CN104381435A

CN104381435A - 鲜切胡萝卜保鲜方法以及保鲜剂

Info

Publication number: CN104381435A
Application number: CN201410727673.7A
Authority: CN
Inventors: 李军; 朱凤妹; 任丽芳
Original assignee: Hebei Normal University of Science and Technology
Current assignee: Hebei Normal University of Science and Technology
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2015-03-04

Abstract

本发明提供了一种鲜切能萝卜的保鲜方法，该方法步骤包括将鲜切胡萝卜浸泡在由柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙的水溶液中，并调节溶液的pH和浸泡温度，然后将浸泡后的鲜切胡萝卜取出，室温下保存即可。本方法不仅可以保持鲜切胡萝卜色泽、硬度不变，还避免过多地使用氯化钙。其中，本发明使用的保鲜剂成分为柠檬酸0.6～0.8％，抗坏血酸0.4～1.0％，氯化钙0.2～0.4％，余量水。

Description

鲜切胡萝卜保鲜方法以及保鲜剂

技术领域

本发明涉及食品加工领域，具体地涉及一种用于鲜切胡萝卜保鲜的方法和保鲜剂。

背景技术

胡萝卜，也叫红萝卜，是在人们的日常生活中最常见的蔬菜之一，其营养丰富，风味独特，深受广大消费者喜爱，因此开发胡萝卜系列产品前景诱人。

胡萝卜易于清洗切分，非常适合鲜切。但由于机械伤害，鲜切胡萝卜的组织结构遭到破坏，在贮藏期间易发生微生物污染、质构软化、营养损失、失水、白变等一系列问题，品质保持困难，货架期短。因此研究贮藏期间鲜切胡萝卜的生理生化变化并探寻其规律对于鲜切胡萝卜的保鲜贮藏加工具有重要意义。

胡萝卜品质的变化与其中所含的各种酶有关。在胡萝卜中存在主要常见酶有多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)中，通过研究发现，PAL活性与白度值间的关联度最大，其次为PPO和POD活性，说明PAL是导致鲜切胡萝卜白变的主要酶。发生变白的原因一方面是在切分过程中破坏了胡萝卜的表层组织，留下细胞碎屑，鲜切胡萝卜置于空气中极易发生失水，失水后的细胞会变白，因此在鲜切胡萝卜表面就形成了白层。PPO是一类含有铜的氧化还原酶，与组织的褐变有直接关系。过氧化物酶(POD)是活性较高的一种酶，胡萝卜风味和色泽改变大多与POD活性有关，其活性的改变明显地影响着果蔬产品的质量。研究发现，鲜切胡萝卜的白度值与PAL、PPO、POD均有较强的关联性。因此，根据胡萝卜中的酶学特性设计出适宜的方案和相应的保鲜剂，从而有效地保持鲜切胡萝卜的新鲜度，对科研和社会生活均具有重大意义。

发明内容

为实现鲜切胡萝卜的有效保鲜，本发明提供一种鲜切胡萝卜的保鲜方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将鲜切胡萝卜置于保鲜剂中浸泡，所述保鲜剂由柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙、水组成；

(2)将所述保鲜剂的pH调节至3～4之间，将保鲜温度调节至10℃～30℃之间。

(3)将浸泡10～20分钟后的鲜切胡萝卜取出，沥干，室温下保存。

进一步地，所述保鲜剂的成分为柠檬酸0.6～0.8％，抗坏血酸0.4～1.0％，氯化钙0.2～0.4％，余量水。

更进一步地，所述保鲜剂的分为柠檬酸0.8％，抗坏血酸0.4％，氯化钙0.2％，余量为水。

进一步地，上述方法步骤(2)中，所述保鲜剂的pH调节为5.0，保鲜温度调节为20℃。

本发明还提供一种鲜切胡萝卜保鲜剂，所述保鲜剂由柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙、水组成，其中柠檬酸含量为0.6～0.8％，抗坏血酸0.4～1.0％，氯化钙0.2～0.4％，余量水。

进一步地，所述保鲜剂的分为柠檬酸0.8％，抗坏血酸0.4％，氯化钙0.2％，余量为水。

有益效果

本发明鲜切胡萝卜保鲜方法的优点在于：合适的保鲜剂成分抑制了胡萝卜中各种酶的活性，减少了鲜切胡萝卜白变的机会，提高了鲜切胡萝卜的色泽观感。另外，优化的保鲜剂pH值以及保鲜温度。另外，保鲜剂中的氯化钙是保持鲜切胡萝卜硬度的重要因素，较低的氯化钙含量既能保持胡萝卜的硬度，又不至于因氯化钙浓度过高而使产品产生异味或者导致保鲜剂溶液的硬度过高而不利于人体的健康。

