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催熟香蕉品质最佳点研究及其货架期延长方法探索

2023-02-14孙兴广孙静

华东科技 2023年1期
关键词:糖度厄瓜多尔保鲜

文/孙兴广,孙静

如何延长催熟香蕉的货架期一直是香蕉产业界面临的世界性难题。课题组通过表征香蕉品质的特征指标测定,对不同产地香蕉、不同的锁鲜包装材料对香蕉特征指标影响的定量化研究,在常温下完成了5 天贮藏试验,连续进行糖度、硬度的测定以及口感、气味等感官评价。得到的结论是不同产地香蕉在最佳品质时间点相近,在糖度和硬度数值上略有差异;FM3 号锁鲜袋对试验的香蕉在保持最佳品质的前提下,货架期从2 天延长到4 天。

香蕉(Musa spp.)是热带、亚热带地区特有的多年生单子叶草本植物,属于芭蕉科(Musaceae)芭蕉属(Musa)[1]。香蕉因香甜味美,营养丰富,且年生产时间长,深受人们的喜爱,是全球新鲜水果贸易量和消费量最大的水果。此外,全球约有4 亿人以香蕉作为主食,因此被誉为全球第四大粮食作物[2-3]。香蕉采后一般不进行贮藏,而是直接运输,在销售地催熟后直接上市销售[4]。香蕉催熟后,存放时间短,果皮上极易出现褐变斑点,果肉品质迅速降低,严重缩短货架期和降低商品价值。经调查,香蕉产生衰老斑点后,销售价格减半[5]。关于香蕉催熟后斑点发生的原因,一般认为与衰老相关,属老化斑点,是一个需氧的酶促褐变过程[6-7]。在控制香蕉老化斑点方面,国内外已经进行热处理、气调储藏等多项研究。此外,香蕉十分容易产生过熟现象从而失去感官品质,这是由于香蕉是典型的呼吸跃变型水果,在正常的生理成熟度下采收,经过一周左右(25℃)就出现呼吸高峰。香蕉对乙烯非常敏感,只要贮藏环境存在极微量(0.11 ~1.00mg/L)的乙烯就能启动内源乙烯的合成,引发呼吸高峰,缩短香蕉的前呼吸跃变期。为了延长香蕉采后的贮藏时间,尽可能抑制乙烯合成或阻止乙烯发挥作用就显得非常必要。降低乙烯含量既可以使用抑制剂去抑制乙烯的产生,也可以通过降低细胞呼吸,使细胞达到休眠状态来减少乙烯的生成。

为了满足客户对催熟香蕉的品质保障需求,延长货架期,课题团队设计了这次研究工作,并研究催熟香蕉的品质最佳点和延长货架期的方法。

一、研究思路

上海复命新材料科技有限公司的前期研究发现,香蕉的硬度、糖度和VC 含量等指标与香蕉的感官品质有对应的相关性,提出了以香蕉的硬度、糖度和VC 含量为特征指标的定量研究方法,定量化表征香蕉的品质。研究表明,香蕉的硬度在11~13N,糖度(稀释糖度值)在8~10 左右时,香蕉具有良好的感官品质;同时,研发出不同的物理保鲜包装材料,通过调整O2和CO2的透过率比值以及乙烯的气体透过性能,延长香蕉硬度和糖度的维持时间,进而延长香蕉的保鲜时间。研究发现包装材料的乙烯透过率和O2/CO2的透过率比值与香蕉的保鲜时间密切相关,与常规包装材料相比,上海复命新材料科技有限公司研发的锁鲜袋以其较高的气体透过率对延长香蕉货架期有较好的效果。但是由于包装材料自身特性,其对上述气体的透过性能存在上限,常规改性方式无法带来较明显的改性效果,而特种改性方式又存在成本过高的问题。因此本研究以4~4.5 色号厄瓜多尔香蕉、菲律宾香蕉为实验对象,以常温条件下(23℃)氧气透过率为10000cm3/m2*24hx0.1Mpa FM1号锁鲜袋为基材,对其进行超透气性处理,制得锁鲜袋FM2 号、FM3 号、FM4 号、FM5 号,进一步增大其气体透过性能,探究不同锁鲜膜对于厄瓜多尔香蕉和菲律宾香蕉在货架端保鲜效果的影响,进而找到最适合香蕉保鲜的材料型号。

二、试验材料、设备与试验方法

(一)材料与设备

香蕉:4~4.5 色号厄瓜多尔香蕉、菲律宾香蕉,选取大小均匀、色度均匀、无病虫害、无机械损伤的香蕉果实作为试验用果。

锁鲜袋:来自上海复命新材料科技有限公司实验室自制锁鲜袋,以FM 1 号锁鲜袋为基材,经过超透性处理,制得锁鲜袋FM 2 号、FM 3 号、FM 4 号、FM 5 号,FM 1 号锁鲜袋未处理,FM 5 号锁鲜袋超透性最高。对照组采用香蕉的原包装袋。

