近冰温贮藏对真空包装鲜切莲藕色泽与气味物质的影响_张宇娟.pdf

第 14 卷 第 11 期 食 品 安 全 质 量 检 测 学 报 Vol.14 No.11 2023 年 6 月 Journal of Food Safety and Quality Jun.,2023 基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFD0401301)、湖北省农业科学院青年基金项目(2020NKYJJ15)Fund:Supported by the National Key Research and Development Program of China(2018YFD0401301),and the Hubei Academy of Agricultural Sciences Youth Fund Project(2020NKYJJ15)#张宇娟、张周未为共同第一作者#ZHANG Yu-Juan and ZHANG Zhou-Wei are Co-first Authors*通信作者:杨玉平,硕士,工程师,主要研究方向为食品质量与安全。E-mail: 陈学玲,硕士,副研究员,主要研究方向为果蔬加工与贮藏。E-mail:*Corresponding author:YANG Yu-Ping,Master,Engineer,Wuhan Institute for Drug and Medical Device Control,No.666,Gaoxin Avenue,Hongshan District,Wuhan 430075,China.E-mail: CHEN Xue-Ling,Master,Associate Professor,Institute for Farm Products Processing and Nuclear-agricultural Technology,Hubei Academy of Agricultural Sciences,No.5,Nanhu Avenue,Hongshan District,Wuhan 430064,China.E-mail: 近冰温贮藏对真空包装鲜切莲藕色泽与 气味物质的影响 张宇娟1#,张周未1#,杨玉平2*,何建军1,范传会1,陈学玲1*(1.农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室,湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 武汉 430064;2.武汉药品医疗器械检验所,武汉 430075)摘摘 要要:目的目的 分析近冰温(0)贮藏对真空包装鲜切莲藕的色泽和气味物质的影响。方法方法 真空包装鲜切莲藕分别贮藏于 0、4、8,在 0、2、4、6、8 d 测定其褐变度、色度、多酚氧化酶活性、总酚含量、气味物质等指标。结果结果 在贮藏期间,鲜切莲藕的褐变度、色差、多酚氧化酶活性、过氧化物酶活性、总酚含量与贮藏温度呈正相关。相同贮藏时间下,0贮藏鲜切莲藕的褐变度、色差值、多酚氧化酶活性、过氧化物酶活性、总酚含量最小。鲜切莲藕的挥发性气味物质有 68 种,主要是醇类、烯类等。随着贮藏时间和温度增加,醇类含量随之增多。结论结论 近冰温贮藏可以有效延缓鲜切莲藕的褐变,保持色泽,抑制酶活性,降低异味物质产生,能够较好地保持鲜切莲藕的品质。关键词关键词:鲜切莲藕;真空包装;近冰温;色泽;气味物质 Effects of near freezing point storage on color and volatile substances of fresh-cut lotus root in vacuum packing ZHANG Yu-Juan1#,ZHANG Zhou-Wei1#,YANG Yu-Ping2*,HE Jian-Jun1,FAN Chuan-Hui1,CHEN Xue-Ling1*(1.Key Laboratory of Cold Chain Logistics Technology for Agro-product,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Institute for Farm Products Processing and Nuclear-agricultural Technology,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064,China;2.Wuhan Institute for Drug and Medical Device Control,Wuhan 430075,China)ABSTRACT:Objective To analyze the effects of near freezing point temperature(0)on color and odor of fresh-cut lotus root in vacuum packing during storage.Methods The fresh-cut lotus root in vacuum