一种提高鲜切香蕉品质的处理方法与流程

1.本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种提高鲜切香蕉品质特性和贮藏特性的处理方法。


背景技术：

2.香蕉(musa acuminata colla cv.aaa cavendish)具有独特而宜人的香气，作为重要的亚热带和热带水果在世界各地广泛种植。香蕉果实在富含各种维生素和矿物质的同时，还有酚类化合物和抗坏血酸等对人体有益的生物活性物质。研究发现香蕉果肉有抗衰老、预防癌症和促进肠道健康的作用。长期以来，采后香蕉不经加工即作为商品销售，但随着社会需求的发展，鲜切水果成为新的加工销售方式，它具有便利、干净卫生和可利用度高等优点。然而，鲜切香蕉在加工后发生硬度、颜色、风味等感官品质的不利变化。因此，保持鲜切香蕉的品质并延长其保鲜期成为鲜切加工工艺的关键。
3.低温等离子体(cp)的非热处理特性能避免许多传统工艺的弊端，是保持鲜切品质的良好替代方案。cp电离气体产生带电粒子、活性氧(ros)、紫外光子等多种活性物质，它作为一项非热食品加工工艺，具有抑制微生物、影响酶活性、改变食品成分等能力。但是，cp处理的负面影响很少被提及，这种直接放电方式造成了食品表面的蚀刻现象。与此同时，草莓被cp处理后存在因颜色损失、生物活性化合物降解导致的表面劣化。为解决这一问题，利用cp技术制备的等离子体活化水(plasmaactivatedwater，paw)被考虑作为一种cp技术的优化(更温和、更清洁)应用于新鲜果蔬材料的处理。paw通过将等离子体源放置于液体近上方或液体中产生，不同的等离子体源、处理时长和放电气体等因素对paw的性质有直接影响。液体与cp处理产生的各种物质反应生成更多衍生物，所以paw中包含ros以及硝酸盐和亚硝酸根离子等物质，这些活跃物质的存在使液体理化性质发生变化，例如，paw的ph值因酸性化合物生成而下降，paw的电导率因活性物质溶解而增大等。所以，通过paw改善鲜切香蕉的品质具有广阔前景。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种提高鲜切香蕉品质特性和贮藏特性的处理方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种提高鲜切香蕉品质的处理方法，将香蕉剥皮切片后置于等离子体活化水中进行处理，切片与等离子体活化水的料液质量比为1:10～3:10，使用超声渗透10～15min。
7.进一步地，所述等离子体活化水是将去离子水置于低温等离子体发生装置中制备得到，所述低温等离子体发生装置采用的放电介质为石英。
8.更进一步地，等离子体活化水的制备条件为控制低温等离子体制备等离子体活化水的时间为30s，控制低温等离子体制备等离子体活化水的电压为40v，控制低温等离子体制备等离子体活化水的放电间隙为6mm。
9.进一步地，所述切片的厚度为5mm。
10.在本发明中，等离子体活化水是采用去离子水制成。去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水，应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子而得到的近于纯净的水，能够使制成的等离子体活化水品质稳定。
11.在本发明中，所述低温等离子体发生装置的放电介质为石英，采用的形式为介质阻挡放电，可以实现大面积的均匀放电，不会产生火花或者电弧，不具备点火功能，不会有爆炸的隐患，具有“高效、安全、不打火”的特点。
12.在本发明中，将去离子水放置于石英容器内，联通低温等离子体装置进行处理，即可制得等离子体活化水。由于低温等离子体装置处理的渗透深度有限，控制去离子水在石英介质容器内的深度能使产生的等离子体活化水效果更稳定。具体地：控制cp制备paw的时间为30s，控制cp制备paw的电压为40v，控制cp制备paw的放电间隙为6mm。香蕉切片在paw(30s)处理下表现出了较强的抗氧化活性，较好的贮藏品质以及对风味物质和微观结构较小的影响。
13.在本发明的一个实施例中，所采用的低温等离子体发生装置为南京苏曼等离子科技有限公司生产的ctp-2000k型。ctp-2000k型低温等离子体发生装置可以在大气压下、低气压下和各种气氛环境中产生稳定的电弧放电、介质阻挡放电、辉光放电；可配接各种气体反应器、气液反应器或气固反应器，能最大程度满足处理香蕉切片时的处理条件。
14.在本发明中，香蕉选用广东茂名香蕉。广东茂名香蕉品质稳定，香蕉繁育、种植技术在全国处于领先地位，生产的香蕉、营养价值丰富、有较高的药用价值，深受市场和消费者喜爱。
