馮海紅,易建勇,畢金鋒,李　軍

(1.河北科技師范學(xué)院,河北昌黎 066600;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室,北京 100193)

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高靜壓處理對預(yù)制綠蘆筍品質(zhì)的影響

馮海紅1,2,易建勇2,畢金鋒2,李軍1,*

(1.河北科技師范學(xué)院,河北昌黎 066600;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室,北京 100193)

綠蘆筍嫩莖含水量高,呼吸作用較強,采收后不耐貯藏。高靜壓技術(shù)(High hydrostatic pressure,HHP)是一種新興的最少加工技術(shù),為解決綠蘆筍采后損失問題提供了有效途徑。本文研究了高靜壓處理對預(yù)制綠蘆筍(AsparagusofficinalisL)殺菌效果與品質(zhì)的影響。分別在300、400、500、600 MPa壓力和室溫(25 ℃)下,研究了HHP處理綠蘆筍1、3、5、10、15、20 min對微生物的殺滅效果。在保證殺菌效果的基礎(chǔ)上,篩選出3組HHP處理參數(shù),研究了高靜壓處理后預(yù)制綠蘆筍貯藏品質(zhì)的變化。結(jié)果表明:隨著壓力升高及保壓時間延長,HHP的殺菌效果逐漸增強;霉菌和酵母對壓力比較敏感,300 MPa處理3 min就能全部殺滅;300 MPa處理15 min、400 MPa處理10 min、500 MPa處理5 min、600 MPa處理3 min后,綠蘆筍菌落總數(shù)含量均低于100 cfu/g。Weibull模型在壓力300～600 MPa范圍內(nèi)擬合度較高(相關(guān)系數(shù)R2>0.970)。貯藏期間,與傳統(tǒng)熱處理相比,3組高靜壓處理較好的保留了綠蘆筍的色澤、質(zhì)構(gòu)、維生素含量等品質(zhì)。綜上所述,500 MPa處理5 min的預(yù)制綠蘆筍貯藏期可達21 d,品質(zhì)優(yōu)于其它兩組高靜壓處理。

高靜壓,預(yù)制綠蘆筍,殺菌,Weillbull模型,品質(zhì)

綠蘆筍清脆鮮嫩,富含蛋白質(zhì)、脂肪和維生素C等營養(yǎng)成分,是一種營養(yǎng)價值很高的蔬菜。但綠蘆筍嫩莖含水量高,呼吸作用較強,采收后極不耐貯藏[1]。預(yù)制食品是一類以肉、蛋、豆、奶、谷物、蔬菜等為原料,根據(jù)消費者膳食方便化、快捷化、美味化、營養(yǎng)化、安全化需要調(diào)制加工成的、經(jīng)簡短熱處理即可食用的廚房工業(yè)化復(fù)合食品[2]。預(yù)制綠蘆筍不僅可以有效延長貨架期,而且使用方便快捷、營養(yǎng)、健康。但目前市面上綠蘆筍的殺菌工藝大多是熱殺菌,殺菌溫度高且時間長,導(dǎo)致綠蘆筍產(chǎn)品品質(zhì)下降,商品價值降低。因此,需要開發(fā)更好的加工工藝來提高商品品質(zhì)。

食品高靜壓技術(shù)是指將軟包裝或散裝食品放入密封的、高強度的施加壓力容器中,以水或礦物油等流體作為傳遞壓力的介質(zhì),處理一定時間,以達到貯藏保鮮食品目的[3]。高靜壓技術(shù)可以在常溫或較低溫度下達到殺菌[4]及改善食品性質(zhì)的效果[5],最小程度影響果蔬制品的新鮮度和營養(yǎng)成分[6]。

研究表明,高靜壓殺菌不符合一級動力學(xué)方程。低壓時,線性模型和Weibull模型可較好描述動力學(xué)過程,壓力增加后,Weibull模型則更適合描述致死曲線[7-9]。目前,關(guān)于HHP對預(yù)制綠蘆筍殺菌動力學(xué)及其品質(zhì)影響的研究還未見報道。特別是,在保證微生物安全的基礎(chǔ)上明確高靜壓加工的預(yù)制綠蘆筍在貯藏期間的品質(zhì)變化規(guī)律,是將HPP技術(shù)應(yīng)用到綠蘆筍加工產(chǎn)業(yè)中的前提條件。本文研究了HHP處理對預(yù)制綠蘆筍殺菌動力學(xué),以及貯藏期可溶性固形物、維生素C、葉綠素、粗纖維品質(zhì)變化的影響,為HHP技術(shù)應(yīng)用于綠蘆筍加工提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

