鮮切火龍果涂膜保鮮技術(shù)研究

諶素華，彭偉醒

（廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東湛江 524088）

火龍果又稱紅龍果、龍珠果、玉龍果等，屬于仙人掌科植物。鮮切火龍果是以新鮮火龍果為原料，經(jīng)過挑選、分級(jí)、清洗、去皮、切割修整，最后用塑料薄膜袋或以塑料托盤盛裝外覆塑料膜包裝等處理工序，供消費(fèi)者立即食用的一種新型火龍果加工制品，具有食用方便、營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味良好的特點(diǎn)。由于進(jìn)行了清洗、去皮和切分等操作，火龍果因?yàn)樗终舭l(fā)而萎蔫，微生物繁殖與自身酶的作用而導(dǎo)致組織腐敗，進(jìn)而失去食用價(jià)值。因此，需對(duì)鮮切火龍果進(jìn)行保鮮。

采摘后的火龍果帶有田間熱并且呼吸旺盛，采用低溫保藏可減緩果蔬的呼吸作用[1]，減少水分散失和能量的消耗，同時(shí)抑制微生物的繁殖，延緩果蔬的衰老和腐敗速度，達(dá)到保鮮效果。采用殼聚糖、果膠涂膜的方法能使鮮切火龍果塊隔絕空氣、防止微生物污染、保持水分。

1 材料與方法

1.1 材料

紅皮白肉火龍果，采摘于湛江市麻章區(qū)云腳村農(nóng)戶火龍果園。

1.2 主要試劑

殼聚糖、果膠，食用級(jí)，上海源葉生物科技有限公司提供；冰醋酸、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉，均為分析純，廣東光華科技股份有限公司提供；鄰苯二酚，化學(xué)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.3 儀器設(shè)備

HH-1S型恒溫水浴鍋，北京東方精瑞公司產(chǎn)品；AW120型島津托盤電子天平，廣州儀科實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有限公司產(chǎn)品；臺(tái)式低速離心機(jī)，湖南赫西儀器裝備有限公司產(chǎn)品；DC-P3型全自動(dòng)測(cè)色色差計(jì)，北京市興光測(cè)色儀器有限公司產(chǎn)品；WYT-4型手持式折光儀，上海精密儀器儀表有限公司產(chǎn)品；V-5000型可見分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司產(chǎn)品。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 原材料前處理

火龍果采摘后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，選擇大小和成熟度一致、無機(jī)械損傷、無病斑蟲害的新鮮白肉火龍果。經(jīng)清洗和剝皮后橫切成2 cm厚的圓片，圓片再平均切成8份相同的扇形火龍果塊，放入大燒杯中備用。

1.4.2 鮮切火龍果低溫預(yù)處理溫度的篩選

連龍浩[2]的研究表明，火龍果在1℃條件下易發(fā)生冷害作用。因此，設(shè)置4個(gè)不同溫度2，4，6，8℃。以每8個(gè)果塊為1組，共4組，分別置于培養(yǎng)皿中，加蓋置于對(duì)應(yīng)溫度下貯藏，每隔12 h測(cè)1次鮮切火龍果的感官評(píng)定、失質(zhì)量率、可溶性固形物含量、色差和多酚氧化酶活性。

1.4.3 殼聚糖和果膠對(duì)鮮切火龍果涂膜保鮮的影響

殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.20%，0.40%，0.60%，0.80%，1.00%，1.20%；空白組質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0。以每8個(gè)果塊為1組，共7組，依次放入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖溶液中浸泡60 s，撈出后自然風(fēng)干，形成膜后放入到大玻璃皿中，加蓋置于4℃下貯藏，每隔12 h測(cè)1次各指標(biāo)。

果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.04%，0.05%，0.06%，0.07%，0.08%，0.09%；空白組質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0。以每8個(gè)果塊為1組，共7組，依次放入不同的果膠溶液中浸泡60 s，撈出后自然風(fēng)干，形成膜后放入到大玻璃皿中，加蓋置于4℃下貯藏，每隔12 h測(cè)1次各指標(biāo)。

