侯麗君,劉英梅,張金華,張秀華,劉 飛**
(1. 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 國家農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)代物流工程技術(shù)研究中心,山東 濟(jì)南 250103;2. 山東省藥學(xué)科學(xué)院 山東省生物藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東省多糖類藥物工程實(shí)驗(yàn)室 多糖類藥物發(fā)酵與精制國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南 250101;3. 山東福瑞達(dá)醫(yī)藥集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250101)
由于水果生產(chǎn)的季節(jié)性和地域性限制,尤其 期間極易發(fā)生腐爛。由于經(jīng)過保鮮貯藏的水果比例是熱帶水果如荔枝、龍眼、菠蘿等,在運(yùn)輸或貯存 非常小,水果保鮮技術(shù)不成熟,致使果品每年因腐爛損耗率約20 %~30 %,損失高達(dá)上百億元[1]。水果腐爛主要受3個(gè)因素影響,即果品品質(zhì)、運(yùn)輸過程中的機(jī)械損傷及貯藏期間采后病害侵染[2],其中,采后病害是導(dǎo)致水果腐爛最主要的原因[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)達(dá)國家中由于采后病害導(dǎo)致的水果腐爛占10 %~25 %,發(fā)展中國家則高達(dá)40 %~50 %。因此,開發(fā)安全有效的防腐保鮮技術(shù)延長或保持水果品質(zhì),已成為重要的食品研究課題[2]。
目前生鮮水果防腐保鮮方法主要有物理、化學(xué)和生物法3大類?;瘜W(xué)保鮮劑對人體健康有一定程度的危害作用,甚至出現(xiàn)致癌致畸等毒性,減少化學(xué)防腐劑的用量和尋找化學(xué)防腐劑的替代品成為食品工業(yè)面臨的重要問題之一。
生物防腐保鮮劑是指從動(dòng)物、植物、微生物中提取的或利用生物工程技術(shù)改造發(fā)酵而獲得綠色、天然、安全的防腐保鮮劑[4]。納他霉素是一種廣譜、高效的真菌抑制劑,能較好地抑制霉菌、酵母菌生長,不但起到防腐作用,還能減少真菌毒素對人體的危害,目前已應(yīng)用在乳制品、肉類、水果和飲料等食品工業(yè)中[5-6]。普魯蘭多糖是一種由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的微生物多糖,易溶于水,質(zhì)量穩(wěn)定,安全無毒,可食用,低熱值,可塑性、成膜性好,薄膜隔氣性佳;用于包裝具有保色、保香、保水、抗氧化等功效[7]。
本研究利用納他霉素的強(qiáng)效抑菌活性及普魯蘭多糖的成膜特性,將其配制成適當(dāng)濃度的溶液,通過浸泡、噴淋等方式應(yīng)用于生鮮水果中,在水果表面形成一層防腐保鮮膜,達(dá)到防腐保鮮的效果。
超凈工作臺(tái)(HDL apparatus);冰箱(新飛BCD-239VC);電子天平;HPS-250生化培養(yǎng)箱(HDL apparatus);JYL-C020E料理機(jī)(九陽)。
草莓、荔枝、冬棗購于濟(jì)南市高新銀座超市,冷藏冰盒中帶回。納他霉素(以干基計(jì),含量為95 %,山東福瑞達(dá)生物科技);普魯蘭多糖(黏度為140 cP,山東福瑞達(dá)生物科技)。
挑選無機(jī)械損傷、無腐爛、無裂口、成熟度和果型大小基本一致的果實(shí),隨機(jī)分組。將挑選出來的水果仔細(xì)清洗后瀝干水分,分別在不同濃度的復(fù)配保鮮液中浸泡2 min,取出后瀝干水分。放室溫或4 ℃冰箱保存,定期取出進(jìn)行指標(biāo)測定,直至樣品不適合食用。
2.2.1 感官評價(jià) 以果實(shí)的水分、色澤、氣味、組織狀態(tài)作為感官評分標(biāo)準(zhǔn),對每組水果打分,每項(xiàng)10分,共計(jì)40分。
