CN107889884A - 一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法，包括以下步骤：步骤1：将姜黄素溶液喷洒在鲜莲子上，避光孵育30min；步骤2：将步骤1避光孵育后的鲜莲子用波长425nm的LED可见光照射，完成杀菌过程后进行真空包装。本发明以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术，可最大程度杀灭鲜莲子上的微生物，经过试验验证，灭菌率可高达99%，通过杀灭鲜莲子中的微生物从而有效抑制鲜莲子的酸败胀袋；且能最大程度保持鲜莲子的营养成分、良好风味及口感，方便鲜莲子的流通销售并有效延长货架期。

Description

一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，特别涉及一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法。

背景技术

莲子又名莲米、莲实、莲肉等，略呈椭圆形或类球形，是睡莲科水生草本植物莲的种子。在我国莲子主要分布在福建、江西、湖北、江苏、台湾等地。莲子含有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素、多种人体必需氨基酸以及丰富的水溶性多糖、黄酮类物质、生物碱和超氧化物歧化酶等生物活性成分。莲子自古以来被认为是滋补上品，在民间广为食用。现代研究结果表明，莲子不仅具有丰富的营养成分，还具有很高的保健及药用价值，属于卫生部批准的“既是食品又是药品”植物品种之一。莲子具有延缓衰老、抗菌消炎、提高免疫力、降低血压、强心安神、滋养补虚等保健功效。真空包装鲜莲子（建莲）在流通销售过程中极易出现酸败胀袋的现象，主要是由于微生物生长产气产酸所致。食品酸败胀袋后，由于微生物作用，其主要理化指标等将会发生变化。

目前，鲜莲子的贮藏保鲜方式主要为真空包装低温冷藏，虽然可以有效的保持鲜莲子的口感和风味，但因其营养丰富，水分含量高，腐败微生物极易生长繁殖，微生物生长产酸产气致使真空包装鲜莲子在流通销售过程中极易出现酸败胀袋的现象，破坏鲜莲子的感官品质和食用价值，无法满足广大消费者的需求。目前国内外对胀袋现象研究主要集中在发酵食品（酱油、泡菜等）、肉制品（肘花、烤鸭等）以及奶制品等方面，而对鲜莲子及其产品的酸败胀袋现象研究报道罕见，对其酸败胀袋现象的控制技术研究与应用更是少见。国内对鲜莲子的研究处于起步阶段，有关鲜莲子的护色保鲜技术也停留在可食用性膜上，可食用性膜可以减少水分流失、防止风味成分的挥发和抑制微生物的生长。但其在鲜莲子的贮藏保鲜过程中具有一定局限性，无法解决鲜莲子酸败胀袋的现象。

因此，有必要发明一种方法，可以有效抑制鲜莲子的酸败胀袋现象，使其在流通过程中更好的保持鲜莲子的鲜食风味与品质特性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种能有效抑制鲜莲子酸败胀袋现象且能较好地保持鲜莲子原有风味与口感的技术方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：将姜黄素溶液喷洒在鲜莲子上，避光孵育30min；

步骤2：将步骤1避光孵育后的鲜莲子用波长425 nm的LED可见光照射，完成杀菌过程后进行真空包装。

一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：于室温下，将0.5~3.0mmol·L^-1姜黄素溶液喷洒在鲜莲子上，避光孵育30min；

