兩種保鮮劑處理對鮮切冬瓜保鮮效果的影響

劉程惠,馬 濤,胡文忠,白露露,王艷穎

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽 110161;2.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧大連 116600)

兩種保鮮劑處理對鮮切冬瓜保鮮效果的影響

劉程惠1,2,馬 濤1,胡文忠2,*,白露露2,王艷穎2

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽 110161;2.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧大連 116600)

為了研究兩種保鮮劑對鮮切冬瓜的保鮮效果,測定了0.1%檸檬酸、0.5% VC處理后的鮮切冬瓜在4 ℃貯藏條件下亮度、硬度、相對電導(dǎo)率、MDA、總酚、PPO、POD活性的變化,以及貯藏過程中微生物的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明:采用兩種保鮮劑處理鮮切冬瓜均在一定程度上減緩了亮度L*和硬度的下降速度;延緩了MDA、相對電導(dǎo)率和總酚含量的升高;抑制了PPO、POD的活性,從而減輕了酶促褐變的產(chǎn)生;抑制了鮮切冬瓜中微生物的增長繁殖,延緩了產(chǎn)品品質(zhì)的下降。比較得到:0.1%檸檬酸處理延緩鮮切冬瓜褐變的效果好于0.5% VC,而0.5% VC處理抑制微生物生長的保鮮效果好于0.1%檸檬酸。兩種保鮮劑處理均能延長鮮切冬瓜的保質(zhì)期。

冬瓜,鮮切,保鮮劑

冬瓜屬葫蘆科,為季節(jié)性較長的草本植物[1]。廣泛銷售于泰國、印度、朝鮮、日本以及一些亞熱帶地區(qū)[2]。冬瓜瓜肉鮮嫩,氣味清香[3],富含豐富的營養(yǎng)物質(zhì)[4],其微量元素Ca、Fe的含量比西瓜豐富,VC含量可與西紅柿相媲美[5]。

冬瓜因其是耐貯藏、清香美味、營養(yǎng)豐富的佳品而深得廣大消費(fèi)者追捧。多數(shù)地區(qū)冬瓜以鮮銷為主,完整冬瓜的單重在5～10 kg 之間,形狀以長圓筒形偏多。因其形態(tài)巨大,超市、菜市場的冬瓜一般采取將其豎切成大圓塊、重量維持在1～3 kg、保鮮膜直接包裹的方式或者現(xiàn)買現(xiàn)切的方式進(jìn)行銷售。這樣銷售方式的冬瓜具有易受污染微生物、貯藏期短、不美觀、不能即食等缺點(diǎn)。目前鮮切冬瓜片的銷售在市面上仍然很少見,為此對鮮切冬瓜產(chǎn)品的研究符合消費(fèi)者對即食果蔬的需要[6]。國內(nèi)外關(guān)于冬瓜保鮮的研究報(bào)道很少,關(guān)于鮮切冬瓜保鮮的領(lǐng)域幾乎無人涉及,鮮切冬瓜保鮮技術(shù)不但能夠滿足消費(fèi)者的消費(fèi)需求,也可以擴(kuò)大冬瓜的銷售,推動(dòng)鮮切果蔬行業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本實(shí)驗(yàn)所用的材料冬瓜由大連開發(fā)區(qū)樂購超市提供。聚乙烯毗咯烷酮、過氧化氫、愈創(chuàng)木酚、甲醇、95%乙醇、三氯乙酸、福林酚、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉鄰苯二酚、L-蛋氨酸(MET)、氮藍(lán)四唑(NBT)、β-巰基乙醇、EDTA-Na2等化學(xué)試劑均為分析純;營養(yǎng)瓊脂、孟加拉紅等培養(yǎng)基。

T-25型勻漿器 德國IKA公司;BR4i型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 法國Jouan公司;CR400/CR410型色差計(jì) 日本 KonicaMinolta;Lambda-25型紫外可見分光光度計(jì) 美國PE;DEN4824119電導(dǎo)儀 美國Thermo Orion公司;VS-1300超凈工作臺(tái) 蘇州市蘇信凈化設(shè)備廠;TA.XT2i/50型物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 鮮切冬瓜的處理方法 原料→水洗→去皮→切片(長×寬×厚:5 cm×3 cm×7 mm)→置于保鮮溶液中浸泡3 min→瀝干→稱重、裝盤→保鮮膜密封→置于4 ℃冷庫內(nèi)貯藏→每日取樣進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定,每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測定3次,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。保鮮液:0.1%檸檬酸、0.5% VC和去離子水為對照(CK)。

