羅雙群,李翠翠,崔勝文
(漯河食品職業(yè)學(xué)院質(zhì)量檢測(cè)系,河南漯河462300)
我國(guó)是果蔬生產(chǎn)大國(guó),但每年因果蔬腐爛造成的損失率高達(dá)25%~30%,而發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)后損失率僅為1.7%~5%[1]。因此,果品儲(chǔ)藏保鮮已引起廣大群眾的重視。迷你黃瓜是人們直接食用最多的蔬菜之一,但由于迷你黃瓜外皮薄,保水能力很差,貯藏過(guò)程中極易萎蔫、變黃和衰老,是典型的易腐性農(nóng)產(chǎn)品[2]。目前,迷你黃瓜的貯藏方法大都采用氣調(diào)法及低溫貯藏法等,雖然保鮮效果明顯但成本較高。人工合成化學(xué)保鮮劑雖也有被使用,但不僅效果不佳,其中還有些毒性較大,極易引起毒性殘留,危害人體健康[3]。因此,即不含任何化學(xué)合成成分,又能顯著延長(zhǎng)保鮮時(shí)間,且價(jià)格低廉的純天然保鮮劑成了果蔬保鮮的新寵,受到廣大學(xué)者以及社會(huì)各界人士的重視。
燕麥β-葡聚糖是一種水溶性膳食纖維,具有降血糖、降血脂、降血壓、提高免疫力以及改善腸道菌群等生理功能[4-7]。大豆分離蛋白質(zhì)具有成膜性好,阻水性以及疏水性高等特點(diǎn)[8]。有研究表明燕麥β-葡聚糖-大豆分離蛋白混合體系能有效抑制細(xì)菌(大腸菌群、金黃色葡萄球菌)和酵母菌的繁殖[9],本試驗(yàn)選擇燕麥β-葡聚糖-大豆分離蛋白混合物作為涂膜保鮮劑,探討其在常溫下對(duì)迷你黃瓜的保鮮效果,旨在尋求一種新的涂膜保鮮劑,為迷你黃瓜采后生理及貯藏技術(shù)的研究提供參考。
燕麥β-葡聚糖(純度94.1%):河南天興食品添加劑有限公司;大豆分離蛋白(純度92.6%):鄭州同創(chuàng)益生食品公司產(chǎn);迷你黃瓜:市售(八分熟),選擇大小均勻、色澤一致、無(wú)機(jī)械傷害、無(wú)病蟲害、帶果柄的果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。
HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋:金壇市杰瑞爾電器有限公司;BS224s電子天平:北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;752型紫外可見分光光度計(jì):上海光譜有限公司;組織搗碎機(jī):北京中科科爾儀器有限公司;TMSPro質(zhì)構(gòu)儀:美國(guó)食品技術(shù)公司。
分別稱取一定量的燕麥β-葡聚糖和大豆分離蛋白,置于燒杯中,加入適量的蒸餾水進(jìn)行溶解,配制成濃度為1.0%的溶液,然后將燕麥β-葡聚糖和大豆分離蛋白溶液分別按 3 ∶1、2 ∶1、1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3(體積比)混合,在80℃的恒溫水浴鍋中加熱攪拌至充分混合均勻,過(guò)濾除去不溶物,得到的澄清膠狀溶液,冷卻備用。將選擇好的迷你黃瓜分成6組,進(jìn)行不同涂膜處理(其中空白組不做任何處理),每組18根,處理時(shí)間均為30 s,取出,自然風(fēng)干后,放入盛物盤內(nèi),于常溫下(溫度:20℃~22℃,濕度:70%~75%)貯藏。放置0、4、8、12、16、20 d 后進(jìn)行相關(guān)測(cè)定,包括:失重率、硬度、維生素C含量、葉綠素含量、過(guò)氧化物酶(Peroxidase,POD)活力、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活力以及感官評(píng)價(jià),每組取3個(gè)重復(fù)。
①失重率測(cè)定:采用稱重法測(cè)定[10];②硬度的測(cè)定[11];③葉綠素的測(cè)定[11];④過(guò)氧化物酶(POD)活力的測(cè)定:采用愈創(chuàng)木酚法[12];⑤多酚氧化酶(PPO)活力的測(cè)定:鄰苯二酚法[12];⑥VC含量:利用2,6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定[13]。
采用Origin7.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。采用Spss11.0軟件(美國(guó)Spss軟件開發(fā)公司)處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和多重比較,顯著差異水平:顯著(p<0.05);極顯著(p<0.01)。
失重率是衡量果蔬保鮮最直接的重要指標(biāo)之一。迷你黃瓜貯藏期間失重率的變化見圖1。
圖1 迷你黃瓜貯藏期間失重率的變化Fig.1 The changes of the water loss rate of mini-cucumber during storage
