热水处理对草莓贮藏品质与抗氧化能力的影响
2018-03-12马雪梅吴朝峰路志芳
马雪梅, 吴朝峰, 路志芳
(安阳工学院,河南安阳 45500)
随着人们对食品安全和环境质量的日益重视,化学杀菌剂引起的残留问题备受关注,寻找有效控制果蔬采后防腐的技术,已成为果蔬保鲜领域的重要课题。目前,热水处理作为一种安全、有效的果蔬保鲜手段,引起了人们广泛重视。草莓果实皮薄多汁、果实嫩,采收和贮运过程中易受机械损伤及病菌侵染而腐烂变质,这严重降低了草莓的经济效益。本研究以红颜草莓为试材,研究热水温度、时间处理对草莓贮藏品质与理化性状的影响,旨在筛选出适宜的保鲜条件,提高草莓生产经济效益。
1 材料和方法
1.1 材料
选用大小均匀、成熟度相同、果形端正、无病无霉、无机械损伤的草莓,放置到PP硬质托盘中覆盖带孔保鲜膜。
1.2 草莓处理
将草莓果实去除杂质后每20个1组置于硬质托盘中,在不同温度的水浴中处理不同时间,待冷却至室温后用保鲜膜包裹,在室温下放置。另外,将20个未经处理的果实在室温下进行贮藏,作为对照组。定期取样进行指标测定。
1.3 方案设计
以草莓可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、总酚、总黄酮和花青素含量作为考察指标,采用单因素和双因素试验研究不同热水处理温度、时间对草莓采后营养成分和抗氧化物质的影响,从而确定适宜的草莓保鲜条件。
1.3.1 单因素试验 对照组(CK)为不进行热处理,处理时间30 min,分别对草莓进行35、40、45、50 ℃下热处理,或处理温度45 ℃,分别对草莓进行5、10、15、20 min热处理,研究不同热处理温度(或时间)对草莓采后贮藏品质的影响
1.3.2 双因素试验 对照组同上,对草莓进行不同温度(40、45、50 ℃)与时间(10、15、20 min)热水处理,研究不同热水处理温度和时间对草莓采后贮藏品质的影响。
1.4 指标测定
可溶性固形物采用PR-201型数字式手持糖度计测定可溶性固形物含量,可滴定酸含量采用电位滴定法[1]测定,维生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[2]测定,总酚含量采用F1ion-Ciocahe法[3]测定,总黄酮含量的测定采用三氯化铝法[4],花青素含量采用pH示差法[5]测定。
2 结果与分析
2.1 不同热处理温度对草莓营养成分、抗氧化物质的影响
2.1.1 温度对草莓中可溶性固形物含量的影响 研究发现,贮藏1 d时,对照可溶性固形物含量略有上升,处理组可溶性固形物含量下降。贮藏2~3 d上升,各组快速下降。贮藏 3 d 后,对照和处理组均下降,整个贮藏过程,经45 ℃热水处理,可溶性固形物含量缓慢下降—上升—平缓下降,可溶性固形物含量明显高于对照。但经50 ℃处理可溶性固形物含量与对照基本相当(图1)。
2.1.2 温度对可滴定酸含量的影响 贮藏过程中,草莓的可滴定酸含量总体呈逐渐下降趋势。贮藏前期,处理组与对照可滴定酸含量下降幅度基本相同,贮藏后期,处理组与对照可滴定酸含量下降幅度出现明显差异。其中经45 ℃热水处理的草莓可滴定酸含量下降幅度最小,40 ℃处理可滴定酸含量次之,这使得贮藏后期处理的可滴定酸含量明显高于对照。但是,经50 ℃热水处理,可滴定酸含量下降幅度与对照相当,数值略低于对照。这一结果说明,适宜的热水处理对于长期贮藏草莓可滴定酸保持较高的含量,对于草莓果实的贮藏及风味是有影响的(图2)。
2.1.3 温度对草莓中维生素C含量的影响 在贮藏期间,维生素C含量下降,呈波动下降趋势。经35~45 ℃热水处理,草莓中维生素C含量高于对照组,而经温度50 ℃处理,维生素C含量与对照基本相同,可能由于处理温度过高,对维生素C有一定的破坏作用。整个贮藏过程中,45 ℃的维生素C含量高于其他处理和对照(图3)。因此,45 ℃热水处理可以有效减缓维生素C的损失,保持草莓果实的食用价值和商品性。
