鮮食玉米常溫保鮮工藝研究

司婉芳，楊福馨，王金鑫

(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海，201306)

鮮食玉米指剛采摘下的嫩玉米，風(fēng)味獨(dú)特，口感香脆，富含維生素、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，具有降低膽固醇，預(yù)防高血壓等保健功效，深受消費(fèi)者青睞[1]，市場(chǎng)前景廣闊。

鮮食玉米的附加值高，可以加工成速凍玉米、軟包裝玉米、玉米粒罐頭、玉米飲料等產(chǎn)品[2]。目前市場(chǎng)對(duì)鮮食玉米的需求量越來(lái)越大[3]，但因其采摘初期呼吸強(qiáng)度高，營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化迅速，籽粒易失水變硬[4]，加上微生物滋生，導(dǎo)致其新鮮度、甜度迅速下降，直接影響了鮮食玉米的風(fēng)味和品質(zhì)[5]，因此，采后保鮮成為鮮食玉米生產(chǎn)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)[6]。

鮮食玉米貯藏保鮮技術(shù)有很多，目前，主要利用速凍加工、氣調(diào)保鮮、輻射保鮮和真空包裝保鮮[7-9]等技術(shù)進(jìn)行加工，而這4種技術(shù)只能延緩鮮食玉米品質(zhì)的下降，無(wú)法滿足常溫保鮮且投資小的要求[10-12]。國(guó)內(nèi)外對(duì)于鮮食玉米防腐保鮮的研究主要集中在多種防腐劑復(fù)配浸泡[13]，長(zhǎng)期食用很可能會(huì)對(duì)人們的健康造成危害，因此，安全無(wú)毒、成本低廉、保鮮期長(zhǎng)的新型保鮮技術(shù)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)[14]。

本課題擬用家用調(diào)味劑白砂糖、食鹽、食醋對(duì)鮮食玉米進(jìn)行保鮮處理，安全衛(wèi)生，節(jié)約成本。糖能夠破壞酶的活性，防止食品褐變及氧化[15]；食鹽不僅可以降低食品水分活度，防止食品的腐敗變質(zhì)[16-17]，還可以改變細(xì)胞滲透壓，使微生物菌體原生質(zhì)與細(xì)胞膜脫離，殺死微生物[18]；食醋被廣泛應(yīng)用于果蔬的腌制、沙拉醬、芥末等?？梢员３质卟嗽械纳珴?，減少維生素流失[19]。食醋中含有豐富的有機(jī)酸，能夠穿透微生物細(xì)胞膜，破壞膜的傳遞，引起細(xì)菌細(xì)胞死亡，具有很強(qiáng)的抗菌能力[20-21]。食醋的主要成分是醋酸，在關(guān)于梨[22]、李子[23]的研究中發(fā)現(xiàn)，醋酸可以抑制水果表面微生物繁殖，減少腐爛。彭勇等[24]的研究表明，醋酸能夠降低巨峰葡萄的呼吸強(qiáng)度，對(duì)果蔬保鮮具有一定效果。利用3種原料分別配制不同質(zhì)量濃度的保鮮液對(duì)鮮食玉米進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)正交試驗(yàn)確定相對(duì)理想的復(fù)合保鮮液。用優(yōu)化的復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米進(jìn)行保鮮處理，分析鮮食玉米在貯藏過(guò)程中品質(zhì)和理化指標(biāo)的變化，為鮮食玉米的貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

鮮玉米(天彩2號(hào))，上海海洋大學(xué)農(nóng)工商超市；無(wú)碘鹽(食品級(jí))，上海中鹽莫頓鹽業(yè)有限公司；食用陳醋(總酸含量≥6.0 g/100 mL) 食品級(jí)，上海寶鼎釀造有限公司；白砂糖，食品級(jí)，菏澤市玉華堂食品有限公司。

電子天平SZ-A30002，蘇州博泰偉業(yè)電子科技有限公司；恒溫鼓風(fēng)干燥箱GX-ZGF101，上海賀德實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；質(zhì)構(gòu)儀TA.Xtplus，北京超技儀器有限公司；電子鼻PEN3，北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