由圖1可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),迷你黃瓜的失重率逐漸增加。與空白對(duì)照組相比,經(jīng)燕麥β-葡聚糖涂膜/大豆分離蛋白混合涂膜處理過(guò)的迷你黃瓜的失重率明顯降低(P<0.01),尤其當(dāng)混合比例為2∶1(體積比)時(shí),迷你黃瓜失重率下降速率最慢,即保鮮效果最好,在常溫下貯藏20天后失重率僅為16.0%,與空白對(duì)照組(49.4%)相比,失重率降低了67.6%。
硬度也是評(píng)價(jià)迷你黃瓜品質(zhì)最直觀的指標(biāo)之一。迷你黃瓜貯藏期間硬度的變化見圖2。
圖2 迷你黃瓜貯藏期間硬度的變化Fig.2 The changes of hardness of mini-cucumbers during storage
由圖2可以看出,無(wú)論是空白組還是燕麥β-葡聚糖涂膜/大豆分離蛋白混合涂抹組的迷你黃瓜在整個(gè)貯藏過(guò)程中的硬度都隨貯藏期的延長(zhǎng)而不斷降低,尤其是空白對(duì)照組,其硬度下降速度明顯高于各涂膜組,在常溫貯藏16天后,其硬度僅剩0.76 kg/cm2,在常溫貯藏20天后,更是全部發(fā)霉腐爛,硬度為0。涂膜能有效延緩迷你黃瓜硬度的下降,特別是混合比例為2∶1(體積比)時(shí),常溫貯藏20天后,硬度還有9.89kg/cm2,與貯藏前(10.79 kg/cm2)相比,僅下降了8.3%。
果蔬中含有豐富的C,但這些維生素C大都為還原型,在貯藏過(guò)程中,易被果蔬本身所含的維生素C氧化酶及空氣中的氧氣氧化,從而失去生理活性,常被作為衡量果蔬品質(zhì)的又一重要指標(biāo)。迷你黃瓜貯藏期間維生素C含量的變化見圖3。
圖3 迷你黃瓜貯藏期間維生素C含量的變化Fig.3 The changes of vitamin C content of mini-cucumbers during storage
由圖3可以看出,無(wú)論是空白組還是涂膜保鮮組,迷你黃瓜中維生素C含量都會(huì)隨著貯藏期的延長(zhǎng)而逐漸減少,但2∶1(體積比)的燕麥β-葡聚糖涂膜/大豆分離蛋白混合涂膜組的下降趨勢(shì)最慢。貯藏20天后,2∶1(體積比)組迷你黃瓜維生素C含量還剩125.7 mg/kg,約是空白組(31.4 mg/kg)的4倍。
葉綠素是迷你黃瓜的主要色素成分,它的含量決定著迷你黃瓜的色澤,直接影響著迷你黃瓜的感官品質(zhì),是評(píng)價(jià)迷你黃瓜貯藏效果的重要指標(biāo)之一[14]。迷你黃瓜貯藏期間葉綠素含量的變化見4。
圖4 迷你黃瓜貯藏期間葉綠素含量的變化Fig.4 The changes of chlorophyll content of mini-cucumbers during storage
從圖4可知,燕麥β-葡聚糖/大豆分離蛋白混合涂膜處理能有效防止迷你黃瓜葉綠素含量的降低,貯藏 20 天后,涂膜比例為 3 ∶1、2 ∶1、1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3(體積比)的混合涂膜組的葉綠素含量分別為0.119、0.147、0.133、0.111、0.107 mg/kg,比空白組分別高了58.7%、96.0%、77.3%、48.0%和42.7%,其中涂膜濃度為2∶1(體積比)的混合涂膜組護(hù)色效果最好,效果顯著。
迷你黃瓜在貯藏期間POD活性的變化見表1。
表1 迷你黃瓜在貯藏期間POD活性的變化(±SD)Table 1 The POD activities of the mini-cucumber in different storage periods(±SD)U/mL
表1 迷你黃瓜在貯藏期間POD活性的變化(±SD)Table 1 The POD activities of the mini-cucumber in different storage periods(±SD)U/mL
注:顯著性分析以各列空白組為參照組;*表示顯著(p<0.05);**表示極顯著(p<0.01)。
燕麥β-葡聚糖濃度 0 d 4 d 8 d 12 d 16 d 20 d空白 31.77±0.78 51.57±0.58 57.13±0.81 89.45±0.63 64.33±0.59 43.50±0.70 3∶1 31.77±0.78 39.26±0.42** 63.79±0.36** 101.20±0.39** 88.29±0.46** 64.36±0.28**2∶1 31.77±0.78 38.82±0.35** 54.81±0.73** 85.36±0.63* 119.73±0.59** 76.58±0.47**1∶1 31.77±0.78 42.42±0.41** 62.49±0.52** 105.95±0.47** 85.97±0.21** 62.49±0.63**1∶2 31.77±0.78 46.53±0.22** 59.12±0.37* 79.28±0.55** 79.93±0.62** 56.30±0.35**1∶3 31.77±0.78 48.17±0.39* 57.88±0.61 90.19±0.26* 74.37±0.35** 48.95±0.28*