1.5 分析方法

1.5.1 感官評(píng)定

感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)參照祖鶴[3]的方法，并加以修改。評(píng)分方法：選取8位身體健康、無生理缺陷、感覺靈敏，最后能夠較好地描述和表達(dá)樣品特性的人員組成感官評(píng)價(jià)小組。分別從口感、氣味、腐爛程度和色澤4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定，總分取平均值。

感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.5.2 各評(píng)定指標(biāo)的測(cè)定

（1）可溶性固形物含量的測(cè)定。以手持式折光儀測(cè)定，以百分率表示。

色差值的測(cè)定：

式中：L*：亮度，L*=100為白色，L*=0為黑色；a*：a*＞0 為紅色，a*=0 為灰色，a*＜0 為綠色；b*：b*＞0 為黃色，b*=0 為灰色，b*＜0 為藍(lán)色。

表1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

（2）多酚氧化酶活性的測(cè)定。取15 g火龍果肉，加入15 mL pH值為6.8的磷酸緩沖溶液，冰浴條件下研磨勻漿后離心（3 600 r/min，10 min），收集上清液，于4℃條件下保存。取0.3 mL上清液，加入3 mL 0.2 moL/L磷酸緩沖溶液和1.2 mL 0.2 moL/L鄰苯二酚，于波長(zhǎng)410 nm處測(cè)定吸光度。以每分鐘吸光度變化0.001為一個(gè)酶活力單位（U），酶活性以U/g表示。

式中：ΔA——吸光度變化值；

T——反應(yīng)時(shí)間，min；

M——鮮質(zhì)量，g；

V*——酶液總體積，mL；

V——測(cè)定用酶液體積，mL。

失質(zhì)量率的測(cè)定：

式中：g1——待貯藏鮮切火龍果的質(zhì)量，g；

g2——貯藏一段時(shí)間后的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫預(yù)處理對(duì)鮮切火龍果的影響

不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果感官評(píng)定的影響見圖1，不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響見圖2，不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果色差的影響見圖3，不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響見圖4，不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果失質(zhì)量率的影響見圖5。

圖1 不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果感官評(píng)定的影響

圖2 不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響

圖3 不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果色差的影響

圖4 不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響

圖5 不同預(yù)處理溫度對(duì)鮮切火龍果失質(zhì)量率的影響

由圖1可知，鮮切火龍果感官在2℃下降最為明顯，在3 d開始不可食用（＜6.00分），這是火龍果在2℃條件下發(fā)生了冷害現(xiàn)象，而在4℃貯藏的鮮切火龍果感官評(píng)定下降最慢。由圖2可知，鮮切火龍果在4℃條件下貯藏72 h后固形物含量下降最少，為6.30%。由圖3可知，在4℃的低溫預(yù)處理?xiàng)l件下，鮮切火龍果的褐變反應(yīng)微弱，顏色變化小，為7.87。由圖4可知，鮮切火龍果在貯藏期間，PPO活性隨著時(shí)間變化呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，在36 h時(shí)達(dá)到峰值，并且8℃＞2℃＞6℃＞4℃，隨后開始下降。這是溫度上升而導(dǎo)致酶活性的增加，另外，鮮切火龍果因?yàn)榘l(fā)生冷害作用而破壞酶活性，主要與冰晶成長(zhǎng)、凍結(jié)引起細(xì)胞內(nèi)未凍液離子強(qiáng)度和pH值的變化等因素有關(guān)[4]。由圖5可知，2℃時(shí)失質(zhì)量率最小，其次為4℃。綜合以上結(jié)果得出，4℃為鮮切火龍果的最佳低溫預(yù)處理溫度。

