電解臭氧水對(duì)鮮切蓮藕低溫貯藏品質(zhì)變化的影響

唐 倩劉永樂(lè) 劉湘茹俞 健 王發(fā)祥 李向紅

(1. 長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與食品工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410114；2. 湖南省水生資源食品加工工程技術(shù)中心， 湖南 長(zhǎng)沙 410114)

蓮藕為睡蓮科蓮屬多年生大型水生草本植物蓮肥大的地下莖，具有消食止瀉、開(kāi)胃清熱、滋補(bǔ)養(yǎng)性等藥用價(jià)值，深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。鮮切蓮藕是經(jīng)清洗、去皮、切割、包裝等加工而成的即食新鮮蓮藕產(chǎn)品[1]。然而，蓮藕鮮切過(guò)程中由于去皮、切分等工序使細(xì)胞受損，導(dǎo)致其貯藏期間易發(fā)生褐變和受微生物污染，極易出現(xiàn)品質(zhì)下降[2-3]。

近年來(lái)，臭氧一直被認(rèn)為是一種安全的食品減菌劑，由于具有強(qiáng)氧化性、廣譜殺菌性和無(wú)殘留等突出優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于食品保鮮工藝中[4-5]。采用臭氧水處理果蔬，不僅能有效殺滅細(xì)菌、霉菌和酵母菌等微生物[6-7]，還能抑制過(guò)氧化物酶、多酚氧化酶等氧化還原酶活性[8]，同時(shí)還具有減輕果蔬呼吸和蒸騰作用[9]、降解表面農(nóng)殘和真菌毒素[10]等作用。試驗(yàn)擬采用電解臭氧水和無(wú)菌水處理鮮切蓮藕，研究其對(duì)蓮藕樣品冷藏過(guò)程中微生物菌落總數(shù)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、感官品質(zhì)等的影響，旨在為利用電解臭氧水進(jìn)行鮮切蓮藕加工和保鮮提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

新鮮蓮藕：成熟度適中，藕節(jié)完整，無(wú)機(jī)械傷的帶泥蓮藕，市售；

其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

色差計(jì)：WSC-S型，上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；

阿貝折射儀：WYA-2W型，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì)：UV 2600型，上海舜宇恒平有限公司；

質(zhì)構(gòu)分析儀：TA-XT Plus型，英國(guó)Stable Micro Systems公司；

電解式高濃度臭氧機(jī)：HPSJ-25型，武漢威蒙環(huán)保科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 電解臭氧水的制備 按使用說(shuō)明開(kāi)啟臭氧發(fā)生器，將臭氧通過(guò)氣液混合泵通入自來(lái)水中，使臭氧充分溶解；調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)控制自來(lái)水混合流速為220 L/h，穩(wěn)定通氣0.5 h后開(kāi)始收集臭氧水，按CJ/T 322—2010中的碘量法測(cè)得臭氧水濃度為8.44 mg/L。

1.2.2 鮮切蓮藕樣品的制備 將新鮮蓮藕洗凈，擦干，去皮后切片(片厚約4.0 mm)，按大小、部位相當(dāng)?shù)脑瓌t將藕片分為兩組，其中一組以電解臭氧水浸泡4.0 min，于無(wú)菌操作臺(tái)瀝干后隨機(jī)分裝至自封袋，每袋4～5片；另一組以無(wú)菌水按相同方法浸泡、瀝干和包裝，作為對(duì)照組。處理后于4 ℃冰箱中冷藏，分別于貯藏第0，3，6，9，12天取樣測(cè)定。

1.2.3 微生物菌落總數(shù)分析 按GB 4789.2—2016執(zhí)行。

1.2.4 營(yíng)養(yǎng)成分分析

(1) 失重率：參照張永清等[11]的方法。

(2) 總酸：按GB/T 12456—2008執(zhí)行。

(3) 可溶性固形物含量：按NY/T 2637—2014執(zhí)行。

1.2.5 硬度分析 參照汪薇等[12]的方法。探頭為 HDP/VB，測(cè)試類型為壓力，測(cè)前、測(cè)中速度2 mm/s，測(cè)后速度10 mm/s，形變50%，觸發(fā)力5 g。

