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不同保鲜剂对兴化香葱采后储存品质的影响

2024-03-21金敬红姚正颖陈文华

农产品加工 2024年3期
关键词:硫醚香葱丙基

金敬红,姚正颖,赵 伊,陈文华

(中华全国供销合作总社南京野生植物综合利用研究所,江苏南京 211100)

兴化香葱叶色浓郁、株高、茎粗、茎长、叶粗,含有丰富的营养成分,包括蛋白质、脂肪和碳水化合物等[1-2]。兴化中葱为葱类种中的一个变种,属百合科多年生草本植物,碳水化合物、蛋白质、维C和磷的含量较高,经测定每100 g 可食部分含碳水化合物9.8 g,蛋白质2.4 g,维C 20.2 mg,磷39 mg,尤其含有丙稀硫化物,具有特殊的辛香味,是常年必备的佐料。在我国作为长期种植和使用的蔬菜,某些类型的鳞茎或种子可用于药用目的。现代科学研究证明,兴化香葱具有较强的降低血清胆固醇水平和减轻肝脏脂肪化程度的作用。

兴化香葱为江苏省兴化市特色地方品种,种植历史悠久,香味浓郁,品质优良,含有特殊的硫化丙烯,具有增进食欲、预防心血管疾病的保健功效,是保鲜、脱水加工的理想原料和食品工业不可缺少的调味品,远销日本、韩国等地。加工和鲜食兴化香葱主要的销售途径,由于香葱类产品不易保存,非常容易腐烂,在运输贮藏过程中损耗严重,研究兴化香葱的保鲜贮藏技术十分必要。

我国的蔬菜保鲜模式主要有3 种:物理保鲜、化学保鲜、生物保鲜[3]。

在各种食物贮藏与保鲜技术中,物理技术以其安全、高效、无污染的优势成为应用最广泛的技术,该保鲜方法可以杀虫、灭菌、防腐和延长食物贮藏时间,减少变质风险,不会破环食物本身的营养结构和原有风味,广受欢迎。物理技术在食品贮藏与保鲜中的应用有微波技术、辐射技术、超高压保鲜技术和多种物理保鲜技术结合[4-5]。

化学保鲜主要是采用不同的化学物质作用于果蔬,通过抑制氧化、抑菌、抑制酶变等手段达到保鲜的目的。壳聚糖[6]、1 - 甲基环丙烯[7]、稳定型二氧化氯[8]、过氧化氢银离子[9]、乳酸链球菌素丙酸钙[10-12]、微生物保鲜剂[13-14]等是目前使用较多的保鲜剂,在不同的果蔬保鲜过程中得到应用,表现出优异的保鲜效果。兴化香葱的保鲜目前尚未进行系统的研究,尚属空白。以目前常见的果蔬保鲜剂为研究对象,采用感官指标、失重率和黄叶率的变化作为评判指标,优化兴化香葱的保鲜工艺,采用顶空固相微萃取—气质联用技术(HS-SPME-GC-MS) 分析兴化香葱保鲜前后挥发性成分的种类和含量变化,从而评价保鲜效果,以期为兴化香葱采后贮藏延长兴化香葱的加工周期提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜香葱,购自兴化农贸市场;果蔬保鲜剂、二氧化氯保鲜剂(简称ClO2)、1 - 甲基环丙酸(简称1-MCP),山西可利尔生物科技有限公司提供;过氧化氢银离子保鲜剂(简称妙洁仕),洛阳蓝茵生物科技有限公司提供;微生物菌剂(简称微生物),山东百士威作物保护有限公司提供;乳酸链球菌素(简称乳酸链球菌素),乐轩生物科技有限公司提供;水溶性壳聚糖(壳聚糖),山东卫康生物医药科技有限公司提供。

1.2 仪器与设备

TU-1800 型紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司产品;JA3103N 型分析天平,上海民桥精密科学仪器有限公司产品;7890-5975 型气质联用色谱仪,安捷伦科技有限公司产品;50/30 μm PDMS/DVB/CAR 型固相微萃取头,美国Supelco 公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理

选择无病虫损伤的、新鲜的兴化香葱作为试验对象。去除根系,称量后记录结果,将其放入底部被扎上均匀小孔的白色透明保鲜袋中,竖立于通风处。

1.3.2 兴化香葱保鲜试验

(1) 使用乳酸链球素丙酸钙的保鲜方法。用冷开水配成质量分数1%的乳酸链球素和丙酸钙溶液,搅拌均匀后将其均匀地喷洒在葱叶表面,等待晾干后记录称量结果,放入透明塑料袋。

