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鲜切茎瘤芥护色保鲜工艺

2017-05-09王静雯李金星邓宣秀李宇

农产品加工 2017年6期
关键词:护色氯化钙抗坏血酸

王静雯,李金星,邓宣秀,李宇

鲜切茎瘤芥护色保鲜工艺

王静雯,李金星,邓宣秀,*李宇

(长江师范学院生命科学与技术学院,重庆408100)

以涪陵茎瘤芥为研究对象,研究了鲜切茎瘤芥护色保鲜工艺,通过热处理工艺及筛选不同质量分数复合保鲜液对鲜切茎瘤芥进行护色保鲜,研究其护色保鲜效果。结果表明,于40℃条件下热处理5 min后,鲜切茎瘤芥贮藏5 d内失质量率下降程度最低。最佳复合保鲜液配方为柠檬酸0.12%,抗坏血酸0.10%,海藻酸钠0.10%,壳聚糖1.0%,氯化钙1.0%;在此条件下,鲜切茎瘤芥贮藏5 d内失质量率、褐变度、PPO活性虽呈上升趋势,但增长缓慢,有效延缓硬度、可溶性固形物和L值含量下降,能够控制鲜切茎瘤芥褐变的程度,使鲜切茎瘤芥得到有效的护色保鲜。

鲜切;茎瘤芥;护色保鲜;复合保鲜液

茎瘤芥在涪陵当地俗称青菜头,属于十字花科芸苔属,是芥菜种的变种。茎瘤芥富含丰富的营养物质,主要有维生素、矿物质、磷、钙等,也含有少量蛋白质和糖,是制作榨菜的主要原料。煮熟的青菜头拌上调料食用十分鲜美,其煮后的汤有一种鸡汤式的鲜味。然而,茎瘤芥水分含量多且呼吸代谢旺盛,采摘后的茎瘤芥保存不当,极易失水,茎瘤芥出现腐烂,造成营养物质流失,失去食用价值。茎瘤芥的加工与保鲜,有利于贮藏、运输和销售,降低了茎瘤芥的变质和腐烂。

鲜切果蔬具有新鲜、卫生、清洁、方便、其可食率高达100%等特点,果蔬经过鲜切加工后,其内部组织受到不同程度的伤害,表层容易出现褐变、发黏、软化、微生物污染等现象。目前用于防止鲜切果蔬褐变的方法有气调保藏[1]、保鲜液浸泡等方法[2],用于鲜切果蔬的防腐保鲜剂品种主要有山梨酸钾、抗坏血酸、柠檬酸、氯化钙、乳酸钙、植酸等[3],而对茎瘤芥的保鲜研究仅限于热处理[4]和气调保藏,运用保鲜液对鲜切茎瘤芥进行护色保鲜的技术尚未研究。最后通过最佳复合保鲜液组合,对鲜切茎瘤芥失质量率、硬度、色差、多酚氧化酶(PPO)活性、褐变度和可溶性固形物6个指标进行测定。

1 材料和方法

1.1 试验材料及试剂

新鲜茎瘤芥,购于重庆市涪陵区马鞍菜市场,挑选饱满、色泽光亮、无病虫斑和机械损伤的材料用于试验,购买后立即带回实验室并进行处理。

抗坏血酸、柠檬酸、壳聚糖、海藻酸钠、氯化钙,均为食品级;邻苯二酚、磷酸二氢钾、氢氧化钠,均为分析纯。

1.2 仪器与设备

EL204型电子天平,梅特勒-托利多仪器上海有限公司产品;GY型水果硬度计,浙江托普仪器有限公司产品;型色差仪,北京盈盛恒泰科技有限责任公司产品;LHS-50CH型恒温恒湿箱,上海一恒科学仪器制造有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

原料整理→筛选→清洗→去皮→切分→热处理→自然冷却→保鲜液浸泡→贮藏→品质检测。

1.3.2 茎瘤芥预处理

挑选新鲜饱满、无机械损伤和病虫斑的茎瘤芥,用流动水清洗干净,用吸水纸吸去水分,用工具去皮,切分成1 cm3的小块。所有切割用具,包括菜板、刀都经次氯酸钠消毒处理后再使用。

1.3.3 热处理及护色处理

(1)热处理。将切成1 cm3小块的茎瘤芥在30,35,40,45,50℃不同温度下的恒温箱中分别处理5 min,比较贮藏保鲜效果。采用称量法分别计算每天不同温度处理下的失质量率,确定最佳热处理温度。

(2)护色硬化处理。钙处理是果蔬保鲜的一种有效方法,可以降低果蔬的呼吸强度,抑制乙烯的产生,保持质地,延缓衰老[5]。用抗坏血酸、柠檬酸、海藻酸钠、壳聚糖和氯化钙溶液进行护色硬化处理,称取几种保鲜剂,用蒸馏水配成复合保鲜剂溶液,把热处理后的茎瘤芥小块放入复合溶液中浸泡,10 min后取出,晾干。