2.1.4 温度对总酚、总黄酮含量的影响 贮藏2 d,处理组总酚含量变化趋势与对照基本相同,呈上升趋势,2 d后,处理组总酚含量呈下降趋势,而对照缓慢上升。贮藏结束,经45 ℃处理的草莓总酚含量最高,优于其他处理和对照(图4)。整个贮藏期间,对照总黄酮含量一直呈快速下降趋势,处理组黄酮含量呈先升后降,其中经50 ℃处理的草莓总黄酮含量高于对照和其他处理(图5)。说明适宜温度热水处理可促进总酚的积累,延缓总黄酮含量下降,从而维持较高的活性成分含量。
2.1.5 温度对花青素含量的影响 草莓果实采收后花青素含量前期积累缓慢,后期迅速上升。与对照相比,贮藏前期,经热水处理后果实花青素积累明显受阻,随着处理温度的升高,这种抑制效应较为明显,表现为花青素含量增加幅度变小。贮藏结束,45~50 ℃花青素含量基本相同,与对照有明显差异(图6)。表明热水处理抑制草莓果实花青素积累,而且,抑制效果与水温有一定关联。
2.2 不同热处理时间对草莓营养成分的影响
2.2.1 热处理时间对草莓可溶性固形物含量的影响 贮藏1 d,对照可溶性固形物含量略有上升,处理组可溶性固形物含量呈下降趋势,均小于对照。贮藏1~3 d,对照与经5、15、20 min 热处理相比,可溶性固形物含量仍下降;10 min热处理可溶性固形物含量略有上升。贮藏3 d后,处理组与对照可溶性固形物含量均出现不同程度的下降。整个贮藏过程中,草莓经10 min热处理可溶性固形物含量一直保持较高水平(图7)。因此,热处理10 min能够延缓草莓果实中可溶性固形物的下降。
2.2.2 热处理时间对草莓可滴定酸含量的影响 在贮藏过程中,可滴定酸含量呈下降趋势,与对照比较,贮藏1 d内,处理组可滴定酸含量下降幅度无显著差异。贮藏1 d后,处理可滴定酸含量与对照出现不同程度的差异。其中经10 min处理,可滴定酸含量下降缓慢,明显高于对照,15 min处理可滴定酸含量其次(图8)。因此,适宜的热水处理对于长期贮藏草莓的可滴定酸保持具有较好的作用。
2.2.3 热处理时间对草莓中维生素C的影响 贮藏1 d,各水平之间无明显差别,贮藏后期,维生素C含量均出现不同程度的下降, 其中5、15、20 min处理组和对照组维生素C含量下降较快,而经10 min处理,维生素C含量下降平缓。其中10 min热处理,其维生素C含量一直保持较高水平。因此,热水处理10 min能够减少草莓果实中维生素C的损失(图9)。
2.2.4 热处理时间对草莓总酚和总黄酮含量的影响 贮藏1~2 d,处理组与对照草莓总酚含量呈上升趋势,其中经10~15 min热处理草莓总酚含量增加幅度较大,呈快速上升,贮藏 2 d 后,处理组总酚含量呈下降趋势,对照仍缓慢上升,其中经10~15 min热水处理草莓总酚含量呈缓慢下降。整个贮藏过程,经10 min热水处理草莓总酚含量高于对照和其他处理(图10)。与对照比较,热水处理草莓总黄酮含量变化幅度较小,呈缓慢下降趋势,其中经10 min热水处理,草莓总黄酮含量下降幅度最小,数值明显优于对照和其他处理。而经 5 min 热水处理,贮藏结束,草莓总黄酮含量与对照相近(图11)。
2.2.5 热处理时间对草莓花青素含量的影响 贮藏期间,草莓花青素含量贮藏期间逐渐上升,与对照相比,经热水处理后果实花青素积累明显受阻,随着处理时间的延长,抑制效应较明显,贮藏期结束,经10、15、20 min处理果实的花青素含量基本相近,差异不明显(图12)。
2.3 不同热水处理对草莓营养成分、抗氧化物质的影响
