两种保鲜剂处理对鲜切冬瓜保鲜效果的影响

刘程惠,马 涛,胡文忠,白露露,王艳颖

(1.沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳 110161;2.大连民族大学生命科学学院,辽宁大连 116600)

两种保鲜剂处理对鲜切冬瓜保鲜效果的影响

刘程惠1,2,马 涛1,胡文忠2,*,白露露2,王艳颖2

(1.沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳 110161;2.大连民族大学生命科学学院,辽宁大连 116600)

为了研究两种保鲜剂对鲜切冬瓜的保鲜效果,测定了0.1%柠檬酸、0.5% VC处理后的鲜切冬瓜在4 ℃贮藏条件下亮度、硬度、相对电导率、MDA、总酚、PPO、POD活性的变化,以及贮藏过程中微生物的动态变化。结果表明:采用两种保鲜剂处理鲜切冬瓜均在一定程度上减缓了亮度L*和硬度的下降速度;延缓了MDA、相对电导率和总酚含量的升高;抑制了PPO、POD的活性,从而减轻了酶促褐变的产生;抑制了鲜切冬瓜中微生物的增长繁殖,延缓了产品品质的下降。比较得到:0.1%柠檬酸处理延缓鲜切冬瓜褐变的效果好于0.5% VC,而0.5% VC处理抑制微生物生长的保鲜效果好于0.1%柠檬酸。两种保鲜剂处理均能延长鲜切冬瓜的保质期。

冬瓜,鲜切,保鲜剂

冬瓜属葫芦科,为季节性较长的草本植物[1]。广泛销售于泰国、印度、朝鲜、日本以及一些亚热带地区[2]。冬瓜瓜肉鲜嫩,气味清香[3],富含丰富的营养物质[4],其微量元素Ca、Fe的含量比西瓜丰富,VC含量可与西红柿相媲美[5]。

冬瓜因其是耐贮藏、清香美味、营养丰富的佳品而深得广大消费者追捧。多数地区冬瓜以鲜销为主,完整冬瓜的单重在5～10 kg 之间,形状以长圆筒形偏多。因其形态巨大,超市、菜市场的冬瓜一般采取将其竖切成大圆块、重量维持在1～3 kg、保鲜膜直接包裹的方式或者现买现切的方式进行销售。这样销售方式的冬瓜具有易受污染微生物、贮藏期短、不美观、不能即食等缺点。目前鲜切冬瓜片的销售在市面上仍然很少见,为此对鲜切冬瓜产品的研究符合消费者对即食果蔬的需要[6]。国内外关于冬瓜保鲜的研究报道很少,关于鲜切冬瓜保鲜的领域几乎无人涉及,鲜切冬瓜保鲜技术不但能够满足消费者的消费需求,也可以扩大冬瓜的销售,推动鲜切果蔬行业的发展。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

本实验所用的材料冬瓜由大连开发区乐购超市提供。聚乙烯毗咯烷酮、过氧化氢、愈创木酚、甲醇、95%乙醇、三氯乙酸、福林酚、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠邻苯二酚、L-蛋氨酸(MET)、氮蓝四唑(NBT)、β-巯基乙醇、EDTA-Na2等化学试剂均为分析纯;营养琼脂、孟加拉红等培养基。

T-25型匀浆器 德国IKA公司;BR4i型台式高速冷冻离心机 法国Jouan公司;CR400/CR410型色差计 日本 KonicaMinolta;Lambda-25型紫外可见分光光度计 美国PE;DEN4824119电导仪 美国Thermo Orion公司;VS-1300超净工作台 苏州市苏信净化设备厂;TA.XT2i/50型物性测试仪 英国Stable Micro Systems公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鲜切冬瓜的处理方法 原料→水洗→去皮→切片(长×宽×厚:5 cm×3 cm×7 mm)→置于保鲜溶液中浸泡3 min→沥干→称重、装盘→保鲜膜密封→置于4 ℃冷库内贮藏→每日取样进行相关指标测定,每个指标重复测定3次,计算标准偏差。保鲜液:0.1%柠檬酸、0.5% VC和去离子水为对照(CK)。