(2) 使用过氧化氢银离子的保鲜方法。把葱叶片放入稀释400 倍的过氧化氢银离子消毒液中,均匀喷洒10 min,捞出晾干后记录称量结果,放入透明塑料袋。

(3) 使用微生物菌剂的保鲜方法。将微生物菌剂稀释为1∶1 000 倍,喷洒(喷洒均匀即可等待晾干) 完成后晾干,记录称量结果,放入透明塑料袋。

(4) 使用1 - 甲基环丙酸的保鲜方法。将葱叶放入一个密闭的空间,将合理浓度的1 - 甲基环丙烯气体注入密闭的空间,对叶片进行处理,处理时间为12 h。处理完成后,将葱叶取出,记录称量结果,放入透明塑料袋。

(5) 使用二氧化氯的保鲜方法。在刻度烧瓶中装100 mL 水,将一片二氧化氯溶于刻度烧瓶100 mL水,稀释成原液,待全部溶解,在喷壶中加2 000 mL水,往喷壶倒入50 mL 原液,也可25 mL 兑1 000 mL水,调整喷壶,喷洒不用过多,果蔬表面有一层水雾即可。待葱叶片静置干爽后记录称量结果,放入透明塑料袋。

(6) 壳聚糖的保鲜方法。将壳聚糖用蒸馏水配成1%溶液,然后对葱叶进行包膜处理,浸泡取出后晾干记录称量结果,放入透明塑料袋中。

(7) 空白对照。兴化香葱不使用保鲜剂的作为空白对照。

1.3.3 叶绿素含量的测定

按照NY/ T 3082—2017 标准《食品中水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的测定- 分光光度法》规定的方法进行。

1.3.4 HS- SPME 分离富集条件

将样品洗净,切成5 mm 小段,混匀。称取2 g样品,快速研磨粉碎后,迅速将其装入15 mL 样品瓶内,上部留有约2 cm 的空间,加盖封口。将老化好的萃取头插入样品瓶顶空部分,在60 ℃水浴锅中萃取40 min,然后将萃取头(100 μm,PDMS 100) 抽出,插入GC/MS 联用仪,于250 ℃下解析2 min,进行GC/MS 检测分析。

1.3.5 GC- MS 分析

色谱条件:DB-5MS型毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气为高纯He,流速1 mL/min,进样量1 μL;程序升温:60 ℃保持2 min,以8 ℃/min 升温到220 ℃,保持20 min;进样口温度250 ℃。

质谱条件:EI 离子源,电子能量70 eV,质量扫描范围(m/z) 30~550[16-17]。

GC-MS 得到的总离子示意图,通过岛津工作站对总离子流图进行处理,采用峰面积归一法测量各组分的百分含量。各组分的谱图在Nist27 和Nist147谱库中自动检索后选用高相关的检索结果,初步分离确定出各化合物成分、相对含量。

1.4 数据处理

采用SPSS 19 软件对数据进行处理分析,采用Excel 2010 软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜剂对兴化中葱的采后保鲜效果

采用不同的保鲜剂对香葱的感官指标具有不同的影响,保鲜效果采用感官评价、黄叶、失重率等不同指标体现其差异。具体影响如下:

以称量的方式计算兴化香葱的失重率和黄叶变化。

通过以上2 种计算方式得出香葱保鲜的数据,观察经6 种保鲜剂处理的兴化香葱的外在品质和感官品质,与空白处理的香葱对比,确定哪种保鲜剂的保鲜效果更好。

2.1.1 不同保鲜剂对兴化香葱的采后保鲜感官评价的影响

可通过以下鲜葱感官评价表,比较6 种保鲜剂处理后的外在感官评价[7]。

香葱感官评价见表1。

表1 香葱感官评价

对几种保鲜剂储存第16 天的兴化香葱进行感官评价。

储存16 d 几种保鲜剂感官评价见表2。

表2 储存16 d 几种保鲜剂感官评价/分

由表2 可知,保鲜后的兴化香葱在储存第16 天根据色泽、光泽度、干缩程度、气味和整体印象比较,整体看ClO2分数最高,壳聚糖、微生物菌剂和妙洁仕均明显优于空白,乳酸链球菌素的保鲜效果与空白一致;几种保鲜剂处理后的兴化香葱均是色泽变深、暗淡,部分萎缩,略有异味和腐败味。

