可食性膜對鮮切水蜜桃保鮮效果的研究

張小琴，石 磊，周家華，常 虹，熊 融*，張宇昊

(1.西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715； 2.北京市農(nóng)林科學(xué)院 林業(yè)果樹研究所，北京 100093)

可食性膜對鮮切水蜜桃保鮮效果的研究

張小琴1，石 磊2，周家華2，常 虹2，熊 融2*，張宇昊1

(1.西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715； 2.北京市農(nóng)林科學(xué)院 林業(yè)果樹研究所，北京 100093)

為了延長鮮切水蜜桃的保鮮時間，以不同含量的葡甘聚糖、檸檬酸、維生素C(Vc)以及氯化鈣制備可食性膜，考察其對鮮切水蜜桃貨架期、理化指標(biāo)以及感官指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：可食性膜能很好地延長鮮切水蜜桃的貨架期，維持其良好的理化指標(biāo)，保持較高的感官品質(zhì)。最佳可食性膜的配方為：2.0%葡甘聚糖、1.5%Vc、0.10%檸檬酸、1.0%氯化鈣。該可食性膜能使鮮切水蜜桃的貨架期達(dá)到7 d。

可食性膜； 水蜜桃； 鮮切

鮮切水蜜桃也稱輕度加工水蜜桃，是一種具有廣闊開發(fā)前景的新興加工產(chǎn)品[1]。與傳統(tǒng)水蜜桃相比，鮮切水蜜桃因具有新鮮、方便等特點(diǎn)而深受人們的喜愛。水蜜桃果肉甘甜多汁、營養(yǎng)豐富、感官優(yōu)良，但經(jīng)微加工如切割后，桃果肉組織中的多酚類物質(zhì)與空氣中的氧接觸，在酶類的作用下被氧化成褐色物質(zhì)即發(fā)生了褐變，直接影響了鮮切桃的外觀品質(zhì)，同時也由于它皮薄汁多，是呼吸躍變型果實(shí)，貯運(yùn)中容易受機(jī)械損傷，采摘后一般貯存3～5 d就會出現(xiàn)腐爛變質(zhì)現(xiàn)象[2]，因此研究鮮切水蜜桃對延長水蜜桃的銷售貨架期具有重要意義。

可食性膜是以天然可食性物質(zhì)(如多糖、蛋白質(zhì)、脂類)為材料，添加可食性的增塑劑、交聯(lián)劑、抗氧化劑、抑菌劑等，通過不同分子間的相互作用，并以包裹、涂抹或者微膠囊等形式覆蓋在果蔬表面，減少果蔬中水分的散失，有效地隔絕空氣中的氧氣，抑制果蔬的呼吸、褐變、營養(yǎng)物質(zhì)的消耗且可與被包裝的果蔬一起食用，對食品和環(huán)境無污染[3-5]。劉新友等[6]以富士蘋果為材料，用可食性涂膜進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)1.5%羧甲基纖維素鈉+1%D-異Vc鈉+3%植酸+0.2%脫氫醋酸鈉涂膜能有效地抑制鮮切蘋果的呼吸作用，減少營養(yǎng)成分的損失，保鮮效果最佳。石磊[7]以殼聚糖為涂膜基質(zhì),以甘油為成膜助劑,配制成多糖涂膜保鮮劑,研究在溫度28～32 ℃、相對濕度68%～86%條件下該多糖涂膜保鮮劑對山楂品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)殼聚糖涂膜的山楂果實(shí)的霉?fàn)€率、失重率明顯降低，維生素C(Vc)轉(zhuǎn)化、流失的速度減慢，延長了山楂的貨架期。魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan，KGM)是從魔芋塊莖中提取的一種天然高分子化合物，溶于水后形成凝膠狀溶液，具有黏度高、穩(wěn)定性、成膜性好等優(yōu)良特性[8-9]，將其涂抹在果蔬表面上，相對于傳統(tǒng)的保鮮劑，可以持續(xù)較長時間的保鮮效果[10]。已有大量研究表明，它可以在一定程度上延長葡萄[11]、荔枝[12]、芒果[13]、柑橘[14]等果品的貨架期，但在水蜜桃上還未見報道。但由于單一的KGM膜黏度高、吸水性強(qiáng)，且在抗菌性、機(jī)械性能等方面存在缺陷，因此其應(yīng)用受到限制[15]，故需添加一些物質(zhì)，如交聯(lián)劑鈣離子，可以加強(qiáng)可食性膜分子間或者分子內(nèi)的鍵合作用，有利改善膜的機(jī)械性能[16]，同時又能增加鮮切水果組織硬度，抑制汁液外滲，降低呼吸作用，延緩分解代謝[17]；增塑劑檸檬酸，不僅可以改變膜的機(jī)械性能，還可以改變膜的透氣性、感官及營養(yǎng)品質(zhì)[18]。此外可食性薄膜也可作為食品添加劑抗氧化劑(如Vc)的載體，涂膜層可減少許多果蔬表面的微生物生長及氧化所導(dǎo)致的的腐敗。雖然Vc、檸檬酸以及氯化鈣均能改善果蔬的品質(zhì)，但其處理的果蔬貨架期短，而可食性涂膜可以通過Vc、檸檬酸以及氯化鈣等物質(zhì)的緩釋和光催化作用延長果蔬的貨架期[19]。本研究以KGM作為涂膜基質(zhì)，添加具有抗氧化作用的檸檬酸、Vc以及保持硬度的氯化鈣，制備成可食性膜，研究涂可食性膜鮮切水蜜桃在5 ℃冷藏期間貨架期、理化指標(biāo)以及感官評價指標(biāo)等的變化，篩選可食性膜對鮮切水蜜桃的適宜濃度及其配比，以期探討出一種能有效延長鮮切水蜜桃貨架期的方法，為今后水蜜桃的鮮切加工保鮮提供理論參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