1.2.6 色澤分析 參照王建輝等[13]的方法，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定5次，按式(1)計(jì)算白度。

W=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2，

(1)

式中：

W——白度；

L*——明亮度；

a*——紅綠度;

b*——黃藍(lán)度。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 采用Origin 9.0軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮切蓮藕菌落總數(shù)的變化

由圖1可知，兩組樣品的微生物菌落總數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加，且臭氧水處理組的增長(zhǎng)速率低于無(wú)菌水處理組的。貯藏第0 天，臭氧水處理組和無(wú)菌水處理組的微生物菌落總數(shù)分別為2.73×103，4.30×103CFU/g，臭氧水組的減菌率為36.51%，說(shuō)明臭氧水處理具有冷殺菌作用；貯藏第6天，臭氧水處理組的菌落總數(shù)增加至3.92×105CFU/g，為無(wú)菌水處理組(6.30×105CFU/g)的62.22%；貯藏第9天后，菌落總數(shù)急劇增長(zhǎng)；貯藏第12天，臭氧水處理組的菌落總數(shù)達(dá)4.20×107CFU/g，為無(wú)菌水處理組的37.84%，說(shuō)明臭氧水處理可在一定程度上抑制微生物的增殖。目前，最新的微生物管理標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為新鮮凈菜活菌數(shù)應(yīng)控制在105CFU/g以下[1]，因此，兩組鮮切蓮藕樣品在貯藏第6天時(shí)均已開(kāi)始腐敗，電解臭氧水雖然具有較好的減菌、抑菌作用，但單一使用對(duì)延長(zhǎng)鮮切蓮藕保質(zhì)期的效果有限，可能還需其他處理手段的協(xié)同增效作用。

圖1 鮮切蓮藕貯藏期間的菌落總數(shù)

2.2 鮮切蓮藕失重率的變化

由圖2可知，兩組樣品的失重率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，貯藏第12天，臭氧水處理組的失重率為2.69%，為無(wú)菌水處理組(5.12%)的52.54%，表明臭氧水處理有利于抑制蓮藕失重，保持其品質(zhì)。鮮切蓮藕加工過(guò)程中由于機(jī)械切割導(dǎo)致細(xì)胞損傷，胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和酶系溶出，新陳代謝加快，尤其是呼吸作用和蒸騰作用加強(qiáng)，導(dǎo)致其水分減少、新鮮度下降和品質(zhì)變化[14]；臭氧可使蓮藕表皮氣孔縮小，抑制其呼吸作用和蒸騰作用，在一定程度上保護(hù)藕片品質(zhì)，減少貯藏過(guò)程中的失重[5,7]。

圖2 鮮切蓮藕貯藏期間的失重率

2.3 鮮切蓮藕總酸含量的變化

由圖3可知，兩組樣品的總酸含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯下降，無(wú)菌水處理組在貯藏第3～9天的下降尤為明顯，主要是因?yàn)槟承┯袡C(jī)酸的分解或作為呼吸基質(zhì)和糖異生作用被消耗[15]。貯藏第0天，臭氧水處理組的總酸含量(1.17%)較無(wú)菌水處理組降低了13.33%，可能與臭氧水引起VC等有機(jī)酸的氧化分解有關(guān)；貯藏第12天，臭氧水處理組的總酸含量下降了23.08%，而無(wú)菌水處理組的降低了31.11%，說(shuō)明臭氧水處理組總酸消耗速率稍慢，可能是因?yàn)槠浯x速率和呼吸作用受到了一定程度的抑制。

