鄭麗靜,劉超超,滿 杰,錢 井,韋 強(qiáng),趙立群
(1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 北京 100029;2.北京天創(chuàng)金農(nóng)科技有限公司 北京 100123)
即食鮮切果蔬是指以新鮮水果、蔬菜為原料,采用預(yù)處理、清洗、去皮或不去皮、切分或不切分、消毒、漂洗、去除表面水分等處理,密封包裝后經(jīng)冷鏈貯運(yùn)銷售,可直接入口食用的產(chǎn)品[1]。近年來,在懶宅經(jīng)濟(jì)、快生活節(jié)奏、餐飲連鎖化等多重因素的共同推動(dòng)下,鮮切果蔬因其新鮮健康、方便衛(wèi)生等特點(diǎn)得到快速發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模和銷售市場(chǎng)逐步擴(kuò)大。鮮切生菜水分含量高、組織脆嫩、富含維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分,備受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛,在西式果蔬沙拉、三明治、漢堡,中式夾饃、雞蛋灌餅、涼拌菜等食品中得到廣泛應(yīng)用[2-8]。鮮切生菜切分加工過程中極易產(chǎn)生機(jī)械傷,引發(fā)氧化褐變反應(yīng)和微生物入侵繁殖,降低生菜外觀品質(zhì)、改變其原有營(yíng)養(yǎng)風(fēng)味,貨架期縮短,嚴(yán)重影響其商品性和食用價(jià)值[9-11]。
目前,關(guān)于鮮切果蔬的品質(zhì)控制和保鮮的理論研究報(bào)道較多,主要有低溫冷鏈、臭氧水處理、超高壓、低劑量輻照、氣調(diào)保鮮、包裝材料保鮮等物理保鮮方法[12-13],采用氯、次氯酸鈉、二氧化氯、1-甲基環(huán)丙烯、氯化鈣等化學(xué)保鮮方法[14]。當(dāng)前,鮮切生產(chǎn)基地主要采用次氯酸鈉進(jìn)行清洗殺菌,并結(jié)合低溫保鮮、氣調(diào)包裝等手段來維持產(chǎn)品品質(zhì)和貨架期[15],亦有加工企業(yè)通過多次清水沖洗來減緩生菜褐變。其中,化學(xué)保鮮方法成本低、效果明顯,但涉及食用安全問題,消費(fèi)者往往會(huì)有所顧慮。此外,已有研究表明氯、次氯酸鈉、二氧化氯等易形成強(qiáng)致癌物質(zhì),一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)明令禁止將氯、次氯酸鈉用于食品工業(yè)[16]。檸檬含有豐富的維生素C、檸檬酸、黃酮類物質(zhì)等化合物,抗氧化活性強(qiáng),能有效抑制微生物的活性,清除DPPH 自由基,減輕果蔬褐變發(fā)生程度,具有良好的抑菌、殺菌、防腐作用[17-18]。周文穎等[19]研究發(fā)現(xiàn),在4 ℃、相對(duì)濕度90% 的條件下,檸檬汁可有效延長(zhǎng)豬腰棗保鮮期,且利于其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的保持。翟培等[20]研究認(rèn)為扁實(shí)檸檬汁能夠抑制梨汁褐變。張莉等[21]研究明確了檸檬汁與甘蔗汁體積比為4∶40、120 ℃下加熱25 min 時(shí),可使甘蔗汁有效保鮮9 d。目前,國(guó)內(nèi)尚未見將鮮榨檸檬汁用于即食鮮切生菜加工保鮮的公開報(bào)道。筆者基于前期開展的檸檬酸對(duì)鮮切生菜的保鮮效果研究結(jié)果,以pH 值為參考,配制不同濃度的鮮榨檸檬汁溶液對(duì)即食鮮切生菜進(jìn)行浸泡處理,并對(duì)即食鮮切生菜的失重率、褐變指數(shù)、感官評(píng)價(jià)、維生素C含量、微生物菌落總數(shù)、致病菌等進(jìn)行檢測(cè)分析,明確鮮榨檸檬汁處理對(duì)鮮切生菜的護(hù)色、抑菌、保鮮的作用,有望為天然植物保鮮劑的開發(fā)及其替代化學(xué)保鮮劑用于鮮切生菜加工提供有效參考。
供試生菜品種綠橡葉由北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站水培蔬菜生產(chǎn)示范基地提供;檸檬品種安岳購自北京春播科技有限公司;濃度5%的次氯酸鈉為食品級(jí),購自廣州市九品環(huán)??萍加邢薰荆淮竽c桿菌O157∶H7 顯色培養(yǎng)基、平板計(jì)數(shù)瓊脂、三糖鐵瓊脂營(yíng)養(yǎng)瓊脂,均購自北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;草酸、氯化鈉、抗壞血酸、碳酸氫鈉、2,6-二氯靛酚均為分析純,購自天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司。
