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    EHA/PE高阻隔復(fù)合膜對鮮切萵筍保鮮效果的影響

    2015-04-24 02:45:27云雪艷張曉燕李見森胡獻澤梁曉紅董同力嘎
    食品工業(yè)科技 2015年22期
    關(guān)鍵詞:阻隔性流失率萵筍

    王 羽,云雪艷,張曉燕,李見森,胡獻澤,梁曉紅,呼 和,董同力嘎

    (內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010018)

    包裝與機械

    EHA/PE高阻隔復(fù)合膜對鮮切萵筍保鮮效果的影響

    王 羽,云雪艷,張曉燕,李見森,胡獻澤,梁曉紅,呼 和,董同力嘎*

    (內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010018)

    為了考察EHA/PE高阻隔復(fù)合膜對鮮切萵筍的保鮮效果,采用EHA/PE復(fù)合膜真空包裝鮮切萵筍,以相同條件處理但不加任何包裝的鮮切萵筍作為對照,并于(5±2)℃下冷藏,貯藏期間定期測定菌落總數(shù)、色差、pH、汁液流失率、VC、感官評分等指標(biāo)。結(jié)果表明:EHA/PE復(fù)合膜包裝萵筍的各項指標(biāo)均顯著優(yōu)于對照組(p<0.05)。未加包裝的萵筍在4 d時感官狀態(tài)已不能接受,菌落總數(shù)達(5.91±0.12)CFU,而EHA/PE組感官狀態(tài)可保持16 d,且第18 d時菌落總數(shù)僅為5.69 CFU,水分流失率在16 d時仍小于1.5%,VC含量始終大于5 mg/100 g??梢?,EHA/PE高阻隔復(fù)合膜可明顯延長鮮切萵筍的貯藏期。

    高阻隔,EHA/PE,鮮切萵筍

    鮮切果蔬由于其獨具一格的便利性和營養(yǎng)價值越來越多的走入市場。但鮮切果蔬經(jīng)過加工處理后加速了貯藏過程中的生理惡化,導(dǎo)致營養(yǎng)價值迅速降低[1]。其中最易出現(xiàn)的變質(zhì)現(xiàn)象就是由于酶在氧氣存在的條件下催化氧化酚類物質(zhì)產(chǎn)生的褐變,褐變產(chǎn)生后嚴(yán)重影響鮮切果蔬的商品價值[2-3]。多酚氧化酶(PPO)和過氧化物酶(POD)是引發(fā)鮮切果蔬褐變的重要因素[4],針對其褐變的抑制已有很多相關(guān)研究,如次氯酸鈉、抗壞血酸、半胱氨酸、檸檬酸、草酸、甲基環(huán)丙烯等化學(xué)添加劑的應(yīng)用[5-6],以及如綠茶提取物、甘露糖醇等新型提取物也被用作鮮切果蔬的褐變抑制劑[7-8]。但這些化學(xué)褐變抑制劑存在安全隱患或者生產(chǎn)成本高的缺陷,在實際應(yīng)用中都受到了限制。另外的一些非化學(xué)方法,如熱燙、氣調(diào)、輻照等方法雖然安全、成本低,但會影響感官狀態(tài)及造成營養(yǎng)流失[9]。萵筍又名千金菜,營養(yǎng)價值高,且有一定的保健功效[10],安全高效的保藏方法是提高其鮮切制品商品價值的有效手段。通過包裝材料抑制鮮切萵筍品質(zhì)劣變是一種綠色、安全的方法。高阻隔材料包裝鮮切萵筍使其與氧氣隔絕不僅可以減緩酶促褐變,也可以一定程度上抑制微生物的繁殖。

    EHA/PE復(fù)合膜是由EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)與PA(聚酰胺)共混擠出成膜后,再與PE(聚乙烯)復(fù)合而成的一種新型高阻隔薄膜,目前還未有應(yīng)用于鮮切果蔬包裝的報道。EVOH的氣體阻隔性較高,可以有效的阻止O2的滲透[11],從而延緩鮮切果蔬的褐變速度。EVOH在相對濕度大于30%時,由于水分子與EVOH羥基的作用,吸濕量明顯增大,阻隔性會嚴(yán)重下降[12]。而PA6屬于疏水性纖維,其回潮率僅為3.5%~5%,兩者共混后阻隔性能在較高相對濕度下明顯高于單獨的EVOH和PA6。但EVOH和PA6的熱封性均較差,故與熱封性能較優(yōu)越的PE復(fù)合,充當(dāng)封合層,使EHA/PE復(fù)合膜包裝性能更為完善。

