宣曉婷,林旭東,崔 燕,凌建剛
(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,浙江寧波 315000)
快菜,全稱為快速生長(zhǎng)白菜,又名小白菜、苗用型大白菜等,是浙江省夏季栽培的主要綠葉蔬菜之一[1]。因其味道清甜嫩脆、風(fēng)味佳,深受廣大消費(fèi)者的青睞。同時(shí),在面對(duì)極端惡劣災(zāi)害等情況下,快菜也是作為應(yīng)急蔬菜[2]。常見的快菜品種有早熟5 號(hào)菜、陽光快菜、浙研夏麗、浙白5 號(hào)等,其中早熟5 號(hào)菜是目前全國小白菜栽培的主導(dǎo)品種,葉質(zhì)軟、風(fēng)味佳[3]。
隨著時(shí)代發(fā)展,消費(fèi)模式與需求也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,現(xiàn)代年輕消費(fèi)群體對(duì)更健康、新鮮、方便的即用即食產(chǎn)品需求增加。鮮切蔬菜因具有高品質(zhì)、最少加工、便捷等優(yōu)勢(shì),其消費(fèi)群體和消費(fèi)量不斷擴(kuò)大[4-5]。鮮切蔬菜,即輕度加工蔬菜(Minimally processed vegetables),是將新鮮蔬菜進(jìn)行整理、清洗殺菌、去皮、切分、包裝及低溫貯藏等加工環(huán)節(jié),既保留了蔬菜的新鮮狀態(tài),又維持了其營(yíng)養(yǎng)素[6]。但由于鮮切蔬菜在加工過程中受到了一定程度的機(jī)械損傷,組織受破壞部位更易發(fā)生營(yíng)養(yǎng)素流失與微生物繁殖,從而導(dǎo)致鮮切蔬菜品質(zhì)劣變、貨架期縮短[7]。清洗作為鮮切蔬菜加工中重要的環(huán)節(jié)之一,采用合適的清洗殺菌工藝可顯著降低微生物菌群,延長(zhǎng)其貯藏貨架期[8]。目前,常見的清洗殺菌方式有含氯殺菌劑,包括二氧化氯等,具有處理簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉、殺菌效果佳等優(yōu)勢(shì),但有學(xué)者發(fā)現(xiàn)含氯殺菌劑對(duì)蔬菜的品質(zhì)與風(fēng)味有負(fù)面影響,且易造成氯殘留危害人體健康[9]。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,綠色、安全、高效的新型清洗殺菌劑逐漸被消費(fèi)者接受,如超聲波、電解水、低溫等離子體水、臭氧水等[10-12]。孫晉躍等人[10]研究發(fā)現(xiàn)超聲聯(lián)合1%乳酸,可在30 min 內(nèi)完全殺死沙門氏菌游離細(xì)胞,在60 min 內(nèi)使腸炎沙門氏菌生物膜細(xì)胞降至低于檢測(cè)限。于曉霞等人[13]報(bào)道酸性電解水對(duì)鮮切蘋果殺菌效果達(dá)到91.84%。李麗等人[14]對(duì)比分析了臭氧水、次氯酸鈉、二氧化氯和超聲波等方法對(duì)鮮切胡蘿卜的殺菌效果,發(fā)現(xiàn)臭氧水清洗對(duì)鮮切胡蘿卜的保鮮效果最佳。雖然已有學(xué)者對(duì)比分析了不同清洗殺菌方式對(duì)鮮切蔬菜的殺菌效果影響,但對(duì)于鮮切5 號(hào)菜的清洗殺菌及貯藏期保鮮品質(zhì)的影響缺乏系統(tǒng)研究。因此,通過研究鮮切5 號(hào)菜清洗殺菌方式,優(yōu)化最佳清洗殺菌方式。
研究自來水、二氧化氯、超聲波及堿性電位水對(duì)鮮切5 號(hào)菜的清洗殺菌效果,并監(jiān)測(cè)不同貯藏溫度下的品質(zhì)及微生物變化規(guī)律,優(yōu)化得到最佳的清洗殺菌方式,同時(shí)研究最佳清洗殺菌方式對(duì)5 號(hào)菜不同貯藏溫度微生物及呈味氨基酸的影響,以期獲得延緩5 號(hào)菜品質(zhì)下降的有效方法。
5 號(hào)菜,購自寧波江東歐尚超市,選擇新鮮無蟲蛀、無腐爛的蔬菜,冷藏貯存。
