冬枣采后进行纳他霉素处理对低温防腐保鲜效果的影响
李桂芹,董玉新
(滨州职业学院生物工程学院 滨州 256603)
摘要:为了研究纳他霉素对冬枣的保鲜效果,将冬枣采摘后浸泡于纳他霉素,并低温保鲜,在保鲜期的30d、60d、80d、100d检测果实的生理生化指标。结果表明:纳他霉素能够显著提高冬枣果实的硬度、总糖含量、Vc含量,减少MDA的生成,延缓PAL活性的降低。到贮藏至100d,处理组果实硬度(N)分别是101.57、109.20、109.67、74.56,较对照组提高了36.22%、46.45%、47.08%;处理组果实Vc含量(mg/100g)分别是313、318、328、288,较对照组提高了8.68%、10.41%、13.89%;处理组果实总糖含量分别是22.20%、23.89%、23.98%、18.75%,较对照组提高了18.40%、27.41%、27.89%;处理组果实的总酸含量(%)分别是0.27、0.29、0.28、0.27,较对照组差别不大;处理组果实的MDA含量(×10-3umol/g•FW)分别是7.8、7.5、7.5、9.3,对照组降低了16.12%、19.35%、19.35%;处理组果实的PAL活性(U/mg)分别是13、13、13、8,较对照组提高了62.5%。
关键词:浸泡,冬枣,纳他霉素
枣(Zizyphus jujubes Mill.) 又称红枣、中国枣,为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Zizyphus Mill.)植物。冬枣色泽鲜亮,果肉脆嫩多汁,食之无渣,口味浓甜。它富含19种人体所需的氨基酸和多种维生素。同时含有钙、钾、铁、锌、铜等多种微量元素和较多的药用物质,如环磷酸腺普、环磷酸鸟普以及黄酮类物质,被誉为“活的维生素丸”[1](曲泽洲等,1993),堪称枣中极品。冬枣作为一种营养丰富的鲜食品种,受到广大消费者的喜欢,冬枣种植也在大面积的推广,但由于冬枣采后极易腐烂变质,室温下贮期仅2-5天,这一现状严重制约了冬枣产业的发展[2-4]。为延长冬枣的销售时间,提高经济效益,满足市场需求,冬枣的贮藏保鲜越来越受到广泛关注。
纳他霉素(natamycin)能够专性的抑制酵母菌和霉菌的生长,是26种多烯烃大环内酯类抗真菌剂中的一种[5]。由于它能够专性的抑制酵母菌和霉菌,并且有良好的理化稳定性。纳他霉素霉素作为食品添加剂在GB2760-1996中获批使用。纳他霉素在柑橘、苹果保鲜中有使用的报道[6-8]。为服务冬枣绿色生产,拓展市场需求,提高经济效益,该研究就纳他霉素采后处理冬枣低温保鲜效果进行了初步研究。
1.材料和方法
1.1试验材料和处理方法
冬枣:选用的冬枣为山东滨州冬枣研究院冬枣研究基地10年生的冬枣树果实,果实成熟度为1/4红,单果重20-22g,果实均匀度统一,冷藏保存(0±1℃)。
药品:纳他霉素粉剂(50%)
处理方法:将预冷48小时的冬枣分别用250mg/L、500 mg/L、1000 mg/L的纳他霉素浸泡3分钟,依次记做E1、E2、E3,晾干装入PE袋中,然后冷藏保存(0±1℃)。
1.2检测指标及方法
1.2.1冬枣果实指标测定
维生素C的测定依据GB/T6195-1986水果蔬菜中维生素C测定法(2,6-二氯靛酚滴定法)[9]进行。果实硬度测定依据GB/T 18846-2008地理标志产品沾化冬枣[10]进行。总糖(以蔗糖计)的测定依据GB/T 5009.8-2008食品中蔗糖的测定[11]进行。总酸的测定依据GB/T 12456-2008食品中总酸的测定[12]进行。丙二醛(MDA)含量测定用硫代巴比妥酸法测定[13]。苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性测定参照李合生的方法[14]。