    本實驗基于對鮮切萵筍褐變和微生物繁殖的抑制,采用新型高阻隔EHA/PE復(fù)合膜真空包裝鮮切萵筍片,并測定貯藏期間的品質(zhì)變化指標(biāo),探討其對鮮切萵筍的保鮮效果,進而研究高阻隔性包裝材料在鮮切萵筍保鮮方面的應(yīng)用效果。

    表1 感官品質(zhì)評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard of the sensory quality evaluation

    1 材料與方法

    1.1 材料與儀器

    萵筍(LactucapsativapL.var.asparaginapBailey,正優(yōu)三號) 購于呼和浩特東瓦窯蔬菜批發(fā)市場,成熟度、大小一致、無病蟲害的新鮮萵筍;EHA/PE復(fù)合膜 廈門長塑實業(yè)有限公司提供;化學(xué)試劑 均為分析純。

    LDZX-50KA型立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;PHS-2C型pH計 上海三信儀表廠;LRH-70型生化培養(yǎng)箱 上海中友儀器設(shè)備有限公司;JA-5003B型電子天平 上海精天電子儀器有限公司;Permatran-w3/61透濕儀 美國MOCON公司;8001型透氧儀 美國Illinois公司;TCP2型色差儀 北京奧依克光電儀器有限公司;UV-2450型紫外分光光度計 日本島津;DZ-400型單室真空包裝機 上海佳誠包裝機械設(shè)備制造有限公司。

    1.2 實驗方法

    1.2.1 薄膜阻氧性測試 實驗方法參考GB/T19789-2005。儀器直接輸出的氧氣透過率(OTR)根據(jù)如下公式計算出薄膜的氧氣透過系數(shù)(OP):

    式中:OP:氧氣透過系數(shù)(cm3·m/m2·d·Pa);OTR:氧氣透過率(cm3/m2·d);D:薄膜平均厚度(m);ΔP:薄膜兩側(cè)氧氣壓差(Pa)。

    1.2.2 水蒸氣阻隔性測試方法 測試方法參考GB/T 26253-2010。相對濕度RH為50%,測試溫度分別為25℃,預(yù)熱平衡1 h后開始進行透濕性能測定。每組6個平行樣,并根據(jù)儀器直接輸出水蒸汽透過率(WVTR),并根據(jù)公式:

    式中:WVP:水蒸氣透過系數(shù)(g·m/m2·d·Pa);WVTR:水蒸氣透過率(g/m2·d);D:薄膜厚度(m);ΔP:薄膜兩側(cè)水蒸氣壓差(Pa);S:測定溫度下水的飽和蒸氣壓(Pa);RH1:測試腔上部的相對濕度(%);RH2:測試腔下部的相對濕度(%)。

    1.2.3 鮮切萵筍片加工工藝 將新鮮萵筍用自來水清洗干凈,然后用滅菌后的刀具將皮削掉。去皮后的萵筍用滅菌后的蒸餾水漂洗3次,室溫下瀝干30 min后在超凈臺中切分成厚度為5 mm的萵筍片。將制好的包裝袋(規(guī)格15.5 mm×10 mm)滅菌后真空包裝(真空度-0.08)處理好的萵筍片,每包分裝量約35 g。對照組除不加包裝外其他處理完全相同,標(biāo)記為CK。最后將鮮切萵筍片于(5±2)℃下冷藏。每隔1 d測定感官、菌落總數(shù)、色差、pH、汁液流失率和VC等指標(biāo)。

    1.2.4 感官評定 感官評分表參照文獻[13-14]修改使用,男女比例相等的10名食品專業(yè)研究生依據(jù)表1對貯藏期間的鮮切萵筍進行感官評分。

    1.2.5 菌落總數(shù)測定 參照GB4789.2-2010。取25 g樣品快速打漿后加入到225 mL無菌生理鹽水中,充分振蕩后,梯度稀釋,各梯度分別取1 mL稀釋液注入平皿中,與營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基混勻后,37℃條件下培養(yǎng)(48±2)h觀察菌落總數(shù),每個稀釋度3個重復(fù)。

