潘夢(mèng)垚，盧立新，2，唐亞麗，2，王 軍，2

1(江南大學(xué)，江蘇 無錫，214122)

2(中國(guó)包裝總公司食品包裝技術(shù)與安全重點(diǎn)試驗(yàn)室，江蘇 無錫，214122)

水煮筍是我國(guó)特色農(nóng)業(yè)加工食品，它味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，低脂肪、高蛋白，富含糖類和人體所需的多種氨基酸，并含有豐富的維生素［1］。利用蒸煮袋對(duì)水煮筍進(jìn)行真空包裝并殺菌后，產(chǎn)品可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持理想的品質(zhì)，這種蒸煮袋真空包裝水煮筍已成為市場(chǎng)上最常見的包裝筍制品之一［2］。然而，目前關(guān)于蒸煮袋包裝水煮筍貯藏品質(zhì)劣變的研究報(bào)道甚少，為包裝制品品質(zhì)改善和保質(zhì)期預(yù)測(cè)帶來了困難。

水煮筍品質(zhì)劣變速度與諸多因素有關(guān)，蒸煮袋材料的透氧性則是關(guān)鍵因素之一。氧氣對(duì)水煮筍品質(zhì)變化的影響不容忽視，筍中的色素、組織結(jié)構(gòu)及營(yíng)養(yǎng)成分均會(huì)因氧化作用而發(fā)生劣變現(xiàn)象。眾多學(xué)者已經(jīng)證實(shí)，蛋白質(zhì)及部分氧敏感氨基酸易與氧氣或其他物質(zhì)的氧化二次產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)［3－4］;VC在O2的作用下降解生成2，3-二酮古洛糖酸(DKG)，進(jìn)一步氧化后形成一系列有害物質(zhì)［5］;還原糖中的游離羰基或醛基均會(huì)被氧化生成糖酸;同時(shí)，氧氣的存在會(huì)促進(jìn)非酶褐變反應(yīng)進(jìn)程，令糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸和VC等參與反應(yīng)，進(jìn)一步影響食品色澤與組織結(jié)構(gòu)［6］。

在此基礎(chǔ)上，本文旨在探討蒸煮袋材料氧氣透過量對(duì)水煮筍貯藏品質(zhì)劣變程度的影響，將筍的色澤、硬度、可溶性蛋白質(zhì)、游離氨基酸、還原糖和VC作為品質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)，分析不同材料包裝的水煮筍各指標(biāo)的變化規(guī)律，為設(shè)計(jì)具有適宜阻氧性能的水煮筍制品蒸煮袋材料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

18 L 罐藏水煮毛竹筍(于試驗(yàn)當(dāng)天開罐取筍，用于蒸煮袋真空包裝筍制品的制備)，浙江省某企業(yè)提供，3 種蒸煮袋包裝材料:PA/PE，氧氣透過量9.930×10－5cm3/(m2·d·Pa)，厚度80 μm;KPA/PE，氧氣透過量7.665 ×10－5cm3/(m2·d·Pa)，厚度85 μm;PA/PET/SiOx/PE，氧 氣 透 過 量3.616 × 10－5cm3/(m2·d·Pa)，厚度90 μm。

1.2 主要儀器設(shè)備

DZQ400-2D 單室真空包裝機(jī)，三聯(lián)包裝(無錫)有限公司;DSX-280A 手提式壓力蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠;PRX-450C 智能人工氣候箱，常州諾基儀器有限公司;WSC-S 測(cè)色色差計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司;GY-3 水果硬度計(jì)，杭州托普儀器有限公司;UV-2802 紫外可見分光光度計(jì)，龍尼柯(上海)儀器有限公司。

1.3 試樣制備

將水煮筍從鐵罐中取出，在60 ℃左右的熱水中浸泡6 ～7 min，洗去筍體表面白色粉狀物，取出晾干后利用上述3 種耐高溫復(fù)合薄膜進(jìn)行真空包裝，包裝袋尺寸統(tǒng)一為180 mm×138 mm，真空時(shí)間9 s，熱封時(shí)間3 s，真空度達(dá)到－0.1 MPa。將包裝好的樣品進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，殺菌溫度為115 ℃，保壓時(shí)間為15 min，殺菌完畢后立即用流動(dòng)水冷卻至室溫35 ℃以下，擦干包裝袋表面水跡，確保樣品無脹袋現(xiàn)象。

1.4 貯藏試驗(yàn)方法

將制得的樣品放置于人工氣候箱中進(jìn)行加速試驗(yàn)貯藏，溫濕度分別設(shè)置為33 ℃、75%RH。貯藏過程中使用鋁箔材料對(duì)樣品進(jìn)行遮光覆蓋。試驗(yàn)周期共32 d，每隔4 ～5 d 從人工氣候箱中取出不同材料包裝的樣品進(jìn)行各指標(biāo)的檢測(cè)。

