李飛 李潔 嚴(yán)守雷 王茜 鄭彬 曹逍
草酸是生物體的一種代謝產(chǎn)物,廣泛存在于動物、植物以及真菌生命體中[6],在植物生理活動和防御系統(tǒng)維持上具有很重要的意義[7]。 研究表明,草酸能夠提升獼猴桃果實(shí)的抗氧化能力, 延長獼猴桃果實(shí)的低溫貯藏期[8];采前噴灑草酸溶液能延長采后西蘭花貯藏期, 提高采后西蘭花抗氧化能力[9];草酸處理能使采后蜂糖李保持較高的可溶性固形物和可滴定酸含量,抑制固酸比升高和VC 降解[10],且對抑制雷竹筍褐變、延緩筍木質(zhì)化具有較好效果[11]。 此外,草酸對蓮藕[12]、山藥[13]、芒果[14]、馬鈴薯[15]、萵苣[16]等作物的保鮮也具有較好的效果。
本試驗(yàn)研究了不同濃度草酸處理與蒸餾水處理,其中蒸餾水處理為對照(CK),在4℃低溫避光貯藏條件下,荸薺外觀、失重率、腐爛率、菌落總數(shù)、相對電導(dǎo)率、丙二醛、可溶性固形物等指標(biāo)變化,并試圖了解草酸對荸薺表面銹垢的清除效果以及保鮮機(jī)理,以期為清除荸薺表面銹垢和貯藏保鮮提供一定的理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)。
荸薺:產(chǎn)地源于廣西省桂林市,購買于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)貿(mào)市場。購買時(shí)荸薺表面帶泥,選取大小均一、無機(jī)械損傷、無腐爛變質(zhì)、成熟度均勻的荸薺備用。
草酸(規(guī)格:食品級;江蘇佰業(yè)生物科技有限公司);平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基(規(guī)格:BR;青島海博生物技術(shù)有限公司);NaCl (規(guī)格:AR; 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司);硫代巴比妥酸(規(guī)格:AR;國藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司);三氯乙酸(規(guī)格:AR;國藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司)。
①樣品預(yù)處理 將購買的荸薺用自來水沖洗,洗掉表面的泥沙、腐葉后,分別用濃度為0.1%、0.5%、1.0%、2.0%的草酸液浸泡,按荸薺樣品(質(zhì)量)∶草酸液(體積)=1∶1 的比例(即1 kg 荸薺用1 L 草酸液浸泡)浸泡15 min,后用蒸餾水洗掉荸薺表面的草酸溶液,對照用蒸餾水浸泡。
將處理后的荸薺自然晾干至表面無水分為宜,用PE 聚乙烯薄膜袋包裝。 試驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)處理,即0.1%、0.5%、1.0%、2.0%的草酸液和對照(CK)浸泡處理,每處理3 次重復(fù),每個(gè)重復(fù)5 袋,每袋放10個(gè)荸薺。 PE 袋大小為250 mm×200 mm,雙面12 絲(厚0.12 mm),使用真空充氣包裝機(jī)進(jìn)行抽真空封口包裝后,貯藏在溫度為4±2℃、相對濕度為45%~70%的冰箱。 每隔10 d 測定1 次相關(guān)理化指標(biāo),包括菌落總數(shù)、失重率、腐爛率、色度變化、可溶性固形物(SSC)含量、丙二醛(MDA)含量等。
②指標(biāo)測定 失重率,參照Lara 等[17]的方法進(jìn)行測定。 腐爛率,參照顧仁勇等[18]的方法進(jìn)行測定??偵瞀?,參照張樹航等[19]的方法進(jìn)行測定??扇苄怨绦挝锖?,參照謝玉花等[20]的方法進(jìn)行測定。丙二醛含量,參照楊瑩[21]的方法,采用硫代巴比妥酸法測定。 相對電導(dǎo)率,參照尹璐等[22]的方法進(jìn)行測定。 菌落總數(shù),參照GB 4789.2-2016 測定[23]。
果蔬的感官品質(zhì)和色澤是影響消費(fèi)者購買和消費(fèi)的直接因素之一[24]。 由圖1 可知,貯藏40 d 時(shí)對照的荸薺表面依然存在銹垢, 且不易清洗和去除,而各草酸處理的荸薺表面幾乎沒有銹垢,說明草酸可清除荸薺表面的銹垢[25]。 且由于草酸具有強(qiáng)氧化還原性,能使荸薺表面更光亮,呈現(xiàn)鮮艷的紅褐色,說明草酸處理可清除荸薺表面的銹垢,提升荸薺表面光澤度,提高荸薺的商品價(jià)值。
