復(fù)合保鮮液對長白楤木嫩芽護色保鮮效果的研究

吳淑清,段紅梅,王順余,洪豆,江宇峰,王丹丹

(1.長春大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，長春 130022；2.浙江李子園食品股份有限公司，浙江 金華 321031)

長白楤木(AraliacontinentalisKitagawa)，藥名為東北土當(dāng)歸，與藥王人參同屬五加科多年生草本植物[1]，營養(yǎng)物質(zhì)較豐富且具有醫(yī)療保健功效。根亦可入藥，具有祛風(fēng)燥濕、解熱鎮(zhèn)痛、疏風(fēng)活血和利尿解毒的功效[2]，Lim等[3]研究發(fā)現(xiàn)長白楤木根中具有抗炎成分，且長白楤木中還富含二萜、三萜、黃酮類等多種活性成分，從長白楤木根中分離的三萜皂苷，具有降血糖的生理功能[4]；黃酮類及苷類化合物，具有較強的抗氧化活性[5]。長白楤木屬于珍貴山野菜，其嫩芽具有濃厚的刺老鴉、香椿、芹菜及松子的混合香味[6]，深受人們的青睞。

長白楤木嫩芽具有特定的季節(jié)性，且在常溫下不耐貯藏，采后易失水、萎蔫，采摘切口易褐變，易腐爛變質(zhì)，嚴(yán)重降低食用價值和商品價值。因此，研究其有效的貯藏方法有助于提高長白楤木的商品價值?，F(xiàn)今對長白楤木嫩芽的食用貯藏保鮮技術(shù)研究較少。常用的護色保鮮液有檸檬酸、VC、氯化鈣、硫酸鎂和亞硫酸鈉等，在鮮切蘋果、刺嫩芽、蓮藕等果蔬護色保鮮中均有應(yīng)用[7-9]，可有效防止果蔬水分的散失，阻隔外界氣體與果實接觸，降低呼吸強度，抑制微生物活性等，從而抑制褐變，有效延長貯藏期[10]。所以,本試驗采用不同濃度的檸檬酸、VC、氯化鈣和亞硫酸鈉復(fù)配保鮮液涂膜對長白楤木嫩芽的貯藏效果進行研究，以期找到長白楤木嫩芽復(fù)合保鮮液配方，同時，也為其他果蔬保鮮保藏作用的研究提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、試劑與儀器

長白楤木嫩芽：長春大學(xué)園林學(xué)院實驗種植基地；PE保鮮袋：長春市朝陽區(qū)沃爾瑪超市；檸檬酸、VC、氯化鈣、亞硫酸鈉：均為食品級，北方霞光食品添加劑有限公司。

TDL-50B低速離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠；FA-N電子精密天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；GZX-9070MBE電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 濟南榮星分析儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 長白楤木嫩芽護色保鮮效果的研究

長白楤木嫩芽預(yù)處理：選擇長度為15～20 cm、外觀整齊、無病蟲害、無機械損傷的長白楤木嫩芽，用水沖洗干凈，備用。

試驗分為6大組，即蒸餾水浸泡為對照組(CK)、檸檬酸、VC、氯化鈣、亞硫酸鈉護色保鮮液及不同浸泡時間組。在護色保鮮液單因素試驗中，將長白楤木嫩芽浸泡在制備好的護色保鮮液中一段時間后，置于陰涼通風(fēng)處自然晾干，立即裝入帶孔的PE(聚乙烯薄膜袋厚度為0.002 mm)保鮮袋中，采用橡皮筋系緊密封口，并標(biāo)記號，置于4 ℃下貯藏，每組設(shè)置3個平行，每個平行的長白楤木嫩芽重量保持一致。以貯藏期間每隔3 d隨機取樣測定失重率和感官品質(zhì)指標(biāo)，確定適宜的護色保鮮液濃度。

1.2.2 單一最佳護色保鮮液的確定

選取檸檬酸、VC、氯化鈣和亞硫酸鈉4種護色保鮮液及不同浸泡時間進行長白楤木嫩芽單因素護色效果研究，確定適宜的護色保鮮液濃度，試驗處理見表1。

表1 護色保鮮液單因素水平表Table 1 Single factor-level table of color protection and preservation liquid