綠蘆筍品種為UC157F2,天津市靜?？h綠蘆筍種植基地。原料為2015年5月14號早上采收,其直徑為(1±0.2)cm。

營養(yǎng)瓊脂、孟加拉紅培養(yǎng)基北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司。

高靜壓殺菌設(shè)備HPP.L2-600/2天津市華泰森淼生物工程技術(shù)有限公司;真空包裝機TOSPACK V-38E-CN北京日上包裝機械公司;超凈臺SW-CJ-1F蘇凈集團蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;立式壓力蒸汽滅菌器 LDZX-50KB上海申安醫(yī)療器械廠;快速混勻器QL-901海門市其林貝爾儀器制造有限公司;便攜式數(shù)顯折光儀WZB 45上海精密科學(xué)儀器有限公司;智能型生化培養(yǎng)箱SHP-250上海精宏實驗設(shè)備有限公司;全自動纖維分析系統(tǒng)Fibertec2010丹麥FOSS公司;紫外分光光度計UV-1800島津企業(yè)管理(中國)有限公司;高效液相色譜Agilent 1200美國安捷倫公司;分光測色計Konica Minolta CM-700d日本柯尼卡美能達控股株式會社;物性分析儀Ta-XT2i/50美國Stable Micro Systems公司。

1.2實驗方法

1.2.1樣品制備將綠蘆筍洗凈瀝干,從頂端開始測量15 cm處切去基部,選用重量在(10±2)g的樣品稱取(20±2)g于真空包裝袋,再加入5 mL蒸餾水。最后用真空包裝機抽真空密封,真空度95%,熱密封時間2.5 s,封口冷卻4 s。

1.2.2HHP處理將綠蘆筍放入高靜壓處理倉內(nèi),設(shè)定壓力及時間參數(shù),于室溫(25 ℃)下處理樣品。設(shè)定壓力分別為300、400、500、600 MPa,保壓時間為1、3、5、10、15、20 min。對照組是80 ℃熱處理5 min的綠蘆筍[10]。所有處理均重復(fù)3次。

1.2.3貯藏期實驗在殺菌效果的基礎(chǔ)上,篩選出3個高靜壓處理條件。采用上述條件處理樣品,將其與對照組放入4 ℃冷庫進行貯藏,直到其失去安全性和商品性。商品性喪失的標(biāo)準是筍莖萎縮,褪色(失綠),筍頭腐爛霉變,產(chǎn)生不愉快氣味[11]。貯藏期間,于1、3、7、15、21、28 d進行取樣,測定品質(zhì)指標(biāo)。

1.2.4菌落總數(shù)、霉菌和酵母總數(shù)檢測根據(jù)食品安全國家標(biāo)準GB 4789.2-2010進行菌落總數(shù)測定,根據(jù)GB 4789.15-2010檢測霉菌和酵母菌。用營養(yǎng)瓊脂作為菌落總數(shù)培養(yǎng)基,采用孟加拉紅培養(yǎng)基培養(yǎng)霉菌和酵母。在微生物測定樣品準備過程中,使用橡膠錘輕輕拍打樣品,拍碎均勻后稱取25 g綠蘆筍樣品置于盛有225 mL無菌水的錐形瓶中,混勻后再按照GB4789進一步稀釋。每個測定重復(fù)3次。

1.2.5其他品質(zhì)指標(biāo)的檢測根據(jù)國家標(biāo)準GB/T5009.10-2003[12]進行測定粗纖維含量;采用Ta-XT2i/50物性分析儀檢測硬度;根據(jù)行業(yè)標(biāo)準SN/T1113-2002[13]進行葉綠素含量測定;采用Konica Minolta CM-700d分光測色計測定色澤;采用WZB45型便攜式數(shù)顯折光儀測定可溶性固形物[14];維生素C含量測定采用國家標(biāo)準GB/T5009.86-2003[15]。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

1.3.1動力學(xué)分析高靜壓對綠蘆筍的滅菌效果采用Weibull模型[16],其方程式表示為:

