楊大偉
(湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院,湖南 長沙 410128)
黃花菜(HemerocallisFulvs)又名金針菜、金針花,為百合科多年生草本植物,其食用部分為花蕾,是中國的特色蔬菜[1]。黃花菜營養(yǎng)價值高,含糖類、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽及多種人體必需的氨基酸,味道鮮美,深受消費者喜愛。據(jù)報道[2],2016年湖南祁東縣黃花菜種植面積突破1.06×104hm2,涉及10萬農(nóng)戶,占全國總面積的1/3以上,黃花菜總產(chǎn)量達4.0×104t,占全國總產(chǎn)量的70%以上,成為縣域農(nóng)村經(jīng)濟的第一大支柱產(chǎn)業(yè)。目前,商品黃花菜包括鮮菜和干菜兩部分,而鮮菜銷售的制約因素較多,規(guī)模很小,因此,大部分黃花菜必須加工成干菜。干菜加工常用的方法是曬干和機械烘干。
黃花菜日曬過程中,由于日光紫外線的漂白作用導致黃花菜的葉綠素降解,使得干品黃花菜的顏色美觀。而機械干燥由于時間短,葉綠素降解不徹底,干菜會出現(xiàn)返青現(xiàn)象,成品顏色不美觀,嚴重影響銷售。因此,機械烘干過程中黃花菜的顏色褪綠黃化是亟待解決的一個問題。
乙烯利是蔬菜生產(chǎn)中常用的植物生長調(diào)節(jié)劑,具有促進蔬菜早熟的作用,過量食用含乙烯利的蔬菜會導致頭暈、嘔吐、腹瀉等癥狀,其安全性日益受到廣泛關注[3]。盡管食品安全國家標準GB 2760—2011規(guī)定可以熏硫干制蔬菜,干品中二氧化硫殘留量最大為200 mg/kg,但消費者對此還是有明顯的心理抗拒。茅巖莓(顯齒蛇葡萄)的多酚和黃酮化合物含量很高[4-5],是一種具有保健功能的植物材料,通常用作茶飲,茅巖莓的抗氧化作用可以抑制黃花菜酶促褐變和色素氧化褐變;植酸可以抑制果蔬的氣體交換,降低呼吸強度,阻止曝露于空氣時的氧化作用,防止微生物的大量生長繁殖[6];D-異抗壞血酸鈉和L-半胱氨酸是非酶促褐變抑制劑[7];EDTA和檸檬酸均具有抑制酶促褐變的作用[8]。從物料功能性質(zhì)出發(fā),這些材料都有助于抑制黃花菜的褐變,有些已經(jīng)在生產(chǎn)實踐中使用[9-11]。出于焦亞硫酸鈉和乙烯利存在食品安全方面的問題,本研究擬選擇乙烯利和焦亞硫酸鈉為對照,分別以茅巖莓、乙烯利和焦亞硫酸鈉為基礎物質(zhì),再添加酶促褐變抑制劑,配制3種復合催熟劑,對黃花菜進行浸泡處理,再密封包裝,于一定溫度下貯藏一段時間促進其褪綠黃化,通過對色澤變化及營養(yǎng)品質(zhì)的觀察、測定與分析,探討茅巖莓復合催熟劑處理黃花菜的褪綠黃化效果,旨在為規(guī)?;瘷C械干燥黃花菜提供綠色生產(chǎn)技術。
1.1.1 試驗樣本
新鮮黃花菜:湖南祁東金萱生物科技有限公司;
干制茅巖莓(顯齒蛇葡萄):市售。
1.1.2 試劑與藥品
乙腈:色譜純,上海阿拉丁試劑有限公司;
乙酸鋅:分析純,天津市化學試劑研究所;
亞鐵氰化鉀、硫酸鉀、氫氧化鈉:分析純,上海阿拉丁試劑有限公司;
石油醚(沸程30~60 ℃)、95%乙醇、無水乙醚:分析純,國藥集團化學試劑有限公司;
硫酸銅、硼酸:分析純,北京康普匯維科技有限公司;
硫酸:分析純,成都萬博化工有限公司;
鹽酸:分析純,鄭州仁恒化工產(chǎn)品有限公司;
酒石酸鉀鈉、冰乙酸:分析純,西隴化工股份有限公司;
乙烯利、L-半胱氨酸:分析純,上海思域化工科技有限公司;
植酸:分析純,天津市光復精細化工研究所;
EDTA:分析純,北京天馬華信化工有限公司;
D-異抗壞血酸鈉:食品級,深圳市石金谷科技有限公司;
檸檬酸:食品級,廣州市寧飛化工有限公司;
焦亞硫酸鈉:食品級,長沙浩林化工有限公司;
