不同理化处理对鲜切豇豆菜生理特性的影响
燕平梅,高继萍,李萱,李珊珊
(太原师范学院生物系,太原 030031)
摘要:实验采用不同的物理方法:低功率超声波(清洗10 min)、紫外线(照射40 min)和不同的化学试剂:苯甲酸钠(5 g/L)、双氧水(50 mL/L)、次氯酸钠(活性氯0.01%)来清洗鲜切豇豆,并用蒸馏水处理作为对照。通过研究样品中失重率、呼吸强度、Vc、叶绿素、可溶性蛋白含量的变化,探索有利于鲜切菜保鲜的最佳清洗方法。结果表明:紫外线照射40 min的处理中可溶性蛋白含量下降较少且Vc降低最缓慢,但紫外线容易使鲜切菜产生褐变,影响外观品质;超声波清洗消毒速度快,但消毒效果不彻底;与其它化学清洗方法相比,活性氯0.01%的次氯酸钠在Vc含量、可溶性蛋白含量、维持叶绿素含量方面的效果相对较好,可作为鲜切豇豆加工过程中清洗剂的首选。
关键词:超声波;紫外线;化学试剂;鲜切豇豆;生理生化特性
中图分类号:TS255.36 文献标识码:B 文章编号:1000-9973(2010)10-0063-04
随着现代生活节奏的加快和生活水平的提高,蔬菜的消费量不断增加,鲜切蔬菜和新鲜蔬菜以其新鲜、方便、营养和无公害等特点,近年来的消费量增加相当快。鲜切菜又名半处理蔬菜或轻度加工蔬菜,是指新鲜蔬菜原料经分级、整理、清洗、去皮、切分和包装等处理而制成的可直接烹调或直接食用的蔬菜制品。消费者购买这类产品后,不需要作进一步处理,可直接食用或烹饪。
豇豆(Vigna sinensis),又名长荚豆、粉豆、豆角,是蝶形花科(Papilionaceae)豇豆属一年生缠绕性草本植物,在我国各省区有广泛栽培。豇豆是夏、秋季上市的大宗蔬菜,因其色泽嫩绿、豆荚肥厚、味道鲜美且极富营养价值而深受广大消费者喜爱。因此,鲜切豇豆菜加工有着广阔的市场前景。但豇豆荚果因组织幼嫩、呼吸强度高而极不耐贮,采收后如不及时处理,短时间内就会萎蔫、褪色、腐烂,因此豇豆的供应具有极强的季节性和区域性。为了更好地满足广大消费者的需求,减少生产者的经济损失,急需解决豇豆采后贮藏保鲜的问题。清洗是鲜切蔬菜加工中的一个必不可少的关键环节,发达国家已将净菜清洗杀菌作为危害分析关键控制点。良好的清洗处理既能减少病原引起的疾病又能延长蔬菜的贮藏寿命。可通过化学清洗或物理等方法对呼吸强度等进行控制从而延长鲜切菜的贮期。
本实验研究了在物理方法:低功率超声波(清洗10 min)、紫外线(照射40 min)和不同的化学试剂:苯甲酸钠(5 g/L)、双氧水(50 mL/L)、次氯酸钠(活性氯0.01%)等不同处理下鲜切豇豆菜在贮藏过程中失重率、呼吸强度、Vc、叶绿素、可溶性蛋白含量的变化等。并对其各项生理、生化指标进行测定,为鲜切豇豆的加工提供理论依据和借鉴。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
豇豆菜购于太原市美特好超市。挑选新鲜、断口无褐变、无病虫害、成熟度基本一致的作为实验材料。切割菜刀要锋利,不易引起鲜切菜的机械损伤。
紫外可见分光光度计 2100型,符合或高于GB9721要求、无菌超净台 苏州净化设备有限公司、电子天平(精度为0.1 mg)、离心机、冰箱、恒温培养箱(HRHLZ-160型) Haier公司、超声波清洗仪(HT-300A型)、微量滴定管。
1.2 鲜切豇豆的加工流程