1.2.2 理化指標(biāo)測定

1.2.2.1 顏色亮度的測定 采用日本CR400/CR410型色差計(jì)測試鮮切冬瓜片的L*值[7]。

1.2.2.2 硬度的測定 采用TPA質(zhì)構(gòu)分析,測試參數(shù)為P/5探頭,下降速度2 mm/sec,刺入速度1 mm/sec,返回速度10 mm/sec,觸發(fā)力度5 g。

1.2.2.3 相對電導(dǎo)率測定 將冬瓜切片組織切成2 mm厚的薄片,再用打孔器打取直徑4 mm的圓片。稱取5.0 g圓片,將其置于25 mL比色管中后加入25 mL雙蒸水浸泡,每隔5 min振蕩一次,30 min后測其電導(dǎo)率γ1。置于沸水浴中煮沸5 min,冷卻后測定其電導(dǎo)率γ0。相對電導(dǎo)率計(jì)算:

1.2.2.4 多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)活性的測定 參照HU[8]和胡位榮[9]的方法,略作修改:5 g樣品加入20 mL、0.2 mol/L的磷酸緩沖液(pH6.4),冰浴勻漿,4 ℃、12000×g離心30 min。取上清液進(jìn)行PPO、POD活性、MDA含量的測定。

PPO測定:取3.0 mL 50 mmol/L鄰苯二酚溶液于石英比色皿中,加入0.5 mL粗酶提取液,加蓋迅速混勻,5 s后放入紫外分光光度計(jì)中開始掃描10 s內(nèi)A398 nm值的變化。結(jié)果以ΔA398 nmmin-1·g-1FW表示。

POD測定:取2.0 mL 50 mmol/L愈創(chuàng)木酚溶,加入0.5 mL酶液(適當(dāng)稀釋),混勻于30 ℃水浴中保溫5 min,加入1 mL0.08% H2O2溶液后掃描1 min內(nèi)A460 nm值的變化。結(jié)果以ΔA460 nmmin-1·g-1FW表示。

1.2.2.5 MDA含量的測定 參照 Roksana[10]的方法,并作適量修改。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,迅速冷卻。再在3000×g條件下離心10 min。分別測定532 nm和600 nm波長處的吸光度值。

1.2.2.6 總酚含量測定 采用鹽酸-甲醇的方法[11-12]:稱取5 g樣品加入25 mL預(yù)冷的1%鹽酸甲醇溶液,勻漿,4 ℃離心(12000×g,20 min)。上清液于280 nm處比色。酚類含量以ΔA280 nm·g-1FW表示。

1.2.3 微生物的測定 將25 g鮮切冬瓜樣品切成小塊,并放于裝有225 mL無菌水的三角瓶中,充分振蕩后形成1∶10的均勻稀釋液。稀釋液再按梯度稀釋。整個(gè)過程無菌操作。

菌落總數(shù)的測定:按照GB 4789.2-2010《菌落總數(shù)計(jì)數(shù)》,選取3個(gè)適宜稀釋度,取1 mL加入無菌培養(yǎng)皿中,皿中加入適量營養(yǎng)瓊脂,(36+1)℃培養(yǎng)48 h,進(jìn)行菌落總數(shù)的檢測;霉菌和酵母菌的測定:按照GB 4789.15-2010《霉菌和酵母計(jì)數(shù)》,選取3個(gè)適宜稀釋度,取1 mL加入無菌培養(yǎng)皿中,皿中加入15 mL孟加拉紅培養(yǎng)基,(28+1)℃培養(yǎng)5 d,進(jìn)行霉菌和酵母菌計(jì)數(shù)。乳酸菌的測定:按照GB 4789.35-2010《乳酸菌檢驗(yàn)》,選取3個(gè)適宜稀釋度,各取0.1 mL加入到MRS平板進(jìn)行涂布,(36±1)℃,48±2 h進(jìn)行乳酸菌總數(shù)計(jì)數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2003處理軟件處理數(shù)據(jù),并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮切冬瓜在貯藏期過程中理化指標(biāo)的變化

