鲜食玉米常温保鲜工艺研究

司婉芳，杨福馨，王金鑫

(上海海洋大学 食品学院，上海，201306)

鲜食玉米指刚采摘下的嫩玉米，风味独特，口感香脆，富含维生素、蛋白质等营养成分，具有降低胆固醇，预防高血压等保健功效，深受消费者青睐[1]，市场前景广阔。

鲜食玉米的附加值高，可以加工成速冻玉米、软包装玉米、玉米粒罐头、玉米饮料等产品[2]。目前市场对鲜食玉米的需求量越来越大[3]，但因其采摘初期呼吸强度高，营养成分转化迅速，籽粒易失水变硬[4]，加上微生物滋生，导致其新鲜度、甜度迅速下降，直接影响了鲜食玉米的风味和品质[5]，因此，采后保鲜成为鲜食玉米生产中的一项关键技术[6]。

鲜食玉米贮藏保鲜技术有很多，目前，主要利用速冻加工、气调保鲜、辐射保鲜和真空包装保鲜[7-9]等技术进行加工，而这4种技术只能延缓鲜食玉米品质的下降，无法满足常温保鲜且投资小的要求[10-12]。国内外对于鲜食玉米防腐保鲜的研究主要集中在多种防腐剂复配浸泡[13]，长期食用很可能会对人们的健康造成危害，因此，安全无毒、成本低廉、保鲜期长的新型保鲜技术成为当前的研究热点[14]。

本课题拟用家用调味剂白砂糖、食盐、食醋对鲜食玉米进行保鲜处理，安全卫生，节约成本。糖能够破坏酶的活性，防止食品褐变及氧化[15]；食盐不仅可以降低食品水分活度，防止食品的腐败变质[16-17]，还可以改变细胞渗透压，使微生物菌体原生质与细胞膜脱离，杀死微生物[18]；食醋被广泛应用于果蔬的腌制、沙拉酱、芥末等。可以保持蔬菜原有的色泽，减少维生素流失[19]。食醋中含有丰富的有机酸，能够穿透微生物细胞膜，破坏膜的传递，引起细菌细胞死亡，具有很强的抗菌能力[20-21]。食醋的主要成分是醋酸，在关于梨[22]、李子[23]的研究中发现，醋酸可以抑制水果表面微生物繁殖，减少腐烂。彭勇等[24]的研究表明，醋酸能够降低巨峰葡萄的呼吸强度，对果蔬保鲜具有一定效果。利用3种原料分别配制不同质量浓度的保鲜液对鲜食玉米进行预处理，通过正交试验确定相对理想的复合保鲜液。用优化的复合保鲜液对鲜食玉米进行保鲜处理，分析鲜食玉米在贮藏过程中品质和理化指标的变化，为鲜食玉米的贮藏保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

鲜玉米(天彩2号)，上海海洋大学农工商超市；无碘盐(食品级)，上海中盐莫顿盐业有限公司；食用陈醋(总酸含量≥6.0 g/100 mL) 食品级，上海宝鼎酿造有限公司；白砂糖，食品级，菏泽市玉华堂食品有限公司。

电子天平SZ-A30002，苏州博泰伟业电子科技有限公司；恒温鼓风干燥箱GX-ZGF101，上海贺德实验设备有限公司；质构仪TA.Xtplus，北京超技仪器有限公司；电子鼻PEN3，北京盈盛恒泰科技有限责任公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

鲜玉米购买→去苞叶花丝→清洗(清水)→浸泡保鲜(保鲜液)→沥干→装袋封口(非真空包装)→杀菌→冷却→成品→常温贮藏

1.2.2 原料验收

试验用鲜玉米选择颗粒饱满、色泽纯正鲜亮、无虫害的玉米。去除玉米棒芯根部及过长芯尖，保证玉米规格整齐。

1.2.3 单因素实验

选取白砂糖、食盐、食醋3个因素配制单一保鲜液，经1、5、9 g/L糖溶液处理的样品编号分别为A1、A2、A3，经5、10、15 g/L盐溶液处理的样品编号分别为B1、B2、B3，经2、6、10 g/L食醋溶液处理的样品编号分别为C1、C2、C3，清水处理的样品作为对照组，编号为CK。

