朱蘊(yùn)蘭,商學(xué)兵，陳安徽，陳宏偉，王 陶，邵 穎，崔佳棋

(徐州工程學(xué)院 食品(生物)工程學(xué)院，江蘇省食品生物加工工程技術(shù)研究中心，江蘇省食品資源開(kāi)發(fā)與質(zhì)量安全重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 徐州 221018)

蘆筍(Asparagusofficinalis)為天門(mén)冬屬多年生草本植物，又叫石刁柏或龍須菜，是一種常見(jiàn)的蔬菜，因其色澤鮮綠，口感獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)成分高，有世界“十大名菜之一”、“第一抗癌果蔬”和“蔬菜之王”的美稱[1],被廣大消費(fèi)者所喜愛(ài).隨著對(duì)蘆筍的深入研究，其保健作用也越發(fā)受到重視[2].目前國(guó)內(nèi)外已有多種采用蘆筍為主要原料的保健品和抗癌藥上市.

隨著生活水平的不斷提高以及生活節(jié)奏的加快，人們對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)、安全、天然、快速、方便的要求不斷提高，凍干食品也越來(lái)越受到歡迎，對(duì)凍干食品的研究應(yīng)用也越來(lái)越廣泛[3].近10年來(lái)，我國(guó)學(xué)者對(duì)20多種蔬菜、水果、食用菌、豆制品、肉類等的凍干過(guò)程進(jìn)行了研究[4-8]，對(duì)蘆筍的采后生理、品質(zhì)、凍干護(hù)色及品質(zhì)的研究已有一些報(bào)道[9-12].徐明亮等[13]研究了熱風(fēng)、微波及冷凍干燥對(duì)海蘆筍品質(zhì)的影響.何俊萍等[5]通過(guò)添加親水性物質(zhì)如糊精、蔗糖、食鹽等和控制預(yù)凍工藝兩個(gè)途徑，研究了提高脫水綠蘆筍復(fù)水性的方法.王偉等[1]采用漂燙和護(hù)綠劑浸泡處理兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)真空冷凍干燥綠蘆筍的護(hù)綠工藝進(jìn)行了研究.陳儀男[11]研究了真空冷凍干燥綠蘆筍的護(hù)綠技術(shù)，確定了最優(yōu)化的Na2CO3堿液濃度、料液質(zhì)量比、浸泡時(shí)間、復(fù)合護(hù)綠液的濃度及比例、處理溫度及時(shí)間等.但對(duì)蘆筍進(jìn)行預(yù)處理后凍干蘆筍的營(yíng)養(yǎng)成分變化和微觀結(jié)構(gòu)的研究尚未見(jiàn)報(bào)道.不同的預(yù)處理方法對(duì)凍干蔬菜的品質(zhì)具有較大影響[14-20]，本文采用漂燙和鹽溶液兩種不同的預(yù)處理方法研究了蘆筍凍干產(chǎn)品的主要營(yíng)養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)的變化，為蘆筍進(jìn)一步更好地工業(yè)化深加工提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘆筍：格蘭蒂(Graned)UC800.

葡萄糖、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸、碘化鉀、可溶性淀粉、乙醇(95%)、冰乙酸、苯酚、抗壞血酸均為分析純，蛋白胨、瓊脂粉、牛肉浸膏均為生物試劑.

1.2 儀器與設(shè)備

LGJ-18A型真空冷凍干燥機(jī)，德國(guó)Christ公司；INSPECT S50低真空掃描電鏡，F(xiàn)EI公司；Heating Bath，Senco Technology Co.，Ltd；TU-1810型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；HH-BII-600電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；低速離心機(jī)，常州國(guó)華電器有限公司；循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；電子天平，上海精密儀器有限公司.

1.3 方法

1.3.1 培養(yǎng)條件

PDA培養(yǎng)基：去皮馬鈴薯75 g，葡萄糖5 g，瓊脂3.75 g，蒸餾水250 mL.

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：蛋白胨2.5 g，氯化鈉1.25 g，牛肉膏0.75 g，瓊脂3.75 g，蒸餾水250 mL.

1.3.2 蘆筍的前期處理及預(yù)處理

將蘆筍洗滌晾干，剔除破損的蘆筍，切割成2 cm左右的柱狀.

預(yù)處理： 1)在質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%，10%，15%的鹽溶液中分別浸泡1，3，5 h，進(jìn)行預(yù)凍.

2)在75，85，95 ℃清水下分別漂燙2，4，6 min，進(jìn)行預(yù)凍.