2.1.2 不同保鲜剂对兴化香葱的采后保鲜黄叶质量的影响

不同保鲜剂对黄叶质量的影响见图1。

图1 不同保鲜剂对黄叶质量的影响

由图1 可知,乳酸链球素丙酸钙处理后的黄叶最多,微生物保鲜剂处理后的黄叶最少,空白对照的黄叶在这两者之中,乳酸链球菌素比空白处理的黄叶多了5%,微生物处理比空白处理的减少了4%,效果明显。

2.1.3 不同保鲜剂对兴化香葱的采后保鲜过程中水分失重率的影响

不同保鲜剂对香葱失重率的影响见图2。

图2 不同保鲜剂对香葱失重率的影响

由图2 可知,空白失水的速度明显快于其他用保鲜剂处理后的兴化香葱的失水速度。在第11 天之前,微生物保鲜剂处理过的失水速度明显快于1-MCP,11 d 后微生物菌剂处理的兴化香葱失水速度明显下降,微生物菌剂处理下失重率与空白相比降低7%。

2.2 叶绿素含量变化差异

通过采用NY/ T 3082—2017 标准《食品中水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的测定- 分光光度法》规定的方法测定叶绿素a、叶绿素b 和总叶绿素的值,对比不同保鲜剂处理下的总叶绿素数值的变化,再与空白进行比较。

不同保鲜剂作用下总叶绿素含量变化见表3。

表3 不同保鲜剂作用下总叶绿素含量变化/ mg·g-1

由表3 可知,壳聚糖作为保鲜剂的护色效果最好,乳酸链球菌素+丙酸钙效果最差,甚至不如空白。实际上,除了乳酸链球菌素+丙酸钙的护色效果较差外,其他几种护色剂的护色效果与空白相比都比较接近,与初始状态的兴化香葱的叶绿素含量差别不大。

2.3 不同保鲜剂对兴化香葱的风味成分的影响

采用固相微萃取- 气象色谱- 质谱法分析不同保鲜剂处理后的香葱,对其中的风味进行定量分析。兴化香葱主要香气成分以硫醚类化合物为主,主要有2,4 - 二甲基噻吩、3,4 - 二甲基噻吩、二丙基二硫醚、二丙基三硫醚、1,2 - 二(硫代丙基) - 丙烷、1- 丙硫醇、2- 甲基- 2- 丙烯酸- 2 羟基内酯等[15]。其中,特征性成分主要为二丙基二硫醚和二丙基三硫醚。

第16 天不同保鲜剂作用下二丙基二硫醚的含量变化见图3,第16 天不同保鲜剂作用下二丙基三硫醚的含量变化见图4。

图3 第16 天不同保鲜剂作用下二丙基二硫醚的含量变化

图4 第16 天不同保鲜剂作用下二丙基三硫醚的含量变化

由图3 可知,在第16 天,微生物菌剂处理的兴化香葱特征性香气成分二丙基二硫醚的相对质量分数与空白处理的兴化香葱中的二丙基二硫醚相对质量分数最接近,含量最高。

由图4 可知,在第16 天,微生物菌剂处理的兴化香葱特征性香气成分二丙基三硫醚的相对质量分数最高,更加体现兴化香葱的风味特征。

3 结论

对比兴化香葱在不同保鲜剂处理下各项指标的变化情况,不同的保鲜剂对于兴化香葱具有不同的保鲜效果。

从感官指标进行评价,ClO2、壳聚糖、微生物菌剂、妙洁仕等几种保鲜剂的处理效果均明显好于空白。

就黄叶质量变化的情况来看,6 种保鲜剂在保鲜过程中对黄叶的影响不一,微生物菌剂的护色效果最好,黄叶率最低。

从兴化香葱的水分的失重率来看,不同的保鲜剂均具有一定的抑制水分挥发的效果,其中以微生物菌种的效果最佳。

从叶绿素含量变化来看,除了乳酸链球素丙酸钙的护色效果较差外,其他的保鲜剂差别不大,与空白和初始状态的兴化香葱都比较接近。

从兴化香葱的特征性香气成分变化情况来看,微生物菌剂处理的兴化香葱较好地保留了兴化香葱的特征性成分,保鲜后的兴化香葱仍然能够较好地体现其特征香气和兴化香葱的核心价值。

从总体来看,微生物菌剂用于兴化香葱的采后储存的保鲜效果较好,尤其是在兴化香葱特征性香气成分保留方面效果明显。

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