式(1)

式中,N0和N分別為HHP處理前、后樣品中的菌落總數(shù),單位cfu/mL;b為尺度參數(shù),t為保壓時間,單位min,n為形狀參數(shù)。當(dāng)n<1時,Weibull分布為向上凹的曲線;n>1時為向下凹的曲線;當(dāng)n=1時為一條直線。

1.3.2數(shù)據(jù)分析采用SPSS17.0(IBMCo.,NY,USA)軟件進行方差分析(ANOVA)及Weibull模型擬合;采用MicrocalOrigin8.0(MicrocalSoftware,Inc.,Northampton,USA)軟件作圖。

2　結(jié)果與分析

2.1HHP處理對預(yù)制綠蘆筍殺菌效果研究

圖1顯示不同處理壓力和保壓時間對預(yù)制綠蘆筍中菌落總數(shù)影響曲線。由圖1可知,處理壓力和保壓時間均對高靜壓殺滅微生物的效果影響顯著。隨著壓力增大和保壓時間延長,預(yù)制綠蘆筍中菌落總數(shù)顯著降低。當(dāng)保壓時間為5min時,處理壓力從300MPa增大到600MPa,綠蘆筍中菌落總數(shù)對數(shù)從-0.98降至-2.92,且不同壓力處理之間對菌落總數(shù)的殺菌效果存在顯著差異(p<0.05)。300MPa條件下,保壓時間從1min延長至20min,菌落總數(shù)從-0.62個對數(shù)值下降至-2.71個對數(shù)值,殘存菌落數(shù)43cfu/g,說明300MPa處理可以有效殺死預(yù)制綠蘆筍中細菌。400MPa處理10min后,綠蘆筍中細菌總數(shù)為80cfu/g,500MPa處理5min后,綠蘆筍中細菌總數(shù)為72cfu/g,上述結(jié)果表明400MPa處理10min以上、500MPa處理5min以上均能有效殺滅綠蘆筍中細菌。600MPa處理綠蘆筍3min后,菌落總數(shù)為40cfu/g,表明600MPa條件下HHP處理3min以上即可以有效殺滅綠蘆筍中細菌。600MPa保壓20min時仍然殘留6cfu/g的菌落總數(shù),這可能是不同微生物都有自身耐壓閾值,對壓力敏感的菌,壓力閾值較低,較小壓力就可以把大部分菌殺滅;耐壓力的菌,壓力閾值高,如革蘭氏陽性菌中的芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬的芽孢最為耐壓,少數(shù)革蘭氏陽性菌芽孢甚至1000MPa以上的壓力也不能完全被殺滅[17-18]。在未達到芽孢致死的壓力閾值時,即使升高壓力或延長保壓時間都不能再繼續(xù)降低菌落總數(shù)。

圖1　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍中細菌的殺滅效果和Weibull模型擬合的動力學(xué)曲線Fig.1　Effect of HHP treatment on aerobic bacteria of prepared green asparagus spears and its survival curves fitted with Weibull models

不同處理壓力和保壓時間對綠蘆筍中霉菌和酵母殺滅效果顯著。由表1可知,在300 MPa處理下保壓1 min,綠蘆筍中霉菌酵母僅殘留160 cfu/g。在高于上述壓力和時間條件下的HHP處理組中,均未檢測出霉菌和酵母菌。霉菌和酵母的耐壓性要低于細菌中革蘭氏陰性菌的耐壓性,達到一定壓力(300 MPa)就很容易將其殺滅。