2.2 殼聚糖對(duì)鮮切火龍果的影響

在4℃預(yù)處理?xiàng)l件下，通過對(duì)鮮切火龍果的感官評(píng)定、可溶性固形物含量、色差、多酚氧化酶活性及失質(zhì)量率的分析，得知質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.60%的殼聚糖涂膜液對(duì)鮮切火龍果的保鮮效果最好。因此，0.60%是殼聚糖涂膜液的最適質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖對(duì)鮮切火龍果感官評(píng)定的影響見圖6，不同殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響見圖7，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖對(duì)鮮切火龍果色差的影響見圖8，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖對(duì)鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響見圖9，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖對(duì)鮮切火龍果失質(zhì)量率的影響見圖10。

圖6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖對(duì)鮮切火龍果感官評(píng)定的影響

圖7 不同殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響

2.3 果膠對(duì)鮮切火龍果的影響

在4℃低溫預(yù)處理?xiàng)l件下，通過對(duì)鮮切火龍果的感官評(píng)定、可溶性固形物含量、色差、多酚氧化酶活性及失質(zhì)量率的分析，得知質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%的果膠涂膜液對(duì)鮮切火龍果的保鮮效果最好。因此，0.06%是果膠涂膜液的最適質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠隨貯藏時(shí)間變化對(duì)鮮切火龍果感官評(píng)定的影響見圖11，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠隨貯藏時(shí)間變化對(duì)鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響見圖12，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠隨貯藏時(shí)間變化對(duì)鮮切火龍果色差的影響見圖13，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠隨貯藏時(shí)間變化對(duì)鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響見圖14，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠隨貯藏時(shí)間變化對(duì)鮮切火龍果失質(zhì)量率的影響見圖15。

圖8 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖對(duì)鮮切火龍果色差的影響

圖9 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖對(duì)鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響

圖10 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖對(duì)鮮切火龍果失質(zhì)量率的影響

2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9（34）正交設(shè)計(jì)方案對(duì)鮮切火龍果的涂膜保鮮效果進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)，以失質(zhì)量率為評(píng)定指標(biāo)，其值越低則保鮮效果越好。

圖11 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠對(duì)鮮切火龍果感官評(píng)定的影響

圖12 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠對(duì)鮮切火龍果可溶性固形物含量的影響

圖13 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠對(duì)鮮切火龍果色差的影響

圖14 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠對(duì)鮮切火龍果多酚氧化酶活性的影響

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2，正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表3。

圖15 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠對(duì)鮮切火龍果失質(zhì)量率的影響

表2 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)結(jié)果分析可得，正交試驗(yàn)所得的最優(yōu)配比為A1B2C1，即殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.40%，果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%，浸泡時(shí)間40 s；并且由極值R大小可推出各因素對(duì)指標(biāo)影響的主次為A＞B＞C，即殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞浸泡時(shí)間。

3 結(jié)論

通過對(duì)鮮切火龍果進(jìn)行低溫預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)在4℃預(yù)處理?xiàng)l件下，樣品的感官評(píng)定和可溶性固形物含量減少最緩慢，色差和多酚氧化酶活性增加最緩慢。在2℃條件下鮮切火龍果會(huì)發(fā)生冷害作用，造成果肉顏色發(fā)生變化且影響口感。所以，4℃是最適預(yù)冷溫度。

在4℃預(yù)冷溫度下，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.60%的殼聚糖保鮮效果最好，能夠很好地抑制多酚氧化酶的活性，減少色差；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.06%的果膠保鮮效果最好，果膠在果肉表面形成的膜具有吸濕性，保持了水分，減小失質(zhì)量率。

正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.40%的殼聚糖和0.06%的果膠制成的復(fù)合涂膜液保鮮效果最好，因此鮮切火龍果最適的復(fù)合涂膜液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.40%的殼聚糖和0.06%果膠。任文杉等人[5]在研究殼聚糖復(fù)合涂膜對(duì)火龍果的貯藏效果時(shí)發(fā)現(xiàn)殼聚糖復(fù)合涂膜比單一涂膜效果更好。