杨燕燕,朱帅杰,徐亿能,顾 宇,翟立公,卫兰兰
(安徽科技学院食品工程学院,安徽 滁州 239000)
马铃薯是一种高淀粉、高蛋白质的蔬菜,其鲜切会导致营养损失、褐变、微生物生长等问题,其中褐变是主要问题。因此,采取有效的方法延缓褐变成为亟需解决的问题。可食用涂膜在食品表面形成薄层,具有阻隔水分、氧气的特点。将-CD 添加进膜材料中,则可赋予膜相应的功能特性,用于活性食品包装材料[1]。因此,将D-异抗坏血酸钠、SPI 和-CD等结合使用,研制新型的复合膜,对于延长保质期有一定的参考价值。
本文研究复合涂膜液对鲜切马铃薯的防褐变保鲜,对复合膜进行表征,并测定各相关指标,进一步验证其优异的保鲜效果和应用潜力。
马铃薯,购买于当地超市;SPI,上海麦克林生化科技股份有限公司;-CD,D-异抗坏血酸钠,磷酸二氢钠,磷酸氢二钠,聚乙烯吡咯烷酮,邻苯二酚,愈创木酚,无水乙醇,福林酚试剂,碳酸钠,国药集团化学试剂有限公司。
3 nh精密色差仪,深圳市三恩时科技有限公司;UV-1800 紫外可见分光光度计,上海继谱电子科技有限公司;GL-20 B 型高速冷冻离心机,上海圣科仪器设备有限公司;FTIR-850 傅里叶变换红外光谱仪,天津港东科技有限公司;EVO-18 扫描电子显微镜,Carl Zeiss。
1.3.1 膜液的制备
5%的SPI 溶液与2%的-CD 溶液等体积混合后,加D-异抗坏血酸钠,混合均匀。
1.3.2 平板膜的制备
15 mL 膜液倒入培养皿中,45 ℃干燥6 h。
1.3.3 SEM、FT-IR 测定
1.3.4 涂膜处理
新鲜马铃薯洗净、切片,喷涂3 遍后,表面形成一层透明的薄膜,4 ℃保存,每隔1 d 测一次指标。
1.3.5 相关指标的测定
1.3.5.1 外观
拍照记录。
1.3.5.2 失重率
1.3.5.3 色泽
色差仪测定[2]。
1.3.5.4 总酚、PPO、POD 活性参考[3]
均采用Origin 2018 进行数据处理,用SPSS 20.0软件进行分析,显著性水平(p<0.05)。
如图1 所示,-CD呈现较为松散、大多不规则、表面有些凸凹不平的晶体状态[4],SPI膜相对较粗糙,存在细小的裂纹,加入-CD 后复合膜表面有平整、连续、致密的平面结构,可能是-CD溶解后,改变了成膜基质的组成,提高了两者的相容性。
图1 扫描电镜图
如图2 所示,复合膜在3450cm-1出现的吸收峰是由-CD 和蛋白质的羟基以及N-H 键的共同伸缩振动产生。2940 cm-1附近的峰则是与-CD 和蛋白质C-H 键有关。在1630 cm-1、1420 cm-1附近的峰与蛋白质的酰胺Ⅰ带(C=O)、Ⅱ带(N-H)、Ⅲ带(CN)振动有关,表明两者发生交联。
图2 FT-IR 光谱
如图3 所示,切片褐变度逐渐升高,第7 d 时,两组的褐变程度最严重,但涂膜组的切片表面仍然呈黄色。对照组切片相比,涂膜鲜切马铃薯视觉质量较好。结果表明,涂膜对防止鲜切马铃薯表面褐变和保持外观质量是有效的。
图3 外观
在整个储存期间,L*值都在下降,涂膜组处理的样品的L*值均高于对照组(见表1)。两组a*值与L*值则相反,涂膜组处理的样品a*值均低于对照组,涂膜组a*值增量小,褐变速度慢。b*值涂膜组没有明显变化,且对应外观上没有明显的褐班。可能是涂膜后形成了薄膜,阻止氧气接触,且具有一定的抗氧化能力,有效减缓了酶促褐变。
表1 色泽
对照组失重率上升速度较快,与涂膜处理组相比有显著差异,且每一时期的失重率都比涂膜处理的要高,表明涂膜处理在一定程度上可延缓水分散失,在贮藏过程中起到保水作用。
图4 失重率
如图5 所示,前3 d两组的总酚快速降低,3 d后褐变速度减慢,可能是不再需要过多底物,因此总酚累积[3]。在贮藏过程中,总酚总体呈下降趋势,涂膜组的总酚含量始终显著高于对照组,这表明涂膜有助于保持较高水平的总酚。
图5 总酚含量
如图6 所示,两组的PPO 活性在贮藏前2 d 上升缓慢后上升,3 d 后涂膜组的PPO 活性显著低于对照组,表明涂膜可以明显抑制鲜切马铃薯的PPO活性。
图6 PPO 活性
如图7 所示,POD 参与酚类物质的代谢[5]。两组的POD活性在贮藏前3 d 没有显著差异,之后幵始呈现逐渐上升的趋势,涂膜组的POD 活性从第5 d 起显著低于对照组,且上升趋势较缓,结果表明,涂膜处理能够明显抑制鲜切马铃薯的POD 活性。
图7 POD 活性
本实验的复合膜均一性和致密性较好,FT-IR证明,-CD 与SPI 发生交联反应。鲜切马铃薯的失重率、褐变度和总酚含量的降低,有效抑制PPO、POD活性,涂膜后在第7 d 维持较好的品质,对照组褐变严重,将失去商品价值。本研究体现了D-抗坏血酸钠/ -CD和SPI复合涂膜的优势,在果蔬的保鲜中具有潜在的应用价值。