仪器:折光仪、电子天平、硬度计等。

(二)试验方法

1.测试标准

文中测试方法参照GB/T 9827-1988 香蕉和NY/T2637-2014 水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定折射仪法。

2.不同锁鲜袋对香蕉的保鲜效果试验

以厄瓜多尔香蕉为试验样品,将香蕉切分成800g 左右,以FM 1号袋、FM 2号袋、FM 3号袋、FM 4 号袋、FM 5 号锁鲜袋以及原厂袋(对照)为保鲜袋,进行保鲜试验,每组3 个平行。分别置于18~22℃贮藏环境下,进行5d贮藏试验。每天分别测定香蕉的硬度、糖度、气味、糖点等情况。具体试验样品量如表1。

表1 不同号数锁鲜袋香蕉保鲜试验数量表

3.同一锁鲜袋对不同产地香蕉的保鲜效果试验

以厄瓜多尔香蕉、菲律宾香蕉为试验样品,将香蕉切分成800g 左右,以FM 3 号锁鲜袋包装进行保鲜,每组3 个平行。分别置于18~22℃贮藏环境下,进行5d 贮藏试验。每天分别测定香蕉的硬度、糖度、感官等情况。硬度参照GB/T9827-1988中的方法用硬度计进行测量,测量头选用Ф11 的测试头,单位为N。糖度方面,将香蕉去皮后取果肉用榨汁机打碎后,过滤出清液用糖度计测量,感官分为观察糖点数量情况,味道和口感的评价。具体试验设计及样品量如表2。

表2 不同产地香蕉保鲜试验数量表

(三)试验方法

1.表观品质的测定

利用FM 系列保鲜袋和原厂袋进行保鲜,分别对对保鲜袋中的香蕉拍照并留存。

2.糖度测定

利用FM 系列保鲜袋和原厂袋进行保鲜,利用糖度计每天测定香蕉的糖度。将香蕉与蒸馏水1:1混合后用榨汁机破碎后过滤,测定香蕉的糖度。

3.硬度测定

利用FM 系列保鲜袋和原厂袋进行保鲜,利用硬度计每天测定香蕉的硬度。将香蕉剥皮后,平放在桌面上,利用手持硬度计测定香蕉背中部的最大硬度值。

4.糖点测定

每天目测评定并记录香蕉出现的糖点情况。其中斑点级别从小到大分别为:无<极轻微<轻微<较少<较多<大量。

5.味道和口感测定

由10 位从事香蕉行业的专业人士和实验人员进行评定,采用盲评的方式,根据表3 标准进行评分。

表3 香蕉味道与口感评分标准

三、结果与分析

(一)不同锁鲜袋香蕉保鲜试验

1.不同锁鲜袋香蕉保鲜外观变化

2.不同锁鲜袋号数香蕉保鲜时硬度变化

由图2 可知,超透性越低,其硬度保持越好,即超透性越高,硬度维持越差,此结果和表观呈现一定的相关性。当使用FM 5 号锁鲜袋时,硬度和对照组变化趋势相似。FM2 号、FM3 号、FM4 号对于硬度的保持适中,其中FM3号的硬度保持低于FM1号袋。FM4号的硬度在前3 天变化小于对照,但在后期略高于对照组。

3.不同锁鲜袋香蕉保鲜时糖度变化

如图3 所示,FM2 号和FM4号锁鲜袋的香蕉的糖度略高于对照,FM3 号和对照的糖度相似但FM3 号的糖度较低,这可能是由于FM3号锁鲜袋中香蕉起始糖度低于对照组导致。除了FM1 号外,整体香蕉的糖度都随着时间的逐渐增加在第3 天到第5 天维持着较高的糖度,糖度的增加趋势和对照相似,即对香蕉的糖度影响较小,都可以在3 到4 天时达到香蕉较高的糖度,与对照组差别不大,表明FM 1 号锁鲜袋对厄瓜多尔香蕉呼吸作用抑制效果最明显。

4.不同锁鲜袋香蕉保鲜时味道和口感变化

由图4 可知,FM5 号锁鲜袋香蕉和对照组香蕉的味道似,但口感好于对照。FM3 号和FM4 号对于香蕉味道的影响适中,和对照组的差别较小,即FM3 号和FM4号的感官品质和对照组相似但略低于对照组,表明由于FM系列锁鲜袋会抑制厄瓜多尔香蕉的呼吸作用,推迟其呼吸高峰的到来,一定程度上会影响其同时段口感和味道,但后续味道和口感的影响需进一步考证。

5.不同锁鲜袋香蕉保鲜时气味和糖点变化

由表4 可知,FM 5 号锁鲜袋香蕉的气味和糖点与对照组变化趋势相似;FM3 号锁鲜袋延缓糖点出现和增加,但在3 天之后产生轻微异味;FM 4 号锁鲜袋异味的产生时间和程度小于FM 3 号锁鲜袋,但延缓香蕉的糖点出现效果低于FM3 号。FM1 号锁鲜袋和FM2 号锁鲜香蕉异味明显,且FM1 号锁鲜袋在第一天就出现异味,并逐渐增加,分析其原因为锁鲜袋内气体组分变化所导致。

