胡源然,陳迪新*,胡利紅,董海清,楊英軍
1(河南科技大學(xué) 林學(xué)院,河南 洛陽,471023) 2(洛陽市新安縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河南 洛陽,471800)
鮮切果蔬是指新鮮果蔬經(jīng)分級、清洗、整修、去皮、切分、保鮮、包裝等處理,供消費者立即食用或餐飲業(yè)使用的一種新式加工產(chǎn)品,具有營養(yǎng)、方便、即食等優(yōu)點,深受消費者喜歡[1-2]。果蔬在切割后,機械損傷會引發(fā)一系列不利于貯藏的生理生化反應(yīng),如呼吸加快、酶促加劇和非酶促褐變等,由于微生物的侵染,還會造成營養(yǎng)成分的流失,導(dǎo)致變色、變味、質(zhì)地下降等[3-6]。因而研究不同保鮮劑對鮮切果蔬保鮮效果的影響是很有必要的。
乙二胺四乙酸二鈉(disodium ethylenediamine tetraacetate,EDTA-2Na)是GB2760—2011《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》允許使用的一種食品添加劑,可以阻止或延緩食品發(fā)生褪色、氧化、酸敗、渾濁及風(fēng)味改變等反應(yīng),對食品起到護色、穩(wěn)定、抗氧化和防腐的作用[7]。邱勝梅等[8]研究不同濃度的EDTA-2Na溶液處理對鮮切蘋果營養(yǎng)品質(zhì)的影響,其中30 g/L的EDTA-2Na溶液能在常溫下更好地保持鮮切蘋果的品質(zhì)。EDTA-2Na具有較強的絡(luò)合作用,作為保鮮劑,能與防腐劑表現(xiàn)出很好地協(xié)同作用,具有良好的抗菌活性[9];另一方面,EDTA-2Na與其他保鮮劑相比,成分單一,不存在隱形有害物質(zhì),是一種高效、安全的新型保鮮劑。但EDTA-2Na作為鮮切果蔬的保鮮劑,還未將其運用在鮮切梨方面。
“黃冠”梨成熟期早、外觀優(yōu)美、品質(zhì)優(yōu)良,深受國內(nèi)外生產(chǎn)者、消費者的喜愛[10-12]?!凹t香酥”梨是晚熟、耐貯紅皮梨品種,石細胞少,味甘甜濃,品質(zhì)優(yōu),在我國廣泛栽培[13]?!按X山”梨是目前中國栽培面積最大的梨品種和最重要的梨樹資源之一,在世界水果市場中占據(jù)著重要地位[14-16]。這3種梨都是市面上常見的梨品種,深受廣大消費者的喜愛,將其進行鮮切保鮮處理后,會讓消費者有更多的選擇,食用時更加方便。本實驗以“黃冠”、“紅香酥”、“碭山”梨為材料,研究不同濃度EDTA-2Na對其鮮切保鮮效果的影響,以期對鮮切梨的保鮮提供技術(shù)支持。
“黃冠”梨、“紅香酥”梨、“碭山”梨均采摘于洛陽市洛寧縣鑫果緣生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司,每個品種的梨成熟度一致,大小均勻,無病蟲害和機械損傷。
EDTA-2Na:食品級,西隴化工股份有限公司;草酸、抗壞血酸、醋酸、NaCl、無水醋酸鈉、30%(體積分數(shù))過氧化氫溶液、鄰苯二酚,分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、2,6-二氯酚靛酚、胰蛋白胨、酵母浸膏、葡萄糖、營養(yǎng)瓊脂,分析純,西隴化工股份有限公司。
PAL-1手持式折光儀,廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司;DDS-307電導(dǎo)率儀,上海雷磁儀電廠;JZ-350色彩色差計,深圳市金準儀器設(shè)備有限公司;GY-1果實硬度計,樂清市艾德堡儀器有限公司;H-1850R高速冷凍離心機,湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司;T6紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司。