Eppendorf 100~1 mL 單道移液槍、Eppendorf 50~200 μL 單道移液槍、干式氮吹儀,無錫沃信儀器公司產(chǎn)品;ESH31 型水分含量測(cè)定儀,上海舜宇光學(xué)科技有限公司產(chǎn)品;伍豐LC-100 型高效液相色譜儀、氨基酸專業(yè)柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)、低溫離心機(jī)TLG-16,湖南湘儀公司產(chǎn)品。
甲醇、乙腈(色譜級(jí)),上海安譜公司提供;乙酸(色譜級(jí)),阿拉丁公司提供;氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品,Sigma 提供。
1.2.1 工藝流程
5 號(hào)菜→挑選→沖洗→切割→清洗殺菌→瀝水→包裝→貯藏。
1.2.2 操作要點(diǎn)
(1) 原料選擇和清洗。選擇新鮮、無蟲蛀、無腐爛的5 號(hào)菜,沖洗去除污垢雜質(zhì)。
(2) 切割。5 號(hào)菜經(jīng)人工分葉切分處理,規(guī)格約為5 cm×5 cm,備用。
(3) 清洗殺菌。通過浸泡清洗的方式,采用以下4 種清洗殺菌方式進(jìn)行。
不同清洗方式見表1。
表1 不同清洗方式
(4) 瀝水、包裝。將清洗殺菌后的5 號(hào)菜瀝水,用厚(15±2) μm 的PE 保鮮袋包裝,備用。
(5) 貯藏。將包裝好的鮮切5 號(hào)菜分別放在4 ℃(低溫)、10 ℃、25 ℃(常溫)、30 ℃環(huán)境溫度下貯藏,間隔一段時(shí)間取樣并進(jìn)行理化品質(zhì)測(cè)試。
1.2.3 測(cè)定指標(biāo)
(1) 水分含量。用水分含量測(cè)定儀監(jiān)測(cè)不同清洗殺菌方式對(duì)5 號(hào)菜常溫貯藏(25 ℃) 和低溫貯藏(4 ℃) 期間水分含量的變化規(guī)律。
(2) 葉綠素含量。采用便攜式葉綠素含量測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)試。每次測(cè)定6 個(gè)值,最后取平均值。
(3) 菌落總數(shù)。按照GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)》測(cè)定。
1.2.4 色澤
5 號(hào)菜的表觀顏色直接反映蔬菜的感官顏色,對(duì)5 號(hào)菜進(jìn)行色差儀測(cè)定,測(cè)定L值、a值和b值。
1.2.5 游離氨基酸含量
稱取0.2 g 鮮切5 號(hào)菜的樣品,加入乙醇水溶液,研磨成勻漿。取1 mL 勻漿液,氮吹5 min 后,以200 W 室溫超聲1 h。將超聲后的樣品轉(zhuǎn)移至1.5 mL離心管,以轉(zhuǎn)速12 000 r/min 離心5 min。取0.5 mL上清轉(zhuǎn)移至離心管,然后真空干燥直至無明顯可見的液體。加入0.5 mL 超純水,使樣品充分溶解后,以轉(zhuǎn)速12 000 r/min 離心5 min,將上清液轉(zhuǎn)移至新的離心管中,備用。
(1) 樣品衍生。取200 μL樣品加入20 μL 亮氨酸,混勻。加入100 μL三乙胺溶液,100 μL 異硫氰酸苯酯(PITC) 溶液,混勻后室溫放置1 h。加入400 μL 正己烷,劇烈振蕩15 s,然后以轉(zhuǎn)速12 000 r/min 離心2 min。取下層液上機(jī)進(jìn)行HPLC分析。
(2) 液相色譜條件。伍豐LC-100 型高效液相色譜儀、氨基酸專業(yè)柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相A:0.05 mol/L 乙酸鈉水溶液,冰乙酸調(diào)節(jié)pH 值為(6.50±0.05);B:甲醇∶乙腈∶水= 20∶60∶20(V∶V∶V);進(jìn)樣量10 μL,流速1.0 mL/min,柱溫35 ℃,紫外波長(zhǎng)254 nm。
梯度洗脫數(shù)據(jù)見表2。
表2 梯度洗脫數(shù)據(jù)