packaging was stored at 0,4 and 8,respectively,and its browning degree,chroma,polyphenol oxidase activity,total phenol content and odor substances and others were measured at 0,2,4,6 and 8 d.Results During storage,the browning DOI:10.19812/ki.jfsq11-5956/ts.2023.11.005第 11 期 张宇娟,等:近冰温贮藏对真空包装鲜切莲藕色泽与气味物质的影响 63 degree,color difference,polyphenol oxidase activity,peroxidase activity and total phenol content of fresh-cut lotus root were positively correlated with storage temperature.At the same storage time,the browning degree,color difference value,polyphenol oxidase activity,peroxidase activity and total phenol content of fresh-cut lotus root stored at 0 were the smallest.There were 68 kinds of volatile substances in fresh-cut lotus root,mainly alcohols,alkenes,etc.As the storage time and temperature increased,the alcohol compounds content increased.Conclusion The near freezing point temperature can effectively delay the browning of fresh-cut lotus root,maintain the color,inhibit enzyme activity,reduce the production of odor substances,and can maintain the quality of fresh-cut lotus root.KEY WORDS:fresh-cut lotus root;vacuum packing;near freezing point;color;volatile substances 0 引 言 鲜切莲藕具有新鲜、便捷、卫生等优点,近年来在餐饮、电商平台等领域畅销。但是,由于生长环境、机械加工、生产条件、生理等因素影响,鲜切莲藕在贮藏期间易褐变、腐败、产生异味等,商品性下降快,货架期缩短。因此,有关鲜切莲藕的护色、微生物控制等保鲜技术研究逐渐受到重视。抗坏血酸1、1-甲基环丙烯2、谷胱甘肽3、混合保鲜剂45、乙醇6、单宁7等已用于鲜切莲藕中,有助于抑制多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性,延缓鲜切莲藕的酶促褐变。动态酸性氧化电位水8、ClO29、海藻酸钠基涂层结合 L-半胱氨酸和柠檬酸10等能有效杀灭鲜切莲藕中的微生物,在低温条件下能延长鲜切莲藕的贮藏期。使用草酸11、乙烯12、24-表油菜素内酯13、发酵液14等处理鲜切莲藕,可以提升产品品质。上述研究主要从化学角度控制鲜切莲藕褐变、杀灭或抑制微生物生长,提高鲜切莲藕的品质。化学保鲜技术因存在安全隐患、影响鲜切莲藕的风味,部分消费者难以接受。低温15、气调包装16、超声波17、脉冲电场18、超高压19、联合物理技术20等物理技术保鲜鲜切莲藕的研究逐渐展开。其中低温技术因安全、方便、操作简单等优点已广泛应用于鲜切莲藕的加工和贮运过程。温度是影响鲜切果蔬品质的主要因素,低温可以降低代谢速率、抑制酶活、抑制微生物生长,有利于鲜切果蔬品质保持2122,获得消费者普遍认可。近冰温技术是低温技术的拓展,在一些果蔬中表现出良好的保鲜效果23。鲜切山药在1.7下贮藏,延缓褐变,抑制 PPO 活性,维持低微生物水平,较好地保持鲜切山药的品质24。0.5贮藏抑制生菜的呼吸速率,减缓可溶性糖、总叶绿素含量的降低,抑制生菜自身代谢,提高其贮藏品质25。鲜切西兰花在近冰温贮藏(0.50.2),保持了质地,延缓了营养物质的损失、黄化以及乙烯释放,减少丙二醛的积累,提高鲜切西兰花的品质,延长了货架期26。张鹏等27在冰温条件下贮藏鲜切莲藕,发现冰温抑制鲜切莲藕的呼吸、乙烯生成、丙二醛积累,维持鲜切莲藕品质。目前,鲜切莲藕近冰温贮藏技术的研究刚起步。本研究以真空包装鲜切莲藕为研究对象,分析其在近冰温(0)条件下色泽和气味物质的变化规律,拟为鲜切莲藕货架期预测、护色保鲜技术研发等提供参考。1 材料与方法 1.1 材料与试剂 莲藕:采于武汉市江夏区金水祺良有限公司莲藕种植基地,选择表面损伤小、无腐烂的新鲜莲藕。