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低温等离子体对蓝莓果实的杀菌效果及对其品质的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-13
核心提示:蓝莓营养丰富,风味独特,富含多酚,尤其是花青素,具有强抗氧化活性。研究表明,蓝莓具有多种保健功效,如抗氧化、抗糖尿病等功效。近年来蓝莓的种植和消费都呈快速增长趋势,已成为世界上消费量仅次于草莓的第二大浆果。然而由于失水作用和微生物侵染,蓝莓鲜果极易腐烂,货架期短。
   蓝莓营养丰富,风味独特,富含多酚,尤其是花青素,具有强抗氧化活性。研究表明,蓝莓具有多种保健功效,如抗氧化、抗糖尿病等功效。近年来蓝莓的种植和消费都呈快速增长趋势,已成为世界上消费量仅次于草莓的第二大浆果。然而由于失水作用和微生物侵染,蓝莓鲜果极易腐烂,货架期短。
 
  近年来,低温等离子体技术作为一种新兴的冷杀菌技术应用于食品杀菌领域,受到国内外研究者的关注。与传统化学杀菌方法相比,低温等离子体杀菌时间短、杀菌效果好,且无化学试剂残留,在果蔬杀菌上有着广阔的应用前景。然而,目前的研究多关注低温等离子体的杀菌效果,对处理后产品贮藏期品质的影响研究较少。
 
  来自南京农业大学食品科技学院的王卓、周丹丹和彭菁等人利用介质阻挡放电等离子体设备对蓝莓鲜果进行杀菌处理,探讨低温等离子体对蓝莓表面的杀菌效果及其常温贮藏期间品质的影响,并对蓝莓总抗氧化能力和抗氧化酶活力进行了研究,为低温等离子体应用于蓝莓杀菌保鲜提供理论依据。
 
  1. 低温等离子体处理对蓝莓的杀菌效果
 
  等离子体处理组和对照组蓝莓在贮藏期间表面微生物菌落总数的变化。蓝莓表面微生物数量在20 ℃贮藏期间呈上升趋势,低温等离子体处理可有效降低蓝莓微生物数量(细菌、霉菌和酵母),且在整个贮藏期间微生物数量都明显低于对照组。低温等离子体处理后立即检测蓝莓表面微生物数量,发现细菌、霉菌和酵母菌落总数分别下降了1.75(lg(CFU/g))和1.77(lg(CFU/g)),贮藏第8天时,细菌、霉菌和酵母菌落总数分别比对照组低2.01(lg(CFU/g))和2.09(lg(CFU/g)),可见低温等离子体能够有效抑制微生物的生长,对蓝莓常温贮藏期间表面微生物数量具有良好的控制作用。
 
  2. 低温等离子体处理对蓝莓果实品质的影响
 
  2.1 腐烂率和硬度
 
  蓝莓在贮藏期间腐烂率持续上升。贮藏前2 d,基本没有腐烂;对照组从第4天开始腐烂率明显升高,为10.24%;到第8天时,腐烂率达到39.36%。低温等离子体处理组在贮藏期间,腐烂率明显低于对照组,在贮藏结束时腐烂率仅为11.18%。可能是因为低温等离子体抑制了微生物的生长,从而降低腐烂率,延长了蓝莓鲜果的货架期。
 
  蓝莓在贮藏过程中,果实硬度逐渐下降,在贮藏第8天,果实硬度已下降至1.2 N。经低温等离子体处理的蓝莓在贮藏2~4 d硬度增大,且在之后的贮藏过程中能较好地维持果实硬度。从贮藏第4天起,处理组蓝莓的硬度显着高于对照组。低温等离子体处理可能抑制了蓝莓细胞壁水解酶的活力,抑制了果胶、半纤维素、纤维素等物质的水解,同时可能促进了木质素等的合成,从而抑制了果实硬度的下降。
 
  2.2 可溶性固形物和可滴定酸质量分数
 
  对照组的可溶性固形物由于作为果实呼吸底物被消耗,可溶性固形物质量分数在贮藏前期下降,贮藏后期由于果实软化而上升。低温等离子体处理组在贮藏后期可溶性固形物质量分数低于对照组,可能是由于低温等离子体延缓了果实软化,抑制了大分子物质的降解。
 