各組數(shù)據(jù)以平均值±均值標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SEM)表示,應(yīng)用SPSS 18.0 軟件(美國SPSS 公司) 以O(shè)ne-way ANOVA 法及Duncan 檢驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行組間比較和差異顯著性分析。以p<0.05 為存在顯著性差異。
不同清洗殺菌方式對(duì)鮮切5 號(hào)菜常溫貯藏(a)和低溫貯藏(b) 期間水分含量的影響見圖1。
圖1 不同清洗殺菌方式對(duì)鮮切5 號(hào)菜常溫貯藏(a) 和低溫貯藏(b) 期間水分含量的影響
水分含量的變化可以表明鮮切蔬菜在貯藏期間水分流失情況,水分含量下降越大,鮮切蔬菜萎蔫程度越顯著[15]。由圖1 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),清洗殺菌后的鮮切5 號(hào)菜的水分含量顯著下降(p<0.05),二氧化氯和堿性電位水處理的鮮切蔬菜水分含量下降明顯低于自來水處理組。同時(shí),低溫貯藏組的水分含量下降明顯低于常溫貯藏組,已有研究表明低溫高濕環(huán)境有利于水分含量的減少[16]。此外,低溫貯藏第5 天,自來水組、堿性電位水組和二氧化氯組的鮮切蔬菜水分含量分別下降了21.51%,12.90%和13.98%。與自來水組相比,堿性電位水處理組的水分含量下降速率更低。因此,堿性電位水清洗殺菌更能維持鮮切5 號(hào)菜的保鮮品質(zhì)。
不同清洗殺菌方式對(duì)5 號(hào)菜常溫貯藏(a) 和低溫貯藏(b) 期間葉綠素含量的影響見圖2。
圖2 不同清洗殺菌方式對(duì)5 號(hào)菜常溫貯藏(a) 和低溫貯藏(b) 期間葉綠素含量的影響
葉綠素是鮮切蔬菜中重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)之一,鮮切5 號(hào)菜中含有豐富的葉綠素,但葉綠素在蔬菜鮮切加工過程中易發(fā)生分解導(dǎo)致葉片變黃,因此維持較高的葉綠素含量對(duì)鮮切5 號(hào)菜保鮮具有重要作用[17]。由圖2 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),葉綠素含量顯著下降(p<0.05)。與自來水組相比,堿性電位水處理的鮮切5 號(hào)菜葉綠素含量顯著高于自來水組(p<0.05)。低溫貯藏第5 天,自來水處理組和堿性電位水處理組的葉綠素含量分別降至(25.30±0.15)SPAD 和(30.60±0.30) SPAD。與自來水處理組相比,堿性電位水處理組的葉綠素含量提高了20.95%,鮮切5 號(hào)菜綠色外觀維持較好。可能的原因是由于堿性電位水抑制了酶和底物的反應(yīng),延緩了葉綠素的降解速率[18]。
不同清洗殺菌方式對(duì)5 號(hào)菜常溫貯藏(a) 和低溫貯藏(b) 期間菌落總數(shù)的影響見圖3。
圖3 不同清洗殺菌方式對(duì)5 號(hào)菜常溫貯藏(a) 和低溫貯藏(b) 期間菌落總數(shù)的影響
微生物是影響鮮切蔬菜質(zhì)量安全的關(guān)鍵因素之一,而清洗殺菌是減少微生物的重要環(huán)節(jié)。由圖3 可知,比較了自來水、二氧化氯、超聲波和堿性電位水4 種清洗殺菌方式對(duì)鮮切5 號(hào)菜常溫和低溫貯藏期間的抑菌效果。清洗前鮮切5 號(hào)菜表面菌落總數(shù)為(4.48±0.08)log CFU/g,清洗后分別是(4.38±0.33)log CFU/g,(2.07±0.48) log CFU/g,(2.53±0.31) log CFU/g 和(2.03±0.08) log CFU/g。與其他處理相比,堿性電位水處理對(duì)鮮切5 號(hào)菜表面微生物抑制作用最顯著(p<0.05),菌落總數(shù)減少了2.45 log CFU/g,抑菌率達(dá)到了99.7%。隨著貯藏期的延長(zhǎng),堿性電位水處理的5 號(hào)菜在常溫和低溫環(huán)境下微生物僅分別上升了1.11 log CFU/g 和0.94 log CFU/g,說明在貯藏期堿性電位水能很好地抑制鮮切5 號(hào)菜表面微生物的生長(zhǎng)。Ahmad R M 等人[19]也證實(shí)了電解水對(duì)好氧嗜溫細(xì)菌、假單胞菌、酵母和霉菌等均有作用,可延長(zhǎng)鮮切甘藍(lán)貨架期2~3 d。