2数据分析
数据分析通过SAS软件和Excel软件进行处理。
说明:以下数据结果的分析中E1为使用250mg/L的纳他霉素浸泡冬枣;E2为使用500mg/L的纳他霉素浸泡冬枣;E3为使用1000mg/L的纳他霉素浸泡冬枣;对照为普通水浸泡处理。
2.1不同处理对冬枣硬度的影响
表1不同处理对冬枣硬度的影响
处理 |
硬度/N |
||
30d |
60d |
100d |
|
E1 |
132.26a |
120.33a |
101.57b |
E2 |
134.34a |
124.25a |
109.20a |
E3 |
134.88a |
125.37a |
109.67a |
对照 |
113.77b |
99.21b |
74.56c |
数据显示,处理后贮藏到30天时,E1、E2 、E3之间差异不显著,E1、E2 、E3与对照之间差异显著;处理后贮藏到60天时,E1、E2 、E3之间差异不显著,E1、E2 、E3与对照之间差异显著;处理后贮藏到100天时, E1与E2 、E3之间差异显著,E1、E2 、E3与对照之间差异显著,E2 、E3之间差异不显著。
冬枣果实硬度大贮藏的时间就会越长,用纳他霉素处理后能明显影响冬枣果实的硬度,特别是E2 、E3处理 100d后,果实的硬度仍较好。因此,可以看出用纳他霉素处理后能很好的延长冬枣的保质期。效果使用500mg/L、1000mg/L的纳他霉素浸泡冬枣优于使用250mg/L的纳他霉素浸泡冬枣,用500mg/L、1000mg/L的纳他霉素处理差别不大。
2.2不同处理对冬枣VC含量的影响
图1 不同处理对冬枣VC含量的影响
图1数据显示,E1 、E2、 E3与对照差异显著(P<0.05);E1、E2、E3组内差异不显著(P>0.05)。0-20d纳他霉素对冬枣果实有促进VC积累的作用,20-100d纳他霉素能抑制VC的转化。
VC是冬枣果实中重要的抗氧化物质,其质量分数的高低是衡量冬枣营养价值的一个重要指标。如图1看出纳他霉素前期能促进VC积累,后期能抑制VC的转化。因此,可以看出用纳他霉素处理后能很好的延长冬枣的保质期。效果使用500mg/L、1000mg/L的纳他霉素浸泡冬枣优于使用250mg/L的纳他霉素浸泡冬枣,用500mg/L、1000mg/L的纳他霉素处理差别不大。
2.3不同处理对冬枣果实总糖含量的影响
图2不同处理对冬枣总糖含量的影响
图2数据显示,E1 、E2、 E3与对照差异显著(P<0.05)组内:E1、E2 、E3 0-40d内差异不显著(P>0.05),40-100d E1与E2 、E3组内差异显著(P>0.05),E2 、E3组内差异不显著(P>0.05)。结果显示,纳他霉素前期能促进糖的积累,后期能够抑制总糖转化为还原糖,以E2和E3效果最为明显。
冬枣果实中的糖类以蔗糖为主,且在甜味形成中也以蔗糖贡献最大,但随着果实的成熟,糖往往会转化为还原性糖、乙醛、乙醇等。因此,可以看出用纳他霉素处理后总糖含量明显提高,并且使用500mg/L、1000mg/L的纳他霉素浸泡冬枣优于使用250mg/L的纳他霉素浸泡冬枣,用500mg/L、1000mg/L的纳他霉素处理差别不大。
2.4不同处理对总酸含量的影响
图3不同处理对冬枣总酸含量的影响
如图显示:冬枣的总酸含量经历了一个先上升后下降的过程,不同处理对冬枣可滴定酸含量的影响不大。贮藏到100d测定,各处理之间差异不显著(P>0.05)。总酸是冬枣品质的重要评价指标之一,适宜的酸含量是冬枣酸甜可口的重要体现。通过该试验结果可以看出用纳他霉素处理与对照组对冬枣可滴定酸含量的影响不大。
2.5不同处理对冬枣丙二醛( MDA)含量的影响
图4不同处理对冬枣果实MDA含量的影响
