低濃度雙氧水與超聲波協(xié)同對(duì)鮮切碭山梨品質(zhì)的影響

張磊，馬曉敏，馮成成，王敏

(宿州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽宿州 234000)

碭山梨歷史悠久，以其汁多味甜并且具有潤(rùn)肺止咳作用享譽(yù)中外。近年來碭山梨的產(chǎn)量越來越高，市場(chǎng)需求量也逐年增加。隨著生活節(jié)奏的加快和人們對(duì)健康的追求，鮮切水果具有新鮮、營(yíng)養(yǎng)、衛(wèi)生、方便、可食率高等特點(diǎn)受到大眾青睞。但鮮切水果經(jīng)去皮、切分處理之后，其組織受到損傷后，會(huì)對(duì)呼吸、酚類、乙烯等代謝產(chǎn)生影響導(dǎo)致出現(xiàn)褐變及異味，貨架期嚴(yán)重制約鮮切水果的快速發(fā)展。因此探求合理的保鮮方法對(duì)保持鮮切碭山梨的品質(zhì)具有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)外鮮切梨保鮮多采用化學(xué)保鮮劑處理，雖效果較好，但化學(xué)試劑的使用有一定的安全隱患[1-2]。雙氧水價(jià)格低廉，食品級(jí)雙氧水是國(guó)際上公認(rèn)的性能優(yōu)良、效果較好的殺菌劑、食品保鮮劑，且殺菌過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì)，對(duì)人體無危害以及對(duì)環(huán)境不造成二次污染[3]；雙氧水的浸泡處理不僅可以鈍化鮮切梨部分酶的活性，而且可以殺害梨表面的有害菌[4]。所以雙氧水是綠色安全的優(yōu)質(zhì)消毒保鮮試劑[5]，其中雙氧水處理在萵苣[6]、生菜[7]、鮮切油豆角等果蔬保鮮上都有顯著效果[8]。近年來，超聲作為一種物理加工方式，在鮮切果蔬保鮮及品質(zhì)控制上有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛的應(yīng)用[9]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于雙氧水及超聲在鮮切果蔬保鮮上的應(yīng)用逐漸增多，但是對(duì)于鮮切碭山梨的混合處理還尚未研究。本試驗(yàn)研究低濃度雙氧水和超聲聯(lián)合處理對(duì)鮮切碭山梨的品質(zhì)影響，研究結(jié)果為鮮切碭山梨加工提供一定依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器與主要試劑

WSC-S型測(cè)色色差計(jì)，上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；722型可見分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司；TA.XT PLUS/50質(zhì)構(gòu)儀，北京盈盛恒泰科技有限公司。雙氧水、乙醇、氫氧化鈉、冰醋酸、酚酞等試劑，均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 梨預(yù)處理 挑選大小形狀一致，無蟲害的梨，將其切成厚度一致片狀，然后將大小相似鮮切梨分別放入4個(gè)燒杯中并編號(hào)1、2、3、4。將2、4號(hào)燒杯加入適量3%的低濃度雙氧水，將3、4號(hào)燒杯置于功率250 W的超聲儀器中處理10 min[10]，然后用保鮮膜包裹，置于室溫下貯藏。

1.2.2 感官質(zhì)量評(píng)價(jià) 參考感官評(píng)定方法[5]，由20名經(jīng)過培訓(xùn)且對(duì)碭山梨具有一定感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的水果感官評(píng)價(jià)員組成評(píng)定小組，采用數(shù)字化評(píng)分方法[11](1-9分)對(duì)各實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判別打分：鮮切碭山梨評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)由表1所示。

表1 鮮切碭山梨評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表

1.2.3 理化指標(biāo)測(cè)定

(1)色差測(cè)定[12]：利用色差儀測(cè)定鮮切梨表面色澤，記錄L值；

(2)TTA(可滴定酸)[6]：利用酸堿滴定法，通過消耗氫氧化鈉量表示酸度大??；

(3)MDA(丙二醛)測(cè)定：以一定量的0.5%的硫代巴比妥酸為空白對(duì)照，分別測(cè)定材料提取液在450 nm、532 nm和600 nm波長(zhǎng)下吸光度；

(4)失重率：計(jì)算公式：

M0——保存前樣品的重量，g；

M1——保存不同時(shí)間樣品的重量，g。

(5)可溶性固形物[13]：打碎樣品后迅速取果漿，用手持折光儀測(cè)定；

(6)硬度[14]：隨機(jī)選取三片同一批次相同處理后的樣品平放在臺(tái)上，隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn)測(cè)定，選用TA5質(zhì)構(gòu)儀探頭，測(cè)試前速度：60 mm/min；形變量：10 %；探頭上升高度：20 mm。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析 各指標(biāo)均做3次平行試驗(yàn)，采用WPS Excel 2019軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙氧水和超聲對(duì)鮮切梨感官品質(zhì)的影響