步骤2：于室温下，将步骤1避光孵育后的鲜莲子用波长425 nm的LED可见光照射30~75min，完成杀菌过程后进行真空包装。

步骤1中姜黄素溶液的浓度优选为1.5 mmol.L^-1；

步骤2中波长425nm的LED可见光照射的时间优选为45min。

所述姜黄素溶液中的姜黄素为食品级姜黄素，所述姜黄素的纯度为98%以上。

本发明的有益效果在于：以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术，可最大程度杀灭鲜莲子表面微生物，经过试验验证，灭菌率可高达99%，通过杀灭鲜莲子中的微生物从而有效抑制鲜莲子的酸败胀袋；所使用的光敏剂姜黄素是天然食用色素之一，属于天然植物提取物，安全无毒，无污染；相对于价格昂贵的竹红菌乙素或者不可食用的卟啉类等光敏剂，选用原料来源广，价格低廉且使用普通LED可见光就可激发的姜黄素作为光敏剂，大大降低了灭菌成本；同时经研究表明，姜黄素具有较好的光敏活性并能诱导细胞凋亡，光敏化后能够有效地灭活鲜莲子中的微生物，其介导的光敏减菌技术相对于传统灭菌方法更加安全，传统热力杀菌虽然可以有效灭活微生物，但所需高温会导致食品色泽、风味和营养物质发生改变和损失；本发明采用的光敏减菌技术在控制鲜莲子酸败胀袋的同时，能最大程度保持鲜莲子的营养成分、良好风味及口感，方便鲜莲子的流通销售并有效延长货架期。

附图说明

图1是本发明实施例2鲜莲子酸败胀袋的控制方法中光敏减菌技术对鲜莲子产酸现象的影响。

图2是本发明实施例3鲜莲子酸败胀袋的控制方法中光敏减菌技术处理前后鲜莲子的感官变化实验。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

光敏技术可以选择性灭活微生物和恶性肿瘤细胞，被认为是一种能代替抗生素灭菌的新技术，其广泛用于医学上的疾病（主要针对癌症）医治领域；目前，光敏技术极少用于食品加工领域，仅唐庆娟等报道以姜黄素为光敏剂、LED为光源的光动力冷杀菌技术可用于牡蛎保鲜，但迄今，尚未发现光敏减菌技术在鲜莲子保鲜技术领域的相关报道，由于牡蛎是一种保存于液体中的生物，只需将光敏剂溶于水中即可浸泡牡蛎进行保鲜使用。而鲜莲子由于其固有特性，流通销售过程中不以浸泡形式呈现，因此，本发明通过改进喷洒模式作用途径，研究姜黄素介导的光敏减菌技术对鲜莲子酸败胀袋的抑制效果、影响该效果的相关因素及其对鲜莲子感官风味、品质特性的影响等。

本发明最关键的构思在于：以姜黄素为光敏剂并以LED可见光为光源照射鲜莲子，控制其酸败胀袋现象。

一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：将姜黄素溶液喷洒在鲜莲子上，避光孵育30min；

步骤2：将步骤1避光孵育后的鲜莲子用波长425 nm的LED可见光照射，完成杀菌过程后进行真空包装。

本发明的原理为：光照射使组织吸收的光敏剂受到激发，而激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性很强的单态氧，单态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性作用，进而导致细胞受损乃至死亡，从而杀灭致病性微生物，达到控制鲜莲子因微生物产酸产气出现的酸败胀袋现象的目的；将姜黄素作为光敏剂，姜黄素(Curcumin)是从姜黄属中姜黄、莪术、郁金等的块茎中提取出来的一种天然的黄色酚类物质，是姜黄发挥药理作用的最主要活性成分。姜黄素多产于日本、印度、中国等热带、亚热带国家，是目前世界上销量最大的七大天然食用色素之一，属于天然植物提取物，原料来源广，成本低，安全无毒，无污染。研究证实，姜黄素具有抗炎、抗凝、抗氧化、降血脂、利胆、抗癌等作用，并且具有强烈的广谱抗菌作用，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等都有强烈的抑制作用。

从上述描述可知，本发明的有益效果为：以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术，可最大程度杀灭鲜莲子上的微生物，经过试验验证，灭菌率可高达99%，通过杀灭鲜莲子中的微生物从而有效抑制鲜莲子的酸败胀袋；所使用的光敏剂姜黄素是天然食用色素之一，属于天然植物提取物，安全无毒，无污染；相对于价格昂贵的竹红菌乙素或者不可食用的卟啉类等光敏剂，选用原料来源广，价格低廉且使用普通LED可见光就可激发的姜黄素作为光敏剂，大大降低了灭菌成本；同时经研究表明，姜黄素具有较好的光敏活性并能诱导细胞凋亡，光敏化后能够有效地灭活鲜莲子中的微生物，其介导的光敏减菌技术相对于传统灭菌方法更加安全，传统热力杀菌虽然可以有效灭活微生物，但所需高温会导致食品色泽、风味和营养物质发生改变和损失；本发明采用的光敏减菌技术在控制鲜莲子酸败胀袋的同时，能最大程度保持鲜莲子的营养成分、良好风味及口感，方便鲜莲子的流通销售并有效延长货架期。

