利用辐照对荔枝进行保鲜的方法和应用

文档序号:705533 发布日期:2021-04-16 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 利用辐照对荔枝进行保鲜的方法和应用 (Method for preserving litchi fruits by utilizing irradiation and application ) 是由 谢玉花 郭小洁 商飞飞 段振华 陈振林 谭韩英 帅良 刘云芬 于 2020-12-24 设计创作,主要内容包括:本发明涉及食品保鲜领域,具体公开了一种利用辐照对荔枝进行保鲜的方法和应用。本发明的方法为对采摘后的荔枝进行辐照。本发明将辐照在荔枝保鲜中应用。采摘后的荔枝在辐照后能够有效的延缓褐变;褐变指数上升速度较慢,果皮水分含量保持得相对较好,总酚含量保持在最高水平,类黄酮含量和花色苷维持在含量较高水平,很大程度上降低了果皮果肉POD和PPO活性;最长能达到22天的有效保鲜贮藏期;相比于其他如低温非密封膜保鲜等具有更好的保鲜效果。(The invention relates to the field of food preservation, and particularly discloses a method for preserving litchi chinensis Sonn by utilizing irradiation and application thereof. The method provided by the invention is used for irradiating the picked litchis. The invention applies irradiation to litchi preservation. The picked litchis can effectively delay browning after irradiation; the browning index is slow in rising speed, the water content of the peel is kept relatively well, the total phenol content is kept at the highest level, the flavonoid content and anthocyanin are kept at higher levels, and the POD and PPO activities of the peel and pulp are reduced to a great extent; the effective fresh-keeping storage period of 22 days can be reached to the maximum; compared with other methods such as low-temperature non-sealing film preservation and the like, the method has better preservation effect.)

利用辐照对荔枝进行保鲜的方法和应用

技术领域

本发明涉及食品保鲜领域,具体涉及一种利用辐照对荔枝进行保鲜的方法和应用。

背景技术

荔枝是一种亚热带水果,在众多水果中深受人们喜欢,成熟的荔枝鲜红饱满,果肉乳白鲜甜,不同的荔枝表皮有不同程度的鳞状凸起。荔枝营养丰富,风味独特,食用价值高,是一种广泛种植于我国亚热带地区的经济作物。荔枝除了其较高的食用价值之外,还有很高的药用价值。但荔枝的成熟期为夏季,再加上其特殊的生理结构和特性,采摘后在1~2天内就会发生褐变。自古就有采后荔枝“一日色变,三日味变”的说法。荔枝的生理结构与特性较为特殊,采摘后常温下贮藏易发生褐变以及果实腐烂变质,造成其外观价值及其新鲜度大大下降。另外,荔枝采摘、运输过程中果皮表面会因为受到摩擦、碰撞等而损伤,极易滋生微生物,从而对荔枝的贮藏保鲜产生不利影响。据调查结果显示,每年在运输和售卖中损失掉的荔枝占总产量的20%。

影响荔枝保鲜的因素有很多,褐变是其主要制约因素。褐变通常分为酶促褐变和非酶促褐变,很多研究中,多酚氧化酶(POD)和过氧化物酶(PPO)被认为是酶促褐变相关的两种较关键的酶。酶促褐变指的是在有氧条件下,PPO和POD将酚类氧化为醌,醌自身聚合作用引起组织褐变。有研究发现果皮的POD活性相较果肉的POD活性高。而花色素苷水解,醌类物质在无酶参与条件下发生聚合反应,细胞自然发生的死亡现象、不利条件影响或受到胁迫所造成的细胞程序化死亡,这一系列原因形成的褐变现象被称为非酶促褐变。PPO发挥催化作用,酚类物质、花色素及其降解产物被氧化成醌类物质,醌类物质进一步把花色素苷氧化,此过程导致其含量降低、改变原有的鲜艳色泽,产生荔枝果实褐变。此外,荔枝在采摘、贮藏和销售过程中因环境、损伤、失水等原因引起的褐变在是不可避免的。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题,提供一种利用辐照对荔枝进行保鲜的方法和应用,以辐照的方式减少荔枝采摘后的褐变,达到保鲜的目的。

本发明的第一个目的,通过以下技术方案予以实现:

一种利用辐照对荔枝进行保鲜的方法,对采摘后的荔枝进行辐照。

优选地,辐照的剂量为0.3-1.5kGy;进一步优选为0.9-1.5kGy;更进一步优选为0.9-1.2kGy;最优选为1.2kGy。

优选地,辐照的最大能量为10MeV;额定电流为2mA;剂量率为4.2×1010μGy/h。

优选地,辐照后的荔枝以4-8℃温度贮藏。

本发明的第二个目的,通过辐照在荔枝保鲜中的应用予以实现。

采摘后的荔枝,在辐照后能够有效的延缓褐变;褐变指数上升速度较慢,果皮水分含量保持得相对较好,总酚含量保持在最高水平,类黄酮含量和花色苷维持在含量较高水平,很大程度上降低了果皮果肉POD和PPO活性;最长能达到22天的有效保鲜贮藏期;相比于其他如低温非密封膜保鲜等具有更好的保鲜效果。

附图说明

图1为不同辐照剂量对荔枝果皮水分的影响结果;

图2为不同辐照剂量对荔枝褐变指数的影响结果;

图3为不同辐照剂量对荔枝总酚含量的影响结果;

图4为不同辐照剂量对荔枝类黄酮含量的影响结果;

图5为不同辐照剂量对荔枝花色苷含量的影响结果;

图6为不同辐照剂量对荔枝果皮多酚氧化酶含量的影响结果;

图7为不同辐照剂量对荔枝果皮过氧化物酶含量的影响结果;

图8为不同辐照剂量对荔枝果肉多份氧化酶活性的影响结果;

图9为不同辐照剂量对荔枝果肉过氧化物酶活性的影响结果。

图中kGy(kilogray)是辐照剂量单位千戈瑞。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下列所举实施例为本发明的较佳实施方式,仅用来方便说明本发明,并非对本发明作任何形式上的限制,任何所属技术领域中具有通常知识者,若在不脱离本发明所提技术特征的范围内,利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例,并且未脱离本发明的技术特征内容,均仍属于本发明技术特征的范围内。

试验材料和方法

1.1试验材料

荔枝样品:2019年6月24日采收于江门市古井镇,品种为蜜糖埕荔枝,无褐变、无机械损伤、无病虫害以及成熟度一致;

石英砂、邻苯二酚,天津市大茂化学试剂厂;

无水醋酸钠、冰醋酸、30%过氧化氢(体积)、聚乙二醇、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、亚硝酸钠、柠檬酸、氢氧化钠、亚硝酸铝、乙酸,广东光华科技股份有限公司;

愈创木酚、芦丁、没食子酸,上海源叶生物科技有限公司;

聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙烯吡咯烷酮,上海麦克林生化科技有限公司;

浓盐酸、硫酸,西陇科学股份有限公司;

以上试剂皆为分析纯级别。

1.2设备名称

冷库,南宁市赛冷科技有限公司;

HWS-24电热恒温水浴锅,上海—恒科学仪器有限公司;

UV-1600PC紫外可见分光光度计,上海美普达仪器有限公司;

H2050R离心机,湖南湘仪试验室开发有限公司;

MB25型水分测定仪,奥豪斯仪器有限公司;

EX224ZH电子天平,奥豪斯仪器有限公司。

1.3试验方法

荔枝于早上采摘后留1cm左右梗枝,分颗装入泡沫鸡蛋托盘,每盘20个果,每个处理组8盘装入泡沫箱中,加冰袋冷藏,再运往辐照公司分别进行0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5kGy六个剂量辐照处理,之后运回实验室冷库4~8℃进行贮藏,每隔2天对荔枝进行相关指标测定。

辐照的电子束来源:返波型IS1020电子加速器,最大能量为10MeV,额定电流2mA,剂量率4.2×1010μGy/h。

1.4指标测定方法

1.4.1褐变指数评价

将荔枝分为6个等级的褐变程度:

1级,果皮褐变面积为0;

2级,果皮褐变面积<1/4;

3级,1/4<果皮褐变面积<1/2;

4级,1/2≤果皮褐变面积≤3/4;

5级,3/4≤果皮褐变面积;

6级,果皮完全褐变。

用褐变指数R表达一批荔枝整体的褐变情况,其计算公式见下式(1):

