APP下载

鲜切蔬菜保鲜技术研究进展

2009-04-05刘少典韩军岐

长江蔬菜 2009年8期
关键词:涂膜杀菌壳聚糖

刘少典 韩军岐

(1.山东济宁市农业科学研究院,272031;2.陕西师范大学食品工程与营养科学学院)

鲜切蔬菜保鲜技术研究进展

刘少典1韩军岐2

(1.山东济宁市农业科学研究院,272031;2.陕西师范大学食品工程与营养科学学院)

鲜切蔬菜是一种新兴食品工业产品。如何对鲜切蔬菜进行保鲜成为食品科技工作者的重要研究课题。介绍国内外鲜切蔬菜保鲜技术,综述鲜切蔬菜保鲜技术的研究进展,以期为食品科技工作者的研究提供参考。

鲜切蔬菜 保鲜技术 研究进展

1 鲜切蔬菜的贮藏特性

鲜切蔬菜(Fresh-cut vegetables)又名半处理蔬菜或轻度加工蔬菜 (Minimally processed vegetables),是通过对新鲜蔬菜进行分级、整理、清洗、切分、保鲜、包装等处理,保持其生鲜状态的制品。消费者购买这类产品后,不需要作进一步的处理,可直接食用或烹饪。随着现代生活节奏的加快和人们生活水平的提高,蔬菜的消费量不断增加,鲜切蔬菜以其新鲜、方便、营养、无公害等特点,备受欧美、日本等国家消费者的喜爱,在我国也开始受到关注,近年来的消费量持续增加。蔬菜切分后,由于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,如呼吸代谢加快、乙烯产生加速、酶促和非酶促褐变加剧、切分表面木质化等,同时由于切割造成细胞破裂,一些营养物质流失,会降低果蔬组织自然抵抗微生物的能力,易发生微生物污染,可能还会造成食物中毒。所有这些变化都会加剧鲜切蔬菜品质的下降,缩短货架期,大大降低鲜切蔬菜的商品价值,因此,必须采取一定的措施加以保鲜。

目前常见的鲜切蔬菜保鲜技术主要有低温冷藏、气调贮藏、保鲜剂处理、涂膜处理、植物激素保鲜、辐射处理保鲜等。

2 鲜切蔬菜保鲜方法

2.1 低温贮藏

低温能抑制鲜切蔬菜的呼吸代谢,降低机体内各种生理生化反应的速度,延缓衰老和抑制褐变,延长产品的保鲜期。低温也能抑制微生物的生理代谢,从而抑制微生物的生长与繁殖。王莉等[4]对鲜切生菜的保鲜研究结果表明,贮藏温度越低,越有利于保持鲜切生菜的品质。Sonia等[5]发现MP芹菜在0℃冷藏21 d后仍能保持其初始的抗氧化能力。孙伟等研究发现0.5℃条件下贮藏的切割甘蓝至少在10 d内没有发生明显的褐变,也没有发现表面微生物数量明显上升,但10℃下贮藏的甘蓝在4 d时发生明显的褐变,微生物数量也开始急剧上升[6]。低温有利于保鲜,但大部分鲜切蔬菜在10℃以下会发生不同程度的冷害,因此鲜切蔬菜在低温下贮藏应控制适当的温度。

2.2 涂膜技术

涂膜保鲜技术因其成本低廉、无毒无害、保鲜效果良好而备受关注。壳聚糖是研究较多的涂膜材料之一,壳聚糖膜可阻碍果蔬水分的蒸腾作用,阻止果蔬呼吸产生的CO2的散失和大气中O2的渗入,从而减少水分散失,抑制果蔬的呼吸代谢。此外,壳聚糖可显著抑制多酚氧化酶和过氧化物酶的活性,对微生物的生长也具有抑制作用[7]。彭丽桃等[8]发现壳聚糖被膜可抑制鲜切荸荠切片的苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性,延缓切片褐变,保持荸荠的食用品质,减少腐烂,0.5%~2.0%的壳聚糖被膜对荸荠褐变的抑制效果随使用浓度的增加而增强。李晓雁等[9]研究涂膜材料对青椒贮藏期间烂果率、质量、VC、叶绿素的影响表明,经涂膜处理的青椒,其综合指标明显优于未涂膜青椒;在室温下,以0.5%蔗糖酯+1.0%壳聚糖+0.006 μg/g对羟基苯甲酸丙酯作为复合涂膜剂,青椒的保鲜品质最好。杜传来等[10]选用卡拉胶、壳聚糖、海藻酸钠为涂膜主原料,分别对鲜切马铃薯进行涂膜处理,然后低温冷藏,结果表明,海藻酸钠涂膜能有效地抑制马铃薯褐变,并优于其他涂膜材料。

