相比完整水果,鲜切水果在加工过程中保护层被破坏,一方面导致其易受微生物的感染进而腐烂变质;另一方面,果肉与氧直接接触,多酚氧化酶(PPO)催化多酚发生酶促褐变,严重影响鲜切果蔬的品质。大豆分离蛋白(SPI)富含人体必需氨基酸,是一种低成本、来源广、可再生、生物相容性和生物降解性好,且具有保鲜功能的食品添加助剂。SPI涂膜在果实表面,能降低水分子间及水和空气间的表面张力,易于形成稳定的乳状液,有助于降低果实的呼吸及蒸腾作用,减少营养物质的损失。来自山东农业大学化学与材料科学学院的史轲轲、朱树华*以水蜜桃为原料,用不同质量浓度的SPI浸泡处理,探究SPI用于维持水蜜桃贮藏品质的最佳质量浓度,以期为鲜切桃保鲜行业提供一种新的、安全的保鲜方法及技术参考。
1. SPI处理对鲜切桃贮藏过程中L*值、褐变度、硬度、SSC的影响
所有处理组鲜切桃在贮藏过程中L*值均降低,其中对照组下降最快,而SPI处理组L*值下降较为缓慢。在贮藏期间,SPI处理组的L*值一直高于对照组,20 g/L SPI处理组L*值最高,在第10天为对照组的1.06 倍。从而说明SPI处理在一定程度上可以抑制L*值的降低,其中20 g/L SPI处理效果最好。
在贮藏过程中,各组鲜切桃的褐变度整体均呈上升趋势。在贮藏的前6 d,对照组的褐变度变化较大,而SPI处理组的鲜切桃褐变度变化较为缓慢。在贮藏的第10天,对照组的褐变度显着高于SPI处理组(P<0.05),其中20 g/L SPI处理组的鲜切桃褐变度最低,约为0.72,是对照组的72%。说明SPI处理能够抑制鲜切桃的褐变,其中20 g/L SPI处理的效果最好。
鲜切桃的硬度随贮藏时间的延长逐渐减小,贮藏的前2 d,各处理组没有显着差异(P>0.05),在贮藏的2~4 d,20 g/L SPI处理组鲜切桃的硬度下降最快,但4 d后硬度变化较小。20 g/L SPI处理组鲜切桃的硬度在第10天为76 N/cm2,是对照组的1.19 倍,显着高于对照组(P<0.05)。
SSC可以反映鲜切桃的成熟情况,可用来评价SPI处理是否可以达到保鲜的效果。鲜切桃的SSC在贮藏期间一直下降,这是因为呼吸作用时消耗了糖类等有机物。在贮藏期间,SPI处理组桃的SSC均显着高于对照组(P<0.05),以20 g/L SPI处理组SSC最高,在第10天时SSC达9.8 °Brix,是对照组的1.18 倍。
2. SPI处理对鲜切桃贮藏过程中乙烯释放率、呼吸强度、菌落总数、质量损失率和腐烂率的影响
鲜切桃的乙烯释放率在贮藏期间呈先增大后平缓的趋势,20 g/L SPI处理显着抑制了鲜切桃的乙烯释放率,在第10天,乙烯释放率为2040 μL/(kg·h),约是对照组的76%,10 g/L与40 g/LSPI处理组无显着差异,约为对照组80%。
不同质量浓度SPI处理均可以抑制鲜切桃的呼吸强度,其中20 g/L SPI处理显着抑制了鲜切桃的呼吸强度;在贮藏的第8天,20 g/L SPI处理组呼吸强度是对照组的59%。鲜切水果表面存在大量水分和糖,是微生物生长的良好基质。
与对照组相比,SPI处理显着抑制了鲜切桃贮藏过程中微生物的生长,相对10 g/L和40 g/LSPI处理,20 g/L SPI处理显着抑制了微生物的生长。质量损失率主要与呼吸强度和蒸腾速率有关,在贮藏的2~6 d,各组鲜切桃的质量损失率快速增加,之后增加的速率减小,20 g/L SPI处理组在10 d时,质量损失率为8.78%。
腐烂率主要与微生物活动有关,SPI处理可以抑制鲜切桃贮藏过程中腐烂率的增加,维持了鲜切桃的品质,其中以20 g/L SPI处理的效果最好,在10 d时,该组鲜切桃腐烂率为7%,约为对照组的25%。
3. SPI处理对鲜切桃贮藏过程中ROS、MDA和总酚含量的影响