附图说明

图1是不同pH对鲜切胡萝卜PPO活性的影响的曲线图。

图2是不同pH对鲜切胡萝卜POD活性的影响的曲线图。

图3是不同pH对鲜切胡萝卜PAL活性的影响的曲线图。

图4是不同温度对鲜切胡萝卜PPO活性的影响的曲线图。

图5是不同温度对鲜切胡萝卜POD活性的影响的曲线图。

图6是不同温度对鲜切胡萝卜PAL活性的影响的曲线图。

图7是不同浓度的抗坏血酸处理对鲜切胡萝卜贮藏期间白度值的影响的柱状图。

图8是不同浓度的柠檬酸处理对鲜切胡萝卜贮藏期间白度值的影响的柱状图。

图9是不同浓度的氯化钙处理对鲜切胡萝卜贮藏期间白度值的影响的柱状图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细地说明。下面实施例的实验就pH、温度、保鲜剂成分对鲜切胡萝卜中数种影响胡萝卜白变和硬度的酶(PPO、POD、PAL)的影响进行研究，从而得出较优的保鲜方法和保鲜剂。

实施例1 PPO活性、POD活性、PAL活性、色泽、硬度的测定

PPO活性的测定

酶液的提取：称取鲜切胡萝卜样品2.0g置于预冷的研钵中，向其中加入2mL pH7.8(0.05mol/L)的预冷磷酸缓冲液，冰浴研磨成匀浆，再转移至离心管，使最终缓冲液体积为20mL。4℃、10000r/min离心15min，上清液即为酶提取液。

酶活的测定：向试管中加入酶提取液3.0mL，0.1mol/L邻苯二酚溶液1mL，0.05mol/L pH7.8的磷酸缓冲液4mL，在37℃的水浴锅中保温10分钟，然后迅速放入冰浴中，加入20％的三氯乙酸2.0mL终止反应，将反应体系中的酶液调换为磷酸缓冲液作为对照进行调零。在420nm测定波长条件下测定吸光度值，以每克样品每分钟吸光值变化1为1个酶活性单位，单位是(A420/min·g^-1)

POD活性的测定

酶液的提取：称取鲜切胡萝卜样品2.0g置于预冷的研钵中，向其中加入适量的pH 7.8(0.05mol/L)的预冷磷酸缓冲液，冰浴研磨成匀浆，再转移至离心管，使最终缓冲液体积为20mL。在10000r/min、4℃条件下离心15分钟，上清液即为酶提取液。

酶活的测定：向试管中加入0.05mol/L pH 7.8的磷酸缓冲液3.0mL，酶提取液2.0mL，2％愈创木酚1.0mL和2％过氧化氢1.0mL，在37℃的水浴锅中保温10分钟，然后迅速放入冰浴中，加入20％的三氯乙酸2.0mL终止反应，在470nm测定波长条件下测定吸光度值，将反应体系中的酶液调换为磷酸缓冲液作为对照进行调零。以每克样品每分钟吸光值变化1为1个酶活性单位，单位是(A470/min·g^-1)。

PAL活性的测定

酶液的提取：称取鲜切胡萝卜样品5.0g于预冷研钵中，向其中加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)0.5g，再加入适量的0.2mol/L pH 8.8的预冷硼酸缓冲液(含有10mmol/L巯基乙醇，50mmol/LEDTA-Na2)，冰浴研磨成匀浆，再转移至离心管，使最终缓冲液体积为20mL。在10000r/min、4℃条件下离心15分钟，上清液即为酶提取液。

酶活的测定：向试管中加入0.2mol/L pH 8.8的硼酸缓冲液2.5mL，酶提取液3.0mL，20mmol/L L-苯丙氨酸1.0mL，在37℃的水浴锅中保温30分钟，然后迅速放入冰浴中，加入6mol/L的盐酸2.0mL终止反应，在290nm测定波长条件下下测定吸光度值，将反应体系中的酶液调换为硼酸缓冲液作为对照进行调零。以每克样品每分钟吸光值变化1为1个酶活性单位，单位是(A290/min·g^-1)。

