大蒜提取物在果蔬保鲜中的应用

核心提示:果蔬腐败变质的原因很多,但主要是由外部有害微生物入侵所引起的,因此,果蔬采摘后的保鲜非常重要。近年来,化学防腐保鲜剂在果蔬保鲜方面得到了广泛应用,但随着绿色食品的兴起,人们越来越注重食品的纯天然性,因此,以天然、高效、安全、无毒、性能稳定的保鲜剂代替化学保鲜剂已成为食品保鲜剂研究的热点。
 □ 闵玉涛 宋彦显
 
果蔬腐败变质的原因很多,但主要是由外部有害微生物入侵所引起的,因此,果蔬采摘后的保鲜非常重要。近年来,化学防腐保鲜剂在果蔬保鲜方面得到了广泛应用,但随着绿色食品的兴起,人们越来越注重食品的纯天然性,因此,以天然、高效、安全、无毒、性能稳定的保鲜剂代替化学保鲜剂已成为食品保鲜剂研究的热点。
 
大蒜为百合科多年生宿根草本植物,既有营养价值,又是人们日常生活中不可缺少的调味料。大蒜对多种细菌和真菌具有很强的抑菌能力,对微生物的生长繁殖具有抑制作用,利用其抗菌性对果蔬进行保鲜,安全无毒,且不影响果蔬原有的品质。本文就大蒜的保鲜机理,对果蔬保鲜现状进行了综述,以期为高效、安全的食品天然防腐保鲜剂的开发和大蒜在果蔬保鲜中的应用提供参考。
 
大蒜提取物的保鲜机理
 
大蒜提取物保鲜水果蔬菜的机理主要与其抗病杀菌特性有关,大蒜具有很强的杀菌能力,对微生物的生长繁殖起着抑制作用,可防止有害微生物对果蔬的危害。
 
研究表明,大蒜素是新鲜大蒜的主要活性成分之一,抑菌谱较广,对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有抑菌作用,对大肠杆菌、尤其是白色念珠菌都有较强的抑制作用,对人体肠道寄生虫如肠兰伯式鞭毛虫等也有毒性作用。大蒜素的抑菌作用机理在于其可与巯基酶的巯基发生化学反应,如醇脱氢酶、硫氧还原蛋白还原酶等,从而影响半胱氨酸蛋白酶的活性,抑制新陈代谢。此外,大蒜素抑制细胞生长,诱导细胞凋亡,可导致线粒体膜去极化,细胞色素C释放进入细胞质,激活半胱天冬酶9和半胱天冬酶3,致使DNA裂解。国内研究认为可能是由于大蒜素及其进一步分解产物阿霍烯,大蒜油中的二硫醚、三硫醚等多种成分能透过致病菌的细胞膜进入细胞质中并与半胱氨酸发生反应,使细菌因缺乏半胱氨酸而不能进行生物氧化作用,故而使致病菌不能进行正常的新陈代谢;大蒜素还抑制微生物生长繁殖所依赖的巯基酶的活性,使得细菌生长达不到对数生长期,从而起到抑制或杀灭细菌的作用。研究人员还发现大蒜多糖也有一定的抑菌作用,但其机理尚未有报道。
 
大蒜提取物在果疏保鲜中的应用
 
在水果保鲜中的应用
 
研究表明大蒜精油在使用浓度为20μL/L时,对采后杏果实腐烂均有明显的抑制作用,好果率比对照提高60%。研究人员以红橘为原料,按壳聚糖8种浓度添加或不添加生姜大蒜提取物构成涂膜液的8个处理,研究了室温条件下不同配比的壳聚糖与生姜大蒜提取物的复配涂膜液对红橘果实的保鲜效果。结果发现,以鲜姜蒜为材料,按照鲜重(g)与溶剂(mL)之比1∶60,用浓度40%乙醇抽提,获得抽提液,以该抽提液为溶剂,配制浓度1.0%的冰醋酸溶液,再以1.0%的冰醋酸溶液作溶剂,配制1.5%浓度的壳聚糖溶液做涂膜液,1min浸泡处理红橘果实的保鲜效果最好,贮藏50d时,其果实腐烂率最低,为5.9%,且果实总酸含量、维生素C含量变化最小。
 
以蒸馏水为对照,研究大蒜提取液对油桃果实的保鲜效果,结果显示,不同料液比的大蒜提取液均可以抑制油桃贮藏期间的呼吸强度、腐烂指数和相对电导率,延缓果实硬度、维生素C、可滴定酸和可溶性固形物含量的下降,延长油桃的货架期。对照处理的油桃贮藏至第9d时,腐烂指数已达43%以上;料液比1∶10的大蒜提取液处理的油桃贮藏至第12d时,腐烂指数仅为32.6%。韩红艳等以冬枣果实为材料,用不同质量分数的新鲜大蒜汁(0.3%、0.5%)处理冬枣,在0℃条件下贮藏,测定品质指标,结果表明:大蒜汁处理明显地改善果实的风味色泽,提高果实感官品质,降低转红指数和腐烂率,抑制维生素C含量的损耗,延长冬枣的保质期,低温(0~2℃)与大蒜汁(0.5%)处理相结合,贮藏效果好,并能完成正常后熟。
 