在贮藏期间,所有处理组的ROS含量都呈上升趋势,对照组在0~4 d和6~10 d一直处于快速上升的趋势,前一阶段是鲜切桃果实开始处于逆境时机体产生应激反应,即快速产生ROS;后一阶段是因为随着糖酵解、三羧酸循环等过程的进行,ATP含量减少,降低了能量水平和ROS的清除率,导致ROS含量的快速上升。
4~6 d时,对照组ROS上升变缓与机体内营养物质的消耗有关。SPI处理组鲜切桃体内的ROS含量显着低于对照组(P<0.05),而20 g/L SPI处理组的鲜切桃ROS积累量相对最少,效果最好。在贮藏的第10天,20 g/L SPI处理组鲜切桃ROS含量为663 mmol/g,比对照组低24%。
MDA含量在贮藏前2 d呈快速上升的趋势,2 d后呈缓慢上升的趋势,可能是贮藏的前2 d,外界环境的突然变化使导致细胞膜严重受损,2 d后细胞大致适应了逆环境,生理活动也逐渐减弱。
对照组在第2天MDA含量约是0 d的2.7 倍。不同质量浓度的SPI都能起到保鲜作用,但40、20 g/L SPI效果较好,在贮藏的第10天,20 g/L SPI处理组的鲜切桃MDA含量为1.61 mmol/g,比对照组低20%。鲜切桃贮藏期间总酚含量总体也是呈上升趋势,且SPI处理组总酚含量显着低于对照组,在贮藏的第10天,20 g/L SPI处理组总酚含量约为5 mg/g(P<0.05)。相比于SPI处理组,对照组在贮藏的前6 d增长速度较快,之后变化缓慢。相对于对照组,SPI在桃切块表面形成一层膜,抑制了鲜切桃的呼吸及蒸腾作用。在贮藏的第10天,20 g/L SPI处理组的总酚含量比对照组低17%。
4. SPI处理对鲜切桃贮藏过程中PPO、POD、SOD、CAT活力的影响
与对照组相比,SPI处理组的鲜切桃表现出相对较低的PPO活力。贮藏的前2 d,各组鲜切桃PPO活力迅速增加,在第2天达到最高值,然后下降至较低水平;与对照组相比,SPI处理组的鲜切桃PPO活力下降迅速,说明SPI处理抑制了鲜切桃贮藏期间PPO活力(P<0.05),贮藏第10天,20 g/L SPI处理组PPO活力为1.2 U/(g·min),与对照组相比,PPO活力显着降低了45.5%。
POD与PPO的变化趋势相似,且SPI处理可抑制贮藏期间POD的活力,SPI处理组的鲜切果实中POD活力均低于对照组,各组在第2天POD活力最高,此时20 g/L SPI处理组桃果实的POD活力最低,约为对照组的56%(P<0.05);在第10天,20 g/L SPI处理组桃果实的POD活力约为1.8 U/(g·min),与对照组相比,POD活力显着降低了22%(P<0.05)。
所有组鲜切桃果实的SOD活力在贮藏过程中都迅速下降;相比对照,SPI处理抑制了鲜切桃的SOD活力的下降,而20 g/L SPI处理抑制作用更显着,在第10天时,SOD活力为149 U/(g·min)。
所有组鲜切桃果实在贮藏过程中CAT活力均呈下降趋势。SPI处理组的鲜切桃CAT活力高于对照组,20 g/L SPI处理组的鲜切桃CAT活力在第10天为9.2 U/(g·min),与对照组相比显着提高了44%(P<0.05),10 g/L和40 g/L SPI处理组鲜切桃CAT活力在第10天分别为对照组的1.35 倍和1.32 倍。因此,SPI处理对鲜切桃CAT活力下降具有抑制作用。
结 论
20 g/L SPI处理的鲜切桃保鲜效果最好,能够抑制4 ℃贮藏过程中的乙烯释放率、呼吸强度和细菌生长;贮藏10 d后,与对照组相比,20 g/L SPI处理组具有较高的L*值、硬度、可溶性固形物含量,较低的质量损失率和腐烂率,且活性氧、丙二醛和总酚含量分别降低了24%、20%和17%,同时,多酚氧化酶活力降低了45.5%,过氧化物酶活力降低了22%,过氧化氢酶活力提高了44%。上述结果表明20 g/L SPI处理可以提高鲜切桃的贮藏品质及抗氧化能力、抑制褐变,从而延长贮藏期。