色泽的测定

采用自动色差仪测定样品的L、a、b值。L值表示颜色的明亮程度，L值越大表示样品越亮；a值表示颜色的红绿值，a值大于0表示红色，a值越大表示样品红色程度越高，a值小于0表示绿色，a值越小表示样品绿色程度越高；b值表示颜色的蓝黄值，同理，b值大于0表示黄色，b值越大表示样品黄色程度越高，b值小于0表示蓝色，b值越小表示样品蓝色程度越高。两颜色间的色差分别用△L、△a、△b表示，我们可以通过两组Lab值来计算。总色差用△E表示，△E越大表示样品的颜色变化越大。如果色差大于1我们的眼睛就可以分辨出来。鲜切胡萝卜在加工过程中受到机械伤害而极易发生白变，白变程度用白度值(WI)表示，公式如下：

WI = 100 - \sqrt{{(100 - L)}^{2} + a^{2} + b^{2}}

硬度的测定

采用质构仪进行测定。采用P/2探头，参数设置为：测前速度1.0mm/s，测后速度1.0mm/s，两次测定中间停顿5s，样品压缩形变量为50％，触发力为0.1N。得到表征产品质地的评价参数：硬度(Firmness)、弹性(Springiness)、破裂力(Fracture)、内聚性(Cohesiveness)、黏附性(Adhesiveness)、回复性(Resiliance)和咀嚼性(Chewiness)。

实施例2 pH对PPO、POD、PAL的影响

如上文所述，PAL对鲜切胡萝卜的白变起到很关键的作用，而pH则是影响酶活性的一个重要因素。因此，就pH对数种酶活性的影响进行研究，从而找出一个适宜的pH范围，提高保鲜剂的保鲜效率。

反应混合液中所用缓冲溶液的pH分别设置为3、4、5、6、7、8、9，其余步骤按实施例1中PPO活性的测定方法测定不同pH条件下PPO的活性，研究pH对鲜切胡萝卜PPO活性的影响。结果如图1所示。鲜切胡萝卜PPO的最适pH值是7，pH值小于7时，PPO的活性随pH值的增大而增强，但pH值小于6时PPO活性较弱，说明酸性条件会抑制PPO的活性，这可能与酸性条件下蛋白质变性有关。从图中我们还可以看出，pH值大于7时，PPO活性随pH值的增大而减弱，说明碱性条件同样会抑制PPO的活性，这可能是由于碱性条件下，PPO的辅基铜解离出来，生成不溶性的氢氧化铜而使酶失活。

反应混合液中所用缓冲溶液的pH分别设置为3、4、5、6、7、8、9，其余步骤按实施例1中POD活性的测定方法测定不同pH条件下POD的活性，研究pH对鲜切胡萝卜POD活性的影响。结果如图2所示。从图2中可以看出，鲜切胡萝卜POD的最适pH值是6，pH值小于6时，POD的活性随pH值的增大而增强，pH值小于4时POD活性较弱，说明酸性条件会抑制POD的活性，这可能与酸性条件下蛋白质变性有关。从图中我们还可以看出，pH值大于6时，POD活性随pH值的增大而减弱，说明碱性条件同样会抑制POD的活性。

反应混合液中所用缓冲溶液的pH分别设置为7.2、7.6、8.0、8.4、8.8、9.2，其余步骤按实施例1中PAL活性的测定方法测定不同pH条件下PAL的活性，研究pH对鲜切胡萝卜PAL活性的影响。结果如图3所示。从图中可以看出，鲜切胡萝卜PAL的最适pH值是8.4。当pH在8.0～8.8之间时鲜切胡萝卜的PAL活性较高。pH值小于8.4时，PAL的活性随pH值的增大而增强，pH值大于8.4时，PAL的活性随pH的增大而减弱，说明酸性和碱性条件都会抑制鲜切胡萝卜PAL的活性。因此在加工中可以通过控制pH值来抑制胡萝卜PAL的活性。

综上所述，针对鲜切胡萝卜中各种酶的pH值，PPO的优选pH范围是6～8，最适pH为7.0；POD的优选pH范围是5～7，最适pH是6.0；PAL的优选pH范围是7.6～9.2。

结合本发明实际，为抑制鲜切胡萝卜中各种酶的活性，优选将保鲜剂pH调节在3～4之间。

实施例3 温度对PPO、POD、PAL的影响

我们知道，温度也是影响酶活性的一大因素。因此，为了防止鲜切胡萝卜白变、软化，质地下降，本实施例就温度对PPO、POD、PAL的影响进行了研究。

调节反应体系的反应温度为：10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，其余步骤按实施例1中PPO活性的测定方法测定不同温度条件下PPO的活性，研究温度对鲜切胡萝卜PPO活性的影响，研究结果参见图4。从图4可以看出，鲜切胡萝卜PPO的最适温度是40℃，在30℃～50℃之间表现出较高活性。温度小于40℃时，PPO活性随温度的升高而增强，温度大于40℃时，PPO活性随温度的升高而减弱，这可能是高温影响了蛋白质的空间结构使其变性从而引起了PPO活性的降低。