鮮玉米購(gòu)買→去苞葉花絲→清洗(清水)→浸泡保鮮(保鮮液)→瀝干→裝袋封口(非真空包裝)→殺菌→冷卻→成品→常溫貯藏

1.2.2 原料驗(yàn)收

試驗(yàn)用鮮玉米選擇顆粒飽滿、色澤純正鮮亮、無(wú)蟲害的玉米。去除玉米棒芯根部及過(guò)長(zhǎng)芯尖，保證玉米規(guī)格整齊。

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn)

選取白砂糖、食鹽、食醋3個(gè)因素配制單一保鮮液，經(jīng)1、5、9 g/L糖溶液處理的樣品編號(hào)分別為A1、A2、A3，經(jīng)5、10、15 g/L鹽溶液處理的樣品編號(hào)分別為B1、B2、B3，經(jīng)2、6、10 g/L食醋溶液處理的樣品編號(hào)分別為C1、C2、C3，清水處理的樣品作為對(duì)照組，編號(hào)為CK。

鮮食玉米分別在3種不同濃度保鮮液及清水中浸泡20 min，取出瀝干后，于常溫下(溫度22℃，相對(duì)濕度75%)貯藏20 d(分別在0、5、10、15、20 d時(shí)取樣)，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

鮮食玉米的感官評(píng)價(jià)主要根據(jù)色澤、滋味及口感進(jìn)行評(píng)分[25]。評(píng)分時(shí)，選取10名食品專業(yè)人員對(duì)樣品分別評(píng)價(jià)，品評(píng)樣品為整穗玉米，每評(píng)定完一個(gè)樣品，休息30 min，取平均值對(duì)樣品品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 鮮食玉米感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of fresh corn

1.2.4 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為進(jìn)一步優(yōu)化單因素試驗(yàn)結(jié)果，獲得最理想的復(fù)合保鮮液濃度配比，采用3因素3水平L9(33)的正交實(shí)驗(yàn)，各因素水平見表2。

表2 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment

1.2.5 鮮食玉米保鮮品質(zhì)測(cè)定

用優(yōu)化的復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米進(jìn)行保鮮處理，未經(jīng)保鮮液處理的作為對(duì)照組，于常溫(同1.2.2)下貯藏保鮮30 d，每隔5 d進(jìn)行取樣，并進(jìn)行保鮮指標(biāo)測(cè)定。

感官鑒定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

鮮食玉米失重率的測(cè)定采用稱質(zhì)量法[26]。

利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定鮮食玉米的物性指標(biāo)(彈性)。根據(jù)玉米籽粒的厚度及大小，采用P2柱形探頭進(jìn)行穿刺試驗(yàn)，TPA測(cè)試條件為：測(cè)前速度1 mm/s，測(cè)試速度2 mm/s，測(cè)后速率2 mm/s，壓縮程度70%，穿刺深度3 mm，測(cè)試時(shí)間5 s，觸發(fā)值5 g[27]，每組樣品測(cè)試6次，取平均值。

氣味分析采用電子鼻測(cè)定，集體參數(shù)設(shè)置為：頂空10 min，測(cè)定時(shí)間60 s，清洗時(shí)間80 s，樣品準(zhǔn)備時(shí)間5 s，自動(dòng)清零時(shí)間5 s，選取化學(xué)傳感器97～98 s的數(shù)據(jù)用于后續(xù)分析[28]。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用Origin8.0進(jìn)行圖像處理，SPSS17.0進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 白砂糖對(duì)鮮食玉米感官品質(zhì)的影響

分別用1、5、9 g/L白砂糖溶液及清水按照玉米保鮮工藝流程對(duì)鮮玉米進(jìn)行處理，保鮮20 d，并進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖1所示。

圖1 白砂糖質(zhì)量濃度對(duì)鮮食玉米保鮮效果的影響Fig.1 Effect of sugar concentration on fresh corn preservation

