馬玉芯,何余堂,袁丹丹,解玉梅,朱力杰,王勝男,劉 賀,馬 濤

(渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工 及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013)

鮮食玉米營養(yǎng)豐富、口感細(xì)膩、風(fēng)味獨(dú)特,深受廣大消費(fèi)者喜愛[1]。鮮食玉米收獲后,由于呼吸旺盛,容易喪失水分,加上微生物滋生,導(dǎo)致其鮮食品質(zhì)不斷下降[2]。目前,鮮食玉米貯藏保鮮技術(shù)方法較多,但還存在如保鮮期短,工藝流程多,設(shè)備專一,成本高等缺點(diǎn)[3-7]。研究新型保鮮技術(shù)以解決鮮食玉米在加工、貯藏方面存在的問題具有一定意義[8]。近年來,食品保鮮過程中品質(zhì)的變化與控制機(jī)理一直是研究的熱點(diǎn)[9]。

熱燙是食品進(jìn)行各種貯藏加工(殺菌,脫水,冷藏,冷凍,凍干)前的熱處理程序。具體操作是將果蔬等食品浸入一定溫度的水中,維持一段時(shí)間。熱燙的目的是鈍化酶的作用,可使淀粉糊化,殺滅部分微生物;其作用是抑制貯藏期間營養(yǎng)物質(zhì)、維生素的損失,保存原有色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味、滋味等品質(zhì)。熱燙對(duì)鮮食玉米采后生理的影響比較復(fù)雜,不同學(xué)者的研究結(jié)果不盡一致。熱燙處理可鈍化玉米籽粒中的酶,且穩(wěn)定色澤,是貯藏加工前的重要步驟;熱燙處理可保持原鮮籽粒清香風(fēng)味與營養(yǎng),還可起到滅菌的作用,保證貨架期[10-12]。一些熱燙處理采用沸水燙漂10～15 min,甚至更長時(shí)間,鮮食玉米基本被煮熟,然后在進(jìn)行貯藏[13]。因此,選擇合適的熱燙處理、溫度與時(shí)間尤為重要。既能鈍化籽粒中的酶活性,抑制營養(yǎng)成分分解,起到滅菌作用,又可減少熱燙時(shí)營養(yǎng)物質(zhì)與水分流失、籽粒變硬等現(xiàn)象,使熱燙處理對(duì)鮮食玉米品質(zhì)的效應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)。

前期研究已通過工藝優(yōu)化研制出復(fù)合生物保鮮劑,并對(duì)鮮食玉米進(jìn)行保鮮處理,取得良好的保鮮效果[9]。為更好地發(fā)揮復(fù)合保鮮劑在鮮食玉米上的保鮮作用,需要研究操作簡單、經(jīng)濟(jì)有效的保鮮技術(shù)。因此,以鮮食糯玉米為材料,進(jìn)行熱燙前處理,然后通過分析貯藏過程中鮮食玉米品質(zhì)變化,研究熱燙處理對(duì)鮮食玉米的保鮮效應(yīng),為鮮食玉米的貯藏保鮮提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

鮮玉米 墾粘4號(hào)(籽粒黃色),產(chǎn)地為遼寧省錦州;復(fù)合生物保鮮劑 由本課題組研制[9];檸檬酸(AR) 天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;蔗糖酯 杭州瑞霖化工有限公司;其它試劑 天津市化學(xué)試劑一廠。

