劉少典 韓軍岐
(1.山東濟寧市農業科學研究院,272031;2.陜西師范大學食品工程與營養科學學院)
鮮切蔬菜保鮮技術研究進展
劉少典1韓軍岐2
(1.山東濟寧市農業科學研究院,272031;2.陜西師范大學食品工程與營養科學學院)
鮮切蔬菜是一種新興食品工業產品。如何對鮮切蔬菜進行保鮮成為食品科技工作者的重要研究課題。介紹國內外鮮切蔬菜保鮮技術,綜述鮮切蔬菜保鮮技術的研究進展,以期為食品科技工作者的研究提供參考。
鮮切蔬菜 保鮮技術 研究進展
鮮切蔬菜(Fresh-cut vegetables)又名半處理蔬菜或輕度加工蔬菜 (Minimally processed vegetables),是通過對新鮮蔬菜進行分級、整理、清洗、切分、保鮮、包裝等處理,保持其生鮮狀態的制品。消費者購買這類產品后,不需要作進一步的處理,可直接食用或烹飪。隨著現代生活節奏的加快和人們生活水平的提高,蔬菜的消費量不斷增加,鮮切蔬菜以其新鮮、方便、營養、無公害等特點,備受歐美、日本等國家消費者的喜愛,在我國也開始受到關注,近年來的消費量持續增加。蔬菜切分后,由于切割所造成的機械損傷會引發一系列不利于貯藏的生理生化反應,如呼吸代謝加快、乙烯產生加速、酶促和非酶促褐變加劇、切分表面木質化等,同時由于切割造成細胞破裂,一些營養物質流失,會降低果蔬組織自然抵抗微生物的能力,易發生微生物污染,可能還會造成食物中毒。所有這些變化都會加劇鮮切蔬菜品質的下降,縮短貨架期,大大降低鮮切蔬菜的商品價值,因此,必須采取一定的措施加以保鮮。
目前常見的鮮切蔬菜保鮮技術主要有低溫冷藏、氣調貯藏、保鮮劑處理、涂膜處理、植物激素保鮮、輻射處理保鮮等。
2.1 低溫貯藏
低溫能抑制鮮切蔬菜的呼吸代謝,降低機體內各種生理生化反應的速度,延緩衰老和抑制褐變,延長產品的保鮮期。低溫也能抑制微生物的生理代謝,從而抑制微生物的生長與繁殖。王莉等[4]對鮮切生菜的保鮮研究結果表明,貯藏溫度越低,越有利于保持鮮切生菜的品質。Sonia等[5]發現MP芹菜在0℃冷藏21 d后仍能保持其初始的抗氧化能力。孫偉等研究發現0.5℃條件下貯藏的切割甘藍至少在10 d內沒有發生明顯的褐變,也沒有發現表面微生物數量明顯上升,但10℃下貯藏的甘藍在4 d時發生明顯的褐變,微生物數量也開始急劇上升[6]。低溫有利于保鮮,但大部分鮮切蔬菜在10℃以下會發生不同程度的冷害,因此鮮切蔬菜在低溫下貯藏應控制適當的溫度。
2.2 涂膜技術
涂膜保鮮技術因其成本低廉、無毒無害、保鮮效果良好而備受關注。殼聚糖是研究較多的涂膜材料之一,殼聚糖膜可阻礙果蔬水分的蒸騰作用,阻止果蔬呼吸產生的CO2的散失和大氣中O2的滲入,從而減少水分散失,抑制果蔬的呼吸代謝。此外,殼聚糖可顯著抑制多酚氧化酶和過氧化物酶的活性,對微生物的生長也具有抑制作用[7]。彭麗桃等[8]發現殼聚糖被膜可抑制鮮切荸薺切片的苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、過氧化物酶的活性,延緩切片褐變,保持荸薺的食用品質,減少腐爛,0.5%~2.0%的殼聚糖被膜對荸薺褐變的抑制效果隨使用濃度的增加而增強。李曉雁等[9]研究涂膜材料對青椒貯藏期間爛果率、質量、VC、葉綠素的影響表明,經涂膜處理的青椒,其綜合指標明顯優于未涂膜青椒;在室溫下,以0.5%蔗糖酯+1.0%殼聚糖+0.006 μg/g對羥基苯甲酸丙酯作為復合涂膜劑,青椒的保鮮品質最好。杜傳來等[10]選用卡拉膠、殼聚糖、海藻酸鈉為涂膜主原料,分別對鮮切馬鈴薯進行涂膜處理,然后低溫冷藏,結果表明,海藻酸鈉涂膜能有效地抑制馬鈴薯褐變,并優于其他涂膜材料。
2.3 MAP貯藏
