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不同溫度處理對黃金勾豆角貯藏特性的影響

2022-01-24 11:39王春陽鮑程陳昊聰謝春陽
食品研究與開發 2022年1期
關鍵詞:抗壞血酸氧化酶豆角

王春陽,鮑程,陳昊聰,謝春陽

(吉林農業大學食品科學與工程學院,吉林 長春 130118)

黃金勾豆角是吉林、黑龍江等地區重要的豆角栽培品種之一,因其顏色金黃,又有“勾勾黃”之稱[1]。黃金勾豆角是一年生作物,蝶形花科豇豆屬,其主根較發達,莖上有微小柔毛,葉片多呈現羽狀針形,豆莢果實為流線體,平均長度約為14.5 cm,其莢果內含有維生素A、維生素C、維生素E及多種B族維生素,VC含量頗高于相近豆類作物。其含有大量的蛋白質,組成結構與肉類相近,而粗纖維含量則較少,可以有效地保證口感及烹調味道。黃金勾豆角中鉀鈣鎂等常量元素及鋅硒錳等微量元素含量豐富,對補充人體所需元素提供了很好的幫助。此外,其低脂肪的特點也非常適合當代的營養保健需求[2-4]。

近年來,營養與健康的飲食觀念逐漸走進人們的生活,已有部分學者開展了豆角的貯藏研究工作,王驍揚等[5]通過調節磁場強度并配合凍結,對市售豆角的品質進行特性研究,得出了最佳的磁場范圍。張秀玲等[6]利用涂膜技術,有效地降低了營養物質損失,降低了腐爛的發生率。張玉蕾等[7]對菜豆進行電生功能水的處理,發現酸性處理效果要強于堿性,且保鮮效果較好,大幅度提高商品率。但是目前豆角貯藏方面的研究主要集中于油豆和普通菜豆,對價格昂貴、貯期敏感的黃金勾尚未見研究報道。黃金勾豆角作為既可做佳肴又可大量補充人體所需營養的作物資源,其夏秋成熟的習性已經難以滿足市場需求,因此其貯藏特性的研究對社會和經濟效益的提升具有重大意義。

在果蔬貯藏的過程中,機體外溫度即環境溫度,是影響其自身品質的重要因素。牛遠洋[8]的試驗研究發現,低溫處理對貯藏期間獼猴桃的可溶性固形物增加速度起到延緩效果,使保鮮期得以延長。楊松夏等[9]研究發現,低溫冷藏運輸可以有效地延緩荔枝質量下降,保證荔枝品質。JIA等[10]通過對庫爾勒香梨的研究,發現降低儲藏溫度可以保證梨的品質及綠色維持。黃莎等[11]對采后漿果貯前溫度的歸納總結顯示,果蔬貯藏前進行溫度處理,既可降低成本,也可滿足當代食品安全的需求。由此可知,不同處理溫度是影響果蔬貯藏的重要因素。

本試驗以黃金勾豆角為原料,通過對溫度的調控,比較黃金勾豆角貯藏前后的品質改變,進而篩選出感官特性好、營養成分高、貯藏時間長的豆角,確定最佳的貯藏溫度,以期為其采后的貯藏保鮮提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃金勾豆角:采于吉林省長春市冠種農業種植專業合作社生產基地。采收的黃金勾豆角均處于成熟期,豆莢鮮嫩、色澤飽滿、品相完好,單莢長13 cm~16 cm,質量(16±2)g,采后及時運至吉林農業大學食品學院農產品實驗室,備用。

0.04 mm聚乙烯氣調保鮮袋(35 cm×45 cm):蘇州深呼吸保鮮科技有限公司;聚乙二醇6000(分析純):天津科密歐化學試劑有限公司;鄰苯二酚(分析純):上海凜恩科技發展有新公司;聚乙二醇辛基苯基醚(化學純)、三氯乙酸、冰醋酸、無水醋酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、抗壞血酸、紅菲咯啉、氯化鋇、草酸、苯酚、愈創木酚(均為分析純):國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

HWS-250恒溫恒濕試驗箱:天津市萊玻特瑞儀器設備有限公司;FA2004型電子天平:上海安儀儀器科技有限公司;T6新世紀普析通用紫外可見分光光度計:上海圣科儀器設備有限公司;3-18k高速冷凍離心機:德國SIGMA公司;HH-4A型數顯恒溫水浴鍋:常州金壇精達儀器制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 處理方法