1.4.2水分的测定

采用MB25型水分测定仪,测定荔枝果皮水分含量。

1.4.3总酚含量的测定

以《果蔬采后生理生化实验指导》,曹健康,中国轻工业出版社的方法进行。

1.4.4花色苷含量的测定

以《荔枝果皮褐变过程中花色素苷含量的变化及测定》,张昭其、庞学群等;华南农业大学学报,2002(01):16-19.的方法进行。

1.4.5类黄酮含量的测定

以《紫外分光光度法测定食用玫瑰花中类黄酮的含量》,李绚、龙敏仪;中食品研究与开发,2015,36(23):142-144.的方法进行。

1.4.6过氧化物酶活性和多酚氧化酶活性的测定

以《果蔬采后生理生化实验指导》,曹健康,中国轻工业出版社的方法进行。POD的测定采用愈创木酚法,PPO的测定采用邻苯二酚法。

1.4.7数据分析

使用Excel软件作图并整理试验数据,使用SPASS19软件检验不同处理之间的显著性差异。

结果与分析

2.1不同辐照剂量对荔枝果皮水分的影响

荔枝果皮水分含量占比重较大,果皮失水会导致细胞膜透性增高、改变溶质的pH值,进而导致花色素苷结构改变,果皮逐渐失去原有的鲜艳红色。由图1可知,荔枝在贮藏期间水分含量不断下降,0至2天数据变化不明显,各组间数据相差不大;到第4天开始,对照组的水分含量相比其他试验组相对较低,1.2kGy组水分含量下降幅较小;16到22天,对照组水分含量迅速下降,下降幅度较大。荔枝贮存到第22天时,对照组的水分含量下降了22%,0.3kGy组下降了18%,0.6kGy组下降了18%,0.9kGy组下降了17%,1.2kGy组下降15%,1.5kGy组下降了15%。综上,只要是经过辐照,荔枝果皮水分含量的减少幅度均会降低;而1.2、1.5kGy辐照处理对能耐够较好保持荔枝果皮水分含量。

2.2不同辐照剂量对荔枝褐变指数的影响

荔枝果皮随着贮藏时间的延长,褐变愈加严重,褐变指数随之增大。由图2可见,贮藏至第6天时,各组之间的褐变指数区别不大;贮藏到第8天,果皮发生轻微褐变,且0.3kGy组明显高于其他组,甚至高于对照组。第10天至22天,0.3kGy组褐变指数与对照组相差不大,且都高于其他各组,1.2kGy组均低于其他各组,0.6Gy组、0.9kGy组和1.5kGy相差不大。综上,除了0.3kGy组外其他组均能有效延缓果皮褐变,其中1.2kGy辐照处理效果最佳。

2.3不同辐照剂量对荔枝总酚含量的影响

酚作为酶促褐变的底物,在PPO和POD的作用下,逐渐被消耗,转化为黑褐色的醌,含量下降。由图3可看出,前期荔枝总酚含量有上升的空间,随着贮藏时间的延长逐渐下降,贮藏中后期,有缓慢上升的坡度后继而缓慢下降。第0至6天,1.2kGy组总酚含量保持在较高水平;至第8天,对照组总酚含量降至最低点;在后期的贮藏过程中,对照组总酚均低于各试验组,1.2kGy组除了第10和14天低于其他试验组外,均高于其他各组。综上,不同辐照剂量对荔枝果皮总酚有不同程度的影响;其中1.2kGy处理对荔枝果皮总酚含量的保持效果最好。

2.4不同辐照剂量对荔枝类黄酮含量的影响

由图4可知,荔枝果皮类黄酮含量呈先上升后下降的趋势。第0至12天逐渐上升,后期又逐渐下降。不同辐照剂量处理对荔枝果皮类黄酮含量有不同程度的影响,除了0.3kGy处理组外,其他剂量处理组对类黄酮含量变化皆起到维持作用。其中作用较为明显的是1.2kGy处理组和0.9kGy处理组,1.2kGy组和0.9kGy组的类黄酮含量都保持在较高水平,与对照组相比,有显著性差异(P<0.05)。

2.5不同辐照剂量对荔枝花色苷含量的影响

花色苷作为天然植物色素,能使植物的花、叶和果皮呈现出鲜艳的色泽。由图5可知,随着贮藏时间的延长,花色苷含量总体呈下降趋势。第0至12天,贮藏前期花色苷含量下降幅度小,较平缓,从14天开始,褐变严重,花色苷含量下降快。除了0.3kGy处理组,其他处理组都对花色苷的降解起到不同程度的缓解;其中1.2kGy组花色苷含量在整个贮藏期间保持在较高水平,与对照组相比,组间差异极显著(P<0.01)。