15.在本发明中，所述香蕉切片的厚度为5mm。控制香蕉切片的厚度在5mm能使等离子体活化水渗透效果更稳定。
16.在本发明中，所述香蕉切片与等离子体活化水的料液质量比为1:10～3:10，浸泡在等离子体活化水中。这样能使paw中的活性物质均匀且足量的渗入香蕉切片中。
17.在本发明中，所述香蕉切片浸泡在等离子体活化水中使用超声渗透10～15min，能使等离子体活化水渗透效果更稳定。
18.本发明系首次对香蕉切片进行等离子活化水技术处理，所提供的技术方案具有较强的抗氧化活性，较好的贮藏品质以及对风味物质和微观结构较小的影响，可延长香蕉切片的货架期，满足香蕉加工产品的保藏需求。
附图说明
19.图1为本发明采用等离子活化水处理香蕉切片的方法示意图。
20.图2为等离子活化水处理前后香蕉切片中活性氧的clsm荧光图像。
21.图3为等离子活化水处理前后常温(25℃)常压(101kpa)条件下贮藏6h内香蕉切片的酶活性变化。
22.图4为等离子活化水处理前后常温(25℃)常压(101kpa)条件下贮藏5h内香蕉切片硬度的变化。
23.图5为等离子活化水处理前后香蕉切片表面微观结构的变化。
具体实施方式
24.本发明中，所采用的测定方法如下：
25.1、活性氧的测定
26.测量0.05克香蕉样品并加入1.0毫升pbs缓冲液(ph7.4)中。将该溶液进行机械研磨和离心。然后将沉淀物与0.01毫升稀释的dcfh-da在96孔板中混合，并在37℃的黑暗中培养30分钟。然后将10ug/ml的dapi染料加入到现有的溶液中并充分混合。该溶液在20℃下保持20分钟，然后用生理盐水冲洗三次。样品在488纳米处被激发，在525纳米处发射。使用激光扫描共聚焦显微镜(clsm)分析香蕉切片在paw处理前后ros的荧光强度变化。
27.2、多酚氧化酶(ppo)活力的测定
28.称取3.0g样品加入20ml预冷的提取液(ph＝7.0磷酸-柠檬酸缓冲液，包含0.5％(v/v)pvpp、0.5％(v/v)t-x100)，研磨并过滤除去滤渣。滤液在4000r/min的条件下离心15min，收集上清液即得粗酶液。测定时吸取0.2ml粗酶液，加入2.7ml的ph为7.0磷酸-柠檬酸缓冲液以及0.5ml邻苯二酚溶液(0.01mol/l)，混匀后在420nm处测量吸光度，每隔30s记录一次直至5min。参比则使用蒸馏水代替粗酶液。根据吸光度曲线线性部分与时间的斜率计算酶活性。定义1ml粗酶液反应1min后吸光度增大0.01为1个酶活力单位(u)。多酚氧化酶活性通过公式计算：
[0029][0030]
其中e为酶活性(u/g)，k为光度曲线计算出的斜率，v为粗酶液体积(ml)，v1为吸光度测定时吸取粗酶液的体积(ml)，m为样品质量(g)。
[0031]
3、过氧化物酶(pod)活力的测定
[0032]
称取3.0g样品加入20ml预冷的磷酸钾缓冲液(ph＝6.5)研磨过滤除去滤渣，滤液经4000r/min离心15min，收集上清液即得粗酶液。测定时吸取0.15ml粗酶液加入3.35ml反应液(0.1mol/l磷酸缓冲液(ph＝6.5)，含有0.1％(v/v)愈创木酚(95％)和0.1％过氧化氢(30％))，混匀后在470nm处测量吸光度，每隔30s记录一次直至5min。参比则使用蒸馏水代替粗酶液。过氧化物酶活性的计算公式与多酚氧化酶活性公式相同。
[0033]
4、硬度的测定
[0034]
使用质构仪测定对照组和paw处理组香蕉切片的硬度，ta/2的柱状探针直径为2mm，测试速率为1mm/s，穿刺深度为5mm，穿刺时的最大力(g)被确定为硬度。每隔1h取一次样，每种处理测量10片香蕉，每片测量2次。
[0035]
5、色度的测定
[0036]
采用cr-310色差仪测定样品表面色泽，测定前设备需进行白色校准。样品放置不同时间(0、1、2、3、4、5h)后测定表面的l*、a*和b*值，每个样品测定10次取平均值，以未处理样品为对照。色差值的计算公式：
[0037][0038]
l*值表示样品亮度，a*值表示红绿程度，b*值表示黄蓝程度。
[0039]
6、香气成分的测定
[0040]
采用顶空固相微萃取法(hs-spme)对paw处理前后样品的风味物质进行提取浓缩。
称取4.0g样品加入到20ml样品瓶内，萃取头在45℃老化30min后插入进样器内。用毛细管柱(db-17ms,30m
×