    1.2.6 色差測定 應(yīng)用色差儀進行測定:a*代表綠(-)紅(+)軸色度,而綠色為新鮮萵筍切片的主色調(diào),故以a*值代表萵筍顏色變化指標(biāo)。值越小代表鮮切萵筍越鮮綠,值越大表明萵筍色澤變化越大。鮮切萵筍片從冰箱中取出在室溫下平衡后1 h后在室溫條件下進行顏色的測定[15]。重復(fù)取樣3次取平均值。

    1.2.7 VC含量測定 紫外分光光度法,參照文獻[16]。

    1.2.8 pH測定 在無菌環(huán)境中,將待測樣(約30 g)切碎,加無菌生理鹽水(300 mL),浸泡30 min并不時攪拌,過濾,用pH計測定濾液的pH。

    1.2.9 汁液流失率 參照文獻[17],采用稱重法測定,根據(jù)以下公式計算出汁液流失率:

    式中:w:汁液流失率(%);m1:包裝袋和萵筍的質(zhì)量(g);m2:含有汁液的包裝袋質(zhì)量(g);m3:包裝袋的質(zhì)量(g)。

    1.2.10 統(tǒng)計方法 采用SAS9.0軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 EHA/PE復(fù)合膜阻隔性分析

    由表2中測試數(shù)據(jù)可知EHA/PE復(fù)合膜其透氧量較低。EVOH鏈段結(jié)構(gòu)特殊,分子中的羥基與分子間氫鍵有強鍵合作用,內(nèi)聚力較強,分子鏈段堆積程度高,氣體在其中的擴散系數(shù)較小。同時由于EVOH的高度結(jié)晶性,小分子也不易通過。EVOH分子鏈具有一定剛性,分子間自由運動形成的空間小,EVOH中的羥基表現(xiàn)一定的極性,而O2為非極性分子,由相似相溶原理可知其也很難穿過樹脂。PA6的酰胺基與EVOH的羥基之間具有類似氫鍵的強作用力,兩者具有很好的相容性,形成很好的共混體系,提高了阻隔性[18-19]。同時PE具有很好的熱封性能和阻濕性能,與其復(fù)合,作為內(nèi)封層不僅可以提高包裝袋封合牢度,也在一定程度上增加了膜的阻隔性[20]。

    表2 EHA/PE復(fù)合膜的水蒸氣和氧氣透過率Table 2 Water vapor and oxygen transmission rate of the film

    2.2 貯藏期間感官的變化

    由表3可知,不加包裝的鮮切萵筍即使在冷藏條件下,其感官變化也極其迅速。2 d時萵筍的品相已經(jīng)嚴(yán)重下降,到4 d時徹底失去食用價值。而用EHA/PE復(fù)合膜真空包裝的萵筍片,在10 d時顏色才略顯暗淡。到18 d腐敗時仍保持一定的綠色。對照組由于未加任何包裝,其變化主要是大量的水分迅速流失和切面的迅速氧化褐變。這主要是因為對照組表面的空氣流速及與氧氣的接觸量都遠(yuǎn)大于包裝組,且鮮切萵筍表面的相對濕度遠(yuǎn)大于周圍環(huán)境的濕度。

    水分在濕度梯度的作用下迅速散失,且在流動空氣的作用下加大了其蒸騰作用,進一步加快了水分的流失。同時與氧氣的充分接觸,使其迅速氧化褐變,感官質(zhì)量迅速下降。而包裝組由于復(fù)合膜的強阻隔作用,萵筍表面的空氣流動甚微,且包裝袋內(nèi)的環(huán)境濕度迅速與萵筍平衡,濕度梯度的消除和蒸騰作用的弱化,使萵筍的水分一直保持在較高的狀態(tài)。再加之EHA/PE優(yōu)良的阻氧作用,氧化褐變的速度大大減慢,故較長時間保持了較好的感官品相。

