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        超高壓處理對(duì)鮮切雪蓮果片保鮮效果的影響

        2012-12-04 00:47:10趙電波張相生張麗堯陳茜白艷紅
        食品研究與開發(fā) 2012年1期
        關(guān)鍵詞:雪蓮總數(shù)保鮮

        趙電波,張相生,張麗堯,陳茜,白艷紅,*

        (1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,河南 鄭州 450002;2.河南大用實(shí)業(yè)有限公司,河南 鶴壁 410600)

        超高壓處理對(duì)鮮切雪蓮果片保鮮效果的影響

        趙電波1,張相生2,張麗堯1,陳茜1,白艷紅1,*

        (1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,河南 鄭州 450002;2.河南大用實(shí)業(yè)有限公司,河南 鶴壁 410600)

        研究超高壓技術(shù)對(duì)鮮切雪蓮果片的保鮮效果。將鮮切雪蓮果分別采用100、200、300、400、500 MPa壓力,保壓時(shí)間10 min,溫度30℃條件下處理。在4℃條件下貯藏8 d,分析超高壓處理對(duì)貯藏期間鮮切雪蓮果的菌落總數(shù)、多酚氧化酶活性、色澤、硬度、可溶性固形物、可滴定酸和VC含量的影響。結(jié)果表明:30℃、300 MPa壓力處理10 min后,可抑制與褐變相關(guān)的多酚氧化酶的活性,抑制微生物生長,產(chǎn)品在4℃條件下貯藏6 d后,仍然具有較好的感官品質(zhì)和食用品質(zhì),表明該法是一種較好的鮮切雪蓮果片的保藏方法。

        超高壓;鮮切雪蓮果片;保藏

        鮮切果品又稱半加工果品、輕度加工果品等,是指新鮮果品經(jīng)分級(jí)、整理、清洗、切分、保鮮、包裝等處理,供消費(fèi)者即食的生鮮加工品[1]。鮮切果品由于機(jī)械損傷易發(fā)生失水軟化、呼吸強(qiáng)度增大、組織褐變等品質(zhì)變化,嚴(yán)重影響產(chǎn)品貨架期間的感官質(zhì)量和食用品質(zhì)[2]。雪蓮果(Smallanthus Sonchifolius)是一種原產(chǎn)于安第斯山脈的熱量低、抗氧化物質(zhì)豐富的營養(yǎng)保健水果。但鮮切雪蓮果加工后,多酚氧化酶活性極強(qiáng),極易使果實(shí)所含大量酚酸類抗氧化物質(zhì)氧化成醌,導(dǎo)致組織氧化褐變,大量營養(yǎng)損失[3]。

        食品超高壓技術(shù)(Ultra-High Pressure,UHP)是以水和其他液體作為壓力傳遞介質(zhì),將真空包裝后的食品原料置于超高壓容器腔中,在靜高壓(一般100 MPa~1000 MPa)和一定的溫度下保壓一定時(shí)間,從而引起食品結(jié)構(gòu)中氫鍵、疏水鍵和離子鍵等非共價(jià)鍵的破壞或形成,使食品成分中生物高分子物質(zhì)理化性質(zhì)改變,如蛋白質(zhì)變性、酶失活、淀粉糊化,并殺死物料中的部分微生物,從而達(dá)到食品滅菌保鮮、酶鈍化或改善食品性質(zhì)等目的的一種技術(shù)[4]。超高壓技術(shù)最早應(yīng)用于鋼鐵、合金和陶瓷的生產(chǎn)[5]。早在1899年Hite發(fā)現(xiàn)超高壓可殺滅牛奶、果蔬以及一些其他飲料中的微生物[6]。1914年Bridgman將超高壓技術(shù)應(yīng)用于食品領(lǐng)域,指出500 MPa壓力處理可使蛋白質(zhì)發(fā)生凝固,700 MPa壓力能使蛋白質(zhì)形成硬的凝膠[7]。米亨德里克斯等研究了超高壓對(duì)食品中酶的影響[8],結(jié)果表明,壓力和溫度對(duì)酶活性的作用是非常明顯的,較低壓力下酶被激活,將導(dǎo)致食品質(zhì)量或品質(zhì)發(fā)生變化(例如顏色變化)。本研究采用超高壓技術(shù)處理鮮切雪蓮果片,研究保藏期間多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、色澤、微生物、可溶性固形物含量(soluble solid content,SSC)、可滴定酸度(titratable acidity,TA)、VC含量等指標(biāo)的變化規(guī)律,為鮮切雪蓮果片的保鮮提供新方法,為超高壓技術(shù)應(yīng)用于鮮切果蔬的保藏工藝研究提供技術(shù)參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        雪蓮果,市售、無病蟲害和表皮無破損的果實(shí)。鄰苯二酚、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、2,6-二氯靛酚,均為分析純。