PEN3電子鼻 北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司;TA.XTplus質(zhì)構(gòu)儀 英國 Stable Micro Systems 公司;GJJ-0.03/100高壓均質(zhì)機(jī) 上海諾尼輕工機(jī)械有限公司;電子天平JY5002 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 熱燙前處理與鮮食玉米保鮮流程 鮮玉米果穗采摘(選乳熟期、老嫩適中、無蟲蛀、無病害、棒體大小均勻、籽粒飽滿的果穗)→預(yù)處理(清理苞葉、花絲,流動(dòng)清水沖洗)→護(hù)色(鮮玉米置于0.8%的檸檬酸溶液中浸泡20 min,進(jìn)行護(hù)色)→熱燙處理(鮮玉米浸入熱水中進(jìn)行熱燙;熱燙處理工藝為溫度85 ℃,時(shí)間120 s)[14]→流水沖洗至室溫→鮮玉米浸入復(fù)合生物保鮮劑,浸泡15 min→冷卻瀝干→0～4 ℃冷藏[14]。

以未進(jìn)行熱燙處理的鮮玉米為對(duì)照,其它保鮮處理相同;定期進(jìn)行品質(zhì)分析,鑒定鮮食玉米保鮮效果。

1.2.2 保鮮品質(zhì)測(cè)定 在貯藏保鮮過程中定期(分別在0、5、10、15、20、25、30 d時(shí))取樣,進(jìn)行如下指標(biāo)的測(cè)定。

鮮食玉米水分含量的測(cè)定采用干燥法。

鮮食玉米質(zhì)量損失率的測(cè)定采用稱質(zhì)量法[15]。

物性指標(biāo)(TPA)根據(jù)玉米籽粒的特點(diǎn),采用P10柱形探頭測(cè)定,TPA測(cè)試條件為:測(cè)前速率1 mm/s,測(cè)試速率2 mm/s,測(cè)后速率2 mm/s,穿刺深度3 mm,壓縮程度設(shè)70%,停留間隔5 s,觸發(fā)值5 g[16]。

鮮食玉米感官鑒定按照表1的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

表1 鮮食玉米感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of fresh corn

氣味分析采用電子鼻測(cè)定,具體參數(shù)為:清洗時(shí)間110 s,測(cè)樣時(shí)間100 s,間隔1 s,自動(dòng)調(diào)零時(shí)間5 s,傳感器室流量300 mL/min[17]。選取化學(xué)傳感器檢測(cè)第97～98 s的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。運(yùn)用PEN3型傳感器配套的Winmuster軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用t檢驗(yàn)對(duì)熱燙處理和對(duì)照之間的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮食玉米水分含量變化分析

鮮食玉米呼吸旺盛,水分易散失(圖1)。與對(duì)照相比,經(jīng)熱燙處理的鮮食玉米在貯藏過程中水分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))下降比較緩慢。熱燙處理的鮮食玉米在貯藏0～20 d時(shí),含水量依然保持在63.9%以上(0 d時(shí)為68.3%),對(duì)照的水分含量下降到62.0%;在貯藏20～30 d之間,含水量下降速度加快,但依然高于對(duì)照;t檢驗(yàn)表明(t=5.67,p=0.0013),熱燙處理與對(duì)照的水分含量差異達(dá)到極顯著水平。說明熱燙處理有助于保持鮮食玉米水分。

圖1 貯藏期間鮮食玉米水分含量變化Fig.1 Changes in moisture content of fresh corn during storage

2.2 鮮食玉米質(zhì)量損失率變化分析

在貯藏期間,鮮食玉米由于呼吸作用,營養(yǎng)成分的轉(zhuǎn)化,水分喪失,甚至微生物滋生,導(dǎo)致質(zhì)量損失率提高[18-19]。經(jīng)過熱燙的玉米果穗,細(xì)胞膜失去半滲透特性,在熱燙過程中就存在物質(zhì)流失現(xiàn)象,導(dǎo)致貯藏過程中糖分損失、水分流失、籽粒變硬,商品價(jià)值降低。從圖2可以看出,熱燙處理的鮮食玉米在貯藏初期(0～10 d),質(zhì)量損失率略低于對(duì)照,隨后逐漸增加,30 d時(shí)達(dá)到12.8%,高于對(duì)照2.2%(對(duì)照為10.6%);經(jīng)t檢驗(yàn)分析(t=2.10,p=0.080),熱燙處理與對(duì)照的質(zhì)量損失率之間未達(dá)到差異顯著水平。說明熱燙處理會(huì)造成鮮食玉米的質(zhì)量損失,但不顯著。