2.3 MAP贮藏

MAP(Modified Atmosphere Package)贮藏包装的基本原理是通过包装袋内外气体交换和袋内产品的呼吸作用,被动地形成一个袋内的气调环境,或用某一特殊的混合气体充入特定的包装袋,其最终目标是在包装袋内形成一个理想的气体条件,尽可能地降低产品的呼吸强度,同时不对产品产生不同影响[12]。MAP中适宜的低O2和高CO2可降低蔬菜的呼吸代谢和乙烯生物合成量,抑制酶的活性,减轻生理紊乱,减缓产品的品质败坏。但CO2含量过高或O2含量过低,会导致无氧呼吸,产生不利的代谢反应和生理紊乱。过低的O2浓度还会导致鲜切产品的发酵[13]。Annese等[14]研究发现O2浓度低于1 kPa时能有效降低鲜切蔬菜因PPO诱导褐变,但会因无氧呼吸而导致香气散失。Escalona等[15]研究MAP包装鲜切莴笋后发现,采用中浓度CO2(10~20 kPa)与低O2(2~10 kPa)联合作用时的呼吸强度高于与高O2(20~100 kPa)联合作用时的效果,要降低呼吸强度,10~20 kPa CO2与80 kPa O2联合使用时,效果较好。WAP贮藏虽然保鲜效果好,但设备一次性投资大,回收期长,能耗成本高[1~3]。

2.4 冷杀菌技术

①紫外线 紫外线杀菌是一种传统、有效的消毒方法,波长在190~350 nm,其中260 nm左右的波长为DNA、RNA的吸收峰,它使DNA的嘧啶基之间产生交联,成为二聚物,抑制DNA复制,导致微生物突变或死亡[16]。Fonseca等[17]采用紫外线照射切割西瓜,细菌总数降低,但对品质无影响。Allende等研究发现采用合适剂量的两侧UV-C处理鲜切莴笋可有效抑制微生物的生长,延长货架期[18]。但紫外线保鲜鲜切蔬菜对其生理作用有一定影响。Allende等[19]研究发现UV-C可增强鲜切莴苣的呼吸强度,Erkan等[20]也发现紫外线处理后的南瓜片的呼吸强度高于对照组,且随紫外线强度的增大而增大。但Vicente等[21]却发现采用紫外线处理的辣椒的呼吸强度低于对照组。

②超声波 超声波多用于鲜切蔬菜的清洗,是利用低频高能量的超声波的空化效应在液体中产生瞬间高温高压造成温度和压力变化,使液体中某些细菌致死、病毒失活,甚至使体积较小的一些微生物的细胞壁破坏,从而延长蔬菜的保鲜期[22]。高翔等[23]用超声波气泡清洗鲜切西洋芹10 min后再用0.4%CaCl2溶液处理,微生物菌落去除80%,呼吸作用明显受到抑制,PPO活性一直处于较低水平,且对VC无明显的破坏作用,感官品质良好。超声波消毒速度较快,对人无害,对物品无损害,但消毒不彻底。因此常考虑将其与其他冷杀菌技术联合使用,如超声波-磁化联合杀菌、超声波-激光联合杀菌、超声波-紫外线联合杀菌等。

