王 斐,劉慧君,陳湘寧,王萍萍,湯 茜,劉 瑩
(北京農(nóng)學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院/農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測(cè)與控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 102206)
洋蔥,別稱圓蔥、玉蔥,系百合科蔥屬的多年生草本植物,以肥大的肉質(zhì)鱗莖供食用,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高[1]。洋蔥富含多種含硫化合物、黃酮類化合物、鈣、維生素等,是西餐中不可缺的配菜,故而有“蔬菜皇后”的美稱[2]。
然而洋蔥在鮮切加工過程中,破壞了表面天然保護(hù)屏障,導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)汁液浸出,微生物繁殖速率加快。為了降低微生物含量,延長(zhǎng)保鮮期,工廠在鮮切蔬菜加工過程中普遍采用次氯酸鈉進(jìn)行殺菌消毒。在鮮切菠菜、生菜、紫甘藍(lán)、空心菜、薄荷、山藥等均具有很好的消毒效果[3-8]。也有報(bào)道表明,次氯酸鈉會(huì)影響蔬菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),王順民等研究發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉會(huì)降低菠菜的維生素[3]。HA 等研究發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉消毒對(duì)萵苣、芹菜以及白菜食品的外觀和味道產(chǎn)生不良影響[6]。目前次氯酸鈉對(duì)鮮切洋蔥安全營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究尚未報(bào)道。
國(guó)內(nèi)外科研工作者研究洋蔥主要集中在生理活性物質(zhì)方面。MONIKA 等研究洋蔥皮的酚類物質(zhì),類黃酮以及抗氧化能力[9]。Jocelyn 等研究洋蔥內(nèi)槲皮素氧化代謝產(chǎn)物的抗氧化能力[9]。劉佳遙等研究了眾多洋蔥的特殊活性物質(zhì)如類黃酮和酚類物質(zhì)的提取[10],寧月寶等研究了風(fēng)味物質(zhì)以及異味物質(zhì)的產(chǎn)生[11],Galsurke 等研究熱消毒對(duì)洋蔥鱗片中泡狀轉(zhuǎn)化酶活性的影響[13],Bedrní?ek 等將洋蔥皮摻入向無麩質(zhì)(GF)面包中可以提高其生物學(xué)價(jià)值[13],Ren 等對(duì)洋蔥中的黃酮類化合物進(jìn)行了全面的綜述[14]。但對(duì)于次氯酸鈉影響鮮切洋蔥安全營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及微生物多樣性的研究尚未見報(bào)道。
本研究采用次氯酸鈉處理鮮切洋蔥,對(duì)貯存期間的感官指標(biāo)、生理生化指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、微生物指標(biāo)、風(fēng)味物質(zhì)和微生物多樣性進(jìn)行了研究,揭示了次氯酸鈉對(duì)鮮切洋蔥安全營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及微生物多樣性的影響,可為鮮切洋蔥的生產(chǎn)和加工以及有針對(duì)性研究新型消毒劑提供數(shù)據(jù)支撐。
黃皮普通洋蔥 北京農(nóng)學(xué)院自選超市;平板計(jì)數(shù)瓊脂(Plate count agar,PCA)培養(yǎng)基,北京陸橋生物技術(shù)有限責(zé)任公司;維生素C 試劑盒、植物類黃酮試劑盒,南京建成生物研究所;次氯酸鈉 天津光復(fù)精細(xì)化工研究所;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、愈創(chuàng)木酚、過氧化氫溶液,北京化學(xué)試劑公司。
