梁 美,耿阳阳,王纪辉 何佳丽,刘亚娜
(贵州省核桃研究所,贵州 贵阳 550005)
核桃[1](JuglansregiaL.)为核桃科(Jugladaceac)核桃属(Juglans)植物,又名胡桃,羌桃,与扁桃、腰果、板栗并称为世界四大干果[2]。核桃常以干果形式流通市场,但近年来,鲜核桃因口感香甜、营养物质丰富[3],受到了越来越多的人的追捧。鲜核桃通常以带青皮鲜核桃及脱青皮鲜核桃的形式贮藏和流通,但是鲜核桃含水量较高,贮藏运输过程中易发霉、变质[4],严重影响鲜核桃的货架期和贮藏期。业界人士先后针对鲜核桃的发霉变质情况的影响展开了研究。指出霉菌是鲜核桃表面主要的致腐微生物[5]。
在果蔬保鲜中,传统的化学杀菌剂能起到一定的作用,但其易残留、易污染,不符合当今消费者对新鲜果品绿色健康的追求。因此,研究者致力于探寻新型的无毒无害无残留、绿色环保的蔬果防腐保鲜剂。近年来,新型贮藏保鲜剂用于鲜核桃保鲜的研究逐渐增多,如ClO2、1-MCP、传统中草药、木醋液、CF、解淀粉芽孢杆菌、纳他霉素等。这些物质都具有一定的抑制鲜核桃腐败菌生长的效果,且无害、环保,也是今后防腐保鲜方法研究的热点。
本文将综合国内外使用以上几种保鲜剂对鲜核桃进行防腐保鲜的报道,对新型的鲜核桃保鲜方法进行归类和探讨,阐述各保鲜剂特点及在鲜核桃采后贮藏保鲜中的利用现状,综合比较几种鲜核桃保鲜剂使用的利弊并对今后的研究发展趋势进行讨论。
二氧化氯是一种具有消毒、杀菌、防腐保鲜等功效的新型保鲜剂,已成功用于果蔬保鲜上[6-7]。
蒋柳庆等[8]研究了青皮核桃耐贮性及药剂保鲜效应,结果表明,ClO2处理有利于青皮核桃的贮藏保鲜。经过处理能够抑制青皮核桃的生理衰老,降低果实呼吸速率和乙烯的生成,延缓贮藏过程中总酚和总黄酮含量的下降,并且保持青皮中较高的含水量和好果率。王进等[9]的研究表明,ClO2处理能够抑制带青皮鲜核桃的腐烂及脱青皮鲜核桃的霉变,明显抑制青皮核桃果仁的感官品质下降,延缓鲜核桃仁的膜脂过氧化进程,同时还指出,ClO2和1-MCP处理均可维持果实贮藏时较高的总酚、类黄酮含量和总抗氧化活性,但是以ClO2处理作用更优。
1-MCP作为一种新型乙烯受体抑制剂,具有高效、无毒等优点,可以与果蔬细胞膜上的乙烯受体优先发生不可逆的结合,导致乙烯信号传导受阻,抑制果蔬的衰老,提高果蔬的贮藏品质,延长贮藏期。
李江阔等[10]研究了不同浓度1-MCP处理对青皮核桃质地和品质的影响,结果表明,1-MCP处理可显著抑制果仁褐变率、果皮褐变率、果皮腐烂率、果仁MDA含量的上升,维持果皮以及果仁原有的色泽,并延缓果仁含水量、咀嚼性、硬度、叶绿素的下降,且以3μL/L的1-MCP处理能更好地保持青皮核桃的营养价值与生理品质。郭园园等[11]采用3μL/L的1-MCP结合聚乙烯袋包装处理青皮核桃,可有效降低乙烯生成速率、果实腐烂率,提高CAT活性,并维持PPO和LOX较低的水平。同样也证明了适宜浓度的1-MCP处理可以保持青皮核桃果实更好的贮藏品质。
中草药来源十分广泛,我国特有的中草药有上千年的历史,约4773种被我国的《中药大词典》收录,其中至少2000种具有抗菌防腐作用[12]。
王颖[13]等对能够使鲜食核桃发霉的菌种进行分离、纯化,研究7种天然药用植物(丁香、八角、肉桂、黄连、厚朴、甘草、虎杖)对所分离的真菌的抑制作用,发现除虎杖外均对这4种真菌具有不同程度的抑制作用,而丁香、肉桂、八角的抑制作用最显著。丁香浓度1.5mg/mL、肉桂浓度2.5mg/mL时复合天然抑菌剂成分防腐效果显著,有利于延长鲜食核桃的贮藏期。