圖1 不同濃度草酸處理對荸薺外觀的影響注:從左至右依次為貯藏40 d 時(shí)的對照,0.1%、0.5%、1.0%、2.0%草酸處理荸薺樣品
果蔬的失重率是判定果蔬貯藏效果的重要指標(biāo)之一,隨著貯藏時(shí)間的延長,荸薺的呼吸作用和代謝作用會造成不同程度的失水和營養(yǎng)物質(zhì)減少現(xiàn)象,直觀體現(xiàn)為荸薺質(zhì)量下降[26]。 由表1 可知,隨著貯藏時(shí)間的增加, 各處理的失重率均增加, 除貯藏10 d外,其他貯藏時(shí)間下對照的失重率均最高,貯藏40 d時(shí)失重率達(dá)0.312%,顯著高于不同濃度草酸處理;整體來看,0.1%草酸處理的荸薺效果最好, 貯藏40 d時(shí)失重率僅0.121%,顯著低于其他處理( <0.05)。處理效果其次的是1.0%和0.5%草酸處理。 貯藏10 d時(shí), 各草酸處理的荸薺失重率與對照的差別不大,可能是未去皮貯藏, 短時(shí)間內(nèi)荸薺皮對水分和營養(yǎng)物質(zhì)保持具有一定的效果。 說明隨著貯藏時(shí)間的延長,草酸處理能夠降低荸薺的失重率, 提升商品價(jià)值。
表1 不同濃度草酸處理對荸薺失重率的影響 %
貯藏過程中, 由于腐敗細(xì)菌等微生物的侵染,可能使果蔬品質(zhì)敗壞,從而增加腐爛率[27]。 由表2 可知,適當(dāng)濃度草酸處理能抑制荸薺腐爛, 其中0.5%草酸處理效果最好, 貯藏至30 d時(shí)荸薺腐爛率為0,貯藏40 d 時(shí),腐爛率為20.00%, 顯著低于其他4 個(gè)處理( <0.05)。而2.0%草酸處理的荸薺在貯藏20、30、40 d 的腐爛率均最高,分別為13.33%、26.67%、46.67%, 其中, 貯藏20、40 d 時(shí)腐爛率顯著高于其他4 個(gè)處理( <0.05)。且在貯藏至20 d 時(shí),僅1.0%草酸和2.0%草酸處理的荸薺發(fā)生腐爛現(xiàn)象,其他3 個(gè)處理均未腐爛。可能是濃度太高使荸薺表面組織發(fā)生損傷,破壞了荸薺的表面結(jié)構(gòu),從而增加了腐爛率[12]。
表2 不同濃度草酸處理對荸薺腐爛率的影響 %
色澤是影響果蔬商品價(jià)值的重要因素, 也可以作為判斷果蔬品質(zhì)是否發(fā)生變化的重要指標(biāo), 保持產(chǎn)品色澤是加工過程中的重要因素和指標(biāo)[28]。一般來說, 荸薺的酶促褐變反應(yīng)是由多酚氧化酶(PPO)引導(dǎo)進(jìn)行的非酶聚合,最終形成色素,發(fā)生褐變[29,30]。 由表3 可知,在貯藏0、10、20、30、40 d 時(shí),對照與不同草酸處理間的總色差Δ*均不存在顯著差異( >0.05),可能是荸薺在帶皮貯藏情況下,草酸處理對球莖組織的色差與對照沒有明顯區(qū)別,說明草酸處理對貯藏期間荸薺球莖組織的色差影響較小。
表3 不同草酸處理對荸薺總色差Δ *的影響
可溶性固形物的含量因果蔬種類及成熟度等不同而不同[29]。 由表4 可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長,對照及不同濃度草酸處理的荸薺可溶性固形物含量呈不斷下降趨勢。 其中, 貯藏0、10 d 時(shí),以1.0%和2.0%草酸處理的荸薺可溶性固形物含量較高,貯藏30 d 時(shí),以0.1%、0.5%、1.0%草酸處理的最高,均為9.33%,貯藏40 d 時(shí),以0.1%草酸處理的最高,各貯藏時(shí)長下,5 個(gè)處理間均不存在顯著性差異( >0.05)。其中以0.1%草酸處理的下降趨勢較為緩慢,其次為0.5%草酸處理,表明這2 個(gè)處理能夠更好地保持荸薺在貯藏期間的營養(yǎng)品質(zhì),使荸薺有更好的食用價(jià)值。
表4 不同濃度草酸處理對荸薺可溶性固形物含量的影響 %
