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　摘要　綜述了各種控制果蔬加工食品褐變和腐爛的方法及其進(jìn)展, 并指出天然物用于果蔬加工食品保存劑是今后的發(fā)展方向。

　　關(guān)鍵詞　果蔬加工食品　褐變　腐爛　控制

　　果蔬經(jīng)過清洗、篩選、去皮、切片、榨汁等加工處理, 其植物體活細(xì)胞組織會破裂,受損的細(xì)胞較易氧化、褐變及受細(xì)菌的污染。褐變和腐爛會引起截切果蔬、果汁、飲料、罐頭等行業(yè)的巨大損失, 是食品工業(yè)的一大難題。
　　截切等加工果蔬的保存, 主要是針對食品內(nèi)酶及微生物污染。切開后的水果或蔬菜迅速黃褐變, 原因是有酚酶(phendase)、多酚氧化酶(polyphenol Oxidase) 等的存在, 而果蔬的軟化、脫落與果膠甲基酯酶(pectinesterase) 和聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase) 有關(guān), 果蔬風(fēng)味的改變、組織顏色的變化還與過氧化酶(peroxidase) 及脂氧酶( lipoxygenase) 等有關(guān)。而微生物則包括各種細(xì)菌(如沙門氏菌、李斯特菌、革蘭氏陰性、陽性菌、酵母菌等) 和真菌。

　　控制果蔬類食品褐變和腐爛的方法一般有下面數(shù)種, 現(xiàn)分別敘述并介紹近年來的進(jìn)展。

1　加熱處理

　　加熱處理為食品保存中zui常使用的方法, 但對截切或榨碎的果蔬加熱, 常破壞果蔬風(fēng)味、組織、顏色及營養(yǎng)等。一般當(dāng)殺菌溫度增加, 殺菌時間明顯縮短, 若正確把握好溫度—時間的關(guān)系, 對蔬果品質(zhì)的保存是有益處的。對熱處理果蔬有許多研究, 如Losikoff將切丁的芹菜接種1×107 細(xì)胞/g的李斯特菌, 以沸水15秒, 再30青, 在*次殺青時仍存在李斯特菌, 但第二次則無污菌了。

　　加熱處理對引起果蔬劣變的內(nèi)酶的活性下降也有好處。若加熱時同時調(diào)整pH 值,使酶遠(yuǎn)離等電點(diǎn)以降低熱穩(wěn)定性, 可縮短加熱時間。如豌豆脂氧酶的等電點(diǎn)為pH5.8,65℃時為400 分鐘, 但若pH為4.0 時, 65℃時僅需1分鐘。另外水活性也會影響酶穩(wěn)定性, 因此對果蔬酶的控制, 應(yīng)對酶與pH 值、熱、水活性等相互作用有所了解。

2　化學(xué)保存劑

　　化學(xué)保存劑可分成對抗微生物的防腐劑及抗氧化的保鮮劑(含酶抑制劑) 兩類, 其作用可防止果蔬褐變、褪色、風(fēng)味流失、維持品質(zhì)等。保存劑的作用受環(huán)境影響(如pH值、水活性、溫度、氣體等)。

2.1　抗菌劑

　　常用有機(jī)酸及相關(guān)化合物, 有機(jī)酸可天然存在于果蔬中, 也可以發(fā)酵產(chǎn)生, 加工時加入。如將食品的pH 值調(diào)到4.6 以下, 可避免肉毒桿菌發(fā)芽及生長。常用的有機(jī)酸有: ①檸檬酸: 一般用量為0.1～ 0.3% , 配合100～ 200 ppm 抗氧化劑(如*, 異抗壞血酸、異抗壞血酸鹽等) 效果更佳; ②醋酸: 醋酸和其鹽類的有效pH 為4.5, 0.1%HAC 可抑制大部分細(xì)菌毒素及孢子形成, 0.3%HAC 可抑制產(chǎn)生毒素的霉菌生長, 故以醋(一般含4%HAC) 為調(diào)味料, 可保存截切的果蔬; ③苯甲酸和對羥苯甲酸酯: 苯甲酸在pH4.0～ 5.0 時效果*, 100～ 500ppm 可抑制細(xì)菌生長, 100～ 500ppm 時抑制酵母菌生長; 對羥基苯甲酸酯的抗菌活性隨酯鏈烷基長度增加而增加, 可延伸至pH7.0, 對保存蔬菜沙拉及蔬菜湯等產(chǎn)品有利; ④乳酸: 乳酸除利用乳酸菌生產(chǎn)外, 也可直接添加乳酸于食品內(nèi), 可靈活降低pH 值到微生物生長范圍以下; ⑤丙酸及其鈉、鈣鹽: 可用于抑制麥面包、烘焙產(chǎn)品、乳酪及其它食品細(xì)菌和真菌的生長; ⑥已二烯酸: 作用pH 值為6.0～ 6.5, 可用于新鮮農(nóng)產(chǎn)品、魚類、禽肉及酵母發(fā)酵等產(chǎn)品。