由表1可以看出,無(wú)論是空白組還是涂膜處理組的迷你黃瓜的POD活性在貯藏過(guò)程中均會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值。有研究表明,POD在某些條件下是一種保護(hù)酶,但也參與酚類物質(zhì)的氧化和黑色素的形成。在貯藏前期,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),過(guò)氧化物酶的活性增加,造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗,導(dǎo)致迷你黃瓜的耐藏性迅速減弱,容易引起品質(zhì)劣變。在貯藏后期POD對(duì)迷你黃瓜又具有保護(hù)作用,能有效防止迷你黃瓜腐爛,POD活性越低,保護(hù)作用越弱,證明了POD在機(jī)體代謝過(guò)程中的雙重作用[15]。燕麥β-葡聚糖/大豆分離蛋白復(fù)合涂膜液在貯藏前期可以有效抑制POD活性的增加,推遲POD活性高峰的到來(lái),并能提高POD活性的峰值(復(fù)合體積比1∶2組除外,其POD活性的峰值未見提高,也有可能出現(xiàn)在貯藏期12 d~16 d之間);在貯藏后期能防止POD活性迅速下降。這說(shuō)明燕麥β-葡聚糖/大豆分離蛋白復(fù)合涂膜處理對(duì)迷你黃瓜的保鮮起良好的保護(hù)作用。貯藏20天后,復(fù)合涂膜組(復(fù)合體積比3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)POD 酶活性分別比空白組(43.50 U/mL)高了47.95%、76.05%、43.66%、29.43%及12.53%,其中以燕麥β-葡聚糖與大豆分離蛋白體積配比2∶1的混合涂膜組迷你黃瓜的POD活性最高,說(shuō)明其保鮮效果最佳。
PPO能催化酚類物質(zhì)氧化成醌后形成黑色素,是酚類物質(zhì)氧化的關(guān)鍵酶,也是導(dǎo)致果蔬褐變的主要原因之一。迷你黃瓜在貯藏期間PPO活性的變化見表2。
表2 迷你黃瓜在貯藏期間PPO活性的變化(±SD)Table 2 The PPO activities of the mini-cucumber in different storage periods(±SD)U/mL
表2 迷你黃瓜在貯藏期間PPO活性的變化(±SD)Table 2 The PPO activities of the mini-cucumber in different storage periods(±SD)U/mL
注:復(fù)配比指 V 燕麥β-葡聚糖︰V 大豆分離蛋白;顯著性分析以各列空白組為參照組;*表示顯著(p<0.05);**表示極顯著(p<0.01)。
復(fù)配比 0 d 4 d 8 d 12 d 16 d 20 d空白 11.38±0.33 14.75±0.19 19.31±0.10 24.83±0.21 19.39±0.09 17.06±0.42 3∶1 11.38±0.33 12.78±0.13** 15.94±0.20** 19.81±0.14** 21.72±0.07** 19.36±0.20**2∶1 11.38±0.33 12.72±0.08** 15.47±0.06** 17.92±0.07** 22.54±0.24** 20.25±0.12**1∶1 11.38±0.33 13.33±0.12** 16.04±0.12** 21.58±0.07** 21.38±0.14** 18.94±0.21**1∶2 11.38±0.33 14.02±0.05* 17.66±0.09* 22.09±0.18** 20.99±0.20** 18.51±0.16**1∶3 11.38±0.33 14.66±0.21 19.12±0.11 23.27±0.26* 20.21±0.12* 18.05±0.23*
由表2可以看出,迷你黃瓜的PPO活性在貯藏保鮮過(guò)程中,呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。經(jīng)1%的燕麥β-葡聚糖/大豆分離蛋白復(fù)合涂膜液處理后的迷你黃瓜,其PPO活性的上升速率及下降速率均有所下降,尤其是燕麥β-葡聚糖和大豆分離蛋白復(fù)配比為2∶1組,貯藏16天后才出現(xiàn)PPO活性高峰,比空白組推遲了4d左右;在其貯藏20天后,PPO活性仍有20.25 U/mL,比空白組高18.69%。
迷你黃瓜貯藏期間感官品質(zhì)變化見表3。
