3種保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆貯藏品質(zhì)的影響

汪莉蓉，謝國(guó)芳，陳瑤，張萍，譚書明

（1.貴州省果品加工工程技術(shù)研究中心，貴陽學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，貴州貴陽550005；2.貴州醫(yī)科大學(xué)神奇民族醫(yī)藥學(xué)院，貴州貴陽550005；3．貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，貴州貴陽550025）

菜豆（Phaseolus vulgaris L.）俗名四季豆、蕓豆、玉豆、棒豆、架豆等，鮮食貴陽青棒豆鮮嫩肥厚、味道鮮美，富含維生素、復(fù)合碳水化合物和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，可供煮食、炒食、涼拌，是一種高蛋白質(zhì)、高鉀、高鎂、低鈉、低脂肪的蔬菜，適合心臟病、動(dòng)脈硬化、高血脂、低血鉀癥和忌鹽等患者食用，也是補(bǔ)充植物蛋白的重要蔬菜作物之一，占全球食用豆類產(chǎn)量50 %左右[1]。然而，鮮食貴陽青棒豆組織幼嫩、呼吸強(qiáng)度高，采后失水引起豆粒膨脹、豆莢黃化及軟化，極易發(fā)生纖維化、萎蔫、褪色、腐爛及產(chǎn)生銹斑等品質(zhì)劣變，嚴(yán)重制約其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。研究發(fā)現(xiàn)：品種[3]、成熟度[4]、保鮮劑[1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）[5]、殼聚糖涂膜[6]、精胺[7]、亞精胺[8]]、物理處理（輻照[9]、熱處理[10]、超聲波[11]）、貯運(yùn)條件（溫度[12-15]、氣體組分[16]）等均能不同程度維持鮮食菜豆的貯藏品質(zhì)。為對(duì)比不同保鮮劑對(duì)鮮食貴陽青棒豆采后貯藏保鮮效果的影響，本文以貴陽青棒豆為試材，研究不同保鮮劑對(duì)其采后貯藏品質(zhì)的影響，以期為鮮食貴陽青棒豆貯運(yùn)技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以貴陽青棒豆為試材，八成熟時(shí)早上9 點(diǎn)～10 點(diǎn)間采收，采后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，選擇整齊一致、質(zhì)地脆嫩、新鮮有光澤、莢面清潔、無病蟲害及其他傷害的豆莢進(jìn)行試驗(yàn)。

牛血清蛋白（分析純）：上海貝基生物科技有限公司；考馬斯亮藍(lán)G-250（分析純）：南京生興生物技術(shù)有限公司；三氯乙酸（分析純）：天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心；4，7-二苯基-1，10-菲咯啉（純度>99.0%，分析純）：梯希愛（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公司；三氯化鐵（分析純）：萊州市君澤化工有限公司。

PAL-1 手持糖度計(jì)：日本Atogo 公司；M5IR 復(fù)合式氣體檢測(cè)儀：美國(guó)BW 科技公司；TES-135 色差計(jì)：臺(tái)灣泰仕；T6 紫外分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；SPH-200D 恒溫?fù)u床：上海世平實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

試驗(yàn)設(shè)計(jì)了3 種保鮮劑處理。

涂膜處理：稱取5 g 海藻酸鈉、3.5 g 羧甲基纖維素鈉（caboxy methyl cellulose，CMC）和 1.5 g 魔芋精粉，加入100 mL 水，加入水中2.2 mL 0.6%醋酸溶液，浸泡12 h～24 h 后加入 2.2 g CaCl2，加熱至 40 ℃～60 ℃，攪拌至完全溶解，再加2.2 L 冷水?dāng)噭?；加入大蒜精油，混合均勻，即為可食性保鮮液。貴陽青棒豆在可食性保鮮液浸泡5 min 后取出，晾干后置于密閉紙箱中進(jìn)行貯藏。