1.3.4 测定方法

(1)失质量率。使用电子天平准确称取茎瘤芥贮藏前后质量变化,计算其失质量率,公式为:

(2)硬度。使用GY型水果硬度计来测定,每次选取茎瘤芥最中间的小块测量,每个处理组随机选取5块,求其平均值。

(4)多酚氧化酶(PPO)活力的测定。根据陈洁等人[7]方法稍作修改。

提取PPO粗酶液时,先称取50 g样品,用豆浆果汁机榨成汁,接着用离心机以转速4 000 r/min离心20 min,取上清液为粗酶液,于0~4℃温度保存待用。测定PPO的活性时,先取2 mL粗酶液,2 mL pH值6.6磷酸缓冲溶液,10 mL 0.1 mol/L邻苯二酚溶液,混匀后再以2 mL蒸馏水代替粗酶液作为对照,在20℃条件下,于波长420 nm处测定其吸光度,根据吸光度的大小,分析PPO的活性。

(5)褐变度的测定。称取样品10 g,捣碎,加10倍(质量比)水(预先冷却的处理水,符合生活用水卫生标准),搅拌均匀,将此液体在20℃条件下以转速3 500 r/min离心5 min,将该离心液以蒸馏水作对照样,于波长420 nm处用分光光度计比色,以吸光度乘以10为褐变度。

(6)可溶性固形物含量的测定。采用手持折射计测定。可溶性固形物含量是检测果蔬品质和贮藏效果的重要指标。首先进行调零,滴蒸馏水数滴,置于折光棱镜的镜面上,合上照明棱镜盖板,使蒸馏水遍布于折光棱镜的表面,将仪器进行光窗对向光源或明亮处,调节视度圈,使视野内分划刻度清晰可见,并观察视野中明暗分界线是否对准刻度0处,若有偏离,可旋动校正螺丝,使分界线指示于0处,最后把蒸馏水拭净,进行试样测定。然后进行测量,将样品(将样品捣碎进行过滤后所得的滤液)滴在折光棱镜上,观测后读取视野中明暗交界线上的刻度,即为样品的可溶性固形物含量(%),重复3次,取其平均值。

1.3.5 数据统计及图形分析

先用WPS表格软件统计分析所有试验数据,然后制图。

2 结果与分析

2.1 热处理对鲜切茎瘤芥失质量率的影响

不同处理温度对鲜切茎瘤芥失质量率的影响见表1。

表1 不同处理温度对鲜切茎瘤芥失质量率的影响

果蔬采摘后在适宜温度(一般在35~50℃)处理,抑制乙烯的形成,杀死病原菌的活力,降低酶的活性,以此达到贮藏保鲜效果,延长货架期。通过测定失质量率,选取最合适的处理温度。由表1可知,50℃热烫预处理5 min,鲜切茎瘤芥的失质量率最高;40℃预处理5 min,鲜切茎瘤芥的失质量率最低。因此,40℃热处理5 min,鲜切茎瘤芥的贮藏保鲜效果最好。

2.2 不同质量分数护色保鲜液对鲜切茎瘤芥品质的影响

2.2.1 不同质量分数柠檬酸对鲜切茎瘤芥品质的影响

使用不同质量分数柠檬酸对鲜切茎瘤芥进行浸泡,测定其硬度、失质量率和L值的变化规律。

不同质量分数柠檬酸对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化见图1。

图1 不同质量分数柠檬酸对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化

由图1可知,质量分数为0.1%柠檬酸处理组的L值明显高于对照组;而较高质量分数的柠檬酸则不利于鲜切茎瘤芥保鲜,L值下降快,褐变严重。结果表明,柠檬酸质量分数为0.1%的鲜切茎瘤芥保鲜效果较好。

2.2.2 不同质量分数抗坏血酸对鲜切茎瘤芥品质的影响

不同质量分数抗坏血酸对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化见图2。

图2 不同质量分数抗坏血酸对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化

由图2可知,在贮藏期间各个处理组的失质量率都随着贮藏时间的延长而增加,其中以对照组的失质量率增加幅度最大,远远超过其他抗坏血酸处理组。抗坏血酸处理组的失质量率相对较低,抗坏血酸质量分数为0.1%的失质量率明显低于对照组,且失质量率为9.629%,最大硬度为2.01 kg/cm,其处理组的硬度也明显高于对照组;L值抗坏血酸组的处理呈缓慢下降趋势,说明抗坏血酸能有效抑制茎瘤芥褐变,其中0.1%,0.5%处理组的保鲜护色效果较好。结果表明,抗坏血酸质量分数为0.1%的保鲜效果较好。