0.25mm)对解吸后的风味物质进行分离，氦气作为载气，流速1.9ml/min.升温程序为先在40℃维持3min，以4℃/min升至120℃，再以6℃/min升至240℃并维持9min。质谱扫描范围从35～500m/z，离子源和传输线温度低于230℃。
[0041]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法及未说明配方的试剂均为按照本领域常规条件。
[0042]
实施例1
[0043]
一种提高鲜切香蕉品质特性和贮藏特性的处理方法，过程如下：
[0044]
使用ctp-2000k型低温等离子体发生装置制备等离子体活化水(paw)，控制cp制备paw的时间为30s，控制cp制备paw的电压为40v，控制cp制备paw的放电间隙为6mm，产生paw。将香蕉剥皮后切成5mm厚的薄片，而后将待处理的香蕉切片按照料液质量比为1:10，使用超声渗透10min，获得paw处理香蕉切片。
[0045]
采用同规格的香蕉切片按照实施例1的处理方法重复三次，用实施例1和使用去离子水处理的香蕉切片为对照测定香蕉切片中活性氧、多酚氧化酶(ppo)和过氧化物酶(pod)活性、硬度、表面微观结构、色度、风味物质。
[0046]
如图2所示，clsm测量的荧光强度反映paw处理前后香蕉细胞内ros的水平，观察到细胞核荧光(蓝色)和ros荧光(绿色)。ros从paw中传输到微生物中，分解dna、破坏蛋白质和其他成分造成细胞损伤。香蕉切片在paw中时，ros通过细胞膜渗透导致胞内ros水平增加。
[0047]
从图3可以看出，香蕉切片在常温(25℃)常压(101kpa)条件下贮藏6h期间增加pod活性以增强抵抗力，减少paw的ros氧化损伤pod活性，从而呈单峰变化，且paw-30s组始终高于对照。香蕉切片的ppo活性在贮藏期间呈单峰变化。paw-30s组比对照组提高了29.81％。这是因为香蕉细胞在感受到ros的积累后诱发防御反应，引起一系列生化变化的协调表达。不同结构使ppo和pod在paw处理下表现出明显差异。
[0048]
由图4可以看出，与对照组相比，paw(30s)处理的香蕉切片随常温(25℃)常压(101kpa)条件下贮藏时间的增加保持更好硬度。这是由于paw处理提高了组织细胞的含水量和对细胞膜的支撑力。在贮藏后期，paw处理组硬度随paw处理时间增加而下降，主要是paw处理导致了多糖降解的增加。
[0049]
从图5可以看出，paw处理后香蕉表面微观结构发生显著改变。未处理样品光滑平整且致密的表面，但paw处理后的表面变得更为粗糙且有褶皱，并伴有损伤和絮状附着物的出现。
[0050]
表1香蕉切片的色度变化
[0051][0052]
different lowercase letters between samples indicate significant differences(p＜0.05).
[0053]
不同小写字母表示样品间存在显著差异(p＜0.05)
[0054]
从上表可以看出：paw-30s组使香蕉切片保持正亮度，果实呈黄色，结合δe的变化发现paw-30s组与对照组之间的差异最明显，所以它是保持香蕉切片颜色质量的可行方法。paw处理在保持香蕉切片色度上有积极作用。
[0055]
表2paw处理前后香蕉切片的挥发性成分参数
[0056][0057][0058]
从上表可以看出：
[0059]
表中列出了paw处理前后香蕉典型的挥发性物质及其保留时间和峰面积，可以看
出挥发性物质主要为酯类，经过paw处理后，paw-30s组酯类、醇类的相对含量62.07％与对照组相比差别不大。但发现乙烯基-环己烷的相对含量在paw处理过程中呈现出下降趋势。这可能与paw中的活性物质(ros)的增加有关。使分子内部发生了烯烃双键与自由基的加成反应。
[0060]
综上所述，实例1条件下产生的等离子活化水处理香蕉切片具有较强的抗氧化活性，较好的贮藏品质以及对风味物质和微观结构较小的影响，可延长香蕉切片的货架期，满足香蕉加工产品的保藏需求。
[0061]
实施例2
[0062]
一种提高香蕉切片抗褐变能力和品质特性的处理方法，与实施例1的不同之处为控制cp制备paw的时间为60s，控制cp制备paw的电压为40v，控制cp制备paw的放电间隙为6mm，产生paw。将香蕉剥皮后切成5mm厚的薄片，而后将待处理的香蕉切片按料液质量比为1:10浸泡在paw中，使用超声渗透10min，获得paw处理香蕉切片。
[0063]
活性氧的测定如图2所示。
[0064]
酶活力的测定如图3所示。
[0065]
硬度的测定如图4所示。
[0066]
微观结构效果的测定如图5所示：
[0067]
色度的测定如表3所示。
[0068]