GC-MS 氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀 安捷倫公司;H1850R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī),湘儀離心機(jī)儀器有限公司;ISO9001 天平,賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;T6 新世紀(jì)分光光度計(jì),北京譜析通用儀器有限責(zé)任公司;電熱恒溫水浴鍋,上海一恒科技有限公司;BCD-288WSL 冰箱,青島海爾股份有限公司;紫外分光光度計(jì),寧波新芝生物科技有限公司;電熱恒溫培養(yǎng)箱,上海易恒實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;PHS-3B 型酸度計(jì),上海雷磁儀器廠;YXQ-LS-50SII 立式壓力蒸汽滅菌鍋,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;一次性培養(yǎng)皿、聚酯包裝袋 ,北京奧科科技有限公司。
選用大小均勻,無腐爛、無病蟲害及機(jī)械損傷、個(gè)體完整的新鮮黃皮洋蔥,經(jīng)去除不可食用部分后,切分為1 cm×1 cm、 大小均勻的塊。按照工廠加工消毒方法:先在 150 mg/L 次氯酸鈉浸泡 5 min,再在50 mg/L 次氯酸鈉中浸泡清洗30 s,用清水漂洗取出后在500 r/min 離心機(jī)中離心1 min 去除多余的水分。采用規(guī)格為190 mm × 250 mm 聚酯包裝袋熱封包裝,每袋凈重 (50±2) g。每個(gè)消毒重復(fù)3 次,同時(shí)以清水未消毒組做對(duì)照。消毒好的鮮切洋蔥樣品放置在 25 ℃室溫內(nèi)(普通洋蔥在室溫貯藏期間保質(zhì)期較長(zhǎng),因此研究鮮切洋蔥在室溫下的品質(zhì),測(cè)定菌落總數(shù)及微生物多樣性),0、1、2、3、4 d 分別取樣測(cè)洋蔥的感官指標(biāo)、生理生化指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)和風(fēng)味物質(zhì)。
洋蔥的感官指標(biāo)主要包括色澤、風(fēng)味、脆度、半透明化,感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1[15]。感官檢驗(yàn)鑒定小組由10 人組成。
表1 鮮切洋蔥的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for fresh-cut onions
2.3.1 失重率 每天稱量鮮切洋蔥重量,求失重率:
W——失重率,%;
W0——第0 天鮮重,g;
Wn——第n 天鮮重,g。
2.3.2 酸度pH 將樣品研磨,取10 g 放入離心管中,在4 ℃、10 000 r/min 離心10 min,取上清液用校準(zhǔn)過的pH 計(jì)測(cè)樣品pH 值[16]。
2.3.3 過氧化物酶(POD) 研磨成勻漿,在4 ℃、10 000 r/min 下離心15 min,取上清液,用分光光度計(jì)在470 nm 分別測(cè)0 min 和1 min 的吸光值[16]。
2.4.1 類黃酮 采用植物類黃酮檢測(cè)試劑盒法測(cè)定。2.4.2 維生素C 采用維生素C 檢測(cè)試劑盒法測(cè)定。
根據(jù)GB/T 4789.2—2016 測(cè)定[17]。
2.6.1 樣品前消毒 參考成麗麗方法[18]測(cè)定風(fēng)味物質(zhì)。
準(zhǔn)確稱取剪碎后的5 g 樣品于頂空小瓶中,用硅膠膜密封,放置在50 ℃恒溫箱中預(yù)熱15 min;插入老化的50/30 μm DVB/CAR/PDMS (二乙基苯/ 碳分子篩/聚二甲基硅氧烷)的萃取頭[19-21]穿透樣品隔墊;推手柄使纖維頭伸出針管,置于樣品上部空間,萃取時(shí)間為30 min;縮回纖維頭,然后將針管退出頂空小瓶。將萃取頭再插入GC-MS 手動(dòng)進(jìn)樣口250 ℃解析5 min,供分析鑒定。
2.6.2 色譜-質(zhì)譜工作條件 色譜條件:HP-5MS 毛細(xì)管柱(柱長(zhǎng)30 m,內(nèi)徑0.25 μm,液膜厚度0.25 μm), 不分流,載氣為氦氣,流速:1 mL/min。柱溫箱程序升溫條件:35 ℃,保持2 min,以5 ℃/min 的升溫至120 ℃,保持5 min,再以3 ℃/min 升至150 ℃,保持2 min;最后以10 ℃/min 升溫到220 ℃,保持5 min。汽化室溫度250 ℃。