MAP(Modified Atmosphere Package)貯藏包裝的基本原理是通過包裝袋內外氣體交換和袋內產品的呼吸作用,被動地形成一個袋內的氣調環境,或用某一特殊的混合氣體充入特定的包裝袋,其最終目標是在包裝袋內形成一個理想的氣體條件,盡可能地降低產品的呼吸強度,同時不對產品產生不同影響[12]。MAP中適宜的低O2和高CO2可降低蔬菜的呼吸代謝和乙烯生物合成量,抑制酶的活性,減輕生理紊亂,減緩產品的品質敗壞。但CO2含量過高或O2含量過低,會導致無氧呼吸,產生不利的代謝反應和生理紊亂。過低的O2濃度還會導致鮮切產品的發酵[13]。Annese等[14]研究發現O2濃度低于1 kPa時能有效降低鮮切蔬菜因PPO誘導褐變,但會因無氧呼吸而導致香氣散失。Escalona等[15]研究MAP包裝鮮切萵筍后發現,采用中濃度CO2(10~20 kPa)與低O2(2~10 kPa)聯合作用時的呼吸強度高于與高O2(20~100 kPa)聯合作用時的效果,要降低呼吸強度,10~20 kPa CO2與80 kPa O2聯合使用時,效果較好。WAP貯藏雖然保鮮效果好,但設備一次性投資大,回收期長,能耗成本高[1~3]。
2.4 冷殺菌技術
①紫外線 紫外線殺菌是一種傳統、有效的消毒方法,波長在190~350 nm,其中260 nm左右的波長為DNA、RNA的吸收峰,它使DNA的嘧啶基之間產生交聯,成為二聚物,抑制DNA復制,導致微生物突變或死亡[16]。Fonseca等[17]采用紫外線照射切割西瓜,細菌總數降低,但對品質無影響。Allende等研究發現采用合適劑量的兩側UV-C處理鮮切萵筍可有效抑制微生物的生長,延長貨架期[18]。但紫外線保鮮鮮切蔬菜對其生理作用有一定影響。Allende等[19]研究發現UV-C可增強鮮切萵苣的呼吸強度,Erkan等[20]也發現紫外線處理后的南瓜片的呼吸強度高于對照組,且隨紫外線強度的增大而增大。但Vicente等[21]卻發現采用紫外線處理的辣椒的呼吸強度低于對照組。
②超聲波 超聲波多用于鮮切蔬菜的清洗,是利用低頻高能量的超聲波的空化效應在液體中產生瞬間高溫高壓造成溫度和壓力變化,使液體中某些細菌致死、病毒失活,甚至使體積較小的一些微生物的細胞壁破壞,從而延長蔬菜的保鮮期[22]。高翔等[23]用超聲波氣泡清洗鮮切西洋芹10 min后再用0.4%CaCl2溶液處理,微生物菌落去除80%,呼吸作用明顯受到抑制,PPO活性一直處于較低水平,且對VC無明顯的破壞作用,感官品質良好。超聲波消毒速度較快,對人無害,對物品無損害,但消毒不徹底。因此常考慮將其與其他冷殺菌技術聯合使用,如超聲波-磁化聯合殺菌、超聲波-激光聯合殺菌、超聲波-紫外線聯合殺菌等。
③臭氧 臭氧對各類微生物都有強烈的殺菌作用,這是因為臭氧分解放出的新生態氧在空間擴散,能迅速穿過真菌、細菌等微生物的細胞壁、細胞膜,使細胞膜受到損傷,并繼續滲透到膜組織內,使菌體蛋白質變性、酶系統破壞、生理代謝失調或中止,導致菌體休克死亡而被殺滅,達到消毒、滅菌、防腐的效果。臭氧能使乙烯氧化分解,延緩果蔬的后熟和衰老。臭氧還能調節果蔬的生理代謝,降低果蔬的呼吸作用和代謝水平,延長貯藏保鮮期[25~26]。張立奎等[27]采用0.18 μg/L濃度臭氧水處理鮮切生菜可使細菌總數下降1.5個數量級,大腸菌群數低于30個/100 g,PPO活性被抑制,VC損失減少,失重率降低,感官質量優于對照組。徐斐燕等[28]研究發現用臭氧水浸泡處理能有效控制鮮切西蘭花表面微生物,降低多酚氧化酶活性,保持VC含量,抑制葉綠素的降解,但對還原糖有一定的影響。An等[29]將鮮切綠蘆筍經1 mg/L臭氧水處理后采用MAP并在3℃冷藏,可抑制苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)和谷胱甘肽還原酶(GR)的活性。臭氧殺死病原菌范圍廣、效率高、速度快、無殘留,是一種理想的冷殺菌技術,但其殺菌效果還受溫度和濕度的影響。此外,臭氧使用濃度過大,也會引起果蔬表面質膜損害,使其透性增大、細胞內物質外滲,導致品質下降,甚至加速果蔬的衰老和腐敗等。