30%H2O2、邻苯二酚、乙酸、乙酸钠、愈创木酚、聚乙二醇 6000、聚乙烯吡咯烷酮、甲氧基聚乙二醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);二氧化氯(食品级,北京华龙星宇科技发展有限公司)。1.2 仪器与设备 7890A 气相色谱-质谱联用仪、DB-5 毛细管色谱柱(30 m0.2 mm,0.5 m)(美国 Agilent 公司);DZD-600/2SE真空包装机(燕诚神州食品机械北京有限公司);C5-580B分光测色仪(杭州彩谱科技有限公司);722N 紫外分光光度计(上海仪电分析仪器有限公司);SQP 电子天平(精度 0.1 mg,赛多利斯科学仪器北京有限公司)。1.3 实验方法 1.3.1 鲜切莲藕制备 将莲藕洗净后去皮,在 75 mg/L 的 ClO2溶液中浸泡10 min,沥干切片,厚约 5 mm。真空包装,每袋约 100 g。分别贮藏于 0、4、8环境中。1.3.2 褐变度 称取莲藕5.0 g于研钵中,加20 mL蒸馏水,冰浴研磨,匀浆,在 4下 5000 r/min离心 20 min,取上清液,在 25水浴保温 5 min,在 410 nm 处测其吸光值。褐变度(browning index,BI)用 A41010 表示。重复 3 次。1.3.3 色 度 采用测色仪测定藕片表面亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*),计算色差值(E)如公式(1)。每组取 3 袋,每袋测定 6 片,每片测 6 个点。*2*2*2=+ELab (1)64 食品安全质量检测学报 第 14 卷 1.3.4 PPO 活性与 POD 活性 根据文献28,采用邻苯二酚法测 PPO 活性,采用愈创木酚法测 POD 活性。1.3.5 固相微萃取-气相色谱-质谱法测定气味物质 样品前处理:取 3 g 莲藕样品置于 20 mL 顶空瓶中,密封后置于 40水浴中平衡 30 min;将萃取头插入顶空瓶中,并将萃取头中的纤维伸出,吸附萃取 40 min;萃取完成后,将萃取头中的纤维缩回并拔出,再将萃取头插入气相色谱仪进样口,解析 5 min,并老化萃取头 20 min。气相色谱条件:DB-5毛细管色谱柱(30 m0.2 mm,0.5 m);载气为 He;柱流速 1.0 mL/min;不分流进样;进样口温度250;升温程序为初始温度 35,保持 5 min,7/min 升温至 150,5/min 升温至 230,保持 5 min。质谱条件:离子源温度250;接口温度230;电离方式为 EI;电子能量为 70 eV;质量范围 35350 amu。1.4 数据处理 采用 Microsoft Excel 2021 进行计算和绘图,数据采用 3 次平行实验的平均值标准偏差表示。使用 SPSS 26.0对数据进行显著性分析,P0.05 表示显著性差异。2 结果与分析 2.1 鲜切莲藕褐变度的变化 褐变度是果蔬中酚类物质被氧化成褐色物质的表观体现29,其大小能够反映鲜切莲藕在贮藏过程中的褐变程度。由图 1 可知,随着贮藏天数增加,鲜切莲藕的褐变度逐渐增大,且褐变度与贮藏温度呈正相关。在贮藏期间,近冰温组(0)的褐变度最低,4组的其次,8组的最高。在鲜切山药24、鲜切莲藕27的贮藏温度研究中,也得到相似的变化规律。贮藏 68 d,3 组鲜切莲藕的褐变度上升趋势明显高于 06 d 期间的褐变度。莲藕在鲜切加工和贮藏过程中,因酚类物质与氧气接触,容易发生酶促褐变。近冰温不仅抑制酶促反应,而且抑制果肉的冷害作用,更有利于延缓鲜切莲藕褐变。图 1 贮藏期间鲜切莲藕的褐变度 Fig.1 Browning degree of fresh-cut lotus root during storage 2.2 鲜切莲藕色度的变化 L*、a*、b*可以共同反映鲜切莲藕的表观色泽。色度的变化程度由 E 来定量。不同温度贮藏鲜切莲藕的色度变化见表 1。由表 1 可知,在贮藏期间,3 组鲜切莲藕 L*整体上呈下降趋势,且 L*与贮藏温度呈负相关。E 与贮藏温度呈正相关。随着贮藏时间增加,鲜切莲藕 E 呈升高趋势。与第2 d相比,第8 d冰温组(0)的色差增加138%,4组增加 217%,8组增加 247%。a*和 b*的大小在贮藏期间有波动,a*整体呈下降趋势。同样地在冰温贮藏带皮节藕的研究中发现,1贮藏的莲藕的 L*显著高于 4贮藏30。可见,近冰温贮藏有利于延缓鲜切莲藕的色泽劣变。