火龍果的成熟果實果肉肥厚、口感香甜、色澤鮮亮誘人,并且富含人體所需的多種營養成分如VC、糖類和多種有機酸等。但由于紅心火龍果含水量高,營養豐富,受到機械作用后組織結構易遭到破壞,導致呼吸作用加快,并發生失水皺縮等現象;同時也為微生物的生長創造了有利的條件,導致微生物大量繁殖,極大程度地降低了營養品質并縮短了貨架期。為了最大限度地保持果漿產品的新鮮程度,目前使用的殺菌手段主要有熱處理、超高壓等。
近年來,國內外學者已經對輻照在果蔬汁的保鮮上做出了一定的研究,但輻照對火龍果果漿的殺菌效果和生理生化的影響鮮見報道。來自海南大學食品學院生物活性物質與功能食品開發重點實驗室的杜曉靜、白新鵬和中核海南海原開發有限公司的李卓婷等人采用60Co-γ射線輻照處理紅心火龍果果漿,通過不同輻照劑量處理后在常溫下進行貯藏實驗,考察火龍果果漿中微生物、營養品質和微生物的變化,確定出適宜的輻照劑量,之后在不同溫度下進行貯藏穩定性實驗,最終確定出適宜溫度,探索輻照保鮮的可行性,為火龍果產品輻照保鮮提供參考。
1. 輻照對火龍果果漿貯藏期間活菌數量的影響
1.1 對菌落總數的影響
輻照劑量越大殺菌效果越明顯。火龍果果漿初始細菌總數為3.29(lg(CFU/mL)),當輻照劑量不小于3 kGy、貯藏時間0 d時,貯藏初期細菌總數低于100 CFU/mL,符合免疫缺陷病人對菌落總數的要求(低于500 CFU/mL)。輻照劑量大于3 kGy時,在貯藏的前15 d內均沒有細菌檢出,對照組和各輻照組細菌數量都隨貯藏時間的延長逐漸增多。在不同貯藏時間細菌總數的數量級不同,其中對照組的菌落總數明顯高于1~5 kGy各輻照組。
1.2 對大腸菌群數量的影響
隨著輻照劑量的增大火龍果果漿中的大腸菌群數量整體下降。貯藏時間0 d時,火龍果果漿的大腸菌群數量隨著輻照劑量的增大逐漸減小,當輻照劑量不小于2 kGy,無大腸菌群檢出。隨著貯藏時間的延長,各組別的大腸菌群數量均呈上升趨勢,且對照組在貯藏期間大腸菌群數量大于輻照組。火龍果果漿輻照前初始大腸菌群數量為1.57(lg(CFU/mL)),當輻照劑量不小于2 kGy時,貯藏15 d內均未檢出大腸菌群。由此可知,當輻照劑量不小于2 kGy可達到減菌的目的。
1.3 對霉菌數量的影響
隨著輻照劑量的增大,火龍果果漿中的霉菌數量明顯減小,貯藏時間0 d時,霉菌數量隨輻照劑量的增加而減小,且在輻照劑量不小于2 kGy時,火龍果果漿中的霉菌均未檢出。隨著貯藏時間的延長,對照組和1~5 kGy輻照處理組的霉菌數量均有所增加,在貯藏75 d時霉菌數量分別上升了3.71、2.79、2.62、2.50、2.02、1.03(lg(CFU/mL)),輻照處理組的果漿霉菌數量低于對照組,可知輻照處理后的火龍果果漿,在貯藏期間其中的微生物生長受到明顯抑制。
2. 輻照及貯藏時間對火龍果果漿理化品質的影響
2.1 對果漿花青素、甜菜苷含量的影響
火龍果果漿花青素含量隨輻照劑量的增大呈下降趨勢。在貯藏45 d時,對照組和1~5 kGy輻照組花青素含量與輻照前相比分別下降了64.42%、58.01%、53.02%、53.73%、61.94%、64.87%;由此可知,在貯藏前期1~3 kGy輻照處理可延緩花青素含量下降,且劑量增高,下降幅度增大。在貯藏75 d時,對照組及1~5 kGy輻照處理組的果漿花青素含量分別下降至29.21、32.23、34.02、33.21、20.14、18.26 mg/g。由此可知,輻照劑量2~3 kGy可達到減菌效果的同時可延緩花青素含量下降。
經不同劑量輻照的火龍果果漿甜菜苷含量下降速率不同。在整個貯藏期間,對照組和輻照組的果漿甜菜苷含量均呈下降趨勢,在貯藏45 d時,對照組和1~5 kGy輻照處理組的甜菜苷含量分別為1.96、2.25、2.01、1.99、1.51、0.72 mg/100 g,可知1~3 kGy輻照處理組的果漿甜菜苷含量下降的速率小于對照組和高劑量輻照組。在貯藏75 d時,對照組及1~5 kGy輻照組的甜菜含量與輻照前相比分別下降了83.9%、78.5%、78.3%、79.1%、84.4%、94.2%;由此可知,1~3 kGy輻照處理火龍果果漿可延緩甜菜苷含量的下降。
2.2 對火龍果果漿總糖質量濃度等的影響
對照組和各輻照處理組的火龍果果漿總糖質量濃度變化無明顯差異。隨著貯藏時間的延長,對照組與各輻照劑量的總糖質量濃度均呈下降趨勢,在貯藏45 d后,輻照組的總糖質量濃度下降速率低于對照組。