1.2.2 理化指标测定

1.2.2.1 颜色亮度的测定 采用日本CR400/CR410型色差计测试鲜切冬瓜片的L*值[7]。

1.2.2.2 硬度的测定 采用TPA质构分析,测试参数为P/5探头,下降速度2 mm/sec,刺入速度1 mm/sec,返回速度10 mm/sec,触发力度5 g。

1.2.2.3 相对电导率测定 将冬瓜切片组织切成2 mm厚的薄片,再用打孔器打取直径4 mm的圆片。称取5.0 g圆片,将其置于25 mL比色管中后加入25 mL双蒸水浸泡,每隔5 min振荡一次,30 min后测其电导率γ1。置于沸水浴中煮沸5 min,冷却后测定其电导率γ0。相对电导率计算:

1.2.2.4 多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性的测定 参照HU[8]和胡位荣[9]的方法,略作修改:5 g样品加入20 mL、0.2 mol/L的磷酸缓冲液(pH6.4),冰浴匀浆,4 ℃、12000×g离心30 min。取上清液进行PPO、POD活性、MDA含量的测定。

PPO测定:取3.0 mL 50 mmol/L邻苯二酚溶液于石英比色皿中,加入0.5 mL粗酶提取液,加盖迅速混匀,5 s后放入紫外分光光度计中开始扫描10 s内A398 nm值的变化。结果以ΔA398 nmmin-1·g-1FW表示。

POD测定:取2.0 mL 50 mmol/L愈创木酚溶,加入0.5 mL酶液(适当稀释),混匀于30 ℃水浴中保温5 min,加入1 mL0.08% H2O2溶液后扫描1 min内A460 nm值的变化。结果以ΔA460 nmmin-1·g-1FW表示。

1.2.2.5 MDA含量的测定 参照 Roksana[10]的方法,并作适量修改。取1.5 mL粗酶提取液,加入2.5 mL 0.67 g/L 硫代巴比妥酸溶液,沸水浴煮沸18 min,迅速冷却。再在3000×g条件下离心10 min。分别测定532 nm和600 nm波长处的吸光度值。

1.2.2.6 总酚含量测定 采用盐酸-甲醇的方法[11-12]:称取5 g样品加入25 mL预冷的1%盐酸甲醇溶液,匀浆,4 ℃离心(12000×g,20 min)。上清液于280 nm处比色。酚类含量以ΔA280 nm·g-1FW表示。

1.2.3 微生物的测定 将25 g鲜切冬瓜样品切成小块,并放于装有225 mL无菌水的三角瓶中,充分振荡后形成1∶10的均匀稀释液。稀释液再按梯度稀释。整个过程无菌操作。

菌落总数的测定:按照GB 4789.2-2010《菌落总数计数》,选取3个适宜稀释度,取1 mL加入无菌培养皿中,皿中加入适量营养琼脂,(36+1)℃培养48 h,进行菌落总数的检测;霉菌和酵母菌的测定:按照GB 4789.15-2010《霉菌和酵母计数》,选取3个适宜稀释度,取1 mL加入无菌培养皿中,皿中加入15 mL孟加拉红培养基,(28+1)℃培养5 d,进行霉菌和酵母菌计数。乳酸菌的测定:按照GB 4789.35-2010《乳酸菌检验》,选取3个适宜稀释度,各取0.1 mL加入到MRS平板进行涂布,(36±1)℃,48±2 h进行乳酸菌总数计数。

1.3 数据统计分析

用Excel 2003处理软件处理数据,并进行标准偏差和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 鲜切冬瓜在贮藏期过程中理化指标的变化