鲜食玉米分别在3种不同浓度保鲜液及清水中浸泡20 min，取出沥干后，于常温下(温度22℃，相对湿度75%)贮藏20 d(分别在0、5、10、15、20 d时取样)，并进行感官评价。

鲜食玉米的感官评价主要根据色泽、滋味及口感进行评分[25]。评分时，选取10名食品专业人员对样品分别评价，品评样品为整穗玉米，每评定完一个样品，休息30 min，取平均值对样品品质进行综合评价，感官评价标准见表1。

表1 鲜食玉米感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of fresh corn

1.2.4 正交实验设计

为进一步优化单因素试验结果，获得最理想的复合保鲜液浓度配比，采用3因素3水平L9(33)的正交实验，各因素水平见表2。

表2 正交实验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment

1.2.5 鲜食玉米保鲜品质测定

用优化的复合保鲜液对鲜食玉米进行保鲜处理，未经保鲜液处理的作为对照组，于常温(同1.2.2)下贮藏保鲜30 d，每隔5 d进行取样，并进行保鲜指标测定。

感官鉴定标准见表1。

鲜食玉米失重率的测定采用称质量法[26]。

利用质构仪测定鲜食玉米的物性指标(弹性)。根据玉米籽粒的厚度及大小，采用P2柱形探头进行穿刺试验，TPA测试条件为：测前速度1 mm/s，测试速度2 mm/s，测后速率2 mm/s，压缩程度70%，穿刺深度3 mm，测试时间5 s，触发值5 g[27]，每组样品测试6次，取平均值。

气味分析采用电子鼻测定，集体参数设置为：顶空10 min，测定时间60 s，清洗时间80 s，样品准备时间5 s，自动清零时间5 s，选取化学传感器97～98 s的数据用于后续分析[28]。

1.3 统计分析

采用Origin8.0进行图像处理，SPSS17.0进行试验数据的处理和分析。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果与分析

2.1.1 白砂糖对鲜食玉米感官品质的影响

分别用1、5、9 g/L白砂糖溶液及清水按照玉米保鲜工艺流程对鲜玉米进行处理，保鲜20 d，并进行感官品质评价，结果如图1所示。

图1 白砂糖质量浓度对鲜食玉米保鲜效果的影响Fig.1 Effect of sugar concentration on fresh corn preservation

由图1可知，鲜玉米贮藏期间,经白砂糖溶液处理后，感官评分明显比对照组高，这说明白砂糖可以通过调节水分平衡和渗透势[29]，达到保水、护色的效果。0～20 d，1 g/L白砂糖溶液处理的玉米感官评分一直处于最高，保鲜效果最好。这说明低浓度糖溶液可以附着于鲜玉米表面形成一层保护膜，有效维持鲜玉米中的水分，减少水分的流失[30]，感官评分最高；高浓度糖溶液会影响鲜玉米品质，感官评分较低。综合分析，1 g/L白砂糖水溶液使鲜食玉米保鲜效果最佳。

2.1.2 食盐对鲜食玉米感官品质的影响

分别用5、10、15 g/L食盐溶液及清水按照玉米保鲜工艺流程对鲜玉米进行处理，保鲜20 d，并进行感官品质评价，结果如图2所示。

图2 食盐浓度对鲜食玉米保鲜效果的影响Fig.2 Effect of salt concentration on fresh corn preservation

由图2可知，鲜玉米在贮藏期间，经食盐溶液处理的样品，感官评分高于对照组，这说明食盐水溶液能够维持鲜玉米品质，达到保鲜效果。贮藏20 d时，经10 g/L食盐水溶液处理的鲜食玉米感官评分为72，仍保持较好的色泽、香味等感官品质，保鲜效果最佳；其他组在第10天时感官评分已经低于60，品质明显变差。这可能是由于食盐质量浓度过低时，不足以抑制微生物生长，导致品质下降明显；鲜玉米中含有部分蛋白质，食盐质量浓度过高时，蛋白质的持水力下降，导致脱水[31]，对鲜玉米品质造成影响，感官评分较低。综合分析，10 g/L食盐水溶液使鲜食玉米保鲜效果最佳。