由圖1可知，鮮玉米貯藏期間,經(jīng)白砂糖溶液處理后，感官評(píng)分明顯比對(duì)照組高，這說(shuō)明白砂糖可以通過(guò)調(diào)節(jié)水分平衡和滲透勢(shì)[29]，達(dá)到保水、護(hù)色的效果。0～20 d，1 g/L白砂糖溶液處理的玉米感官評(píng)分一直處于最高，保鮮效果最好。這說(shuō)明低濃度糖溶液可以附著于鮮玉米表面形成一層保護(hù)膜，有效維持鮮玉米中的水分，減少水分的流失[30]，感官評(píng)分最高；高濃度糖溶液會(huì)影響鮮玉米品質(zhì)，感官評(píng)分較低。綜合分析，1 g/L白砂糖水溶液使鮮食玉米保鮮效果最佳。

2.1.2 食鹽對(duì)鮮食玉米感官品質(zhì)的影響

分別用5、10、15 g/L食鹽溶液及清水按照玉米保鮮工藝流程對(duì)鮮玉米進(jìn)行處理，保鮮20 d，并進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖2所示。

圖2 食鹽濃度對(duì)鮮食玉米保鮮效果的影響Fig.2 Effect of salt concentration on fresh corn preservation

由圖2可知，鮮玉米在貯藏期間，經(jīng)食鹽溶液處理的樣品，感官評(píng)分高于對(duì)照組，這說(shuō)明食鹽水溶液能夠維持鮮玉米品質(zhì)，達(dá)到保鮮效果。貯藏20 d時(shí)，經(jīng)10 g/L食鹽水溶液處理的鮮食玉米感官評(píng)分為72，仍保持較好的色澤、香味等感官品質(zhì)，保鮮效果最佳；其他組在第10天時(shí)感官評(píng)分已經(jīng)低于60，品質(zhì)明顯變差。這可能是由于食鹽質(zhì)量濃度過(guò)低時(shí)，不足以抑制微生物生長(zhǎng)，導(dǎo)致品質(zhì)下降明顯；鮮玉米中含有部分蛋白質(zhì)，食鹽質(zhì)量濃度過(guò)高時(shí)，蛋白質(zhì)的持水力下降，導(dǎo)致脫水[31]，對(duì)鮮玉米品質(zhì)造成影響，感官評(píng)分較低。綜合分析，10 g/L食鹽水溶液使鮮食玉米保鮮效果最佳。

2.1.3 食醋對(duì)鮮食玉米感官品質(zhì)的影響

分別用2、6、10 g/L食醋溶液及清水按照玉米保鮮工藝流程對(duì)鮮玉米進(jìn)行處理，保鮮20 d，并進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖3所示。

圖3 食醋質(zhì)量濃度對(duì)鮮食玉米保鮮效果的影響Fig.3 Effect of vinegar concentration on fresh corn preservation

由圖3可知，鮮玉米貯藏期間，經(jīng)食醋溶液處理的玉米感官評(píng)分高于對(duì)照組，這說(shuō)明食醋溶液對(duì)鮮玉米保鮮具有一定效果。10 g/L食醋溶液處理的玉米感官評(píng)分下降緩慢，20 d時(shí)為71，鮮玉米仍保持較好的品質(zhì)，保鮮效果最好；其他組感官評(píng)分下降明顯，15 d時(shí)已低于60，失去保鮮效果。這說(shuō)明較高質(zhì)量濃度的食醋溶液能夠抑制鮮玉米呼吸途徑中酶的活性，呼吸速率降低[32]，脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗速率變慢，產(chǎn)生的水分變少，延緩了品質(zhì)劣變[33]，綜合分析，10 g/L食醋水溶液使鮮食玉米保鮮效果最佳好。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results of orthogonal design and analysis

由表3可知，通過(guò)極差分析，得到各因素對(duì)鮮食玉米感官評(píng)價(jià)的影響，以A最大，即白砂糖溶液質(zhì)量濃度，其次為C，即食鹽溶液質(zhì)量濃度，最后是B，即食醋溶液質(zhì)量濃度，綜合起來(lái)，A3B3C1為最佳組合。從感官評(píng)分來(lái)看，最高為94，組合為A3B2C1，因?yàn)锽因素對(duì)感官評(píng)分影響較小，從節(jié)約成本角度分析，選擇B2更合適。所以最終復(fù)合保鮮液的組合為A3B2C1，即白砂糖溶液的濃度為3 g/L,食鹽溶液的濃度為10 g/L，食醋溶液的濃度為5 g/L。用上述復(fù)合保鮮液處理鮮食玉米，與對(duì)照組對(duì)比，進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。