圖2 貯藏期間鮮食玉米質(zhì)量損失率變化 Fig.2 Changes in weight loss rate of fresh corn during storage

2.3 鮮食玉米物性指標(biāo)分析

TPA分析表明(圖3),在貯藏期間,鮮食玉米的硬度不斷升高。熱燙處理的鮮食玉米在貯藏初期,硬度就高于對(duì)照,隨后逐漸增加,30 d時(shí)達(dá)到3737.10 g,貯藏期間的硬度明顯高于對(duì)照;經(jīng)t檢驗(yàn)分析,t=15.25,p=5.02E-06,熱燙處理與對(duì)照的硬度差異極顯著。說明熱燙處理會(huì)導(dǎo)致玉米籽粒的硬度增加,原因可能是營養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化,水分喪失,表皮硬化等。

圖3 貯藏期間鮮食玉米硬度變化Fig.3 Changes in hardness of fresh corn during storage

鮮食玉米在貯藏初期,彈性增加,隨后又降低(圖4)。熱燙處理的鮮食玉米的彈性略低于對(duì)照;經(jīng)t檢驗(yàn)分析,t=-1.86,p=0.112,熱燙處理與對(duì)照的彈性差異不顯著。

圖4 貯藏期間鮮食玉米彈性變化Fig.4 Changes in springiness of fresh corn during storage

鮮食玉米在貯藏期,粘性處于下降趨勢(shì)(圖5)。對(duì)照的粘性下降緩慢,而熱燙處理的鮮食玉米的粘性下降比較快;經(jīng)t檢驗(yàn)分析,t=-0.46,p=0.664,熱燙處理與對(duì)照的粘性無顯著差異。

圖5 貯藏期間鮮食玉米粘性變化Fig.5 Changes in adhesiveness of fresh corn during storage

熱燙處理的鮮食玉米在貯藏期間,內(nèi)聚性一直增加,且高于對(duì)照,而對(duì)照的內(nèi)聚性在初期增加,后期略微下降(圖6)。經(jīng)t檢驗(yàn)分析,t=2.89,p=0.028,熱燙處理與對(duì)照的內(nèi)聚性差異顯著。

圖6 貯藏期間鮮食玉米內(nèi)聚性變化Fig.6 Changes in cohesiveness of fresh corn during storage

鮮食玉米在貯藏期間,膠粘性持續(xù)增加(圖7)。熱燙處理的鮮食玉米在貯藏初期,膠粘性明顯高于對(duì)照,隨后逐漸增加,30 d時(shí)達(dá)到2603.61 g,對(duì)照為1878.71;經(jīng)t檢驗(yàn)分析,t=12.06,p=1.97E-05,差異極顯著。

圖7 貯藏期間鮮食玉米膠黏性變化Fig.7 Changes in gumminess of fresh corn during storage

鮮食玉米在貯藏期間,咀嚼性持續(xù)增加(圖8)。熱燙處理的鮮食玉米在貯藏初期,咀嚼性明顯高于對(duì)照,隨后逐漸增加,30 d時(shí)達(dá)到2148.94 g,對(duì)照為1854.05;經(jīng)t檢驗(yàn)分析,t=12.54,p=1.57E-05,差異極顯著。

圖8 貯藏期間鮮食玉米咀嚼性變化Fig.8 Changes in chewiness of fresh corn during storage

鮮食玉米在貯藏期間,回復(fù)性處于持續(xù)緩慢增加趨勢(shì),后期略降低(圖9)。熱燙處理的鮮食玉米的回復(fù)性略高于對(duì)照,經(jīng)t檢驗(yàn)分析,t=1.81,p=0.121,差異不顯著。