        1.2 主要儀器設(shè)備

        UHP900×2-Z超高壓處理裝置:包頭新發(fā)新型高技術(shù)食品機(jī)械有限責(zé)任公司,壓媒為植物油;ZQB420L型真空充氣包裝機(jī):上海人民儀表廠;721分光光度計(jì):上海精密儀器儀表有限公司;SIGMA3K-30高速離心機(jī):上海傲中生物工程設(shè)備有限公司;WYT-4手持糖量計(jì):成都光學(xué)配件廠生產(chǎn);TA.XA-Plus型物性測(cè)定儀:英國Stable Micro Systems公司;WSC-S型測(cè)色色差計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司。

        1.3 方法

        1.3.1 超高壓處理

        雪蓮果經(jīng)清洗,去皮,切成(1±0.1)cm厚的薄片,裝入聚乙烯塑料袋,真空包裝后浸泡于高壓容器的傳壓介質(zhì)油中,分別在100、200、300、400、500 MPa,30 ℃條件下處理10 min。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),結(jié)果取平均值,另設(shè)對(duì)照組。以PPO相對(duì)活性為指標(biāo),優(yōu)選出最佳的超高壓處理參數(shù)。

        1.3.2 PPO活性測(cè)定[9]

        取雪蓮果片5 g,加入磷酸緩沖液(pH6.0)5 mL混勻,打漿,離心(3000 r/min、10 min),上清液即為PPO粗酶液。PPO活性測(cè)定采用消光值法,吸取pH6.0的磷酸緩沖2 mL,0.04 mol/L的鄰苯二酚底物0.7 mL,再加入0.3 mL酶液后迅速搖勻。在420 nm波長測(cè)定吸光度值,每隔30 s記錄吸光值A(chǔ)420的變化,共記錄7次,結(jié)果取平均值。

        酶活性的定義:單位時(shí)間內(nèi)每毫升酶液吸光度變化0.001定義為1個(gè)酶活性單位。

        相對(duì)酶活性的定義為:相對(duì)殘留活性=處理樣品活性/未處理對(duì)照樣品活性×100%。

        1.3.3 菌落總數(shù)的測(cè)定

        參照GB 4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn):菌落總數(shù)測(cè)定》(Food microbiological examination:Aerobic plate count)。

        1.3.4 理化指標(biāo)的測(cè)定

        硬度測(cè)定:采用物性儀測(cè)定,探頭型號(hào)P2N,測(cè)前速度2 mm/s、測(cè)中速度2 mm/s、測(cè)后速度2 mm/s、觸發(fā)力5 g、距離15 mm;VC含量測(cè)定:2,6-二氯靛酚[10]法;SSC(可溶性固形物)測(cè)定:手持糖量計(jì)測(cè)定;TA測(cè)定:氫氧化鈉滴定法[11];亮度的測(cè)定:采用色差計(jì)測(cè)定,以果實(shí)切面亮度(L值)為測(cè)定指標(biāo)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 最佳超高壓處理?xiàng)l件的選擇

        分別采用100、200、300、400、500 MPa,30 ℃下對(duì)雪蓮果片處理10 min,測(cè)定雪蓮果片PPO活性,見圖1。

        從圖1可見,100 MPa壓力處理?xiàng)l件下,PPO的相對(duì)活性降低,為95.5%;300 MPa相對(duì)活性最低,為85.1%;400MPa壓力時(shí),PPO的相對(duì)活性增加,為104.1%;500MPa壓力時(shí),PPO的相對(duì)活性又降低,為89.3%。超高壓對(duì)酶的作用效果可分為兩方面:一方面較低的壓力能激活酶的活性;另一方面較高的壓力可導(dǎo)致酶失活。PPO參與雪蓮果切片的褐變反應(yīng)。PPO活性升高,組織的褐變加劇;PPO活性降低,組織的褐變減輕。在400 MPa壓力時(shí)PPO活性又回升,可能的原因是:此壓力處理?xiàng)l件下,酶的構(gòu)象發(fā)生變化,活性中心重新暴露,活性增加,且在400 MPa壓力下,雪蓮果汁液流失較重,硬度和脆性下降導(dǎo)致果片變軟。在300 MPa下,PPO相對(duì)活性相對(duì)最低,褐變程度相對(duì)較輕,因此選擇此壓力研究處理前后雪蓮果片的保藏效果。