1.5 水煮筍品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法

1.5.1 色澤的檢測(cè)

采用WSC-S 測(cè)色色差計(jì)檢測(cè)水煮筍肉在CIELAB 均勻色空間下的色度指數(shù)亮度L*值、紅度a*值和黃度b*值。將水煮筍肉切成顆粒，搗碎后壓制成平板，放入色差計(jì)的測(cè)試陷阱內(nèi)，壓緊光源測(cè)試頭，即可進(jìn)行色度指數(shù)的檢測(cè)。每次在筍的同一個(gè)部位(中間處)檢測(cè)，每個(gè)樣檢測(cè)3 次，結(jié)果取平均值。

1.5.2 硬度的檢測(cè)

采用GY-3 型水果硬度計(jì)測(cè)定水煮筍硬度值，選用Φ=6 mm 的測(cè)試頭，在每個(gè)筍的赤道部位選取3個(gè)等間距的測(cè)試點(diǎn)，然后將測(cè)試頭緩慢勻速插入筍肉內(nèi)至測(cè)試頭標(biāo)記線停止，讀取測(cè)量數(shù)值，結(jié)果取3 個(gè)測(cè)試點(diǎn)的平均值，單位以kg/cm2表示。

1.5.3 可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

參照Bradford 的考馬斯亮藍(lán)染色法［7］。利用牛白蛋白配制濃度為250 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后取6支試管，依次加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 的蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液，并補(bǔ)加蒸餾水至總體積為1 mL，用刻度吸管加入5 mL 考馬斯亮藍(lán)G-250 試劑，搖勻后靜置10 min，用1 cm 比色皿于595 nm 波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值。以吸光值為縱坐標(biāo)，以蛋白質(zhì)含量(μg)為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取2 g 水煮筍樣品，混合18 mL蒸餾水，于食品加工機(jī)中搗成勻漿，過濾，取上清液0.5 mL 加入試管中，再加入0.5 mL 蒸餾水和5 mL考馬斯亮藍(lán)G-250 試劑，充分混合，放置10 min，待溶液轉(zhuǎn)變?yōu)榱了{(lán)色后于595 nm 波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光值，以空白液調(diào)零。每個(gè)樣品重復(fù)3 次。由測(cè)出的吸光值根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線算出樣品中蛋白質(zhì)的含量，單位以mg/g 表示。

1.5.4 游離氨基酸含量的測(cè)定

采用茚三酮比色法［8］檢測(cè)水煮筍的游離氨基酸總量。取8 支25 mL 比色管，分別加入0、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mL 氨基酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，并各自補(bǔ)加蒸餾水至容積為4 mL，再加入1 mL 茚三酮溶液和1 mL 磷酸緩沖液，混合后蓋上試管塞，在沸水浴中保持15 min，將其取出后迅速冷卻，定容至25 mL，此時(shí)溶液為藍(lán)紫色。放置15 min 后，采用UV-2802 紫外可見分光光度計(jì)于570 nm 波長(zhǎng)處檢測(cè)各比色管溶液的吸光度，并以空白液調(diào)零。以氨基酸含量(μg)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。切取5 g 筍肉，混合45 mL 蒸餾水后于食品加工機(jī)中搗碎混勻，取出定容至100 mL，加熱煮沸，并過濾。取上清液4 mL 按照同樣的方法在570 nm 波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光值，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算水煮筍氨基酸含量，每個(gè)樣品重復(fù)檢測(cè)3 次，單位以mg/100 g 表示。

1.5.5 還原糖含量的測(cè)定

還原糖的檢測(cè)采用3，5-二硝基水楊酸比色法(DNS)［9］。取8 支10 mL 試管，分別加入0、1、2、3、4、5、6、7 mL 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容后，分別從中吸取1 mL 溶液加入25 mL 比色管中，再各添加2 mL 水楊酸溶液，蓋上試管塞后用沸水浴加熱5 min，取出后迅速冷卻，并用蒸餾水定容至25 mL，混勻，此時(shí)溶液為橘紅色。以空白液調(diào)零，于540 nm 處測(cè)定其吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。切取10 g 水煮筍放入食品加工機(jī)，并加入40 mL 蒸餾水，將筍肉研磨成勻漿，取上清液1 mL 進(jìn)行540 nm 波長(zhǎng)下吸光度的檢測(cè)。每個(gè)樣品檢測(cè)3 次，結(jié)果取平均值，單位以mg/g 表示。

1.5.6 VC含量的測(cè)定

VC的檢測(cè)采用2，6-二氯靛酚滴定法，具體方法嚴(yán)格參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 6195-86［10］。每個(gè)樣品檢測(cè)3次，取平均值，單位為mg/100 g。

