热烫前处理对鲜食玉米贮藏过程中 保鲜品质的影响

马玉芯,何余堂,袁丹丹,解玉梅,朱力杰,王胜男,刘 贺,马 涛

(渤海大学食品科学与工程学院,生鲜农产品贮藏加工 及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁锦州 121013)

鲜食玉米营养丰富、口感细腻、风味独特,深受广大消费者喜爱[1]。鲜食玉米收获后,由于呼吸旺盛,容易丧失水分,加上微生物滋生,导致其鲜食品质不断下降[2]。目前,鲜食玉米贮藏保鲜技术方法较多,但还存在如保鲜期短,工艺流程多,设备专一,成本高等缺点[3-7]。研究新型保鲜技术以解决鲜食玉米在加工、贮藏方面存在的问题具有一定意义[8]。近年来,食品保鲜过程中品质的变化与控制机理一直是研究的热点[9]。

热烫是食品进行各种贮藏加工(杀菌,脱水,冷藏,冷冻,冻干)前的热处理程序。具体操作是将果蔬等食品浸入一定温度的水中,维持一段时间。热烫的目的是钝化酶的作用,可使淀粉糊化,杀灭部分微生物;其作用是抑制贮藏期间营养物质、维生素的损失,保存原有色泽、组织状态、风味、滋味等品质。热烫对鲜食玉米采后生理的影响比较复杂,不同学者的研究结果不尽一致。热烫处理可钝化玉米籽粒中的酶,且稳定色泽,是贮藏加工前的重要步骤;热烫处理可保持原鲜籽粒清香风味与营养,还可起到灭菌的作用,保证货架期[10-12]。一些热烫处理采用沸水烫漂10～15 min,甚至更长时间,鲜食玉米基本被煮熟,然后在进行贮藏[13]。因此,选择合适的热烫处理、温度与时间尤为重要。既能钝化籽粒中的酶活性,抑制营养成分分解,起到灭菌作用,又可减少热烫时营养物质与水分流失、籽粒变硬等现象,使热烫处理对鲜食玉米品质的效应达到平衡点。

前期研究已通过工艺优化研制出复合生物保鲜剂,并对鲜食玉米进行保鲜处理,取得良好的保鲜效果[9]。为更好地发挥复合保鲜剂在鲜食玉米上的保鲜作用,需要研究操作简单、经济有效的保鲜技术。因此,以鲜食糯玉米为材料,进行热烫前处理,然后通过分析贮藏过程中鲜食玉米品质变化,研究热烫处理对鲜食玉米的保鲜效应,为鲜食玉米的贮藏保鲜提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

鲜玉米 垦粘4号(籽粒黄色),产地为辽宁省锦州;复合生物保鲜剂 由本课题组研制[9];柠檬酸(AR) 天津市致远化学试剂有限公司;蔗糖酯 杭州瑞霖化工有限公司;其它试剂 天津市化学试剂一厂。

PEN3电子鼻 北京盈盛恒泰科技有限责任公司;TA.XTplus质构仪 英国 Stable Micro Systems 公司;GJJ-0.03/100高压均质机 上海诺尼轻工机械有限公司;电子天平JY5002 上海舜宇恒平科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 热烫前处理与鲜食玉米保鲜流程 鲜玉米果穗采摘(选乳熟期、老嫩适中、无虫蛀、无病害、棒体大小均匀、籽粒饱满的果穗)→预处理(清理苞叶、花丝,流动清水冲洗)→护色(鲜玉米置于0.8%的柠檬酸溶液中浸泡20 min,进行护色)→热烫处理(鲜玉米浸入热水中进行热烫;热烫处理工艺为温度85 ℃,时间120 s)[14]→流水冲洗至室温→鲜玉米浸入复合生物保鲜剂,浸泡15 min→冷却沥干→0～4 ℃冷藏[14]。

以未进行热烫处理的鲜玉米为对照,其它保鲜处理相同;定期进行品质分析,鉴定鲜食玉米保鲜效果。

1.2.2 保鲜品质测定 在贮藏保鲜过程中定期(分别在0、5、10、15、20、25、30 d时)取样,进行如下指标的测定。

鲜食玉米水分含量的测定采用干燥法。

鲜食玉米质量损失率的测定采用称质量法[15]。

物性指标(TPA)根据玉米籽粒的特点,采用P10柱形探头测定,TPA测试条件为:测前速率1 mm/s,测试速率2 mm/s,测后速率2 mm/s,穿刺深度3 mm,压缩程度设70%,停留间隔5 s,触发值5 g[16]。

