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超声波清洗器处理结合纳米处理蔬菜包装

发布时间：2015-04-14

超声波清洗器处理结合纳米处理蔬菜包装
摘要：运用超声波清洗结合纳米包装技术对鲜切生菜进行保鲜贮藏，通过测定贮藏期间生菜的主要品质、生理和微生物指标以探讨其保鲜作用。结果表明，纳米包装在抑制生菜质量损失，保持叶绿素、还原糖、VC含量方面效果都要优于超声波作用，而超声波处理（240 W、10 min、20 ℃）在抑制生菜酶活和表面微生物上的作用要较纳米包装好；超声波处理结合纳米包装对生菜的保鲜效果*佳，能够降低质量损失率，较好地保叶绿素和还原糖含量，控制微生物的生长，抑制多酚氧化酶和过氧化物酶活性，从而延缓衰老和褐变。经感官评定发现，超声波处理结合纳米包装的鲜切生菜在（4±0.5）℃、相对湿度85%～95%的贮藏环境中贮藏15d后仍有商品价值。
关键词：鲜切生菜；超声波清洗；纳米包装；生理；品质
鲜切果蔬是一种供消费者或餐饮业即食即用的新型果蔬加工产品，由于其口感新鲜、风味美妙以及具有较高的天然营养价值，逐渐受到广大消费者的青睐。鲜切果蔬在北美食品服务业及零售市场中的销售额约为150亿美元，占到市场份额的15%左右，国际农产品协会2007的报告也指出，在美国鲜切产品中占*大比例的是鲜切沙拉，每年有27亿美元的销售额。生菜（Lactucasativa var. capitata L.）作为沙拉中*主要的一种配菜，口感好，营养价值高，在过去的几年中，其市场份额比例为鲜切蔬菜总量的80%。然而，鲜切生菜由于其含水量高达90%～95%，再加上切割之后造成较大的损伤表面，极易受到病原微生物的侵染，导致腐烂、萎蔫并失去商品价值。
超声波主要利用其空化作用破坏果蔬表面污染物，使其溶解在清洗液中达到清洗目的。作为一种新型非热加工技术，近几年，学者们对超声波清洗技术在果蔬防腐保鲜中的应用进行了大量的研究，Sagong等研究了超声波结合有机酸在降低生菜表面上食源性致病菌的作用，结果发现超声波结合有机酸在杀灭病原微生物、维持生菜品质方面表现出较大潜力。Birmpa等研究了超声波和紫外照射对鲜切生菜上微生物的抑制作用，结果发现用超声波清洗后的生菜在维持其颜色等品质不变的情况下，大肠杆菌和沙门氏菌数量都下降了2（lg（CFU/g））。纳米包装材料是指通过纳米技术改进包装材料的性能，使其具备低透湿性、低透氧率和**等特殊功能，能够使果蔬形成自发气调贮藏，延缓其后熟衰老，在果蔬保鲜领域有十分广阔的应用前景。
目前国外在用超声波对生菜进行**方面进行了大量的研究，国内也有对纳米包装应用于生菜保鲜的文献报道，但都未见将超声波结合纳米包装的复合保鲜技术应用于生菜上的研究。本实验以鲜切生菜为原料，研究了超声波处理、纳米包装以及二者结合处理时，对鲜切生菜贮藏过程中表面自然污染的微生物以及相关品质和生理指标的影响，探讨超声波处理结合纳米包装对生菜保鲜效果的影响。
1 材料与方
1.1 材料及预处理
    生菜（Lactuca sativa L.）采购于南京六合蔬菜基地，采收后立即运送至南京农业大学食品科技学院实验室，并进行预冷。挑选新鲜完整、颜色翠绿、无病虫害和机械损伤的叶片作为实验材料，用自来水清洗后，在通风处晾干至无明水。
1.2 试剂与仪器
    KQ-300E型数控超声波清洗机昆山超声仪器有限公司；UV1102型紫外分光光度计上海天美科学仪器有限公司；3K15型高速冷冻离心机德国Sigma公司；L-500型低速台式离心机湖南长沙湘仪；塑料薄膜封口机永康市特力包装机械公司；YXQ-LS-50SⅡ型立式压力蒸汽**器上海博迅实业医疗设备厂。
1.3 方法
    用经过紫外**的不锈钢锋利刀将叶片切成5 cm×5 cm左右的小块，然后随机分成4 组，每组20 袋，每袋150 g，进行处理。实验分组如下，处理组1：超声波清洗后用纳米包装袋包装；处理组2：超声波清洗后用普通包装袋包装；处理组3：清水清洗后用纳米包装袋包装；对照组：清水清洗后用普通包装袋包装。其中超声条件由预实验结果确定为：昆山超声仪:KQ-300E型、超声频率40 kHz、超声功率240 W、时间10 min、温度（20±2）℃（温控）；清水清洗时间10 min、温度（20±2）℃（温控）。
1.4 数据分析
    采用SAS 8.2分析软件对试验数据进行方差分析，利用邓肯氏多重比较法在P=0.05的水平下进行检验。
2 讨论
关于鲜切果蔬品质劣变的研究已经有大量报道，并且不同鲜切果蔬的主要品质劣变现象也存在差异，就生菜而言，其主要品质劣变主要是组织褐变和微生物的生长繁殖。
超声波用于鲜切菜的清洗，是利用低频高能量的超声波的空化效应在液体中产生瞬间高温、高压，使液体中某些**致死，从而延长蔬菜的保鲜期。研究结果表明超声波清洗10 min，不仅可以抑制鲜切芹菜中微生物的生长，而且也不会造成样品的机械损伤，影响其营养价值。用超声波处理新鲜豆角20～40 s后，再用0.3%～0.5%的魔芋粉进行涂膜，结果发现两者结合可降低豆角的失水率，并减少叶绿素的损失，对豆角有明显的保鲜效果。用超声波处理商熟期草莓10 min，使草莓表面初始菌落降低了0.52（lg（CFU/g））。本实验结果表明，超声波清洗10 min能生菜表面总菌落数下降了0.91（lg（CFU/g）），并且在维持生菜中叶绿素、还原糖及VC含量方面都有一定的效果。随着超声时间的延长，超声波的**效果大致成正比增加，但进一步延长超声时间，**效果并没有明显增加，而是趋向于一个饱和之值，因此，一般**时间都定在10 min内，这与本实验中所用时间相符。纳米银广谱**，**力强，Yang Fangmei等在包装材料中添加了纳米银，结果证实采用纳米包装材料能够有效延长草莓的货架期，制备了一种含纳米银、纳米TiO2和高岭土的食品用纳米包装材料，研究该材料在生菜贮藏过程中的保鲜效果，结果表明纳米包装材料能够较好地保持生菜在贮藏过程中感官品质和营养成分，延缓生菜的品质劣变及延长冷藏期。
将超声波清洗和纳米包装结合，不仅能够降低质量损失率，较好地保持叶绿素和还原糖含量，控制微生物的生长，抑制PPO和POD活性，从而延缓衰老和褐变，而且经感官评定发现，该条件下处理的鲜切生菜在（4±0.5）℃、相对湿度85%～95%的环境中贮藏15d后仍有商品价值。因此，这种新型的鲜切蔬菜保鲜方法，可以较好地延长其货架期，有进一步推广至其他水果蔬菜品种的保鲜和贮藏中的前景。

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