1.2.3 指標(biāo)測定

1.2.3.1 失重率的測定

采用稱重法進行測定[11]。

1.2.3.2 感官評價

由10名具有一定品評經(jīng)驗的食品專業(yè)師生組成評審小組進行感官評定，長白楤木嫩芽貯藏每隔3 d，從色澤、氣味滋味、質(zhì)地及形態(tài)4項指標(biāo)來評定感官質(zhì)量，評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 長白楤木嫩芽感官評價指標(biāo)Table 2 Sensory evaluation indicators of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2007軟件進行分析作圖，采用SPSS 20.0軟件進行顯著性差異分析，檢驗其差異顯著性。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 單一護色保鮮液對長白楤木嫩芽貯藏品質(zhì)的影響

2.1.1 檸檬酸對長白楤木嫩芽品質(zhì)的影響

2.1.1.1 不同濃度檸檬酸對長白楤木嫩芽失重率的影響

圖1 不同濃度檸檬酸處理對長白楤木嫩芽失重率的影響Fig.1 Effect of different concentration of citric acid treatment on weight loss rate of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

檸檬酸可通過降低pH抑制相關(guān)氧化酶活性，有效抑制果蔬組織的褐變，維持品質(zhì)與風(fēng)味[12]。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，長白楤木嫩芽的失重率呈逐漸上升趨勢，不同濃度的檸檬酸護色處理長白楤木嫩芽處理組與CK組相比，能明顯延緩失重率的增加速度。其中，檸檬酸濃度為1.5%處理組的長白楤木嫩芽失重率最低，說明抑制褐變效果最為明顯，在貯藏第18天時，其失重率僅為8.00%，明顯低于其他濃度處理組。

2.1.1.2 不同濃度檸檬酸對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響

圖2 不同濃度檸檬酸處理對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of different concentration of citric acid treatment on sensory quality of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

由圖2可知不同濃度檸檬酸處理對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響，長白楤木嫩芽感官評分隨貯藏時間的延長呈逐漸下降趨勢。CK組的長白楤木嫩芽感官評分迅速下降，且長白楤木嫩芽出現(xiàn)萎蔫，組織軟化，切口褐變嚴(yán)重，并伴有腐敗味等現(xiàn)象。檸檬酸處理組與CK組相比，能明顯延緩長白楤木嫩芽感官評分的下降(P<0.05)，其中，1.5%檸檬酸處理組的效果最為明顯，貯藏期間能保持長白楤木嫩芽色澤鮮綠，組織硬挺，明顯延長長白楤木嫩芽的貯藏期至18 d。

2.1.2 VC對長白楤木嫩芽品質(zhì)的影響

2.1.2.1 不同濃度VC對長白楤木嫩芽失重率的影響

圖3 不同濃度VC處理對長白楤木嫩芽失重率的影響Fig.3 Effect of different concentration of Vc treatment on weight loss rate of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

由圖3可知，長白楤木嫩芽的失重率隨貯藏時間的延長呈逐漸上升趨勢，導(dǎo)致長白楤木嫩芽出現(xiàn)萎蔫，不同濃度VC處理組較CK組具有顯著效果，明顯延緩了長白楤木嫩芽的失重率，尤其在貯藏第18天時，濃度為1.2% VC處理組的失重率僅為6.12%，而CK組失重率達(dá)到了12.27%，說明VC能夠抑制長白楤木嫩芽的呼吸作用，減少各種營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，從而降低長白楤木嫩芽水分的散失，有效維持長白楤木嫩芽的品質(zhì)。

2.1.2.2 不同濃度VC對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響

圖4 不同濃度VC處理對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of different concentration of Vc treatment on sensory quality of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

VC作為還原劑，能夠?qū)Ⅴ€原成酚類物質(zhì)，進而作為一種有效的褐變抑制劑[13]。由圖4可知，隨著貯藏時間的延長，CK組感官評分迅速下降，而VC處理組較CK組能很好地保持長白楤木嫩芽的感官品質(zhì)(P<0.05)。其中，1.2% VC處理組和1.6% VC處理組對長白楤木嫩芽保持良好效果，且在貯藏第18天時，感官評分分別為71.28分和68.56分，顯著高于其他處理組(P<0.05)，使菜體保持鮮綠色，無枯萎，葉邊平整。