不同清洗殺菌方式對(duì)5 號(hào)菜常溫貯藏和低溫貯藏期間色澤的影響見表3。
表3 不同清洗殺菌方式對(duì)5 號(hào)菜常溫貯藏和低溫貯藏期間色澤的影響
色澤是鮮切蔬菜的重要特性之一,鮮切加工過程中蔬菜顏色的變化直接影響其感官品質(zhì)。由表3可知,隨著貯藏期的延長(zhǎng),鮮切5 號(hào)菜的亮度L值會(huì)逐漸降低,蔬菜表面出現(xiàn)發(fā)黃現(xiàn)象;在常溫貯藏期間,與自來水處理組相比,其他處理組對(duì)延緩亮度下降并沒有明顯效果,而在低溫貯藏期間,二氧化氯處理組和超聲波處理組可顯著延緩L值的下降,僅分別下降了9.62%和8.92%。此外,有研究表明,a值表示蔬菜的紅綠色值,a值越小,表明鮮切蔬菜越綠,越大則說明鮮切蔬菜開始慢慢粉變。在常溫貯藏期間,超聲波處理可以降低鮮切5 號(hào)菜的a值,而二氧化氯處理明顯升高了鮮切5 號(hào)菜的a值;而在低溫貯藏環(huán)境下,不同處理組的a值差異并不明顯。
堿性電位水清洗對(duì)5 號(hào)菜低溫貯藏3 d 后的游離氨基酸含量的影響見表4。
表4 堿性電位水清洗對(duì)5 號(hào)菜低溫貯藏3 d 后的游離氨基酸含量的影響
游離氨基酸作為鮮切蔬菜非揮發(fā)性滋味的主要呈味物質(zhì)和風(fēng)味前體物質(zhì),其含量越高,蔬菜的味道越鮮甜。根據(jù)氨基酸不同的呈味特性,可分為甜味、鮮味、苦味等[20-21]。由表4 可知,堿性電位水清洗殺菌對(duì)鮮切5 號(hào)菜的鮮味氨基酸有一定提高,但降低了其甜味氨基酸含量,對(duì)苦味氨基酸含量沒有影響。從總呈味氨基酸含量來看,堿性電位水處理很好的維持了鮮切5 號(hào)菜的低溫貯藏的滋味品質(zhì)。
不同貯藏溫度下堿性電位水清洗對(duì)5 號(hào)菜貯藏期菌落總數(shù)的影響見圖4。
圖4 不同貯藏溫度下堿性電位水清洗對(duì)5 號(hào)菜貯藏期菌落總數(shù)的影響
鮮切5 號(hào)菜的腐敗與變質(zhì)的主要原因是微生物的生長(zhǎng)與繁殖。由圖4 可知,不同溫度下貯藏的鮮切5 號(hào)菜的菌落總數(shù)均顯著上升(p<0.05),且上升速率為30 ℃>25 ℃>10 ℃>4 ℃。結(jié)果表明,低溫可以抑制鮮切5 號(hào)菜中微生物的生長(zhǎng),而常溫(25 ℃)及以上溫度會(huì)加速鮮切5 號(hào)菜的腐敗,不適合鮮切5 號(hào)菜的貯藏。相似的結(jié)論在李汴生等人[22]關(guān)于冷配送萵筍菜肴的貨架期研究中也有報(bào)道。
綜合考慮不同清洗殺菌方式對(duì)鮮切5 號(hào)菜的殺菌及理化品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,與自來水處理組相比,堿性電位水處理的鮮切蔬菜水分、葉綠素含量明顯提高,其中葉綠素含量提高了20.95%,鮮切5 號(hào)菜綠色外觀維持較好。同時(shí),與其他處理相比,堿性電位水處理對(duì)鮮切5 號(hào)菜表面微生物抑制作用最顯著(p<0.05),菌落總數(shù)減少了2.45 log CFU/g,抑菌率達(dá)到了99.7%。隨著貯藏期的延長(zhǎng),堿性電位水處理的5 號(hào)菜在常溫和低溫環(huán)境下微生物僅分別上升了1.11 log CFU/g 和0.94 log CFU/g,說明在貯藏期堿性電位水能很好地抑制鮮切5 號(hào)菜表面微生物的生長(zhǎng)。此外,堿性電位水清洗殺菌對(duì)鮮切5 號(hào)菜的鮮味氨基酸有一定提高,且對(duì)苦味氨基酸含量沒有影響。綜上所述,堿性電位水清洗殺菌更能維持鮮切5 號(hào)菜的貯藏品質(zhì)。研究結(jié)果對(duì)堿性電位水在鮮切蔬菜加工生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義,為新型鮮切蔬菜清洗殺菌技術(shù)的研究提供了理論基礎(chǔ)。