挑選大小一致、色澤相近的黃金勾豆角作為試材,進行無菌水預處理,自然風干后立即分成4份,用保鮮袋包裝,分別置于(0±1)、(8±1)、(16±1)、(24±1)℃的恒溫恒濕箱中進行溫度處理,箱內的相對濕度設定為80%左右。貯藏期間每3 d進行一次指標檢測。

1.3.2 測定指標及方法

1.3.2.1 感官品質評價

參照Suri等[12]的方法并稍加改動,選擇10名了解黃金勾豆角評價標準的同學,組成感官評價小組,針對其外觀、硬度、氣味和可接受度4個方面進行評價打分,評分標準如表1所示。

表1 黃金勾豆角感官品質評分標準Table 1 Sensory quality evaluation standard of golden hook beans

1.3.2.2 呼吸強度的測定

選用1.0 kg的黃金勾豆角置于玻璃干燥器中,參照堿液吸收法進行測定[13],試驗重復3次,結果用mg CO2/(kg·h)表示。

1.3.2.3 失重率的測定

失重率按下列公式進行計算[14]。

失重率/%=[(貯藏前黃金勾豆角質量-不同貯期

黃金勾豆角質量)/貯藏前黃金勾豆角質量]×100

1.3.2.4 抗壞血酸的測定

取10.0g黃金勾豆角、50g/L三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)溶液20 mL,冰浴環境下研磨成漿狀,并用50 g/L TCA溶液定容至100 mL,混合提取10 min后過濾,收集到的濾液參照分光光度計法進行測定[15]。

1.3.2.5 可溶性糖含量的測定

取1.0 g黃金勾豆角研磨至漿狀,采用沸水提取法提取可溶性糖,再參照苯酚-硫酸法進行測定[16]。

1.3.2.6 多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性的測定

參照曹建康等[17]的方法略有修改。取5.0 g黃金勾豆角、提取緩沖液5 mL,冰浴環境下研磨成漿狀,離心后即可獲得酶提取液,并用50 mmol/L鄰苯二酚溶液1.0mL、50mmol/L乙酸-乙酸鈉緩沖液4.0mL及100μL酶提取液啟動反應,重復測定3次。

1.3.2.7 過氧化物酶(peroxidase,POD)活性的測定

取5.0 g黃金勾豆角、提取緩沖液5 mL,冰浴環境下研磨成漿狀,離心后獲得酶提取液,并用愈創木酚法進行測定[18],重復測定3次。

1.3.2.8 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的測定

取1.0 g黃金勾豆角、100 g/L TCA溶液5 mL,研磨至漿狀,離心獲得上清液,參照硫代巴比妥酸法進行測定[19],重復測定3次。

1.4 數據處理

試驗數據采用Microsoft Excel 2013整理,采用SPSS 26.0進行ANOVA單因素統計分析,并用Origin 2019b軟件制圖。

2 結果與分析

2.1 不同溫度處理對黃金勾豆角感官品質的影響

黃金勾豆角的外觀、硬度、氣味和可接受度是影響消費者是否購買的主要因素[20],不同溫度處理對黃金勾豆角感官品質的影響如表2所示。

表2 不同溫度處理對黃金勾豆角感官品質的影響Table 2 Effects of different temperature treatment on sensory quality of golden hook beans

由表2可知,同一溫度下,黃金勾豆角的感官品質隨著貯藏時間的延長均呈下降趨勢;不同溫度處理下,貯藏3 d后,(16±1)℃處理組較其他組變化略大,但各處理組感官均未發生較大變化,黃金勾豆角的表皮完好,色澤飽滿,豆莢硬度高,無腐爛氣味。貯藏15 d后,感官品質變化幅度較大,(24±1)℃處理組的黃金勾豆角感官品質評分偏低,屬無法接受范圍,商品率完全喪失,(0±1)℃和(8±1)℃的黃金勾豆角品質均表現良好,屬可以接受的范圍。

2.2 不同溫度處理對黃金勾豆角呼吸強度的影響

果蔬貯藏期間,其呼吸強度的變化是反映機體內新陳代謝強弱的重要參考[21]。呼吸強度降低可減緩營養成分的喪失,進而達到保鮮的目的。不同溫度處理對黃金勾豆角呼吸強度的影響如圖1所示。