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel、SAS 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并用Matlab 繪制曲線圖。當(dāng)ANOVA 方差分析結(jié)果P＜0.05 時(shí)，表明蒸煮袋透氧性對(duì)各指標(biāo)的劣變影響顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 材料透氧性對(duì)水煮筍色澤的影響

圖1 為不同材料包裝的水煮筍亮度L*值、紅度a*值和黃度b*值的變化趨勢(shì)圖。隨著材料氧氣透過量增大，水煮筍的L*值下降速率變快，下降幅度增大;同樣地，PA/PE 包裝的水煮筍a*值的增長(zhǎng)速率最大，而PA/PET/SiOx/PE 包裝樣品的a*值變化相對(duì)緩慢些;氧氣透過量最小的PA/PET/SiOx/PE 材料能夠明顯減緩水煮筍黃色褪去的速度，而PA/PE 和KPA/PE 2 組樣品的b*值下降較快?？梢?，蒸煮袋的透氧量對(duì)水煮筍色澤有顯著影響(P＜0.05)。筍中含有類黃酮、單寧和類胡蘿卜素等有機(jī)色素［11］，這些色素通常不穩(wěn)定，易發(fā)生氧化反應(yīng)。另外，氧氣促進(jìn)筍內(nèi)其他成分的化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致筍肉色澤劣化。所以，降低蒸煮袋材料的透氧量有益于水煮筍原有色澤的維持。

圖1 不同材料包裝的水煮筍亮度L* 值(a)、紅度a* 值(b)和黃度b* 值(c)的變化(33℃，避光)Fig.1 Changes in brightness L* value(a)、redness a* value(b)and yellowness b* value(c)of boiled bamboo shoots packaged by different materials(33℃，no light)

2.2 材料透氧性對(duì)水煮筍硬度的影響

3 種材料包裝的水煮筍在高溫貯藏期間均呈現(xiàn)筍體組織緩慢軟化的現(xiàn)象，因而其硬度值逐漸降低，這是由于筍內(nèi)各成分受氧氣的影響而參與氧化反應(yīng)，從而導(dǎo)致筍肉組織結(jié)構(gòu)損壞，部分細(xì)胞破裂，令內(nèi)容物流失于湯汁中［12］。圖2 顯示了各材料包裝水煮筍的硬度變化差異，顯然，材料阻氧性能越差，筍體軟爛速度越快(Pr＜0.05)。鍍硅膜PA/PET/SiOx/PE 包裝樣品的硬度能夠在試驗(yàn)周期內(nèi)維持在5.4 kg/cm2以內(nèi)，而氧氣透過量最大的復(fù)合膜PA/PE 所包裝樣品的硬度到第20 天時(shí)就降到了4.3 kg/cm2。

圖2 不同材料包裝水煮筍的硬度變化Fig.2 Changes in firmness of boiled bamboo shoots packaged by different materials

2.3 材料透氧性對(duì)水煮筍可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

水煮筍蛋白質(zhì)中含有蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸等氧敏感氨基酸，極易發(fā)生氧化反應(yīng)，致使蛋白質(zhì)失去溶解性［13］，同時(shí)，蛋白質(zhì)中的肽鏈?zhǔn)芨邷赜绊懚鴮?dǎo)致氫鍵甚至其他次級(jí)鍵斷裂，進(jìn)而改變蛋白質(zhì)原本的空間構(gòu)象，造成蛋白質(zhì)變性［14］，所以，蒸煮袋包裝水煮筍在貯藏期間必定會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)含量的損失。3 種材料包裝的水煮筍蛋白質(zhì)損失情況如圖3 所示，同一溫度下，蛋白質(zhì)破壞的速度差異由包裝材料的氧氣透過性決定(P＜0.05)，材料PA/PET/SiOx/PE 的透氧量?jī)H為3.616 ×10－5cm3/(m2·d·Pa)，遠(yuǎn)小于其他2 種材料，此材料包裝樣品中的蛋白質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)接觸的氧氣極少，因此其含量能夠在32 d 內(nèi)維持在一定范圍內(nèi);比較KPA/PE 和PA/PE 2 種材料，氧氣透過量大，蛋白質(zhì)損失速率也相應(yīng)增快，PA/PE 包裝組的蛋白質(zhì)在試驗(yàn)周期結(jié)束時(shí)僅僅剩余9.359 mg/g。因此，利用包裝材料的阻隔性降低氧氣對(duì)水煮筍蛋白質(zhì)的作用十分必要。

圖3 不同材料包裝水煮筍的可溶性蛋白質(zhì)含量變化Fig.3 Changes in soluble protein content of boiled bamboo shoots packaged by different materials

