李志鋼
(帝森福德(北京)國(guó)際環(huán)境科技有限公司,北京 100020)
如今,消費(fèi)者更加意識(shí)到營(yíng)養(yǎng)與健康之間的關(guān)系,消費(fèi)者通常認(rèn)為健康的食品是水果和蔬菜。食品加工商和零售企業(yè)都預(yù)測(cè)到了這一市場(chǎng)趨勢(shì),提供范圍廣泛的包裝鮮切蔬菜,并將這些產(chǎn)品定位為結(jié)合“健康”和“便利”的絕佳替代品。與此同時(shí),鮮切產(chǎn)品的銷(xiāo)售數(shù)據(jù)也大幅增長(zhǎng)。鮮切農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售,盡管卷心菜和萵苣因其高機(jī)械和生理脆弱性而難以加工,但它廣泛存在于水果沙拉中。由于它在進(jìn)入加工鏈的那一刻就已經(jīng)受到微生物的嚴(yán)重污染,一些加工程序(例如切碎)甚至?xí)黾游⑸锟倲?shù)。盡管在鮮切蔬菜回收的微生物是造成蔬菜腐爛的主要原因,但受到單核細(xì)胞增生等病原體的污染,依然會(huì)對(duì)消費(fèi)者身心健康帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。減少病原體存在或延長(zhǎng)鮮切產(chǎn)品保質(zhì)期的潛在策略之一是在加工過(guò)程中實(shí)施去污和消毒步驟。
除了實(shí)現(xiàn)微生物減少外,在評(píng)估凈化過(guò)程的充分性時(shí),還應(yīng)考慮對(duì)其他質(zhì)量屬性(如感官質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)成分)的影響。一般來(lái)說(shuō),外觀是消費(fèi)者在決定接受包裝的葉類(lèi)蔬菜時(shí)評(píng)估的最重要的屬性。與鮮切卷心菜和萵苣相關(guān)的最常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題之一是切邊褐變。鮮切生菜制備過(guò)程中的切口會(huì)導(dǎo)致苯丙烷代謝酶的合成、酚類(lèi)化合物的合成和積累,導(dǎo)致褐變的出現(xiàn)。據(jù)說(shuō)去污劑(例如二氧化氯)具有氧化特性,可以誘導(dǎo)褐變,具有與酶促褐變相同的模式特征。
由于維生素C 和E 等維生素以及類(lèi)胡蘿卜素和酚類(lèi)物質(zhì)等次生代謝物的存在,水果和蔬菜,尤其是萵苣對(duì)健康有益,水果和蔬菜的攝入量與預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥、糖尿病和關(guān)節(jié)炎等疾病之間存在正相關(guān)關(guān)系。
關(guān)于去污對(duì)初加工卷心萵苣營(yíng)養(yǎng)成分的影響,有研究表明:臭氧水和氯對(duì)生菜維生素C 含量的影響受儲(chǔ)存時(shí)間的影響比洗滌的影響更大。雖然一些研究包括去污對(duì)萵苣的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響,大多數(shù)集中在微生物和感官品質(zhì)上。本研究的目的是評(píng)估除水洗外,使用不同濃度水平下的次氯酸鈉對(duì)降低微生物負(fù)荷的能力。
卷心萵苣購(gòu)自當(dāng)?shù)嘏l(fā)企業(yè),在30min 內(nèi)被運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室。到達(dá)后,生菜通過(guò)去除外葉和內(nèi)核并用鋒利的刀將其切成1cm 的絲進(jìn)行人工加工。由于實(shí)際限制,使用在不同時(shí)間購(gòu)買(mǎi)的不同生菜頭來(lái)測(cè)試不同的去污劑。因此,為了研究特定消毒劑對(duì)特定參數(shù)的影響,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都包括一個(gè)對(duì)照系列(未洗過(guò)的生菜)和用水洗過(guò)的生菜系列。將大量100g 卷心萵苣在1L 消毒劑溶液中在 16~18℃下在軌道搖床上連續(xù)攪拌處理5min。在次氯酸鈉處理之前用16~18℃自來(lái)水進(jìn)行1min的洗滌,再在1min 內(nèi)通過(guò)手動(dòng)廚房離心機(jī)去除過(guò)量的自來(lái)水或消毒劑溶液。