用自來水將梨清洗干凈祛除表面污穢,然后用蒸餾水清洗一遍。將洗凈的梨削皮、去核、切塊,一個梨切成8塊,將切好的梨等分為4份,第1份在蒸餾水中浸泡3 min為CK組,剩余3份分別在質(zhì)量濃度為15、30和45 g/L的EDTA-2Na溶液中浸泡3 min,分別為T1、T2、T3組。撈出后自然風(fēng)干,盛放在350 mL食用級的塑料碗中,用保鮮膜密封,在(4±1)℃的冰箱保存。在0、2、4、6、8 d測定指標,每個處理重復(fù)測定3次。
1.4.1 失重率測定
采用稱量法[17],計算公式如公式(1)所示。
(1)
式中:m0,樣品初始質(zhì)量,g;mi,樣品貯藏期間每次稱得的質(zhì)量,g。
1.4.2 硬度的測定
用GY-1型果實硬度計進行測定。
1.4.3 可溶性固形物含量的測定
用手執(zhí)式折光儀進行測定。
1.4.4 色澤的測定
用色差計進行測定,每次測定位置為楔形鮮切梨弧面中心處。褐變度用L*值表示,L*值越小,褐變越嚴重。
1.4.5 相對電導(dǎo)率的測定
參考耿飛的方法[18]。取5 g樣品用蒸餾水清洗3次,放入30 mL蒸餾水浸泡1 h,用電導(dǎo)儀測得數(shù)值(L0),然后加熱沸騰10 min,冷卻后再測滲出液電導(dǎo)率(L1),并計算相對電導(dǎo)率,如公式(2)所示。
(2)
1.4.6 VC含量的測定
采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[19]。
1.4.7 PPO與POD活性的測定
PPO活性采用愈創(chuàng)木酚比色法進行測定,在波長420 nm處測定吸光值;POD活性采用鄰苯二酚比色法測定,在波長470 nm處測定吸光值,每隔1 min記錄1次,連續(xù)測定,至少獲取6個點數(shù)據(jù),重復(fù)3次[18]。
1.4.8 菌落總數(shù)的測定
采用涂布法,參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準》進行測定[20]。
用SPSS 23軟件進行數(shù)據(jù)分析,P<0.05說明差異顯著。
鮮切水果在貯藏期間仍會進行呼吸等代謝作用,消耗大量營養(yǎng)成分,其失重主要表現(xiàn)在水分損失[21]。由圖1可知,3種梨的失重率整體呈上升趨勢。3個品種都是CK組上升速率最快(P<0.05),“黃冠”梨的T2組的失重率上升速率最慢,且失重率一直最少(P<0.05)。“紅香酥”與“碭山”梨中的T1組的失重率上升速率最慢,與其他組之間差異顯著(P<0.05)。結(jié)果表明,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na溶液處理對延緩鮮切“黃冠”梨的失重率能效果最好;15 g/L的EDTA-2Na溶液處理更好地抑制“紅香酥”梨與“碭山”梨的失重。
圖1 EDTA-2Na處理對鮮切梨失重率的影響Fig.1 Effect of EDTA-2Na treatment on weight loss rateof fresh-cut pear注:CK黃、T1黃、T2黃、T3黃代表不同濃度EDTA-2Na溶液處理“黃冠”梨組;CK紅、T1紅、T2紅、T3紅代表不同濃度EDTA-2Na溶液處理“紅香酥”梨組;CK碭、T1碭、T2碭、T3碭代表不同濃度EDTA-2Na溶液處理“碭山”梨組,下同。
硬度下降主要受2個方面的影響,一是切塊導(dǎo)致果膠降解酶的釋放,二是在保鮮期間水分損失導(dǎo)致鮮切產(chǎn)品松緊度和脆度降低[22-23]。由圖2可知,3種梨的硬度整體呈下降趨勢。3個品種都是CK組硬度下降速度最快(P<0.05),且一直處于最低值;3個品種的鮮切梨都是T2組的硬度下降速度最緩慢,T2組與其他組差異顯著(P<0.05)。結(jié)果表明,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na溶液能夠更好地延緩3種鮮切梨的硬度下降。
圖2 EDTA-2Na處理對鮮切梨硬度的影響Fig.2 Effect of EDTA-2Na treatment on hardness offresh-cut pear