丙二醛含量是反應(yīng)采后果蔬膜脂過氧化產(chǎn)物的指標(biāo),是衡量果蔬在貯藏期間品質(zhì)變化的重要指標(biāo)之一,其含量的多少能反應(yīng)果蔬細(xì)胞膜脂過氧化程度[31]。 由表5 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,對照與不同濃度草酸處理的丙二醛含量都呈升高趨勢,其中,貯藏10、30 d 時(shí),0.5%草酸處理的丙二醛含量含量均顯著低于其他處理( <0.05),貯藏20 d 時(shí),其丙二醛含量僅高于0.1%草酸處理, 貯藏40 d時(shí),0.1%草酸處理的丙二醛含量最低,為0.085 μmol/g,與0.5%草酸間無顯著差異, 但顯著低于其他處理。 而貯藏40 d 時(shí),2.0%草酸處理的丙二醛含量最高,為0.115 μmol/g,顯著高于其他4 個(gè)處理。 說明低濃度草酸能抑制丙二醛含量的升高, 減弱膜脂過氧化程度, 而高濃度草酸不僅不能抑制丙二醛含量,反而促進(jìn)其含量上升。
表5 不同濃度草酸處理對荸薺丙二醛含量的影響 μmol/g
相對電導(dǎo)率是反應(yīng)荸薺細(xì)胞膜完整性和其質(zhì)量指標(biāo)的重要因素之一[22],細(xì)胞和組織的損傷會加大荸薺貯藏期間的腐敗程度[32]。 如表6 所示,不同草酸處理對荸薺的相對電導(dǎo)率影響較大,各貯藏時(shí)長下,均以2.0%草酸處理的相對電導(dǎo)率最大,除貯藏20 d外,其均顯著高于其他4 個(gè)處理, 其次為1.0%草酸處理。 貯藏30、40 d 時(shí),1.0%和2.0%草酸處理的相對電導(dǎo)率快速升高,貯藏40 d 時(shí),相對電導(dǎo)率分別達(dá)到33.0%和38.7%,顯著高于其他3 個(gè)處理,且2.0%草酸處理顯著高于1.0%草酸處理( >0.05)。 而0.1%和0.5%草酸處理的相對電導(dǎo)率相對上升較慢,貯藏30 d 時(shí),0.1%草酸處理與對照顯著低于其他處理,其次是0.5%草酸處理;貯藏40 d 時(shí),0.1%草酸處理最低, 顯著低于其他4 個(gè)處理, 其次是0.5%草酸處理。說明低濃度草酸對細(xì)胞組織損傷較小,而高濃度草酸對細(xì)胞膜組織損傷較大[33]。
處理 貯藏0 d 貯藏10 d 貯藏20 d 貯藏30 d 貯藏40 d CK 6.09 5.88 5.94 5.86 5.84 0.1%草酸 4.83 4.17 4.61 4.59 4.31 0.5%草酸 4.10 4.00 3.93 3.32 3.92 1.0%草酸 3.77 3.68 3.78 3.79 5.23 2.0%草酸 3.48 3.55 3.67 3.75 4.91
當(dāng)前食品的加工生產(chǎn)、貯藏及銷售,大多基于低溫冷鏈環(huán)境,低溫貯藏能最大限度降低農(nóng)產(chǎn)品的損耗[34],使農(nóng)產(chǎn)品保持很好的品質(zhì),并能抑制或延緩其表面微生物的生長,延長貨架期[35,36]。由表7 可以看出,不同濃度草酸處理后,荸薺表面的菌落總數(shù)有所下降,說明草酸處理降低了荸薺表面微生物的數(shù)量。 在貯藏0、10、20 d 時(shí),草酸濃度越高,荸薺表面的菌落總數(shù)越小, 其表面的微生物數(shù)量越少。而在貯藏30、40 d 時(shí),菌落總數(shù)隨草酸濃度的增大呈先下降后上升再緩慢下降的趨勢。 表明貯藏前期, 高濃度草酸能很好地抑制荸薺表面的微生物,但貯藏后期,由于高濃度草酸對荸薺組織造成了損傷,荸薺出現(xiàn)了不同程度的腐爛情況,微生物數(shù)量明顯變多。 整體來說,貯藏期間0.5%草酸處理能很好的殺死或抑制微生物的生長。
施用不同濃度的草酸對荸薺進(jìn)行浸泡處理,能夠去除荸薺表面的銹斑,使荸薺的外觀形狀和色澤得到較好的改善,而草酸濃度的差異對荸薺的外觀改善效果是不相同的。 本研究表明,在低溫貯藏條件下,適宜濃度的草酸浸泡不僅能降低貯藏過程中荸薺的菌落總數(shù)、腐爛率及失重率,還能抑制相對電導(dǎo)率、可溶性固形物和丙二醛含量的變化。 當(dāng)草酸濃度升高到2.0%時(shí), 對荸薺表面的銹斑去除效果越好,表面越光亮,但會對荸薺表皮造成一定的損傷,貯藏后期會加速荸薺腐敗變質(zhì)。 相比對照和其他濃度草酸處理,0.5%草酸浸泡處理能夠清除荸薺表面的銹斑, 改善貯藏期間荸薺的外觀品質(zhì),降低腐爛率、丙二醛含量和微生物數(shù)量,維持較低水平的電導(dǎo)率,延緩可溶性固形物含量的下降,從而維持較好的感官品質(zhì)和價(jià)值特性。