質(zhì)譜條件:電離方式為EI,電子能量為70 eV, 燈絲發(fā)射電流200 μA,離子源溫度為230 ℃,掃描質(zhì)量范圍為34 ~348 M/Z。
圖譜分析:將色譜峰與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)譜庫比對(duì)分析,確定其種類。采用面積歸一化法進(jìn)行定量分析。
2.7.1 菌株總DNA 提取 分別取0、2、4 d 已消毒(樣品編號(hào)Y1、Y2 和Y3)和未消毒(樣品編號(hào)W1、W2 和W3)樣品10 g 放置于無菌離心管中,液氮冷凍送至北京百邁客生物公司進(jìn)行基因提取。每個(gè)樣品做3 個(gè)平行。
2.7.2 PCR 擴(kuò)增 以提取的總DNA 為模板采用16SrDNA 細(xì)菌 16S rRNA (V3+V4)區(qū)域引物:338F:5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3',806R:5'- GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'在引物末端加上測(cè)序接頭進(jìn)行PCR 擴(kuò)增并對(duì)其產(chǎn)物進(jìn)行純化。PCR 擴(kuò)增及測(cè)序工作由北京百邁客生物科技有限公司完成。
2.7.3 高通量測(cè)序數(shù)據(jù)分析 用Illumina HiSeq 2500 對(duì)V3 ~V4 區(qū)進(jìn)行測(cè)序得到不同貯藏天數(shù)樣品文庫,使用QIIME(Version 1.8.0)軟件中的 UCLUST[25]對(duì)Tags 在97%的相似度水平下進(jìn)行聚類、獲得OTU。利用QIIME 軟件生成不同分類水平上的物種豐度表,并且計(jì)算Chao1 指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson 指數(shù)對(duì)樣品的微生物多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià),以評(píng)估當(dāng)前的測(cè)序量是否代表了主要群落的多樣性,以及樣本的大小是否合理。
利用Origin9.1 軟件、Excel 軟件進(jìn)行折線圖分析,SPSS 19.0 數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),鮮切洋蔥感官品質(zhì)逐漸下降,主要表現(xiàn)在產(chǎn)生異味,色澤暗淡發(fā)黃,變軟以及半透明率降低。由圖1 可知,鮮切洋蔥25 ℃蔥貯藏期間,次氯酸鈉消毒處理過的鮮切洋蔥比未消毒洋蔥感官品質(zhì)下降慢。4 d 后未消毒組下降至不可食用狀態(tài)(感官得分50 ~60),已消毒組保持良好品質(zhì)(感官得分65 ~70)。
圖1 不同貯存時(shí)間洋蔥中感官評(píng)價(jià)得分圖Fig.1 Sensory evaluation score chart at different storage times
鮮切洋蔥0 ~4 d 內(nèi)pH 值變化趨勢(shì)如圖2 所示。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),未采用次氯酸鈉消毒鮮切洋蔥2 d 內(nèi)pH 值快速下降,2 d 后下降緩慢,4 d 時(shí)pH值保持在4.75 左右。而消毒鮮切洋蔥pH 值基本保持不變,0 ~4 d 始終維持在6.2 左右。
圖2 不同貯存時(shí)間洋蔥中pH 變化圖Fig.2 Figure of pH change in onions at different storage times
失重率的測(cè)定可以判斷果蔬的可食性。鮮切洋蔥貯存過程中,隨著時(shí)間延長(zhǎng),還出現(xiàn)了失水現(xiàn)象(圖3)。3 d 后,未消毒鮮切洋蔥失重率逐漸上升至4.2%左右,已消毒鮮切洋蔥失重率上升至2.9%。結(jié)果表明次氯酸鈉可以延緩鮮切洋蔥失重率的降低。