新鲜豇豆菜→挑选、整理→清洗(超声波)→沥干→切分(4 cm左右)→处理(超声包、紫外线、清洗剂)→沥干→包装(无菌托盘和保鲜膜)→保藏(4±1)℃。
1.3 实验方案
物理清洗方法:超声波处理时间为10 min、紫外线设置时间为40 min。
化学清洗剂:苯甲酸钠(5 g/L)、双氧水(50 mL/L)、次氯酸钠(0. 01%)的处理时间均为5 min。
1.4 清洗后豇豆的生理生化指标检验
1.4.1 生理指标的测定
1.4.1.1 呼吸强度的测定
采用小篮子法。
1.4.1.2 失重测定
称重法,计算公式如下:
1.4.2 生化指标的测定
1.4.2.1 可溶性蛋白质含量的测定
考马斯亮蓝G-250法。
1.4.2.2 Vc含量测定
2,6-二氯靛酚滴定法。
2 结果与分析
2.1 不同理化处理对鲜切豇豆菜生理特性的影响
2.1.1 不同理化处理条件对鲜切豇豆菜呼吸强度的影响
呼吸强度降低,营养物质消耗就越少,也就越有利于保鲜。由图1可知,处理前三天用各种方法处理过的鲜切豇豆呼吸速率略有上升,其中紫外线照射40 min后豇豆的呼吸作用最高,这说明与其它处理相比,紫外线对豇豆组织结构有明显的破坏作用;而双氧水处理过的鲜切菜呼吸速率增速次之,这可能是因为双氧水有很强的氧化性,会加强鲜切菜的呼吸;超声波10 min处理的呼吸速率不如双氧水,是因为超声波刺激可能会对豇豆组织造成一定的损伤,但损伤不及前两个处理,超声波处理后呼吸速率升高是由于清洗时温度会有所升高,也可能与组织切割和清洗时的机械胁迫有关;经苯甲酸钠和次氯酸钠处理的呼吸强度无显著差异(P>0.05)。随着储藏时间的延长,到第5天和第7天各处理的呼吸强度均有下降的趋势,这是由于CO2含量增加,组织有氧呼吸受阻,呼吸强度降低。到第9天时各处理的呼吸强度达到最大值。
2.1.2 不同理化处理条件对鲜切豇豆菜失重率的影响
蔬菜的鲜重是影响蔬菜商品价值的一个重要的指标。由图2可知,鲜切豇豆贮藏期间,失重率基本上呈上升趋势,这是由于豇豆切分后,其原有的表面保护层受到破坏,使皮下组织暴露于空气中,加快了组织失水与氧化变色。同时,由于机械性创伤更容易造成微生物的浸染性伤害,形成新的伤口,从而进一步加重水分损失与品质下降。各处理组均能有效的减少鲜重的损失,但可能由于有塑料薄膜包装,呼吸产生的水分不易透出,因而失重较小。到贮藏第11天失重率没有超过4%,且与对照差异不显著,这表明清洗对外观品质没有造成太大的影响。进一步实验研究表明,温度、包装材料和方法才是影响失重率的主要因素。
2.2 不同理化处理对鲜切豇豆菜生化特性的影响
2.2.1 不同理化处理条件对鲜切豇豆菜可溶性蛋白质含量的影响
由图3可知,机械损伤可能引起一系列蛋白质合成有关的变化。总体来说,各处理间可溶性蛋白质含量区别不太大,总体呈下降趋势。蒸馏水和苯甲酸钠清洗后鲜切豇豆的可溶性蛋白质含量先有少许增加,而后缓慢降低。可能是由于开始时机体内物质自溶,使得可溶性蛋白含量有小幅度上升;此外,由于蛋白质不易被氧化,微生物又是首先分解糖类物质,因此贮藏期间的可溶性蛋白分解比较缓慢。之后由于呼吸的增加,机体营养物质的消耗,同时由于微生物的活动加强导致可溶性蛋白含量的下降。
2.2.2 不同理化处理条件对鲜切豇豆菜Vc含量的影响