由圖3可知,3種梨的可溶性固形物含量整體呈先升后降的趨勢。這是因為在貯藏前期,梨果實中淀粉等大分子碳水化合物轉(zhuǎn)化成可溶性糖類,且隨著呼吸作用的增強,后期糖類等營養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗[24]。“黃冠”和“紅香酥”梨中,其CK組都是在第2天到達峰值且數(shù)值最大,在保鮮后期下降速度最快;這2種梨的T2組都在第4天到達峰值,在后期下降速度緩慢?!按X山”梨的CK、T3組在第6天到達峰值,CK組的峰值較大且后期下降速度最快,T1、T2組在保鮮期間一直增大,其上升速度緩慢,T1與T2組的差異不顯著(P>0.05)。結(jié)果表明,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na溶液延緩“黃冠”梨、“紅香酥”梨可溶性固形物含量下降的效果最好,質(zhì)量濃度為15和30 g/L的處理液對延緩“碭山”梨可溶性固形物含量的下降效果最好,且二者差異不顯著。
圖3 EDTA-2Na處理對鮮切梨可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of EDTA-2Na treatment on soluble solidsof fresh-cut pear
果品色澤是反映鮮切水果品質(zhì)的一個重要因素,它決定鮮切水果的貯藏時間及對消費者的吸引力,鮮切水果在切塊過程中,會引起組織損傷,從而促進酶和非酶褐變反應(yīng),使鮮切水果表面發(fā)生褐變[25-26]。由圖4可知,3種梨的色澤L*值不斷下降,L*值越小說明褐變越嚴重。CK組的色澤下降速度最快,而且其數(shù)值一直最小(P<0.05)?!包S冠”梨中,T2組褐變速度最慢?!凹t香酥”梨和“碭山”梨的T1、T2、T3組之間差異均不顯著(P>0.05)。結(jié)果表明,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na處理對抑制“黃冠”梨褐變效果最好;“紅香酥”梨與“碭山”梨中,15、30、45 g/L的EDTA-2Na溶液延緩褐變效果差異不顯著,與CK組相比可顯著抑制其褐變。
圖4 EDTA-2Na處理對鮮切梨色澤L*影響Fig.4 Effect of EDTA-2Na treatment on color L*of fresh-cut pear
圖5 EDTA-2Na處理對鮮切梨VC的影響Fig.5 Effect of EDTA-2Na treatment on VC of fresh-cutpear
VC在人體內(nèi)具有多種生物活性,是果蔬中重要的營養(yǎng)成分,是衡量果蔬營養(yǎng)的重要指標之一[27-28]。由圖5可知,3種梨VC含量在整個保鮮期間呈下降趨勢。3個品種鮮切梨都是CK組的VC含量下降速度最快(P<0.05),“黃冠”和“碭山”梨中,T2組的VC含量下降速度最緩慢,“紅香酥”梨中,T3組的VC下降速度最慢。結(jié)果表明,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na溶液延緩鮮切“黃冠”梨、“碭山”梨VC含量下降效果最好,45 g/L的EDTA-2Na溶液對延緩“紅香酥”梨VC含量下降效果最好。
相對電導(dǎo)率的大小可以衡量細胞膜透性的大小,一般來說,相對電導(dǎo)率越大,細胞膜結(jié)構(gòu)破壞的程度越大[29]。由圖6可知,3種梨的相對電導(dǎo)率呈上升趨勢。這是因為鮮切梨在貯藏過程中細胞膜的膜蛋白受到了損害,使細胞內(nèi)的胞液向外滲出[30]。其中CK組上升速率最快(P<0.05),說明CK組鮮切梨細胞膜破壞程度最大。3個品種都是T2組的相對電導(dǎo)率上升速率最慢,且一直處于最低值(P<0.05)。結(jié)果表明,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na處理對降低3種鮮切梨相對電導(dǎo)率效果最好。
圖6 EDTA-2Na處理對鮮切梨相對電導(dǎo)率的影響Fig.6 Effect of EDTA-2Na treatment on relativeconductivity of fresh-cut pear