圖9 貯藏期間鮮食玉米回復(fù)性變化Fig.9 Changes in resilience of fresh corn during storage

熱燙處理導(dǎo)致玉米籽粒內(nèi)的淀粉糊化,蛋白質(zhì)變性,分子重排形成復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),其物性指標(biāo)也發(fā)生變化。TPA分析結(jié)果表明,熱燙處理鮮食玉米的彈性、粘性及回復(fù)性與對(duì)照差異不顯著;而內(nèi)聚性顯著高于對(duì)照,硬度、膠粘性和咀嚼性均極顯著高于對(duì)照。

2.4 鮮食玉米感官品質(zhì)分析

鮮食玉米在貯藏過程中,籽粒色澤、形態(tài)、滋味等感官品質(zhì)發(fā)生變化。熱燙處理的鮮食玉米感官品質(zhì)保持良好(圖10),在貯藏30 d時(shí),鮮食玉米的感官評(píng)分為85.9,保持較好的色、香、味等感官品質(zhì),而對(duì)照的感官品質(zhì)不斷下降,感官評(píng)分為79.1;經(jīng)t檢驗(yàn)分析,t=4.71,P=0.0033,熱燙處理與對(duì)照的感官評(píng)分之間差異極顯著。說明熱燙處理對(duì)鮮食玉米的保鮮效果較好。

圖10 貯藏期間鮮食玉米感官品質(zhì)變化Fig.10 Changes in sensory quality of fresh corn during storage

2.5 鮮食玉米氣味變化分析

主成分分析中的PC1和PC2上包含了在PCA轉(zhuǎn)換中得到的第1主成分和第2成分的方差貢獻(xiàn)率。方差貢獻(xiàn)率越大,說明此主要成分可較好地反映原來多指標(biāo)的信息[20-21]。鮮食玉米氣味主成分分析見圖4。PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為95.81%和3.64%,總貢獻(xiàn)率為99.45%。PC1貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于PC2,分析以PC1為主。貯藏0～15 d,對(duì)照鮮食玉米PC1和PC2變化與熱燙處理接近,與開始時(shí)鮮食玉米氣味接近。15 d后,隨著時(shí)間延長,對(duì)照和熱燙處理的PC1越來越大,但熱燙處理的PC1變化小于對(duì)照;同時(shí),對(duì)照的PC2也大幅增加,而熱燙處理的PC2保持基本不變;說明對(duì)照氣味變化較大,熱燙處理的鮮食氣味變化較小。熱燙處理對(duì)鮮食玉米保鮮有一定的作用,熱燙處理可保持鮮食玉米風(fēng)味,使鮮食玉米籽粒保持新鮮狀態(tài)。

圖11 鮮食玉米氣味PCAFig.11 PCA of odor changes of fresh corn at chilling temperature

3 結(jié)論

本研究采用合理的熱燙溫度,較短的熱燙時(shí)間,在熱燙前進(jìn)行護(hù)色處理,減少了營養(yǎng)物質(zhì)流失,避免長時(shí)間高溫?zé)釥C的缺點(diǎn),較好保持了鮮食玉米的食用品質(zhì)。

熱燙處理有助于有效抑制鮮食玉米的水分散失,導(dǎo)致熱燙處理的鮮食玉米在貯藏期間,水分含量顯著高于對(duì)照;同時(shí)熱燙處理的鮮食玉米的質(zhì)量損失率也比較低。

在物性指標(biāo)上,熱燙處理鮮食玉米的彈性、粘性及回復(fù)性與未進(jìn)行熱燙處理差異不大;但在內(nèi)聚性上顯著高于未熱燙處理,而在硬度、膠粘性和咀嚼性等性狀上均極顯著高于未熱燙處理。

在感官鑒定指標(biāo)上,熱燙處理也極顯著優(yōu)于未熱燙處理;熱燙處理對(duì)鮮食玉米的保鮮效果較好,能較好保持色、香、味等感官品質(zhì)。