以八成熟荸荠、杨梅为试验材料,用不同的保鲜剂对杨梅果实进行处理后,在相同的温度、包装条件下进行保鲜贮藏。结果表明,以大蒜素作为保鲜剂处理后的效果最好,能稳定果实的糖和酸,抑制果实的呼吸强度及酶类物质的活性,提高果实的耐藏性,改善果实的品质,同时营养成分得到较大程度的保留。研究人员以超藤葡萄为试材,以1.5%的壳聚糖及不同浓度茶多酚、高良姜、大蒜素为涂膜剂进行正交设计,测定好果率、可溶性固形物含量、失重率和褐变指数,采用模糊综合评定法筛选出最佳复合涂膜剂配方,并以二氧化氯和清水处理为对照,测定该配方涂膜葡萄后室温贮藏期间主要品质的变化。结果表明,正交处理所筛选的复合涂膜剂配方(1.5%壳聚糖+0.8%茶多酚+l%高良姜+2%大蒜素)可有效提高好果率,降低褐变指数和失重率,维持果实中较高的可滴定酸、可溶性糖和维生素C含量,延缓葡萄的品质劣变和衰老。
 
以黑提葡萄为材料,研究壳聚糖单一涂膜与壳聚糖和大蒜素复合涂膜对黑提葡萄保鲜效果的影响,结果表明,2种涂膜处理均可以有效抑制葡萄的呼吸强度,降低失重率和丙二醛的积累量,延缓可溶性固形和可滴定酸的降解,提高好果率和果实耐压力,维持高活性的超氧化物歧化酶,相比之下,大蒜素与壳聚糖复配的可食性膜的保鲜效果明显好于单一壳聚糖处理。
 
研究人员对大蒜、生姜提取液复配,以苯甲酸钠为对照,测定对指示菌的抑菌效果,结果表明,复配提取液(体积比1∶1)的抑菌效果优于苯甲酸钠;耐热性测定表明复配提取液的抑菌成分对高温不稳定,并通过对果蔬保鲜进一步观察,用复配提取液浸泡后可延长货架期。分别以不同浓度的生蒜和熟蒜提取液对草莓和杨梅进行保鲜处理,在11d之内分别对草莓的腐烂率、失重率、维生素C变化率及第5d草莓的感官品质进行检测。结果表明,不同浓度的生蒜和熟蒜的提取液对草莓和杨梅均有一定的保鲜作用。综合考虑,用熟蒜10%浓度的提取液对草莓和杨梅的保鲜效果最佳。研究人员用大蒜与壳聚糖和荔枝皮的复合液对柑橘进行保鲜作用研究,从对柑橘的失重率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶含量、维生素C含量、可滴定酸含量和霉变率的6项测定指标综合来看,在大蒜与30%乙醇的料液比为2∶1的大蒜醇提液中再添加2%壳聚糖组成的溶液,大蒜醇提液与荔枝皮醇提液之比为2∶1的醇提液中再添加1.5%壳聚糖组成的溶液对柑橘抑菌保鲜效果都是较为显著的。
 
在蔬菜保鲜中的应用
 
研究发现大蒜及其提取物对蔬菜均具有保鲜效果,其中乙醇大蒜提取液的保鲜效果较好。研究人员研究了大蒜保鲜剂与埋藏处理对山药的贮藏效果。在试验中测定了失重率、维生素C含量、呼吸强度、过氧化物酶(SOD)活性、丙二醛含量和腐烂率[17]。结果表明,埋藏能有效地延缓山药的衰老,大蒜保鲜剂能有效地减少腐烂,二者结合是一种理想的山药贮藏保鲜方式。研究发现,当生姜大蒜鲜重(g)与溶剂(mL)之比1∶60,姜蒜无水乙醇提取混合物对蔬菜的保鲜效果最好。
 
以香菇为原料,研究了不同浓度的大蒜提取液对香菇的保鲜效果。结果表明,不同浓度的大蒜提取液都能抑制香菇的呼吸强度、失重率、细胞膜透性和腐烂指数,降低香菇外观品质的变化,有效延缓香菇衰老腐败。不同浓度的大蒜提取液对香菇保鲜的效果由大到小顺序为:料液比(g∶mL)1∶5>料液比(g∶mL)1∶10>料液比(g∶mL)1∶15>料液比(g∶mL)1∶20。运用正交试验设计研究了壳聚糖姜蒜提取液复合保鲜剂对鸡腿菇贮藏保鲜过程中品质的影响,通过10项理化、感官指标的测定,证实复合保鲜剂能有效延长鸡腿菇的贮藏期,保鲜效果显著(p<0.05),其最优配比为1.5%壳聚糖、20%大蒜汁、10%生姜汁。
 
结束语
 
目前对大蒜提取物的抑菌和抗氧化作用机理的研究较少,加强这些机理的研究将有助于大蒜提取物在食品保鲜领域的推广应用。随着人们生活水平的提高,食品的天然、安全性越来越受到人们的重视,果蔬保鲜剂的研究也正向着天然、安全、有效的方向发展,因此大蒜提取物作为一种绿色、天然的食品保鲜剂将有更加广阔的应用前景。
​来源:中国食品安全报社​
标签: 大蒜提取物
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