2.1.3 食醋对鲜食玉米感官品质的影响

分别用2、6、10 g/L食醋溶液及清水按照玉米保鲜工艺流程对鲜玉米进行处理，保鲜20 d，并进行感官品质评价，结果如图3所示。

图3 食醋质量浓度对鲜食玉米保鲜效果的影响Fig.3 Effect of vinegar concentration on fresh corn preservation

由图3可知，鲜玉米贮藏期间，经食醋溶液处理的玉米感官评分高于对照组，这说明食醋溶液对鲜玉米保鲜具有一定效果。10 g/L食醋溶液处理的玉米感官评分下降缓慢，20 d时为71，鲜玉米仍保持较好的品质，保鲜效果最好；其他组感官评分下降明显，15 d时已低于60，失去保鲜效果。这说明较高质量浓度的食醋溶液能够抑制鲜玉米呼吸途径中酶的活性，呼吸速率降低[32]，脂肪、蛋白质、淀粉等营养物质消耗速率变慢，产生的水分变少，延缓了品质劣变[33]，综合分析，10 g/L食醋水溶液使鲜食玉米保鲜效果最佳好。

2.2 正交实验结果与分析

正交实验结果如表3所示。

表3 正交实验结果与分析Table 3 Results of orthogonal design and analysis

由表3可知，通过极差分析，得到各因素对鲜食玉米感官评价的影响，以A最大，即白砂糖溶液质量浓度，其次为C，即食盐溶液质量浓度，最后是B，即食醋溶液质量浓度，综合起来，A3B3C1为最佳组合。从感官评分来看，最高为94，组合为A3B2C1，因为B因素对感官评分影响较小，从节约成本角度分析，选择B2更合适。所以最终复合保鲜液的组合为A3B2C1，即白砂糖溶液的浓度为3 g/L,食盐溶液的浓度为10 g/L，食醋溶液的浓度为5 g/L。用上述复合保鲜液处理鲜食玉米，与对照组对比，进行验证性试验。

2.3 复合保鲜液对鲜食玉米保鲜品质的影响

2.3.1 复合保鲜液对鲜食玉米失重率的影响

贮藏保鲜期间，鲜食玉米仍会发生呼吸作用，自身的有机物在酶的作用下转化成其他物质，在加上蒸腾作用及微生物滋生，导致水分和营养物质下降[34-35]。通过失重率变化情况，可以反映保鲜液对玉米的锁水保鲜效果，如图4所示。

图4 贮藏期间鲜食玉米质量损失率变化Fig.4 Changes in of fresh corn during storage

由图4可知，鲜食玉米在贮藏期间，失重率呈不断上升的趋势。前10 d天内，对照组的鲜食玉米失重率上升显著，第10 d达到29.5%，保鲜液处理的失重率上升缓慢，10 d时为14.4%。10～30 d内，2种处理方式的鲜食玉米失重率均处于缓慢上升的状态，但对照组仍远高于保鲜液处理组，30 d时，对照组失重率达到45.1%，处理组35.2%。经t检验分析，t=-2.584，│t│>t0.05=2.179，P<0.05，鲜食玉米保鲜液处理与对照的失重率有显著性差异，说明保鲜液可以在鲜食玉米表面形成一层薄膜，抑制呼吸和蒸腾作用，减少有机物及水分的损失[36]，达到保鲜目的。

2.3.2 复合保鲜液对鲜食玉米弹性的影响

弹性是玉米的物性指标之一，通过检测玉米的结构因素特性，来评判玉米的品质优劣[37]，从而判断消费者对玉米的总体接受性。

图5 贮藏期间鲜食玉米弹性变化Fig.5 Changes in springiness of fresh corn during storage

由图5可知，鲜食玉米在贮藏期间，弹性先增加再降低，鲜食初期进行呼吸作用，生命机体处于活跃状态，弹性缓慢升高；贮藏后期，鲜食玉米水分和营养成分不断减少，籽粒皱缩，引起弹性下降。经复合保鲜液处理的鲜食玉米弹性始终高于对照组，10 d时对照组玉米的弹性出现下降趋势，弹性最大为0.88；保鲜组15 d才开始下降，弹性最大为0.93，30 d时对照组弹性为0.74，保鲜组为0.83，弹性较好，经t检验分析，t=2.88，P=0.027，保鲜液与对照的弹性有显著性差异。

