范红梅,张 超,马 越,赵晓燕,江 英
(1.北京市农林科学院蔬菜研究中心,果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室,农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,农业部都市农业(北方)重点实验室,北京100097;2.石河子大学食品学院,新疆石河子 832000)
1-甲基环丙烯联合气调包装处理对沙拉品质的影响
范红梅1,2,张 超1,马 越1,*赵晓燕1,江 英2
(1.北京市农林科学院蔬菜研究中心,果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室,农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,农业部都市农业(北方)重点实验室,北京100097;2.石河子大学食品学院,新疆石河子 832000)
研究1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)联合气调处理对沙拉品质的影响,以结球生菜、苦苣、彩红椒、番茄、黄瓜、蘑菇、葡萄干、柠檬沙拉汁混合制作沙拉,对沙拉分别采用气调(O2∶CO2∶N2=5%∶5%∶90%)处理、部分1-MCP联合气调处理和全部1-MCP联合气调处理,并以未采用1-MCP气调处理作为对照组,然后将沙拉贮藏于4℃,每隔1 d测定颜色、风味、质构、失质量率、感官等指标。结果显示,与对照组相比,气调处理减缓沙拉颜色变化和硬度降低,保留沙拉的风味;部分1-MCP联合气调处理的沙拉在第5天时,红、绿和蓝颜色最接近新鲜样品,相关性系数为0.85,0.91,0.84。因此,部分1-MCP联合气调对沙拉品质保持效果最好。
1-甲基环丙烯;气调处理;沙拉;品质
沙拉是西餐中较为推崇的一道菜式[1],很受欢迎。沙拉是选用新鲜蔬果进行初选、切分、消毒灭菌、配料、包装等工艺后,供食客直接食用的混合果蔬食品。但是,果蔬经切分等机械损伤和消毒等化学损伤,自身代谢会导致一系列的外观变化,使得沙拉的品质下降,货架期缩短。
1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)处理和气调(Controlled atmosphere,CA)处理是果蔬贮藏常用的保鲜办法[2]。CA是人为控制贮藏中O2和CO2等的气体比例,以减少果蔬呼吸、延迟成熟和降低乙烯产量,延缓织构软化,使果蔬保质期延长[3]。一般对于水果和蔬菜建议使用3%~8%CO2和2%~5%O2来进行CA贮藏[4]。经过作者前期预试验得出,沙拉气调的最佳气体体积分数为O2∶CO2∶N2=5%∶5%∶90%。1-MCP是乙烯抑制剂,用于采后贮藏,显著延长商品货架期[5]。番茄属于典型的跃变型浆果,对乙烯极为敏感。国内外针对1-MCP在番茄保鲜上的研究,已证实有良好的效果[6-9]。彩红椒属于哪种呼吸类型尚有争议[10],但张维一等人[11]报道其属于呼吸跃变型,在转红后更难贮藏,1-MCP能否影响彩红椒采后的衰老尚不明确。目前,国内对于1-MCP联合气调技术在梨和柿子上的协同增效应用已证实[12-13]。而对于其他果蔬用1-MCP结合气调复合处理还需进一步研究,而关于多种蔬菜1-MCP联合气调处理的研究还鲜有报道。
试验选用结球生菜、苦苣、彩红椒、番茄、黄瓜、蘑菇、葡萄干、柠檬沙拉汁制作包装成沙拉,其中番茄和彩红椒属于呼吸跃变型果实。番茄和彩红椒的跃变将会显著影响产品的品质,因此考虑采用1-MCP处理抑制其跃变,进一步使用气调技术延长货架期。但是,考虑到操作的成本和仓储等问题,研究共设计3个处理组,分别为气调处理组、部分1-MCP联合气调处理组和全部1-MCP联合气调处理组,同时以未采用1-MCP气调处理的样品为对照组,其中部分1-MCP联合气调处理组就是仅对番茄和彩红椒进行1-MCP处理,之后与其他配料进行气调处理。研究比较上述3个处理对沙拉品质的影响,以期延长沙拉的货架期。
1.1 材料与仪器
结球生菜、苦苣、番茄、彩红椒、黄瓜、蘑菇,购于北京果香四溢蔬菜水果超市;柠檬沙拉汁,山东烟台欣和味达美食品有限公司提供;气调用保鲜袋(42.8 cm×29.1 cm,厚度50 μm),北京市裕农优质农产品种植公司怀柔蔬菜加工厂提供,CO2渗透系数6218mL/(m2·d·atm),O2渗透系数1460mL/(m2·d·atm),水蒸气透过率0.981 5 gm/(m2·d)。