2.1.3 氯化鈣對長白楤木嫩芽品質(zhì)的影響

2.1.3.1 不同濃度氯化鈣對長白楤木嫩芽失重率的影響

圖5 不同濃度氯化鈣處理對長白楤木嫩芽失重率的影響Fig.5 Effect of different concentration of calcium chloride treatment on weight loss rate of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

氯化鈣中的鈣離子可以與PPO中的Cu2+競爭結(jié)合到酶活性中心，控制PPO的酶活，從而加強果蔬的抗褐變效果[14]。由圖5可知，隨著貯藏時間的延長，各處理組的失重率均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。在貯藏期間，經(jīng)不同濃度的氯化鈣處理長白楤嫩芽失重率均明顯低于CK組(P<0.05)，其中0.7%氯化鈣處理組的長白楤木嫩芽失重率緩慢升高，在貯藏第18天時，失重率僅為5.96%，其長白楤木嫩芽的整體品質(zhì)保持良好。

2.1.3.2 不同濃度氯化鈣對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響

圖6 不同濃度氯化鈣處理對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of different concentration of calcium chloride treatment on sensory quality of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

由圖6可知，隨著貯藏時間的延長，各處理組的感官評分均呈現(xiàn)下降趨勢，CK組的感官評分下降程度最大，長白楤木嫩芽出現(xiàn)枯萎、腐敗等現(xiàn)象，不同濃度的氯化鈣處理組與CK組相比可以有效保持長白楤木嫩芽的感官評分。在貯藏期間，0.7%氯化鈣處理組的感官評分保持最佳，在貯藏第18天時，感官評分保持在72.22分，僅比初始值減少21.74分，明顯優(yōu)于其他處理組(P<0.05)，說明氯化鈣能夠在一定程度上保持長白楤木嫩芽的新鮮度。

2.1.4 亞硫酸鈉對長白楤木嫩芽品質(zhì)的影響

2.1.4.1 不同濃度亞硫酸鈉對長白楤木嫩芽失重率的影響

圖7 不同濃度亞硫酸鈉處理對長白楤木嫩芽失重率的影響Fig.7 Effect of different concentration of sodium sulfite treatment on weight loss rate of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

由圖7可知，隨著長白楤木嫩芽貯藏時間的增加，其失重率呈上升趨勢，CK組失重率迅速增加，采用不同濃度的亞硫酸鈉處理較CK組可有效延緩失重率的上升。其中，0.15%亞硫酸鈉處理組較其他護色處理組有較明顯的延緩作用，在貯藏第18天時，失重率僅為8.28%，優(yōu)于其他處理組，長白楤木嫩芽的失重率保持良好，說明感官品質(zhì)最佳。

2.1.4.2 不同濃度亞硫酸鈉對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響

圖8 不同濃度亞硫酸鈉處理對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響Fig.8 Effect of different concentration of sodium sulfite treatment on sensory quality of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

由圖8可知，不同濃度亞硫酸鈉處理組的長白楤木嫩芽感官評分下降程度明顯低于CK組(P<0.05)，說明亞硫酸鈉能明顯起到良好的抑制組織褐變作用。其中，0.15%處理組的護色效果最顯著，在貯藏第18天時，感官評分為68.10分，而對照組下降至57.63分，明顯優(yōu)于其他濃度亞硫酸鈉處理組的護色效果(P<0.05)，且長白楤木嫩芽色澤保持鮮綠色，組織硬挺。

2.1.5 浸泡時間對長白楤木嫩芽品質(zhì)的影響

2.1.5.1 不同浸泡時間對長白楤木嫩芽失重率的影響

圖9 不同浸泡時間處理對長白楤木嫩芽失重率的影響Fig.9 Effect of different soaking time treatment on the weight loss rate of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