那他霉素:食品級,河南億達化工產(chǎn)品有限公司。
1.1.3 儀器與設備
臺式離心機:TCL-16型,常州市華普達教學儀器有限公司;
高效液相色譜儀:LC-20A型,日本島津公司;
自動凱氏定氮儀:ATN-300型,上海洪紀儀器設備有限公司;
電子分析天平;CP214型,上海豪斯儀器有限公司;
電熱鼓風干燥箱:DHG-9240A型,上海飛越實驗儀器有限公司;
自動測色色差計:WSE-Y 型,北京光學儀器廠。
1.2.1 溫度對黃花菜褪綠黃化的影響 復合催熟劑由0.50%植酸、0.50%D-異抗壞血酸鈉、0.12%乙烯利和0.30% 那他霉素(以純水的質(zhì)量為基準)等物質(zhì)組成。將黃花菜在復合催熟劑溶液中浸泡30 min,撈出瀝干,再用PVC塑料袋包裝密封,在室溫和50 ℃電熱鼓風干燥箱中貯藏,以不用復合催熟劑溶液浸泡,直接用PVC塑料袋包裝密封,在室溫下貯藏作為對照,5 h后觀察黃花菜顏色的變化,探討溫度對黃花菜褪綠黃化的影響。
1.2.2 不同催熟劑對黃花菜褪綠黃化的影響 在1.2.1項下乙烯復合催熟劑配方的基礎上,增加0.20%L-半胱氨酸、0.30% EDTA和0.10%檸檬酸,完善復合催熟劑的配方,加強褐變的抑制作用。同時,與焦亞硫酸鈉和乙烯復合催熟劑處理比較,研究茅巖莓(顯齒蛇葡萄)復合催熟劑處理對黃花菜褪綠黃化的影響,焦亞硫酸鈉和茅巖莓處理濃度分別為0.02% 和0.30%(與純水的質(zhì)量百分比),其他褐變抑制劑濃度與乙烯復合催熟劑相同。分別在3種復合催熟劑溶液中浸泡30 min后撈出,瀝干,用PVC塑料袋包裝密封,50 ℃貯藏5 h,觀察黃花菜顏色的變化,用色差儀分別分析干制品花瓣和花梗的色差值。以儀器白板色澤為標準,依 CIELAB 表色系統(tǒng)測量樣品的L*、a*和b*值,其中L*、a*和b*分別代表試樣的明度、紅綠度和黃藍度(L*= 0表示黑色,L*= 100表示白色。+a*表示偏紅、-a*偏綠;+b*偏黃、-b*偏藍,值越大表示偏向越嚴重),△E為實際的色空間兩點距離,它與感官的關系見表1[12]。
表1 △E值與觀察感覺之間的關系
1.2.3 復合催熟劑處理對黃花菜營養(yǎng)品質(zhì)的影響 將1.2.2項下不同復合催熟劑處理過的黃花菜進行營養(yǎng)成分含量測定與分析,分別測定黃花菜花瓣和花蕊的總糖、還原糖、蛋白質(zhì)、VC和總酸含量,同時以未處理的花瓣和花蕊為對照,共計6個處理,每個處理重復試驗3次,對處理平均數(shù)進行多重比較。
1.2.4 營養(yǎng)成分測定方法
(1) 總糖:按GB 5009.8—2016執(zhí)行。
(2) 還原糖:按GB 5009.7—2016執(zhí)行。
(3) 蛋白質(zhì):按GB 5009.5—2016執(zhí)行。
(4) VC:按GB 5009.86—2016執(zhí)行。
(5) 總酸:按GB/T 12456—2008執(zhí)行。
所有化學成分的含量均以濕基計。
1.2.5 統(tǒng)計分析方法 處理的顯著差異性用方差分析,處理平均數(shù)差異性的比較用新復極差法(SSR)進行,均勻試驗設計結(jié)果采用直觀分析。
研究發(fā)現(xiàn),與對照相比,室溫處理與50 ℃處理黃花菜,其褪綠黃化均有一定的效果,說明乙烯處理黃花菜具有催熟作用;但50 ℃處理的效果比室溫更好,大部分綠色已褪去,黃化現(xiàn)象明顯,這是溫度可以加速乙烯向黃花菜內(nèi)部的傳遞,同時高溫也促進了黃花菜成熟與衰老;而室溫處理的黃花菜殘留的綠色還較多,這是溫度低,時間短的緣故。由于高溫處理的效果比室溫好,加上貯藏時間短,黃花菜不會腐爛變質(zhì),在接下來的研究中進一步探討50 ℃ 處理的褪綠黃化效果,不再添加防腐劑(那他霉素)。