2.4 材料透氧性對(duì)水煮筍游離氨基酸含量的影響

水煮筍游離氨基酸含量在貯藏期間呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢(shì)，如圖4 所示?？煽闯?，試驗(yàn)前期，材料氧氣阻隔性越差，氨基酸含量增長(zhǎng)速率越大，原因是蛋白質(zhì)反應(yīng)速率快，水解生成的氨基酸增多;試驗(yàn)后期，由于水煮筍進(jìn)行非酶褐變羰氨反應(yīng)，氨基酸含量急劇下降，且速率隨材料氧氣透氧量的增大而加快。這是因?yàn)橹窆S中的天門冬氨酸和谷氨酸活性高，極易與糖類發(fā)生美拉德反應(yīng)，材料內(nèi)氧氣的增多會(huì)促使美拉德反應(yīng)進(jìn)程加快，從而導(dǎo)致氨基酸總量的減少［15］。并且，一些氧敏感氨基酸本身也會(huì)參與氧化反應(yīng)。所以，氧氣對(duì)水煮筍中的游離氨基酸總量具有顯著影響(P＜0.05)。

圖4 不同材料包裝的水煮筍游離氨基酸總量的變化Fig.4 Changes in free amino acid content of boiled bamboo shoots packaged by different materials

2.5 材料透氧性對(duì)水煮筍還原糖含量的影響

圖5 顯示了不同材料包裝的水煮筍還原糖先增加后減少的變化規(guī)律。貯藏初期，筍中的多糖和低聚糖水解為單糖，使還原糖總量增加;貯藏后期，水解反應(yīng)趨于緩和，還原糖與氨基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)，同時(shí)被滲透進(jìn)包裝內(nèi)的氧氣氧化，使得還原糖總量減少。從圖中可以看出，隨著材料氧氣透過量的增大，水煮筍還原糖含量變化速率加快(P＜0.05)，PA/PE包裝的水煮筍，在試驗(yàn)初期還原糖大量增多，而在第5 天以后迅速減少;PA/PET/SiOx/PE 包裝試樣能夠?qū)⑵溥€原糖含量維持在12.042 mg/g 以內(nèi)。可見，氧氣會(huì)促進(jìn)筍中還原糖含量變化。

圖5 不同材料包裝的水煮筍還原糖含量的變化Fig.5 Changes in reducing sugar content of boiled bamboo shoots packaged by different materials

2.6 材料透氧性對(duì)水煮筍VC 含量的影響

真空包裝水煮筍中的VC在貯藏期間不可避免地發(fā)生有氧降解，其含量逐漸減少，如圖6 所示。在其有氧降解過程中，抗壞血酸經(jīng)過2 次單電子或1 次雙電子轉(zhuǎn)移過程產(chǎn)生L-脫氫抗壞血酸，繼續(xù)水解生成2，3-二酮古洛糖酸，進(jìn)一步氧化后形成一系列有害物質(zhì)。這些物質(zhì)都能與氨基酸或蛋白質(zhì)發(fā)生非酶褐變反應(yīng)，影響食品色澤和風(fēng)味。通常情況下，氧氣能夠引起相當(dāng)于自身2 倍含量的抗壞血酸氧化損失［16］。圖6 表明，隨著材料氧氣透過量增大，筍內(nèi)VC的損失程度加劇，速率加快(P＜0.05)。當(dāng)蒸煮袋材料阻氧性能較優(yōu)時(shí)，水煮筍VC的降解可得到緩解。3 種材料中，氧氣透過量最小的蒸煮袋PA/PET/SiOx/PE 最能維持筍中VC的含量。

圖6 不同材料包裝的水煮筍VC 含量的變化Fig.6 Changes in vitamin C content of boiled bamboo shoots packaged by different materials

3 結(jié)論

蒸煮袋真空包裝水煮筍在貯藏期間的品質(zhì)劣變表現(xiàn)為褪色、軟化以及各營(yíng)養(yǎng)成分的損失。其中，筍肉L*值和b*值逐漸下降，a*值上升，硬度值降低，同時(shí)，筍內(nèi)的可溶性蛋白質(zhì)和VC含量緩慢減少，而游離氨基酸和還原糖總量均在貯藏過程中先增加后減少。蒸煮袋材料透氧性對(duì)水煮筍品質(zhì)劣變具有顯著影響，材料氧氣透過量越大，各品質(zhì)指標(biāo)的劣變速度越大。因此，應(yīng)選擇氧氣阻隔性較優(yōu)的蒸煮袋對(duì)水煮筍進(jìn)行真空包裝，在節(jié)約成本的前提下，盡量設(shè)計(jì)高阻隔性包裝材料。

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