圖1 不同溫度處理對黃金勾豆角呼吸強度的影響Fig.1 Effects of different temperature treatment on respiratory intensity of golden hook beans

由圖1可知,呼吸強度隨貯藏時間的延長先降低后升高再降低,(24±1)℃處理組黃金勾豆角貯藏第6天時出現呼吸高峰,呼吸強度為139.34 mgCO2/(kg·h),隨后迅速下降,15 d 時僅為 48.46 mgCO2/(kg·h);(8±1)℃處理組和(16±1)℃處理組的呼吸高峰于第9天出現,但(8±1)℃組的呼吸強度略高。(0±1)℃處理組的呼吸高峰最晚出現,呼吸強度為162.48mgCO2/(kg·h)。通過呼吸強度和呼吸高峰出現時間的變化,低溫可以有效地延緩黃金勾豆角呼吸高峰的出現,降低其呼吸強度,減緩機體內新陳代謝速率,增加貯藏時間,試驗結論與袁啟鳳等[22]對火龍果品質變化的研究結論一致。

2.3 不同溫度處理對黃金勾豆角失重率的影響

失重率是影響果蔬含水量及營養成分變化的重要指標,失重率越大,證明其機體內含水量越少。不同溫度處理對黃金勾豆角失重率的影響如圖2所示。

圖2 不同溫度處理對黃金勾豆角失重率的影響Fig.2 Effects of different temperature treatment on weight loss rate of golden hook beans

由圖2可知,各個溫度處理組的失重率隨時間的延長均呈上升趨勢。0~6 d時,(16±1)℃處理組的上升趨勢較6 d~9 d時緩慢,分析原因可能是貯藏溫度低于生長溫度,導致呼吸暫緩,6 d后呼吸趨于正常,且在12 d后呼吸急促,迅速轉入生理后期。當貯藏15 d時,失重率大小依次為(24±1)℃處理組>(16±1)℃處理組>(8±1)℃處理組>(0±1)℃處理組,試驗結果與王清雄[23]的結論一致,溫度越高,失重越大。(24±1)℃處理組于9 d~15 d時失重速率明顯加快,分析原因可能是由于此時的黃金勾豆角進入衰敗期,微生物的侵入導致其自身啟動保護機制。

2.4 不同溫度處理對黃金勾豆角抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸是果蔬機體內重要的營養成分之一,其含量的多少也是反映果蔬貯藏情況的重要參考。對于尚未成熟的果蔬,其含量是持續增長的,而在貯藏階段,抗壞血酸會被大量分解,呈現下降的趨勢,不同溫度處理對黃金勾豆角抗壞血酸含量的影響如圖3所示。

圖3 不同溫度處理對黃金勾豆角抗壞血酸含量的影響Fig.3 Effects of different temperature treatment on content of ascorbit acid of golden hook beans

由圖3可知,(24±1)℃處理組的抗壞血酸含量下降最快,且遠低于其他組。在0~9 d時,(16±1)℃處理組的抗壞血酸含量下降趨勢較平緩,9 d后含量急速下降,且下降速率同(24±1)℃處理組的趨勢較為相近。當貯藏15 d時,(0±1)℃與(8±1)℃處理組的抗壞血酸含量差異不大,此時抗壞血酸的含量大小依次為(0±1)℃處理組>(8±1)℃處理組>(16±1)℃處理組>(24±1)℃處理組。(0±1)℃處理組在15 d~21 d時下降幅度較大,分析可能是由于發生冷害現象,導致抗壞血酸被大量消耗。

2.5 不同溫度處理對黃金勾豆角可溶性糖含量的影響

果蔬產品中的可溶性成分,尤其是可溶性糖,是直接反映其成熟度及品質變化的重要因素。不同溫度處理對黃金勾豆角可溶性糖含量的影響如圖4所示。

圖4 不同溫度處理對黃金勾豆角可溶性糖含量的影響Fig.4 Effects of different temperature treatment on soluble carbohydrate content of golden hook beans