        2.2 保藏期間鮮切雪蓮果片菌落總數(shù)的變化

        保藏期間鮮切雪蓮果片菌落總數(shù)的變化見圖2。

        由圖2可見,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的菌落數(shù)為2.50×102cfu/g,對(duì)照樣品為1.45×105cfu/g,表明超高壓處理可使菌落總數(shù)下降3個(gè)對(duì)數(shù)單位,具有殺菌保鮮的效果,在整個(gè)保藏期間,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理樣品的菌落總數(shù)始終低于對(duì)照樣品,且隨著保藏時(shí)間的延長,對(duì)照組的菌落總數(shù)增加速度較快,處理組樣品的菌落總數(shù)增長緩慢,原因是在超高壓處理過程中存活下來的微生物機(jī)體受到損傷,不斷進(jìn)行自我修復(fù),慢慢恢復(fù)生長。在保藏期4 d時(shí)對(duì)照樣品菌落總數(shù)為1.98×106cfu/g,處理組樣品菌落總數(shù)為1.5×103cfu/g。在保藏期為8 d時(shí)對(duì)照樣品菌落總數(shù)為1.6×107cfu/g,處理組樣品菌落總數(shù)為4.5×103cfu/g。

        2.3 保藏期間鮮切雪蓮果片PPO相對(duì)活性的變化

        保藏期間鮮切雪蓮果片PPO相對(duì)活性的變化見圖3。

        由圖3可見,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的PPO相對(duì)活性為85.6%,對(duì)照樣品為115%,表明超高壓處理可使PPO相對(duì)活性下降29.4%,具有降低PPO活性、抑制褐變的作用。在整個(gè)保藏期間,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理樣品的PPO相對(duì)活性始終低于對(duì)照樣品且活性相對(duì)保持穩(wěn)定。且隨著保藏時(shí)間的延長,對(duì)照組的PPO相對(duì)活性下降速度較快,但在4 d時(shí)有略微的回升,原因有待進(jìn)一步研究。PPO的活性與果實(shí)的褐變有密切關(guān)系,超高壓對(duì)PPO的作用效果表明,超高壓處理可通過抑制PPO的活性而防止保藏過程中鮮切雪蓮果片發(fā)生褐變。

        2.4 保藏期間鮮切雪蓮果片亮度的變化

        保藏期間鮮切雪蓮果片亮度的變化見圖4。

        由圖4可見,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的L值為47.9,對(duì)照樣品為34.87,在整個(gè)保藏期間,處理樣品的L值始終高于對(duì)照樣品,且隨著保藏時(shí)間的延長,對(duì)照組的L值下降速度較快,說明雪蓮果片褐變程度快;處理組樣品的L值穩(wěn)定。L值越大,表明白度越大,褐變程度越輕,反之褐變程度越重[12]。在保藏期為8 d時(shí)對(duì)照樣品L值為14.6,處理組樣品L值為30.35,可見經(jīng)超高壓處理可達(dá)到抑制褐變、護(hù)色的效果。

        2.5 保藏期間鮮切雪蓮果片硬度的變化

        保藏期間鮮切雪蓮果片硬度的變化見圖5。

        由圖5可見,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的硬度為7.32 kg/cm2,對(duì)照樣品為7.44 kg/cm2,表明在此條件下超高壓處理對(duì)硬度影響不顯著。在整個(gè)保藏期間,處理組樣品的硬度始終高于對(duì)照樣品,且隨著保藏時(shí)間的延長,對(duì)照組的硬度下降速度較快,處理組樣品的硬度下降緩慢。在保藏期為8 d時(shí)對(duì)照組樣品硬度為4.01 kg/cm2,處理組樣品硬度為6.32 kg/cm2。說明超高壓處理能降低與果實(shí)硬度有關(guān)酶的活性,對(duì)汁液流失有延緩作用,更好的保持果品原有硬度品質(zhì)。

        2.6 保藏期間鮮切雪蓮果片VC含量的變化

        保藏期間鮮切雪蓮果片VC含量的變化見圖6。

        圖6可見,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的VC含量為1.28 mg/100 g,對(duì)照樣品為1.73 mg/100 g,表明超高壓處理使VC含量略有下降,但在整個(gè)保藏期間,處理組樣品的VC含量高于對(duì)照樣品,且隨著保藏時(shí)間的延長,對(duì)照組的VC含量下降速度較快,處理組樣品的VC含量基本保持不變。在保藏期為8 d時(shí)對(duì)照樣品VC含量為0.21 mg/100 g。處理組樣品VC含量為1.09 mg/100 g,表明超高壓處理能最大限度地避免雪蓮果原有營養(yǎng)素VC含量的流失。