表1　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍中霉菌和酵母菌的影響

注“/”表示未檢測出。

2.2HHP處理對預(yù)制綠蘆筍殺菌效果的動力學(xué)分析

圖1中顯示用Weibull模型擬合的各種處理壓力下綠蘆筍菌落總數(shù)的致死曲線。通過擬合曲線可得出相應(yīng)參數(shù),如表2所示。R2值越大,模型擬合越好。利用Weibull模型擬合4條曲線R2值都在0.970以上。由圖1可知,殺菌動力學(xué)曲線形狀隨著處理壓力的變化而改變。在較小壓力下,如300 MPa處理后,細菌的殺菌動力學(xué)曲線彎曲度非常小,趨近于直線。隨著壓力增加,殺菌曲線逐漸向原點凹陷,各處理擬合曲線并沒有表現(xiàn)出明顯的曲率和拖尾現(xiàn)象。即使600 MPa處理20 min后還有菌種殘留,其可能存在少量極其耐壓的細菌芽孢[19]。隨著壓力增加,模型中比例參數(shù)b值則升高,相反,形狀參數(shù)n則減少,這一結(jié)果與Sencer等人的報道一致[20]。尺度參數(shù)b隨著壓力增大而增加,表明壓力越大,殺菌效果越好。n值顯示處理壓力對殺菌曲線形狀的影響。在壓力為300 MPa時n值最大,隨著壓力上升n值逐漸減小,表明殺菌效果隨著壓力的增大而趨于穩(wěn)定,但即使在更大的壓力下,仍有一些耐壓菌存在。

表2　Weibull模型擬合HHP殺滅預(yù)制綠蘆筍中微生物的動力學(xué)的參數(shù)

2.3HHP處理對預(yù)制綠蘆筍貯藏期間微生物的影響

目前,我國尚無針對高靜壓加工預(yù)制蔬菜的微生物標(biāo)準,因此一些相關(guān)標(biāo)準可以為預(yù)制綠蘆筍的微生物衛(wèi)生標(biāo)準提供參考。河北省地方標(biāo)準《涼拌菜質(zhì)量安全要求》DB13/889-2007中規(guī)定了冷藏流通的涼拌菜的衛(wèi)生標(biāo)準,要求菌落總數(shù)小于8.00×104cfu/g;《湘味熟食 果蔬熟食》DB43/160.7-2009中規(guī)定了果蔬熟食的菌落總數(shù)小于3.00×104cfu/g。綜合這些標(biāo)準,本文將預(yù)制綠蘆筍的菌落總數(shù)限值擬定為5.00×104cfu/g(4.70 log cfu/g)。由圖2可知,3組高靜壓處理中,壓力越大殺菌效果越好。400 MPa處理10 min的樣品在第21 d菌落總數(shù)從初始的1.90 log cfu/g升至4.85 log cfu/g,80 ℃熱處理5 min、500 MPa處理5 min、600 MPa處理3 min的樣品在第28 d菌落總數(shù)分別為3.93、4.75、4.25 log cfu/g。出現(xiàn)微生物增長的原因可能是加工后的綠蘆筍pH接近中性,無論是80 ℃熱處理還是高靜壓處理都無法殺滅芽孢,并且芽孢在中性環(huán)境中會不斷生長,這與Paredes等[19]研究結(jié)果相似。在4組處理中,80 ℃熱處理5 min、400 MPa處理10 min、500 MPa處理5 min和 600 MPa處理3 min的樣品分別在前28 d、前15 d、前21 d和前28 d都符合擬定衛(wèi)生標(biāo)準。

圖2　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍中微生物的影響Fig.2　Effect of HHP treatment on microbial quantity of prepared green asparagus spears

2.4HHP處理對預(yù)制綠蘆筍粗纖維含量的影響

綠蘆筍嫩莖粗纖維含量也是判定綠蘆筍貯藏質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,其含量的增加表示著木質(zhì)化程度升高,直接影響蘆筍的口感,致使其商品性降低。高靜壓處理后的蔬菜,其各種代謝酶類并未完全失活,有的酶甚至還會被激活[21]。因此,在高靜壓處理后的預(yù)制綠蘆筍組織中,一些生化反應(yīng)仍然會繼續(xù)進行,其中包括纖維素合成和分解。圖3顯示了不同高靜壓處理下,預(yù)制綠蘆筍粗纖維含量變化的情況。結(jié)果表明,熱處理粗纖維含量增長較快,400 MPa和500 MPa處理變化較為緩慢,此兩組處理有效降低了預(yù)制綠蘆筍粗纖維的合成速度,明顯延緩了粗纖維含量增加,但整體還是增長趨勢,原因可能是水分不斷蒸發(fā),引起粗纖維含量增加,再加上高靜壓處理破壞了細胞膜完整性,加速了預(yù)制綠蘆筍膜脂過氧化程度,致使木質(zhì)化代謝相關(guān)的過氧化物酶(POD)底物(H2O2)濃度增大造成纖維含量升高[22]。在貯藏15 d后,600 MPa處理的粗纖維含量值明顯高于500 MPa處理,可能是600 MPa對綠蘆筍細胞膜的損傷程度更大造成的?？梢?00 MPa處理條件可降低綠蘆筍粗纖維含量的增長速度,保持其新鮮度。