1.3.3 鮮蘆筍和凍干后蘆筍含水量的測(cè)定

取一定質(zhì)量的鮮蘆筍或凍干蘆筍進(jìn)行稱質(zhì)量，然后將其置于50 ℃烘干箱中烘干，并及時(shí)稱質(zhì)量，直至蘆筍質(zhì)量不變，通過(guò)下面公式計(jì)算即得其鮮蘆筍或凍干后蘆筍的含水量.

含水量(ω)=(烘干前質(zhì)量-烘干后質(zhì)量)/(烘干前質(zhì)量)

1.3.4 凍干蘆筍復(fù)水性的測(cè)量

稱取凍干后的蘆筍，放入燒杯中，加入適量的水，在20 ℃水浴2，4，6，8 min，用濾紙或吸水紙吸去表面的水，然后稱取質(zhì)量.

應(yīng)用公式：R復(fù)=G復(fù)/G干.式中R復(fù)為復(fù)水率，G復(fù)為復(fù)水后質(zhì)量，G干為凍干后質(zhì)量.

1.3.5 Vc含量的測(cè)定

采用直接碘量法[21]測(cè)定.

質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%淀粉指示劑的配制：稱取1.0 g可溶性淀粉加入100 mL燒杯中，用少量水調(diào)成糊狀，倒入70 mL沸水，繼續(xù)煮沸2 min，冷卻后用水定容至100 mL，臨用現(xiàn)配.

碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：稱取3.6 g KI溶于50 mL水中，不斷攪拌加入1.3 g碘，定容1 000 mL，稱量10 mL稀釋10倍，定容至100 mL容量瓶，貯存棕色瓶中避光保存.

乙酸溶液的配制：取6 mL冰乙酸定容至100 mL.

測(cè)定方法步驟：

1)取純抗壞血酸50 mg用水溶解定容至500 mL，取1 mL(含0.1 mg Vc)標(biāo)準(zhǔn)Vc溶液標(biāo)定，用了1.18 mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，計(jì)算出1 mL標(biāo)準(zhǔn)液相當(dāng)于0.085 mg Vc.

2)取凍干蘆筍0.5 g左右 ，加入適量配好的乙酸溶液，研磨轉(zhuǎn)移至250 mL三角瓶中，加入硅藻土去色素，抽濾，然后加50 mL蒸餾水和5 mL乙酸溶液，再加入1%淀粉指示劑1.00 mL，立即標(biāo)定，30 s不褪色記錄體積.

計(jì)算公式：Vc總含量=(消耗碘標(biāo)液×0.085)×(凍干原質(zhì)量/凍干樣品)×2.5

1.3.6 多糖含量的測(cè)定方法

采用苯酚硫酸法測(cè)定多糖.通過(guò)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線和回歸方程，按計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算得蘆筍樣品多糖含量.

計(jì)算公式：總糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=[(C×F×G)/1 000]/(1 000×V×W)，

式中：C為通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程測(cè)得的糖含量(mg/L)，V為提取液體積(mL)，W為樣品鮮質(zhì)量(g)，F(xiàn)為待測(cè)時(shí)總體積(mL)，G為定容的體積(mL).

1.3.7 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)含量.

通過(guò)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線和回歸方程，按公式進(jìn)行計(jì)算，得蘆筍樣品蛋白質(zhì)含量.

計(jì)算公式：蛋白質(zhì)含量=[(C×F×G)/1 000]/(1 000×V×W),

式中：C為通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得蛋白質(zhì)含量(mg/mL)，V為提取液體積(mL)，W為樣品鮮質(zhì)量(g)，F(xiàn)為待測(cè)時(shí)總體積(mL)，G為定容體積(mL).

1.3.8 微生物菌落總數(shù)的測(cè)定

真菌數(shù)量采用孟加拉紅培養(yǎng)基稀釋倒平板法進(jìn)行測(cè)定.細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基稀釋倒平板法進(jìn)行測(cè)定.

樣品液的制備：取0.5 g的凍干蘆筍置于9.5 mL的無(wú)菌生理鹽水中，放入搖床上震蕩20 min，取上清液備用.

菌落計(jì)數(shù)：記錄稀釋倍數(shù)和相應(yīng)的菌落數(shù)量.菌落計(jì)數(shù)以菌落形成單位(colony-forming units，CFU)表示.選取菌落數(shù)在30～300 CFU之間的平板,計(jì)數(shù)菌落總數(shù).

1.3.9 電鏡結(jié)構(gòu)的觀察

采用INSPECT S50低真空掃描電鏡，將處理組凍干蘆筍做電鏡觀察并與未處理蘆筍進(jìn)行對(duì)比.

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種處理方式對(duì)蘆筍凍干前后外部形態(tài)的影響

經(jīng)不同方法處理后的蘆筍外部形態(tài)如圖1所示.

