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辐照灭菌对火龙果果浆杀菌效果及品质的影响

发布:2020-05-27 15:10:43     来源:食品科学杂志

火龙果的成熟果实果肉肥厚、口感香甜、色泽鲜亮诱人,并且富含人体所需的多种营养成分如VC、糖类和多种有机酸等。但由于红心火龙果含水量高,营养丰富,受到机械作用后组织结构易遭到破坏,导致呼吸作用加快,并发生失水皱缩等现象;同时也为微生物的生长创造了有利的条件,导致微生物大量繁殖,极大程度地降低了营养品质并缩短了货架期。为了最大限度地保持果浆产品的新鲜程度,目前使用的杀菌手段主要有热处理、超高压等。

近年来,国内外学者已经对辐照在果蔬汁的保鲜上做出了一定的研究,但辐照对火龙果果浆的杀菌效果和生理生化的影响鲜见报道。来自海南大学食品学院生物活性物质与功能食品开发重点实验室的杜晓静、白新鹏*和中核海南海原开发有限公司的李卓婷等人采用60Co-γ射线辐照处理红心火龙果果浆,通过不同辐照剂量处理后在常温下进行贮藏实验,考察火龙果果浆中微生物、营养品质和微生物的变化,确定出适宜的辐照剂量,之后在不同温度下进行贮藏稳定性实验,最终确定出适宜温度,探索辐照保鲜的可行性,为火龙果产品辐照保鲜提供参考。

1. 辐照对火龙果果浆贮藏期间活菌数量的影响

1.1 对菌落总数的影响

辐照剂量越大杀菌效果越明显。火龙果果浆初始细菌总数为3.29(lg(CFU/mL)),当辐照剂量不小于3 kGy、贮藏时间0 d时,贮藏初期细菌总数低于100 CFU/mL,符合免疫缺陷病人对菌落总数的要求(低于500 CFU/mL)。辐照剂量大于3 kGy时,在贮藏的前15 d内均没有细菌检出,对照组和各辐照组细菌数量都随贮藏时间的延长逐渐增多。在不同贮藏时间细菌总数的数量级不同,其中对照组的菌落总数明显高于1~5 kGy各辐照组。

1.2 对大肠菌群数量的影响

随着辐照剂量的增大火龙果果浆中的大肠菌群数量整体下降。贮藏时间0 d时,火龙果果浆的大肠菌群数量随着辐照剂量的增大逐渐减小,当辐照剂量不小于2 kGy,无大肠菌群检出。随着贮藏时间的延长,各组别的大肠菌群数量均呈上升趋势,且对照组在贮藏期间大肠菌群数量大于辐照组。火龙果果浆辐照前初始大肠菌群数量为1.57(lg(CFU/mL)),当辐照剂量不小于2 kGy时,贮藏15 d内均未检出大肠菌群。由此可知,当辐照剂量不小于2 kGy可达到减菌的目的。

1.3 对霉菌数量的影响

随着辐照剂量的增大,火龙果果浆中的霉菌数量明显减小,贮藏时间0 d时,霉菌数量随辐照剂量的增加而减小,且在辐照剂量不小于2 kGy时,火龙果果浆中的霉菌均未检出。随着贮藏时间的延长,对照组和1~5 kGy辐照处理组的霉菌数量均有所增加,在贮藏75 d时霉菌数量分别上升了3.71、2.79、2.62、2.50、2.02、1.03(lg(CFU/mL)),辐照处理组的果浆霉菌数量低于对照组,可知辐照处理后的火龙果果浆,在贮藏期间其中的微生物生长受到明显抑制。

2. 辐照及贮藏时间对火龙果果浆理化品质的影响

2.1 对果浆花青素、甜菜苷含量的影响

火龙果果浆花青素含量随辐照剂量的增大呈下降趋势。在贮藏45 d时,对照组和1~5 kGy辐照组花青素含量与辐照前相比分别下降了64.42%、58.01%、53.02%、53.73%、61.94%、64.87%;由此可知,在贮藏前期1~3 kGy辐照处理可延缓花青素含量下降,且剂量增高,下降幅度增大。在贮藏75 d时,对照组及1~5 kGy辐照处理组的果浆花青素含量分别下降至29.21、32.23、34.02、33.21、20.14、18.26 mg/g。由此可知,辐照剂量2~3 kGy可达到减菌效果的同时可延缓花青素含量下降。

经不同剂量辐照的火龙果果浆甜菜苷含量下降速率不同。在整个贮藏期间,对照组和辐照组的果浆甜菜苷含量均呈下降趋势,在贮藏45 d时,对照组和1~5 kGy辐照处理组的甜菜苷含量分别为1.96、2.25、2.01、1.99、1.51、0.72 mg/100 g,可知1~3 kGy辐照处理组的果浆甜菜苷含量下降的速率小于对照组和高剂量辐照组。在贮藏75 d时,对照组及1~5 kGy辐照组的甜菜含量与辐照前相比分别下降了83.9%、78.5%、78.3%、79.1%、84.4%、94.2%;由此可知,1~3 kGy辐照处理火龙果果浆可延缓甜菜苷含量的下降。

2.2 对火龙果果浆总糖质量浓度等的影响

对照组和各辐照处理组的火龙果果浆总糖质量浓度变化无明显差异。随着贮藏时间的延长,对照组与各辐照剂量的总糖质量浓度均呈下降趋势,在贮藏45 d后,辐照组的总糖质量浓度下降速率低于对照组。