　　有機(jī)酸和抗氧劑以及有機(jī)酸之間也存在加合作用。例如200ppm *、150ppm山梨酸、0.12% 醋酸、0.06% 醋酸結(jié)合50ppm 的肉桂醛都能使低糖蘋果醬和低糖杏醬在炎熱的夏天開罐以后保存7 天以上。

212　間接抗菌劑

　　間接抗菌劑常見的有: ①中鏈脂肪酸: 指含12～ 18 個碳的脂肪酸, 除可殺菌外, 本身也是乳化劑; ②多元醇脂肪酸酯: 蔗糖和其多元醇脂肪酸酯類主要為乳化劑, 也具有抗菌性, 如mono lau rin 為一甘油單脂肪酯類,對革蘭氏陽性菌及酵母菌有效; ③糖和食鹽:糖在高濃度而食鹽在低濃度時具抑菌性; ④抗生素: 抗生素使用一般要慎重, 從安全性考慮用于醫(yī)藥及農(nóng)畜藥品的抗生素不能用于食品, 近年來, 用于食品的有乳酸鏈球菌殺菌素, FDA 同意使用于涂抹乳酪。四環(huán)素已被研究使用于新鮮食品上。⑤植物提取物: 如毛挑和杏核精油通過抑制菌類磷酸二酯酶活性而起作用; 百里酚、黃蒿酚和肉桂醛合用可顯著地抑制微生物的呼吸作用而起到抗菌作用。水蓼中的蓼二醛、水揚(yáng)樹中的水揚(yáng)醛具有優(yōu)良的抗真菌活性。

2.3　抗氧化劑

　　抗氧化劑是指保護(hù)食品、避免氧化或抑制酶促褐變的一類物質(zhì)?？煞譃橐韵聨追N類型: ①自由基終止劑: 如BHA、BHT、TBHQ等合成酚、醌類和天然存在的生育酚等; ②還原劑和酶抑制劑: 如* 及異抗壞血酸等; ③螯合劑: 如檸檬酸、EDTA 和植酸等; ④其它: 如雙月桂酸、硫代雙丙酸和核黃素等。對果蔬食品的保存主要用還原劑、酶抑制和螯合劑。

　　*常和檸檬酸一起使用, 加入產(chǎn)品時愈遲愈好, 以維持其活性。亞硫酸鹽過去常被使用于果蔬、水產(chǎn)罐頭食品的護(hù)色, 由于亞硫酸鹽對有些人會引起過敏等多種副反應(yīng)以及導(dǎo)致罐頭盒硫化腐蝕, 美國FDA 禁止使用。異抗壞血酸配合檸檬酸被建立取代亞硫酸鹽。美國FDA 允許的EDTA 為雙鈉鈣EDTA 及雙鈉EDTA , 雙鈉鈣可用于馬鈴薯沙拉(100ppm )、西奄甘藍(lán)(220ppm ) , 黃瓜(220ppm )、醬類(75ppm ) 及其它產(chǎn)品。雙鈉鹽用于沙拉醬及其他醬類(75ppm ) , 將這些醬類加到截切的果蔬上, 可維持色澤、風(fēng)味和組織。植酸具有抑制多酚氧化酶活性的作用, 能有效地抑制果汁和蔬菜汁的酶促褐變, 使用量為0125～ 015% , 當(dāng)它與B- 環(huán)糊精(1～ 1.5%W/V ) 合用時, 效果更佳, 如蘋果汁在4℃下貯存2-3周都不發(fā)生褐變現(xiàn)象。在果蔬制品中添加0.1% 左右植酸即可保色增味。zui近, 美國報道從天然植物如無花果等13 種高等植物中分離出來的*和間苯三酚衍生物, 如地衣酚、間
苯雙酚丙酸的雙胺衍生物具有很好的氧化酶抑制活性。從動植物中尋找、提取天然食品添加劑是當(dāng)前食品添加劑研究的主流。

