諶素華,彭偉醒
(廣東海洋大學食品科技學院,廣東湛江 524088)
火龍果又稱紅龍果、龍珠果、玉龍果等,屬于仙人掌科植物。鮮切火龍果是以新鮮火龍果為原料,經過挑選、分級、清洗、去皮、切割修整,最后用塑料薄膜袋或以塑料托盤盛裝外覆塑料膜包裝等處理工序,供消費者立即食用的一種新型火龍果加工制品,具有食用方便、營養(yǎng)豐富、風味良好的特點。由于進行了清洗、去皮和切分等操作,火龍果因為水分蒸發(fā)而萎蔫,微生物繁殖與自身酶的作用而導致組織腐敗,進而失去食用價值。因此,需對鮮切火龍果進行保鮮。
采摘后的火龍果帶有田間熱并且呼吸旺盛,采用低溫保藏可減緩果蔬的呼吸作用[1],減少水分散失和能量的消耗,同時抑制微生物的繁殖,延緩果蔬的衰老和腐敗速度,達到保鮮效果。采用殼聚糖、果膠涂膜的方法能使鮮切火龍果塊隔絕空氣、防止微生物污染、保持水分。
紅皮白肉火龍果,采摘于湛江市麻章區(qū)云腳村農戶火龍果園。
殼聚糖、果膠,食用級,上海源葉生物科技有限公司提供;冰醋酸、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉,均為分析純,廣東光華科技股份有限公司提供;鄰苯二酚,化學純,國藥集團化學試劑有限公司提供。
HH-1S型恒溫水浴鍋,北京東方精瑞公司產品;AW120型島津托盤電子天平,廣州儀科實驗室技術有限公司產品;臺式低速離心機,湖南赫西儀器裝備有限公司產品;DC-P3型全自動測色色差計,北京市興光測色儀器有限公司產品;WYT-4型手持式折光儀,上海精密儀器儀表有限公司產品;V-5000型可見分光光度計,上海元析儀器有限公司產品。
1.4.1 原材料前處理
火龍果采摘后立即運回實驗室,選擇大小和成熟度一致、無機械損傷、無病斑蟲害的新鮮白肉火龍果。經清洗和剝皮后橫切成2 cm厚的圓片,圓片再平均切成8份相同的扇形火龍果塊,放入大燒杯中備用。
1.4.2 鮮切火龍果低溫預處理溫度的篩選
連龍浩[2]的研究表明,火龍果在1℃條件下易發(fā)生冷害作用。因此,設置4個不同溫度2,4,6,8℃。以每8個果塊為1組,共4組,分別置于培養(yǎng)皿中,加蓋置于對應溫度下貯藏,每隔12 h測1次鮮切火龍果的感官評定、失質量率、可溶性固形物含量、色差和多酚氧化酶活性。
1.4.3 殼聚糖和果膠對鮮切火龍果涂膜保鮮的影響
殼聚糖質量分數(shù)分別為0.20%,0.40%,0.60%,0.80%,1.00%,1.20%;空白組質量分數(shù)為0。以每8個果塊為1組,共7組,依次放入不同質量分數(shù)的殼聚糖溶液中浸泡60 s,撈出后自然風干,形成膜后放入到大玻璃皿中,加蓋置于4℃下貯藏,每隔12 h測1次各指標。
果膠質量分數(shù)分別為0.04%,0.05%,0.06%,0.07%,0.08%,0.09%;空白組質量分數(shù)為0。以每8個果塊為1組,共7組,依次放入不同的果膠溶液中浸泡60 s,撈出后自然風干,形成膜后放入到大玻璃皿中,加蓋置于4℃下貯藏,每隔12 h測1次各指標。
1.5.1 感官評定
感官評定標準參照祖鶴[3]的方法,并加以修改。評分方法:選取8位身體健康、無生理缺陷、感覺靈敏,最后能夠較好地描述和表達樣品特性的人員組成感官評價小組。分別從口感、氣味、腐爛程度和色澤4個方面進行評定,總分取平均值。
感官評定標準見表1。
1.5.2 各評定指標的測定
(1)可溶性固形物含量的測定。以手持式折光儀測定,以百分率表示。
色差值的測定:
式中:L*:亮度,L*=100為白色,L*=0為黑色;a*:a*>0 為紅色,a*=0 為灰色,a*<0 為綠色;b*:b*>0 為黃色,b*=0 為灰色,b*<0 為藍色。
表1 感官評定標準
(2)多酚氧化酶活性的測定。取15 g火龍果肉,加入15 mL pH值為6.8的磷酸緩沖溶液,冰浴條件下研磨勻漿后離心(3 600 r/min,10 min),收集上清液,于4℃條件下保存。取0.3 mL上清液,加入3 mL 0.2 moL/L磷酸緩沖溶液和1.2 mL 0.2 moL/L鄰苯二酚,于波長410 nm處測定吸光度。以每分鐘吸光度變化0.001為一個酶活力單位(U),酶活性以U/g表示。
式中:ΔA——吸光度變化值;
T——反應時間,min;
M——鮮質量,g;
V*——酶液總體積,mL;
V——測定用酶液體積,mL。
失質量率的測定:
式中:g1——待貯藏鮮切火龍果的質量,g;
g2——貯藏一段時間后的質量,g。
不同預處理溫度對鮮切火龍果感官評定的影響見圖1,不同預處理溫度對鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響見圖2,不同預處理溫度對鮮切火龍果色差的影響見圖3,不同預處理溫度對鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響見圖4,不同預處理溫度對鮮切火龍果失質量率的影響見圖5。
圖1 不同預處理溫度對鮮切火龍果感官評定的影響
圖2 不同預處理溫度對鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響
圖3 不同預處理溫度對鮮切火龍果色差的影響
圖4 不同預處理溫度對鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響
圖5 不同預處理溫度對鮮切火龍果失質量率的影響