表 1 贮藏期间鲜切莲藕的色度 Table 1 Color of fresh-cut lotus root during storage 时间/d 温度/0 2 4 6 8 L*0 55.200.50b 61.400.29a 51.661.93c 43.090.45d 40.380.55e 4 55.200.50b 56.550.61a 47.290.30c 40.151.03d 36.690.67e 8 55.200.50b 55.480.80a 45.551.30b 36.221.96c 33.940.96d a*0 0.630.80b 0.330.15b 1.951.41a 0.240.15b 0.970.59ab 4 0.630.08bc 0.110.14c 0.860.31b 0.540.19bc 2.930.57a 8 0.630.08b 0.140.10c 0.510.27b 0.340.19b 1.490.45a b*0 5.120.92ab 5.600.86ab 6.891.73a 4.360.31b 3.760.48b 4 5.120.92b 3.720.43bc 5.270.48b 2.051.81c 10.432.02a 8 5.120.91ab 5.310.88ab 3.150.33b 3.600.97b 6.881.84a E 0 0 6.270.56c 3.982.01d 12.190.75b 14.940.97a 4 0 6.140.48d 7.940.61c 15.381.34b 19.461.34a 8 0 6.150.49c 9.671.36b 20.061.01a 21.370.59a 注:不同小写字母表示每一行不同列具有显著性差异(P48;不同的低温对鲜切莲藕的色泽影响较大,以近冰温对鲜切莲藕的护色效果最好。气味是鲜切 66 食品安全质量检测学报 第 14 卷 表 2 0贮藏鲜切莲藕的挥发性物质 Table 2 Volatile substances in fresh-cut lotus root at 0 种类 序号 挥发性化合物名称 保留时间/min 峰面积 0 d 2 d 4 d 6 d 8 d 醇类 1 乙醇 9.586 61.7882 44.795 44.061 59.2356 48.7856 2 环丁醇 3.990 0.3735-3 正己醇 19.833 0.8695 0.6216 0.9436 0.3630 0.7034 4 正丙醇 12.432 1.5222 2.0709 1.5081 0.9551 0.9883 6 异丁醇 13.975 1.2572 0.8314 1.0610 1.2811 0.8168 7 1-丁醇 15.528 10.5499 7.3880 6.4861 2.3619 1.5690 8 桉叶油醇 16.546 0.0818-9 戊醇 16.845 1.0852-10 3-甲基-1-丁醇 16.899 6.0804 3.8197 5.9844 4.0965 5.1534 11 1,3,3-三甲基双环2,2,1庚-2-醇 24.436 0.3130 0.1397 0.2636 0.1758 0.0338 12-松油醇 26.621 0.2450 0.0506 0.1228-13 二甲基苄基原醇 27.275 0.1470 0.0205-0.0358-14 苯甲醇 30.109 0.9538 0.0659 0.1008-15 3,6,9,12-四氧十四烷-1-醇 41.776-0.0377 0.0115 0.2858 16 正戊醇 17.633-0.5190 0.5863-0.7541 17 仲丁醇 11.994-0.2120-18 庚醇 21.816-0.07-烯类 1 蒎烯 11.793 0.7688-2.8157 1.2538 2 莰烯 12.965 0.1466-0.0701 0.2265 0.1016 3 罗汉柏烯 23.036 0.0599 0.1080 0.1608 0.0340-4 长叶烯 24.496 1.1330 2.3430 3.4201-5 柠檬烯 15.921 0.0759-0.0650 0.0698-6 环辛四烯 17.588 0.0486-7(+)-长叶蒎烯 22.287 0.0318 0.0805 0.1980-8 双戊烯 16.204-0.0199 -9 1-石竹烯 25.035-0.2420 0.0855-10 左旋-蒎烯 11.817-0.6687-11 3-十二碳烯(Z)24.092-0.0201-酮类 1 1,3,3-三甲基-二环2,2,1庚-2-酮 24.436 0.2953 0.0681 0.1615 0.1038-2 2-丁酮 8.511 0.1410-3 4-羟基-2-丁酮 8.220-0.0469-0.4947-4 甲基庚烯酮 19.508-0.0309-0.0366-5 2-庚酮 15.975-0.0963 0.0716 6 3-羟基-2-丁酮 18.610-7.1126 7 2-莰酮 23.509-0.1169-8 4,6,6-三甲基二环3,1,1庚-3-烯-2-酮 24.292-0.0484-醚类 1 15-冠醚-5 37.660-0.0104 0.4955 0.3973 0.3950 2 六甘醇单十二醚 42.102-0.0015-3 三乙二醇单乙醚 36.991-0.0346 4 12-冠醚-4 34.984-0.084 0.0533-5 八(乙二醇)-(十二烷基)醚 -0.0354-第 11 期 张宇娟,等:近冰温贮藏对真空包装鲜切莲藕色泽与气味物质的影响 67 表 2(续)种类 序号 挥发性化合物名称 保留时间/min 峰面积 0 d 2 d 4 d 6 d 8 d 醛类 1 异丁醛 6.588 0.0182-2 苯甲醛 23.436 0.1674 0.0159 0.0308-0.0117 3 3-甲基丁醛 8.972-0.0208-0.0976 