(1)用不同的消毒劑溶液處理農(nóng)產(chǎn)品,液體試劑在2種濃度下進(jìn)行了測(cè)試,從實(shí)用的角度來(lái)看,最低濃度更為重要;最高值用于評(píng)估其對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響是否與濃度有關(guān)。對(duì)照組對(duì)應(yīng)于未清洗的鮮切卷心萵苣。用飲用水沖洗切好作為參考處理。從次氯酸鈉水溶液開(kāi)始,在酸性環(huán)境中進(jìn)行碘量滴定后,制備具有適當(dāng)濃度的溶液。最后,用鹽酸將pH值調(diào)節(jié)到6.00。每天通過(guò)碘量滴定法測(cè)定次氯酸鈉溶液的濃度。
(2)利用氣態(tài)二氧化氯處理微加工卷心萵苣以及測(cè)定液相和氣相中的二氧化氯濃度。在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的處理室中用氣態(tài)二氧化氯處理2kg 鮮切卷心萵苣。從1000mg/L 二氧化氯溶液開(kāi)始,在30s 內(nèi)通過(guò)空氣鼓泡將二氧化氯氣體從溶液中提取,然后通過(guò)管道將氣體通入機(jī)柜。此外,在室溫和1.0%的相對(duì)濕度下,萵苣與氣體接觸9.5min。定期從處理室中抽取氣體樣本,用以監(jiān)測(cè)處理過(guò)程中二氧化氯氣體濃度的變化。處理完成后,打開(kāi)柜門(mén)取樣分析,二氧化氯氣體濃度的測(cè)定采用碘量滴定法。
(3)無(wú)菌環(huán)境取出30g 卷心萵苣樣品并轉(zhuǎn)移到無(wú)菌袋中,用生理鹽水溶液,在30℃孵育3 天后,對(duì)菌落形成單位進(jìn)行計(jì)數(shù)和感官分析,以確定產(chǎn)品之間是否存在由于應(yīng)用去污處理而導(dǎo)致的感官質(zhì)量差異。在60min 內(nèi),在4℃下處理樣品并將其轉(zhuǎn)移到塑料封閉容器中,在獨(dú)立的房間進(jìn)行感官評(píng)估。對(duì)于每個(gè)測(cè)試,3 個(gè)編碼樣本(其中1 個(gè)與其他2 個(gè)樣本不同)呈給18 名訓(xùn)練有素的小組成員,并且隨機(jī)呈現(xiàn)相同數(shù)量的可能組合。每個(gè)小組成員必須評(píng)估樣品的整體感官質(zhì)量,選出最差的樣品,并給出選定樣本的原因。
(4)顏色測(cè)量作為感官分析的客觀測(cè)量進(jìn)行。通過(guò)在Spectra Magix 軟件上運(yùn)行并在便攜式分光光度計(jì)進(jìn)行顏色測(cè)量。1 個(gè)2cm 深的塑料培養(yǎng)皿中完全裝滿了卷心萵苣,以防止下面桌面的顏色干擾。關(guān)閉培養(yǎng)皿,通過(guò)將儀器觀察口放在蓋子上進(jìn)行測(cè)量。為了排除可變的覆蓋表面條件,在顏色測(cè)量中包含了鏡面干涉。在一個(gè)培養(yǎng)皿上隨機(jī)進(jìn)行10 次測(cè)量。
分析期間的所有玻璃制品都被保護(hù)免受日光照射。均質(zhì)化后,在燒杯中分析稱量10g 生菜。加入3 滴消泡劑和50mL 萃取緩沖液后,混合均勻并定量轉(zhuǎn)移至100mL 容量瓶。然后,用萃取緩沖液將燒瓶的內(nèi)容物稀釋至100mL。在折疊過(guò)濾器上過(guò)濾后,將10mL 濾液放入含有200mg 酸洗活性炭的試管中。在30s 內(nèi)劇烈搖動(dòng)試管并在6000g 下離心11min。再次過(guò)濾上清液,用蒸餾水稀釋至25mL。通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾后,將5mL 轉(zhuǎn)移到10mL 燒瓶中。