调节反应体系的反应温度为：10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，其余步骤按实施例1中POD活性的测定方法测定不同温度条件下POD的活性，研究温度对鲜切胡萝卜POD活性的影响，研究结果如图5所示。从图中可以看出，30℃时鲜切胡萝卜的POD活性较高。温度小于30℃时，POD活性随温度的升高而增强，温度大于30℃时，POD活性随温度的升高而减弱，但当温度为60℃时，POD活性略有升高，POD活性在10℃～80℃之间出现了双峰，猜测鲜切胡萝卜中可能存在POD的同工酶。

调节反应体系的反应温度为：10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，其余步骤按实施例1中PAL活性的测定方法测定不同温度条件下PAL的活性，研究温度对鲜切胡萝卜PAL活性的影响，研究结果如图6所示。从图中可以看出，鲜切胡萝卜PAL的最适温度是40℃，在30℃～50℃之间表现出较高活性。温度小于40℃时，PAL活性随温度的升高而增强，温度大于40℃时，PAL活性随温度的升高而减弱。

结合实际情况，为抑制鲜切胡萝卜中各种酶的活性，防止鲜切胡萝卜白变，优选地将鲜切胡萝卜的保鲜温度设置在10℃～30℃之间。当温度为20℃左右时更好，这样，在室温下，很多时候不需要升温或降温即很好地对鲜切胡萝卜进行保鲜。

实施例4 保鲜剂成分对鲜切胡萝卜保鲜的影响

本发明选择氯化钙、抗坏血酸、柠檬酸作为保鲜剂的主要成分，通过单因素试验确定其最佳浓度范围。

表1 单因素试验设计表

不同浓度抗坏血酸(Vc)、柠檬酸、氯化钙分别处理对鲜切胡萝卜贮藏期间白度值的影响分别见图7-9。

从图7中可以看出，随着贮藏时间的延长，鲜切胡萝卜的白度值逐渐上升，但不同浓度的Vc均对鲜切胡萝卜的白变有一定的抑制作用。其中，浓度为0.5g/kg(抗坏血酸质量/溶液的质量，下同)、1.0g/kg时，对鲜切胡萝卜白变的抑制作用较差。当浓度大于4g/kg时抑制作用较明显。在贮藏的第6天和第9天，4g/kg、5g/kg浓度处理的鲜切胡萝卜白度值均较低，分别为33.6和33.7。可知，当Vc的浓度为4g/kg时对鲜切胡萝卜白变的抑制作用最强。这与鲜切胡萝卜酶学性质研究中的结果相一致，在酶学性质的研究中发现，当Vc浓度为4g/kg时PPO、PAL活性抑制作用明显。

从图8可以看出，随着贮藏时间的延长，鲜切胡萝卜的白度值逐渐上升，但不同浓度的柠檬酸均对鲜切胡萝卜的白变有一定的抑制作用。其中，浓度为0.2％(柠檬酸的质量/溶液的质量，下同)时，对鲜切胡萝卜白变的抑制作用最差。当浓度大于0.6％时抑制作用较明显。在贮藏的第9天，0.6％、0.8％、1.0％浓度处理的鲜切胡萝卜白度值均较低，分别为36.1、36.0和35.8，无显著性差异(P>0.05)。可知，当柠檬酸的浓度大于0.6％时对鲜切胡萝卜白变的抑制作用明显。在PAL酶学性质的研究中发现，柠檬酸浓度达到0.6％时对导致鲜切胡萝卜白变的PAL活性抑制作用明显。

从图9中可以看出，随着贮藏时间的延长，鲜切胡萝卜的硬度逐渐下降，但不同浓度的氯化钙均对鲜切胡萝卜硬度的保持有一定作用。其中，浓度为0.1％时效果最差。当浓度为0.2％时效果最好。氯化钙浓度为0.3％、0.4％时效果也较明显，考虑到氯化钙浓度过高会使产品产生异味，所以确定0.2％为最佳浓度。