由圖7可知,3種鮮切梨的POD活性呈先升后降的趨勢。這是因為切割破壞了膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致H2O2的積累,從而誘導(dǎo)了POD活性的上升,以提高果實對傷脅迫的抗性,隨著貯藏時間的延長,果實衰老加劇,清除自由基能力減弱,POD活性逐漸下降[31]。3個品種的CK組都是在到達一個很大的峰值后又迅速下降(P<0.05),在“黃冠”與“紅香酥”梨中,T3組的POD活性都是在第6天到達峰值,且活性較??;“碭山”梨中,T2的POD活性第4天到達峰值,數(shù)值較小,后期下降速度也較緩慢。結(jié)果表明,45 g/L的EDTA-2Na溶液處理對延緩鮮切“黃冠”梨和“紅香酥”梨POD活性上升效果最好,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na溶液處理對延緩“碭山”梨POD活性上升效果最好。
圖7 EDTA-2Na處理對鮮切梨POD活性的影響Fig.7 Effect of EDTA-2Na treatment on POD offresh-cut pear
PPO通過將酚類化合物氧化成奎寧參與褐變,隨后形成棕色色素[32]。由圖8可知,3種梨的PPO活性變化整體呈先升后降的趨勢,CK組都是在到達一個較高的峰值后快速下降(P<0.05)?!包S冠”梨中,T2組在第6天才到達峰值,且活性較小,其余3組都是在第4天就已經(jīng)到達峰值。“紅香酥”與“碭山”梨中,CK組都是第2天就到達了峰值,T2組是第4天到達峰值,且其活性較小,后期活性下降速度也較緩慢。結(jié)果表明,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na處理對延緩3個品種鮮切梨PPO活性上升效果最好。
圖8 EDTA-2Na處理對鮮切梨PPO活性的影響Fig.8 Effect of EDTA-2Na treatment on PPO offresh-cut pear
在鮮切梨的保存過程中,受傷的組織和破損的細胞為微生物生長繁殖提供了營養(yǎng)和保護性環(huán)境,微生物的數(shù)量一定程度上決定了鮮切梨的新鮮度,微生物數(shù)量越多,其品質(zhì)越差[33]。由圖9可知,3種梨的微生物在貯藏時期快速增長,其CK組的菌落總數(shù)在貯藏期間遠遠高于處理組(P<0.05),說明EDTA-2Na溶液能夠抑制細菌增長,其中經(jīng)質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na處理的3種梨的菌落總數(shù)最少,保證了鮮切梨良好的品質(zhì)。
圖9 EDTA-2Na處理對鮮切梨菌落總數(shù)的影響Fig.9 Effect of EDTA-2Na treatment on total numberof colonies of fresh-cut pear
試驗結(jié)果表明,用不同濃度的EDTA-2Na溶液處理,對3種鮮切梨的貯藏期營養(yǎng)品質(zhì)影響不同。質(zhì)量濃度為15 g/L的EDTA-2Na溶液處理對減少“紅香酥”梨、“碭山”梨失重方面最好,在延緩“碭山”梨可溶性固形物下降方面,與質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na溶液效果無明顯差異,效果最好。質(zhì)量濃度為45 g/L的EDTA-2Na溶液處理對抑制“黃冠”梨和“紅香酥”梨的POD活性上升方面效果最好,以及延緩“紅香酥”梨的VC含量下降方面效果較好。質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na溶液處理對延緩3種梨硬度下降及相對電導(dǎo)率的上升,抑制PPO活性上升方面效果最好,還能更好地減少微生物對鮮切梨的侵染,該濃度對于減少“黃冠”梨失重、抑制其褐變方面效果最好,延緩“黃冠”梨、“紅香酥”梨的可溶性固形物下降,以及抑制“黃冠”梨和“碭山”梨的VC含量下降方面效果最好,還使“碭山”梨的POD活性處于較低的水平。3個濃度的EDTA-2Na溶液對抑制“紅香酥”梨與“碭山”梨褐變的效果無顯著性差異,與對照相比,能顯著抑制其褐變。綜合來說,質(zhì)量濃度為30 g/L的EDTA-2Na溶液處理對3個品種鮮切梨保鮮效果最好。