由表3可知,空白組迷你黃瓜在第4 d品質(zhì)開始發(fā)生變化,表面輕度變軟,微發(fā)黃;在12 d時(shí)明顯變軟,瓜頭膨脹,基本不宜食用;20 d時(shí)徹底不能食用。而用燕麥β-葡聚糖/大豆分離蛋白混合涂膜處理的迷你黃瓜在第4 d時(shí)仍然質(zhì)地嫩綠,對(duì)其品質(zhì)幾乎沒有影響;體積比為2∶1的混合涂膜組迷你黃瓜,在貯藏12 d時(shí),瓜體僅僅個(gè)別瓜尾顏色微黃;貯藏20 d時(shí),輕度萎蔫,個(gè)別變黃。
表3 迷你黃瓜貯藏期間感官品質(zhì)變化Table 3 The sensory evaluation of the mini-cucumber in different storage periods
綜合各項(xiàng)指標(biāo)可以看出,用燕麥β-葡聚糖/大豆分離蛋白混合涂膜處理,能有效地保證產(chǎn)品的質(zhì)量和延長(zhǎng)迷你黃瓜的貨架期。在整個(gè)貯藏期間,用燕麥β-葡聚糖/大豆分離蛋白混合涂膜處理后的迷你黃瓜,與對(duì)照相比硬度、維生素C含量、葉綠素含量都極顯著增加,失重率極顯著降低,過(guò)氧化物酶(POD)活力、多酚氧化酶(PPO)活力增長(zhǎng)速度明顯減緩,其中,用混合體積比為2∶1的燕麥β-葡聚糖/大豆分離蛋白混合涂膜液涂膜處理對(duì)迷你黃瓜的保鮮效果最好,在常溫條件下貯藏20天后,迷你黃瓜的失重率為16.0%,硬度僅比貯藏前下降8.3%,維生素C含量、葉綠素含量、過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶分別比空白組高4倍、96.0%、76.05%和18.69%。
[1]劉濤,謝功昀.殼聚糖在果蔬保鮮中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].貯運(yùn)保鮮,2008(4):38-39
[2]袁唯,邵金良,焦凌梅,等.殼聚糖涂抹處理黃瓜保鮮作用的研究[J].中國(guó)食品添加劑,2005(4):18-21
[3]翟青,蔣寅,陳松偉,等.殼聚糖膜的果蔬保鮮應(yīng)用及其機(jī)理研究進(jìn)展[J].食品科技,2007,1(3):41-50
[4]汪海波,劉大川,汪海嬰,等.燕麥β-葡聚糖對(duì)糖尿病大鼠的血糖及糖代謝功能的影響研究[J].食品科學(xué),2005,26(8):387-391
[5]Rimsten L,Stenberg T,Andersson R,et al.Determination of betaglucans molecular weight using SEC with calcofluor detection in cercal extracts[J].Cercal Chemistry,2003,80(4):485-490
[6]Wood P J.Relationship between solution properties of cereal β-glucans and physiological effects[J].Trends in Food Science Technonlgy,2004,15:313-320
[7]齊冰潔,劉景輝.燕麥β-葡聚糖研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2007,9(2):69-72
[8]Swain S N,Biswal S M,Nanda P K,et al.Biodegradable soy-based plastics:opportunities and challenges[J].Journal of Polymers and the Environment,2004,12(1):35-42
[9]唐艷紅,羅雙群,張明玉.燕麥β-葡聚糖-大豆分離蛋白抑菌活性研究[J].糧食與油脂,2017,30(3):61-64
[10]羅雙群,張彩芳,趙雅蘭.等.燕麥β-葡聚糖-大豆分離蛋白涂膜對(duì)芒果保鮮研究[J].食品研究與開發(fā),2016,37(21):187-191
[11]王偉偉,楊福馨,胡安華.納米TiO2保鮮包裝紙的制備及其對(duì)迷你黃瓜保鮮效果的研究[J].包裝工程,2011,32(19):18-21,58
[12]寧正祥.食品成分分析手冊(cè)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1998:753-754
[13]李合生,孫群,趙世杰,等.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000:132-194
[14]肖龍?jiān)?程嘉翎,徐菲霞.殼聚糖對(duì)黃瓜保鮮作用的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(25):13829-13831
[15]吳昊,汪東風(fēng),張賓,等.殼聚糖稀土復(fù)合物涂膜對(duì)黃瓜保鮮及降農(nóng)殘的效果研究[J].中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2006(12):52-56