圖3　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍中粗纖維含量的影響Fig.3　Effect of HHP treatment on crude fiber of prepared green asparagus spears

2.5HHP處理對預(yù)制綠蘆筍硬度的影響

硬度是嫩莖蔬菜的一項重要評價指標(biāo),消費者往往會通過其來判斷商品的好壞。圖4可以看出,熱處理樣品在貯藏期間,硬度呈上升趨勢,且顯著高于高靜壓處理組(p<0.01)。果膠甲基酯酶(pectinmethyl esterase,PME)耐高壓但不耐熱,多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)耐熱但不耐高壓。前者導(dǎo)致果膠脫甲酯化,后者導(dǎo)致果膠鏈降解[23]。熱處理樣品硬度升高,可能是PG酶未被殺滅,在貯藏期間持續(xù)作用于細胞壁果膠,導(dǎo)致組織在貯藏期間繼續(xù)軟化。相對于肉質(zhì)細胞,綠蘆筍表皮纖維素含量較高,其硬度受到PME影響相對較小。因此,在貯藏期間,隨著肉質(zhì)硬度的逐漸下降,導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)測定過程中,切刀不能將綠蘆筍表皮切破或斬斷,出現(xiàn)硬度增加的表觀現(xiàn)象。3組高靜壓較好地抑制了綠蘆筍老化,其增長規(guī)律與粗纖維變化相呼應(yīng)。高靜壓組綠蘆筍貯藏期間硬度增加,可能是PME酶被激活,使果膠酯化度降低,與細胞內(nèi)鈣離子形成凝膠,導(dǎo)致硬度上升[24]。500 MPa處理較好保持了綠蘆筍的清脆口感,且在整個貯藏過程中其硬度值沒有顯著性變化。

圖4　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍硬度的影響Fig.4　Effect of HHP treatment on firmness of prepared green asparagus spears

2.6HHP處理對預(yù)制綠蘆筍葉綠素含量的影響

圖5　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍中葉綠素含量的影響Fig.5　Effect of HHP treatment on total chlorophyll of prepared green asparagus spears

葉綠素的變化影響蘆筍的色澤品質(zhì),也反映出蘆筍的衰老程度。如圖5所示,第7 d前,不同高靜壓處理對預(yù)制綠蘆筍葉綠素含量的影響顯著。測定結(jié)果表明,綠蘆筍嫩莖中葉綠素含量隨貯藏時間延長逐漸減少,表皮葉綠素逐漸分解,綠色逐漸褪去。從圖中可以看出,前15 d,與熱處理組相比,不同高靜壓處理顯著延緩預(yù)制綠蘆筍中葉綠素的降解,但整體都呈緩慢下降趨勢。高靜壓處理對色素等小分子化合物的共價鍵無明顯影響,能較好保持食品原有的色澤,比熱處理護色效果好,但其會破壞蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu),使蛋白質(zhì)出現(xiàn)一定程度變性,使葉綠素-蛋白質(zhì)復(fù)合體釋放,失去蛋白質(zhì)保護的葉綠素降解形成黃褐色脫鎂葉綠素[25],造成過程中葉綠素的緩慢下降。整個貯藏過程中,500 MPa處理5 min和600 MPa處理3 min的樣品前15 d葉綠素保持較好,15 d之后600 MPa處理3 min效果較好些。

2.7HHP處理對預(yù)制綠蘆筍色澤的影響

圖6　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍L*值、a*值和b*值的影響Fig.6　Effect of HHP treatment on color of prepared green asparagus spears