2.3.3 复合保鲜液对鲜食玉米感官品质的影响

鲜食玉米采摘初期籽粒甜脆，饱满，但在贮藏过程中，容易失水老化，籽粒变硬，口感、气味和形态都会发生变化，影响其感官品质[38]。通过感官指标的测定，可以直观的看出复合保鲜液对鲜食玉米的保鲜效果。

图6 贮藏期间鲜食玉米感官品质变化Fig.6 Changes in sensory quality of fresh corn during storage

由图6可以看出，保鲜液处理的鲜食玉米感官评分始终高于对照组。0～5 d内，对照组能够保持较好的感官品质，但之后呈显著性下降趋势，10 d时感官评分为61.8，感官品质明显变差，已经失去可食性；保鲜液处理的玉米感官评分下降缓慢，30 d时评分为80.8，仍然保持较好的感官品质，色泽，滋味，形态等品质特征良好，30 d内感官评分仅降低了9.2%，对照组降低了77.4%。经t检验分析，t=4.17，│t│>t0.005=3.428，P<0.005，保鲜液处理的鲜食玉米与对照的感官评分有显著性差异，说明复合保鲜液能够延缓鲜食玉米的品质变差，延长保质期。

2.3.4 复合保鲜液对鲜食玉米气味的影响

鲜食玉米在储藏初期，气味会发生细微的变化，人工感官法或化学分析法都会产生比较大的误差，利用电子鼻检测法对气味进行主成分分析，可以快速检测鲜食玉米的气味变化，从而判断玉米的新鲜度。

图7是PCA转换中第一主成分和第二主成分的二维空间图，PC1和PC2包含了第一主成分和第二主成分的方差贡献率。

图7 贮藏期间鲜食玉米气味PCAFig.7 PCA of odor changes of fresh corn during storage

由图7可知，方差贡献率越大，第一主成分和第二主成分越能更好地反应原来多指标的信息[39-40]。PC1的贡献率为90.46%，PC2的贡献率为7.43%，总贡献率为97.90%。PC1的贡献率远超过PC2，分析以PC1为主。贮藏0～10 d，对照组鲜食玉米的PC1和PC2与保鲜剂组相比，差别较小，且与开始时鲜食玉米的气味接近。10 d后，对照组PC1与保鲜组差别越来越大，表明对照组气味开始偏离新鲜玉米的气味，品质变坏。保鲜组的PC1和PC2变化都较小，说明气味变化不明显，玉米仍保持较好的风味。综合分析，复合保鲜液能够较好的保持鲜食玉米的品质，延长保质期。

3 结论

利用家用调味剂白砂糖、食盐、食醋配制复合保鲜液，并对鲜食玉米进行常温下保鲜，通过各项指标的测定，得出保鲜液最优配比为：白砂糖3 g/L、食盐10 g/L、食醋5 g/L，以此工艺配制的复合保鲜液能够较好的保持鲜食玉米的品质与风味。

复合保鲜液可以延缓鲜食玉米水分及营养成分的散失。保鲜10 d时，鲜食玉米质量损失率仅为14.4%，而对照组达到29.5%，说明复合保鲜液对鲜食玉米具有明显的保鲜效果。

以最优配比配制的复合保鲜液能够明显延长鲜食玉米的货架期。保鲜30 d感官评分为80.8，弹性为0.83，鲜食玉米仍能保持较好的风味与口感。

用复合生物保鲜液对鲜食玉米进行保鲜，可使鲜食玉米的气味处于较好状态。保鲜30 d时，气味变化较小，对照组10 d时，气味已偏离新鲜玉米，说明复合保鲜液能够保持鲜食玉米的新鲜状态。