表3香蕉切片的色度变化
[0069][0070][0071]
different lowercase letters between samples indicate significant differences(p＜0.05).不同小写字母表示样品间存在显著差异(p＜0.05)
[0072]
香气成分的测定如表4所示。
[0073]
表4 paw处理前后香蕉切片的挥发性成分参数
[0074][0075][0076]
对实施例2与实施例1进行比较可知，延长cp处理时间所制成的paw(60s)相比于paw(60s)会使更多的活性氧渗入香蕉细胞内部，对香蕉切片多酚氧化酶(ppo)和过氧化物
酶(pod)活性影响较大，同时香蕉切片的表面微观结构、色度、风味物质也随paw处理时间变化明显。对硬度的保持效果也不如paw(30s)。所以相比于paw(60s)来说，paw(30s)在保护香蕉鲜切品质并提升其耐贮藏性方面具有巨大的潜力，是一种新颖且高效的非热预处理方法,兼顾了规模化使用以及商业化的可行性。
[0077]
实施例3
[0078]
一种提高香蕉切片抗褐变能力和品质特性的处理方法，与实施例1的不同之处为控制cp制备paw的时间为90s，控制cp制备paw的电压为40v，控制cp制备paw的放电间隙为6mm，产生paw。将香蕉剥皮后切成5mm厚的薄片，而后将待处理的香蕉切片按料液质量比为1:10浸泡在paw中，使用超声渗透10min，获得paw处理香蕉切片。
[0079]
活性氧的测定如图2所示。
[0080]
酶活力的测定如图3所示。
[0081]
硬度的测定如图4所示。
[0082]
微观结构效果的测定如图5所示：
[0083]
色度的测定如表3所示。
[0084]
表3香蕉切片的色度变化
[0085][0086]
different lowercase letters between samples indicate significant differences(p＜0.05).不同小写字母表示样品间存在显著差异(p＜0.05)
[0087]
香气成分的测定如表4所示。
[0088]
表4 paw处理前后香蕉切片的挥发性成分参数
[0089][0090][0091]
对实施例3和实施例1进行比较可知，延长cp处理时间所制成的paw(90s)相比于paw(30s)会使更多的活性氧渗入香蕉细胞内部，对香蕉切片多酚氧化酶(ppo)和过氧化物
酶(pod)活性影响较大，同时香蕉切片的表面微观结构、色度、风味物质也随paw处理时间变化明显。对硬度的保持效果也不如paw(30s)。所以相比于paw(90s)来说，paw(30s)在保护香蕉鲜切品质并提升其耐贮藏性方面具有巨大的潜力，是一种新颖且高效的非热预处理方法，兼顾了规模化使用以及商业化的可行性。

技术特征：
1.一种提高鲜切香蕉品质的处理方法，其特征在于：将香蕉剥皮切片后置于等离子体活化水中进行处理，切片与等离子体活化水的料液质量比为1:10～3:10，处理时使用超声渗透10～15min。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述等离子体活化水是将去离子水置于低温等离子体发生装置中制备得到，所述低温等离子体发生装置采用的放电介质为石英。3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：等离子体活化水的制备条件为控制低温等离子体制备等离子体活化水的时间为30s，控制低温等离子体制备等离子体活化水的电压为40v，控制低温等离子体制备等离子体活化水的放电间隙为6mm。4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述切片的厚度为5mm。5.采用权利要求1至4任一项所述处理方法制得的香蕉切片。

技术总结
本发明公开了一种提高鲜切香蕉品质的处理方法，具体是将香蕉剥皮切片后置于等离子体活化水中进行处理，切片与等离子体活化水的料液质量比为1:10～3:10，使用超声渗透10～15min。本发明系首次对香蕉切片进行等离子活化水技术处理，所提供的技术方案具有较强的抗氧化活性，较好的贮藏品质以及对风味物质和微观结构较小的影响，可延长香蕉切片的货架期，满足香蕉加工产品的保藏需求。满足香蕉加工产品的保藏需求。满足香蕉加工产品的保藏需求。


技术研发人员：江昊 潘琳 张腾
受保护的技术使用者：陕西大荔沙苑黄花有限责任公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/9/14