水蜜桃(選取7—8成熟新鮮桃果，大小均勻，無病蟲害和機(jī)械損傷) 購自北京果香四溢超市；魔芋葡甘聚糖、檸檬酸、Vc、無水氯化鈣均為分析純，購自北京科盾遠(yuǎn)揚(yáng)科技發(fā)展有限公司。

主要儀器：TA-XT Plus物性分析儀(英國Stable Micro Systems公司)、HHS電熱恒溫水浴鍋(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)、DT-3000電子天平(常熟市金羊砝碼儀器有限公司)、BCD-586WSG海爾冰箱(青島海爾股份有限公司)、D-1高壓蒸汽殺菌鍋(北京發(fā)恩科貿(mào)有限公司)、DH-101電熱恒溫培養(yǎng)箱(天津市中環(huán)實(shí)驗電爐有限公司)、SW-CJ-IFD型單人單面凈化工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)、WSC-S色差計(上海精密科學(xué)儀器有限公司)、H-2050R臺式高速冷凍離心機(jī)(長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司)、TU-1901 紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)、 WZ-501手持折光儀(北京萬成北增精密儀器有限公司)。

1.2 試驗方法

1.2.1 預(yù)處理 挑選大小一致、成熟狀態(tài)相似、完整無損的水蜜桃，在無菌環(huán)境下去皮、去核，切成2～3 cm的塊后，密封，放置于(4±1 )℃的恒溫箱里冷藏。

1.2.2 可食性復(fù)合涂膜液的制備 根據(jù)L9(34)正交試驗表，將可食性涂膜液成分設(shè)置9個處理組(表1、2)。稱取適量的魔芋葡甘聚糖溶于水，加熱到80 ℃，待葡甘聚糖完全溶解后停止加熱，趁熱加入檸檬酸、氯化鈣以及Vc，然后溶解并冷卻至室溫，即為所需的可食性涂膜液[20]。

表1 可食性涂膜液成分篩選正交試驗的因素和水平 %

表2 可食性涂膜液的成分含量 %

1.2.3 樣品處理 將預(yù)處理的水蜜桃塊分別用9個處理組的可食性涂膜液(表2)浸泡2 min，對照組在超純水里浸泡2 min，取出置于無菌環(huán)境下風(fēng)干，再用保鮮袋分裝，置于5 ℃的恒溫箱里冷藏。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 貨架期的評定 以菌落總數(shù)作為評定貨架期好壞的指標(biāo)，菌落總數(shù)的測定采用GB 4789.2—2010中的有關(guān)規(guī)定。每天測定1次，共7 d。

1.3.2 理化指標(biāo)的測定 鮮切水蜜桃放置7 d后，測定其硬度和色澤。果肉硬度使用物性儀測定[21]，結(jié)果以N表示。利用色差計測定待測樣品的色澤，結(jié)果以Hunter L值表示，測定3個重復(fù)樣品，取其平均值。其中L值表示果肉黑白顏色程度，0為黑色，100為白色，0～100為灰色[22]。

1.3.3 感官評定

1.3.3.1 感官評價表的建立 鮮切水蜜桃放置7 d后，由10名食品專業(yè)的學(xué)生對不同涂膜處理的鮮切水蜜桃從口感、色澤、氣味3個方面進(jìn)行打分，評分標(biāo)準(zhǔn)[23]見表3。

