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钙制剂对番茄保鲜的研究

钙制剂对番茄保鲜的研究

2006/5/25 10:15:00
钙制剂对番茄保鲜的研究 张继武 华平 (安徽科技学院,凤阳,233100) 摘 要 以废弃物鸡蛋壳为原料,制备钙制剂。实验证明,经钙制剂处理的番茄具有明显的保鲜效果,能大幅度提高番茄的贮藏期,保持番茄的原有风味和营养成分。 关键词 废弃物;鸡蛋壳;番茄;钙制剂 番茄是深受我国人民喜爱、营养丰富的大众化蔬菜。番茄生产季节性较强,上市集中,贮藏保鲜比较困难,每年生产旺季都有大量产品因腐烂变质而损失掉。番茄果实采后仍有呼吸代谢,使水分散失,有机物分解,营养成分破坏,且果实易受到微生物侵染。因此,对番茄保鲜要从抑制其呼吸作用、水分蒸发和防止微生物腐败三方面入手[1]。 据报道:牡蛎和贝类等的壳经烧结而成的产品即活性钙,可以作为保鲜剂和防菌剂[2] [3][4]。鸡蛋是人们的食用消费品之一,禽蛋加工业不断发展,在利用蛋清蛋黄的同时,大量的蛋壳被废弃,不仅造成了资源浪费,而且还造成了很大的环境污染。如能充分利用不仅可以变废为宝,为社会增加财富,为企业增加效益,还可以减少对环境的污染。对鸡蛋壳组成成分的分析证明:鸡蛋壳的主要成分为CaCO3,含量占93%,此外还含有少量的有机物、P、Mg、Fe及微量Si、Al、Ba等元素,将鸡蛋壳经处理后,利用于果蔬保鲜,可以拓宽鸡蛋壳的综合利用途径,变废为宝,增加经济收入。本试验以鸡蛋壳为原料,经高温煅烧分解、配制成钙制剂并对番茄进行涂膜处理,探讨了此钙制剂对番茄保鲜的效果,为其进一步研究提供了理论根据。 1 材料与方法 1.1材料与仪器、设备 鸡蛋壳:安徽技术师范学院食堂提供; 展布剂为聚乙烯醇,改性剂为市售品,番茄为凤阳本地产新鲜番茄; 箱式电阻炉:沈阳市节能电炉厂; JA31002型电子分析天平:上海精科天平; XA-1型高速万能粉碎机:江苏姜堰银河实验仪器厂; 1.2 钙制剂的制备 1.2.1工艺流程 鸡蛋壳→清洗→过滤→干燥→粉碎→浸泡→壳膜分离→过滤→干燥→蛋壳煅烧→加改性剂→加展布剂复配→钙制剂 1.2.2操作要点 (1)鸡蛋壳的预处理 将鸡蛋壳先用自来水冲洗去泥土及粘附的杂质、过滤、35℃下干燥后粉碎、用清水浸泡1小时去除蛋壳膜、过滤得洁净蛋壳粉和蛋壳膜,然后分别将其在干燥箱中110℃下烘干,得蛋壳膜和试验用蛋壳粉。 (2)煅烧分解 取一定量的蛋壳粉置箱式电阻炉中1000℃下煅烧至得到白色含氧化钙的灰份即为活性钙。 (3)活性钙改性 将活性钙、改性剂和水按1:4:10(质量比)的比例混合到一起进行反应常温反应4小时,然后过滤除去不溶物,得到钙含量高的水溶性制剂。 (4)复配 取一定量的水溶性制剂与适量的展布剂聚乙烯醇(PVA),按100:2(质量比)混合配成均匀溶液,即可得到钙制剂。 1.3 保鲜实验 将大小均匀的新鲜西红柿分成2组,将其中一组放入配制好的钙制剂中浸泡5min,取出凉干,另一组未处理做对照,都置于阴凉干燥处存放。 1.4 测定方法[5] 失重率测定:采用重量法。 呼吸强度的测定:用氢氧化钠静止吸收法; Vc的测定:2.6—二氯酚靛酚法; 总酸度测定:碱式滴定法。 2 结果与分析 2.1 番茄中维生素C(Vc)的变化 番茄中含有丰富的维生素,而Vc又是人类营养中最重要元素之一,所以常以Vc的含量损失来评价番茄的品质。一般来说,随着贮存时间的延长,番茄中的Vc氧化分解,使得Vc下降。因此,开发性能优良的保鲜剂可以减缓Vc的氧化分解,使果蔬中含尽可能多的Vc。 