圖1 不同方法處理的蘆筍形態(tài)

從圖1可以看出蘆筍凍干前后差別較大，凍干后的蘆筍明顯帶有皺縮.用氯化鈉溶液處理過(guò)的蘆筍凍干后的色澤好于漂燙處理凍干后的蘆筍，漂燙處理后凍干的蘆筍表面皺縮較嚴(yán)重且色澤發(fā)白.氯化鈉處理后的蘆筍與鮮蘆筍色澤上差別較小，但漂燙處理前后的蘆筍在色澤上有明顯差別，處理后的蘆筍在色澤上呈現(xiàn)為蔥綠色.

2.2 兩種處理方式對(duì)蘆筍凍干前含水量的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示.

圖2 蘆筍凍干前含水量

從圖2中可以看出，鹽溶液浸泡和漂燙預(yù)處理的蘆筍凍干前含水量均高于未處理的鮮蘆筍.這可能是因?yàn)辂}溶液浸泡和漂燙過(guò)程中溶液的水分進(jìn)入蘆筍組織導(dǎo)致的.但鹽溶液濃度、溫度和時(shí)間的不同，導(dǎo)致蘆筍處理后表現(xiàn)出的含水量也不同，其原因有待進(jìn)一步研究.

2.3 兩種處理方式對(duì)蘆筍凍干后含水量的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示.

圖3 蘆筍凍干后含水量

凍干后的蘆筍在烘干6 h后質(zhì)量不再改變.因此，以凍干蘆筍烘干6 h后的質(zhì)量來(lái)計(jì)算蘆筍凍干后的含水量.從圖3可以看出，在實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)未預(yù)處理的鮮蘆筍經(jīng)冷凍干燥處理后含水量遠(yuǎn)高于其他經(jīng)過(guò)預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)組，表明未做預(yù)處理的鮮蘆筍直接進(jìn)行凍干，其脫水效果較差.漂燙預(yù)處理在相同溫度下，預(yù)處理時(shí)間越長(zhǎng)，其凍干脫水效果越好.鹽溶液浸泡預(yù)處理組，在鹽溶液濃度相同條件下，浸泡處理時(shí)間越長(zhǎng)，其凍干脫水效果越好.而在相同時(shí)間條件下，隨著鹽溶液濃度的增加，其凍干脫水效果減弱.對(duì)比兩個(gè)不同處理組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，5%氯化鈉溶液浸泡5 h的蘆筍凍干后含水量最低，其含水量為1.7%.

2.4 兩種處理方式對(duì)凍干蘆筍復(fù)水性的影響

復(fù)水性是新鮮果蔬食品干制后吸水恢復(fù)原來(lái)新鮮程度的能力，是衡量干制品品質(zhì)的重要指標(biāo)，通常用質(zhì)量的增加程度表示.一般干制品復(fù)原到新鮮狀態(tài)的程度越高，干制品質(zhì)量越好.實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示.

從圖4中可以看出，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的凍干蘆筍，其復(fù)水性優(yōu)于未做預(yù)處理的凍干蘆筍.漂燙預(yù)處理方式，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)凍干蘆筍的復(fù)水性隨著溶液濃度、溫度和處理時(shí)間的增加而增加.在鹽溶液處理組，當(dāng)鹽濃度相同時(shí)，其復(fù)水性隨處理時(shí)間延長(zhǎng)而增加；當(dāng)處理時(shí)間相同時(shí)，鹽溶液濃度越大，復(fù)水性越差.對(duì)比兩個(gè)處理組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在本實(shí)驗(yàn)條件下凍干蘆筍復(fù)水性的最佳預(yù)處理?xiàng)l件為5%氯化鈉溶液浸泡5 h，其復(fù)水率為602%.

圖4 凍干蘆筍復(fù)水性

2.5 兩種處理方式對(duì)凍干蘆筍Vc含量的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示.

圖5 凍干蘆筍Vc含量

從圖5中可以看出，漂燙預(yù)處理對(duì)凍干蘆筍維生素含量有較大影響，凍干蘆筍Vc含量隨著漂燙處理時(shí)間的延長(zhǎng)、溫度的上升而下降.Vc含量下降最多的是95 ℃處理6 min，其含量為25.95 mg/100g，比未處理組下降了38.5%.而用氯化鈉溶液浸泡對(duì)凍干蘆筍的Vc有一定的保護(hù)作用，凍干蘆筍的Vc含量變化較小.本實(shí)驗(yàn)Vc含量保護(hù)預(yù)處理的最優(yōu)條件為5%氯化鈉溶液浸泡3 h，其Vc含量為45.43 mg/100g，比未處理組增加了9.15%，與鮮蘆筍相同.

2.6 兩種處理方式對(duì)凍干蘆筍總糖含量的影響

經(jīng)測(cè)定，糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.008 5x,R2=0.997 1.通過(guò)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)組糖含量進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)糖標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示.