2.2.3 不同质量分数壳聚糖对鲜切茎瘤芥品质的影响

不同质量分数壳聚糖对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化见图3。

由图3可知,处理组质量分数为2%的壳聚糖溶液其失质量率随着贮藏时间的增加也缓慢增加,在贮藏5 d后,质量分数1%和2%处理组的失质量率最低分别为11.409%和11.540%;壳聚糖硬化的效果比抗坏血酸和柠檬酸好,处理组比对照组明显高得多,特别是贮藏第3天达到最高,但在贮藏5 d后,2%处理组的硬度值最高为2.37 kg/cm;L值在贮藏期间都呈缓慢下降的趋势,其中1%,2%,3%处理组的L值明显高于对照组,2%处理组最大L值为84.273。结果表明,壳聚糖质量分数为2%的保鲜效果较好。

图3 不同质量分数壳聚糖对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化

图4 不同质量分数氯化钙对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化

2.2.4 不同质量分数氯化钙对鲜切茎瘤芥品质的影响

不同质量分数氯化钙对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化见图4。

由图4可知,氯化钙作为硬化剂对茎瘤芥的硬化作用好,在贮藏5 d后0.8%处理组的硬度最高为2.34 kg/cm,其失质量率也最低为10.660%;氯化钙处理组的L值呈下降趋势,在贮藏5 d后1.0%和0.8%处理组最好,明显高于对照组。但从失质量率和硬度2个指标来看,0.8%处理组的最好。结果表明,氯化钙质量分数为0.8%的保鲜效果较好。

2.2.5 不同质量分数海藻酸钠对鲜切茎瘤芥品质的影响

不同质量分数海藻酸钠对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化见图5。

由图5可知,海藻酸钠处理组的失质量率明显低于对照组,保鲜效果好,0.3%处理组的失质量率最低为9.874%。其中,0.1%,0.6%处理组的硬度略高于0.3%处理组,但是以失质量率来看,0.3%处理组的海藻酸钠保鲜液保鲜效果最好。从图5中可以看出,海藻酸钠0.1%,0.3%处理组的L值较高于对照组,褐变程度小、保鲜效果好。结果表明,海藻酸钠质量分数为0.3%的保鲜效果较好。

2.3 鲜切茎瘤芥保鲜工艺研究最佳配方优化试验

为进一步确定鲜切茎瘤芥的最佳保鲜剂质量分数配比,以失质量率、硬度和L值为指标,根据单因素确定的较好保鲜液质量分数进行五因素四水平的正交试验。

L16(45)正交试验结果见表2,综合平衡法各因素极差分析汇总见表3。

根据苑玉凤的多指标正交试验分析,试验采用综合平衡法进行分析。综合平衡法是对所测得的各项指标,先逐一分别按单指标计算分析,找出其因素水平的最优组合,然后根据各项指标重要性及各项指标中所得出的因素主次、水平优劣等进行综合平衡,最后确定整体最优因素水平组合。

图5 不同质量分数海藻酸钠对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度和L值的变化

根据表2的试验结果数据,按失质量率变化越小越好、硬度和色差越大越好的原则,对各因素分别按单指标进行极差分析。由表3可知,因素A在色差中是主要因素,按该指标要求应定4水平为优水平;因素B在失质量率指标中为第2次要因素,按要求3水平为优;同理,因素C按失质量率指标的要求1水平为优;因素D在硬度和色差2个指标中都为第2次要因素,但因素D在失质量率中较重要,因此1水平为优;因素E在硬度中为主要因素,4水平为优。这样综合平衡因素水平的较优组合即定为A4B3C1D1E4。根据极差分析表所得到保鲜剂最佳配比较优方案,A4B3C1D1E4组合没有在正交表和较优方案中,因此需要进行验证试验,验证其是否达到试验目标。

经验证试验得出,A4B3C1D1E4组合测得茎瘤芥的失质量率3.158%,硬度2.62 kg/cm,L值92.891,比正交试验16个组的失质量率小、硬度和色差大。综合分析,最佳复合保鲜液配比为A4B3C1D1E4,即柠檬酸添加量0.12%,抗坏血酸添加量0.10%,海藻酸钠添加量0.10%,壳聚糖添加量1.0%,氯化钙添加量1.0%。3成品品质指标测定

复合保鲜液对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度、L值、褐变度和可溶性固形物含量的变化见图6。

