[01218405]马蹄辐照保鲜与包装技术研究

马蹄辐照保鲜与包装技术研究（贺科攻1541002）项目,属于科技攻关与新产品试制类（自筹）项目,于2015年7月立项。马蹄是广西特色果蔬,其中贺州和桂林两市马蹄种植面积超过40 万亩,产量超过80 万吨,大规模的马蹄加工企业有5 家,马蹄罐头出口量占全国70%以上。然而,广西乃至全国马蹄加工水平低,除鲜销鲜食外主要加工产品为清水马蹄罐头,产品单一,技术含量不高,附加值低。目前,马蹄加工产品有清水马蹄罐头、马蹄果脯、马蹄淀粉和马蹄饮料等。但从产量上看,马蹄加工主要产品只有清水马蹄罐头,而且在加工过程中马蹄的天然风味和营养成分会不同程度地受到破坏,有被消费者逐步冷落的趋势。由于马蹄产品种类单一,附加值低,严重阻碍了广西马蹄产业的发展,急需一批高附加值的马蹄产品来充分发挥广西马蹄的资源优势。 鲜切马蹄贮藏和销售的最大限制因素是果肉的褐变。褐变能降低水果50%以上的经济价值,是造成许多果蔬巨大经济损失的重要因素之一。褐变的发生不但降低水果的感官品质,导致消费者很难接受,同时也会消耗大量的营养成分。因此,研究果实的褐变机理、寻找有效的褐变防控措施,一直是研究的热点。鲜切果蔬在加工过程中必然会导致切割伤害,而伤害信号会对果蔬生理产生极大影响。例如呼吸率升高、伤乙烯释放升高、活性氧爆发和酶促褐变的发生。采后果蔬酶促褐变与鲜切加工造成的机械伤有密切的联系,伤害信号在果蔬褐变过程中的信号转导途径和调控机制越来越受到研究者的重视。马蹄作为茎类果蔬,在鲜切后会发生明显的褐变,但目前还不清楚其褐变机理是否与其它大宗水果和蔬菜相同。由于鲜切马蹄贮藏过程中导致其颜色变化的机理仍不清楚,因此仍未研发出有效的鲜切马蹄护色剂和护色措施。因此,研究鲜切马蹄褐变有助于丰富果蔬褐变机理的理论体系,同时也可为鲜切马蹄新型防褐技术的研发提供指导。同时,整果马蹄虽然先对贮藏较为容易,但目前常用的仍是传统的缸藏、堆藏法,容易导致马蹄营养物质的消耗。并且传统贮藏方式容易导致马蹄表皮微生物滋生,影响产品的商业价值。 在马蹄整果贮藏方面,以贺州特色马蹄品种“芳林”马蹄为例,研究了在不同温度和贮藏方式对鲜切马蹄和马蹄整果贮藏效果的影响。结果表明,鲜切马蹄在5 ℃贮藏的时候,在贮藏14 天后仍具有较好的品质。同时本研究发现：在20 ℃贮藏的时候,鲜切马蹄的货架期仅为3 d~4 d 左右,在此期间,马蹄的失重率、褐变度、总酚含量、类黄酮含量、PPO 活性和POD 活性都呈现急剧上升趋势,品质迅速下降;5 ℃和10 ℃贮藏条件下对比发现,5 ℃贮藏可以明显的延缓鲜切马蹄的失重率、褐变度、总酚含量和类黄酮含量的上升,从而较好的维持鲜切马蹄品质。本研究筛选得到了马蹄贮藏的最适温度,在该温度下贮藏鲜切马蹄可以有效的抑制鲜切马蹄表面黄酮类的积累,延缓马蹄的色泽劣变。 研究了不同贮藏方式对马蹄整果贮藏效果的影响,发现传统的缸藏法虽然能延缓失重率的上升,但衰老速度加快,在贮藏过程中积累了大量丙二醛,贮藏30天时丙二醛含量达2.0 μmol/L,同时果肉的自由基清除率也下降明显。综合分析表明,2 %壳聚糖涂膜处理能够较好的维持马蹄的贮藏品质和抗氧化活性,是马蹄室温贮藏较为合适的处理方式。本研究得到了壳聚糖涂抹处理进行马蹄保鲜的最适浓度。利用壳聚糖处理马蹄比传统贮藏方式更能有效的保证马蹄的品质,抑制失水和无氧呼吸,同时处理方式简便易行,适合工厂流水线操作。 提出了一套鲜切马蹄的贮藏方法,解决了鲜切马蹄易黄化和易褐变的问题。用6～10 mg/L的臭氧水浸泡2～3 min实现无残留杀菌,随后用水温为90℃~95℃,浸泡处理110s～130s。热处理后用自制保鲜剂浸泡处理马蹄2～4 min。保鲜剂中主要含有1%~1.5%的柠檬酸、1.5%~2%苹果酸溶液和4%～6%马蹄皮提取物。冷风吹干后的鲜切马蹄在20分钟内进行真空包装机封装得成品。该方法通过热处理、抑菌护色溶液浸泡、壳聚糖涂膜和真空包装,能使鲜切荸荠在贮藏过程中褐变度和失重率降低,对荸荠口味影响较小,在4℃的贮藏条件下保存期可达40天以上,基本满足了远距离运输和销售的需求。利用微波辅助提取技术提取荸荠皮中的抑菌活性成分,并对其抑菌效果进行了评价。研究了微波功率、微波时间、乙醇体积分数和液固比等因素对抑菌效果的影响。提取物用石油醚萃取,研究了石油醚萃取相对枯草芽孢杆菌和酿酒酵母的最低抑菌浓度,并考察了温度、pH和紫外线等对石油醚萃取物抑菌活性的影响。通过正交试验确定的荸荠皮抑菌活性成分最佳提取工艺为：微波功率250 W、微波时间4 min、乙醇体积分数50%、液固比25:1 mL/g。石油醚相对枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为0.0625 mg/mL,对啤酒酵母的最低抑菌浓度为0.25 mg/mL;石油醚相抑菌活性成分在一定范围的温度、pH和紫外线照射时间等条件下依然能保持较好的抑菌活性。本项目立项以来已开发出多种实用的马蹄保鲜技术,并对马蹄的采后生理特性进行了系统的分析。目前,项目已发表中文核心论文3篇。