表3 鮮切水蜜桃感官評價

1.3.3.2 感觀評價方法

1.3.3.2.1 確定評定論域 以鮮切水蜜桃的色澤、風(fēng)味和口感作為感官評價指標(biāo)[24]，得到一個評定論域U={u1(風(fēng)味)，u2(色澤)，u3(口感)} 。

1.3.3.2.2 確定模糊評判矩陣 首先評定人員對不同處理樣品的口感、色澤和風(fēng)味等感官品質(zhì)進(jìn)行評定，依分值統(tǒng)計優(yōu)、中、劣各等級人數(shù)，列表，然后將表中的數(shù)據(jù)都分別除以品評總?cè)藬?shù)，最后統(tǒng)計各處理的感官評定結(jié)果，并計算贊成比率，構(gòu)成模糊矩陣。

1.3.3.2.3 確定權(quán)重向量 根據(jù)表3中各項指標(biāo)的權(quán)重值得到與鮮切水蜜桃相關(guān)的權(quán)重向量為：X=(0.4 0.3 0.3)。

1.3.3.2.4 確定評語論域 評語論域是參評者對評價指標(biāo)反饋信息的集合，根據(jù)表3的感官等級評定標(biāo)準(zhǔn)，得到一個關(guān)于鮮切水蜜桃的評語論域Y={Y1(優(yōu))，Y2(中)，Y3(劣)}。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，經(jīng)DPS 9.5軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 可食性膜對鮮切水蜜桃貨架期的影響

從表4可以看出，水蜜桃在鮮切后放置過程中，菌落總數(shù)隨著時間的推進(jìn)呈上升趨勢。9個不同可食性膜浸泡處理的鮮切水蜜桃表面的菌落總數(shù)均顯著低于對照組(P<0.05)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)食品的菌落總數(shù)大于105cfu/g時，則不宜食用[25]。對照組第3天，菌落總數(shù)已經(jīng)超過105cfu/g，失去食用價值，而9個處理組在第7天的菌落總數(shù)仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于105cfu/g，故表明可食性膜對于鮮切水蜜桃表面的腐敗菌有很強(qiáng)的抑制作用，其中處理6的效果最優(yōu)，即2.0%葡甘聚糖+1.5%Vc+0.10%檸檬酸+1.0%氯化鈣所組成的可食性膜對延長水蜜桃鮮切后的貨架期具有顯著作用。

表4 鮮切水蜜桃在5 ℃儲藏時表面菌落總數(shù)的變化 lg(cfu/g)

2.2 可食性膜對鮮切水蜜桃理化指標(biāo)的影響

由表5、6可以看出，對鮮切水蜜桃色澤影響程度由大到小的順序依次為：B(Vc)>A(葡甘聚糖)>C(檸檬酸)>D(氯化鈣)，顏色維持(L值較大)最好的處理組為A2B3C1D2。對鮮切水蜜桃硬度影響程度由大到小依次為：D(氯化鈣)>A(葡甘聚糖)>B(Vc)>C(檸檬酸)，硬度保持最好的處理組為A2B3C1D2。綜上分析：處理6對鮮切水蜜桃硬度的維持以及顏色保護(hù)作用最為明顯，即2.0%葡甘聚糖+1.5%Vc+0.10%檸檬酸+1.0%氯化鈣所組成的可食性膜對水蜜桃鮮切后的理化指標(biāo)的保持具有顯著作用。

表5 可食性膜對鮮切水蜜桃理化指標(biāo)的影響

表6 鮮切水蜜桃色澤和硬度極差分析結(jié)果

2.3 可食性膜對鮮切水蜜桃感官品質(zhì)的影響

評定人員對不同可食性膜處理的鮮切水蜜桃進(jìn)行感官評定，依分值統(tǒng)計各等級人數(shù)，評定結(jié)果如表7所示。

表7 鮮切水蜜桃感官評定結(jié)果 人

將表7中的數(shù)據(jù)都分別除以品評總?cè)藬?shù)10，統(tǒng)計各處理的感官評定結(jié)果，并計算贊成比率，其模糊矩陣如下：

YCK得到的模糊數(shù)學(xué)關(guān)系的歸一化綜合評判的峰值為0.9，與原假設(shè)相比，得出CK樣品的綜合評價為劣(1～3分)，同理Y1的峰值為1.0，綜合評價為劣(1～3分)，Y2的峰值為1.0，優(yōu)劣都有，所以綜合評價為中(4～7分)，Y3的峰值為1.0，綜合評價為劣(1～3分)，Y4的峰值為1.0，綜合評價為劣(1～3分)，Y5的峰值為1.0，綜合評價為劣(1～3分)，Y6的峰值為1.2，綜合評價為優(yōu)(8～9分)，Y7的峰值為0.9，綜合評價為中(4～7分)，Y8的峰值為0.9，綜合評價為中(4～7分)，Y9的峰值為1，綜合評價為中(4～7分)。