研究發(fā)現(xiàn),3個處理中褪綠黃化效果最好的是茅巖莓復合催熟劑,可能是其酚類物質(zhì)含量高,酚類氧化的結(jié)果;其次是乙烯利處理,效果最差的是焦亞硫酸鈉,這與其濃度太低有關。進一步用色差儀分析其色度值,結(jié)果見表2。
L*、a*、b*和△E的方差分析表明,3種復合催熟劑對黃花菜的褪綠黃化具有顯著差異,茅巖莓的褪綠黃化效果最好,最差的是焦亞硫酸鈉處理,測定的L*、a*、b*和△E與實際的感官基本一致。
2.3.1 總糖 茅巖莓和乙烯利復合催熟劑分別處理黃花菜,其花瓣和花蕊的總糖含量與對照相比見表3。
由表3可知,6個處理的總糖含量存在極顯著差異。與對照相比,茅巖莓處理后花瓣和花蕊的總糖含量顯著增加,同時,花蕊的總糖含量比花瓣高,這是因為黃花菜花蕊中的花粉比重很大,而花粉中的含糖量較高,約占干物質(zhì)的1/3[13]。
2.3.2 還原糖 茅巖莓和乙烯利復合催熟劑分別處理黃花菜,其花瓣和花蕊的還原糖含量與對照相比見表4。
還原糖是總糖的一部分,是指具有還原性的糖類,分子中含有游離醛基或酮基的單糖和含有游離醛基的二糖都具有還原性,包括葡萄糖、果糖、半乳糖、麥芽糖等。由表4可知,茅巖莓和乙烯利復合催熟劑處理黃花菜后還原糖含量極顯著增加,而且前者比后者的增加量大,說明茅巖莓處理效果好于乙烯利。還原糖含量的增加提高了黃花菜的營養(yǎng)價值,但還原糖是美拉德非酶褐變反應的重要引物,還原糖含量越高非酶促褐變越嚴重[14],該發(fā)現(xiàn)具有重要的加工意義,為未來黃花菜干燥過程中如何抑制非酶促褐變提供了理論依據(jù)。
表2 復合催熟劑處理黃花菜的色差值?
? 同列不同字母表示處理間有顯著差異(P<0.05)。
表3 茅巖莓和乙烯利處理黃花菜的總糖含量?
? 同列不同字母表示處理間有極顯著差異(P<0.01)。
表4 茅巖莓和乙烯利處理黃花菜的還原糖含量?
? 同列不同字母表示處理間有極顯著差異(P<0.01)。
2.3.3 蛋白質(zhì) 茅巖莓和乙烯利復合催熟劑分別處理黃花菜,其花瓣和花蕊的蛋白質(zhì)含量與對照相比見表5。
伴隨植物的衰老,蛋白質(zhì)含量有下降的趨勢,林依倔等[15]認為蛋白質(zhì)喪失是葉片衰老的早期表現(xiàn),吳光南等[16]指出蛋白質(zhì)降解是葉片衰老的基本特征。袁沛元等[17]認為妃子笑荔枝現(xiàn)蕾開花期葉片蛋白質(zhì)含量在盛花前緩慢增加,盛花期開始下降,直至謝花。由表5可知,茅巖莓和乙烯利復合催熟劑分別處理黃花菜后,無論是花瓣還是花蕊的蛋白質(zhì)含量與對照相比均有下降,可能是貯藏催熟過程中,蛋白質(zhì)降解引起的。
2.3.4 VC茅巖莓和乙烯利復合催熟劑分別處理黃花菜,其花瓣和花蕊的VC含量與對照相比見表6。
一般來說,果蔬貯藏過程中,VC會有損失,朱向秋等[18]發(fā)現(xiàn)冬棗的VC含量與呼吸強度呈負相關,隨著呼吸高峰的出現(xiàn),VC含量急速下降。由表6可知,茅巖莓處理后,與對照相比,花瓣的VC沒有損失,而乙烯利處理的VC顯著損失;2個處理的花蕊VC均有損失,但茅巖莓的損失小一些??傮w來看,茅巖莓處理的黃花菜VC損失小,這與茅巖莓的抗氧化有關,抑制了VC的氧化。
2.3.5 總酸 茅巖莓和乙烯利復合催熟劑分別處理黃花菜,其花瓣和花蕊的總酸含量與對照相比見表7。
對于活性食品來講,成熟度越大,總酸含量越低,張群等[19]發(fā)現(xiàn)隨著貯藏時間的延長,特早熟柑橘的總酸呈下降趨勢;同時,活性食品在貯藏過程中由于無氧呼吸導致總酸含量升高,隨著貯期的延長,總酸和可溶性固形物含量有所上升。由表7可知,2個處理的總酸含量的變化與相關報道[20]一致。
為解決黃花菜機械干燥過程出現(xiàn)的返青問題,用不同復合催熟劑對黃花菜進行預處理,通過黃花菜色澤和營養(yǎng)品質(zhì)的測定分析,探索黃花菜干燥預處理方法。研究結(jié)論:
表5 茅巖莓和乙烯利處理黃花菜的蛋白質(zhì)含量?