图中显示,用纳他霉素处理的冬枣果实E1、E2、E3组能明显延缓MDA的生成,与对照组结果差异显著(P<0.05);E1、E2、E3组内差异不显著(P>0.05)。
MDA含量的增加是果实成熟衰老的标志。丙二醛是膜脂过氧化作用的最终产物,也是评价膜脂过氧化程度的重要指标,一般随时间的积累,MDA会不断增加,其含量的增多是由活性氧代谢失调和积累造成的。通过试验结果表明:使用250mg/L、500mg/L、1000mg/L的纳他霉素浸泡冬枣能明显延缓MDA的生成,用250mg/L、500mg/L、1000mg/L的纳他霉素处理差别不大。
2.6不同处理对冬枣PAL活性的影响
图5不同处理对冬枣果实PAL活性的影响
如图显示:利用纳他霉素处理后的前20d,PAL活性差异不显著(P>0.05);40d后,处理组E1、E2、E3与对照组PAL活性差异显著(P<0.05);E1、E2、E3组内差异不显著(P>0.05)。
苯丙氨酸解氨酶广泛存在于各种植物及植物果实中,它是苯丙烷类次生代谢的限速酶。许多研究表明,PAL活性变化和植物抗病性关系密切,可作为植物及植物果实抗病性指标之一,PAL活性与植物及植物果实抗病能力成正比[15-16]。通过试验结果表明:使用250mg/L、500mg/L、1000mg/L的纳他霉素浸泡冬枣优于对照,用250mg/L、500mg/L、1000mg/L的纳他霉素处理对对冬枣PAL活性的影响差别不大。
3.讨论
冬枣是深受人们欢迎的鲜食水果,但由于其组织结构特殊,采后生
理变化复杂,贮藏期间易褐变、酒化和腐烂,一般常温下4-5d便失去商品价值。目前对冬枣的贮藏方式一般采用低温贮藏和化学药剂处理贮藏的方式:低温冷库贮藏一般50-60d,且贮后好果率低。化学杀菌剂处理极易造成药剂残留污染,由于冬枣是鲜食品种,其食用部位包括果皮,化学杀菌剂对人体造成危害。纳他霉素是纳他尔链霉菌经发酵得到的一种次级代谢产物,属多烯大环内醋类抗真菌剂。研究表明,人体口服500mg纳他霉素后,其在血液中的含量极少,经降解处理后的纳他霉素在急性毒理、短期毒性试验中均未发现其对动物有损害,被广泛用作生物类的食品防腐剂和抗菌添加剂。
本研究采用采后浸果的方式研究纳他霉素对冬枣低温保鲜效果,同时设置普通水浸果作对照。经过试验发现,浸泡纳他霉素的冬枣在低温贮藏过程中有明显的保鲜优势。具体表现在:纳他霉素能明显改善冬枣的硬度;前期能促进Vc的积累,后期能抑制Vc的转化;能明显前期能促进糖的积累,后期能够抑制总糖转化;对冬枣的酸度没有影响;能明显延缓MDA的生成;能明显延缓PAL活性的降低。
可溶性固形物的含量检测常作为衡量冬枣品质的指标之一,本研究中并未采用的原因有二:一是测定可溶性固形物含量的国家标准GB/T 12295-1990已经废止,至今尚无新标准来代替。二是GB/T 12295-1990标准测定的果蔬制品及新鲜果蔬可溶性固形物含量的结果以蔗糖质量百分浓度表示,而本研究中总糖含量指标即以蔗糖含量表示,因此完全可以替代[17]。
4结论
1)冬枣经过纳他霉素的浸泡处理后,硬度明显改善;前期能促进Vc的积累,后期能抑制Vc的转化;前期能促进糖的积累,后期能够抑制总糖转化;对冬枣的酸度没有影响;能明显延缓MDA的生成;能明显延缓PAL活性的降低。使果实的外观和口味得到了提升,营养价值得到了明显改善。
2)纳他霉素用于冬枣果实品质改善的适宜浸泡浓度是500mg/L。
近几年随着中国独立开发产能和纯度的不断提升,纳他霉素生物合成能力的不断增强使原料成本呈现逐年降低的趋势,以本研究结论可推断纳他霉素在冬枣的保鲜贮藏具有广阔的应用前景。
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基金项目:2013年度滨州市科技发展(2013ZC2002)