④輻射 輻射殺菌是利用射線照射食品,引起微生物發生一系列物理化學反應,使微生物的新陳代謝、生長發育受到抑制或破壞,致使微生物被殺滅,食品的保藏期得以延長。Prakash等研究發現采用0.35 kGy的γ-射線輻射可使切割萵苣上的需氧菌降低1.5個數量級[30],采用1.0 kGy的γ-射線輻射可減少接種到切割芹菜上的Listeia monocytogenes和Escherichia數量,并使貨架期延長到1周[31]。Zhang等[32]用1.0 kGy劑量γ-射線輻射鮮切萵苣后,細菌總數下降2.35個數量級,大腸菌群數也低于30個/100 g,PPO活性受到明顯抑制,VC損失明顯低于未處理樣品。Lu等[33]用1.0 kGy γ-射線輻射鮮切芹菜后,細菌和真菌總數分別下降2個和1個數量級,PPO活性和呼吸強度受到明顯抑制,VC、可溶性固形物、總糖含量和感官指標均優于未處理樣品。
2.5 使用保鮮劑處理
酶促褐變是在氧化酶催化下的多酚類物質發生氧化和抗壞血酸發生氧化下的褐變,是切割果蔬主要的質量問題之一。抗壞血酸能夠將O-苯醌還原成酚類,檸檬酸可降低果實表面pH值,抑制微生物數量[34]。半胱氨酸對鮮切果蔬也有較好的保鮮效果。這些物質雖都能有效抑制鮮切果蔬的褐變,但其協同作用效果更佳[35]。如:L-半胱氨酸、抗壞血酸和檸檬酸均能降低鮮切蓮藕的PPO活性和抑制酶褐變,但0.3%VC+0.1%檸檬酸+0.4%L-半胱氨酸聯合使用的效果更佳。
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Progress in Preservation of Fresh-cut Vegetables
LIU Shaodian1,HAN Junqi2
(1.Jining Academy of Agricultural Sciences,Jining 272031; 2.College of Food Engineering and Nutritional Science,Shanxi Normal University)
Fresh-cut vegetable is a sort of new food product.How to preserve fresh-cut vegetables will be an important studying task for the food expert.Present preservation technology of fresh-cut vegetables and the current status of study progress for the food expert is introduced.It can also provide reference for food experts.
Fresh-cut vegetables;Preservation technology;Progress
10.3865/j.issn.1001-3547.2009.08.002
劉少典(1969-),男,農藝師,主要從事農產品儲運加工及安全方面的研究,電話:15953453085。E-mail:liushaodian72@126.com
2008-12-10