隨后,加入1mL鄰苯二胺并用流動(dòng)水進(jìn)一步稀釋至燒瓶的體積。在此過(guò)程中,使用了外部校準(zhǔn)。將10mL 稀釋溶液添加到200mg 酸洗活性炭中。隨后,如前所述遵循該程序。為制備校準(zhǔn)曲線,將 0、0.5、1.0、1.5、2 和2.5mL 濾液與1mL OPD 溶液混合,隨后用流動(dòng)相稀釋至10mL。每天制作標(biāo)準(zhǔn)曲線以說(shuō)明熒光響應(yīng)的日常變化。在黑暗中孵育60min 后,通過(guò)具有熒光檢測(cè)的HPLC 測(cè)定。
(5)制備12.5mgβ-胡蘿卜素、17.5mg 反式-β-apo-80-胡蘿卜素和1.0mg 葉黃素在100mL 氯仿中的儲(chǔ)備溶液,儲(chǔ)存在-18℃的琥珀色瓶。從儲(chǔ)備溶液開(kāi)始,制作工作標(biāo)準(zhǔn),每周通過(guò)測(cè)量最大波長(zhǎng)處的吸光度來(lái)檢查濃度。為制備β-胡蘿卜素、反式-β-apo-80-胡蘿卜素和葉黃素的工作溶液,分別取400μL、400μL 和1mL,在N2 下蒸發(fā)。隨后,β-胡蘿卜素殘基溶液在己烷中得到。
提取過(guò)程不包括皂化過(guò)程,因?yàn)橹饕念?lèi)胡蘿卜素峰和內(nèi)標(biāo)峰與葉綠素峰分離。在分析過(guò)程中,通過(guò)用鋁箔覆蓋玻璃器皿來(lái)保護(hù)樣品免受日光照射。將萵苣樣品用手動(dòng)攪拌器混合,然后在錐形瓶中對(duì)3g 生菜進(jìn)行分析稱重。加入反式-β-apo-80-胡蘿卜醛作為內(nèi)標(biāo)物和35mL 乙醇/己烷后,將樣品充分混合。
隨后,在室溫下在氮?dú)庀逻B續(xù)攪拌提取樣品15min,將混合物在分液漏斗上過(guò)濾。折疊的過(guò)濾器用35mL 乙醇/己烷混合物洗滌,用12.5mL 乙醇洗滌2 次,最后用12.5mL 己烷洗滌,直到白色殘余物留在過(guò)濾器上。然后,將濾液依次用10%氯化鈉和水分別進(jìn)行多次洗滌。在每個(gè)洗滌步驟之后,棄去水層。將含有類(lèi)胡蘿卜素的有機(jī)層在圓底燒瓶中用無(wú)水硫酸鈉干燥并在40℃減壓蒸發(fā)直至獲得油樹(shù)脂。然后,在氮?dú)庀抡舭l(fā)樹(shù)脂直至干燥。將殘留物進(jìn)行超聲處理15s,并通過(guò)過(guò)濾器儲(chǔ)藏在儲(chǔ)存瓶中。
最后,在流動(dòng)相中對(duì)類(lèi)胡蘿卜素提取物進(jìn)行適當(dāng)稀釋?zhuān)⒘⒓催M(jìn)行HPLC 分析。不同類(lèi)胡蘿卜素通過(guò)它們的吸收光譜(最大吸收波長(zhǎng)和光譜形狀)和極性程度(與它們的洗脫時(shí)間相關(guān))以及葉黃素和β-胡蘿卜素的比較來(lái)識(shí)別與標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間。為了量化那些沒(méi)有商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的類(lèi)胡蘿卜素,葉黃素的響應(yīng)因子用于葉黃素,而β-胡蘿卜素的響應(yīng)因子用于胡蘿卜素。每個(gè)生菜樣品中內(nèi)標(biāo)(反式胡蘿卜素)的回收率均高于83%。
以每100g 鮮重的微克數(shù)表示。抗氧化能力通過(guò)鐵還原抗氧化能力技術(shù)測(cè)定,通過(guò)將25mg 添加到100mL 己烷中來(lái)制備儲(chǔ)備溶液,溶液在-18℃避光保存。取4mL 體積并在氮?dú)庀抡舭l(fā)。殘余物10mL 甲醇重新溶解。隨后,在292nm(E1%=76)處讀取R-生育酚標(biāo)準(zhǔn)品和298nm(E1%=87)處的δ-生育酚標(biāo)準(zhǔn)品的吸光度讀數(shù)。通過(guò)測(cè)量適當(dāng)發(fā)射波長(zhǎng)處的吸光度,每周檢查生育酚的濃度。將樣品混合,并在100mL 錐形瓶中分析稱量5g 樣品。隨后,添加具有0.05%BHT 的50mL 己烷/乙醇(4:1,v/v)。δ-生育酚用作內(nèi)標(biāo),因?yàn)榫硇娜n苣中不存在δ-生育酚。在室溫下萃取15min 后,混合物在分液漏斗上過(guò)濾。