由圖9可知，在貯藏期內(nèi)，CK組的失重率迅速增加，不同浸泡時間處理均能有效延緩長白楤木嫩芽的失重率上升，長白楤木嫩芽的品質(zhì)優(yōu)于CK組，其中浸泡時間為15 min的作用效果明顯優(yōu)于其他處理組，在貯藏第18天時，長白楤木嫩芽的失重率為6.72%，與初始值相比增加了5.42%，且長白楤木嫩芽保持新鮮，組織硬挺。

2.1.5.2 不同浸泡時間對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響

圖10 不同浸泡時間處理對長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的影響Fig.10 Effect of different soaking time treatment on sensory quality of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

由圖10可知，隨著貯藏時間的延長，CK組和不同浸泡時間處理組的感官評分都呈逐漸下降趨勢，但浸泡處理組較CK組能明顯降低感官評分的下降速度(P<0.05)，延緩長白楤木嫩芽褐變的發(fā)生。在整個貯藏期間，15 min浸泡處理長白楤木嫩芽抑制褐變的能力最強，在貯藏第18天時，感官評分為71.73分，明顯高于其他處理組的感官評分值(P<0.05)，且長白楤木嫩芽維持新鮮、硬挺、無腐爛枯萎。

2.2 優(yōu)化篩選復(fù)合護色保鮮液對長白楤木嫩芽貯藏效果的影響

2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計

與單一護色保鮮液相比，復(fù)合護色保鮮液可形成協(xié)同作用，有效抑制果蔬的褐變，延長貯藏期。為保證長白楤木嫩芽達(dá)到長期貯藏的要求，通過單因素試驗，篩選適宜的護色保鮮液濃度對長白楤木嫩芽進行處理。根據(jù)不同護色保鮮液單因素最佳試驗結(jié)果確定合適比例，其中，亞硫酸鈉對長白楤木嫩芽的護色保鮮效果較其他3種護色保鮮液略低，所以，選取護色效果較好的檸檬酸濃度(A)、VC濃度(B)和氯化鈣濃度(C)3種護色保鮮液及浸泡時間(D)組成響應(yīng)面優(yōu)化試驗的4個考察因素，對置于室溫空氣中12 h后的長白楤木嫩芽進行感官評定，以感官評分作為響應(yīng)值，以保證長白楤木嫩芽的感官品質(zhì)。根據(jù)Box-Benhnken試驗設(shè)計進行響應(yīng)面試驗，見表3。

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計表Table 3 Design table of response surface test

2.2.2 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果分析

在單一護色保鮮液試驗篩選的基礎(chǔ)上，基于Box-Benhnken試驗設(shè)計原理，以長白楤木根總黃酮得率為響應(yīng)值，運用Design Expert 8.0.6軟件設(shè)計響應(yīng)面試驗，考察檸檬酸濃度(A)、VC濃度(B)和氯化鈣濃度(C)和浸泡時間(D)之間的交互作用對長白楤木嫩芽感官評分的影響，進行響應(yīng)面試驗，響應(yīng)面試驗結(jié)果見表4。

表4 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果Table 4 Response surface test design and results

采用Design Expert 8.0.6軟件對表4中的數(shù)據(jù)進行二次多項式回歸分析，得到感官評分對檸檬酸濃度(A)、VC濃度(B)、氯化鈣濃度(C)、浸泡時間(D)的二次多項回歸方程：

感官評分= 94.66+0.55A-1.84B+2.54C-1.00D+3.87AB-2.08AC+2.46AD+2.43BC-1.33BD-3.06CD-8.00A2-4.14B2-7.00C2-8.64D2。

根據(jù)響應(yīng)面設(shè)計方案，進行方差分析，見表5。

表5 方差分析Table 5 Analysis of variance

對回歸模型進行了顯著性檢驗，得出回歸模型極顯著(P<0.0001)，而方程的失擬項P=0.1185>0.05，即方程的失擬項不顯著，說明該方程可以較好地描述各護色保鮮條件和感官評價的關(guān)系，因此可用此模型來分析和預(yù)測檸檬酸濃度(A)、VC濃度(B)、氯化鈣濃度(C)、浸泡時間(D)對長白楤木嫩芽感官評分的影響。R2=0.9422，RAdj2= 0.8845，說明該模型與實際擬合度較好，回歸模型的A2、C2、D2對長白楤木嫩芽感官評分的影響達(dá)到極顯著水平(P<0.0001)，C、AB、B2對試驗結(jié)果影響較顯著(P<0.01)，B、AD、CD對試驗結(jié)果影響顯著(P<0.05)。由F值可知，各因素對長白楤木嫩芽感官評分影響的排序為：氯化鈣濃度(C)>VC濃度(B)>浸泡時間(D)>檸檬酸濃。