綜上所述，可食性膜對鮮切水蜜桃感官品質(zhì)保持較好的最佳配方為處理6，即2.0%葡甘聚糖+1.5%Vc+0.10%檸檬酸+1.0%氯化鈣所組成的可食性膜對水蜜桃鮮切后的感官品質(zhì)保持具有顯著作用。

3 結(jié)論與討論

本研究對以葡甘聚糖為基質(zhì)制成的可食性膜進(jìn)行正交試驗優(yōu)化，以貨架期、理化指標(biāo)以及感官評價作為評價指標(biāo)，并對鮮切水蜜桃進(jìn)行涂膜保鮮試驗，結(jié)果表明，可食性膜最優(yōu)配比為2.0%葡甘聚糖、1.5%Vc、0.10%檸檬酸、1.0%氯化鈣，使用魔芋葡甘聚糖復(fù)合涂膜處理能使鮮切水蜜桃的貨架期達(dá)到7 d，還能顯著維持鮮切水蜜桃貯藏期間的各項理化指標(biāo)和感官指標(biāo)最優(yōu)水平。

葡甘聚糖除了對果蔬具有保鮮作用外，也具有抑菌作用。本試驗中葡甘聚糖復(fù)合涂膜處理能有效抑制鮮切水蜜桃微生物的生長，優(yōu)于對照組樣品，對復(fù)合涂膜的抑菌機(jī)制則需進(jìn)一步研究。同時還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)復(fù)合涂膜處理的鮮切水蜜桃硬度與色澤良好，感官指標(biāo)維持最優(yōu)水平，均高于對照，這可能是由于魔芋葡甘聚糖復(fù)合涂膜在水蜜桃表面所形成的薄膜起到了天然屏障作用，可密封果實(shí)表面氣孔，形成具有嚴(yán)密滲透性的密閉環(huán)境，對氣體的交換具有一定阻礙作用，既可抑制蒸騰作用，減少水分蒸發(fā)，同時也起到微氣調(diào)作用，減緩呼吸作用，降低呼吸底物的消耗，抑制果實(shí)的衰老，有利于水蜜桃內(nèi)部品質(zhì)的保存。本試驗只采用了硬度和色澤等理化指標(biāo)，還需進(jìn)一步采用更多的指標(biāo)研究復(fù)合涂膜對鮮切水蜜桃的保鮮效果。采用最佳的復(fù)合涂膜液對水蜜桃果實(shí)進(jìn)行處理既能在果實(shí)表面形成穩(wěn)固的薄膜，阻止水分蒸發(fā)和防止病菌的侵入，又具有較好的抗菌防霉效果，可達(dá)到有效延長水蜜桃的貨架期的作用， 且對人體無害，這是未來果蔬保鮮技術(shù)的發(fā)展方向。

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Effect of Edible Film on Preservative Property of Peaches

ZHANG Xiaoqin1,SHI Lei2,ZHOU Jiahua2,CHANG Hong2,XIONG Rong2*,ZHANG Yuhao1

(1.College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China; 2.Institute of Forestry and Pomology,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Science,Beijing 100093,China)

In order to extend the preservation time of fresh-cut peach,the edible film were made by glucomannan,citric acid,vitamin C and calcium chloride to study the effects of them on the shelf life of fresh-cut peaches,physical index and sensory index.Experimental results showed that the edible film could well extend the shelf life of fresh cut peach,maintain its good physical and chemical indicators,keep high sensory quality.The best recipe for the edible film was 2.0% glucomannan,1.5% vitamin C,0.10% citric acid,1.0% calcium chloride,the edible film could make the shelf life of fresh cut peach up to 7 days.

edible film; juicy peach; fresh-cut

2016-01-15

北京市農(nóng)林科學(xué)院青年科研基金項目(QNJJ201426)

張小琴(1989-)，女，重慶人，在讀碩士研究生，研究方向：食品科學(xué)。E-mail：zzxq198899@163.com

*通訊作者：熊 融(1977-)，女，北京人，高級工程師，主要從事植物資源利用與評價研究。E-mail：42229037@qq.com

S662.1

A

1004-3268(2016)05-0152-05