色差值中,L*值表示黑白,也可說成暗亮,正值表示偏亮,負值表示偏暗。圖6a表示,隨著貯藏時間延長,3組高靜壓處理的預(yù)制綠蘆筍亮度不斷提升,原因可能是經(jīng)過超高壓處理后,細胞裂解,細胞內(nèi)葉綠素滲漏到細胞間隙中,在蔬菜表面產(chǎn)生了更加明亮的綠色[26]。與熱處理相比,400 MPa的亮度值與其沒有顯著性差異,且變化緩慢,500 MPa和600 MPa處理的樣品亮度要低于熱處理,在15 d時,500 MPa與熱處理之間沒有顯著性差異。a*值表示紅綠,正值表示偏紅,負值表示偏綠,絕對值越大顏色越深。圖6b所示,與熱處理相比,高靜壓處理極顯著地抑制了綠蘆筍鮮綠色的消褪(p<0.01),這與葉綠素含量變化結(jié)果一致。肖麗霞等[27]比較了超高壓處理及熱處理后的綠竹筍產(chǎn)品品質(zhì),在貯藏期間,超高壓處理的產(chǎn)品顏色好于熱加工處理產(chǎn)品,可能是熱處理使產(chǎn)品發(fā)生酶促褐變而導(dǎo)致顏色變化。3組高靜壓處理之間,400 MPa和500 MPa處理較好的保護了綠蘆筍色澤。b*值表示黃藍,正值表示偏黃,負值表示偏藍,絕對值越大,顏色越深。圖6c可知,熱處理的b*值在貯藏期間由30.57上升到40.75,表明熱處理樣品葉綠素降解較快,護色效果不好,而500 MPa和600 MPa處理的b*值相對較低,在貯藏過程中較好保護了綠蘆筍的顏色。通過上述分析,500 MPa處理5 min有較好的護色效果。

2.8HHP處理對預(yù)制綠蘆筍可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物(TSS)主要包括果蔬中能溶于水的糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等,其含量高則表明果蔬中糖、維生素、氨基酸等營養(yǎng)含量高。圖7可知,在貯藏期間,4組處理綠蘆筍中TSS含量都呈下降趨勢,原因可能是經(jīng)過熱處理與高靜壓處理后,造成預(yù)制綠蘆筍細胞膜損傷,植物組織液外漏。Prestamo等[28]報道了高靜壓400 MPa處理的菜花和菠菜細胞受到損傷,組織間隙滲入大量水分。對于400 MPa處理10 min的樣品,在第15 d時,TSS由初值5.12%下降至3.50%。 500 MPa 5 min和 600 MPa 3 min的樣品前7 d TSS值相近,前者為4.20%,后者為4.25%,且兩者在貯藏前15 d變化相對緩慢,500 MPa 處理5 min貯藏到第21 d TSS值為3.45%,600 MPa 處理3 min貯藏期至28 d時,TSS降至3.65%。與熱處理相比,在整個貯藏過程中600 MPa 處理3 min可以有效防止預(yù)制綠蘆筍TSS降低。

圖7　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍中可溶性固形物含量的影響Fig.7　Effect of HHP treatment on total soluble solids of prepared green asparagus spears

2.9HHP處理對預(yù)制綠蘆筍維生素C含量的影響

預(yù)制綠蘆筍貯藏中維生素C含量的變化也是判斷保鮮品質(zhì)的重要因素。圖8可以看出,熱處理組維生素C含量在貯藏第3 d時即快速下降,由初值10.70 mg/100 g降至5.20 mg/100 g,在第7 d時其含量下降到3.38 mg/100 g。在整個貯藏過程中,3組高靜壓處理綠蘆筍維生素C含量均高于熱處理組,在第15 d時,500 MPa處理5 min和600 MPa處理3 min的預(yù)制綠蘆筍維生素C含量分別降至3.97 mg/100 g和3.33 mg/100 g,損失率分別為62.89%和68.88%。Pozo-Insfran等[29]報道了不同高靜壓處理對貯藏期間葡萄汁VC的影響,結(jié)果表明400 MPa處理的葡萄汁VC損失率高達84%,而550 MPa處理的葡萄汁VC損失相對少一些,為18%?？傮w來看,高壓對果蔬加工產(chǎn)品的VC有影響,但這種影響不是高靜壓直接作用于VC造成的,有可能高壓處理將外界的氧氣壓入食品體系中,使食品體系的活性氧增加,加速了其與VC的接觸,促進了VC氧化反應(yīng)[30]。在整個貯藏過程中,500 MPa處理5 min對VC的保留效果較好。

圖8　HHP處理對預(yù)制綠蘆筍中VC含量的影響Fig.8　Effect of HHP treatment on ascorbic acid of prepared green asparagus spears