AL204型电子天平,瑞士Mettler Toledo公司产品;PEN3型电子鼻,德国Airsense公司产品;EOS 450D型数码相机,日本佳能公司产品;TA-XTplus型质构分析仪,英国Stable Micro System(SMS)公司产品;DZQ-600T型台式外抽真空充气包装机,浙江佑天元包装机械制造有限公司产品;SC-316型海尔立式冷藏柜,青岛海尔股份有限公司产品。
1.2 试验方法
1.2.1 蔬菜沙拉的制备及处理方法
蔬菜预冷24 h,预处理初清洗以去除泥沙杂质及不可食部分;截切室温约16℃,结球生菜片5 cm× 5 cm,苦苣段2段,彩红椒条5 cm×1 cm,番茄块5 cm×2 cm,黄瓜条5 cm×1 cm;将切割后的蔬菜用100 mg/kg NaClO溶液杀菌浸泡5 min,用清水漂洗1 min,使用蔬菜脱水机以转速800 r/min旋转2 min,将处理后的蔬菜装入保鲜袋中;蘑菇用沸水漂烫10 min,每袋结球生菜54 g、苦苣18 g、彩红椒30.6 g、番茄21.6 g、黄瓜18 g、蘑菇27 g、葡萄干3.6 g、柠檬沙拉汁7.2 g,共计180 g/袋。对照CK组只充入空气,气体体积分数O2∶CO2∶N2=21%∶0.3%∶78%;A组为气调组,使用气调机充气,气体体积分数O2∶CO2∶N2=5%∶5%∶90%;B组为部分1-MCP联合气调组,番茄与彩红椒预先用1-MCP熏蒸,处理参照Müller R等人[14]的方法,使气体质量浓度达到预试验优选质量浓度0.75 μL/L并密闭20 h;C组为全部1-MCP处理联合气调组,将结球生菜、苦苣、番茄、黄瓜、彩红椒用1-MCP熏蒸。沙拉密封后,贮藏于 4℃冷藏柜中,当天设为第0天,在第0,1,3,5,7天取样测定各指标。
1.2.2 图像获取及处理
用数码相机在摄影专用盒内拍摄沙拉,图像处理利用美国Media Cybernetics公司的Image-Proplus 7.0专业图像分析软件,选择Red-Green-Blue(RGB)色彩模式分析。每个像素点由红、绿、蓝3个可独立发光点组成,每个点的发光强度为0~255[15]。选取全部像素点的所有数量级作图,并与新鲜样品作相关性(函数Correl)比较。
1.2.3 电子鼻的测定
在40 mL气质瓶中放入3 g沙拉样品,旋紧密封;运行Winmuster软件,样品进气流量设置为300 mL/min,采样时间60 s,传感器洗脱时间100 s。采集数据,对56~58 s数据按照主成分分析法(Principal component analysis,PCA)进行分析。横、纵坐标分别表示在PCA转换中得到的第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的贡献率,主成分的累计方差大于85%,则代表样品的总体特征[16]。
1.2.4 质构的测定
采用TA-XT plus型质构分析仪进行测定。使用P/2探头;测试前速度10 mm/s;测试速度2 mm/s;测试后速度10 mm/s;穿刺距离5 mm。每次测试位置均匀,取番茄、彩红椒样品重复测试10次取平均值。
1.2.5 失质量率的测定
参照Fagundes C等人[17]方法。
式中:m1——贮藏前沙拉的质量,g;
m2——贮藏后沙拉的质量,g。
1.2.6 感官评定
由10名感官评价员独立对样品打分,并组成评价小组。满分为9分,用加权法计算总体得分,即每个处理组的总体感官评分=色变×30%+质构× 20%+萎蔫度×30%+气味×20%。顾客不可接受程度为5分,即商业销售极限。
感官评分标准见表1。
1.3 统计分析
所有试验均设3次重复,数据结果表示为平均数±标准偏差。采用数据统计分析软件DPS的Duncan多重分析获得。电子鼻主成分分析PCA采用Winmuster软件进行,其余采用Origin软件作图。
表1 感官评分标准
2.1 1-MCP及气调包装对沙拉的颜色影响
考虑到南水北调工程具有公益性和经营性双重性质,其建设资金主要来源为中央预算内资金和国家重大水利工程建设基金,在供水成本相对较高和受水区用户承受能力有限的双重制约下,为使工程经营主体具有一定的抗风险能力,南水北调工程将采用微利的运营方式,其资本金利润率为1%,即工程营运将略有盈余。