在贮藏前15 d内,可滴定酸含量整体呈下降趋势,3 kGy剂量辐照组的可滴定酸含量略微增加。在贮藏30 d后,火龙果果浆的可滴定酸含量开始上升,并伴有酸败味的产生,且对照组变化更明显,辐照剂量不小于2 kGy时可起到延缓可滴定酸含量上升的作用。

对照组和各剂量辐照处理组pH值变化规律无明显差异,说明辐照对pH值的影响较小。随着贮藏时间的延长,在30 d内对照组与各辐照剂量处理的果浆pH值均呈下降趋势;这可能是果浆在贮藏后期酸败,导致pH值下降。在贮藏45 d后,对照组pH值下降速率要高于各剂量辐照组。

经1~5 kGy辐照处理后,VC含量从7.57 mg/100 g分别下降到了6.50、5.61、5.25、5.01、4.50 mg/100 g。在整个贮藏期间,1~3 kGy剂量辐照组果浆中VC含量下降缓慢,当辐照剂量大于3 kGy时,VC含量下降速率明显增加。因此,当辐照剂量为1~3 kGy时可有效保护果浆中的VC。

3. 辐照及贮藏时间对火龙果果浆的感官评定

常温贮藏相同时间,随着辐照剂量的增大,果浆的总体感官得分下降。在贮藏60 d内,0~2 kGy辐照组有失色、水析现象,且伴有腐败异味的产生;3 kGy辐照组有轻微失色现象,但总体可接受;4~5 kGy辐照组的样品失色严重、伴有玻璃化现象;总体不可接受。

4. 适宜辐照剂量的确定

微生物方面,当辐照剂量不小于3 kGy、贮藏时间0 d时,无大肠杆菌、霉菌检出,细菌检出量极少;可知辐照剂量不小于3kGy辐照处理可显著抑制果浆微生物的生长。营养品质方面,当辐照剂量为2~3 kGy时,可延缓花青素、甜菜苷、VC含量下降,并可延缓酸败,但对总糖质量浓度和pH值无明显影响。感官评价方面,当辐照剂量为3 kGy时,火龙果果浆在贮藏期内有轻微失色,无水析和玻璃化现象,总体可接受度高。因此,2~3 kGy为辐照有效剂量,3 kGy为最高工艺剂量,在达到抑菌的同时不影响感官和营养指标。故筛选出红心火龙果浆的适宜辐照剂量为3 kGy,之后研究经3 kGy辐照处理的果浆在不同贮藏温度下品质的变化。

5. 3 kGy辐照处理的火龙果果浆在不同贮藏温度下品质的变化

5.1 花青素、甜菜苷含量的变化

在不同贮藏温度条件下,温度越高,花青素、甜菜苷含量下降得越快,在-4、10、25 ℃条件下贮藏75 d时,花青素含量分别下降了26.2%、54.9%、77.36%;甜菜苷含量分别下降了32.3%、34.3%、59.5%;由此可见,-4 ℃可延缓花青素和甜菜苷含量的下降。

5.2 总糖质量浓度、可滴定酸含量、pH值及VC含量的变化

在不同温度下贮藏,随着贮藏时间的延长,火龙果果浆总糖质量浓度呈下降趋势,在-4、10、25 ℃条件下贮藏75 d,总糖质量浓度分别下降了28.92%、52.44%、68.41%,低温条件下总糖质量浓度下降趋势较缓。

火龙果果浆在整个贮藏过程中,在-4、10、25 ℃条件下可滴定酸含量的变化趋势相同,均呈先降低后增加趋势,但在25 ℃下火龙果果浆贮藏前期可滴定酸含量下降幅度及在贮藏后期上升的幅度均比低温下贮藏的果浆大。

在不同贮藏温度下,火龙果果浆贮藏过程中pH值整体呈下降趋势,-4 ℃贮藏温度下果浆pH值下降速率相对缓慢,在-4、10、25 ℃条件下贮藏45 d,pH值分别下降到4.90、4.87、4.52;在贮藏75 d时,pH值分别降至4.71、4.25、4.01。这可能是因为贮藏后期可滴定酸含量的增加使得pH值降低。

不同温度条件下的火龙果果浆在贮藏期间VC含量呈下降趋势,在-4、10、25 ℃ 条件下贮藏15 d时VC含量与0 d相比分别下降了19.2%、7.3%、22.8%;在第75天时,VC含量分别下降了68.2%、60.8%、76.4%;在-4 ℃贮藏的果浆VC含量下降速率比10 ℃条件下快,这可能是因为-4 ℃贮藏条件下,果浆的解冻过程一定程度上造成了VC的损失。

结 论

3 kGy辐照剂量为火龙果果浆保鲜的适宜辐照剂量,不仅有较好的杀菌效果,而且在贮藏期间延缓了花青素、甜菜苷、VC含量下降趋势;且该辐照处理组火龙果果浆感官品质较好,无水析、玻璃化现象。以3 kGy辐照剂量产品在-4、10、25 ℃温度下进行贮藏,随着贮藏时间的延长,低温条件贮藏抑制了总糖质量浓度、pH值、花青素、甜菜苷含量下降;因此-4 ℃为3 kGy辐照处理后火龙果浆的适宜贮藏温度。

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