過氧化物酶(POD)在植物組織中大量存在,活性較高,與植物呼吸作用以及組織發(fā)生褐變密切相關(guān),加劇組織內(nèi)新陳代謝和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解。由圖4 可知,消毒鮮切洋蔥和未消毒洋蔥中0 ~4 d內(nèi)POD 酶活性均逐漸下降,其中已消毒鮮切洋蔥POD 酶活性呈持續(xù)穩(wěn)定下降,而未消毒鮮切洋蔥POD 酶活性0 ~2 d 緩慢下降,2 d 后急劇下降,第4 天下降至與已消毒鮮切洋蔥POD 酶活性水平接近。0 ~4 d 鮮切洋蔥POD 酶活性均下降至 300 U/g FW·min,與單成海[23]等研究的洋蔥在室溫POD酶活性總體變化幅度較小不一致。
圖3 不同貯存時(shí)間洋蔥中失重率變化圖Fig.3 Change graph of weight loss rate in onions at different storage times
圖4 不同貯存時(shí)間洋蔥中POD 變化圖Fig.4 Changes of POD in onions at different storage times
Vc 是1 種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),在果蔬中含量較高,極易受外界條件影響發(fā)生降解, 因此其含量是衡量果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)[24]。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),鮮切洋蔥中Vc(圖5)和類黃酮(圖6)含量呈持續(xù)下降趨勢(shì)。4 d 后,未消毒鮮切洋蔥Vc 含量下降至 2.53 μg/mL, 已 消 毒 鮮 切 洋 蔥Vc 含 量 下 降 至 5.58 μg/mL,差異較為顯著(P<0.05),已消毒Vc 含量均顯著降低,消毒組Vc 高于未消毒組,表明次氯酸鈉消毒可以延緩Vc 的下降,這與王順民等人研究的次氯酸鈉加劇減少菠菜Vc 含量結(jié)果不一致[4];4 d 后未消毒和已消毒類黃酮含量無顯著差異(P>0.05)。
圖5 不同貯存時(shí)間洋蔥中Vc 含量Fig.5 Vc content change at different storage times
0 ~4 d 內(nèi),次氯酸鈉未消毒和消毒鮮切洋蔥樣品中菌落總數(shù)均持續(xù)升高(圖7),由于洋蔥本身具有抑菌物質(zhì),0 ~2 d 內(nèi)消毒組與未消毒組無顯著差異,4 d 后菌落總數(shù)分別為6.1×107cfu/mL 與5.81×107cfu/mL,二者無顯著差異。次氯酸鈉對(duì)鮮切洋蔥表面致病菌有消毒效果[15],對(duì)菌落總數(shù)未表現(xiàn)出明顯的抑菌效果,不同于次氯酸鈉對(duì)菠菜、生菜等蔬菜上微生物的抑菌效果[3-9],可能與洋蔥表面的菌群種類有關(guān),可對(duì)洋蔥上的微生物多樣性做進(jìn)一步研究分析。
圖7 不同貯存時(shí)間洋蔥中菌落總數(shù)變化圖Fig.7 Variation of microorganisms in onions at different storage times
分別對(duì)消毒和未消毒鮮切洋蔥0、1、2、3 和4 d樣品進(jìn)行SPME-GC-MS 分析,共檢測(cè)到了匹配度為70%以上的風(fēng)味物質(zhì)21 種,包括5 種烷烴、6 種酯類、5 種硫代化合物、2 種醇類和1 種烯烴類等。由表2可知,0 d 時(shí),未消毒鮮切洋蔥中酯類有9,12-十六碳烯酸甲酯、油酸乙酯、肉桂酸乙酯和十六酸乙酯等,醇類有二甲基正戊醇和苯乙醇,硫代化合物有二丙基二硫、甲基丙基二硫化合物和二甲基四硫化合物;消毒鮮切洋蔥中烷烴有正十七烷和1,1-二甲基鍺雜環(huán)丁烷,酯類有9,12-十六碳烯酸甲酯、油酸乙酯和十六酸乙酯,醇類有苯乙醇,硫代化合物有二甲基二硫。比較發(fā)現(xiàn),鮮切洋蔥經(jīng)次氯酸鈉消毒后,生成了正十七烷和1,1-二甲基鍺雜環(huán)丁烷,缺少了二甲基正戊醇、甲基丙基二硫化合物和二甲基四硫化合物。甲基丙基二硫化合物和二甲基四硫化合物是洋蔥特有的風(fēng)味物質(zhì)[25],結(jié)果表明,次氯酸鈉消毒損失了洋蔥特有的風(fēng)味物質(zhì)。比較貯存期間風(fēng)味物質(zhì)發(fā)現(xiàn),3 ~4 d 后,未消毒和消毒組洋蔥中均含有的物質(zhì)有十六酸乙酯、硫代丙酰胺、二甲基三硫醚、雙酚A 和棕櫚酸,和0 d 比較發(fā)現(xiàn),鮮切洋蔥中損失了醇類和大部分酯類芳香物質(zhì),以及洋蔥特有的風(fēng)味物質(zhì)二丙基二硫,其中未消毒洋蔥還損失了甲基丙基二硫化合物和二甲基四硫化合物,生成了硫代丙酰胺、二甲基三硫醚、雙酚A 和棕櫚酸,表明隨著洋蔥貯存時(shí)間變長(zhǎng),產(chǎn)生了具有硫臭異味的二甲基三硫醚,以及其他氣體物質(zhì)硫代丙酰胺、雙酚A 和棕櫚酸。