2.3.1 热水处理对草莓可溶性固形物的影响 整个贮藏期间,对照草莓果实的可溶性固形物含量呈缓慢上升—快速下降。贮藏1~2 d,各处理组可溶性固形物含量呈下降趋势,贮藏2 d后,40 ℃/15 min、40 ℃/20 min、45 ℃/10 min热处理草莓果实的可溶性固形物含量呈先升后降,3 d峰值最高,其他处理可溶性固形物含量不同程度下降。贮藏结束,分别经 40 ℃/15 min、40 ℃/20 min、45 ℃/10 min热处理草莓果实的可溶性固形物含量相近,显著高于对照(图13)。这表明适宜的热水处理能减缓草莓果实可溶性固形物的下降, 有利于保持草莓果实较好的风味品质。
2.3.2 热水处理对草莓可滴定酸的影响 贮藏期间,可滴定酸含量总体呈下降趋势。不同热处理草莓果实可滴定酸含量变化有所不同。其中45 ℃热水处理10 min可滴定酸含量下降幅度较少,数值高于对照(图14)。结果表明,适宜热处理可以有效地抑制呼吸代谢,从而延缓可滴定酸含量的降低,使草莓更好地保持了品质和风味。
2.3.3 热水处理对草莓中维生素C含量的影响 贮藏期间,经热水预处理的草莓果实维生素C含量早期下降幅度较对照小,贮藏后期也显著下降。经45 ℃/10 min热水处理,维生素C含量下降平缓且数值明显高于对照和其他处理,经 50 ℃/20 min、45 ℃/20 min处理,维生素C含量下降较快且数值最小,其他处理维生素C含量差异不太显著(图15)。结果表明,适宜的温度与时间可保持草莓较高的维生素C含量。45 ℃/10 min处理可延缓维生素C含量降低,维持果实品质。
2.3.4 热水处理对草莓总酚、总黄酮含量的影响 草莓在贮藏期间总酚含量先升后降,前2 d,处理组总酚含量呈上升趋势,且呈现出差异;2 d后,除50 ℃/15 min、50 ℃/20 min与对照总酚含量先升后降外,其他处理组总酚含量下降。贮藏结束,经40 ℃/20 min、45 ℃/10 min处理草莓总酚含量最高,其次为45 ℃/15 min、40 ℃/15 min处理,均优于对照(图16)。因此,可认为40 ℃/20 min或45 ℃/10 min能较好地保持总酚含量,有利于草莓的贮藏。
贮藏期间,对照、50 ℃/15 min和50 ℃/20 min处理总黄酮含量呈下降趋势,其他处理组黄酮含量总体呈先微弱上升后快速下降,数值高于对照(图17)。说明不同热处理抑制总黄酮含量下降幅度不同,其中45 ℃/40 min处理草莓总黄酮含量变化幅度平缓,数值最高,其次为40 ℃/20 min处理,两者无明显差异,都优于对照。
2.3.5 热水处理对草莓花青素含量的影响 整个贮藏期间,草莓果实花青素含量呈上升趋势。与对照相比,不同热处理抑制果实花青素积累的程度不同。贮藏1~2 d,处理间无显著差异,2 d后,处理之间草莓果实花青素含量明显变化。其中,经45 ℃热处理20 min草莓果实的花青素积累最低。与 40 ℃/20 min 、45 ℃/10 min、45 ℃/15 min处理草莓果实的花青素无显著差异,与对照和其他处理有显著差异(图18)。
3 结论
以当地草莓主流品种为试验材料,贮藏过程中,采用不同温度、时间对草莓进行热水处理,研究其在不同温度、时间下的贮藏效果以及贮藏过程中营养成分、抗氧化物质的变化。
草莓中富含维生素C、黄酮类和酚类等生物活性成分[6],这些活性成分有助于提高草莓果实的抗氧化能力[7],其中多酚类物质是草莓抗氧化的主要物质基础[8-10]。结果表明,适宜的热水温度、时间处理可延缓草莓果实可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、总黄酮含量下降,使其保持较高的含量,降低花青素含量的增加,促进总酚含量的提高。从而有利于草莓的贮藏保鲜,维持草莓果实品质,保证其食用性和商品性。综合考虑,选用热水处理草莓的较好条件为45 ℃条件下处理10 min。
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