2.1.1 鲜切冬瓜颜色变化 果蔬的外观色泽直接反映果蔬的新鲜程度,色泽差的产品降低了商品价值和经济价值[13-14]。如图1所示,切割作用使得鲜切冬瓜的细胞受到了伤害,随着水分不断丧失,表面氧化等因素的影响,不同处理条件下的冬瓜的亮度L*随贮藏时间的延长逐渐下降。L*越低,其褐变情况就越严重[15]。两种保鲜剂处理的样品其亮度下降程度明显低于对照样品,且与对照样品相比,差异均极显著(p<0.01)。其中0.1%柠檬酸处理对鲜切冬瓜颜色的维持效果更好。

图1 不同处理对鲜切冬瓜亮度L*的影响Fig.1 Effects of various treatments on luminanceof fresh-cut Wax Gourd

2.1.2 硬度的变化 如图2,不同处理条件下的鲜切冬瓜的硬度在贮藏期内不断下降。硬度的下降可能由于冬瓜组织细胞壁的果胶物质的分解所导致[16]。水分的丧失、营养物质的消耗以及腐烂度增加也都会引起样品硬度下降。

三种处理的冬瓜样品在贮藏前期硬度下降缓慢。在贮藏期的第10 d对照组样品的硬度迅速下降,第14 d后两种保鲜剂处理的样品硬度也开始迅速下降。0.5% VC处理在前8 d贮藏的时间里,对鲜切冬瓜硬度的维持效果最好,且与对照样品相比差异显著(p<0.05)。0.1%柠檬酸处理在贮藏后期(10～14 d)能较好的维持鲜切冬瓜的硬度,且与对照样品相比差异显著(p<0.05)。

图2 不同处理对鲜切冬瓜硬度的影响Fig.2 Effects of various treatments onhardnessof fresh-cut Wax Gourd

2.1.3 相对电导率的变化 如图3所示,在贮藏期间的前8 d,三种处理的鲜切冬瓜的相对电导率变化相近,且变化趋势并不明显。在第8 d时,所有样品的相对电导率逐渐上升,这是由于当果蔬组织受到损伤后,细胞膜内的电解质外渗,导致了电导率的上升。第10 d后,对照样品的相对电导率最高,且上升趋势最为明显。在贮藏期间,0.5% VC与0.1%柠檬酸保鲜效果一直相近,均能降低鲜切冬瓜样品相对电导率的增加速率。

图3 不同处理对鲜切冬瓜相对电导率的影响Fig.3 Effects of various treatments onrelative electrical conductivity of fresh-cut Wax Gourd

2.1.4 丙二醛(MDA)含量的变化 膜脂过氧化是鲜切果蔬生理生化变化的一个主要特征,MDA是膜脂过氧化的主要产物之一[17]。如图4,三种处理的鲜切冬瓜在贮藏前期MDA含量处于上升趋势,在第10 d时达到峰值。当果蔬组织受伤逆境胁迫时,膜降解的发生导致MDA含量的增加。之后,随着贮藏时间的延长,MDA含量不断下降,说明冬瓜膜组分的酶促降解速率逐渐降低。整个贮藏过程中,两种保鲜剂处理样品的MDA含量一直低于对照样品,但与对照样品相比差异不显著(p>0.05),它们抑制MDA变化的效果相近。

图4 不同处理对鲜切冬瓜MDA含量的影响Fig.4 Effects of various treatments on MDA contentof fresh-cut Wax Gourd

2.1.5 总酚含量的变化 如图5,三种处理鲜切冬瓜在贮藏期间,前6 d总酚含量呈现平缓下降趋势。随后总酚含量一直处于增加趋势。酚类不仅导致果蔬的褐变,还与果蔬的成熟衰老有关,在果蔬受到切割等伤害后,会激发其体内抗性物质的增加,从而导致了总酚的增加[18]。对照样品总酚含量显著高于0.5% VC、0.1%柠檬处理的样品(p<0.05),两种保鲜剂均有效的抑制了总酚含量的增加,其中0.1%柠檬酸处理的抑制总酚增加的效果更好。