表2 不同貯存時(shí)間鮮切洋蔥風(fēng)味物質(zhì)含量Table 2 Flavor content of fresh-cut onions before and after disinfection at different storage times
3.6.1 Alpha 多樣性分析 基于97%相似度水平的OTU 數(shù),各樣品Alpha 多樣性指數(shù)值統(tǒng)計(jì)如表3 所示,由菌群豐度(Chao1 和ACE)和菌群多樣性指數(shù)(Shannon 和Simpson)可知,6 個(gè)樣品中的Simpson 指數(shù)在0.16 ~0.54 之間,Shannon 指數(shù)在1.11 ~2.06 之間,并且和Shannon 指數(shù)呈反比,且W1、Y5 的Simpson 指數(shù)與Shannon 指數(shù)數(shù)值相差較多,W1 的多樣性指數(shù)最高,Y5 多樣性指數(shù)最低。隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng),洋蔥中細(xì)菌的物種多樣性降低,次氯酸鈉消毒可以降低洋蔥中細(xì)菌物種多樣性。
表3 Alpha 多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 3 Alpha diversity index statistics
3.6.2 細(xì)菌群落的OTUs 聚類分析 由表4 可知,W1、W3、W5、Y1、Y3 和Y5 樣本所獲得的細(xì)菌原始序列數(shù)(總tags 數(shù))平均值分別為77 901、78 401、78 629、68 026、73 018、77 786 條,序列平均長(zhǎng)度425 bp。如圖8 所示,所有樣品的稀釋曲線都已進(jìn)入平臺(tái)期,說明測(cè)序數(shù)據(jù)量合理,測(cè)序深度已基本覆蓋樣品中所有微生物,更多的數(shù)據(jù)量對(duì)發(fā)現(xiàn)新的OTUs 邊際貢獻(xiàn)很小。0、2、4 d 未消毒和消毒組樣品細(xì)菌原始序列數(shù)逐漸增加,表明隨著鮮切洋蔥貯存時(shí)間延長(zhǎng),細(xì)菌總數(shù)增加,且消毒后細(xì)菌總數(shù)減少。差異顯著性分析表明,W1 與Y1、W3與Y3 和W5 與Y5 均無顯著性差異,表明次氯酸鈉對(duì)洋蔥中的細(xì)菌無殺滅作用。
表4 不同貯存時(shí)間洋蔥中樣品測(cè)序數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics of processing results of sample sequencing data in onions at different storage times
圖8 樣品的細(xì)菌稀疏曲線圖Fig.8 Bacterial sparse curve of the sample
3.6.3 細(xì)菌菌落物種結(jié)構(gòu)分析 用QIIME 軟件挑選出屬分類學(xué)水平上豐度最高的OTU 的序列作為代表序列,進(jìn)行多重序列比對(duì)并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,然后通過Python 語言工具繪制圖形,如圖9 所示。進(jìn)化樹中每條樹枝代表1 個(gè)物種,樹枝長(zhǎng)度為2 個(gè)物種間的進(jìn)化距離,即物種的差異程度,其中相同顏色屬名代表所屬于相同的門,消毒組與未消毒組鮮切洋蔥在門水平上有5 個(gè),分別是藍(lán)藻菌門(Cyanobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、疣微菌門(Verrucomicrobia)、變形菌門(Proteobacteria)和放線菌門(Actinobacteria),其中變形菌門是系統(tǒng)發(fā)生樹中最大的分支,但相關(guān)性較少。變形菌門菌屬大部分來自于土壤中種植的新鮮蔬菜,厚壁菌門分支較大且相關(guān)性較高,厚壁菌門中有多種益生菌種屬,如乳桿菌屬、明串球菌屬及腸球菌屬等[26],與屬水平相對(duì)含量圖分析相似。