由表1可见,番茄中Vc的含量都随着贮藏时间的延长而降低,但涂膜处理番茄中Vc含量的降低比未经涂膜处理中Vc含量的降低少,贮藏时间越长,涂膜处理番茄中Vc含量越高。实验表明:用此钙制剂涂膜保鲜番茄,能起到有效减缓Vc损失的作用。 表1 钙制剂处理番茄Vc的变化 处理方式 贮藏时间/ d 0 5 10 15 Vc(μg/g) 涂膜组 372.4 357.2 346.3 330.6 对照组 372.4 331.0 290.9 245.7 注:数据均在20-25℃时测试;d-代表贮藏时间(天) 2.2 番茄总酸度的变化 番茄被采摘后由于仍具有生理活性,却不能再从土壤里获取养分,所以必须消耗自身的 养料以维持其生理活动。在番茄体内,一部分有机酸被呼吸作用消耗掉,而另一部分则转化为糖。因此,番茄的总酸度应呈下降趋势,还原糖含量应呈上升趋势。能使番茄的总酸度和还原糖变化趋势越小的保鲜剂,保鲜效果也就越好。从表2中可看出,钙制剂能使番茄保持一定水平总酸度。 表2 钙制剂处理番茄总酸度的变化 处理方式 贮藏时间/ d 0 5 10 15 总酸度(%) 涂膜组 0.55 0.47 0.41 0.38 对照组 0.55 0.43 0.31 0.20 2.3 番茄失重率的变化 由于番茄的呼吸作用,存放在空气中的番茄水分会有所损失,使重量减少,表面萎缩,影响其外观。所以尽量减少番茄水分损失,保持其鲜艳色泽,也是使用保鲜剂的目的之一。 从表3可看出涂膜后的番茄失重率均小于未涂膜的对照样品。对照样品第8天失重率达到5%,表面开始出现萎缩,而经涂膜处理过的样品在第14天仍能保持较好的外观和鲜艳的色泽,失重率小于5%。因此可以看出,钙制剂具有降低番茄失重率的作用。 表3 钙制剂处理番茄失重率的变化 处理方式 贮藏时间/ d 2 4 6 8 10 12 14 失重率(%) 涂膜组 2.1 2.7 2.8 3.3 3.4 3.7 4.2 对照组 2.9 3.3 3.9 5.0 5.9 7.6 2.4 番茄呼吸强度的变化 番茄采后是继续进行生理活动的活体,呼吸旺盛,消耗自身贮存的物质。因此有效控制呼吸强度是延长番茄保鲜的关键。如表4所示,钙制剂处理的番茄其呼吸强度小于对照,表明钙制剂具有适当抑制番茄呼吸强度的能力,能够减少有机成分的消耗,延长了番茄的贮存期。 表4 钙制剂处理番茄呼吸强度的变化 处理方式 贮藏时间/ d 0 5 10 15 呼吸强度(CO2mg/kg•h) 涂膜组 45.51 28.43 10.61 10.78 对照组 45.51 36.72 19.35 21.20 3 讨论 鸡蛋壳(主成分CaCO3)经煅烧后生成CaO,氧化钙的pH值较高,能杀灭和抑制微生物的生长和繁殖[3],但由于氧化钙及其水化物氢氧化钙在水中的溶解度比较小,即OH-离子有限,限制了抗菌的效果。为了不断的连续产生OH-离子,逐将其改性,改性的煅烧钙具有水溶性高、持续性抗菌的效果,其反应机理为:以水为中介,可以不断的产生更多的OH-离子,抗菌效果增强,经过一段时间以后,Ca2+与OH-结合并与改性剂R反应,又回到原来的pH值, 即 R-Ca(OH)2+nH2O→R+Ca2++2OH- R+Ca(OH)2→R-Ca(OH)2+nH2O 在此过程当中,由于氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,这样碳酸钙与改性剂R一起在番茄表面形成一层薄膜。此薄膜的存在,阻碍了果实水分蒸发和病菌侵入,能调节果实内外的气体交换,使果实内部形成一个低O2、高CO2浓度的环境,抑制呼吸作用,改变呼吸作用途径,减少果实内物质转化和呼吸基质的消耗,果实的外观色泽较好[6]。