图5 不同处理对鲜切冬瓜总酚含量的影响Fig.5 Effects of various treatments on total phenols contentof fresh-cut Wax Gourd

2.1.6 PPO活性的变化 如图6,三种处理鲜切冬瓜的PPO的活性在贮藏前期处于增加趋势,在第8 d达到峰值。当果蔬受到机械损伤后其PPO活性增大,加速酶促褐变反应[19-20],导致果蔬品质迅速下降。对照样品的PPO活性高于保鲜剂处理样品的PPO活性,说明两种保鲜剂处理均减慢了鲜切冬瓜褐变的速度。在贮藏后期(12～20 d),0.1%柠檬酸对PPO活性的抑制效果较好。

图6 不同处理对鲜切冬瓜PPO活性的影响Fig.6 Effects of various treatments on PPO activityof fresh-cut Wax Gourd

2.1.7 POD活性的变化 POD是果蔬体内普遍存在的一种氧化还原酶,它是导致果蔬褐变的另一种酶类,影响着鲜切果蔬的品质。如图7,在贮藏前期,三种处理的鲜切冬瓜POD的活性一直增加,之后平缓下降。对照组、0.1%柠檬酸处理的冬瓜在第10 d时其活性又开始逐渐上升;0.5% VC处理样品在第12 d时活性开始上升。在整个贮藏期间内,对照组的冬瓜的POD活性显著高于保鲜剂处理的冬瓜的活性(p<0.05)。在贮藏前期(0～10 d),0.5% VC对POD酶活的抑制效果好于0.1%柠檬酸,而贮藏后期(10～20 d)0.1%柠檬酸对POD酶活的抑制效果则好于0.5% VC处理。

图7 不同处理对鲜切冬瓜POD活性的影响Fig.7 Effects of various treatments on POD activityof fresh-cut Wax Gourd

2.2 鲜切冬瓜在贮藏期过程中微生物的变化

2.2.1 细菌菌落总数的变化 如图8,在贮藏期间,三种处理的鲜切冬瓜的细菌菌落总数随着时间延长而增加。贮藏前期(0～7 d),两种保鲜剂处理的样品细菌总数均低于对照样品,贮藏期的第8 d,对照样品的菌落总数为1.13×106CFU/g,两种保鲜剂处理样品菌落总数仍低于法国规定的鲜切蔬菜保持良好品质的微生物标准(菌落总数<5×105cfu/g[21])。贮藏中期(8～15 d),两种保鲜剂抑制细菌总数的能力相近,均比对照样品的菌落总数低了1个数量级。贮藏后期(16～20 d),0.1%柠檬酸处理的鲜切冬瓜的细菌总数比对照少了1个数量级,0.5% VC处理的比对照少2个数量级。总体来看,0.5% VC抑制细菌总数效果较好。

图8 不同处理对鲜切冬瓜细菌菌落总数的影响Fig.8 Effects of various treatments on total bacterial counts offresh-cut Wax Gourd

2.2.2 霉菌菌落总数的变化 如图9,对照样品的霉菌菌落总数在整个贮藏期间呈递增趋势。贮藏期的前3 d,两种保鲜剂处理均抑制了霉菌的生长。贮藏期的第4 d开始,0.1%柠檬酸处理样品的菌落总数呈缓慢递增趋势,且与对照样品相比差异显著(p<0.05)。贮藏期的第6 d开始,0.5%VC处理样品的菌落总数呈缓慢递增趋势,且与对照样品相比差异显著(p<0.05)。到贮藏期的第10 d,两种保鲜剂处理样品霉菌菌落总数递增趋势相似。在整个贮藏过程中,保鲜剂处理的样品霉菌菌落总数增长速度低于对照样品,说明保鲜剂起到了一定的抑制霉菌的效果。

图9 不同处理对鲜切冬瓜霉菌菌落总数的影响Fig.9 Effects of various treatments on fungal countsof fresh-cut Wax Gourd

