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燕麦β-葡聚糖-大豆分离蛋白复合膜对迷你黄瓜的保鲜研究

2018-01-17罗双群李翠翠崔胜文

食品研究与开发 2018年2期
关键词:葡聚糖涂膜燕麦

罗双群,李翠翠,崔胜文

(漯河食品职业学院质量检测系,河南漯河462300)

我国是果蔬生产大国,但每年因果蔬腐烂造成的损失率高达25%~30%,而发达国家农产品的产后损失率仅为1.7%~5%[1]。因此,果品储藏保鲜已引起广大群众的重视。迷你黄瓜是人们直接食用最多的蔬菜之一,但由于迷你黄瓜外皮薄,保水能力很差,贮藏过程中极易萎蔫、变黄和衰老,是典型的易腐性农产品[2]。目前,迷你黄瓜的贮藏方法大都采用气调法及低温贮藏法等,虽然保鲜效果明显但成本较高。人工合成化学保鲜剂虽也有被使用,但不仅效果不佳,其中还有些毒性较大,极易引起毒性残留,危害人体健康[3]。因此,即不含任何化学合成成分,又能显著延长保鲜时间,且价格低廉的纯天然保鲜剂成了果蔬保鲜的新宠,受到广大学者以及社会各界人士的重视。

燕麦β-葡聚糖是一种水溶性膳食纤维,具有降血糖、降血脂、降血压、提高免疫力以及改善肠道菌群等生理功能[4-7]。大豆分离蛋白质具有成膜性好,阻水性以及疏水性高等特点[8]。有研究表明燕麦β-葡聚糖-大豆分离蛋白混合体系能有效抑制细菌(大肠菌群、金黄色葡萄球菌)和酵母菌的繁殖[9],本试验选择燕麦β-葡聚糖-大豆分离蛋白混合物作为涂膜保鲜剂,探讨其在常温下对迷你黄瓜的保鲜效果,旨在寻求一种新的涂膜保鲜剂,为迷你黄瓜采后生理及贮藏技术的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

燕麦β-葡聚糖(纯度94.1%):河南天兴食品添加剂有限公司;大豆分离蛋白(纯度92.6%):郑州同创益生食品公司产;迷你黄瓜:市售(八分熟),选择大小均匀、色泽一致、无机械伤害、无病虫害、带果柄的果实进行试验。

1.2 仪器与设备

HH-2数显恒温水浴锅:金坛市杰瑞尔电器有限公司;BS224s电子天平:北京赛多利斯仪器系统有限公司;752型紫外可见分光光度计:上海光谱有限公司;组织捣碎机:北京中科科尔仪器有限公司;TMSPro质构仪:美国食品技术公司。

1.3 涂膜处理方法

分别称取一定量的燕麦β-葡聚糖和大豆分离蛋白,置于烧杯中,加入适量的蒸馏水进行溶解,配制成浓度为1.0%的溶液,然后将燕麦β-葡聚糖和大豆分离蛋白溶液分别按 3 ∶1、2 ∶1、1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3(体积比)混合,在80℃的恒温水浴锅中加热搅拌至充分混合均匀,过滤除去不溶物,得到的澄清胶状溶液,冷却备用。将选择好的迷你黄瓜分成6组,进行不同涂膜处理(其中空白组不做任何处理),每组18根,处理时间均为30 s,取出,自然风干后,放入盛物盘内,于常温下(温度:20℃~22℃,湿度:70%~75%)贮藏。放置0、4、8、12、16、20 d 后进行相关测定,包括:失重率、硬度、维生素C含量、叶绿素含量、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活力、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活力以及感官评价,每组取3个重复。

1.4 测定方法

①失重率测定:采用称重法测定[10];②硬度的测定[11];③叶绿素的测定[11];④过氧化物酶(POD)活力的测定:采用愈创木酚法[12];⑤多酚氧化酶(PPO)活力的测定:邻苯二酚法[12];⑥VC含量:利用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定[13]。

1.5 数据统计与分析

采用Origin7.0统计分析软件进行数据整理和分析。采用Spss11.0软件(美国Spss软件开发公司)处理数据并进行显著性检验和多重比较,显著差异水平:显著(p<0.05);极显著(p<0.01)。

2 结果与分析

2.1 混合涂膜对迷你黄瓜失重率的影响

失重率是衡量果蔬保鲜最直接的重要指标之一。迷你黄瓜贮藏期间失重率的变化见图1。

图1 迷你黄瓜贮藏期间失重率的变化Fig.1 The changes of the water loss rate of mini-cucumber during storage

由图1可以看出,随着贮藏时间的延长,迷你黄瓜的失重率逐渐增加。与空白对照组相比,经燕麦β-葡聚糖涂膜/大豆分离蛋白混合涂膜处理过的迷你黄瓜的失重率明显降低(P<0.01),尤其当混合比例为2∶1(体积比)时,迷你黄瓜失重率下降速率最慢,即保鲜效果最好,在常温下贮藏20天后失重率仅为16.0%,与空白对照组(49.4%)相比,失重率降低了67.6%。