由图6可知,鲜切茎瘤芥的失质量率虽然呈现上升的趋势,但上升的幅度缓慢,在贮藏5 d后,其最低失质量率为8.245%;其硬度在贮藏3~4 d时,上升比较明显,然后呈稳定趋势;L值,其数值在1~100变化,“0”表示黑色,“100”表示白色。鲜切茎瘤芥贮藏期间L值的趋势呈现不断下降的现象,对照组从贮藏第3天开始下降速度快,而复合保鲜液组能有效延缓L值的下降;最佳配比的复合保鲜剂对PPO活性和褐变度的影响前3 d贮藏效果特别好,吸光度增加缓慢,PPO活性增加也缓慢,褐变度的改变也比较小,对茎瘤芥的护色效果也就越好,但在贮藏后期,吸光度幅度有所增加,褐变也比较明显;在贮藏期间,复合保鲜剂对鲜切茎瘤芥的可溶性固形物含量总体呈下降趋势,但可溶性固形物含量缓慢减少,贮藏4 d和5 d后,基本成稳定趋势,最低含量为3.2%,而空白对照组的可溶性固形物含量在贮藏第2天开始直线下降,营养成分大量流失,无食用价值。

表2 L16(45)正交试验结果

表3 综合平衡法各因素极差分析汇总

图6 复合保鲜液对鲜切茎瘤芥贮藏期间失质量率、硬度、L值、褐变度和可溶性固形物含量的变化

4 结论

以新鲜茎瘤芥为原料,按照鲜切果蔬的加工工艺,将茎瘤芥进行40℃热处理5 min后,自然冷却,失质量率下降程度最低;通过设计的单因素试验和多指标正交试验,得出最佳复合保鲜液配方为柠檬酸添加量0.12%,抗坏血酸添加量0.10%,海藻酸钠添加量0.10%,壳聚糖添加量1.0%,氯化钙添加量1.0%。鲜切茎瘤芥通过保鲜液的浸泡,贮藏5 d内,失质量率、褐变度和PPO活性虽呈上升趋势,但增长缓慢,有效延缓硬度值;可溶性固形物含量和L值的下降,控制鲜切茎瘤芥褐变的程度,使鲜切茎瘤芥得到有效的护色保鲜。鲜切果蔬逐渐成为一种流行趋势,鲜食茎瘤芥方便快捷,具有广阔的市场前景,将被逐渐推广。

[1]康建平,黄代文,陈蓉,等.气调袋保鲜青菜头(茎瘤芥)的研究[J].农产品加工(学刊),2012(11):112-114.

[2]李胤楠,刘程惠,胡文忠,等.柠檬酸处理抑制鲜切香蕉褐变的研究[J].食品工业科技,2013(16):304-307.

[3]范腾,董海洲,王兆升.海藻酸钠复合涂膜对鲜切胡萝卜白变的影响[J].食品与发酵工业,2011,37(1):206-210.

[4]罗远莉,范永红,赵守忠,等.茎瘤芥保鲜技术[J].长江蔬菜,2011(6):32-34.

[5]梁晓璐.抗坏血酸钙处理对鲜切鸭梨品质的影响[J].食品与发酵工业,2012,38(1):190-194.

[6]谭谊谈,曾凯芳.抗坏血酸、半胱氨酸与氯化钙复合处理控制鲜切香芋褐变研究[J].食品科学,2014,35(4):231-235.

[7]陈洁,王冠岳,王春,等.鲜切甘蓝保鲜工艺的研究[J].保鲜工艺,2008,8(4):23-26.◇

Study on Color Preservation Technology of Fresh-cut Brassica Juncea Var.tunida Tsenet Lee

WANG Jingwen,LI Jinxing,DENG Xuanxiu,*LI Yu
(Collage of Life Science and Technology,Changjiang Normal University,Chongqing 408100,China)

Taking Fuling Brassica juncea var.tumida Tsenet Lee as the research object to study of fresh cut Brassica juncea var.tumida Tsenet Lee color preservation technology.Through the process of heat treatment and screening of different concentrations of preservatives,studies the effect of color preservation of fresh cut Brassica junceavar.tumida Tsenet Lee.The results show that the weightlessness rate loss is burned in water at 40℃for 5 min and storage within 5 d;the optimal formula of compound preservative is as follows itric acid 0.12%,ascorbic acid 0.10%,sodium alginate 0.10%,chitosan 1.0%and calcium chloride 1.0%.Under this condition,the fresh cut Brassica juncea var.tumida Tsenet Lee store within 5 days and the rate of the weightlessness loss,browning degree,PPO activities is an upward trend,but the growth is slow.This condition can effectively delay the hardness,brightness value,the content of soluble solids,and controlling the degree of browning. The color preservation of fresh cut Brassica junceavar.tumida Tsenet Lee is effective.

fresh-cut;Brassica juncea var.tunica Tsenet Lee;color preservation;compound preservative

TS255.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.03.032

1671-9646(2017)03b-0017-06

2017-02-22

王静雯(1996—),女,在读本科,研究方向为食品科学与工程。

*通讯作者:李宇(1979—),女,硕士,讲师,研究方向为农产品加工与贮藏。

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