2.2.2 失重率 果實(shí)的失重率=(貯前果實(shí)的重量-不同貯藏期果實(shí)重量)/貯前果實(shí)的重量×100 %[8]
2.2.3 維生素C含量測定 采用 2,6-二氯酚靛酚法測定[9]。
2.2.4 水果保鮮過程中納他霉素最小劑量篩選 將冬棗貯藏期致病菌鏈格孢菌和漿胞病菌使用接種環(huán)分別接種于培養(yǎng)基表面,分別將0.01 %,0.015 %,0.02 %,0.025 %,0.05 %,0.1 %,0.5 %納他霉素溶液50 μl滴于霉菌接種點(diǎn),用0.5 %鹽酸作對照,結(jié)果表明,0.025 %納他霉素作為最小劑量,可很好地抑制鏈格孢菌和漿胞病菌生長,結(jié)果見圖1。
圖1 納他霉素對冬棗鏈格孢菌和漿胞病菌抑制實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.2.5 水果保鮮過程中普魯蘭多糖最小劑量篩選 分別將草莓、荔枝、冬棗浸泡于0.1 %,0.5 %,1 %,1.5 %,2 %,2.5 %,3 %,5 %普魯蘭多糖溶液中2 min,瀝干水分,室溫保鮮膜放置,每隔2天測定失重率。結(jié)果表明:1.5 %普魯蘭多糖浸泡的草莓和冬棗在第5天的失重率與對照組相比,降低5 %~7 %,保水效果與大于1.5 %普魯蘭多糖接近,好于其他含量,所以將1.5 %作為草莓和冬棗保水保鮮的最小劑量。3 %普魯蘭多糖浸泡的荔枝在第11天的失重率與對照組相比降低約4 %,保水效果與5 %普魯蘭多糖的保水效果接近,好于其他含量,所以將3 %普魯蘭多糖作為荔枝保水保鮮的最小劑量。
按照篩選出的普魯蘭多糖1.5 %有效劑量與0.025 %,0.05 %,0.1 %,0.5 %納他霉素復(fù)配,以蒸餾水作為空白對照,得到生物復(fù)合防腐膜配方,見表1。
表1 草莓生物復(fù)合防腐保鮮膜配方表
將表1中不同防腐劑配方浸泡過的的草莓保鮮膜包裹后置于4 ℃冰箱保存,每隔2天進(jìn)行感官評定和測定維生素C含量。結(jié)果表明,經(jīng)配方3,4,5處理的草莓在4 ℃最長保存時(shí)間為10 d,比對照組多4~6 d,考慮的成本問題,定配方3為最優(yōu)配方。具體結(jié)果見表2、圖2。
表2 不同保鮮劑配方處理的草莓的感官評定得分
圖2 不同保鮮劑處理的草莓在4 ℃條件下維生素含量變化
根據(jù)納他霉素最小劑量篩選,將0.025 %,0.05 %納他霉素分別與1.5 %普魯蘭多糖復(fù)配,以蒸餾水作為對照,得到生物復(fù)合防腐劑配方表,見表3。將表3中不同防腐劑配方浸泡過的冬棗保鮮膜包裹后置于室溫保存,每隔3天進(jìn)行感官評定和測定維生素C含量。結(jié)果表明,經(jīng)配方2,3處理的草莓在室溫下最長保存時(shí)間為12 d,比對照組多6~7 d,考慮成本問題,定配方2為最優(yōu)配方。具體結(jié)果見表4、圖3。
表3 冬棗生物復(fù)合防腐保鮮劑配方表
表4 不同保鮮劑配方處理的冬棗的感官評定得分
圖3 不同保鮮膜處理的冬棗在室溫條件下維生素C含量變化
按照篩選出的3 %普魯蘭多糖的有效劑量與0.025 %,0.05 %,0.1 %,0.5 %納他霉素復(fù)配,以蒸餾水作為空白對照,得到生物復(fù)合防腐劑配方,見表5。
表5 荔枝生物復(fù)合防腐保鮮劑配方表
將表5中不同防腐劑配方浸泡過的的荔枝保鮮膜包裹后置于室溫保存,每隔3天進(jìn)行感官評定和測定維生素C含量。結(jié)果表明,經(jīng)配方4,5處理的荔枝在室溫下最長保存時(shí)間為15 d,比對照組多10 d,考慮成本問題,定配方4為最優(yōu)配方。具體結(jié)果見表6、圖4。
表6 不同保鮮膜配方處理的草莓的感官評定得分
圖4 不同保鮮劑處理的荔枝在室溫條件下維生素C含量變化
不同種類的水果類型和特點(diǎn)千差萬別,沒有適用于所有水果的萬能防腐保鮮劑,因此必須根據(jù)不同水果的特點(diǎn)有針對性的開發(fā)相應(yīng)防腐劑。本文為草莓、荔枝和冬棗這三類水果提供了最優(yōu)的、專一性的生物復(fù)合防腐劑配方,防腐保鮮效果顯著。其中草莓防腐劑配方可用于類似桑葚類等質(zhì)軟水果,冬棗防腐劑配方可用于蘋果等質(zhì)硬水果,荔枝防腐劑配方可以用于類似龍眼等果殼類水果。本研究為市售新鮮水果提供了3種專一、有效的防腐保鮮劑配方。