2.2 混合涂膜对迷你黄瓜硬度的影响

硬度也是评价迷你黄瓜品质最直观的指标之一。迷你黄瓜贮藏期间硬度的变化见图2。

图2 迷你黄瓜贮藏期间硬度的变化Fig.2 The changes of hardness of mini-cucumbers during storage

由图2可以看出,无论是空白组还是燕麦β-葡聚糖涂膜/大豆分离蛋白混合涂抹组的迷你黄瓜在整个贮藏过程中的硬度都随贮藏期的延长而不断降低,尤其是空白对照组,其硬度下降速度明显高于各涂膜组,在常温贮藏16天后,其硬度仅剩0.76 kg/cm2,在常温贮藏20天后,更是全部发霉腐烂,硬度为0。涂膜能有效延缓迷你黄瓜硬度的下降,特别是混合比例为2∶1(体积比)时,常温贮藏20天后,硬度还有9.89kg/cm2,与贮藏前(10.79 kg/cm2)相比,仅下降了8.3%。

2.3 混合涂膜对迷你黄瓜维生素C含量的影响

果蔬中含有丰富的C,但这些维生素C大都为还原型,在贮藏过程中,易被果蔬本身所含的维生素C氧化酶及空气中的氧气氧化,从而失去生理活性,常被作为衡量果蔬品质的又一重要指标。迷你黄瓜贮藏期间维生素C含量的变化见图3。

图3 迷你黄瓜贮藏期间维生素C含量的变化Fig.3 The changes of vitamin C content of mini-cucumbers during storage

由图3可以看出,无论是空白组还是涂膜保鲜组,迷你黄瓜中维生素C含量都会随着贮藏期的延长而逐渐减少,但2∶1(体积比)的燕麦β-葡聚糖涂膜/大豆分离蛋白混合涂膜组的下降趋势最慢。贮藏20天后,2∶1(体积比)组迷你黄瓜维生素C含量还剩125.7 mg/kg,约是空白组(31.4 mg/kg)的4倍。

2.4 混合涂膜对迷你黄瓜叶绿素含量的影响

叶绿素是迷你黄瓜的主要色素成分,它的含量决定着迷你黄瓜的色泽,直接影响着迷你黄瓜的感官品质,是评价迷你黄瓜贮藏效果的重要指标之一[14]。迷你黄瓜贮藏期间叶绿素含量的变化见4。

图4 迷你黄瓜贮藏期间叶绿素含量的变化Fig.4 The changes of chlorophyll content of mini-cucumbers during storage

从图4可知,燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白混合涂膜处理能有效防止迷你黄瓜叶绿素含量的降低,贮藏 20 天后,涂膜比例为 3 ∶1、2 ∶1、1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3(体积比)的混合涂膜组的叶绿素含量分别为0.119、0.147、0.133、0.111、0.107 mg/kg,比空白组分别高了58.7%、96.0%、77.3%、48.0%和42.7%,其中涂膜浓度为2∶1(体积比)的混合涂膜组护色效果最好,效果显著。

2.5 混合涂膜对迷你黄瓜过氧化物酶POD活性的影响

迷你黄瓜在贮藏期间POD活性的变化见表1。

表1 迷你黄瓜在贮藏期间POD活性的变化(±SD)Table 1 The POD activities of the mini-cucumber in different storage periods(±SD)U/mL

表1 迷你黄瓜在贮藏期间POD活性的变化(±SD)Table 1 The POD activities of the mini-cucumber in different storage periods(±SD)U/mL

注:显著性分析以各列空白组为参照组;*表示显著(p<0.05);**表示极显著(p<0.01)。

燕麦β-葡聚糖浓度 0 d 4 d 8 d 12 d 16 d 20 d空白 31.77±0.78 51.57±0.58 57.13±0.81 89.45±0.63 64.33±0.59 43.50±0.70 3∶1 31.77±0.78 39.26±0.42** 63.79±0.36** 101.20±0.39** 88.29±0.46** 64.36±0.28**2∶1 31.77±0.78 38.82±0.35** 54.81±0.73** 85.36±0.63* 119.73±0.59** 76.58±0.47**1∶1 31.77±0.78 42.42±0.41** 62.49±0.52** 105.95±0.47** 85.97±0.21** 62.49±0.63**1∶2 31.77±0.78 46.53±0.22** 59.12±0.37* 79.28±0.55** 79.93±0.62** 56.30±0.35**1∶3 31.77±0.78 48.17±0.39* 57.88±0.61 90.19±0.26* 74.37±0.35** 48.95±0.28*

