冰溫貯藏對(duì)甜瓜氨基酸等物質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)研究

申 江和曉楠王素英孫鐘皓

(1天津商業(yè)大學(xué)天津市制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津 300134; 2上海芙蓉實(shí)業(yè)有限公司 上海 201112)

甜瓜以其優(yōu)良的品質(zhì)、獨(dú)特的風(fēng)味和豐富的營養(yǎng)暢銷國內(nèi)外。近年來，甜瓜的種植面積和產(chǎn)量日趨上升，如何保持甜瓜良好風(fēng)味，降低其在貯藏過程中營養(yǎng)物質(zhì)的損失，生產(chǎn)中對(duì)甜瓜貯藏條件逐漸給予了重視。哈爾濱師范大學(xué)崔繼哲等研究表明我國甜瓜在含糖量、蛋白質(zhì)以及Vc含量都非常豐富具有很高的營養(yǎng)價(jià)值[1]。天津科技大學(xué)的陳存坤、王文生等人研究了甜瓜在冷藏過程中果肉硬度、可溶性固形物、Vc和還原糖含量的下降情況[2]。北京市農(nóng)林科學(xué)研究中心的高麗樸則對(duì)氣調(diào)儲(chǔ)藏甜瓜過程中甜瓜硬度以及各種糖分的變化進(jìn)行了研究[3]。國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮中心王文生認(rèn)為厚皮甜瓜在5℃冷藏溫度下有良好的貯藏效果，可存儲(chǔ)4個(gè)月左右[4]。所謂冰溫貯藏，即在0℃以下，在果蔬凍結(jié)點(diǎn)以上溫度范圍內(nèi)進(jìn)行貯藏保鮮。把果蔬放于冰溫條件下，則其生理活性可降到最低，但又能維持正常的新陳代謝，有利于果蔬的長期貯存。國內(nèi)的一些高校和研究機(jī)構(gòu)也在果蔬冰溫貯藏領(lǐng)域做了大量研究。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的尹淑濤等人研究了西瓜、楊梅等水果在冰溫貯藏條件下的色、香、味，以及口感上都優(yōu)于冷藏和凍藏[5]；上海理工大學(xué)的應(yīng)月等人實(shí)驗(yàn)研究了西瓜、草莓在冰溫貯藏下的呼吸作用、還原糖以及外觀評(píng)定方面明顯好于普通冷藏[6]。天津商業(yè)大學(xué)王曉東在-1.3℃冰溫貯藏獼猴桃，經(jīng)80天之后好果率達(dá)到93%，呼吸強(qiáng)度也只有普通冷藏(3℃)的1/4[7]。迄今為止并未有人對(duì)冰溫貯藏過程中甜瓜的氨基酸變化量做過研究，這里以甜瓜為研究對(duì)象，以甜瓜的氨基酸含量為主要著眼點(diǎn)，同時(shí)兼顧其他物質(zhì)指標(biāo)，對(duì)比分析了冰溫貯藏和5℃冷藏條件下甜瓜氨基酸的變化。旨在探索甜瓜冰溫保鮮過程中的氨基酸等物質(zhì)的變化情況，為甜瓜的保鮮貯藏提供新的方向。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試甜瓜為2009年7月11日從天津市北辰區(qū)韓家墅農(nóng)貿(mào)批發(fā)市場(chǎng)采購的“金蜜”甜瓜，果實(shí)卵圓形，果皮淺黃色，網(wǎng)紋細(xì)密，果肉青白色，肉質(zhì)松脆，無病蟲害，無機(jī)械損傷，平均單瓜重2.2kg。實(shí)驗(yàn)周期為35天(7月11日～8月16日)，試驗(yàn)地點(diǎn)在天津商業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院冰溫儲(chǔ)藏研究實(shí)驗(yàn)室。

1.2 試驗(yàn)方法

采用凍結(jié)法測(cè)量甜瓜冰點(diǎn)[8]。隨機(jī)選取甜瓜，進(jìn)行冰點(diǎn)測(cè)量。一般情況下，果品不同位置的溶液濃度并不相同，其冰點(diǎn)也不相同，因此冰點(diǎn)測(cè)量應(yīng)測(cè)不同位置的冰點(diǎn)，以凍結(jié)點(diǎn)最高點(diǎn)作為冰點(diǎn)。取兩個(gè)甜瓜，把熱電偶的溫度探頭插入不同深度位置,插入深度及各位置冰點(diǎn)見表1。由表1容易看出，甜瓜距離中心1/2處冰點(diǎn)溫度最高，因此，中心1/2處位置是最容易發(fā)生凍結(jié)的地方。