過(guò)濾器用25mL 己烷洗滌后,濾液用10mL 水洗滌2 次。有機(jī)層經(jīng)硫酸鈉干燥并在減壓下及在50℃蒸發(fā)直至獲得油樹(shù)脂。此外,在氮?dú)庀抡舭l(fā)油樹(shù)脂直至干燥。將殘余物用己烷重新溶解,通過(guò)小瓶中的0.45μm HPLC 過(guò)濾器過(guò)濾,并注入用于描述維生素C 測(cè)定程序的HPLC 系統(tǒng)中。生育酚(R-和δ-)通過(guò)將它們的保留時(shí)間和熒光光譜來(lái)鑒定。每個(gè)生菜樣品中內(nèi)標(biāo)(δ-生育酚)的回收率均高于85%。
為了確定總酚含量,將分析稱重的部分(5g)用50%甲醇水溶液稀釋至50mL,在80℃下振搖2h,然后過(guò)濾。提取物一式三份進(jìn)行,并在-20℃下最多儲(chǔ)存24h。將適當(dāng)體積(5mL)的濾液加入100mL 容量瓶中。6min 后加入15mL 的20%碳酸鈉。用蒸餾水稀釋至刻度并搖動(dòng),混合物在室溫下避光反應(yīng)2h。
抗氧化能力通過(guò)鐵還原抗氧化能力技術(shù)測(cè)定。稱取約5g均質(zhì)卷心萵苣并在氮?dú)庀掠?0mL 乙醇/水萃取15min。隨后,將混合物在10℃以5000g 離心15min,并保留上清液。重復(fù)提取過(guò)程并通過(guò)在10℃下以12000g 離心15min 完成。收集2 種上清液并用95%乙醇調(diào)節(jié)至50mL。最后,過(guò)濾上清液并在-80℃的氮?dú)庀聝?chǔ)存。
FRAP 是通過(guò)監(jiān)測(cè)在593nm 處由Fe3+- TPTZ 復(fù)合物在pH3.6 下還原為亞鐵形式引起的吸光度變化而獲得的。將100μL FRAP 試劑或醋酸鹽緩沖液(空白)添加到樣品或標(biāo)準(zhǔn)品中。在37℃的20min 內(nèi),每分鐘測(cè)量一次吸光度。通過(guò)比較樣品中的吸光度變化與從增加濃度的Fe3+獲得的吸光度變化,獲得FRAP 值。
所有吸光度讀數(shù)均通過(guò)微孔板分光光度計(jì)使用微孔板管理器軟件,結(jié)果表示為每100g 鮮重的Fe2+微摩爾數(shù)。
對(duì)每種液體處理進(jìn)行了3 次重復(fù),以研究它們對(duì)初始微生物質(zhì)量、類(lèi)胡蘿卜素和R-生育酚含量以及FRAP 抗氧化能力的影響,而進(jìn)行2 次重復(fù)以評(píng)估它們對(duì)維生素C 和苯酚含量的影響。對(duì)于二氧化氯氣體處理,從一批處理過(guò)的蔬菜中隨機(jī)抽取三個(gè)樣品。通過(guò)使用以下方法分析不同系列(對(duì)照、水(參考處理)、低濃度次氯酸鈉、高濃度次氯酸鈉)之間的微生物減少、顏色測(cè)量和養(yǎng)分含量的顯著差異(P < 0.05),在3 個(gè)或更多重復(fù)可用且滿足正態(tài)性和等方差條件的情況下進(jìn)行方差分析(單向方差分析)。在存在顯著差異的情況下,采用事后多重比較檢驗(yàn)建立均值的多重比較。在非正態(tài)性或不等方差的情況下,使用非參數(shù)等價(jià)物。在18 名評(píng)估員的情況下,獲得統(tǒng)計(jì)顯著性(R=0.05)差異的正確響應(yīng)的臨界數(shù)量是10(25)。
用水、含有4.5 和30mg L-1游離氯的中性、次氯酸鈉(20和200mg L-1)與未清洗的生菜相比,用中性、200mg L-1次氯酸鈉對(duì)萵苣進(jìn)行消毒并與二氧化氯氣體接觸,微生物負(fù)荷顯著減少,但高濃度的次氯酸鈉可能會(huì)帶來(lái)不同的缺點(diǎn),例如可能形成有害的消毒副產(chǎn)物。從微生物的角度來(lái)看,用中性電解氧化水(30mg L-1)與氣態(tài)二氧化氯接觸對(duì)鮮切卷心萵苣最有效,而不會(huì)影響其感官品質(zhì)。