A sörélesztővel kombinált karboxi-metil-cellulóz és alginát bevonat hatása a szüret utáni szőlőmegőrzésre

1 Kémiai és Anyagtudományi Főiskola, Shanxi Normal University, Linfen 041004, Kína

2 Mérnöki Főiskola, Shanxi Normal University, Linfen 041004, Kína

Absztrakt

Vizsgálták a sörélesztővel kombinált karboxi-metil-cellulóz és alginát bevonat hatását a szüret utáni szőlő megőrzésére. A szüret utáni szőlőt 2% algináttal és 3% karboxi-metil-cellulózzal vonjuk be

CFU/ml sörélesztő. Az egyesített kezelési minták jó érzékszervi jelleget mutattak a 13. napon, összehasonlítva a kontroll mintákkal vagy csak a bevont mintákkal. A kombinált kezelésű szőlő súlycsökkenésének növekedését és az összes oldható szilárd anyag mennyiségének csökkenését visszatartották. Továbbá, a kombinált kezelési minta védőenzimjei, beleértve a szuperoxid-diszmutázt, a peroxidázt és a katalázt, magasabb aktivitást mutattak. Ennek megfelelően a malonaldehid-tartalom növekedését is visszafogták, és több C-vitamin megmaradt a kombinált kezelési mintákban. A 13. napon a bevonattal + élesztővel kezelt szőlő súlycsökkenési aránya és az összes oldható szilárd anyag 23,6% -kal alacsonyabb és 20,6% -kal magasabb volt, mint a kontroll mintáké. A szőlő 2% algináttal és 3% karboxi-metil-cellulózzal való bevonása CFU/ml sörélesztővel kombinálva jól bevált módszer a szüret utáni szőlő megőrzésére.

1. Bemutatkozás

Az elmúlt években a hagyományos gyümölcs- és zöldségtermelési rendszereket a kémiai vegyületek túlzott használata jellemezte a szüret előtti és utáni kezelések során. A szőlő egy nagyon romlandó, nem klimatikus gyümölcs, amelynek eltarthatósága a tárolás ideje alatt csökken a bomlás, a fogyás és a tápanyagok lebomlása miatt. Hagyományosan különféle kémiai termékekkel, például SO2-vel kezelik a fő posztarvest kórokozó szabályozására [1]. Mindazonáltal az új fogyasztói trendek és az azt követő jogszabályi változások egészségesebb, környezetbarát élelmiszer-előállítási rendszereket igényelnek.

Ehető filmek felhasználhatók a romlandó élelmiszertermékek védelmére a kiszáradás késleltetésével, a nedvesség, az oxigén és a szén-dioxid szelektív gátjának biztosításával, a légzés elnyomásával, a textúra minőségének javításával, az illékony ízes vegyületek visszatartásával és a mikrobiális növekedés csökkentésével [2] . A karboxi-metil-cellulóz (CMC) a legfontosabb vízoldható cellulóz-származék, számos alkalmazási területtel rendelkezik az élelmiszeriparban, valamint a kozmetikumok, gyógyszerek, mosószerek és így tovább [3]. Az alginát, a tengeri barna algákból származó poliszacharid, egyedülálló kolloid tulajdonságainak és annak képessége miatt, hogy multivalens fémkationokkal, például kalciummal reagálva erős géleket vagy oldhatatlan polimereket képezzenek [4], ehető filmek készítésében játszanak szerepet. Jelenleg a CMC-t és az alginátot használják gyümölcsmegőrzésre, például friss fokhagymára, feldolgozott almára [5, 6].

A termés utáni biokontroll különösen megvalósítható a termés utáni gyümölcs kórokozók gátlásában antagonisták beoltása révén. Cryptococcus laurentii az almák szürke penészrothadásának, a szürkepenész és a körte kék penészrothadás utáni betakarítás utáni biológiai védekezését vizsgálták [7]. A sörélesztőt egysejtű gombából nevezzük Saccharomyces cerevisiae és a söriparban alkalmazzák. Táplálék-kiegészítők készítésére is termeszthető. A sörélesztő gazdag ásványi anyagok, különösen króm, nélkülözhetetlen nyomelem, amely segíti a szervezet normális vércukorszintjének fenntartását, a szelén, a fehérje és a B-komplex vitaminok megőrzését [8].

E munka célja a sörélesztővel kombinált karboxi-metil-cellulóz és alginát bevonat hatásának vizsgálata volt a szüret utáni szőlő megőrzésére környezeti hőmérsékleten történő tárolás során. Megpróbáltunk feltárni egy integrált stratégiát a friss szőlő megőrzésére, és referenciát nyújtani az egyéb zöldségek és gyümölcsök tartósításához.

2. Anyagok és módszerek

2.1. Anyagok

Szőlő (Vitis labrusca L. kyoho) a Shanxi Normal University szomszédságában található gyümölcsösből vásárolták, és a déli órákban preklimakterikus, de fiziológiailag érett állapotban szedték őket. Az egységes alakú, méretű, színű és hibátlan szőlőt nem választották ki, és nyitott dobozokban gyorsan szállították a laboratóriumba. A szőlő részecskéket kivágták a terméskamrából és előkészítették a következő kísérlethez.