圖9 鮮切洋蔥細(xì)菌菌落系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.9 Phylogenetic tree of fresh-cut onion bacterial colonies
3.6.4 細(xì)菌群落的豐度分析 在菌屬水平上基于 Beta 變化對(duì)每個(gè)樣品的菌群結(jié)構(gòu)及分布進(jìn)行分析,由圖10可知,6 組樣品中主要菌屬有明串菌屬(Leuconostoc)、蔥屬(Allium_ampelopra sum_leek)、拉烏爾泰拉屬(Raoult ella)、腸桿菌屬(Kosakonia)、腸細(xì)菌屬(Enterobacterium)、泛菌屬(Pantoea)、果膠細(xì)菌(Pectobacterium)、Orontium_aquaticum、 魏 斯 氏屬(Weissella)及其他菌屬,菌屬組成相似。其中,未消毒鮮切洋蔥優(yōu)勢(shì)菌屬依次為魏斯氏屬(相對(duì)豐度10.00%~33.06%)變形菌門中的腸細(xì)菌屬(相對(duì)豐度27.22%~28.42%)和放線菌門中的明串菌屬(相對(duì)豐度17.26%~18.54%);消毒鮮切洋蔥中優(yōu)勢(shì)菌分別為厚壁菌門(Firmicutes)中的魏斯氏屬(相對(duì)豐度51.82%~71.84%)、藍(lán)藻菌門中的Allium_ampeloprasum_leek(相對(duì)豐度15.89%~17.73%)和放線菌門中的明串菌屬(相對(duì)豐度6.42%~9.25%)。結(jié)果表明,次氯酸鈉對(duì)洋蔥中的腸細(xì)菌屬和明串菌屬細(xì)菌有明顯抑制作用,對(duì)Allium_ampeloprasum_leek 無明顯抑制作用,而對(duì)魏斯氏屬細(xì)菌可能具有促進(jìn)作用。3.6.5 鮮切洋蔥UPGMA 分析 UPGMA(Unweighted Pair-group Method with Arithmetic Mean)為樣品層次聚類,是1 種常用的聚類分析方法。對(duì)未消毒和消毒鮮切洋蔥在不同的貯藏時(shí)間下6 個(gè)樣品在細(xì)菌相似性進(jìn)行聚類分析。通過對(duì)分支長(zhǎng)短及相似程度進(jìn)行分析[27]。W1、W3、W5 樣品微生物多樣性基本接近,細(xì)菌菌屬為一類。Y1、Y3、Y5 樣品微生物多樣性基本接近,細(xì)菌菌屬為一類。表明相同加工制作樣品之間微生物差異性很小,即次氯酸消毒和未消毒是影響洋蔥表面細(xì)菌微生物多樣性的主要因素(圖11)。
圖10 不同鮮切洋蔥樣品屬水平細(xì)菌豐度分析Fig.10 Analysis of bacterial abundance levels in different fresh-cut onion samples
圖11 不同鮮切洋蔥樣品UPGMA 分析Fig.11 UPGMA analysis of different fresh cut onion samples
感官品質(zhì)是商品價(jià)值最直接的反應(yīng),鮮切洋蔥的感官指標(biāo)包括外觀,風(fēng)味,脆度等[28],黃皮洋蔥經(jīng)切分后用一定濃度的次氯酸鈉消毒劑清洗,可以保持其良好感官品質(zhì)。與燕平梅等[29]證明次氯酸鈉可以保持豇豆的品質(zhì)結(jié)果一致。鮮切洋蔥屬于弱酸性食品,貯藏條件與加工方式會(huì)影響pH 值,溫度和機(jī)械損傷會(huì)使鮮切洋蔥中有機(jī)酸積累,從而使 pH 值降低[30-31]。未經(jīng)處理的鮮切洋蔥pH 下降,而次氯酸鈉的使用防止了切割導(dǎo)致pH 下降。蔬菜在鮮切過程會(huì)導(dǎo)致果蔬呼吸作用加劇導(dǎo),造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗及水分流失,同時(shí)也存在一定的蒸騰作用,使得鮮切果蔬整體重量損失[2]。未處理組失重率降低,次氯酸鈉可以延緩鮮切洋蔥失重率降低。POD酶參與植物的生長(zhǎng)、木質(zhì)素合成及褐變等多項(xiàng)代謝活動(dòng),與植物抗逆防御體系密切相關(guān)[32]。試驗(yàn)表明次氯酸鈉可以破壞POD 酶活性。