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      金佛山方竹筍的營養(yǎng)價值及儲藏保鮮技術(shù)研究進展

      2021-10-03 21:33:39余松夏龍昭航
      食品安全導(dǎo)刊·中旬刊 2021年9期
      關(guān)鍵詞:金佛山營養(yǎng)價值

      余松夏 龍昭航

      摘 要:金佛山方竹是一種珍貴的高海拔類植物,生長在高山叢林,營養(yǎng)豐富,口感鮮美。其蛋白質(zhì)含量,氨基酸含量及配比優(yōu)于很多蔬菜和其他種類竹筍,是一類綠色、健康、無污染的食物,具有很高的經(jīng)濟價值。然而,金佛山方竹的發(fā)展受限于其短暫的保鮮期,若想保留金佛山方竹鮮嫩脆的口感和豐富的營養(yǎng),延長其儲藏期是一個很有經(jīng)濟價值的研究方向?;诖耍疚膶鸱鹕椒街窆S的營養(yǎng)價值及儲藏保鮮技術(shù)進行了研究。

      關(guān)鍵詞:金佛山;方竹筍;營養(yǎng)價值;儲藏保鮮技術(shù)

      1 金佛山方竹筍的分布及其營養(yǎng)價值

      1.1 金佛山方竹筍的生態(tài)分布

      竹子為禾本科竹亞科多年生常綠木本植物,竹筍為竹子新生的嫩芽和莖,其口感清脆,香甜。竹子形態(tài)輕盈挺拔,常生在于荒山野嶺中,古往今來的詩人常把竹子比喻成一種高風(fēng)亮節(jié)、謙虛的精神。蘇東坡說過:“寧可食無肉,不可居無竹。無肉令人瘦,無竹令人俗。人廋尚可肥,士俗無可醫(yī)”。竹子廣泛分布于亞洲、拉丁美洲和非洲等熱帶和亞熱帶地區(qū),據(jù)統(tǒng)計,全世界竹子共有75個屬,1 250余種。我國擁有豐富的竹林資源,竹林廣泛分布于北緯40°以南的地區(qū),其中福建、浙江、湖南和江西的竹林面積占比最大。在全國范圍內(nèi)共有500余種竹子,占比全世界之最,其中可食用的高達200余種,年產(chǎn)量可達到500多萬t[1]。

      金佛山方竹(Chimonobambusa utilis)因其形態(tài)區(qū)別于傳統(tǒng)的竹子,節(jié)間四周有角、形方而聞名。金佛山方竹是一種珍貴的高海拔類植物,通常生長于1 000 m海拔以上的山區(qū),最初發(fā)現(xiàn)于四川南部和貴州北部的接壤部分,主要分布在貴州桐梓縣和重慶南川區(qū)的大婁山山脈北段[2]。貴州桐梓縣擁有全世界最大、最完整的金佛山方竹林,其中金佛山方竹林生長集中成片,在2014年桐梓縣的金佛山方竹林占地面積高達3萬 hm2,667 hm2以上的有3處,自然生長的金佛山方竹林連片67 hm2以上的達到了8處[2]。因此,桐梓縣被認為是最有潛力的金佛山方竹發(fā)展中心,連片成林的金佛山方竹使后期的管理、采摘變得較為容易。