进一步的，步骤1中所述姜黄素溶液的浓度为0.5~3.0mmol·L^-1，步骤2中波长425nm的LED可见光照射的时间为30~75min。

由上述描述可知，将光敏剂姜黄素溶液的浓度及波长425 nm的LED可见光照射时间同时控制在上述范围能得到更好的杀菌效果。

进一步，所述姜黄素溶液的浓度为1.5 mmol·L-1，LED可见光照射的时间为45min。

由上述描述可知，将姜黄素溶液的浓度及波长425 nm的LED可见光照射的时间分别控制在1.5 mmol·L^-1和45min时，经过试验验证，可以最有效抑制鲜莲子的酸败胀袋现象且不影响其品质特性。

进一步的，所述姜黄素溶液中的姜黄素为食品级姜黄素，所述姜黄素的纯度为98%以上。

由上述描述可知，选用食品级姜黄素作为姜黄素溶液的原料可直接喷洒在鲜莲子上，使用更安全方便，控制姜黄素的纯度在保证光敏活性的情况下可有效避免喷洒过多的水溶液在鲜莲子上，避免因含过多水分引起鲜莲子的腐烂。

进一步的，步骤1及步骤2于室温下进行。

一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：于室温环境下，将0.5~3.0mmol·L^-1姜黄素溶液喷洒在鲜莲子上，避光孵育30min；

步骤2：于室温环境下，将步骤1避光孵育后的鲜莲子用波长425 nm的LED可见光照射30~75min，完成杀菌过程后进行真空包装。

本发明的原理为：光照射使组织吸收的光敏剂受到激发，而激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性很强的单态氧，单态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性作用，进而导致细胞受损乃至死亡，从而杀灭致病性微生物，达到控制鲜莲子因微生物产酸产气出现的酸败胀袋现象的目的；将姜黄素作为光敏剂，姜黄素(Curcumin)是从姜黄属中姜黄、莪术、郁金等的块茎中提取出来的一种天然的黄色酚类物质，是姜黄发挥药理作用的最主要活性成分。姜黄素多产于日本、印度、中国等热带、亚热带国家，是目前世界上销量最大的七大天然食用色素之一，属于天然植物提取物，原料来源广，成本低，安全无毒，无污染。研究证实，姜黄素具有抗炎、抗凝、抗氧化、降血脂、利胆、抗癌等作用，并且具有强烈的广谱抗菌作用，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等都有强烈的抑制作用。

从上述描述可知，本发明的有益效果为：以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术，可最大程度杀灭鲜莲子上的微生物，经过试验验证，灭菌率可高达99%，通过杀灭鲜莲子中的微生物从而有效抑制鲜莲子的酸败胀袋；所使用的光敏剂姜黄素是天然食用色素之一，属于天然植物提取物，安全无毒，无污染；相对于价格昂贵的竹红菌乙素或者不可食用的卟啉类等光敏剂，选用原料来源广，价格低廉且使用普通LED可见光就可激发的姜黄素作为光敏剂，大大降低了灭菌成本；同时经研究表明，姜黄素具有较好的光敏活性并能诱导细胞凋亡，光敏化后能够有效地灭活鲜莲子中的微生物，其介导的光敏减菌技术相对于传统灭菌方法更加安全，传统热力杀菌虽然可以有效灭活微生物，但所需高温会导致食品色泽、风味和营养物质发生改变和损失；本发明采用的光敏减菌技术在控制鲜莲子酸败胀袋的同时，能最大程度保持鲜莲子的营养成分、良好风味及口感，方便鲜莲子的流通销售并有效延长货架期。

进一步的，所述姜黄素溶液的浓度为1.5 mmol·L^-1，用波长425nm的LED可见光照射的时间为45min。

进一步的，所述姜黄素溶液中的姜黄素为食品级姜黄素，所述姜黄素的纯度为98%以上。

实施例1

光敏减菌技术对鲜莲子胀袋情况的抑制效果

步骤1：在28℃环境条件下，称取定量的鲜莲子作为实验组和空白对照组；用无菌水稀释的姜黄素，配制成终浓度分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0mmol·L^-1的姜黄素溶液，然后用0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0mmol·L^-1的姜黄素溶液分别喷洒各实验组鲜莲子，空白对照组不做处理,避光孵育30min；