維C 與類黃酮都是洋蔥特有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),鮮切蔬菜在貯藏過程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失較多[33]。鮮切菜在貨架期內(nèi), 類黃酮和維生素 C 等抗氧化物質(zhì)含量降低[34]。試驗(yàn)表明,未消毒組鮮切洋蔥維C 含量降低,次氯酸鈉處理后延緩鮮切洋蔥維C 含量降低。與陳學(xué)玲等研究次氯酸鈉可以延緩鮮切西蘭花維C 含量與失重率降低結(jié)果一致,與其研究延緩POD 酶活性下降矛盾[35]。Moreno-Ortega 等人研究熱處理導(dǎo)致鮮切洋蔥類黃酮含量下降[36]。趙蕾等人研究NO 可以抑制鮮切胡蘿卜類黃酮等次生代謝產(chǎn)物[37]。而次氯酸鈉對(duì)鮮切洋蔥類黃酮含量無明顯影響。
切割洋蔥使人產(chǎn)生流淚的不適感,經(jīng)次氯酸鈉消毒后損失了洋蔥特有的風(fēng)味物質(zhì)(酯類和醇類物質(zhì)),并隨時(shí)間的延長(zhǎng)產(chǎn)生了具有硫臭異味的二甲基三硫醚,以及其他氣體物質(zhì)硫代丙酰胺、雙酚A 和棕櫚酸。在消毒前鮮切洋蔥中檢測(cè)到了二丙基三硫醚、二甲基四硫化物等含硫化合物,這與Coca[38]等研究結(jié)果一致。未消毒消毒鮮切洋蔥隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),檢測(cè)出硫代丙酰胺,二羥基環(huán)十五烷酮,二甲基三硫醚,是成麗麗等[19]研究結(jié)果中沒有檢測(cè)出的物質(zhì),其中檢測(cè)出硫代丙酰胺、二甲基三硫醚最高,這與于洋等研究猜測(cè)異味源于硫代化合物吻合[39]。目前對(duì)于洋蔥風(fēng)味物質(zhì)分析研究較少,并且次氯酸鈉與洋蔥風(fēng)味物質(zhì)的反應(yīng)機(jī)制原理尚不明確。
微生物的生長(zhǎng)對(duì)蔬菜的安全性也有一定的影響。目前,鮮切蔬菜上常見的病原微生物可分為致病菌和致腐菌。常見致病菌包括單核細(xì)胞增多性李斯特菌 (Listeria monocytogenes)、沙門氏菌(Salmonella)、大腸桿菌O157:H7(E. coli O157:H7)、志賀氏桿菌屬 (Shigella spp.) 和金黃色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)等[40-42]。國(guó)內(nèi)企業(yè)在鮮切菜生產(chǎn)過程中普遍使用次氯酸鈉溶液作為消毒劑,降低蔬菜表面微生物?!禛B/T 36758—2018 含氯消毒劑衛(wèi)生要求》中,次氯酸鈉是1 種含氯消毒劑,用途包括“果蔬”消毒。相關(guān)研究表明次氯酸鈉對(duì)生鮮蔬菜,鮮切西藍(lán)花表面細(xì)菌菌落,腐敗菌,沙門氏菌以及水中菌落總數(shù)、大腸菌群有一定的消毒效果[43-44]。本試驗(yàn)結(jié)果表明次氯酸鈉消毒劑對(duì)鮮切洋蔥的菌落總數(shù)無消毒作用,通過高通量測(cè)序后發(fā)現(xiàn)鮮切洋蔥表面存在魏斯氏屬、腸細(xì)菌屬、明串菌屬。次氯酸鈉消毒后對(duì)腸細(xì)菌屬和明串菌屬細(xì)菌有明顯抑制作用,對(duì)魏斯氏屬細(xì)菌可能具有促進(jìn)作用??赡苁谴温人徕c不穩(wěn)定,見光易分解,果蔬消毒后能較快分解,對(duì)于次氯酸鈉在鮮切菜消毒過程中可能產(chǎn)生的物質(zhì)以及余氯對(duì)鮮切菜使用安全性的影響,有待進(jìn)一步研究。
次氯酸鈉消毒劑可以保持鮮切洋蔥良好感官品質(zhì),延緩失重率、維生素含量的降低,破壞POD 酶的活性,對(duì)類黃酮含量無影響,使得鮮切洋蔥pH變?yōu)?.2 左右。同時(shí)鮮切洋蔥品質(zhì)的下降與風(fēng)味物質(zhì)有關(guān),次氯酸鈉消毒鮮切洋蔥后醇類、酯類物質(zhì)與部分硫代化合物減少,產(chǎn)生具有硫臭異味的二甲基三硫醚。洋蔥中細(xì)菌的物種多樣性隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng)降低,次氯酸鈉消毒可以降低洋蔥中細(xì)菌物種多樣性。次氯酸鈉對(duì)洋蔥中的細(xì)菌總數(shù)無明顯抑制作用,抑制腸細(xì)菌屬和明串菌屬細(xì)菌的生長(zhǎng),對(duì)魏斯氏屬細(xì)菌無抑制作用。因此,有待研究新型消毒劑抑制鮮切洋蔥優(yōu)勢(shì)菌生長(zhǎng)。