4 乙醛 5.165-0.8443 0.9132 1.4372 5 己醛 13.412-0.1397 6 壬醛 20.663-0.0565 7 2-甲基丁醛 8.872-0.5450 烷烃类 1 2-氨基丁烷 4.360-0.6972 1.6394-2 2,2-二甲基己烷 4.934-15.0502-3 异辛烷 5.338-1.5635-4 1,4,7,10,13,16-六氧杂环十八烷 35.245-0.0030 0.044 0.5318 0.3949 5 2-氨基丁烷 4.085 0.1953-6 正戊烷 4.358-3.3461-7 三氯甲烷 11.745-0.0291-其他 1 樟脑 23.507 0.0182-0.2035 0.0929 0.0363 2 萘 27.197 0.1674-3 5-异丙基-2-甲基苯酚 35.536 0.1953-4 二甲基硫 5.676-0.6313 1.0471 5 3-羟基四氢呋喃 8.890-0.0046-6 二甲基硫醚 5.673-1.7320 2.0208-7 乙酸乙酯 8.220-0.2007 18.3646-2.9647 8 二甲基亚砜 24.768-0.0092-9 4-溴-3-氯苯胺 22.573-0.0037-10 3-乙基邻二甲苯 18.008-0.0864-11 1-(苯基磺酰基)吡咯 25.647-0.0625-12 氨基甲酸苄酯 30.123-0.0410-注:-表示未检出,下同。表 3 鲜切莲藕的挥发性物质相对含量(%)Table 3 Relative content of volatile substances in fresh-cut lotus root(%)时间/d 温度/醇类 烯类 酮类 醚类 醛类 烷烃类 其他类 0 0 53.1784 2.2646 0.4363-0.1856 0.1953 1.7186 4 53.1784 2.2646 0.4363-0.1856 0.1953 1.7186 8 53.1784 2.2646 0.4363-0.1856 0.1953 1.7186 2 0 60.3223 2.7934 0.2628 0.2747 0.0367 16.6458 3.9004 4 63.6588 1.0807 0.284 1.5263 0.1856 0.7432 2.6549 8 70.6551 4.2390 0.1055 0.4200 3.4498-3.2039 4 0 61.3674 4.6682 0.1615 0.6279 0.8751 3.1886 20.7378 4 66.0776 4.1900 0.1373 0.1699 1.2734 3.4426 9.7087 8 71.9075 3.7914 3.6233 34.3128-0.5803 6 0 68.5163 0.0201 1.2552 0.4860 1.0108 5.5173 0.7652 4 68.6931-16.0806 1.0525 1.3707 0.2510 10.4519 8 72.0514 2.3572 4.9484 0.3886 0.2856 0.2829 4.7550 8 0 69.0902 1.3554 7.1842 7.6138 1.9939 0.5911 4.0481 4 70.9098 1.2391 0.1055 0.5007 0.8994 0.5590 3.4720 8 75.3456 1.4387 1.4502 0.2079 0.6313 0.1890 2.4313 68 食品安全质量检测学报 第 14 卷 莲藕的重要感官品质,挥发性物质的种类和含量均受贮藏温度的影响;真空包装袋内的微环境缺氧,导致鲜切莲藕产生令人不愉快的气味物质,这种物质以醇类为主;醇类物质在近冰温贮藏真空包装鲜切莲藕中的含量是最低的。因此,与 4、8相比,近冰温更适于鲜切莲藕的保鲜,可进一步提高其色泽和气味品质,延长货架期。但是,近冰温技术在鲜切莲藕应用和研究仍较缺乏。本研究只探究了莲藕的切片,不同切割方式对鲜切莲藕品质影响较大33,鲜切的莲藕丝、莲藕丁等加工品近冰温研究还未开展。莲藕中酚类物质包括酚酸、黄酮、花青素和黄烷醇等34,它们在近冰温贮藏的鲜切莲藕中分布情况以及对褐变的影响,尚需深入研究。近冰温贮藏真空包装或常压包装鲜切莲藕的硬度、脆性等质构特性,营养成分和特征性气味物质,微生物污染、新鲜度指示和货架期预测等方面的研究,还有待进一步探讨。参考文献 1 焦小华,王艳颖,金峰,等.抗坏血酸对鲜切莲藕品质的影响J.现代园艺,2020,43(19):3435,37.JIAO XH,WANG YY,JIN F,et al.Effect of ascorbic acid on the quality of fresh-cut lotus root J.Contemp Horticult,2020,43(19):3435,37.2 CHEN JH,XU YH,YI Y,et al.Regulations and mechanisms of 1-methylcyclopropene treatment on 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