木醋液又称植物酸,是由木材或加工废弃物等炭材经干馏后所导出的气体混合物,再通过冷凝与分离而得到的复杂液体混合物[14],具有安全、无残留、无污染等优点,是一种新型的植物源保鲜剂,它能够通过抑制果蔬的致病菌来延缓果蔬衰老,保持较好的贮藏品质。
颜廷才等[15]采用5%和10%木醋液处理青皮核桃,并于(0±0.5)℃条件下贮藏75d时,结果表明:10%木醋液处理能使青皮核桃含水量、MDA含量、果仁褐变指数均较佳,并且保持较好的果仁硬度,明显抑制果仁L*值、CAT活性的下降和PPO活性的增加,还能较好地保持LOX活性和POD活性。
CF保鲜剂是以松脂等为原料研制成的一种新型无毒蔬果保鲜剂。
魏雯雯等[16]以带青皮鲜核桃为试材,研究了CF保鲜剂对青皮鲜核桃冷藏保鲜效果的影响。结果表明:CF保鲜剂可显著抑制低温冷藏青核桃果实的呼吸强度,抑制PPO和POD活性,降低青皮褐变指数,维持青核桃较高的感官品质,延长贮藏期,并且指出:CF保鲜剂对于青核桃的保鲜效果优于CLO2处理,是一种高效、绿色的保鲜剂。
微生物拮抗保鲜是一类以菌治菌的方法,通过保鲜微生物与有害微生物竞争食品中的糖类等营养物质,或通过拮抗作用抑制或杀死食品中的有害微生物从而抑制有害微生物的生长。
解淀粉芽孢杆菌能够分泌168种抑菌物质,通过分泌抗菌物质,产生抗菌作用的作用机理,能有效抑制细菌、霉菌及酵母[17]。
耿阳阳等[18]研究解淀粉芽孢杆菌发酵液对鲜食核桃的防腐效果及生理品质影响,结果表明:在鲜核桃的贮藏前期,解淀粉芽孢杆菌有较好抑菌效果,且能有效抑制呼吸,保持水分,然而在贮藏后期腐烂率显著上升,核桃表面粘稠,有可能滋生了细菌而发酵液中的抑菌成分无法控制,同时他们指出从发酵液中提取抑菌成分制作出类似于纳他霉素产品是一个很好的研究方向。
纳他霉素是具有高效、安全、不改变果蔬组分及风味等特点的抗生素,它能够有效抑制霉菌和酵母菌的生长。近年来,纳他霉素作为一种天然食品防腐剂,已经被批准应用于饮料、水果等食品工业中[19]。
郭园园等[20]采用1000mg/L纳他霉素处理青皮核桃,可明显抑制果实霉腐率和MDA含量的升高,维持果实原有色泽,提高青皮核桃鲜核桃仁中CAT活性,并保持果实中PPO和LOX活性处于较低水平,(0±0.5)℃条件下贮藏75d时,青皮核桃仍可保持较好的品质。李慧芸[21]等以鲜核桃为材料,研究了不同质量浓度的纳他霉素与不同质量分数壳聚糖涂膜相结合处理对鲜核桃发霉和品质的影响。结果表明,纳他霉素结合壳聚糖涂膜处理能够有效抑制鲜核桃霉菌的生长和水分的损失,延缓了鲜核桃的衰老,其中,1.0%壳聚糖+1.0g/L纳他霉素处理组效果最佳,经过该处理的鲜核桃经过贮藏后具有较好的外观和风味,保鲜作用明显。
本文介绍的几种新型保鲜剂应用前景广阔,但目前多数局限于试验室阶段,要实现鲜核桃的采后商品化处理还需要更进一步的研究。随着生活水平的提高,人们对果蔬保鲜剂安全性提出了更高要求,果蔬天然保鲜剂的研究与开发将成为研究热点之一。目前果蔬天然保鲜剂存在成分复杂,保鲜机理不明且成本高昂等问题,研究者应更加深入地研究其保鲜成分及机理,提高天然物的分离与提纯技术,效果更好的天然复合保鲜剂,奠定理论和应用基础。