      1.2 金佛山方竹筍的營養(yǎng)特征與藥用價值

      金佛山方竹生長在高山叢林,營養(yǎng)豐富、口感鮮美,被著名林學(xué)家陳嶸教授稱為“竹筍之冠”。金佛山方竹筍擁有很高的營養(yǎng)價值,其蛋白質(zhì)含量、必須氨基酸種類及配比優(yōu)于很多蔬菜和其他種類竹筍。金佛山方竹筍含有豐富的人體必需的礦物質(zhì)元素,李睿等人[3]對金佛山方竹筍中的鐵、錳、鋅、銅、硒進行了測定,發(fā)現(xiàn)金佛山方竹筍中的鐵、錳、鋅、銅、硒含量均顯著高于大多數(shù)常見的蔬菜。金佛山方竹筍的蛋白質(zhì)含量為3.02%,脂肪含量為0.34%,總糖含量為0.89%,可溶糖含量為0.53%,粗纖維含量為0.68%,灰分含量為1.05%[4]。對比了相鄰省份云南11種竹筍,金佛山方竹筍的蛋白質(zhì)含量高達3.02%,僅次于流蘇香竹筍(3.09%)[5]。張萬萍等人[6]檢測了4種貴州本地竹筍的營養(yǎng)成分,即赤水楠竹春筍、黎平楠竹春筍、桐梓金佛山方竹筍、赤水楠竹冬筍,發(fā)現(xiàn)干制后的桐梓金佛山方竹筍的粗蛋白含量平均值為35.69%,顯著地高于赤水楠竹春筍(31.45%)、黎平楠竹春筍(26.52%)、赤水楠竹冬筍(22.94%)。

      金佛山方竹筍中含有豐富的植物多糖,天然植物多糖被大量研究報告具有抗氧化、抗衰老、抗炎、抗腫瘤、降血糖和降血脂的功效,陳光靜[7]制作了體外模擬消化模型,發(fā)現(xiàn)從金佛山方竹筍中提取出來的多糖純化組分PCPD-2可抗人體唾液、模擬胃酸和小腸液的分解。在發(fā)酵實驗中發(fā)現(xiàn),金佛山方竹多糖PCPD-2能有效地被腸道益生菌分解利用,產(chǎn)生乳酸、乙酸和丙酸。陳光靜還證實了金佛山方竹多糖PCPD-2能通過抑制患有潰瘍性結(jié)腸炎的小鼠中的促炎細胞因子、炎癥蛋白的表達來改善小鼠的潰瘍性結(jié)腸炎癥狀。

      2 竹筍的儲存保鮮技術(shù)

      2.1 竹筍保鮮的關(guān)鍵控制點

      金佛山方竹筍的出筍時間為9—11月,采摘時間很緊湊,且易發(fā)生木質(zhì)化和褐變。在采摘完后,短時間內(nèi)其口感會變得堅硬、無法食用,竹筍表面的色澤也會因為酶促褐變變得暗沉,呈深褐色,嚴重影響了食用的觀感。因此延長金佛山方竹筍的保鮮期是其大規(guī)模化發(fā)展和遠距離銷售的一個重要技術(shù)瓶頸。

      ①木質(zhì)化。木質(zhì)化是指植物細胞內(nèi)產(chǎn)生的木質(zhì)素在細胞壁上富集,使細胞壁強度變硬,導(dǎo)致食物口感變差,甚至無法食用。木質(zhì)素的合成與竹筍中的酶,即多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)密切相關(guān)。因此抑制PPO、POD、PAL的活性是抑制竹筍木質(zhì)化、延長竹筍保鮮時間的關(guān)鍵因素。②褐變。褐變分為酶促褐變和非酶褐變,非酶褐變通常是因為熱加工或者長時間儲存的沒有酶參與導(dǎo)致的食物變色現(xiàn)象,如美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、抗壞血酸氧化分解、多元酚氧化分解等。酶促褐變通常是水果蔬菜中原生的酶和底物在和空氣的接觸下,發(fā)生的褐變。通常發(fā)生在鮮切的水果表面,在常溫、短時間內(nèi)就能發(fā)生。在竹筍中發(fā)生的褐變主要為酶促褐變,PPO、POD、PAL被很多學(xué)者認為也參與了竹筍中的酶促褐變反應(yīng)。③呼吸作用。采摘下來的竹筍也屬于生物有機體,同樣進行著呼吸作用,在氧氣充足的情況下,進行有氧呼吸,會消耗大量的糖分及有機物,產(chǎn)生熱量,這讓竹筍的營養(yǎng)價值、口感下降。在無氧呼吸的狀態(tài)下,會釋放乙醇、乙烯等有害物質(zhì),加速了竹筍的腐敗。因此控制竹筍的呼吸作用速率,及呼吸方式是延長其保鮮期的重要因素。