3　結(jié)論

在處理壓力300～600 MPa,保壓時間1～20 min范圍,兩者對殺滅預(yù)制綠蘆筍中微生物效果顯著。壓力越大,時間越長,處理效果越好。除了300 MPa處理1 min,其它所有處理條件都能完全殺滅綠蘆筍中霉菌和酵母菌。300 MPa處理15 min、400 MPa處理10 min、500 MPa處理5 min和600 MPa處理3 min能使預(yù)制綠蘆筍中菌落總數(shù)降低至100 cfu/g以下,但即使在600 MPa條件下保壓20 min,也無法殺滅所有微生物。

Weibull模型很好的描述了高靜壓預(yù)制綠蘆筍殺菌動力學(xué)過程。擬合后的尺度參數(shù)b隨著壓力增大而增加,表明壓力越大,殺菌效果越好;形狀參數(shù)n隨著壓力增大而降低,表明殺菌效果隨著壓力的增大而趨于穩(wěn)定。

選用3種不同高靜壓處理的預(yù)制綠蘆筍進行貯藏,綜合各項指標(biāo)發(fā)現(xiàn):500 MPa處理5 min優(yōu)于其它兩組高靜壓處理,貯藏期可以達到21 d。

[1]易芳,邵中慶. 綠蘆筍的保鮮加工技術(shù)[J]. 中國果菜,2002,4:024.

[2]郭亞萍,高美須,靳燁,等. 用輻照技術(shù)保障預(yù)制食品的安全與質(zhì)量[J]. 核農(nóng)學(xué)報,2005,19(3):232-235.

[3]張英,白杰,張海峰,等. 超高壓技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用與研究進展[J]. 保鮮與加工,2008,8(5):18-21.

[4]Lpez-Pedemonte T,Roig-Sagu s A,de Lamo S,et al.Reduction of counts of Listeria monocy togenes in cheese by means of high hydrostatic pressure[J].Food Microbiology,2007,24(1):59-66.

[5]Considine T,Patel H A,Anema S G,et al. Interactions of milk proteins during heat and high hydrostatic pressure treatments:a review[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2007,8(1):1-23.

[6]Marcos B,Aymerich T,Dolors Guardia M,et al. Assessment of high hydrostatic pressure and starter culture on the quality properties of low-acid fermented sausages[J]. Meat Science,2007,76(1):46-53.

[7]盧蓉蓉,錢平,何紅艷,等. 超高壓殺滅低酸性食品中耐壓菌的動力學(xué)模型[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2010,9(26):350-356.

[8]van Boekel M A J S. On the use of the Weibull model to describe thermal inactivation of microbial vegetative cells[J]. International Journal of Food Microbiology,2002,74(1):139-159.

[9]Chen H. Use of linear,Weibull,and log-logistic functions to model pressure inactivation of seven food borne pathogens in milk[J]. Food Microbiology,2007,24(3):197-204.

[10]李琳,陳峰. 罐頭食品熱殺菌過程優(yōu)化研究的發(fā)展與分析[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),1997,23(3):59-65.

[11]Kraru p C. Initial weight loss,packaging and conservation of asparagus[J]. Acta Horticulturae,1990,27(1):478-483.

[12]果品質(zhì)量安全分析技術(shù)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

[13]GB/T 5009.86-2003蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定(熒光法和2,4-二硝基苯肼法)

[14]GB/T 5009.10-2003 植物類食品中粗纖維的測定

[15]SN/T 1113-2002 進出口螺旋藻粉中藻藍蛋白、葉綠素含量的測定方法

[16]易建勇,董鵬,丁國微,等. 超高壓對雙孢蘑菇的殺菌效果和動力學(xué)的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(9):78-81.

[17]潘見,曾慶梅,謝慧明,等. 草莓汁的超高壓殺菌研究[J].食品科學(xué),2004,25(1):31-34.

[19]Paredes S D,Gonzalez M,Sarkeret M R,et al. Combined effects of hydrostatic pressure,temperature,and ph on the inactivation of spores of Clostridium perfringens type a and Clostridium sporogenes in buffer solutions[J].Journal of Food Science,2007,72(6):202-206.

[20]Sencer B,Hami A,Faruk B. Use of Weibull frequency distribution model to describe the inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris by high pressure at different temperatures[J]. Food Research International,2005,38(2):151-157.