沙拉颜色的比较见图1。
图1 沙拉颜色的比较
沙拉经切分等机械物理损伤,表面颜色往往会褐变、粉变、褪绿等[18]。该款沙拉绿色调占52%,红色调占20%。由图1(a)显示4℃贮藏第3天时CK组与新鲜样品绿色的相关性仅为0.75,A组图形形态及峰值均与新鲜样品接近,绿色的相关系数为0.91,说明对沙拉气调处理明显能护色。图1(b)显示4℃贮藏第5天时A组、B组、C组与新鲜样品绿色的相关性依次为0.51,0.85,0.82,说明经1-MCP预处理和气调包装能显著保持绿色稳定。图1(c)和(d)分别显示4℃贮藏第5天时B组、C组与新鲜样品红色的相关性依次为0.91,0.83,蓝色的相关性依次为0.84,0.77,说明经1-MCP预处理和气调包装能显著保持红色和蓝色色泽稳定。郭峰等人[19]也提出1-MCP处理可提高红椒的红色度。沙拉变色由多种因素造成,采用单一气调保鲜难以有效抑制其变色。全部1-MCP处理对苦苣、结球生菜等非跃变型果蔬作用十分有限,甚至产生负面效应,如色泽转化不均匀[20]。在4℃下贮藏5 d后,部分1-MCP较全部1-MCP对沙拉Red-Green-Blue三色护色效果更显著,分别提高了4%,9%,8%。
2.2 1-MCP及气调包装对沙拉的风味影响
沙拉在4℃贮藏期风味的变化见图2。
图2 沙拉在4℃贮藏期风味的变化
风味能直接反映沙拉的新鲜度。电子鼻PCA分析是食品风味总体特征描绘和快速分析[21]。图2中每个圈代表沙拉在贮藏期每天的数据采集。若圆圈无交集且第1主分横坐标和第2主分横坐标值有差异,则沙拉样品风味有差异。图2(a)沿着横坐标PC1显示4℃贮藏温度下,沙拉CK组在第3天开始即与新鲜样品有显著风味差异,图2(b)显现出第5天时B组与新鲜样品的风味差异最小。说明部分1-MCP联合气调包装更有利于沙拉风味的保持。
2.3 1-MCP及气调包装对沙拉中番茄、彩红椒的硬度影响
沙拉4℃贮藏过程中番茄硬度(a)和彩红椒硬度(b)见图3。
图3 沙拉4℃贮藏过程中番茄硬度(a)和彩红椒硬度(b)
硬度是衡量果实品质的重要指标,试验只对番茄与彩红椒的硬度进行研究。由图3可知,在贮藏过程中,番茄和彩红椒硬度均呈下降趋势,可能原因是番茄与彩红椒细胞水分减少、衰老加剧、组织结构破坏、支撑力下降,椒壁和番茄果皮组织的硬度下降[22]。但气调处理的3组对番茄和彩红椒硬度的保持效果均优于CK组;在贮藏期第3天至贮藏期结束,B组和C组的硬度均显著优于对照组与单一气调组。说明1-MCP处理可有效保持细胞结构和表皮的完整性,从而保持硬度。郑铁松等人[23]与孙希生等人[7]在番茄的保鲜试验中,也都证明了这一点。在贮藏末期第7天时,番茄、彩红椒硬度B组分别为0.45,3.11 N,C组分别为0.33,3.04 N,部分1-MCP联合气调包装较全部1-MCP番茄的硬度提高27%。
沙拉4℃贮藏第7天的失质量率见图4。
沙拉中叶菜类在贮藏期会进行蒸腾和呼吸代谢而失水,质量下降,导致失质量率变化[24]。图4显示4℃贮藏期末期第7天时,CK组沙拉失质量率显著大于其余经过气调的3组。B组失质量率为0.05%,A组失质量率为0.51%,部分1-MCP联合气调包装失质量率维持显著提高了90%。硬度通常与失质量有关,2个项目指标研究的结果一致。
2.5 1-MCP及气调包装对沙拉感官的影响
图4 沙拉4℃贮藏第7天的失质量率
萎蔫、变色、腐烂和异味是沙拉感官品质变化的主要表现。其配料鲜切蔬菜被切割后汁液外渗易腐烂,苦苣易发生萎蔫,结球生菜已发生粉变,番茄和彩红椒易失水变味。
沙拉4℃贮藏第5天感官评分见表2,沙拉4℃贮藏第5天感官形态见图5。
表2 沙拉4℃贮藏第5天感官评分/分
图5 沙拉4℃贮藏第5天感官形态
由表2可知,感官评分依次为B>C>A>CK,说明部分1-MCP联合气调包装更有利于保持沙拉的感官性状。
随着4℃贮藏时间延长,沙拉失质量率、感官评分、番茄和彩红椒的硬度与脆度不断下降,电子鼻风味差异、颜色差异越来越大。第3天,CK组相对新鲜样品绿色相关性小,风味有差异;第5天,气调组绿色相关性低于0.8,部分1-MCP联合气调包装组红-绿-蓝三色颜色相关性最大,风味差异最小,感官分值最高,番茄硬度最高,失质量率显著下降了90%。研究表明,以蘑菇、结球生菜、苦苣、彩红椒、番茄、黄瓜为配料的沙拉采用部分1-MCP(番茄、彩红椒)联合气调包装(5%O2+5% CO2+90%N2),更有利于沙拉的贮藏保鲜。