步骤2：在28℃环境条件下，将实验组鲜莲子用波长425nm的LED光源照射30、45、60、75min，空白对照组不做处理。对实验组和空白对照组样品进行真空包装，于37℃条件下放置，观察胀袋现象。每组设置三个平行。

效果验证：分别对上述实验组和空白对照组的鲜莲子胀袋现象进行观察并记录，结果见表1。

表1光敏减菌技术对鲜莲子胀袋情况的抑制效果

由表1可知，以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术处理对真空包装的冷藏鲜莲子的胀袋现象有良好抑制效果。姜黄素浓度越高、光照时间越长，对鲜莲子胀袋现象的抑制效果越好。当姜黄素浓度高于2.0 mmol·L^-1的时候，实验组的胀袋现象完全消失。当姜黄素浓度越高时，鲜莲子颜色越深。考虑到姜黄素对鲜莲子外观的影响，结合胀袋现象的抑制结果，光照时间以45min、60min的处理效果为佳，且姜黄素的最低浓度应设定为1.5 mmol·L^-1。

实施例2

光敏减菌技术对鲜莲子产酸现象的影响

分别称取10g正常鲜莲子、胀袋鲜莲子和实验组鲜莲子样品于无菌均质袋内，加入100mL无菌水，放入SCIENTZ-09无菌均质器内进行拍打均质，设定参数为：8T/s，5min。取袋内上清液于小烧杯内，进行pH值的测定。每个样品测定3组数据，结果取平均值。

效果验证：鲜莲子的酸度测量结果见图1中的A所示（以光照时间45min为例）。由实验结果可知，实验测得正常鲜莲子的pH值为6.68±0.04，胀袋鲜莲子的pH值为3.74±0.08。同时，以姜黄素浓度为变量，不同姜黄素浓度处理的实验组测得的pH数值在3.74 ~6.70区间内呈变化趋势，随着姜黄素浓度的增大，pH值增大，酸性减弱（图1中的A所示）。而以光照时间为变量，随着光照时间的延长，pH值相近，酸性变化不明显，实验组对应的姜黄素浓度均为3 mmol·L^-1（图1中的B所示）。结果表明，以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术对真空包装的鲜莲子的酸败现象有抑制作用，姜黄素浓度对抑制效果存在极显著差异（p≤0.01）。

实施例3

光敏减菌技术处理前后鲜莲子的感官变化实验

光敏剂预处理鲜莲子：将鲜莲子用姜黄素溶液进行处理。

LED可见光照射：将用姜黄素处理的鲜莲子置于波长425nm的LED光源下照射45min，完成杀菌过程。

鲜莲子的感官变化：分别对比光敏化处理后鲜莲子，观察外观、色泽、气味的变化。

结果表明（见图2），光敏化处理后鲜莲子在外观方面依旧整体饱满、无缺损呈饱满椭圆形；在色泽方面呈现特有的微黄色，且色泽均匀，随着姜黄素浓度增大时，鲜莲子颜色加深；在气味方面，仍保持鲜莲子特有的香味、香气。

实施例4

光敏减菌技术处理前后鲜莲子的理化指标变化实验

光敏剂预处理鲜莲子：将鲜莲子分成三组，一组为对照组，一组用1.5 mmol·L^-1的姜黄素进行处理，另一组为酸败胀袋鲜莲子。

LED可见光照射：将用姜黄素处理的鲜莲子置于波长425nm的LED光源下照射45min，完成杀菌过程。对照组和胀袋组不用光照。

（1）鲜莲子水分变化：分别称取三组鲜莲子样品于研钵内捣碎后，称取3g样品于SFY-6卤素快速水分测定仪的测量盘内进行测定。每个样品测定3组数据，结果取平均值。

（2）鲜莲子色差变化：使用ADCI-60-C全自动色差计测量三组莲子样品数值，设定自动测量3次，每个样品测定3组数据，结果取平均值。

（3）鲜莲子硬度变化：称取一定量的鲜莲子利用质构仪（探头P/5，测试速度2mm/s，压缩形变量为75%，压力为5g。）进行硬度测定。

（4）鲜莲子弹性变化：分别在三组样品中取一定量的鲜莲子利用质构仪（探头P/5（圆形探头，直径5mm），测试速度2mm/s，压缩形变量为75%，压力为5g。）进行弹性测定。