2.6不同辐照剂量对荔枝果皮多酚氧化酶含量的影响

多酚氧化酶是衡量褐变的指标之一,活性越高说明对褐变的抑制效果越差。PPO活性在第2天时出现了一个峰值,各组的PPO活性较高,0.3kGy组达到最高。说明在第2天PPO活性未被抑制,可能是荔枝刚采摘不久,贮藏时间短,对PPO活性未表现出抑制效果。至第6天,荔枝开始发生褐变,活性又出现一个峰值;第8至12天,PPO活性得到缓解;14天褐变开始趋于严重时PPO活性又升高,后期随着底物的消耗,PPO活性下降后趋于平缓。贮藏期间,对照组和0.3kGy组PPO酶活性表现出很高的活性,没有显著性差异,其他组PPO活性相对较低,其中最为明显的是1.2kGy处理组,与对照组有极显著性差异(P<0.01),其次是0.9kGy组,与对照组有显著性差异(P<0.05);具体如图6所示。

2.7不同辐照剂量对荔枝果皮过氧化物酶含量的影响

由图7可知,果皮POD活性在前期先下降后上升,接着又下降,到后期有个小幅度上升之后下降,果皮POD活性在前期被抑制,随着褐变开始活性有上升的趋势,随着底物的减少活性又下降,后期褐变严重又小幅度上升后下降。第0至6天,对照组下降幅度较缓,且活性保持在较高水平。第6天开始各组POD活性上升,0.6kGy组、0.9kGy组、1.2kGy组和1.5kGy在第10天出现峰值,而对照组和0.3kGy组持续上升至第12天出现峰值,且0.3kGy组活性高于对照组,0.3kGy组与对照组没有显著性差异(P<0.05)。在贮藏后期,对照组和0.3kGy组PPO活性相对其他组而言较高。贮藏期间,1.2kGy组在整个贮藏期间保持相对平稳的状态,与对照组存在极显著差异(P<0.01),没有很大幅度升降。1.5kGy组在后期活性也相对较低,与对照组存在显著性差异(P<0.05)。综上,1.2kGy组处理能有效降低荔枝果皮PPO活性。

2.8不同辐照剂量对荔枝果肉多份氧化酶活性的影响

多酚氧化酶不仅存在于果皮中,也存在于果肉中。由于后期测不出果肉多酚氧化酶的活性,故只记录至第12天。其原因可能是酶底物已经耗尽。由图8可知,果肉多酚氧化酶活性先上升后一直下降,对照组在第8天有小幅度上升,且对照组活性一直比其他试验组高。1.2kGy组除了在第8天明显高于0.9kGy组之外,其他时间多酚氧化酶活性均低于其他组。可见辐照处理不同程度地抑制了果肉多酚氧化酶的活性,其中,1.2kGy组效果最好。

2.9不同辐照剂量对荔枝果肉过氧化物酶活性的影响

由图9可知果肉过氧化物酶先下降后上升,后期处于持续下降的趋势。前期酶活性迅速下降,而1.2kGy组活性最低,而对照组的活性相对较高。至第16天,对照组与0.3kGy组的活性相比其他组较高,而其他试验组活性趋于一致。整个贮藏期间果肉过氧化物酶活性的变化而言,1.2kGy组抑制效果比较显著。

总结

只要经过辐照,就能延缓荔枝的褐变产生;但不同辐照剂量对荔枝褐变产生的影响并非线性相关;其中0.9-1.5kGy的处理效果较好,1.2kGy的处理效果最佳。1.2kGy辐照处理后的荔枝褐变指数上升速度较慢,果皮水分含量保持得相对较好,总酚含量保持在最高水平,类黄酮含量和花色苷维持在含量较高水平,很大程度上降低了果皮果肉POD和PPO活性。

而未经任何保鲜处理的荔枝,在室温下贮藏2-3d即发生褐变。低温下采用开孔聚乙烯包装袋的保鲜效果较好,可将其贮藏期延长至18天。辐照处理后的荔枝贮藏期最长可延长至22天。

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