从图4可知:实验开始时,各处理样品中维生素C含量均相等,不同处理条件下随着储藏时间的延长鲜切豇豆中Vc含量均呈下降的趋势,前5天下降速度最快。在处理初期,几种处理鲜切豇豆间Vc值都无显著差异(P>0.05),在储藏的第5天不同处理间的Vc含量间都存在显著性差异(P<0.01),其中对照组清洗5 min后所含Vc低于其他处理的Vc含量。而经紫外线处理40 min后下降较慢。而超声波处理10min的样品的下降速率次之。化学清洗剂处理9天后的组份中Vc含量只稍高于对照组,无显著差异。化学清洗剂中的过氧化氢虽然对Vc有一定氧化作用,由于浓度很低,不足以表现出这种效应,反而由于鲜切菜保鲜程度好,减少了Vc的损失。
3 讨论
鲜切豇豆加工有着广阔的市场,但是鲜切菜由于受到机械切割,细胞组织被破坏,洗涤过程中既引起机械损伤,又易引起交叉感染;同时,由于机械切割所造成的机械损伤会引发一系列不利于贮藏的生理生化反应,如呼吸加快、酶促和非酶促褐变加剧、切割表面木质化等。所有这些变化,都会加剧鲜切菜品质的下降,缩短其货架期,从而大大降低鲜切菜的商品价值和食用价值。而清洗是鲜切蔬菜加工中一个必不可少的关键环节,鲜切菜加工在我国起步较晚,目前正在不断发展,但鲜切菜品质控制技术仍很薄弱。良好的清洗处理既能减少这些病原引起的疾病又能延长蔬菜的贮藏寿命。
在鲜切豇豆加工过程中,引入紫外线照射将对保证豆角的质量产生积极的影响。在贮藏10天以内,紫外线照射40 min对鲜切菜的营养无明显的破坏作用。Vc含量与对照相比,一直处于较高的水平。紫外线照射40 min,减少贮藏过程中的水分损失,从而减少失重率;超声波清洗技术具有高效和环保的优点,可以抑制鲜切豇豆菜中微生物的生长,超声波清洗不仅可以达到除菌的作用,而且在处理时造成样品的机械损伤小,也不会影响蔬菜的营养价值,但是它消毒不彻底,使鲜切菜的细菌数量较多;化学清洗剂对豇豆失重率影响不明显,说明清洗剂不是影响豇豆失重率的主要因素。
微生物与鲜切菜的品质安全密切相关,表面微生物多的比少的保存时间明显缩短,因此包装前要用紫外线的技术进行灭菌。切分蔬菜暴露在空气中,易发生切断面褐变、失水萎焉,通过紫外线照射处理和适合的包装可防止或减轻这些不利的变化,才能保证鲜切菜的质量,提高蔬菜的经济价值。
4 结论
研究结果表明:紫外线照射40 min的处理中Vc降低的最缓慢,可溶性蛋白含量下降不太明显,且可以很好的抑制微生物的生长,起到杀菌的作用,但容易使被照射部位产生褐变,使得感官品质下降;超声波气泡清洗鲜切豇豆10 min,呼吸强度明显偏低,并且对Vc无明显的破坏作用,效果仅次于紫外线,超声波清洗消毒速度快,对人无毒害,对物品无损伤,但消毒不彻底,因此常考虑和其他杀菌技术联合使用,近年来有人研究了超声波和臭氧的联合使用在鲜切蔬菜中的应用,取得了比较好的效果;在化学清洗方法中,活性氯0.01%的次氯酸钠在维持叶绿素含量、Vc含量、可溶性蛋白含量方面的效果相对较好;50 mL/L的双氧水杀菌效果也很好,但由于其氧化能力太强,对外观品质和营养成分有较大的破坏作用,综合考虑贮藏期间的外观品质及生理生化特性,次氯酸钠能维持良好的外观品质,有利于鲜切豇豆菜的贮藏保鲜,可作为鲜切豇豆加工过程中良好的清洗剂。且在已有的研究基础上应对鲜切菜的加工过程继续进行研究,如:采用超声波与化学清洗联合进行杀菌,紫外线与超声波联合进行杀菌或是三者联合进行。
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来源：中国化学试剂网