（5）姜黄素富集含量的测定：在430nm波长处测定姜黄素处理前后溶液的OD值，计算得到姜黄素富集含量，每个样品测定3组数据，结果取平均值。

结果表明，（1）正常鲜莲子的水分含量为65.00±0.18%，实验组鲜莲子的水分含量为61.89±0.10，胀袋鲜莲子的水分含量为59.00±0.05%，说明光敏化处理对鲜莲子水分无明显影响；（2）正常鲜莲子白度值为41.27±0.29，实验组鲜莲子白度值为25.6±0.41，胀袋鲜莲子白度值为37.86±0.23，随着姜黄素浓度的升高，受姜黄素本身颜色影响，白度值呈降低趋势。（3）实验组鲜莲子硬度为517.962±25.338，通过实验数据可知，以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术对真空包装鲜莲子的硬度存在显著性影响，随着光照时间的延长、光敏剂浓度的增大，硬度增大。（4）实验组鲜莲子弹性为0.807±0.035，通过实验数据可知，以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术对真空包装鲜莲子的弹性不存在显著性影响。（5）由结果可知，最优实验组（光照45min、姜黄素浓度为1.5 mmol·L-1）的姜黄素富集含量为52mg/kg符合GB2760-2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准（小于200mg/kg），可放心使用。从理化实验结果表明当姜黄素浓度为1.5 mmol·L^-1，光照时间为45min时，对照组与光敏化实验组的鲜莲子的理化指标无明显变化，保持了鲜莲子原有的特性。

综上所述，本发明提供的鲜莲子酸败胀袋的控制方法，以姜黄素为光敏剂的光敏减菌技术，可最大程度杀灭鲜莲子上的微生物，经过试验验证，灭菌率可高达99%，通过杀灭鲜莲子中的微生物从而有效抑制鲜莲子的酸败胀袋；所使用的光敏剂姜黄素是天然食用色素之一，属于天然植物提取物，安全无毒，无污染；相对于价格昂贵的竹红菌乙素或者不可食用的卟啉类等光敏剂，选用原料来源广，价格低廉且使用普通LED可见光就可激发的姜黄素作为光敏剂，大大降低了灭菌成本；同时经研究表明，姜黄素具有较好的光敏活性并能诱导细胞凋亡，光敏化后能够有效地灭活鲜莲子中的微生物，其介导的光敏减菌技术相对于传统灭菌方法更加安全，传统热力杀菌虽然可以有效灭活微生物，但所需高温会导致食品色泽、风味和营养物质发生改变和损失；本发明采用的光敏减菌技术在控制鲜莲子酸败胀袋的同时，能最大程度保持鲜莲子的营养成分、良好风味及口感，方便鲜莲子的流通销售并有效延长货架期。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种鲜莲子酸败胀袋的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将姜黄素溶液喷洒在鲜莲子上，避光孵育30min；

步骤2：将步骤1避光孵育后的鲜莲子用波长425nm的LED可见光照射，完成杀菌过程后进行真空包装。

2.根据权利要求1所述的鲜莲子酸败胀袋的控制方法，其特征在于，步骤1中所述姜黄素溶液的浓度为0.5~3.0mmol·L^-1，步骤2中波长425nm的LED可见光照射的时间为30~75min。

3.根据权利要求2所述的鲜莲子酸败胀袋的控制方法，其特征在于，所述姜黄素溶液的浓度为1.5 mmol.L^-1，波长425nm的LED可见光照射的时间为45min。

4.根据权利要求1-3任一所述的鲜莲子酸败胀袋的控制方法，其特征在于，所述姜黄素溶液中的姜黄素为食品级姜黄素，所述姜黄素的纯度为98%以上。

5.根据权利要求4所述的鲜莲子酸败胀袋的控制方法，其特征在于，步骤1及步骤2于室温下进行。