HFCS、短链低聚果糖 SCFOS)搭配柠檬酸和氯化钙,制备兼具口感、质构及营养功能的罐头产品,并评估其在储存期内的品质变化,为草莓深加工和市场多元化提供科学依据。
研究主要采用以下技术方法:
- 罐头制备:选用 “Festival” 草莓品种,经修剪后装入含不同甜味介质(蔗糖、HFCS、SCFOS)的罐头,添加 0.06% 柠檬酸和 0.03% 氯化钙,经双缝密封、巴氏杀菌(89.22°C,20 分钟)后储存于室温(25°C),分别在 14 天和 6 个月时取样分析。
- 品质分析:测定可溶性固形物(SSC)、pH、可滴定酸、抗坏血酸(AAC)等化学指标;采用 Folin-Ciocalteu 法、pH 微分法等检测总酚、总黄酮、总花青素含量及 DPPH 抗氧化活性;通过 HPLC 分析酚类化合物组成;利用色差仪和质构仪(TPA)测定颜色参数(L*、a*、b*、ΔE)和质构特性(硬度、弹性等);组织 10 名 trained 评价员进行感官评分(10 分制);依据国际标准检测微生物安全(总菌落数、酵母、霉菌)。
3.1 物理化学性质及微生物安全
- 重量与糖酸变化:罐头沥干重量占比超 35%,符合国际标准(Codex Alimentarius, 2019)。储存期间果实 Brix 值上升(19%-36%),糖浆 Brix 下降(10%-29%),pH 呈酸性(果实 3.37-3.67,糖浆 3.29-3.39),添加柠檬酸有效维持草莓红色素稳定。
- 微生物安全:罐头经热处理后微生物计数(TMC、酵母、霉菌)均 < 1 log cfu/g,储存 6 个月未检测到微生物生长,表明工艺安全可靠。
3.2 营养成分与抗氧化活性
- 抗坏血酸(维生素 C):新鲜果实含量 59.7 mg/100g,罐头储存 6 个月后降至 41.9-43.0 mg/100g,降幅约 28%,但仍处于新鲜草莓报道范围内。
- 植物化学成分:总酚、总黄酮、总花青素含量储存 6 个月后分别下降 15%、24%、20%,抗氧化活性(DPPH)下降 20%。22 种酚类化合物中,儿茶素、鞣花酸、焦性没食子酸等含量较高,热处理虽导致部分成分流失,但主要活性物质保留率达 70% 以上。
3.3 质构与颜色变化
- 质构特性:新鲜果实硬度 1572 g,储存 6 个月后罐头硬度降至 1059-1073 g,添加氯化钙组较未添加组质构保持更优,表明钙离子通过稳定细胞壁果胶结构延缓软化。
- 颜色参数:储存期间果实 L值(亮度)从 30.06 升至 57.18,a值(红色)先升后降,ΔE(总色差)从 0 增至 33.33,糖浆因色素迁移呈现红色,整体颜色变化与花青素降解和 pH 波动相关。
3.4 感官评价
- 新鲜果实感官评分超 9 分(满分 10 分),罐头储存 14 天时颜色、风味评分与新鲜组无显著差异(9.1-9.2 分),但质地评分略低(8.5-8.7 分);储存 6 个月后整体评分降至 7.4-7.6 分,仍属 “可接受” 范围,且不同甜味介质对感官影响不显著。
3.5 功能性甜味介质对比
- SCFOS 组:作为低能量益生元,其罐头 Brix 上升主要来自不消化性膳食纤维,适合糖尿病及减脂人群,且抗氧化成分保留率与其他组无显著差异。
- HFCS 组:成本低于蔗糖,质构和营养保留效果相近,可作为经济型甜味介质。
研究结论与意义:
本研究证实,通过合理选择甜味介质(如 SCFOS 用于功能性产品、HFCS 用于成本控制)并优化加工工艺(巴氏杀菌 + 钙强化),整颗草莓罐头在 6 个月储存期内可保持较高的营养品质(维生素 C、多酚类含量丰富)、抗氧化活性及感官接受度。该技术不仅延长了草莓的市场供应期,还为特殊人群提供了低糖、高纤维的功能性选择,为草莓产业的深加工和产品多元化开辟了新路径。研究结果表明,罐头加工并非单纯 “保存”,通过科学配方设计可实现营养保留与功能强化的平衡,对水果加工领域具有重要参考价值。