③臭氧 臭氧对各类微生物都有强烈的杀菌作用,这是因为臭氧分解放出的新生态氧在空间扩散,能迅速穿过真菌、细菌等微生物的细胞壁、细胞膜,使细胞膜受到损伤,并继续渗透到膜组织内,使菌体蛋白质变性、酶系统破坏、生理代谢失调或中止,导致菌体休克死亡而被杀灭,达到消毒、灭菌、防腐的效果。臭氧能使乙烯氧化分解,延缓果蔬的后熟和衰老。臭氧还能调节果蔬的生理代谢,降低果蔬的呼吸作用和代谢水平,延长贮藏保鲜期[25~26]。张立奎等[27]采用0.18 μg/L浓度臭氧水处理鲜切生菜可使细菌总数下降1.5个数量级,大肠菌群数低于30个/100 g,PPO活性被抑制,VC损失减少,失重率降低,感官质量优于对照组。徐斐燕等[28]研究发现用臭氧水浸泡处理能有效控制鲜切西兰花表面微生物,降低多酚氧化酶活性,保持VC含量,抑制叶绿素的降解,但对还原糖有一定的影响。An等[29]将鲜切绿芦笋经1 mg/L臭氧水处理后采用MAP并在3℃冷藏,可抑制苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。臭氧杀死病原菌范围广、效率高、速度快、无残留,是一种理想的冷杀菌技术,但其杀菌效果还受温度和湿度的影响。此外,臭氧使用浓度过大,也会引起果蔬表面质膜损害,使其透性增大、细胞内物质外渗,导致品质下降,甚至加速果蔬的衰老和腐败等。

④辐射 辐射杀菌是利用射线照射食品,引起微生物发生一系列物理化学反应,使微生物的新陈代谢、生长发育受到抑制或破坏,致使微生物被杀灭,食品的保藏期得以延长。Prakash等研究发现采用0.35 kGy的γ-射线辐射可使切割莴苣上的需氧菌降低1.5个数量级[30],采用1.0 kGy的γ-射线辐射可减少接种到切割芹菜上的Listeia monocytogenes和Escherichia数量,并使货架期延长到1周[31]。Zhang等[32]用1.0 kGy剂量γ-射线辐射鲜切莴苣后,细菌总数下降2.35个数量级,大肠菌群数也低于30个/100 g,PPO活性受到明显抑制,VC损失明显低于未处理样品。Lu等[33]用1.0 kGy γ-射线辐射鲜切芹菜后,细菌和真菌总数分别下降2个和1个数量级,PPO活性和呼吸强度受到明显抑制,VC、可溶性固形物、总糖含量和感官指标均优于未处理样品。

2.5 使用保鲜剂处理

酶促褐变是在氧化酶催化下的多酚类物质发生氧化和抗坏血酸发生氧化下的褐变,是切割果蔬主要的质量问题之一。抗坏血酸能够将O-苯醌还原成酚类,柠檬酸可降低果实表面pH值,抑制微生物数量[34]。半胱氨酸对鲜切果蔬也有较好的保鲜效果。这些物质虽都能有效抑制鲜切果蔬的褐变,但其协同作用效果更佳[35]。如:L-半胱氨酸、抗坏血酸和柠檬酸均能降低鲜切莲藕的PPO活性和抑制酶褐变,但0.3%VC+0.1%柠檬酸+0.4%L-半胱氨酸联合使用的效果更佳。

[1]Deepak R R,Michihiko S,Ryoichi M.Effect of modified atmosphere(MA)packaging on glutathione and some other qualitative parameters of hiratake mushroom[J].J Jpn Soc Hortic Sci,2000,69(4):435-439.

[2]Roy S,Anantheswaran R C,Beelman R B.Fresh mushrooms quality as affected by modified atmosphere packaging[J].J Food Sci,1995a,60:334-340.

[3]Roy S,Anantheswaran R C,Beelman R B.Effect of moisture absorber on shelf-life of mushrooms(Agaricus bisporus) stored at 12℃ in conventional packages[J].J Food Sci, 1995b,60:1 254-1 259.