    2.3 貯藏期間菌落總數(shù)的變化

    由表4中數(shù)據(jù)可知,對照組的菌落總數(shù)直線上升,在4 d時上升到約106個/g。而包裝組的菌落總數(shù)在4 d時上升到約103個/g后,在4~12 d維持在較為平穩(wěn)的狀態(tài),在14 d后菌落總數(shù)驟然上升,直到失去食用價值。氧氣、濕度、營養(yǎng)成分等是決定微生物生長繁殖的重要因素[21]。對照組的菌落總數(shù)直線上升與其直接暴露在空氣中有直接關(guān)系,流動的空氣給微生物的繁殖提供了源源不斷的氧氣。再者,鮮切萵筍表面水分不斷滲出,其表面生長繁殖的微生物所處環(huán)境濕度適宜,同時隨著水分的滲出,營養(yǎng)物質(zhì)也隨之流出,提供微生物繁殖所需的營養(yǎng)物質(zhì),維持著微生物的生長繁殖。而EHA/PE包裝組的菌落總數(shù)在開始階段上升,是因為真空包裝后仍有一定量的氧氣殘留,可供微生物繁殖。而后隨著殘留氧氣的消耗,微生物繁殖受限,但可能是因為薄膜微量的氧氣透過維持著一定數(shù)量水平的微生物,故而在這段時期內(nèi)微生物數(shù)量較為穩(wěn)定。后期微生物數(shù)量上升,是因為EHA/PE膜中的EVOH阻隔性受濕度影響較大,其單膜隨著相對濕度的增大阻隔性能下降[22-24]。同時經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn),隨著濕度的增加EHA/PE復(fù)合膜的阻氧性也下降。所以在貯藏期間薄膜與水分較大的萵筍緊貼時間較長,阻隔性越來越差,氧氣透過量增大,微生物生長繁殖加快,致使后期菌落總數(shù)上升。

    2.4 貯藏期間色差的變化

    萵筍在貯藏期間的顏色變化主要是由于氧氣的作用下,PPO催化的酶促褐變[25]。如表5所示,對照組a*的上升就是由于其直接暴露在空氣中,氧化褐變不受阻礙造成的。再如表3所示EHA/PE包裝組的萵筍一直處于綠色狀態(tài),a*變化也處于水平波動范圍內(nèi)。這主要是因為EHA/PE的高阻氧性,氧氣透過量甚微,氧化褐變作用不明顯。而波動則可能是由于樣品個體差異的原因。

    表3 鮮切萵筍感官品質(zhì)評分Table 3 Sensory evaluation of fresh-cut asparagus lettuce

    表4 鮮切萵筍菌落總數(shù)在貯藏期間的變化(lg cfu/g)Table 4 Changes of microbial counts of fresh-cut asparagus lettuce during storage(lg cfu/g)

    2.5 貯藏期間維生素C含量的變化

    貯藏期間無包裝的對照組與高阻隔膜包裝組萵筍的VC含量變化趨勢明顯不同。對照組的VC含量隨貯藏時間的延長而下降,包裝組VC的含量總體則是呈先下降后上升再下降的趨勢。第2 d時包裝組的VC含量已經(jīng)下降50%以上,在2~10 d間VC含量因個體差異在小范圍內(nèi)波動,12 d時含量上升到最高值后開始下降,直到腐爛。果蔬中VC含量主要是因為氧化而下降。對照組直接暴露于氧氣充足的空氣中,故VC含量迅速下降。包裝組采用高阻隔的EHA/PE真空包裝,初始階段袋內(nèi)仍有一定的氧氣殘留,導(dǎo)致VC含量因氧化而下降。貯藏期間VC含量回升主要可能是因為萵筍的后熟作用。果蔬的呼吸作用持續(xù)進行,呼吸產(chǎn)熱,使周圍溫度升高。溫度的升高會促使乙烯的產(chǎn)生,乙烯對果蔬有催熟作用,隨著果蔬的進一步成熟VC含量上升[26]。后期VC下降主要原因還是氧氣的氧化,因為薄膜在潮濕環(huán)境下阻隔性下降,氧氣透過量增加,進而加速了萵筍的VC含量下降與褐變。這種變化趨勢與文獻[27]中果蔬VC含量的變化相似。