由圖1可知,鮮切火龍果感官在2℃下降最為明顯,在3 d開始不可食用(<6.00分),這是火龍果在2℃條件下發(fā)生了冷害現(xiàn)象,而在4℃貯藏的鮮切火龍果感官評定下降最慢。由圖2可知,鮮切火龍果在4℃條件下貯藏72 h后固形物含量下降最少,為6.30%。由圖3可知,在4℃的低溫預處理條件下,鮮切火龍果的褐變反應微弱,顏色變化小,為7.87。由圖4可知,鮮切火龍果在貯藏期間,PPO活性隨著時間變化呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,在36 h時達到峰值,并且8℃>2℃>6℃>4℃,隨后開始下降。這是溫度上升而導致酶活性的增加,另外,鮮切火龍果因為發(fā)生冷害作用而破壞酶活性,主要與冰晶成長、凍結引起細胞內未凍液離子強度和pH值的變化等因素有關[4]。由圖5可知,2℃時失質量率最小,其次為4℃。綜合以上結果得出,4℃為鮮切火龍果的最佳低溫預處理溫度。
在4℃預處理條件下,通過對鮮切火龍果的感官評定、可溶性固形物含量、色差、多酚氧化酶活性及失質量率的分析,得知質量分數(shù)0.60%的殼聚糖涂膜液對鮮切火龍果的保鮮效果最好。因此,0.60%是殼聚糖涂膜液的最適質量分數(shù)。
不同質量分數(shù)殼聚糖對鮮切火龍果感官評定的影響見圖6,不同殼聚糖質量分數(shù)對鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響見圖7,不同質量分數(shù)殼聚糖對鮮切火龍果色差的影響見圖8,不同質量分數(shù)殼聚糖對鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響見圖9,不同質量分數(shù)殼聚糖對鮮切火龍果失質量率的影響見圖10。
圖6 不同質量分數(shù)殼聚糖對鮮切火龍果感官評定的影響
圖7 不同殼聚糖質量分數(shù)對鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響
在4℃低溫預處理條件下,通過對鮮切火龍果的感官評定、可溶性固形物含量、色差、多酚氧化酶活性及失質量率的分析,得知質量分數(shù)0.06%的果膠涂膜液對鮮切火龍果的保鮮效果最好。因此,0.06%是果膠涂膜液的最適質量分數(shù)。
不同質量分數(shù)果膠隨貯藏時間變化對鮮切火龍果感官評定的影響見圖11,不同質量分數(shù)果膠隨貯藏時間變化對鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響見圖12,不同質量分數(shù)果膠隨貯藏時間變化對鮮切火龍果色差的影響見圖13,不同質量分數(shù)果膠隨貯藏時間變化對鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響見圖14,不同質量分數(shù)果膠隨貯藏時間變化對鮮切火龍果失質量率的影響見圖15。
圖8 不同質量分數(shù)殼聚糖對鮮切火龍果色差的影響
圖9 不同質量分數(shù)殼聚糖對鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響
圖10 不同質量分數(shù)殼聚糖對鮮切火龍果失質量率的影響
在單因素試驗的基礎上,采用L9(34)正交設計方案對鮮切火龍果的涂膜保鮮效果進行了優(yōu)化試驗,以失質量率為評定指標,其值越低則保鮮效果越好。
圖11 不同質量分數(shù)果膠對鮮切火龍果感官評定的影響
圖12 不同質量分數(shù)果膠對鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響
圖13 不同質量分數(shù)果膠對鮮切火龍果色差的影響
圖14 不同質量分數(shù)果膠對鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響
正交試驗因素與水平設計見表2,正交試驗結果與分析見表3。
圖15 不同質量分數(shù)果膠對鮮切火龍果失質量率的影響
表2 正交試驗因素與水平設計
表3 正交試驗結果
根據(jù)結果分析可得,正交試驗所得的最優(yōu)配比為A1B2C1,即殼聚糖質量分數(shù)0.40%,果膠質量分數(shù)0.06%,浸泡時間40 s;并且由極值R大小可推出各因素對指標影響的主次為A>B>C,即殼聚糖質量分數(shù)>果膠質量分數(shù)>浸泡時間。
通過對鮮切火龍果進行低溫預處理,發(fā)現(xiàn)在4℃預處理條件下,樣品的感官評定和可溶性固形物含量減少最緩慢,色差和多酚氧化酶活性增加最緩慢。在2℃條件下鮮切火龍果會發(fā)生冷害作用,造成果肉顏色發(fā)生變化且影響口感。所以,4℃是最適預冷溫度。
在4℃預冷溫度下,質量分數(shù)為0.60%的殼聚糖保鮮效果最好,能夠很好地抑制多酚氧化酶的活性,減少色差;質量分數(shù)為0.06%的果膠保鮮效果最好,果膠在果肉表面形成的膜具有吸濕性,保持了水分,減小失質量率。
正交試驗發(fā)現(xiàn)質量分數(shù)為0.40%的殼聚糖和0.06%的果膠制成的復合涂膜液保鮮效果最好,因此鮮切火龍果最適的復合涂膜液為質量分數(shù)為0.40%的殼聚糖和0.06%果膠。任文杉等人[5]在研究殼聚糖復合涂膜對火龍果的貯藏效果時發(fā)現(xiàn)殼聚糖復合涂膜比單一涂膜效果更好。