      2.2 竹筍的保鮮技術(shù)

      2.2.1 低溫儲藏

      低溫、冷鏈傳輸是目前水果、肉類延長新鮮度最直接有效的方法之一。低溫可以降低酶的活性,收縮植物表面氣孔,降低呼吸作用,有效地控制了竹筍的木質(zhì)化和褐變速度。溫度的選擇不是越低越好,過低的溫度會讓植物的細胞壁發(fā)生刺穿、受損,從而導(dǎo)致細胞液流失,嚴重影響了蔬果的賣相和口感。因此一般新鮮的蔬果不常在零下溫度儲存。申德省[8]對比分析了在不同溫度條件下(4 ℃、10 ℃、20 ℃)的雷竹筍木質(zhì)化和褐變情況,發(fā)現(xiàn)4 ℃是最佳的儲藏溫度。但若需要更長時間的保鮮,僅對單因素進行控制達不到太理想的效果。低溫往往需要與其他技術(shù)進行聯(lián)用才能達到一個最佳的儲藏時間。

      2.2.2 蔬果氣調(diào)儲藏

      蔬果氣調(diào)儲藏分為主動氣調(diào)儲藏(Modified Atmosphere Storage,簡稱MA)和被動氣調(diào)儲藏(Controlled Atmosphere Storage,簡稱CA),氣調(diào)儲藏是指把蔬果放入特殊材料的包裝袋內(nèi),抽空后填充進一定比例的混合氣體,讓蔬果的呼吸作用減緩,進入休眠的狀態(tài)。MA與CA不同,MA是填充一定比例的氣體后,整個包裝袋內(nèi)氣體比例僅靠植物的呼吸作用與包裝袋與外界的滲透作用進行平衡。CA是一種更高級的儲藏方式,利用設(shè)備監(jiān)測蔬果儲藏環(huán)境中的氣體變化,不斷補充、調(diào)節(jié)因呼吸作用導(dǎo)致失衡的氣體環(huán)境。CA適合長時間的儲藏,MA適合短時間的保鮮。一般填充的氣體為氧氣、二氧化碳和氮氣。低氧和高濃度的二氧化碳能有效的抑制蔬果的呼吸作用,降低蔬果的新陳代謝,從而達到延長保鮮期的效果。然而太低濃度的氧氣和過高濃度的二氧化碳會導(dǎo)致呼吸作用停止,加速果蔬腐爛的速度。

      氣調(diào)包裝MAP(Modified Atmosphere Package)的材料通常為透氣性較好的材料,如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、鄰苯基苯酚(OPP)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)等。材料的選擇,膜的厚度,溫度的選擇對于保鮮的效果有非常大的影響。包裝的植物品種、包裝量、儲存溫度共同決定呼吸作用的強度,只有當呼吸作用消耗或產(chǎn)生的氣體與包裝材料滲透作用的速率相同時,內(nèi)部氣體環(huán)境才能達到最佳的平衡。除了對氣體的滲透性外,包裝材料需要隔絕水蒸氣,以避免在儲藏過程中失水過多導(dǎo)致食物新鮮度下降??追泊篬9]對比了不同包裝材料對雷竹筍貨架期(shelf time)的影響,發(fā)現(xiàn)LDPE的效果顯著好于HDPE、OPP、PP。PP材料擁有最好的滲透性,導(dǎo)致大量氧氣滲入,加快了雷竹筍的呼吸作用,導(dǎo)致貨架期縮短。OPP和HDPE的透氣性太差,外界的氧氣難以滲入,內(nèi)部氧氣被不斷消耗后無法得到補充,讓雷竹筍的呼吸轉(zhuǎn)為無氧呼吸,代謝出的乙醇讓樣本加速劣變。

      0.04 mm厚度的LDPE的透氣比與袋裝量為0.75 kg的雷竹筍的呼吸一致,有效地排出了呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳,同時滲入了等量被消耗掉的氧氣,有效地讓雷竹筍的呼吸作用平衡在一個較低的水平,在10 ℃、2% O2、5% CO2的條件下,顯著地提高了貨架期到250 h。