[4]王莉,姜微波,冯双庆.贮藏温度与包装方式对切割生菜品质的影响[J].食品科学,2004,25(1):177-179.

[5]Sonia Z V,Alicia R C.Antioxidant responses in minimally processedceleryduringrefrigeratedstorage[J].FoodChemistry, 2006,94:68-74.

[6]孙伟,丁宝莲,虞冠军,等.半加工切割蔬菜生产的生理和品质保持问题[J].上海农业学报,1999,15(4):80-83.

[7]刘峥颢,吴广臣,王庭欣.壳聚糖保鲜食品的机理及其应用的研究[J].食品科学,2005,26(8):533-537.

[8]彭丽桃,蒋跃明,杨书珍,等.壳聚糖被膜对鲜切荸荠褐变的抑制[J].植物生理学通讯,2002,38(6):554-556.

[9]李晓雁,甄润英,杨红军,等.不同涂膜对贮藏青椒综合品质的影响研究[J].天津农学院学报,2005,12(2):22-25.

[10]杜传来,郁志芳,王佳红.几种可食性膜对鲜切马铃薯褐变抑制的比较[J].保鲜与加工,2002(4):4-5.

[11]李桂峰,刘兴华,付娟妮.可食涂膜对鲜切红地球葡萄粒呼吸强度和品质的影响[J].西北农业学报,2005,14(1):66-70.

[12]Soliva-Fortuny R C,Martin-Belloso O.New advances in extending the shelf-life of fresh-cut fruits:a review[J].Food Science and Technology,2003,14:341-353.

[13]Agar I T,Massantini R,Hess-Pierce B,et al.Postharvest CO2and ethylene production and quality maintenance of fresh-cut kiwifruit slices[J].Journal of Food Science,1999, 64:433-440.

[14]Annese M,Manzano M,Nicoli M C.Quality of minimally processed apple slices using different modified atmosphere conditions[J].Journal of Food Quality,1997,20:359-370.

[15]Escalona V H,Verlinden B E,Geysen S,et al.Changes in respiration of fresh-cut butterhead lettuce under controlled atmospheres using low and superatmospheric oxygen conditionswithdifferentcarbon dioxide levels[J].Postharvest Biology and Technology,2006,39:48-55.

[16]高翔.鲜切菜“冷杀菌”技术的研究[J].微生物学杂志,2003,23(5):56-59.

[17]Fonseca J M,Rushing J W.Effect of ultraviolet-C light on quality and microbial population of fresh-cut watermelon [J].Postharvest Biology and Technology,2006,40:256-261.

[18]Allende A,McEvoy J L,Luo Y,et al.Effectiveness of two-sided UV-C treatments in inhibiting natural microflora and extending the shelf-life of minimally processed'Red Oak Leaf'lettuce[J].Food Microbiology,2006,23:241-249.

[19]Allende A,Artés F.Combined ultraviolet-C and modified atmosphere packaging treatments for reducing microbial growth of fresh processed lettuce[J].Food Science and Technology,2003,36:779-786.

[20]Erkan M,Wang C Y,Krizek D T.UV-C irradiation reduces microbial populations and deterioration inCucurbita pepofruit tissue[J].Environ Exp Bot,2001,45:1-9.

[21]Vicente A R,Pineda C,Lemoine L,et al.UV-C treatments reduce decay,retain quality and alleviate chilling injury in pepper[J].Postharvest Biology and Technology,2005,35: 69-78.

[22]王静,韩涛,李丽萍.超声波的生物效应及其在食品工业中的应用[J].北京农学院学报,2006,21(1):67-75.

[23]高翔,陆兆新,张立奎,等.超声波气泡清洗鲜切西洋芹的应用研究[J].食品工业科技,2003,24(11):27-29.

[24]Seymour I J,Burfoot D,Smith R L,et al.Ultrasound decontaminationofminimallyprocessedfruitsandvegetables [J].International Journal of Food Science and Technology, 2002,37:547-557.

[25]邓义才,赵秀娟.臭氧的保鲜机理及其在果蔬贮运中的应用[J].广东农业科学,2005(2):67-69.