    表5 鮮切萵筍的a*值變化Table 5 a*value of fresh-cut asparagus lettuce

    表6 鮮切萵筍的VC含量變化Table 6 The VCcontent of fresh-cut asparagus lettuce

    表7 鮮切萵筍的pH變化Table 7 The pH of fresh-cut asparagus lettuce

    表8 鮮切萵筍的汁液流失率Table 8 The change of drip loss of fresh-cut asparagus lettuce

    2.6 貯藏期間pH的變化

    鮮切果蔬pH的變化可在一定程度上反應(yīng)其生理活動的變化,果蔬呼吸作用的同時會產(chǎn)生一些呈酸性或堿性的物質(zhì),通過pH的變化可以判斷其生理活動的變化。果蔬采后最活躍的生理活動就是其呼吸作用,幾乎存在于生鮮果蔬整個貯藏期。在氧氣存在的情況下,果蔬進行有氧呼吸,產(chǎn)生CO2,CO2溶于水形成碳酸,pH下降,如表7所示的對照組變化趨勢。EHA/ PE包裝組pH變化呈先下降后上升的趨勢,下降是因為在最初袋內(nèi)有O2殘留,萵筍進行有氧呼吸產(chǎn)生CO2,導(dǎo)致pH下降。后來上升是因為袋中殘留O2耗盡,萵筍由有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸,無氧呼吸產(chǎn)物由CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭?。酒精呈中性偏弱堿性,故而pH上升。

    2.7 貯藏期間汁液流失率的變化

    汁液流失率主要反應(yīng)鮮切果蔬水分流失的情況,從而反應(yīng)果蔬的品質(zhì)。不加包裝的對照組暴露在空氣中,空氣的流動加速蒸騰作用,水分迅速流失,汁液流失率明顯上升(p<0.01)。而包裝組在最初階段由于膜的強阻隔作用,水分不易流失,流失率保持在初始狀態(tài)。后期由于膜在潮濕環(huán)境下貯藏時間的延長,阻隔性受水分影響逐漸變差,水分蒸發(fā)加快,汁液流失率變大。

    3 結(jié)論

    鮮切萵筍在EHA/PE高阻隔薄膜的包裝下,不僅氧氣無法進入,鮮切蔬菜自身的水分也不易散失。鮮切萵筍易氧化褐變的問題得到改善,VC氧化流失的速度變緩,微生物的繁殖也受到抑制,較長時間的保持了鮮切萵筍的品質(zhì)。可見,通過高阻隔包裝材料限制O2和H2O的通透來延緩鮮切果蔬的貯藏期是一種綠色、高效的方法。

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    Effect of high barrier EHA/PE membrane on preservation of fresh-cut asparagus lettuce

    WANG Yu,YUN Xue-yan,ZHANG Xiao-yan,LI Jian-sen,HU Xian-ze,LIANG Xiao-hong,HU He,DONG Tungalag*
    (College of Food Science and Engineering,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018,China)

    In order to explore the effect of the high barrier packaging materials on the fleshing-keeping of freshcut lettuce,fresh-cut asparagus lettuce were vacuum packed with EHA/PE composite membrane and refrigerated at(5±2)℃,sample without any packing as control.The total bacterial count,color,pH,drip loss,vitamin C,and sensory quality of fresh cut lettuce were tested during storage.The results showed that during the storage time,the indicators of asparagus lettuce packaged with EHA/PE were better than that of PE films(p<0.05).Without the package the sensory of asparagus lettuce were unacceptable and the total bacterial count achieved(5.91±0.12)CFU at 4 days.But samples packaged with EHA/PE multilayer film could achieve 16 days and the total bacterial count only 5.69 CFU at the eighteenth day,the drip loss was inferior to 1.5%at 16 days,and the VCcontent more than 5 mg/100 g all the while.The results suggested that EHA/PE film could greatly extend the shelf life.

    high barrier;EHA/PE;fresh-cut asparagus lettuce

    TS255.3

    A

    1002-0306(2015)22-0308-05

    10.13386/j.issn1002-0306.2015.22.055

    2015-04-07

    王羽(1990-),男,碩士研究生,研究方向:食品包裝與儲運,E-mail:472701706@qq.com。

    *通訊作者:董同力嘎(1972-),男,博士,研究方向:高分子材料,食品包裝與儲運,E-mail:dongtlg@163.com。

    內(nèi)蒙古草原英才項目(2011);國家科技支撐計劃項目(2012BAD38B00/2012BAD38B01)。

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