感官品質(zhì)可以確定商品的價(jià)值和可接受性[15]。由圖1可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)鮮切梨的感官品質(zhì)逐漸降低；從圖1中發(fā)現(xiàn)，在前6 h內(nèi)，不同預(yù)處理的4種樣品感官品質(zhì)變化不大，其中雙氧水與超聲聯(lián)合處理后的鮮切梨感官品質(zhì)較好，分別經(jīng)過超聲處理和雙氧水處理的鮮切梨變化趨勢(shì)相似，空白對(duì)照組感官評(píng)分則是變化明顯，下降速度快；貯藏24 h時(shí)其差異逐漸變大；當(dāng)貯藏72 h空白組評(píng)分低至4.8分，此時(shí)空白組出現(xiàn)異味，褐變較為嚴(yán)重，此時(shí)空白組鮮切梨失去其商用價(jià)值。與空白對(duì)照組相比，處理組具有顯著性差異(P<0.05)。這可能是鮮切梨與大量氧氣接觸后，促進(jìn)了微生物的新陳代謝作用，加快了腐敗變質(zhì)，從而縮短了其貨架期。經(jīng)過雙氧水處理和超聲處理的兩組鮮切梨在96 h出現(xiàn)一定程度的褐變和輕微異味，失去其商用價(jià)值；經(jīng)過雙氧水和超聲波聯(lián)合處理的鮮切梨在96 h出現(xiàn)異味，也達(dá)到貯藏極限。通過雙氧水和超聲聯(lián)合處理后的鮮切梨能夠在一定程度上抑制微生物的活性及其生長(zhǎng)，降低腐敗和褐變速度，從而延長(zhǎng)其貨架期[16]。

圖1 0～120h期間雙氧水和超聲波對(duì)鮮切梨感官品質(zhì)的影響

2.2 雙氧水和超聲波對(duì)鮮切梨失重率的影響

失重率是反應(yīng)鮮切果蔬品質(zhì)的指標(biāo)之一[17]。如圖2所示，在儲(chǔ)藏期間，鮮切梨的失重率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，3～9 h失重率變化各組變化都比較緩慢，在9～72 h時(shí)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，到96 h后出現(xiàn)最大峰值后開始呈下降的趨勢(shì)，但各組樣品變化趨勢(shì)無明顯差異。與空白對(duì)照組相比，雙氧水聯(lián)合超聲波處理具有顯著性差異(P<0.05)，對(duì)鮮切梨的失重率具有一定的延緩作用[18]。

圖2 0～120h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨失重率的變化

2.3 雙氧水和超聲波對(duì)鮮切梨可滴定酸度的影響

可滴定酸度與水果的貯藏時(shí)間有一定的關(guān)系，是衡量果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要因素之一[19]。由圖3所示，鮮切梨在0～24 h可滴定酸度無明顯變化。在24～48 h出現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中空白對(duì)照組上升趨勢(shì)最為明顯，其次是超聲波聯(lián)合雙氧水組，然后是雙氧水組和超聲波組，超聲波組上升最低；之后在72～96 h呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在120 h時(shí)與最初相比，都產(chǎn)生一定差距，空白對(duì)照組、超聲波組、雙氧水組、超聲波和雙氧水組，可滴定酸度分別為0.294 mmol/10g、0.272 mmol/10g、0.272 mmol/10g、0.214 mmol/10g，4組樣品數(shù)據(jù)并不顯著，這可能與可滴定酸相對(duì)較穩(wěn)定有關(guān)系[20]。

圖3 0～120h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨可滴定酸度的變化

2.4 雙氧水和超聲波對(duì)鮮切梨色差的影響

色差值表示鮮切梨褐變程度的重要指標(biāo)[21]。由圖4所示，鮮切梨色差Δ值在6～9 h變化最為明顯，在9 h時(shí)達(dá)到峰值，隨后迅速降低。但四種處理方式在前期并無明顯性差異，在24～120 h之間變化不穩(wěn)定，但是空白組色差Δ始終高于其它三組。在120 h時(shí)空白對(duì)照組、雙氧水組、超聲波組、雙氧水和超聲波組的Δ值分別為5.07、4.20、3.97、3.60，可見超聲波組、超聲波和雙氧水組的Δ值最低，其次是雙氧水組，空白對(duì)照組的色差Δ值最高，說明超聲波結(jié)合雙氧水對(duì)鮮切梨的褐變有一定的抑制作用。雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯(lián)合超聲波組同空白組比較具有顯著性差異(P<0.05)。