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Effects of 1-Methylcyclopropene Combined with Controlled Atmosphere Package on Qualities of Salad
FAN Hongmei1,2,ZHANG Chao1,MA Yue1,*ZHAO Xiaoyan1,JIANG Ying2
(1.Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Beijing Key Laboratory of Fruits and Vegetable Storage and Processing,Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops(North China),Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Urban Agriculture(North),Ministry of Agriculture,Beijing 100097,China;2.Food College,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000,China)
The effects of 1-methylcyclopropene(1-MCP) combined with the controlled atmosphere package(CA) on the quality of salad are evaluated.The salad is mixed with lettuce,bitter,red pepper,tomato,cucumber,mushroom,raisin,and lemon salad.The salads treat with CA(O2∶CO2∶N2=5%∶5%∶90%),partial 1-MCP combin with CA,1-MCP treatment combined with CA are stored at 4℃ with the untreated salad as the control.The color,flavor,texture,weight loss,and sensory are measured.The results show that the CA treatment reduced the change of color,the hardness of sweet pepper,and the flavor of salad compared with the control.The correlation factors of the red,green,and blue of the partial 1-MCP combined with CA are 0.85,0.91,0.84 with the fresh salad.Hence,the partial 1-MCP combined with CA is effective to maintain the color and the sensory evaluation vale of the salad.
1-methylcyclopropene;controlled atmosphere;salad;sensory evaluation
TS255.3
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.01.037
1671-9646(2017)01b-0004-05
2016-12-08
现代农业产业技术体系专项资金资助(CARS-25&CARS-26);北京市农林科学院科技创新能力建设专项新学科培养(KJCX20140204&KJCX20140111-21);果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室(Z141105004414037)。
范红梅(1983— ),女,在读硕士,研究方向为农产品加工与贮藏。
*通讯作者:赵晓燕(1969— ),女,博士,研究员,研究方向为农产品加工。