試驗(yàn)于2021 年8 月在北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站農(nóng)產(chǎn)品加工試驗(yàn)中心進(jìn)行。試驗(yàn)方法:將新鮮檸檬進(jìn)行去皮、去籽、榨汁、過濾,配制濃度分別為0.1%、0.2%、0.4%、0.8%、1.0%、2.0%的檸檬汁溶液(pH 分別為6.80、6.21、4.92、4.09、3.84、3.34),對(duì)即食鮮切生菜進(jìn)行浸泡處理,以清水和次氯酸鈉常規(guī)處理(參考實(shí)際生產(chǎn),依次采用濃度分別為100、30 mg·L-1的次氯酸鈉溶液進(jìn)行浸泡)為對(duì)照,每個(gè)處理3 次重復(fù)。操作流程為:生菜采收→預(yù)冷→挑選→切分→清洗→保鮮→瀝水→包裝→貯存。操作要點(diǎn)如下:生菜于清晨采收后立即運(yùn)送至北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站農(nóng)產(chǎn)品加工試驗(yàn)中心冷庫,4 ℃預(yù)冷24 h,次日選取新鮮完整、大小均勻、無病蟲害的生菜,采用快刀將其根部去除,進(jìn)行分葉切割處理;然后采用流動(dòng)的水清洗生菜表面的泥沙、殘?bào)w后,分別采用6種不同濃度的檸檬汁溶液以及次氯酸鈉、清水等浸泡3~5 min 進(jìn)行保鮮處理;最后置于菜用瀝水籃振動(dòng)瀝干表面水分,采用PET 包裝盒密封包裝,貯存于4 ℃冷庫。
分別于貯存后的第1、2、3、4、5、7、9 天取樣,進(jìn)行失重率、褐變指數(shù)、感官評(píng)價(jià)、維生素C 含量、微生物菌落總數(shù)、大腸埃希氏菌O157:H7、沙門氏菌、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌等指標(biāo)的檢測(cè)。由于貯存第9 天大部分處理的鮮切生菜已失去商品性或食用價(jià)值,與品質(zhì)相關(guān)的維生素C 含量和微生物菌落總數(shù)及致病菌等不再進(jìn)行檢測(cè)。
1.3.1 失重率的計(jì)算 采用YH-M50002 英衡電子天平稱生菜質(zhì)量,取其平均值,按照下列公式進(jìn)行失重率的計(jì)算。
1.3.2 褐變指數(shù)的測(cè)定 參考鄭麗靜等[15]的方法進(jìn)行,根據(jù)鮮切生菜褐變程度將其分0~V 級(jí),0 級(jí):無褐變;I級(jí):切口邊緣呈點(diǎn)線狀變粉,顏色很淺;Ⅱ級(jí):切口局部線面變褐,呈淺褐色;Ⅲ級(jí):切口全面褐變,呈深褐色;Ⅳ級(jí):切口全面褐變并呈點(diǎn)狀或線狀擴(kuò)散至葉柄,深褐色;V級(jí):切口、葉柄全面褐變,葉片表面出現(xiàn)不同程度點(diǎn)狀或線狀褐變,呈深褐色。按下面公式計(jì)算褐變指數(shù)。當(dāng)褐變指數(shù)≥16%(即80%的個(gè)體達(dá)到I級(jí)褐變)時(shí),達(dá)到消費(fèi)拒絕點(diǎn)。
1.3.3 維生素C 含量的測(cè)定 按照GB 5009.86-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》[22],采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定維生素C 含量。
1.3.4 感官評(píng)價(jià) 參考KING 等[23]的方法,并加以改進(jìn),采用數(shù)字化評(píng)分方法(1~9 分)對(duì)不同處理組的鮮切生菜進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,由3 名專業(yè)人員根據(jù)生菜的外觀、質(zhì)地、風(fēng)味情況等進(jìn)行感官評(píng)價(jià),評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 鮮切生菜感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring criteria for fresh-cut lettuce