圖11 檸檬酸濃度與VC濃度交互作用影響長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.11 Response surface and contour plot of the interaction between citric acid concentration and VC concentration on sensory quality of Aralia continentalis Kitagawa sprouts

圖13 氯化鈣濃度與浸泡時間交互作用影響長白楤木嫩芽感官品質(zhì)的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.13 Response surface and contour plot of the interaction between calcium chloride concentration and soakingtime on sensory quality of Aralia continentalisKitagawa sprouts

采用Design Expert 8.0.6軟件對檸檬酸濃度、VC濃度、氯化鈣濃度、浸泡時間4個因素間的交互作用進行響應(yīng)面分析，得到以感官評分為響應(yīng)值的響應(yīng)面。各因素之間的交互作用對響應(yīng)值的影響可用響應(yīng)面圖和等高線表示。響應(yīng)面圖的曲面坡度越陡峭，兩因素之間的交互作用越大，當(dāng)?shù)雀呔€趨于橢圓形，表示兩因素之間的交互作用顯著。由圖11～圖13和表5可知，AB偏回歸系數(shù)差異較顯著(P<0.01)，且AD、CD偏回歸系數(shù)差異顯著(P<0.05)，說明檸檬酸濃度與VC濃度、檸檬酸濃度與浸泡時間、氯化鈣濃度和浸泡時間兩兩之間的交互作用對長白楤木嫩芽感官評分的影響均顯著，這與表5顯著性檢驗結(jié)果完全一致，進一步說明復(fù)合保鮮液的處理能延緩長白楤木嫩芽失重率的降低，使其感官品質(zhì)及營養(yǎng)成分保存最佳,效果最好，延長了貯藏期[15]。

以感官評分為評價指標(biāo)，分析得出響應(yīng)面法優(yōu)化長白楤木嫩芽復(fù)合保鮮液配方的最佳工藝條件為：最佳組合檸檬酸(A)1.46%、VC(B)1.10%、氯化鈣(C)0.73%、浸泡時間(D)14.60 min，此時感官評分為(95.15±0.25)分。

2.2.3 驗證試驗

為了實際操作的方便性和可行性，將其改為檸檬酸(A)1.5%、VC(B)1.1%、氯化鈣(C)0.7%、浸泡時間(D) 15 min。在此條件下進行3次平行試驗驗證，實際得到長白楤木嫩芽的感官評分為(96.55±0.05)分，與預(yù)測值(95.15±0.25)分相接近，由此可見，該模型可以較好地預(yù)測長白楤木嫩芽的感官評分。

3 結(jié)論

本試驗以新鮮長白楤木嫩芽為原料，通過單因素及響應(yīng)面試驗，得到長白楤木嫩芽復(fù)合保鮮液配方的最佳工藝組合為：1.5%檸檬酸+1.1% VC+0.7%氯化鈣，以最佳復(fù)合保鮮液浸泡15 min處理長白楤木嫩芽，得到長白楤木嫩芽的感官評分為(96.55±0.05)分，與預(yù)測值(95.15±0.25)分大致相符。結(jié)果表明，采用一定濃度的保鮮液進行復(fù)合護色保鮮可保持長白楤木嫩芽的感官品質(zhì)，有效地延長了長白楤木嫩芽的貯藏期，從而提升其食用品質(zhì)和商用價值，且對長白楤木嫩芽提供了一種簡單有效的保鮮方法，該保鮮技術(shù)也對其他果蔬的保鮮貯藏研究具有一定的理論依據(jù)。