鲜食玉米感官鉴定按照表1的标准进行。

表1 鲜食玉米感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of fresh corn

气味分析采用电子鼻测定,具体参数为:清洗时间110 s,测样时间100 s,间隔1 s,自动调零时间5 s,传感器室流量300 mL/min[17]。选取化学传感器检测第97～98 s的测量数据进行统计分析。运用PEN3型传感器配套的Winmuster软件对数据进行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)。

1.3 数据处理

利用t检验对热烫处理和对照之间的各项品质指标进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 鲜食玉米水分含量变化分析

鲜食玉米呼吸旺盛,水分易散失(图1)。与对照相比,经热烫处理的鲜食玉米在贮藏过程中水分含量(质量分数)下降比较缓慢。热烫处理的鲜食玉米在贮藏0～20 d时,含水量依然保持在63.9%以上(0 d时为68.3%),对照的水分含量下降到62.0%;在贮藏20～30 d之间,含水量下降速度加快,但依然高于对照;t检验表明(t=5.67,p=0.0013),热烫处理与对照的水分含量差异达到极显著水平。说明热烫处理有助于保持鲜食玉米水分。

图1 贮藏期间鲜食玉米水分含量变化Fig.1 Changes in moisture content of fresh corn during storage

2.2 鲜食玉米质量损失率变化分析

在贮藏期间,鲜食玉米由于呼吸作用,营养成分的转化,水分丧失,甚至微生物滋生,导致质量损失率提高[18-19]。经过热烫的玉米果穗,细胞膜失去半渗透特性,在热烫过程中就存在物质流失现象,导致贮藏过程中糖分损失、水分流失、籽粒变硬,商品价值降低。从图2可以看出,热烫处理的鲜食玉米在贮藏初期(0～10 d),质量损失率略低于对照,随后逐渐增加,30 d时达到12.8%,高于对照2.2%(对照为10.6%);经t检验分析(t=2.10,p=0.080),热烫处理与对照的质量损失率之间未达到差异显著水平。说明热烫处理会造成鲜食玉米的质量损失,但不显著。

图2 贮藏期间鲜食玉米质量损失率变化 Fig.2 Changes in weight loss rate of fresh corn during storage

2.3 鲜食玉米物性指标分析

TPA分析表明(图3),在贮藏期间,鲜食玉米的硬度不断升高。热烫处理的鲜食玉米在贮藏初期,硬度就高于对照,随后逐渐增加,30 d时达到3737.10 g,贮藏期间的硬度明显高于对照;经t检验分析,t=15.25,p=5.02E-06,热烫处理与对照的硬度差异极显著。说明热烫处理会导致玉米籽粒的硬度增加,原因可能是营养成分转化,水分丧失,表皮硬化等。

图3 贮藏期间鲜食玉米硬度变化Fig.3 Changes in hardness of fresh corn during storage

鲜食玉米在贮藏初期,弹性增加,随后又降低(图4)。热烫处理的鲜食玉米的弹性略低于对照;经t检验分析,t=-1.86,p=0.112,热烫处理与对照的弹性差异不显著。

图4 贮藏期间鲜食玉米弹性变化Fig.4 Changes in springiness of fresh corn during storage

鲜食玉米在贮藏期,粘性处于下降趋势(图5)。对照的粘性下降缓慢,而热烫处理的鲜食玉米的粘性下降比较快;经t检验分析,t=-0.46,p=0.664,热烫处理与对照的粘性无显著差异。

图5 贮藏期间鲜食玉米粘性变化Fig.5 Changes in adhesiveness of fresh corn during storage

热烫处理的鲜食玉米在贮藏期间,内聚性一直增加,且高于对照,而对照的内聚性在初期增加,后期略微下降(图6)。经t检验分析,t=2.89,p=0.028,热烫处理与对照的内聚性差异显著。