圖3 鮮切蓮藕貯藏期間的總酸含量

2.4 鮮切蓮藕可溶性固形物含量的變化

由圖4可知，兩組樣品的可溶性固形物含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)先上升后下降，其中臭氧水處理組的峰值為6.5%，出現(xiàn)在貯藏的第3天，而無(wú)菌水處理組的峰值為6.2%，出現(xiàn)在貯藏的第6天；貯藏前期，可溶性固形物含量增加的原因可能與淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖有關(guān)，貯藏后期逐漸降低則可能與其本身的代謝消耗及微生物增殖有關(guān)，與祝美云等[16]的結(jié)論基本一致；此外，貯藏第6天后，臭氧水處理組的可溶性固形物含量下降速率明顯低于無(wú)菌水處理組，說(shuō)明臭氧水處理能一定程度上抑制蓮藕的代謝活動(dòng)，減緩其可溶性固形物的降低和質(zhì)量損失。

2.5 鮮切蓮藕硬度的變化

由圖5可知，兩組樣品的硬度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低，與朱云龍等[17]的結(jié)果一致。果蔬貯運(yùn)過(guò)程中，由于呼吸和蒸騰作用造成組織失水，破壞了正常的代謝過(guò)程，水解作用加強(qiáng)，細(xì)胞空隙增多，細(xì)胞內(nèi)膨壓下降，進(jìn)而對(duì)細(xì)胞壁造成破壞[18]，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)特性改變和硬度下降；臭氧水處理可以減緩蓮藕組織的失水和原果膠、纖維素等水解[5,10]，從而抑制蓮藕硬度的下降，減緩其老化過(guò)程。

2.6 鮮切蓮藕色差的變化

褐變是鮮切蓮藕在貯藏過(guò)程中的主要問(wèn)題之一，不僅影響外觀，還降低了其品質(zhì)[19]。由表1可知，鮮切蓮藕的L*值和W值(白度)均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，說(shuō)明貯藏過(guò)程中蓮藕整體色澤變暗，褐變度逐漸增加，與朱云龍等[20]的結(jié)果一致，可能與多酚氧化酶作用導(dǎo)致的褐變有關(guān)[5,20]。貯藏第0天，臭氧水處理組的L*、W值分別為70.87，68.60，均大于無(wú)菌水處理組(分別為68.53，66.82)，可能是因?yàn)槌粞跛哂袕?qiáng)氧化性，一定程度上改善了藕片的色澤和白度；貯藏第12天，臭氧水處理組的L*、W值仍大于無(wú)菌水處理組，相對(duì)于貯藏第0天，其下降幅度分別為12.21%，15.27%，稍高于無(wú)菌水處理組(分別為14.00%，10.10%)，說(shuō)明單一使用臭氧水處理并不能有效抑制蓮藕樣品的褐變速率。

表1 鮮切蓮藕貯藏期間的色差?

? 小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

3 結(jié)論

以無(wú)菌水為對(duì)照，探討了電解臭氧水處理對(duì)鮮切蓮藕貯藏過(guò)程中微生物菌落總數(shù)、失重率、總酸和可溶性固形物含量、硬度、色澤等品質(zhì)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，電解臭氧水處理能有效抑制蓮藕菌落總數(shù)和失重率的增加，明顯減緩蓮藕總酸含量的下降速率，降低貯藏過(guò)程中蓮藕的硬度，還能有效減緩可溶性固形物的下降速率。此外，臭氧水處理能改善蓮藕初始色澤，但無(wú)法有效抑制其褐變速率。試驗(yàn)僅研究了冷藏期的菌落總數(shù)，并未檢測(cè)金黃色葡萄球菌等致病菌。后續(xù)還可選取不同濃度的臭氧水，間歇法或噴淋等方式對(duì)鮮切蓮藕進(jìn)行處理。此外，可結(jié)合酸性電位水、二氧化氯消毒水等進(jìn)一步闡明臭氧水的保鮮機(jī)理。