[26]姚开,贾冬英,谭敏.臭氧在果蔬加工中的应用[J].食品科学,2002,23(5):149-151.

[27]张立奎,陆兆新,郁志芳.臭氧水处理鲜切生菜贮藏期间的品质变化[J].食品与发酵工业,2004,30(3):128-131.

[28]徐斐燕,蒋高强,陈健初.臭氧在鲜切西兰花保鲜中应用的研究[J].食品科学,2006,27(5):254-257.

[29]An J S,Zhang M,Lu Q R.Changes in some quality indexes in fresh-cut green asparagus pretreated with aqueous ozone and subsequent modified atmosphere packaging[J]. Journal of Food Engineering,2007,78:340-344.

[30]Prakash A,Guner A R,Caporaso F,et al.Effects of low-dose gamma irradiation on the shelf life and quality characteristics of cut romaine lettuce packaged under modified atmosphere[J].Journal of Food Science,2000, 65:549-553.

[31]PrakashA,InthajakP,HuibregtseH,etal.Effects of low-dose gamma irradiation and conventional treatments on shelf life and quality characteristics of diced celery[J]. Journal of Food Science,2000,65:1 070-1 075.

[32]Zhang L K,Lu Z X,Lu F X,et al.Effect of γ-irradiation on quality maintaining of fresh-cut lettuce[J].Food Control, 2006,17:225-228.

[33]Lu Z X,Yu Z F,Gao X,et al.Preservation effects of gamma irradiationonfresh-cutcelery[J].JournalofFoodEngineering, 2005,67:347-351.

[34]潘火斤,茅林春,阙斐,等.鲜切果品保鲜技术及其生物学原理研究进展[J].农业工程学报,2005,21(6):172-175.

[35]张京芳.鲜切莲藕酶褐变的控制方法[J].资源开发与市场,2005,21(2):91-92.

免费阅读《长江蔬菜》,尽在长江蔬菜网

长江蔬菜网改版以来,得到了广大读者的支持和厚爱,为进一步提高《长江蔬菜》的影响力,方便广大读者、作者上网阅读和引用,长江蔬菜网提供了更多免费阅读的杂志文章。

目前,长江蔬菜网上已实现从2000年第1期到2008年第3期全部过刊文章上网,其中,试验研究、专述专论等栏目提供免费阅读,您只要注册成为长江蔬菜网的用户,就可以免费阅读我们绝大多数文章。

《长江蔬菜》(学术版)全部文章将全文同步在长江蔬菜网发布(如不能下载,请发邮件到cjsczzs@263.net索取PDF文件),长江蔬菜网欢迎您的注册!

http://www.cjveg.com http://www.cj-veg.com http://www.长江蔬菜.cn

Progress in Preservation of Fresh-cut Vegetables

LIU Shaodian1,HAN Junqi2
(1.Jining Academy of Agricultural Sciences,Jining 272031; 2.College of Food Engineering and Nutritional Science,Shanxi Normal University)

Fresh-cut vegetable is a sort of new food product.How to preserve fresh-cut vegetables will be an important studying task for the food expert.Present preservation technology of fresh-cut vegetables and the current status of study progress for the food expert is introduced.It can also provide reference for food experts.

Fresh-cut vegetables;Preservation technology;Progress

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.08.002

刘少典(1969-),男,农艺师,主要从事农产品储运加工及安全方面的研究,电话:15953453085。E-mail:liushaodian72@126.com

2008-12-10

猜你喜欢

涂膜杀菌壳聚糖
果汁饮料如何杀菌
三种不同分子量6-羧基壳聚糖的制备、表征及其溶解性
如何了解涂膜料的基本性能
冷杀菌技术在食品行业中的应用
壳聚糖的应用
食品工厂的洗净杀菌
壳聚糖对尿路感染主要病原菌的体外抑制作用
纳米TiO2与SiO2改性PVA基复合涂膜研究
涂膜结合冷藏对鲜切甘薯抗氧化性的影响
物理杀菌装置的应用效果