  蓝莓贮藏期间可滴定酸质量分数的变化:对照组的可滴定酸作为呼吸底物之一被消耗,在贮藏前期其质量分数逐渐下降,在第4天降至最低值0.68%,之后可滴定酸质量分数开始上升,可能是腐烂导致的。而低温等离子体处理组在贮藏后期未引起可滴定酸质量分数的明显上升,可能是由于低温等离子体处理抑制了蓝莓表面微生物生长,减少了腐烂的发生。
 
  2.3 VC、总酚、花青素含量
 
  蓝莓在20 ℃贮藏期间VC含量呈逐渐下降的趋势。低温等离子体处理组在贮藏2~4 d VC含量上升,在第4天比对照组高23.82 mg/100 g。贮藏4 d后,处理组VC含量显着高于对照组。到贮藏第8 天,处理组VC含量比对照组高11.11 mg/100 g。
 
  对照组蓝莓在20 ℃贮藏期间,总酚含量呈先上升后下降的趋势,在贮藏第2天达到最高值。低温等离子体处理组在贮藏前期总酚含量较对照组低,可能是由于等离子体含有自由基等很多反应活性物质,引起了酚类等生物活性物质的氧化,但在贮藏后期,总酚含量保持平稳,没有明显下降。
 
  蓝莓在贮藏期间花青素含量也呈先上升后下降趋势。贮藏前期,可能是由于果实中的原花青素分解,从而对照组花青素含量增加。在贮藏2 d后,青素含量开始逐渐下降,可能是衰老引起了花青素的氧化分解。低温等离子体处理组在贮藏前期组花青素含量有所下降,但贮藏后期花青素含量基本保持稳定,未有明显下降,与对照组相比能更好地保持花青素的含量。
 
  2.4  总抗氧化能力
 
  低温等离子体处理组蓝莓总抗氧化能力与对照组相比没有显着性差异,且在整个贮藏期间,蓝莓总抗氧化能力变化不大。低温等离子体处理引起了花青素等酚类含量的降低,促进了VC的积累,可能由于这些抗氧化物质共同作用,维持了蓝莓总抗氧化能力的平衡。由此可以推断,低温等离子体处理对蓝莓总抗氧化能力没有显着影响。
 
  3. 低温等离子体处理对蓝莓抗氧化酶系活力的影响
 
  4 d后,蓝莓SOD和CAT活力逐渐下降,POD活力先上升后又下降。处理组SOD活力在贮藏期间始终高于对照组,在贮藏第2 天,处理组与对照组SOD活力分别为498.16 U/(min·g)和408.10 U/(min·g),可能是低温等离子体诱导了蓝莓SOD活力。处理组CAT活力先上升后下降,在贮藏第4天时达到最大值13 615 U /(min·g)。处理组和对照组POD活力在前2 d均上升,第2天时处理组为120.48 U/(min·g),而对照组为97.24 U/(min·g)。由此推断,等离子体处理可能诱导了蓝莓SOD、CAT和POD活力,从而促进体内H2O2的清除,减轻了自由基对组织的侵害。
 
  对照组蓝莓在贮藏期间PPO活力先下降后上升。而处理组PPO活力呈先上升后下降的趋势,且在贮藏期间PPO活力显着高于对照组,这可能是由于低温等离子体处理诱导了蓝莓贮藏初期PPO活力的上升。由此推断,等离子体处理可能是通过提高蓝莓PPO活力,促进花青素的降解和木质素的合成,从而引起贮藏前期总酚和花青素含量的下降,抑制了硬度的降低。
 
  结 论
 
  低温等离子体处理能使蓝莓表面细菌和真菌数量分别下降1.75(lg(CFU/g))和1.77(lg(CFU/g)),可显着抑制贮藏期间腐烂的发生,抑制蓝莓硬度和VC含量的下降,抑制贮藏后期可滴定酸质量分数的上升,提高抗氧化酶活力,对抗氧化能力等无显着影响。因此,低温等离子体通过其杀菌作用,降低了蓝莓腐烂的发生,同时诱导了蓝莓抗氧化酶活力,有利于提高蓝莓贮藏期间的品质。
 
 
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