? 同列不同字母表示處理間有極顯著差異(P<0.01)。
表6 茅巖莓和乙烯利處理黃花菜的VC含量?
? 同列不同字母表示處理間有極顯著差異(P<0.01)。
表7 茅巖莓和乙烯利處理黃花菜的總酸含量?
? 同列不同字母表示處理間有極顯著差異(P<0.01)。
(1) 相同條件下,采用茅巖莓復合催熟劑浸泡黃花菜30 min,再用PVC塑料袋密封,50 ℃貯藏5 h,黃花菜的褪綠黃化效果與營養(yǎng)品質(zhì)比乙烯利復合催熟劑和焦亞硫酸鈉復合催熟劑處理好。
(2) 茅巖莓是一種具有保健功能的植物材料,其食品安全性遠高于焦亞硫酸鈉和乙烯利,并且茅巖莓的褪綠黃化效果與處理品質(zhì)也比焦亞硫酸鈉和乙烯利好,因此,茅巖莓復合催熟劑褪綠黃化的方法對機械規(guī)模化干制黃花菜具有一定指導價值。
[1] 楊大偉, 夏延斌. 不同品種黃花菜的干制特性研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2003, 24(10): 77-78.
[2] 匡瀅. 湖南祁東打造“黃花菜之鄉(xiāng)”首屆黃花菜節(jié)吸引數(shù)萬游客[EB/OL]. (2016-07-04)[2017-05-29]. http://hn.people.com.cn/n2/2016/0704/c337651-28607371.html.
[3] 徐愛東. 蔬菜中乙烯利使用現(xiàn)狀、殘留量測定及安全性評價[J]. 北方園藝, 2011(2): 36-39.
[4] 王巖, 周莉玲, 李銳, 等. 顯齒蛇葡萄化學成分的研究[J]. 中藥材, 2002, 25(4): 154-156.
[5] 熊皓平, 何國慶, 楊偉麗, 等. 顯齒蛇葡萄生化成分分析[J]. 中國食品學報, 2004, 4(3): 68-71.
[6] 萬忠民. 植酸對草莓保鮮的研究[J]. 食品科學, 2008, 29(10): 619-621.
[7] 崔霖蕓. 野木瓜果汁非酶褐變復配抑制劑的優(yōu)化[J]. 食品與機械, 2017, 33(4): 194-197.
[8] 畢家鈺, 代曜伊, 鄭炯. 褐變抑制劑對干制香蕉片護色效果的影響[J]. 食品與機械, 2016, 32(11): 184-188.
[9] 崔霖蕓. 野木瓜果汁非酶褐變復配抑制劑的優(yōu)化[J]. 食品與機械, 2017, 33(4): 184-189.
[10] 李紅濤. 木糖醇低糖柿子果醬生產(chǎn)工藝研究[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工: 學刊, 2014(12): 26-29.
[11] 覃海元. 鈣和褐變抑制劑對鮮切菠蘿影響的初步研究[J]. 廣西輕工業(yè), 2005(6): 23-25.
[12] 余翔, 苗修港, 張貝貝, 等. 熱燙處理對南瓜葉化學成分及色澤的影響[J]. 食品科學, 2016, 37(7): 44-49.
[13] 林親錄, 鄧放明. 園藝產(chǎn)品加工學[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2003: 13-14.
[14] 武奕宏, 綦菁華, 黃漫青, 等. 板栗非酶促褐變的基礎物質(zhì)及產(chǎn)物分析[J]. 中國農(nóng)學通報, 2012, 28(30): 267-271.
[15] 林依倔, 郝艷玲. 植物衰老的生理特征[J]. 畜牧與飼料科學, 2009, 30(5): 8-10.
[16] 吳光南, 劉寶仁, 張金渝. 水稻葉片蛋白水解酶的某些理化特性及其與衰老的天系[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學報, 1985, 1(1): 128-129.
[17] 袁沛元, 潘建平, 曾楊. 妃子笑荔枝現(xiàn)蕾開花期葉片碳水化合物和蛋白質(zhì)含量變化研究[J]. 福建果樹, 2009(1): 25-28.
[18] 朱向秋, 劉長江, 魏建梅. 冬棗采后果實呼吸強度和VC、糖含量變化的研究[J]. 特產(chǎn)研究, 2006(4): 39-43.
[19] 張群, 劉偉, 吳躍輝, 等. 特早熟柑橘貯藏期間物性與理化品質(zhì)變化及相關性分析[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學, 2016(1): 71-76.
[20] 朱文慧, 車鳳斌, 鄭素慧, 等. 無核白葡萄干在不同溫度貯藏中品質(zhì)和生理的變化[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學, 2015, 52(6): 1 050-1 055.