2.3 復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米保鮮品質(zhì)的影響

2.3.1 復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米失重率的影響

貯藏保鮮期間，鮮食玉米仍會(huì)發(fā)生呼吸作用，自身的有機(jī)物在酶的作用下轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)，在加上蒸騰作用及微生物滋生，導(dǎo)致水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)下降[34-35]。通過(guò)失重率變化情況，可以反映保鮮液對(duì)玉米的鎖水保鮮效果，如圖4所示。

圖4 貯藏期間鮮食玉米質(zhì)量損失率變化Fig.4 Changes in of fresh corn during storage

由圖4可知，鮮食玉米在貯藏期間，失重率呈不斷上升的趨勢(shì)。前10 d天內(nèi)，對(duì)照組的鮮食玉米失重率上升顯著，第10 d達(dá)到29.5%，保鮮液處理的失重率上升緩慢，10 d時(shí)為14.4%。10～30 d內(nèi)，2種處理方式的鮮食玉米失重率均處于緩慢上升的狀態(tài)，但對(duì)照組仍遠(yuǎn)高于保鮮液處理組，30 d時(shí)，對(duì)照組失重率達(dá)到45.1%，處理組35.2%。經(jīng)t檢驗(yàn)分析，t=-2.584，│t│>t0.05=2.179，P<0.05，鮮食玉米保鮮液處理與對(duì)照的失重率有顯著性差異，說(shuō)明保鮮液可以在鮮食玉米表面形成一層薄膜，抑制呼吸和蒸騰作用，減少有機(jī)物及水分的損失[36]，達(dá)到保鮮目的。

2.3.2 復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米彈性的影響

彈性是玉米的物性指標(biāo)之一，通過(guò)檢測(cè)玉米的結(jié)構(gòu)因素特性，來(lái)評(píng)判玉米的品質(zhì)優(yōu)劣[37]，從而判斷消費(fèi)者對(duì)玉米的總體接受性。

圖5 貯藏期間鮮食玉米彈性變化Fig.5 Changes in springiness of fresh corn during storage

由圖5可知，鮮食玉米在貯藏期間，彈性先增加再降低，鮮食初期進(jìn)行呼吸作用，生命機(jī)體處于活躍狀態(tài)，彈性緩慢升高；貯藏后期，鮮食玉米水分和營(yíng)養(yǎng)成分不斷減少，籽粒皺縮，引起彈性下降。經(jīng)復(fù)合保鮮液處理的鮮食玉米彈性始終高于對(duì)照組，10 d時(shí)對(duì)照組玉米的彈性出現(xiàn)下降趨勢(shì)，彈性最大為0.88；保鮮組15 d才開始下降，彈性最大為0.93，30 d時(shí)對(duì)照組彈性為0.74，保鮮組為0.83，彈性較好，經(jīng)t檢驗(yàn)分析，t=2.88，P=0.027，保鮮液與對(duì)照的彈性有顯著性差異。

2.3.3 復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米感官品質(zhì)的影響

鮮食玉米采摘初期籽粒甜脆，飽滿，但在貯藏過(guò)程中，容易失水老化，籽粒變硬，口感、氣味和形態(tài)都會(huì)發(fā)生變化，影響其感官品質(zhì)[38]。通過(guò)感官指標(biāo)的測(cè)定，可以直觀的看出復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米的保鮮效果。

圖6 貯藏期間鮮食玉米感官品質(zhì)變化Fig.6 Changes in sensory quality of fresh corn during storage