在保鲜剂对鲜切胡萝卜保鲜效果的单因素实验中发现，不同浓度的柠檬酸和抗坏血酸均有抑制鲜切胡萝卜白变的作用，其中以0.6％的柠檬酸、0.4％的抗坏血酸抑制效果最佳。不同浓度的氯化钙均对鲜切胡萝卜硬度的保持有一定作用。其中当浓度达到0.2％时效果最好。

实施例5 鲜切胡萝卜最佳保鲜剂组合

鲜切胡萝卜最佳保鲜剂成分的组合通过正交试验确定。

表2 正交试验因素水平表

表3 正交试验方案与结果

表4 不同浓度柠檬酸对鲜切胡萝卜白度值影响的Duncan多重比较表

表5 不同浓度Vc对鲜切胡萝卜白度值影响的Duncan多重比较表

表6 不同浓度氯化钙对鲜切胡萝卜白度值影响的Duncan多重比较表

结合表4至表6的结果可知，柠檬酸第3个水平和第1、2个水平间差异显著，第1个水平与第2个水平间差异不显著，以第3个水平最优。抗坏血酸的第1、2个水平间差异不显著，水平1、2与水平3之间差异显著，以第2个水平最优。氯化钙水平2与水平1间差异不显著，与水平3之间差异显著，水平1与水平3之间差异不显著，其中以第2个水平最优。因此，就抑制鲜切胡萝卜白变而言，其复合保鲜剂的最优配比为A3B2C2，即0.8％柠檬酸+0.4％Vc+0.2％氯化钙，以此最佳组合对鲜切胡萝卜进行保鲜，护色效果最佳。

表7 正交试验方差分析表

从表7可以看出，因素“柠檬酸浓度”的Sig.值为0.022，小于0.05，说明“柠檬酸浓度”对鲜切胡萝卜白度值有显著影响。因素“Vc浓度”的Sig.值为0.048，小于0.05，说明“Vc浓度”对鲜切胡萝卜白度值有显著影响。因素“氯化钙浓度”的Sig.值为0.080，大于0.05，说明“氯化钙浓度”对鲜切胡萝卜白度值的影响差异不显著。即在复合保鲜剂中，占主导地位的因素为柠檬酸，其次为Vc，最后为氯化钙。

表8 不同浓度柠檬酸对鲜切胡萝卜硬度影响的Duncan多重比较表

表9 不同浓度Vc对鲜切胡萝卜硬度影响的Duncan多重比较表

表10 不同浓度氯化钙对鲜切胡萝卜硬度影响的Duncan多重比较表

结合表8至表10的结果可知，柠檬酸各水平间差异不显著，以第第1个水平处理的鲜切胡萝卜硬度值最大。抗坏血酸各水平间差异不显著，以第2个水平处理的鲜切胡萝卜硬度值最大。氯化钙水平1与水平3之间差异不显著，与水平2之间差异显著，水平3与水平2之间差异不显著，其中以第2个水平最优。从表3-7中可以看出，因素“柠檬酸”和“Vc”的Sig.值分别为0.129、0.395，均大于0.05，说明柠檬酸和Vc对鲜切胡萝卜硬度的影响均不显著。因素“氯化钙”的Sig.值为0.047，小于0.05，说明氯化钙对鲜切胡萝卜硬度的影响显著。即在复合保鲜剂中，使鲜切胡萝卜保持质地的因素为氯化钙。

通过正交试验发现，抑制鲜切胡萝卜白变的最佳保鲜剂组合为0.8％柠檬酸+0.4％Vc+0.2％氯化钙，其中占主导地位的因素为柠檬酸。使鲜切胡萝卜质地保持的因素是氯化钙，柠檬酸和Vc的影响很小。

Claims

1.一种鲜切胡萝卜的保鲜方法，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法使用的保鲜剂的成分为柠檬酸0.6～0.8wt％，抗坏血酸0.4～1.0wt％，氯化钙0.2～0.4wt％，余量水。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法使用的保鲜剂的成分为柠檬酸0.8wt％，抗坏血酸0.4wt％，氯化钙0.2wt％，余量为水。

4.一种鲜切胡萝卜保鲜剂，其特征在于，所述保鲜剂由柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙、水组成，其中柠檬酸0.6～0.8wt％，抗坏血酸0.4～1.0wt％，氯化钙0.2～0.4wt％，余量水。

5.根据权利要求4所述的保鲜剂，其特征在于，所述保鲜剂的分为柠檬酸0.8wt％，抗坏血酸0.4wt％，氯化钙0.2wt％，余量为水。