由圖4可知,各處理組可溶性糖含量變化的總體趨勢是先升后降,其中(8±1)℃在12 d~15 d時有緩慢上升趨勢,15 d后再次下降,分析原因可能是12 d時黃金勾豆角的水分含量喪失較多,且呼吸速率減緩,出現回轉趨勢;(0±1)℃處理組在第9 d達到最高峰,而后持續下降,且趨勢顯著,并于21 d時發生冷害。表明黃金勾豆角的可溶性糖被大量消耗,營養物質喪失,加速了冷害現象的發生,這與陳克明等[24]對桃果實可溶性糖變化與低溫冷害關系的研究結論一致。

2.6 不同溫度處理對黃金勾豆角多酚氧化酶活性的影響

多酚氧化酶可催化酚類使其最終形成黑褐色的聚合物,進而改變果蔬顏色。果蔬在貯藏期間,其組織褐變的程度,與多酚氧化酶活性有著緊密的關系。李月圓等[25]的研究發現,降溫處理可抑制鴨梨果心的褐變,延緩多酚氧化酶的活性升高,可使其保持好的品質。不同溫度處理對黃金勾豆角PPO活性的影響如圖5所示。

圖5 不同溫度處理對黃金勾豆角PPO活性的影響Fig.5 Effects of different temperature treatment on polyphenol oxidase activity of golden hook beans

由圖5可知,在黃金勾豆角貯藏期間,其多酚氧化酶含量的變化趨勢總體為先增加后減少,其中(0±1)℃和(8±1)℃處理組呈現先增后減再增再減的趨勢,且高峰出現的時間均晚于其他兩組,分析原因是由于低溫減緩了黃金勾豆角的呼吸速率,抑制了多酚氧化酶對其機體內酚類物質的催化;9 d~12 d時,(0±1)℃處理組的多酚氧化酶活性明顯升高,冷害現象的出現,促進了多酚氧化酶的活性,使得酚類物質被大量氧化。

2.7 不同溫度處理對黃金勾豆角過氧化物酶活性的影響

過氧化物酶普遍存在于果蔬機體內,參與多種生理生化反應,其活性是反映果蔬生長發育、成熟衰老等生命全過程變化程度的重要指標。不同溫度處理對黃金勾豆角過氧化物酶活性的影響如圖6所示。

圖6 不同溫度處理對黃金勾豆角過氧化物酶活性的影響Fig.6 Effects of different temperature treatment on peroxidase activity of golden hook beans

由圖6可知,在整個貯藏期間,過氧化物酶活性總體呈先升后降的趨勢,(24±1)℃在第6天達到高峰,說明此時機體內的氧化還原反應極其劇烈,導致過氧化物酶啟動保護機制,活性迅速升高,12 d~15 d再次上升,則是在微生物菌群的侵襲下,過氧化物酶為了減少傷害而啟動的自我防護。(8±1)℃處理組在貯藏期間多酚氧化酶活性普遍低于其他處理組,說明此溫度對黃金勾豆角抗衰老效果最佳。

2.8 不同溫度處理對黃金勾豆角丙二醛含量的影響

丙二醛含量可以反映果蔬脂質過氧化的程度,其含量越高,對果蔬機體造成的傷害越大。不同溫度處理對黃金勾豆角丙二醛含量的影響如圖7所示。

圖7 不同溫度處理對黃金勾豆角丙二醛含量的影響Fig.7 Effects of different temperature treatment on malondialdehyde content of golden hook beans

由圖7可知,丙二醛含量在整個貯藏期間呈上升趨勢,且(16±1)℃和(24±1)℃處理組的含量較另外兩組高,說明低溫有助于抑制丙二醛含量的增加,減少黃金勾豆角的損傷度,對延長貯藏期具有積極作用。貯藏結束時,(0±1)℃與(8±1)℃相比,含量更高,說明在貯藏15 d后,機體內部即有冷害現象發生,導致脂質過氧化的程度升高,細胞損傷程度加大,試驗結論與李惠等[26]關于甘薯的研究結論一致。

3 結論

黃金勾豆角在相同濕度和相同包裝條件下,由于處理溫度的不同,各項指標呈現出不同的變化趨勢。綜合分析,低溫不僅有助于延長黃金勾豆角的貯藏期,還能更好地維持其機體內的各項營養指標,使呼吸高峰比(24±1)℃晚3 d出現,且(8±1)℃的貯藏效果要好于(0±1)℃。在整個貯藏周期內,(8±1)℃環境下的黃金勾豆角較好地保證了商品價值。本試驗得出的數據可用于后續的貯藏研究,并為市場保鮮提供理論上的參考。

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