2.1.1 鮮切冬瓜顏色變化 果蔬的外觀色澤直接反映果蔬的新鮮程度,色澤差的產(chǎn)品降低了商品價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[13-14]。如圖1所示,切割作用使得鮮切冬瓜的細(xì)胞受到了傷害,隨著水分不斷喪失,表面氧化等因素的影響,不同處理?xiàng)l件下的冬瓜的亮度L*隨貯藏時(shí)間的延長逐漸下降。L*越低,其褐變情況就越嚴(yán)重[15]。兩種保鮮劑處理的樣品其亮度下降程度明顯低于對照樣品,且與對照樣品相比,差異均極顯著(p<0.01)。其中0.1%檸檬酸處理對鮮切冬瓜顏色的維持效果更好。

圖1 不同處理對鮮切冬瓜亮度L*的影響Fig.1 Effects of various treatments on luminanceof fresh-cut Wax Gourd

2.1.2 硬度的變化 如圖2,不同處理?xiàng)l件下的鮮切冬瓜的硬度在貯藏期內(nèi)不斷下降。硬度的下降可能由于冬瓜組織細(xì)胞壁的果膠物質(zhì)的分解所導(dǎo)致[16]。水分的喪失、營養(yǎng)物質(zhì)的消耗以及腐爛度增加也都會(huì)引起樣品硬度下降。

三種處理的冬瓜樣品在貯藏前期硬度下降緩慢。在貯藏期的第10 d對照組樣品的硬度迅速下降,第14 d后兩種保鮮劑處理的樣品硬度也開始迅速下降。0.5% VC處理在前8 d貯藏的時(shí)間里,對鮮切冬瓜硬度的維持效果最好,且與對照樣品相比差異顯著(p<0.05)。0.1%檸檬酸處理在貯藏后期(10～14 d)能較好的維持鮮切冬瓜的硬度,且與對照樣品相比差異顯著(p<0.05)。

圖2 不同處理對鮮切冬瓜硬度的影響Fig.2 Effects of various treatments onhardnessof fresh-cut Wax Gourd

2.1.3 相對電導(dǎo)率的變化 如圖3所示,在貯藏期間的前8 d,三種處理的鮮切冬瓜的相對電導(dǎo)率變化相近,且變化趨勢并不明顯。在第8 d時(shí),所有樣品的相對電導(dǎo)率逐漸上升,這是由于當(dāng)果蔬組織受到損傷后,細(xì)胞膜內(nèi)的電解質(zhì)外滲,導(dǎo)致了電導(dǎo)率的上升。第10 d后,對照樣品的相對電導(dǎo)率最高,且上升趨勢最為明顯。在貯藏期間,0.5% VC與0.1%檸檬酸保鮮效果一直相近,均能降低鮮切冬瓜樣品相對電導(dǎo)率的增加速率。

圖3 不同處理對鮮切冬瓜相對電導(dǎo)率的影響Fig.3 Effects of various treatments onrelative electrical conductivity of fresh-cut Wax Gourd

2.1.4 丙二醛(MDA)含量的變化 膜脂過氧化是鮮切果蔬生理生化變化的一個(gè)主要特征,MDA是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一[17]。如圖4,三種處理的鮮切冬瓜在貯藏前期MDA含量處于上升趨勢,在第10 d時(shí)達(dá)到峰值。當(dāng)果蔬組織受傷逆境脅迫時(shí),膜降解的發(fā)生導(dǎo)致MDA含量的增加。之后,隨著貯藏時(shí)間的延長,MDA含量不斷下降,說明冬瓜膜組分的酶促降解速率逐漸降低。整個(gè)貯藏過程中,兩種保鮮劑處理樣品的MDA含量一直低于對照樣品,但與對照樣品相比差異不顯著(p>0.05),它們抑制MDA變化的效果相近。

圖4 不同處理對鮮切冬瓜MDA含量的影響Fig.4 Effects of various treatments on MDA contentof fresh-cut Wax Gourd