改性煅烧钙中加入展布剂PVA,可以使得钙制剂能很好地均布附着在番茄表面上,展布剂PVA安全无毒,成膜性好,是食品上允许的添加剂。因此,此钙制剂是具有抗菌、保湿、抑制乙烯生成多功能为一体的保鲜剂。番茄经此剂处理在其表面形成一层薄膜,一方面阻止了外界气体与番茄的接触同时抑制或杀灭了腐败微生物,另一方面又适当的阻塞果蔬表皮的气孔和内部的通道,从而使番茄保持最低的生理活动、果实外观良好,又不使之发生伤害、促使不利因素的发生,实验证明其各项生理指标均好于未经处理的对照组的各项生理指标,经处理的番茄与未经处理的番茄相比,其保鲜期可以提高一倍左右。有关钙制剂的浓度、浸渍时间等参数对番茄保鲜的最佳效果及处理不同类品种的果蔬还有待进一步研究。 4 结论 (1)研制的钙制剂能有效地减少番茄失重并能保持营养成分。经钙制剂处理的番茄在室温贮藏15天后,其果面光亮、新鲜饱满、失水率明显减少,有机酸和维生素C的含量明显高于未经涂膜处理的对照组,若保管得当,其保鲜期可以比未经处理的番茄提高近一倍。 (2)研制的钙制剂其主要成分取自天然物质鸡蛋壳,具有无毒安全性,符合绿色食品和环境保护要求,可作为食品工业中新型的天然无毒的果蔬保鲜剂。 参考文献 [1]马俊莲等.我国果蔬贮藏保鲜业的现状与发展对策[J].保鲜与加工,2001(1):28-30. [2]吕绍杰.活性钙的新用途[J].精细与专用化工品,2001(16):13-14. [3] 一色賢司,水内健二.カルシウム製剤による微生物制御の可能性について[J].日本食品工業学会誌.1994,41(2):135-140 [4]张继武.活性钙在果蔬保鲜方面的应用[J].农村实用工程技术,2002(1):30 [5]王叔淳.食品卫生检验技术[ M].北京:化学工业出版,1988.144-193. [6]赵丽芹.园艺产品贮藏加工学[M].北京:中国轻工业出版社,2001.25-42 Effect of calcium preparation on the Freshness-keeping of Tomota Zhang Jiwu Hua Ping (Anhui Science and Technology University,Fengyang, 233100) Abstract The new-typed freshness-keeping agents of fruits and vegetables is made from the egg shell which is wasted. It proved that it had the freshness-keeping and could prolong the storage period of tomato, and reserve the original flavors and nutritive ingredients. Key words waste;egg shell ;tomota;calcium preparation 基金项目:安徽科技学院自然科学基金项目(编号ZRC200213) 作者简介:张继武(1961-),男,讲师,硕士,研究方向:农产品加工与贮藏 通信地址:凤阳安徽科技学院230信箱 张继武 邮编233100 电话0550-6733143(H) 手机13865507287 E-mail: jiwu_zhang@163.com 投诉建议

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