        2.7 保藏期間鮮切雪蓮果片TA含量的變化

        保藏期間鮮切雪蓮果片TA含量的變化見圖7。

        由圖7可見,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片TA含量為0.088 mmol/(100 g·mL),對(duì)照樣品為0.093 mmol/(100 g·mL),表明超高壓處理使TA含量略微下降。但在整個(gè)保藏期間,處理組樣品TA的含量始終高于對(duì)照組樣品,且隨著保藏時(shí)間的延長,對(duì)照組TA的含量始終降低,處理組樣品TA的含量基本穩(wěn)定。在保藏期為8d時(shí)對(duì)照樣品TA的含量為0.056 mmol/(100 g·mL),處理組樣品TA含量為0.078 mmol/(100 g·mL),可見超高壓處理對(duì)TA下降有保護(hù)作用。

        2.8 保藏期間鮮切雪蓮果片SSC的變化

        保藏期間鮮切雪蓮果片SSC的變化見圖8。

        由圖8可見,經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的SSC為10.78%,對(duì)照樣品為12.3%。但在整個(gè)保藏期間,處理組樣品的SSC始終高于對(duì)照樣品,且隨著保藏時(shí)間的延長,對(duì)照組的SSC下降速度較快,處理組樣品的SSC下降緩慢。在保藏期為8 d時(shí)對(duì)照樣品SSC為6.5%,處理組樣品SSC為10.07%,可見,超高壓處理后在整個(gè)保藏期間較好地保持了果品原有的SSC含量。

        3 結(jié)論

        鮮切雪蓮果片經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理后,可有效殺滅鮮切雪蓮果片中的微生物,抑制PPO的活性,阻止或延緩褐變的進(jìn)程;經(jīng)過6 d保藏,雪蓮果片仍然具有較好的品質(zhì),硬度為6.73 kg/cm2、VC含量為1.2 mg/100 g、L值為45.29,SSC為10.27%,TA含量為0.081 mmol/(100 g·mL)。而對(duì)照組雪蓮果的硬度為5.22 kg/cm2、VC含量為0.48 mg/100 g、L值為34.46,SSC為6.83%,TA含量為0.068 mmol/(100 g·mL)。表明經(jīng)300 MPa、30℃、10 min超高壓處理后保藏,可延緩鮮切雪蓮果片的感官,微生物和理化指標(biāo)的劣變速度,具有滅酶、護(hù)色、保鮮的效果,并最大限度保護(hù)果品中原有的營養(yǎng)成分,是一種較理想的保鮮方法。

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        Effects of Ultra-High Pressure on the Preservation of Sliced Fresh-cut Smallanthus Sonchifolius

        ZHAO Dian-bo1,ZHANG Xiang-sheng2,ZHANG Li-yao1,CHEN Xi1,BAI Yan-h(huán)ong1,*
        (College of Food and Biological Engineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002,Henan,China;2.Henan Doyoo Industriatl Co.,Ltd.,Hebi 410600,Henan,China)

        Effects of Ultra-High Pressure(UHP)treatment on the preservation of sliced fresh-cut Smallanthus Sonchifolius were studied.The Slices fresh-cut Smallanthus Sonchifolius were treated with 100,200,300,400,500 MPa,with which pressure holding time was 10 min,temperature was 30℃.Then the treated samples were storaged at 4 ℃ for 8 days.The effects of UHP on colony count,relative activity of polyphenoloxidases(PPO),lightness,hardness,contents of total soluble solids(SSC),titratable acidity(TA)and VCcontent of sliced fresh-cut Smallanthus Sonchifolius were analysed during different storage time.The results showed that the UHP treatment of 30℃,300 MPa,10 min could effectively prevent the browning by inhibition of PPO relative activity,inhibit microorganisms growth.Treated samples which were stored at 4℃ for 6 days could still maintain a better sensory quality and edible quality.This study indicated that UHP treatment was a suitable technology for preservation of sliced fresh-cut Smallanthus Sonchifolius.

        ultra-h(huán)igh pressure;sliced fresh- cut Smallanthus Sonchifolius;preservation

        趙電波(1975—),男(漢),講師,碩士,主要從事食品加工與質(zhì)量安全控制方面的研究工作。

        *通信作者:白艷紅(1975—),女(蒙古),副教授,博士,主要從事食品質(zhì)量與安全方面的研究工作。

        2011-04-20

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