2.1.5 總酚含量的變化 如圖5,三種處理鮮切冬瓜在貯藏期間,前6 d總酚含量呈現(xiàn)平緩下降趨勢。隨后總酚含量一直處于增加趨勢。酚類不僅導(dǎo)致果蔬的褐變,還與果蔬的成熟衰老有關(guān),在果蔬受到切割等傷害后,會(huì)激發(fā)其體內(nèi)抗性物質(zhì)的增加,從而導(dǎo)致了總酚的增加[18]。對照樣品總酚含量顯著高于0.5% VC、0.1%檸檬處理的樣品(p<0.05),兩種保鮮劑均有效的抑制了總酚含量的增加,其中0.1%檸檬酸處理的抑制總酚增加的效果更好。

圖5 不同處理對鮮切冬瓜總酚含量的影響Fig.5 Effects of various treatments on total phenols contentof fresh-cut Wax Gourd

2.1.6 PPO活性的變化 如圖6,三種處理鮮切冬瓜的PPO的活性在貯藏前期處于增加趨勢,在第8 d達(dá)到峰值。當(dāng)果蔬受到機(jī)械損傷后其PPO活性增大,加速酶促褐變反應(yīng)[19-20],導(dǎo)致果蔬品質(zhì)迅速下降。對照樣品的PPO活性高于保鮮劑處理樣品的PPO活性,說明兩種保鮮劑處理均減慢了鮮切冬瓜褐變的速度。在貯藏后期(12～20 d),0.1%檸檬酸對PPO活性的抑制效果較好。

圖6 不同處理對鮮切冬瓜PPO活性的影響Fig.6 Effects of various treatments on PPO activityof fresh-cut Wax Gourd

2.1.7 POD活性的變化 POD是果蔬體內(nèi)普遍存在的一種氧化還原酶,它是導(dǎo)致果蔬褐變的另一種酶類,影響著鮮切果蔬的品質(zhì)。如圖7,在貯藏前期,三種處理的鮮切冬瓜POD的活性一直增加,之后平緩下降。對照組、0.1%檸檬酸處理的冬瓜在第10 d時(shí)其活性又開始逐漸上升;0.5% VC處理樣品在第12 d時(shí)活性開始上升。在整個(gè)貯藏期間內(nèi),對照組的冬瓜的POD活性顯著高于保鮮劑處理的冬瓜的活性(p<0.05)。在貯藏前期(0～10 d),0.5% VC對POD酶活的抑制效果好于0.1%檸檬酸,而貯藏后期(10～20 d)0.1%檸檬酸對POD酶活的抑制效果則好于0.5% VC處理。

圖7 不同處理對鮮切冬瓜POD活性的影響Fig.7 Effects of various treatments on POD activityof fresh-cut Wax Gourd

2.2 鮮切冬瓜在貯藏期過程中微生物的變化

2.2.1 細(xì)菌菌落總數(shù)的變化 如圖8,在貯藏期間,三種處理的鮮切冬瓜的細(xì)菌菌落總數(shù)隨著時(shí)間延長而增加。貯藏前期(0～7 d),兩種保鮮劑處理的樣品細(xì)菌總數(shù)均低于對照樣品,貯藏期的第8 d,對照樣品的菌落總數(shù)為1.13×106CFU/g,兩種保鮮劑處理樣品菌落總數(shù)仍低于法國規(guī)定的鮮切蔬菜保持良好品質(zhì)的微生物標(biāo)準(zhǔn)(菌落總數(shù)<5×105cfu/g[21])。貯藏中期(8～15 d),兩種保鮮劑抑制細(xì)菌總數(shù)的能力相近,均比對照樣品的菌落總數(shù)低了1個(gè)數(shù)量級。貯藏后期(16～20 d),0.1%檸檬酸處理的鮮切冬瓜的細(xì)菌總數(shù)比對照少了1個(gè)數(shù)量級,0.5% VC處理的比對照少2個(gè)數(shù)量級?？傮w來看,0.5% VC抑制細(xì)菌總數(shù)效果較好。

圖8 不同處理對鮮切冬瓜細(xì)菌菌落總數(shù)的影響Fig.8 Effects of various treatments on total bacterial counts offresh-cut Wax Gourd