图6 贮藏期间鲜食玉米内聚性变化Fig.6 Changes in cohesiveness of fresh corn during storage

鲜食玉米在贮藏期间,胶粘性持续增加(图7)。热烫处理的鲜食玉米在贮藏初期,胶粘性明显高于对照,随后逐渐增加,30 d时达到2603.61 g,对照为1878.71;经t检验分析,t=12.06,p=1.97E-05,差异极显著。

图7 贮藏期间鲜食玉米胶黏性变化Fig.7 Changes in gumminess of fresh corn during storage

鲜食玉米在贮藏期间,咀嚼性持续增加(图8)。热烫处理的鲜食玉米在贮藏初期,咀嚼性明显高于对照,随后逐渐增加,30 d时达到2148.94 g,对照为1854.05;经t检验分析,t=12.54,p=1.57E-05,差异极显著。

图8 贮藏期间鲜食玉米咀嚼性变化Fig.8 Changes in chewiness of fresh corn during storage

鲜食玉米在贮藏期间,回复性处于持续缓慢增加趋势,后期略降低(图9)。热烫处理的鲜食玉米的回复性略高于对照,经t检验分析,t=1.81,p=0.121,差异不显著。

图9 贮藏期间鲜食玉米回复性变化Fig.9 Changes in resilience of fresh corn during storage

热烫处理导致玉米籽粒内的淀粉糊化,蛋白质变性,分子重排形成复杂的内部结构,其物性指标也发生变化。TPA分析结果表明,热烫处理鲜食玉米的弹性、粘性及回复性与对照差异不显著;而内聚性显著高于对照,硬度、胶粘性和咀嚼性均极显著高于对照。

2.4 鲜食玉米感官品质分析

鲜食玉米在贮藏过程中,籽粒色泽、形态、滋味等感官品质发生变化。热烫处理的鲜食玉米感官品质保持良好(图10),在贮藏30 d时,鲜食玉米的感官评分为85.9,保持较好的色、香、味等感官品质,而对照的感官品质不断下降,感官评分为79.1;经t检验分析,t=4.71,P=0.0033,热烫处理与对照的感官评分之间差异极显著。说明热烫处理对鲜食玉米的保鲜效果较好。

图10 贮藏期间鲜食玉米感官品质变化Fig.10 Changes in sensory quality of fresh corn during storage

2.5 鲜食玉米气味变化分析

主成分分析中的PC1和PC2上包含了在PCA转换中得到的第1主成分和第2成分的方差贡献率。方差贡献率越大,说明此主要成分可较好地反映原来多指标的信息[20-21]。鲜食玉米气味主成分分析见图4。PC1和PC2的贡献率分别为95.81%和3.64%,总贡献率为99.45%。PC1贡献率远远大于PC2,分析以PC1为主。贮藏0～15 d,对照鲜食玉米PC1和PC2变化与热烫处理接近,与开始时鲜食玉米气味接近。15 d后,随着时间延长,对照和热烫处理的PC1越来越大,但热烫处理的PC1变化小于对照;同时,对照的PC2也大幅增加,而热烫处理的PC2保持基本不变;说明对照气味变化较大,热烫处理的鲜食气味变化较小。热烫处理对鲜食玉米保鲜有一定的作用,热烫处理可保持鲜食玉米风味,使鲜食玉米籽粒保持新鲜状态。

图11 鲜食玉米气味PCAFig.11 PCA of odor changes of fresh corn at chilling temperature

3 结论

本研究采用合理的热烫温度,较短的热烫时间,在热烫前进行护色处理,减少了营养物质流失,避免长时间高温热烫的缺点,较好保持了鲜食玉米的食用品质。

热烫处理有助于有效抑制鲜食玉米的水分散失,导致热烫处理的鲜食玉米在贮藏期间,水分含量显著高于对照;同时热烫处理的鲜食玉米的质量损失率也比较低。

在物性指标上,热烫处理鲜食玉米的弹性、粘性及回复性与未进行热烫处理差异不大;但在内聚性上显著高于未热烫处理,而在硬度、胶粘性和咀嚼性等性状上均极显著高于未热烫处理。

在感官鉴定指标上,热烫处理也极显著优于未热烫处理;热烫处理对鲜食玉米的保鲜效果较好,能较好保持色、香、味等感官品质。