天然固體保鮮劑：將麥芽糊精加入溫水中，待麥芽糊精溶解完全呈透明色時(shí)，加入辛烯基琥珀酸酯化淀粉，攪拌數(shù)次，制成水相。在快速攪拌下將大蒜精油慢慢加入水相中，充分?jǐn)嚢杌旌?，將乳化液移入玻璃培養(yǎng)皿內(nèi)，放入冰箱于-24 ℃冷凍12 h，取出放入真空冷凍干燥機(jī)干燥24 h 后，即得天然固體保鮮劑，按5 g保鮮劑/kg 貴陽青棒豆比例稱取保鮮劑，放置在密閉紙箱中進(jìn)行貯藏。

固載二氧化氯：將氯酸鈉和亞硫酸鹽分別在120 ℃條件下進(jìn)行干燥處理2 h，經(jīng)研磨后通過60 目樣品篩，氯酸鈉和亞硫酸鹽按1 ∶1.5 的質(zhì)量比進(jìn)行混合，混勻后按質(zhì)量比2 ∶1 與Na2CO3混合，延緩ClO2氣體的釋放，混合均勻后采用厚度0.02 mm 的透氣性、透濕性塑紙膜熱合封裝成固體ClO2保鮮劑樣品藥包。按5g/kg比例稱取保鮮劑，放置在密閉紙箱中進(jìn)行貯藏試驗(yàn)。以不處理直接置于密閉紙箱中進(jìn)行貯藏為對(duì)照。將處理后的貴陽青棒豆置于（12±1）℃下預(yù)冷24 h 后轉(zhuǎn)入溫度（8±2）℃、相對(duì)濕度90%～95%下貯藏。每種保鮮劑處理3 個(gè)平行，每個(gè)平行1 kg 貴陽青棒豆，每隔5 d抽樣測(cè)定生理指標(biāo)及保鮮效果。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

腐爛率采用分級(jí)法進(jìn)行評(píng)價(jià)[3]；失重率參照謝國(guó)芳等[4]的定向調(diào)查法；硬度采用FHM-1 型硬度計(jì)測(cè)定；呼吸速率參考Xie 等[19]的方法測(cè)定；蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定[3]；抗壞血酸和淀粉含量采用比色法測(cè)定[19]；纖維素含量采用酸洗滌劑法測(cè)定[6]；色澤采用TES-135 色差儀測(cè)定。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS 22 和Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析，采用Graphpad prism 7.00 軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆腐爛率和失重率的影響

保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆腐爛率和失重率的影響見圖1。

由圖1 可知，涂膜處理和天然固體保鮮劑均能顯著延緩貴陽青棒豆腐爛率增加（P<0.05），且貯藏5 d時(shí)未發(fā)現(xiàn)明顯腐爛，貯藏15 d 時(shí)天然固體保鮮劑處理組腐爛率比對(duì)照組低54.1%；然而，貯藏10 d 時(shí)固體二氧化氯保鮮處理貴陽青棒豆表面出現(xiàn)大量水浸凹陷，貯藏15 d 時(shí)喪失食品價(jià)值，主要是由于緩釋不好控制，濃度過大以致加速腐爛；3 種保鮮劑均能顯著延緩貴陽青棒豆失水（P<0.05），其中涂膜的效果最佳。

圖1 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆腐爛率和失重率的影響Fig.1 Effects of preservatives on decay rate and weight loss of common bean during storage

2.2 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆貯藏期間呼吸速率和硬度的影響

保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆硬度和可溶性固形物含量（total soluble solid，TSS）的影響見圖2。

由圖2 可知，貯藏前5 d 3 種保鮮劑處理與對(duì)照組間差異不顯著，貯藏10 d 時(shí)3 種保鮮劑處理加快貴陽青棒豆貯藏期間呼吸速率的增加；貯藏期間貴陽青棒豆的可溶性固形物含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，涂膜處理顯著加快可溶性固形物含量的增加（P<0.05），天然固體保鮮劑處理對(duì)貴陽青棒豆TSS 的影響相對(duì)較小。