2.2.2 霉菌菌落總數(shù)的變化 如圖9,對照樣品的霉菌菌落總數(shù)在整個(gè)貯藏期間呈遞增趨勢。貯藏期的前3 d,兩種保鮮劑處理均抑制了霉菌的生長。貯藏期的第4 d開始,0.1%檸檬酸處理樣品的菌落總數(shù)呈緩慢遞增趨勢,且與對照樣品相比差異顯著(p<0.05)。貯藏期的第6 d開始,0.5%VC處理樣品的菌落總數(shù)呈緩慢遞增趨勢,且與對照樣品相比差異顯著(p<0.05)。到貯藏期的第10 d,兩種保鮮劑處理樣品霉菌菌落總數(shù)遞增趨勢相似。在整個(gè)貯藏過程中,保鮮劑處理的樣品霉菌菌落總數(shù)增長速度低于對照樣品,說明保鮮劑起到了一定的抑制霉菌的效果。

圖9 不同處理對鮮切冬瓜霉菌菌落總數(shù)的影響Fig.9 Effects of various treatments on fungal countsof fresh-cut Wax Gourd

2.2.3 酵母菌菌落總數(shù)的變化 鮮切果蔬上酵母菌的生長速度比霉菌更快,從而引起了產(chǎn)品的腐敗[22]。如圖10所示,三種處理的鮮切冬瓜酵母菌總數(shù)在貯藏期內(nèi)均呈遞增趨勢。貯藏0～2 d,0.5% VC、0.1%檸檬酸沒有檢出酵母菌。從第3 d開始,0.1%檸檬酸處理的樣品酵母菌開始生長,0.5% VC處理樣品的酵母菌從第4 d開始生長。整個(gè)貯藏期間,0.5% VC處理樣品的酵母菌相對于0.1%檸檬酸處理酵母菌生長趨勢緩慢,保鮮劑處理樣品的酵母菌菌落總數(shù)低于對照樣品。

圖10 不同處理對鮮切冬瓜酵母菌菌落總數(shù)的影響Fig.10 Effects of various treatments on Yeast countsof fresh-cut Wax Gourd

2.2.4 乳酸菌菌落總數(shù)的變化 在貯藏期間,三種處理樣品基本沒有檢出乳酸菌,初步推斷乳酸菌不是導(dǎo)致鮮切冬瓜品質(zhì)下降和腐爛程度增加的主要菌種。

3 結(jié)論

鮮切冬瓜在受到切割傷害后,誘發(fā)體內(nèi)發(fā)生一系列的生理生化變化以及微生物的侵染。采用0.5% VC和0.1%檸檬酸處理鮮切冬瓜均在一定程度上減緩了亮度L*、硬度的下降速度;延緩了MDA和總酚含量的升高;抑制了PPO、POD的活性,從而減輕了酶促褐變的產(chǎn)生。

三種處理樣品的細(xì)菌、霉菌、酵母菌菌落總數(shù)在整個(gè)貯藏期內(nèi)均呈上升趨勢,貯藏期前3 d內(nèi),保鮮劑處理沒有檢出霉菌和酵母菌,起到了明顯的抑菌效果。在貯藏期的前10 d保鮮劑的抑菌效果最好,但10 d之后保鮮劑的抑菌效果相對減弱,微生物大量生長。整個(gè)貯藏期內(nèi)0.5% VC、0.1%檸檬酸處理有效的降低了微生物的數(shù)量。

比較可知,0.1%檸檬酸處理延緩鮮切冬瓜褐變的效果好于0.5% VC,而0.5% VC處理抑制微生物生長的效果好于0.1%檸檬酸。

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權(quán)威·核心·領(lǐng)先·實(shí)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

劉程惠(1979-)，女，博士研究生，研究方向：食品科學(xué)與工程，E-mail:liuchenghui@dlnu.edu.cn。

*通訊作者:胡文忠(1959-)，男，博士，教授，研究方向：食品科學(xué)，E-mail:hwz@dlnu.edu.cn。

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD38B05)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助項(xiàng)目(DC201502020402)。

TS225.36

A

1002-0306(2015)15-0307-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.15.056