2.2.3 酵母菌菌落总数的变化 鲜切果蔬上酵母菌的生长速度比霉菌更快,从而引起了产品的腐败[22]。如图10所示,三种处理的鲜切冬瓜酵母菌总数在贮藏期内均呈递增趋势。贮藏0～2 d,0.5% VC、0.1%柠檬酸没有检出酵母菌。从第3 d开始,0.1%柠檬酸处理的样品酵母菌开始生长,0.5% VC处理样品的酵母菌从第4 d开始生长。整个贮藏期间,0.5% VC处理样品的酵母菌相对于0.1%柠檬酸处理酵母菌生长趋势缓慢,保鲜剂处理样品的酵母菌菌落总数低于对照样品。

图10 不同处理对鲜切冬瓜酵母菌菌落总数的影响Fig.10 Effects of various treatments on Yeast countsof fresh-cut Wax Gourd

2.2.4 乳酸菌菌落总数的变化 在贮藏期间,三种处理样品基本没有检出乳酸菌,初步推断乳酸菌不是导致鲜切冬瓜品质下降和腐烂程度增加的主要菌种。

3 结论

鲜切冬瓜在受到切割伤害后,诱发体内发生一系列的生理生化变化以及微生物的侵染。采用0.5% VC和0.1%柠檬酸处理鲜切冬瓜均在一定程度上减缓了亮度L*、硬度的下降速度;延缓了MDA和总酚含量的升高;抑制了PPO、POD的活性,从而减轻了酶促褐变的产生。

三种处理样品的细菌、霉菌、酵母菌菌落总数在整个贮藏期内均呈上升趋势,贮藏期前3 d内,保鲜剂处理没有检出霉菌和酵母菌,起到了明显的抑菌效果。在贮藏期的前10 d保鲜剂的抑菌效果最好,但10 d之后保鲜剂的抑菌效果相对减弱,微生物大量生长。整个贮藏期内0.5% VC、0.1%柠檬酸处理有效的降低了微生物的数量。

比较可知,0.1%柠檬酸处理延缓鲜切冬瓜褐变的效果好于0.5% VC,而0.5% VC处理抑制微生物生长的效果好于0.1%柠檬酸。

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权威·核心·领先·实用·全面

Fresh-keeping effect of two kinds of preservative treatments on fresh-cut wax gourd

LIU Cheng-hui1,2,MA Tao1,HU Wen-zhong2，*,BAI Lu-lu2,WANG Yan-ying2

(1.College of Food Science,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110161,China;2.College of Life Science,Dalian Nationalities University,Dalian 116600,China)

In order to compare fresh-keeping effect of two kinds of preservative treatments on fresh-cut wax gourd treated with 0.1% citric acid and 0.5% VCunder 4 ℃ was studied by measuring the illumination,hardness,relative electrical conductivity,content of MDA and total phenol,the activity of PPO and POD,and the dynamical variation of microbial community. The results dedicated that both of two preservative treatments slowed down illuminations L*,hardness reduction speed,retarded eleavation of MDA,relative electrical conductivity and total phenol,inhibited the activities of PPO and POD,in turn,allevated the production of the enzymatic browning. They also inhibited microbial growth and delayed decline of the quality of the product. By comparison,the effect of preservative 0.1% citric acid treatment was better than that with 0.5% VCin postpone of browning,and the effect of preservative with 0.5% VCwas better than that with 0.1% citric acid in inhibing the microorganism growth. Two kinds of preservative treatment could prolong the shelf life of fresh-cut wax gourd.

Wax Gourd;fresh-cut;preservative

2014-10-11

刘程惠(1979-)，女，博士研究生，研究方向：食品科学与工程，E-mail:liuchenghui@dlnu.edu.cn。

*通讯作者:胡文忠(1959-)，男，博士，教授，研究方向：食品科学，E-mail:hwz@dlnu.edu.cn。

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD38B05)；中央高校基本科研业务费专项资助项目(DC201502020402)。

TS225.36

A

1002-0306(2015)15-0307-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.15.056