1.3.5 微生物菌落總數(shù)的測(cè)定 按照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[24],每個(gè)處理隨機(jī)抽取3 個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè),每隔1 d 檢測(cè)1 次,按現(xiàn)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求菌落總數(shù)低于105CFU·g-1。
1.3.6 致病菌的測(cè)定 每個(gè)處理隨機(jī)抽取3 個(gè)樣品,分別進(jìn)行大腸埃希氏菌O157∶H7[25]、沙門氏菌[26]、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌[27]3 種致病菌的檢測(cè),每隔1 d 檢測(cè)1 次,要求不得檢出。
采用Excel2021 進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理、分析、作圖,采用SPSS 21.0 進(jìn)行差異顯著性分析。
鮮切生菜的感官品質(zhì)直接影響消費(fèi)者的購買心理及產(chǎn)品貨架期。由表2 可知,隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng),不同處理的鮮切生菜的感官品質(zhì)逐步下降,感官得分隨之降低。其中,清水處理的鮮切生菜的感官品質(zhì)下降最快,在第3 天出現(xiàn)萎蔫、部分生菜個(gè)體切口邊緣褐變,感官平均得分降至5.7 分,靠近感官接受臨界值(5.0 分),至第4 天萎蔫、褐變程度加重并伴有組織汁液滲出,產(chǎn)生異味,徹底失去商品價(jià)值與食用價(jià)值,感官平均得分降至4.7 分,低于感官接受臨界值。經(jīng)次氯酸鈉處理的鮮切生菜在第5天時(shí),較其他處理明顯萎蔫、脆嫩性下降,切口出現(xiàn)局部褐變,生菜特有清香味消失,導(dǎo)致感官平均得分降至感官接受臨界值。以1.0%的檸檬汁處理的鮮切生菜的感官品質(zhì)表現(xiàn)最好,保鮮期7 d 以上(第7 天時(shí),感官平均得分6.3 分;第9 天時(shí),感官平均得分5.1 分,接近感官接受臨界值),貯存3~9 d 其感官評(píng)分與清水處理相比呈顯著差異,貯存4~9 d其感官評(píng)分與次氯酸鈉處理相比呈顯著差異;其次是0.8%、2.0%處理,二者均在第7 天時(shí),出現(xiàn)不同程度的褐變,且脆嫩度下降,生菜特有的清香味變淡或消失,感官平均得分分別為5.0、5.1 分,降至或接近感官接受臨界值。從整體上看,以1.0%、0.8%、2.0%的檸檬汁處理更有利于鮮切生菜感官品質(zhì)的保持。
表2 不同處理的即食鮮切生菜的感官評(píng)分結(jié)果Table 2 Sensory scoring results of ready-to-eat fresh-cut lettuce under different treatments
由圖1 可知,不同處理鮮切生菜的失重率隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)逐步增大,9 d 內(nèi)不同處理鮮切生菜失重率均控制在0~0.31%,不同處理在相同的貯存時(shí)間失重率存在差異。貯存第1 天,不同處理鮮切生菜的質(zhì)量變化不大,其中0.1%檸檬汁、次氯酸鈉和清水處理的鮮切生菜失重率為0,0.8%檸檬汁處理的鮮切生菜的失重率最大,為0.058%;貯存第3天和第4 天,1.0%檸檬汁處理的鮮切生菜失重率最小;貯存第5 天,0.4% 檸檬汁處理的鮮切生菜失重率最小。第7 天時(shí),以清水處理的鮮切生菜失重率最大,為0.26%,其次是0.8%檸檬汁處理,失重率為0.25%,二者與其他處理(0.4% 檸檬汁處理除外)無顯著差異。第9 天時(shí),以次氯酸鈉處理的鮮切生菜的失重率最大,為0.31%,其次是清水處理和0.4%檸檬汁處理,失重率均為0.29%,上述三者間無顯著差異,但均與其他處理(0.8%檸檬汁處理除外)呈顯著差異;以2.0% 檸檬汁處理的鮮切生菜失重率最小,為0.23%,與1.0%、0.1%、0.2%的檸檬汁處理差異均不顯著。
圖1 不同處理即食鮮切生菜的失重率變化情況Fig.1 Changes of weight loss rate of fresh-cut lettuce under different treatments