圖6 凍干蘆筍總糖含量

從圖6可看出經(jīng)過(guò)預(yù)處理的凍干蘆筍含糖量遠(yuǎn)高于未做預(yù)處理的凍干蘆筍.在本實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，凍干蘆筍含糖量在氯化鈉溶液浸泡和漂燙預(yù)處理兩種處理方式中都隨著鹽溶液濃度、溫度的上升和處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增加.兩種預(yù)處理都對(duì)蘆筍總糖的流失起到了保護(hù)作用.最優(yōu)預(yù)處理?xiàng)l件為15%氯化鈉溶液浸泡5 h，其總糖含量為3.21%，比未處理組增加了79%，與鮮蘆筍相同.

2.7 兩種處理方式對(duì)凍干蘆筍蛋白質(zhì)含量的影響

經(jīng)測(cè)定，蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=7.815x,R2=0.998.通過(guò)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)組別蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示.

圖7 凍干蘆筍蛋白質(zhì)含量

從圖7中看出，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)組凍干蘆筍蛋白質(zhì)含量均高于未做預(yù)處理組，表明兩種預(yù)處理都對(duì)凍干蘆筍的蛋白質(zhì)起到了一定的保護(hù)作用.且在本實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，凍干蘆筍蛋白質(zhì)含量保持率隨著鹽溶液濃度、溫度的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增加.最優(yōu)預(yù)處理?xiàng)l件為15%氯化鈉溶液處理5 h，其蛋白質(zhì)含量為2.52%，比未處理組增加了98.4%，與鮮蘆筍基本相同.

2.8 兩種處理方式對(duì)凍干蘆筍微生物數(shù)量的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1、表2所示.

表1 細(xì)菌菌落含量

表2 霉菌菌落含量

從表1和表2中可以看出，兩種預(yù)處理方式都對(duì)含菌量有一定影響，且漂燙預(yù)處理對(duì)其影響最為顯著.因大部分細(xì)菌不耐高溫，在95℃高溫下容易死亡，所以含菌量最少，而氯化鈉處理也可以抑制細(xì)菌滋生，有一定的殺菌效果，因此，含菌量也較少.

2.9 兩種處理方式對(duì)凍干蘆筍微觀結(jié)構(gòu)的影響

分別選取15%氯化鈉溶液浸泡5 h的凍干蘆筍和95 ℃漂燙4 min的凍干蘆筍與未做預(yù)處理的凍干蘆筍電鏡結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行觀察比較，結(jié)果如圖8所示.

圖8 未處理與處理后的凍干蘆筍電鏡結(jié)構(gòu)圖

經(jīng)對(duì)圖片觀察分析發(fā)現(xiàn),未做預(yù)處理的凍干蘆筍與經(jīng)過(guò)預(yù)處理的凍干蘆筍電鏡結(jié)構(gòu)有所不同.圖中的圓形孔狀結(jié)構(gòu)為植物的維管束，其功能是為機(jī)體運(yùn)輸水分、無(wú)機(jī)鹽以及營(yíng)養(yǎng)成分等.未處理的蘆筍維管束中基本沒(méi)有物質(zhì)存在，而氯化鈉處理的樣品維管束通道里有氯化鈉晶體存在.但經(jīng)過(guò)處理的凍干蘆筍微觀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞孔徑與未處理的孔徑無(wú)明顯變化，因此，兩種預(yù)處理方式對(duì)凍干蘆筍的微觀結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響.

3 結(jié)論

氯化鈉溶液預(yù)處理的凍干蘆筍在色澤、脫水率、復(fù)水性、Vc、總糖和蛋白質(zhì)含量等方面都優(yōu)于漂燙預(yù)處理凍干樣品.氯化鈉溶液浸泡對(duì)凍干蘆筍的Vc有一定的保護(hù)作用.漂燙預(yù)處理可以較好地殺滅凍干樣品的微生物.兩種預(yù)處理方法都對(duì)蘆筍總糖和蛋白質(zhì)的流失起到了保護(hù)作用，對(duì)蘆筍的凍干樣品的微觀結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響.

在目前國(guó)際市場(chǎng)對(duì)蘆筍需求量不斷增加的形勢(shì)下，優(yōu)化凍干蘆筍的凍干工藝對(duì)提高凍干蘆筍品質(zhì)具有重要意義.本研究是對(duì)目前已有研究成果的補(bǔ)充，為蘆筍進(jìn)一步工業(yè)化精深加工提供理論依據(jù)，對(duì)于更加深度開(kāi)發(fā)凍干蘆筍產(chǎn)品，提高凍干蘆筍質(zhì)量，增加凍干蘆筍在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面具有重要意義.

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