由圖6可以看出，保鮮液處理的鮮食玉米感官評(píng)分始終高于對(duì)照組。0～5 d內(nèi)，對(duì)照組能夠保持較好的感官品質(zhì)，但之后呈顯著性下降趨勢(shì)，10 d時(shí)感官評(píng)分為61.8，感官品質(zhì)明顯變差，已經(jīng)失去可食性；保鮮液處理的玉米感官評(píng)分下降緩慢，30 d時(shí)評(píng)分為80.8，仍然保持較好的感官品質(zhì)，色澤，滋味，形態(tài)等品質(zhì)特征良好，30 d內(nèi)感官評(píng)分僅降低了9.2%，對(duì)照組降低了77.4%。經(jīng)t檢驗(yàn)分析，t=4.17，│t│>t0.005=3.428，P<0.005，保鮮液處理的鮮食玉米與對(duì)照的感官評(píng)分有顯著性差異，說(shuō)明復(fù)合保鮮液能夠延緩鮮食玉米的品質(zhì)變差，延長(zhǎng)保質(zhì)期。

2.3.4 復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米氣味的影響

鮮食玉米在儲(chǔ)藏初期，氣味會(huì)發(fā)生細(xì)微的變化，人工感官法或化學(xué)分析法都會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差，利用電子鼻檢測(cè)法對(duì)氣味進(jìn)行主成分分析，可以快速檢測(cè)鮮食玉米的氣味變化，從而判斷玉米的新鮮度。

圖7是PCA轉(zhuǎn)換中第一主成分和第二主成分的二維空間圖，PC1和PC2包含了第一主成分和第二主成分的方差貢獻(xiàn)率。

圖7 貯藏期間鮮食玉米氣味PCAFig.7 PCA of odor changes of fresh corn during storage

由圖7可知，方差貢獻(xiàn)率越大，第一主成分和第二主成分越能更好地反應(yīng)原來(lái)多指標(biāo)的信息[39-40]。PC1的貢獻(xiàn)率為90.46%，PC2的貢獻(xiàn)率為7.43%，總貢獻(xiàn)率為97.90%。PC1的貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)超過(guò)PC2，分析以PC1為主。貯藏0～10 d，對(duì)照組鮮食玉米的PC1和PC2與保鮮劑組相比，差別較小，且與開始時(shí)鮮食玉米的氣味接近。10 d后，對(duì)照組PC1與保鮮組差別越來(lái)越大，表明對(duì)照組氣味開始偏離新鮮玉米的氣味，品質(zhì)變壞。保鮮組的PC1和PC2變化都較小，說(shuō)明氣味變化不明顯，玉米仍保持較好的風(fēng)味。綜合分析，復(fù)合保鮮液能夠較好的保持鮮食玉米的品質(zhì)，延長(zhǎng)保質(zhì)期。

3 結(jié)論

利用家用調(diào)味劑白砂糖、食鹽、食醋配制復(fù)合保鮮液，并對(duì)鮮食玉米進(jìn)行常溫下保鮮，通過(guò)各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，得出保鮮液最優(yōu)配比為：白砂糖3 g/L、食鹽10 g/L、食醋5 g/L，以此工藝配制的復(fù)合保鮮液能夠較好的保持鮮食玉米的品質(zhì)與風(fēng)味。

復(fù)合保鮮液可以延緩鮮食玉米水分及營(yíng)養(yǎng)成分的散失。保鮮10 d時(shí)，鮮食玉米質(zhì)量損失率僅為14.4%，而對(duì)照組達(dá)到29.5%，說(shuō)明復(fù)合保鮮液對(duì)鮮食玉米具有明顯的保鮮效果。

以最優(yōu)配比配制的復(fù)合保鮮液能夠明顯延長(zhǎng)鮮食玉米的貨架期。保鮮30 d感官評(píng)分為80.8，彈性為0.83，鮮食玉米仍能保持較好的風(fēng)味與口感。

用復(fù)合生物保鮮液對(duì)鮮食玉米進(jìn)行保鮮，可使鮮食玉米的氣味處于較好狀態(tài)。保鮮30 d時(shí)，氣味變化較小，對(duì)照組10 d時(shí)，氣味已偏離新鮮玉米，說(shuō)明復(fù)合保鮮液能夠保持鮮食玉米的新鮮狀態(tài)。