鮮切生菜的褐變程度可以用褐變指數(shù)來表示,褐變指數(shù)越高,表明生菜的褐變程度越高,外觀品質(zhì)越差。由圖2 可知,貯存第5 天,以清水處理的生菜的褐變指數(shù)最大,為17.10%,其次是次氯酸鈉處理,褐變指數(shù)為12.50%,二者呈顯著差異;1.0%檸檬汁處理的生菜的褐變指數(shù)最小,與其他處理(2.0%檸檬汁處理除外)呈顯著差異。貯存第7 天,1.0%、2.0% 檸檬汁處理的鮮切生菜的褐變指數(shù)較小,分別為8.33%、9.17%;第9 天時(shí),褐變指數(shù)分別為12.50%、13.33%,二者差異不顯著。以清水、次氯酸鈉處理的鮮切生菜的褐變指數(shù)較大,在第7 天時(shí)均已超出消費(fèi)拒絕點(diǎn);第9 天時(shí),濃度為0.1%、0.2%、0.8% 檸檬汁處理鮮切生菜的褐變指數(shù)為16.67%~21.67%,均超過了消費(fèi)拒絕點(diǎn),0.4%的檸檬汁處理的鮮切生菜的褐變指數(shù)低于消費(fèi)拒絕點(diǎn),為14.17%。從整體上看,以1.0%、2.0%和0.4%的檸檬汁處理的鮮切生菜的褐變程度較低,外觀色澤表現(xiàn)較好。
圖2 不同處理即食鮮切生菜的褐變指數(shù)變化情況Fig.2 Changes of browning index of ready-to-eat fresh-cut lettuce under different treatments
由圖3 可知,不同處理的鮮切生菜的維生素C含量隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)整體呈下降的趨勢(shì)。前期下降稍緩,后期下降較快。經(jīng)檸檬汁處理的鮮切生菜的維生素C 含量(第5 天0.2%除外)均相對(duì)高于清水和次氯酸鈉處理,且基本能保持在一個(gè)較高的水平。貯存第7 天時(shí),以2.0% 的檸檬汁處理的鮮切生菜的維生素C 含量最高,為28.88 mg·100 g-1,其次是1.0% 的檸檬汁處理,為28.45 mg·100 g-1,二者均顯著高于次氯酸鈉和清水處理。從整體上看,2.0%、1.0%的檸檬汁更有利于鮮切生菜的維生素C含量的保持。
圖3 不同處理即食鮮切生菜的維生素C 含量變化情況Fig.3 Changes of vitamin C content in ready-to-eat fresh cut lettuce under different treatments
微生物菌落總數(shù)越高,鮮切生菜腐敗變質(zhì)的速度越快。目前,關(guān)于鮮切果蔬微生物菌落總數(shù)國(guó)內(nèi)尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),部分鮮切企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求菌落總數(shù)不超過105CFU·g-1。由圖4 可知,貯存第5 天和第7天,鮮榨檸檬汁濃度越高,鮮切生菜的微生物菌落總數(shù)越低。貯藏前期(5 天),除0.1%的檸檬汁和清水處理外,其他處理鮮切生菜的微生物菌落總數(shù)均低于105CFU·g-1,其中2.0% 檸檬汁處理的生菜的菌落總數(shù)(第5 天時(shí),為6.6×103CFU·g-1)最低,且連續(xù)5 d 低于次氯酸鈉處理。貯存至第7 天,以0.8%、1.0%、2.0% 的檸檬汁和次氯酸鈉處理的鮮切生菜菌落總數(shù)均低于105CFU·g-1。其中,以次氯酸鈉處理的生菜的菌落總數(shù)最低,其次是2.0% 檸檬汁處理,二者差異不顯著,但均與其他處理呈顯著差異。由此得出,合適濃度的鮮榨檸檬汁對(duì)鮮切生菜的微生物菌落總數(shù)的抑制效果與次氯酸鈉相當(dāng),前期甚至優(yōu)于次氯酸鈉處理。
圖4 不同處理即食鮮切生菜的菌落總數(shù)變化情況Fig.4 Changes of total viable count of ready-to-eat fresh-cut lettuce under different treatments