由表1可以看出,无论是空白组还是涂膜处理组的迷你黄瓜的POD活性在贮藏过程中均会出现一个峰值。有研究表明,POD在某些条件下是一种保护酶,但也参与酚类物质的氧化和黑色素的形成。在贮藏前期,随着时间的延长,过氧化物酶的活性增加,造成营养物质的损耗,导致迷你黄瓜的耐藏性迅速减弱,容易引起品质劣变。在贮藏后期POD对迷你黄瓜又具有保护作用,能有效防止迷你黄瓜腐烂,POD活性越低,保护作用越弱,证明了POD在机体代谢过程中的双重作用[15]。燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白复合涂膜液在贮藏前期可以有效抑制POD活性的增加,推迟POD活性高峰的到来,并能提高POD活性的峰值(复合体积比1∶2组除外,其POD活性的峰值未见提高,也有可能出现在贮藏期12 d~16 d之间);在贮藏后期能防止POD活性迅速下降。这说明燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白复合涂膜处理对迷你黄瓜的保鲜起良好的保护作用。贮藏20天后,复合涂膜组(复合体积比3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)POD 酶活性分别比空白组(43.50 U/mL)高了47.95%、76.05%、43.66%、29.43%及12.53%,其中以燕麦β-葡聚糖与大豆分离蛋白体积配比2∶1的混合涂膜组迷你黄瓜的POD活性最高,说明其保鲜效果最佳。

2.6 混合涂膜对迷你黄瓜多酚氧化酶PPO活性的影响

PPO能催化酚类物质氧化成醌后形成黑色素,是酚类物质氧化的关键酶,也是导致果蔬褐变的主要原因之一。迷你黄瓜在贮藏期间PPO活性的变化见表2。

表2 迷你黄瓜在贮藏期间PPO活性的变化(±SD)Table 2 The PPO activities of the mini-cucumber in different storage periods(±SD)U/mL

表2 迷你黄瓜在贮藏期间PPO活性的变化(±SD)Table 2 The PPO activities of the mini-cucumber in different storage periods(±SD)U/mL

注:复配比指 V 燕麦β-葡聚糖︰V 大豆分离蛋白;显著性分析以各列空白组为参照组;*表示显著(p<0.05);**表示极显著(p<0.01)。

复配比 0 d 4 d 8 d 12 d 16 d 20 d空白 11.38±0.33 14.75±0.19 19.31±0.10 24.83±0.21 19.39±0.09 17.06±0.42 3∶1 11.38±0.33 12.78±0.13** 15.94±0.20** 19.81±0.14** 21.72±0.07** 19.36±0.20**2∶1 11.38±0.33 12.72±0.08** 15.47±0.06** 17.92±0.07** 22.54±0.24** 20.25±0.12**1∶1 11.38±0.33 13.33±0.12** 16.04±0.12** 21.58±0.07** 21.38±0.14** 18.94±0.21**1∶2 11.38±0.33 14.02±0.05* 17.66±0.09* 22.09±0.18** 20.99±0.20** 18.51±0.16**1∶3 11.38±0.33 14.66±0.21 19.12±0.11 23.27±0.26* 20.21±0.12* 18.05±0.23*

由表2可以看出,迷你黄瓜的PPO活性在贮藏保鲜过程中,呈现先上升后下降的趋势。经1%的燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白复合涂膜液处理后的迷你黄瓜,其PPO活性的上升速率及下降速率均有所下降,尤其是燕麦β-葡聚糖和大豆分离蛋白复配比为2∶1组,贮藏16天后才出现PPO活性高峰,比空白组推迟了4d左右;在其贮藏20天后,PPO活性仍有20.25 U/mL,比空白组高18.69%。

2.7 混合涂膜对迷你黄瓜贮藏期间感官品质的影响

迷你黄瓜贮藏期间感官品质变化见表3。

由表3可知,空白组迷你黄瓜在第4 d品质开始发生变化,表面轻度变软,微发黄;在12 d时明显变软,瓜头膨胀,基本不宜食用;20 d时彻底不能食用。而用燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白混合涂膜处理的迷你黄瓜在第4 d时仍然质地嫩绿,对其品质几乎没有影响;体积比为2∶1的混合涂膜组迷你黄瓜,在贮藏12 d时,瓜体仅仅个别瓜尾颜色微黄;贮藏20 d时,轻度萎蔫,个别变黄。

表3 迷你黄瓜贮藏期间感官品质变化Table 3 The sensory evaluation of the mini-cucumber in different storage periods

3 结论

综合各项指标可以看出,用燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白混合涂膜处理,能有效地保证产品的质量和延长迷你黄瓜的货架期。在整个贮藏期间,用燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白混合涂膜处理后的迷你黄瓜,与对照相比硬度、维生素C含量、叶绿素含量都极显著增加,失重率极显著降低,过氧化物酶(POD)活力、多酚氧化酶(PPO)活力增长速度明显减缓,其中,用混合体积比为2∶1的燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白混合涂膜液涂膜处理对迷你黄瓜的保鲜效果最好,在常温条件下贮藏20天后,迷你黄瓜的失重率为16.0%,硬度仅比贮藏前下降8.3%,维生素C含量、叶绿素含量、过氧化物酶和多酚氧化酶分别比空白组高4倍、96.0%、76.05%和18.69%。

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