圖4 0～120 h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨色差Δ的變化

2.5 雙氧水和超聲波對(duì)鮮切梨丙二醛的影響

由圖5所示，鮮切梨的丙二醛含量是先上升后下降的趨勢(shì)。在開始階段0～6 h變化呈現(xiàn)穩(wěn)定的上升趨勢(shì)，在6～24 h時(shí)上升最為明顯達(dá)到峰值，在24 h時(shí)，雙氧水、超聲波聯(lián)合雙氧水、空白對(duì)照、超聲波組丙二醛含量分別為2.967、2.293、1.535、1.362 μmol/L，雙氧水組的丙二醛含量最高，其次是超聲波聯(lián)合雙氧水組。一方面由于雙氧水具有氧化性，因此在24 h時(shí)雙氧水組、超聲波聯(lián)合雙氧水組的丙二醛含量高于另外兩組；另一方面可能由于機(jī)械破壞使細(xì)胞膜損壞而產(chǎn)生的衰老所致。雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯(lián)合超聲波組同空白組比較具有顯著性差異(P<0.05)，研究結(jié)果與胡文忠[22]等人在新鮮草菇的保鮮作用中對(duì)于丙二醛的研究結(jié)果一致。

圖5 0～120 h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨丙二醛含量的變化

2.6 雙氧水和超聲波對(duì)鮮切梨可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

可溶性固形物含量是衡量水果成熟的重要影響指標(biāo)[23]。如圖6所示，鮮切梨可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)有緩慢變化，在6～48 h間呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)，四者之間差距并不明顯；48～96 h間呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，空白對(duì)照組上升趨勢(shì)最為顯著；最終在120 h時(shí)，空白對(duì)照、超聲波、雙氧水、超聲波和雙氧水可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8.3 %，9.7 %、8.9 %、9.5 %。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯(lián)合超聲波組同空白組比較無顯著性差異(P>0.05)。

圖6 0～120 h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

2.7 雙氧水和超聲波對(duì)鮮切梨硬度的影響

超聲波聯(lián)合雙氧水處理對(duì)鮮切梨質(zhì)地的影響可由硬度表示[4]，如圖7所示，鮮切梨在貯藏期間，各組的果實(shí)硬度均呈下降趨勢(shì)，3～24 h的變化趨勢(shì)較為緩慢，經(jīng)過超聲波處理和雙氧水處理的鮮切梨硬度差別較小，24 h下降速度加快，120 h時(shí)空白對(duì)照組硬度下降至2.056 N，雙氧水、超聲波、雙氧水和超聲波分別下降至1.519 N、1.446 N、1.144 N。由圖7可見，空白對(duì)照組下降趨勢(shì)最為明顯，其次是雙氧水，然后是超聲波最后是雙氧水加超聲波組，空白對(duì)照組鮮切梨硬度明顯低于其它組(P<0.05)，其它三組樣品硬度均高于空白對(duì)照組。雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯(lián)合超聲波組同空白組比較具有顯著性差異(P<0.05)，說明其它三種處理方式對(duì)鮮切梨的硬度下降具有抑制作用，以雙氧水加超聲波組最為明顯，有效減弱了鮮切梨變軟的速度[21]。

圖7 0～120 h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨硬度的變化

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)研究表明鮮切梨隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)其感官品質(zhì)逐漸下降；經(jīng)過不同處理方式的鮮切梨相對(duì)于空白對(duì)照組能較好的保持感官品質(zhì)、理化指標(biāo)，有效延長(zhǎng)貨架期。失重率、硬度、TTA、色差、MDA、感官品質(zhì)六個(gè)指標(biāo)，在雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯(lián)合超聲波組同空白組比較中具有顯著性差異(P<0.05)；然而，可溶性固形物在在雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯(lián)合超聲波組同空白組比較中無顯著性差異(P>0.05)。本實(shí)驗(yàn)用雙氧水聯(lián)合超聲波處理鮮切梨能有效抑制其貯藏品質(zhì)的下降，并且其處理效果都優(yōu)于雙氧水和單純的超聲波處理的樣品，有效地保持鮮切梨的品質(zhì)。這可能是超聲處理通過高頻震動(dòng)破壞褐變相關(guān)酶的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使得褐變相關(guān)酶無法參與褐變過程從而抑制褐變，從而起到延長(zhǎng)保質(zhì)期的作用。同時(shí)超聲處理的冷加工特性，可以避免因傳統(tǒng)高溫處理造成果蔬營(yíng)養(yǎng)和質(zhì)地的破壞，因此超聲處理是一種高效、可行的果蔬褐變控制技術(shù)。今后可研究超聲處理、紫外和高壓等物理加工、天然保鮮劑和氣調(diào)包裝的協(xié)同應(yīng)用，可能會(huì)更好地抑制微生物生長(zhǎng)，延長(zhǎng)鮮切果蔬的貨架期。