表1 甜瓜不同側(cè)面冰點(diǎn)比較Tab.1 Ice point of different faces on Muskmelon

表2 甜瓜不同試驗(yàn)儲(chǔ)藏條件Tab.2 Different storage condition of Muskmelon

將甜瓜分為兩組進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。A組進(jìn)行冰溫貯藏試驗(yàn)，儲(chǔ)藏溫度設(shè)定應(yīng)略高于冰點(diǎn)溫度。因此，選取儲(chǔ)藏環(huán)境溫度設(shè)為-0.5℃，相對(duì)濕度85%；對(duì)比組為B組，甜瓜進(jìn)行普通冷藏試驗(yàn)，普通冷庫貯藏環(huán)境溫度選取甜瓜最佳冷藏溫度5℃，相對(duì)濕度85%。具體條件見表2。貯藏期間的第14天和第35天對(duì)甜瓜的氨基酸含量進(jìn)行測(cè)量。每隔7天取樣測(cè)定含水量、可溶性固形物含量、還原糖含量，以及Vc含量。

1.3 測(cè)定方法及試劑、儀器

1) 可溶性固形物測(cè)量—折射儀法

樣品制備:精確稱取15g左右的甜瓜樣品，放在研缽中充分研碎成糊狀。

樣品測(cè)定:用蒸餾水校準(zhǔn)折射儀讀數(shù)，使其在20℃的校正值下可溶性固形物含量調(diào)整至0%。將棱鏡表面擦干后，滴加2至3滴待測(cè)樣液于棱鏡中央，立即閉合上下兩塊棱鏡，對(duì)準(zhǔn)光源，轉(zhuǎn)動(dòng)消色調(diào)節(jié)旋鈕，使視野分成明暗兩部分，再轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡旋鈕，使明暗分界線適在物鏡的十字交叉點(diǎn)上，讀取折光率及溫度。平行作三次，取平均值。

2) 水分含量測(cè)量—常壓干燥法

測(cè)定過程:精確稱取均勻甜瓜樣品5g左右,置于已干燥、冷卻、稱重和潔凈的培養(yǎng)皿，放入95～105℃干燥箱中，干燥3～4小時(shí)后取出，冷卻后稱量，再次放入干燥器內(nèi)，冷卻時(shí)后稱量。即前后兩次誤差不超過2mg。

3) Vc含量、還原糖測(cè)定分別采用碘量法和斐林試劑法測(cè)定[9]

4) 氨基酸測(cè)定-氨基酸分析儀[10]

精稱干燥后甜瓜粉末2g于水解管內(nèi)，加6mol/L鹽酸10mL，充氮?dú)夂笾糜诤嫦渲?10℃水解22h，水解液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶定容，0.22μm濾膜過濾后取1mL濾液用Waters Sep-Pak固相萃取小柱處理，真空冷凍干燥后用2mL去離子水稀釋，再次干燥并稀釋一定倍數(shù)后用日立L-8900氨基酸分析儀測(cè)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏溫度對(duì)還原糖含量的影響

圖1 不同貯藏溫度甜瓜還原糖含量的變化Fig.1 Changes in reducing sugar of Muskmelon stored at different temperature

從2009年7月11日開始，將甜瓜分組貯藏，每隔7天時(shí)間進(jìn)行還原糖的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見圖1。從圖1可以看出，在35天的貯藏期內(nèi)，5℃冷藏條件下甜瓜的還原糖的含量比冰溫貯藏時(shí)低，而且下降速度比冰溫貯藏要快。主要是由于挑選貯藏的甜瓜為成熟產(chǎn)品，冷藏溫度較高，有利于果實(shí)在貯藏期間仍然進(jìn)行較高水平的代謝，因此消耗了更多的具有還原性質(zhì)的單、雙糖和果實(shí)本身的貯藏物質(zhì)大分子的碳水化合物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也能夠發(fā)現(xiàn)，冰溫條件下，糖類的代謝速率較慢，冰溫環(huán)境能夠有效地降低糖類的消耗。

2.2 不同貯藏溫度對(duì)甜瓜水分、Vc 含量和可溶性固形物含量的影響

圖2 不同貯藏溫度下甜瓜含水量的變化Fig.2 Changes in water content of Muskmelon stored at different temperature