      2.2.3 涂膜法

      利用涂膜劑涂抹在蔬果表面,形成了一個相對密閉但可以與外部氣體環(huán)境進行交換的半透膜。涂膜劑形成的半透膜,讓蔬果減弱了蔬果的呼吸作用,同時也有效地鎖住了水分。涂膜劑需具備食用性、成膜性、抑菌性、生物降解性。在竹筍中常用到的物質(zhì)有殼聚糖、魔芋葡甘聚糖和1-甲基環(huán)丙烯。楊樂[10]使用0.6%卡拉膠+0.3%魔芋葡甘聚糖+乳酸鏈球菌素制作成的涂膜劑對鮮竹筍的保鮮期有明顯的延長作用,且期間失重率較低,蛋白質(zhì)、總糖等營養(yǎng)物質(zhì)損失較少。陳明木等人[11]使用2 mg/g魔芋葡甘聚糖+20 mg/g殼聚糖+1 mg/g的亞硫酸鈉對鮮竹筍進行涂膜,發(fā)現(xiàn)其失重率,呼吸強度和木質(zhì)化速度均有明顯降低。

      2.2.4 其他保鮮技術(shù)

      竹筍保鮮技術(shù)的研究還有熱水處理法、減壓儲藏法、硫制劑浸泡法、茉莉酸甲酯浸泡法、草酸浸泡法、鈣處理法和臭氧處理法等,因為成本高、保鮮效果較較低、毒性較強等原因,沒有被大規(guī)模使用。

      3 結(jié)語

      金佛山方竹營養(yǎng)豐富,口感鮮美,具有很高的經(jīng)濟價值,提取出來的多糖能有效地被腸道益生菌分解利用,有效地改善小鼠的潰瘍性結(jié)腸炎癥狀。延長保鮮期是提升其商業(yè)價值的重要環(huán)節(jié),避免其出現(xiàn)呼吸高峰、抑制體內(nèi)的酶活性是主要研究的方向。其次,對其失重率,有害物質(zhì)乙烯、乙醇的控制也很關(guān)鍵。安全、無毒、成本低的保鮮方式是以后發(fā)展的方向,傳統(tǒng)的化學(xué)試劑保鮮法由于安全問題已不再適用。

      參考文獻

      [1]陳曉光,朱斌,何展榮.竹筍加工下腳料的利用研究進展[J].中國食物與營養(yǎng),2012,18(7):29-32.

      [2]張遂,賀祥,蔣煥洲.貴州省桐梓縣金佛山方竹筍開發(fā)利用的調(diào)查研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2014(17):61-64.

      [3]李睿,應(yīng)菊英,吳良如,等.金佛山方竹筍礦質(zhì)元素營養(yǎng)成分的研究[J].竹子研究匯刊,2008(1):27-28.

      [4]張喜,張佐玉,徐來富,等.金佛山金佛山方竹竹筍幼竹生長節(jié)律[J].竹子研究匯刊,1998(1):53-59.

      [5]陳玉惠,劉翠,王文久,等.云南12種食用竹筍營養(yǎng)成分研究.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)[J],1998(1):25-30.

      [6]張萬萍,楊民,孫際珊.貴州不同山地竹筍品質(zhì)分析研究[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報,2010,29(2),130-134.

      [7]陳光靜.金佛山方竹筍的加工廢筍渣中多糖的分離純化和結(jié)構(gòu)解析及其生物活性研究[D].重慶:西南大學(xué),2019.

      [8]申德省.鮮切雷竹筍木質(zhì)化和褐變的控制研究[D].杭州:浙江工商大學(xué),2015.

      [9]孔凡春.MAP保鮮特色果蔬的研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.

      [10]楊樂.金佛山方竹筍的貯藏保鮮及綜合利用[D].無錫:江南大學(xué),2010.

      [11]陳明木,陳紹軍,龐杰,等.涂膜對綠竹筍纖維化及保鮮效果的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報,2003(3):222-225.

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