表4 不同锁鲜袋香蕉保鲜时气味和糖点变化

(二)不同产地香蕉保鲜试验

1.不同产地香蕉保鲜时外观变化

如图5 所示,在FM 3 号锁鲜袋包装下,无论是菲律宾香蕉还是厄瓜多尔香蕉都延缓了糖点的出现,维持了较好的表观状态。其中菲律宾香蕉在第五天表观状态十分良好,厄瓜多尔香蕉在第五天产生部分糖点,但相较对照还是明显延长糖点的出现以及扩大,表明FM 3 号锁鲜袋对菲律宾香蕉和厄瓜多尔香蕉的呼吸作用均有明显的抑制效果。

2.不同产地香蕉保鲜时硬度变化

如图6 所示,FM 3 号锁鲜袋的使用延缓了香蕉硬度的降低,当硬度高于11N 时香蕉富有软糯的性质,硬度低于11N 时,香蕉处于过熟较软烂的状态。由结果可知:FM 3 号锁鲜袋可以使厄瓜多尔香蕉较对照延长2 天的软糯性质,达到5 天左右。菲律宾香蕉维持4 天的硬度高于11N,较对照可以延长1 天的软糯性,表明FM 3 号锁鲜袋可有效延长菲律宾香蕉和厄瓜多尔香蕉的货架期。

3.不同产地香蕉保鲜时糖度变化

如图7 所示,在糖度上,由于FM3 号锁鲜袋能够抑制菲律宾香蕉和厄瓜多尔香蕉的呼吸作用,推迟其呼吸高峰的到来,在试验周期内,相较于对照组,其糖度升高变慢,没有下降趋势,表明FM 3 号锁鲜袋能够有效推迟其糖度峰值的到来,进而延长货架期。

4.不同产地香蕉保鲜时味道和口感变化

图8 反映了在试验期间厄瓜多尔香蕉和菲律宾香蕉的味道和口感变化,FM 3 号锁鲜袋对于菲律宾香蕉味道和口感的影响较对照组差异较小,都维持了3 分左右的评分,整体接受度较好。对于厄瓜多尔香蕉,味道上均高于3 分,即没有明显异味,口感上会有部分差别。对于菲律宾香蕉,味道上评分说明在第5 天后有异味出现但较轻微,在第五天时味道低于3分,有水蕉味,口感也已经软烂,表明FM 3 号锁鲜袋内部气体组分变化,在抑制厄瓜多尔香蕉和菲律宾香蕉呼吸作用的同时,一定程度上会影响香蕉的味道和口感,但在合理时间点去除包装后味道和口感是否会发生改善,需进一步考证。

5.不同产地香蕉保鲜时气味和糖点变化

表5 反映了试验期间不同产地香蕉保鲜时气味和糖点变化,FM 3 号锁鲜袋对于不同香蕉的气味和糖点出现具有不同的影响。对于菲律宾香蕉,延缓了2 天左右的糖点出现,且减轻糖点的增加和扩大。对于厄瓜多尔香蕉,延缓约1 天的糖点出现,减轻糖点的增加和扩大,表明FM 3 号锁鲜袋能够有效抑制菲律宾香蕉和厄瓜多尔香蕉的呼吸作用,推迟其呼吸高峰的到来,进而延长货架期。

表5 不同产地香蕉保鲜时气味和糖点变化

本节结论:考虑到各产地的采摘的成熟度、运输时间等因素的影响,在误差范围内,可以认为不同产地的香蕉在使用相关包装后的糖度、硬度等品质上是无差异的。

四、结论

(1)香蕉的感官品质与其硬度和糖度有密切关系,实验结果表明,当香蕉硬度处于11~13N时,糖度为8~10 时,香蕉的整体感官较好。

(2)与原厂包装对比,FM系列锁鲜袋对维持香蕉的硬度和糖度有明显改善,其中FM1 号锁鲜袋对香蕉的外观保鲜效果最明显,但由于其阻隔性较强,会使香蕉在保鲜过程中产生异味,影响香蕉的味道和口感,将其进行超透性处理后,适度增加锁鲜袋的气体调节功能,异味问题得到改善,综合来看,FM 3 号锁鲜袋对香蕉的保鲜效果最佳,能够延长香蕉货架期2 天左右(原来的货架期为2 天)。

(3)不同产地香蕉的品质最佳点略有不同。FM3 号锁鲜袋对不同产地香蕉影响不同,但都可适当延长不同香蕉的最佳点时间;对于菲律宾香蕉的保鲜效果优于厄瓜多尔香蕉;对于硬度、糖度影响相似但有部分差别;对于菲律宾香蕉的口感和味道、气味等的影响要优于厄瓜多尔香蕉。

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