圖3 不同貯藏溫度甜瓜Vc含量的變化Fig.3 Changes in Vc content of Muskmelon stored at different temperature

圖4 不同貯藏溫度甜瓜可溶性固形物含量的變化Fig.4 Changes in soluble solids content of Muskmelon stored at different temperature

在35天的貯藏期內(nèi)，按照一定時(shí)間間隔，測(cè)定了兩種貯藏溫度對(duì)甜瓜水分、Vc含量和可溶性固形物的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別由圖2、圖3和圖4給出。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，相比于5℃冷藏，冰溫貯藏35天之后甜瓜的失水減少了1.4%，說明冰溫低溫高濕的環(huán)境能夠很好的保持甜瓜的水分；兩種貯藏溫度下，冰溫貯藏甜瓜Vc含量比5℃冷藏高，可溶性固形物的含量變化不大，說明甜瓜是一種貯藏性能較好的水果，但是冰溫貯藏對(duì)于和可溶性固形物的損失要小于5℃冷藏，效果要好于普通冷庫貯藏(5℃)。

2.3 不同貯藏溫度對(duì)甜瓜氨基酸含量的影響

圖5 不同貯藏條件14天甜瓜部分氨基酸含量比較Fig.5 The comparing chart of some amino acid of muskmelon stored at different temperature after 14 days

圖6 不同貯藏條件35天甜瓜部分氨基酸含量比較Fig.6 The comparing chart of some amino acid of muskmelon stored at different temperature after 35 days

經(jīng)過氨基酸分析儀得出結(jié)果，見圖5、圖6。氨基酸分析結(jié)果表明，冰溫貯藏的甜瓜氨基酸含量明顯高于那些貯藏于5℃普通冷庫的甜瓜氨基酸含量。經(jīng)過35天冰溫貯藏，甜瓜所含異亮氨酸(Ile)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丙氨酸(Ala)均比貯藏前初值有所提高，人體所必需的氨基酸含量以及鮮味氨基酸、甜味氨基酸都有不同程度的增加。所謂人體必需氨基酸指人體不能合成或合成速度遠(yuǎn)不適應(yīng)機(jī)體的需要，必需由食物蛋白供給，這些氨基酸稱為必需氨基酸[11]。其中異亮氨酸(Ile)是人體所必需的氨基酸之一；谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)構(gòu)成了鮮味氨基酸；丙氨酸(Ala)則是構(gòu)成甜味氨基酸的重要成分之一。其中鮮味氨基酸和甜味氨基酸上升較為明顯，使得經(jīng)冰溫貯藏的甜瓜更鮮美，谷氨酸還能在人體中與血氨結(jié)合形成對(duì)人體無害的谷氨酰胺，解除組織代謝過程中產(chǎn)生的氨毒害作用，并參與腦組織代謝，使腦機(jī)能活躍[12]。經(jīng)冰溫貯藏氨基酸上升的主要原因是在冰點(diǎn)溫度附近，為阻止體內(nèi)冰晶的形成，甜瓜從體內(nèi)會(huì)不斷分泌大量的不凍液(不凍液的主要成分是葡萄糖、氨基酸、天冬氨酸等) 以降低冰點(diǎn), 生物細(xì)胞內(nèi)釋放水溶性分子而切斷蛋白質(zhì), 此時(shí)蛋白質(zhì)會(huì)以氨基酸形式釋放，因此冰溫貯藏條件下氨基酸含量會(huì)有上升。相比而言，5℃冷庫貯藏條件下各項(xiàng)氨基酸含量均比初值有明顯下降。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)在冰溫和適溫的保鮮過程中發(fā)現(xiàn)，甜瓜的在冰溫貯藏條件下Vc含量、可溶性固形物含量和還原糖含量變化不顯著，35天之內(nèi)人體必需氨基酸含量有所提高，甜味氨基酸上升顯著；普通冷藏5℃條件下甜瓜的各項(xiàng)營養(yǎng)成分都有不同程度的下降。得出的甜瓜在冰溫貯藏溫度下比5℃冷藏能夠提高甜瓜氨基酸含量以及風(fēng)味和鮮度，并且能夠使組織生理活動(dòng)降低從而延緩了其他營養(yǎng)成分的喪失。說明溫度-0.5℃濕度85%的冰溫貯藏條件在35天貯藏期內(nèi)能夠提高甜瓜的鮮味、甜味和人體所必需的氨基酸含量，降低甜瓜氨基酸以及其他物質(zhì)的損失。

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