即食鮮切生菜一旦被致病菌污染,將產(chǎn)生重度安全隱患。有關(guān)病原菌主要為大腸埃希氏菌O157∶H7、沙門氏菌、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌。不同處理的鮮切生菜致病菌檢測(cè)結(jié)果顯示,大腸埃希氏菌O157∶H7、沙門氏菌、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌均未檢出。分析未檢出的原因,一是鮮榨檸檬汁對(duì)上述致病菌具有較好的抑菌、殺菌作用;二是試驗(yàn)處理過程中,鮮切生菜未被上述3 種致病菌所侵染。后續(xù)將通過致病菌接種試驗(yàn),進(jìn)一步明確鮮榨檸檬汁對(duì)上述致病菌的抑制、殺死效果。
外觀品質(zhì)直接影響著消費(fèi)者的購買心理和鮮切生菜的貨架期,氧化褐變又是導(dǎo)致鮮切生菜外觀品質(zhì)下降的重要因素[11]。鮮切生菜的褐變主要是酶促褐變,是多酚類物質(zhì)在酶的催化下發(fā)生氧化造成的。酶促褐變反應(yīng)發(fā)生的3 個(gè)條件為酚類物質(zhì)(底物)、酶和O2[28]。前人研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致鮮切生菜發(fā)生酶促褐變反應(yīng)的既有苯丙氨酸解氨酶(PAL)催化的酚類物質(zhì)參與,同時(shí)又受多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)活性的調(diào)控[29],PPO 催化的最適溫度為35 ℃,在pH5.0~10.9 內(nèi)比較穩(wěn)定;POD 催化的最適溫度是40 ℃,在pH5.0~11.8 內(nèi)比較穩(wěn)定[30-34]。鮮榨檸檬汁中含有豐富的檸檬酸、抗壞血酸等抗氧化物質(zhì),其中檸檬酸作為一種在食品中被廣泛應(yīng)用的酸味劑[35],既可降低pH 和PPO 酶活性,控制酶促褐變反應(yīng),又兼具抗氧化作用;檸檬酸的3 個(gè)羧基可螯合PPO 的銅輔基,亦能增強(qiáng)其他抗氧化劑的抗氧化作用[36-38]。抗壞血酸作為一種天然抗氧化防腐劑,可以抑制果蔬氧化酶的活性,防止果蔬褐變。此外,檸檬酸等有機(jī)酸能降低環(huán)境pH,破壞細(xì)菌細(xì)胞壁運(yùn)輸系統(tǒng)和滲透壓,擾亂微生物的內(nèi)穩(wěn)態(tài),從而抑制微生物生長(zhǎng)繁殖,因此在抑制果蔬微生物增殖方面的應(yīng)用較多[39-41]。
本研究中,鮮榨檸檬汁濃度越高,其檸檬酸、抗壞血酸含量越高,且pH 值越小。其中,檸檬汁濃度大于0.4% 時(shí),其pH 小于5.00,對(duì)PPO、POD 等酶活性抑制作用更強(qiáng),同時(shí)更有利于抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖。1.0%、2.0% 的檸檬汁pH 分別為3.84、3.34,經(jīng)二者處理的鮮切生菜的褐變程度低于其他處理,貯存5 d 后鮮切生菜的菌落總數(shù)低于除次氯酸鈉處理的其他處理。此外,經(jīng)檸檬汁處理(第5 天0.2% 除外)的鮮切生菜的維生素C 含量明顯高于次氯酸鈉和清水處理,分析原因,一方面可能與檸檬汁自身所含維生素C 有關(guān),另一方面可能是檸檬汁中的某種成分能減緩維生素C 氧化降解,以及檸檬汁中的抑菌、殺菌成分能夠有效抑制微生物生長(zhǎng)繁殖,防止維生素C 被分解。此外,貯存期間部分處理的維生素C 含量較前一天出現(xiàn)升高現(xiàn)象,原因可能與樣品個(gè)體差異及檢測(cè)取樣誤差有關(guān)。這都有待于進(jìn)一步的試驗(yàn)研究來明確、證實(shí)。
綜上所述,在4 ℃條件下,以1.0%的檸檬汁對(duì)鮮切生菜的保鮮效果最好,保鮮期為7 d 以上;其次是2.0% 檸檬汁處理,鮮切生菜的保鮮期為5 d 以上。保鮮期內(nèi)2 種處理的鮮切生菜的感官品質(zhì)佳,無腐爛、萎蔫、異味;7 d 內(nèi)褐變指數(shù)低于9.2%,9 d內(nèi)褐變指數(shù)低于13.4%;抑菌效果好,7 d 內(nèi)菌落總數(shù)分別為5.75×104CFU·g-1、1.75×104CFU·g-1,且均無大腸埃希氏菌O157∶H7、沙門氏菌、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌檢出;同時(shí),經(jīng)檸檬汁處理的鮮切生菜的維生素C 含量降解緩慢且保持在較高水平。筆者明確了鮮榨檸檬汁處理對(duì)鮮切生菜的護(hù)色、抑菌、保鮮作用,有望為天然植物保鮮劑的開發(fā)及其替代化學(xué)保鮮劑用于鮮切生菜加工提供有效參考。