[21]Eisenmenger M J,Reyes-De-Corcuera J I. High pressure enhancement of enzymes:a review[J]. Enzyme and Microbial Technology,2009,45(5):331-347.

[22]Chen H,Ling J,Wu F,et al. Effect of hypobaric storage on flesh lignification,active oxygen metabolism and related enzyme activities in bamboo shoots[J]. LWT-Food Science and Technology,2013,51(1):190-195.

[23]Duvetter T,Sila D N,Van Buggenhout S,et al. Pectins in processed fruit and vegetables:Part I-Stability and catalytic activity of pectinases[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2009,8(2):75-85.

[24]Tangwongchai R,Ledward D A,Ames J M. Effect of high-pressure treatment on the texture of cherry tomato[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2000,48(5):1434-1441.

[25]White R C,Jones I D,Gibbs E. Determination of chlorophylls,chlorophyllides,pheophytins and pheophorbides in plant material[J]. J Food Science,1963,28(2):431-436.

[26]Krebbers B,Matser A M,Koets M,et al. Quality and storage-stability of high-pressure preserved green beans[J]. Journal of Food Engineering,2002,54(1):27-33.

[27]肖麗霞,陳計巒,趙曉丹,等. 綠竹筍超高壓處理和熱處理加工品品質(zhì)比較研究[J]. 食品科學(xué),2005,26(3):148-150.

[28]Araya X I T,Hendrickx M,Verlinden B E,et al. Understanding texture changes of high pressure processed fresh carrots:A microstructural and biochemical approach[J]. Journal of Food Engineering,2007,80(3):873-884.

[29]Ankit Patras,Nigel P. Brunton,Sara Da Pieve,Francis Butler. Impact of high pressure processing on total antioxidant activity,phenolic,ascorbic acid,anthocyanin content and colour of strawberry and blackberry purées[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2009,3:308-313.

[30]Polydera A C,Stoforos N G,Taoukis P S. Comparative shelf life study and vitamin C loss kinetics in pasteurised and high pressure processed reconstituted orange juice[J]. Journal of Food Engineering,2003,60(1):21-29.

Effect of high hydrostatic pressure on qualities of prepared green asparagus spears

FENG Hai-hong1,2,YI Jian-yong2,BI Jin-feng2,LI Jun1,*

(1.Hebei Normal University of Science and Technology,Changli 066600,China;2.Institute of Agro-Products Processing Science and Technology,CAAS,Key Laboratory of Agro-Products Processing,Ministry of Agriculture,Beijing 100193,China)

Green asparagus(AsparagusofficinalisL.)spears is one of tender shoot vegetables with high water content and strong respiration metabolism during storage. High hydrostatic pressure(HPP)is an immerging minimal processing technology which might be used as a potential approach for extending the storage time of raw asparagus spears. Effect of HHP on inactivation of aerobic bacteria,mould and yeast at various pressure levels(300～600 MPa)for 1～20 min treatments were studied. In addition,three treatment conditions were selected to study the effect of HHP on the quality of prepared green asparagus during storage. The results showed that the effects of microorganism inactivation were improved with increasing of pressure and/or the holding time. The mold and yeast were more sensitive to HHP than the aerobic bacteria,which were inactivated completely at treatment of 300 MPa for 3 min. The aerobic bacteria of the 400 MPa processing 10 min,500 MPa treatment 5 min,600 MPa 3 min were less than 100 cfu/g. The Weibull model was used to analyze the survival curves. The coefficients of determination(R2)were all higher than 0.97,indicating that the Weibull model fitted the microbial inactivation kinetics curve well. During the storage,the asparagus treated at 500 MPa for 5 minutes can be stored for 21 days and obtained better qualities,such as color and texture,than that of the products treated at 400 and 600 MPa.

high hydrostatic pressure;green asparagus;microbial inactivation;Weibull model;quality

2015-12-16

馮海紅(1989-)，女，在讀研究生，研究方向：果蔬精深加工，E-mail:godlovefenghaihong@163.com。

李軍(1971-)，男，博士，教授，研究方向：食品科學(xué)與生物技術(shù)， E-mail:spgcx@163.com。

國家自然科學(xué)基金(31301528)。

TS255.5

A

1002-0306(2016)13-0101-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.13.012