3　氣體保存

　　有些氣體也能充當(dāng)果蔬保存劑。①一氧化碳: 1%的CO可抑制酵母菌等微生物, 防止收獲后果蔬的腐爛, 它還可降低多酚氧化酶活性, 從安全性考慮, 美國FDA 規(guī)定不能超過4.5%; ②二氧化碳: CO 2 可抑制或殺死微生物, 已有試驗(yàn)表明用超臨界CO 2 處理橙汁能鈍化果膠酶活性, 其機(jī)理可能是由于高壓的C02 溶解于水而生成碳酸, 由此適當(dāng)降低了果汁pH值而使果膠酶失活; ③二氧化硫: 可控制果蔬果汁、酒類、西奄浸物等的微生物, 0.2%SO 2 與0.1% 的* 合用可對蓮藕等果蔬護(hù)色; ④環(huán)氧乙烷: 主要用于干燥食品(如: 香辛料) , 減少微生物及昆蟲污染, zui大允許殘留率為50ppm; ⑤環(huán)氧丙烷:多用于淀粉、可可、香辛料等干燥食品, 可允許700ppm 殘留; ⑥臭氧: 對細(xì)菌比對霉菌、酵母菌敏感, 常用于密封液體的殺菌, 由于具強(qiáng)氧化性, 不能用于果汁殺菌, 其zui大允許殘留量為0.4mgO3/公斤水溶液。

4　電磁波幅射

　　電磁波依波長分類, 波長愈短, 對生物愈容易造成傷害。①紅外線: 紅外線波長大于8000A, 穿透力低, 但使表面快速烹煮與褐變, 需小心控制使用; ②微波: 微波的能量使分子摩擦生熱, 加熱溫和, 且成本低; ③紫外線: 有效波長為2600A, 多用于控制儲存室及物品表面霉菌的生長; ④放射性: 目前允許的放射核種有鈷60 及銫137, 皆放出r射線, 具強(qiáng)穿透力, 新鮮果蔬可使用至1kGy, 一般做冷藏輔助處理。

5　其它方法

　　包括有: ①冷藏: 可降低多數(shù)微生物及酶活性, 因此截切或榨汁在貯存及零售時, 冷藏為必要的步驟; ②降低水活性: 食品干燥后, 水活性降低, 可避免微生物生長, 大部分*細(xì)菌的zui低水活性為0.90, *酵母菌為0.88, *霉菌為0.80, 而大部分截切果蔬的水活性為0.98 或以上, 若只降低水活性, 對新鮮品質(zhì)的維持較困難, 必需配合其它保存方法才行。如截切的菠蘿、木瓜、香蕉、檸檬、梨、馬鈴薯等的水活性降低至0.92～ 0.97, pH3.5, 則產(chǎn)品可保存一年以上且維持新鮮品質(zhì); ③氧化還原電位: 截切蔬果應(yīng)盡可能維持還原態(tài), 使霉菌、酵母菌等不易生長, 且避免一些氧化劣變發(fā)生, *及還原糖類可維持果蔬還原態(tài)。

　　近年來, 有人提出了“柵欄觀點(diǎn)”, 用于食品微生物及酶控制。Scott指出, 以數(shù)種處理系統(tǒng)組合, 可較單一處理?xiàng)l件強(qiáng), 而避免傷害產(chǎn)品。如果蔬經(jīng)加熱、水活性控制、pH值、氧化還原電位、防腐劑和抗氧劑等柵欄,柵欄間具有協(xié)同作用, 這樣經(jīng)過綜合處理, 微生物及酶活性越至zui后, 已十分的衰弱, 因而食品達(dá)到保鮮的效果。

　　值得一提的是, 70年代以后, 隨著合成化學(xué)保存劑毒性問題的提出, 人們重新對來自于天然的化學(xué)保存劑發(fā)生了興趣。中草藥是我國傳統(tǒng)的醫(yī)藥寶庫, 其用于食用的安全性已得到證實(shí), 且廉價易得, 適應(yīng)我國消費(fèi)心理, 目前人們已進(jìn)行了卓有成效的研究, 取得了不少成果, 如中藥連翹、黃連、高良姜、大黃、金錢草、金銀花、羊蹄、綠茶、地錦草、魚腥草、百部等提取的生物堿、黃酮、萜類、酚酸、蒽醌等衍生物和揮發(fā)油用于食品保鮮。只要通過適當(dāng)方法篩選出的中草藥, 提取其中的有效成分, 并找到可行方法處理, 中草藥中的有效成分將是具有廣闊前景的天然無毒防腐劑、抗氧劑和酶抑制劑