在貯藏前15 d內,可滴定酸含量整體呈下降趨勢,3 kGy劑量輻照組的可滴定酸含量略微增加。在貯藏30 d后,火龍果果漿的可滴定酸含量開始上升,并伴有酸敗味的產生,且對照組變化更明顯,輻照劑量不小于2 kGy時可起到延緩可滴定酸含量上升的作用。
對照組和各劑量輻照處理組pH值變化規律無明顯差異,說明輻照對pH值的影響較小。隨著貯藏時間的延長,在30 d內對照組與各輻照劑量處理的果漿pH值均呈下降趨勢;這可能是果漿在貯藏后期酸敗,導致pH值下降。在貯藏45 d后,對照組pH值下降速率要高于各劑量輻照組。
經1~5 kGy輻照處理后,VC含量從7.57 mg/100 g分別下降到了6.50、5.61、5.25、5.01、4.50 mg/100 g。在整個貯藏期間,1~3 kGy劑量輻照組果漿中VC含量下降緩慢,當輻照劑量大于3 kGy時,VC含量下降速率明顯增加。因此,當輻照劑量為1~3 kGy時可有效保護果漿中的VC。
3. 輻照及貯藏時間對火龍果果漿的感官評定
常溫貯藏相同時間,隨著輻照劑量的增大,果漿的總體感官得分下降。在貯藏60 d內,0~2 kGy輻照組有失色、水析現象,且伴有腐敗異味的產生;3 kGy輻照組有輕微失色現象,但總體可接受;4~5 kGy輻照組的樣品失色嚴重、伴有玻璃化現象;總體不可接受。
4. 適宜輻照劑量的確定
微生物方面,當輻照劑量不小于3 kGy、貯藏時間0 d時,無大腸桿菌、霉菌檢出,細菌檢出量極少;可知輻照劑量不小于3kGy輻照處理可顯著抑制果漿微生物的生長。營養品質方面,當輻照劑量為2~3 kGy時,可延緩花青素、甜菜苷、VC含量下降,并可延緩酸敗,但對總糖質量濃度和pH值無明顯影響。感官評價方面,當輻照劑量為3 kGy時,火龍果果漿在貯藏期內有輕微失色,無水析和玻璃化現象,總體可接受度高。因此,2~3 kGy為輻照有效劑量,3 kGy為最高工藝劑量,在達到抑菌的同時不影響感官和營養指標。故篩選出紅心火龍果漿的適宜輻照劑量為3 kGy,之后研究經3 kGy輻照處理的果漿在不同貯藏溫度下品質的變化。
5. 3 kGy輻照處理的火龍果果漿在不同貯藏溫度下品質的變化
5.1 花青素、甜菜苷含量的變化
在不同貯藏溫度條件下,溫度越高,花青素、甜菜苷含量下降得越快,在-4、10、25 ℃條件下貯藏75 d時,花青素含量分別下降了26.2%、54.9%、77.36%;甜菜苷含量分別下降了32.3%、34.3%、59.5%;由此可見,-4 ℃可延緩花青素和甜菜苷含量的下降。
5.2 總糖質量濃度、可滴定酸含量、pH值及VC含量的變化
在不同溫度下貯藏,隨著貯藏時間的延長,火龍果果漿總糖質量濃度呈下降趨勢,在-4、10、25 ℃條件下貯藏75 d,總糖質量濃度分別下降了28.92%、52.44%、68.41%,低溫條件下總糖質量濃度下降趨勢較緩。
火龍果果漿在整個貯藏過程中,在-4、10、25 ℃條件下可滴定酸含量的變化趨勢相同,均呈先降低后增加趨勢,但在25 ℃下火龍果果漿貯藏前期可滴定酸含量下降幅度及在貯藏后期上升的幅度均比低溫下貯藏的果漿大。
在不同貯藏溫度下,火龍果果漿貯藏過程中pH值整體呈下降趨勢,-4 ℃貯藏溫度下果漿pH值下降速率相對緩慢,在-4、10、25 ℃條件下貯藏45 d,pH值分別下降到4.90、4.87、4.52;在貯藏75 d時,pH值分別降至4.71、4.25、4.01。這可能是因為貯藏后期可滴定酸含量的增加使得pH值降低。
不同溫度條件下的火龍果果漿在貯藏期間VC含量呈下降趨勢,在-4、10、25 ℃ 條件下貯藏15 d時VC含量與0 d相比分別下降了19.2%、7.3%、22.8%;在第75天時,VC含量分別下降了68.2%、60.8%、76.4%;在-4 ℃貯藏的果漿VC含量下降速率比10 ℃條件下快,這可能是因為-4 ℃貯藏條件下,果漿的解凍過程一定程度上造成了VC的損失。
結 論
3 kGy輻照劑量為火龍果果漿保鮮的適宜輻照劑量,不僅有較好的殺菌效果,而且在貯藏期間延緩了花青素、甜菜苷、VC含量下降趨勢;且該輻照處理組火龍果果漿感官品質較好,無水析、玻璃化現象。以3 kGy輻照劑量產品在-4、10、25 ℃溫度下進行貯藏,隨著貯藏時間的延長,低溫條件貯藏抑制了總糖質量濃度、pH值、花青素、甜菜苷含量下降;因此-4 ℃為3 kGy輻照處理后火龍果漿的適宜貯藏溫度。