圖2 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆硬度和TSS 的影響Fig.2 Effects of preservatives on firmness and TSS of common bean during storage

2.3 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆貯藏期間纖維素和可溶性蛋白質(zhì)的影響

保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆纖維素和可溶性蛋白質(zhì)的影響見圖3。

圖3 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆纖維素和可溶性蛋白質(zhì)的影響Fig.3 Effects of preservatives on cellulose and soluble protein of common bean during storage

由圖3 可知，貴陽青棒豆貯藏期間對(duì)照組和涂膜處理組纖維素含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，3 種保鮮劑處理均能顯著延緩纖維素的升高（P<0.05），其中天然固體保鮮劑的效果最佳，貯藏15 d 時(shí)比對(duì)照組低38%；貯藏期間貴陽青棒豆的可溶性蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，涂膜處理對(duì)貴陽青棒豆蛋白質(zhì)含量的影響最小，二氧化氯緩釋保鮮劑促進(jìn)貴陽青棒豆貯藏期間蛋白質(zhì)含量的增加。

2.4 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆貯藏期間抗壞血酸含量和淀粉含量的影響

保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆抗壞血酸和淀粉含量的影響見圖4。

圖4 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆抗壞血酸和淀粉的影響Fig.4 Effects of preservatives on ascorbic acid and starch of common bean during storage

由圖4 可知，貯藏期間貴陽青棒豆3 種保鮮劑處理組抗壞血酸含量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，貯藏后期涂膜處理和二氧化氯緩釋保鮮劑均顯著促進(jìn)抗壞血酸含量的積累（P<0.05），天然固體保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆抗壞血酸含量的影響較??；貴陽青棒豆貯藏期間淀粉含量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，涂膜處理對(duì)貴陽青棒豆淀粉含量的影響較小，天然固體保鮮劑處理組淀粉含量在貯藏5 d 時(shí)出現(xiàn)顯著下降，隨后顯著增加。

2.5 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆貯藏期間色澤的影響

保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆色澤的影響見圖5。

圖5 保鮮劑對(duì)貴陽青棒豆色澤的影響Fig.5 Effects of preservatives on colour of common bean during storage

由圖5 可知，貯藏期間貴陽青棒豆的L*呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，涂膜處理和二氧化氯緩釋保鮮劑處理加快L*的下降，天然固體保鮮劑處理可維持其貯藏期間L*的相對(duì)穩(wěn)定；貯藏期間貴陽青棒豆的a*值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，天然固體保鮮劑處理可顯著延緩a*值的升高（P<0.05）；貯藏期間貴陽青棒豆的b*值呈下降趨勢(shì)，整個(gè)貯藏期間保鮮劑處理對(duì)貴陽青棒豆的a*值影響不顯著（P＞0.05），貯藏5 d 時(shí)在天然固體保鮮劑處理組的b*值顯著低于對(duì)照組（P<0.05）。

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)：3 種保鮮劑處理均能顯著抑制貴陽青棒豆失重率增加；除二氧化氯緩釋保鮮劑濃度過高加快腐爛外，涂膜處理和天然固體保鮮劑均能顯著抑制貴陽青棒豆腐爛率的增加；貯藏5 d 時(shí)3 種保鮮劑處理對(duì)貴陽青棒豆的呼吸速率影響不顯著，然而貯藏10、15 d 時(shí)3 種保鮮劑處理均加快貴陽青棒豆的呼吸速率，與二氧化氯在獼猴桃中應(yīng)用變化一致[20]；天然固體保鮮劑有效抑制貴陽青棒豆TSS 和抗壞血酸的增加；3 種保鮮劑處理均顯著抑制貴陽青棒豆纖維素的增加，維持其L*和a*的相對(duì)穩(wěn)定。綜上所述，天然固體保鮮劑能顯著抑制貴陽青棒豆纖維化，對(duì)其具有較好的保鮮效果，但作用機(jī)理有待深入研究。