A sörélesztőt az Északnyugati Sci-Tech Mezőgazdasági és Erdészeti Egyetem mikrobiológiai laboratóriuma biztosította. Karboxi-metil-cellulózt (élelmiszeripari minőségű) a Beifang Chemical Limited Company-tól (Renqiu, Kína) vásároltak. Az alginátot (élelmiszer minőségű) a Datang Bioengineering Co., Ltd.-től (Hebei, Kína) vásárolták. Tiobarbitursavat, metionint és nitroblue tetrazoliumot (biokémiai reagens) a Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.-től (Shanghai, Kína) vásároltunk. Az Alfa Aesar Company (Tianjin, Kína) egyéb reagenseket szállított, amelyek mind analitikai minőségűek voltak.

A PDA táptalajt a következő módszerrel állítottuk elő. 10 g agart, 20 g glükózt, 200 g hámozott burgonyát és 1000 ml ionmentes vizet 30 percig forralunk. A maradékot szűréssel eltávolítottuk. Így PDA táptalajt szereztünk be. 20 percig 121 ° C-on sterilizáltuk nagynyomású gőzsterilizálással. Lehűlés után a csőben lévő közeget lejtőre helyezzük. Ha két nap alatt nem figyeltek meg baktériumokat, akkor a tápközeget fel lehet használni a következő kísérletben.

2.2. Gyümölcskezelés

A sörélesztőt kivettük a hűtőszekrényből, és szobahőmérsékletre helyeztük 3 órán át. Ezt követően folyamatos transzferekkel tenyésztettük PDA táptalaj alkalmazásával. Ezután a sörélesztőt többszörös koncentrációval hígítottuk ionmentes vízzel 10-szeres hígítási módszerrel.

20 g alginátot és 30 g karboxi-metil-cellulózt 1 literre hígítottunk ionmentes vízzel, sörélesztővel vagy anélkül. A szőlőt csapvízzel tisztára mossuk, majd 2 percig különböző oldatokba mártjuk. Az egyetlen megmosott szőlőt szolgáltuk kontroll mintaként. Minden kezelés során körülbelül 350 gyümölcsöt vontak be, és mindegyik kezelést háromszor megismételték. A szárítás meggyorsításához alacsony sebességű levegőt generáló ventilátort használtak. A mintákat ezután műanyag zacskókba helyezték és szobahőmérsékleten tárolták 90% relatív páratartalom mellett. A szőlő kapcsolódó paramétereit periodikusan határoztuk meg.

2.3. A fogyás és az összes oldható szilárd anyag meghatározása

A súlycsökkenést Yu és munkatársai módszerével határoztuk meg. [9]. Minden kezelés során véletlenszerűen 30 gyümölcsöt választottunk ki. A súlycsökkenés mértékét a következőképpen számítottuk: súlycsökkenés

, hol van a kezdeti és a tárolás során mért tömeg.

Az összes oldható szilárd anyagot Qiuping és Wenshui módszerével vizsgáltuk módosításokkal [10]. Hat gyümölcsből származó szöveteket (50 g) homogenizáltunk, majd 8000xg sebességgel 20 percig centrifugáltunk Eppendorf 5417R centrifugával (Németország). A felülúszót összegyűjtöttük az összes szilárd anyag (Brix) mérésére refraktométerrel (WYT-II, Qingyang Optical Instrument Co., Ltd., Chengdu, Kína).

2.4. Az enzimaktivitások meghatározása

A SOD (szuperoxid-diszmutáz) aktivitást módosított módszerrel határoztuk meg [11]. Tíz gyümölcsből körülbelül 2 g gyümölcsszövetet homogenizáltunk 15 ml 50 mmol/l nátrium-foszfát-pufferral (pH 7,8), és 8000 g-on 15 percig 4 ° C-on centrifugáltunk Eppendorf 5417R centrifugával (Németország). A felülúszót SOD nyers enzimeként gyűjtöttük össze. A reakcióelegy (3 ml) 0,1 ml enzimkivonatot, 50 mmol/l nátrium-foszfát puffert (pH 7,8), 13 mmol/l metionint, 75 ml μmol/L nitroblue tetrazolium (NBT), 10

Az M EDTA-t és a 20 M riboflavint fluoreszcens lámpával (60 moL m -2 s -1) világítottuk meg 20 percig. Az 560 nm-en mért abszorbanciát UV spektrofotométerrel (UV-1100, Shanghai Meipuda Instrument Co., Ltd., Shanghai, Kína) rögzítettük. Azonos oldat alikvot részét sötétben tartottuk, és vak kontrollként szolgáltuk. A SOD aktivitás egy egységét az az enzimmennyiség határozta meg, amely a SOD által gátolható NBT redukció 50% -os csökkenését katalizálta.

A POD (peroxidáz) aktivitást módosított módszerrel elemeztük [12]. A nyers POD enzimet úgy állítottuk elő, hogy a nyers SOD enzimet kivontuk. A vizsgálati keverék 1,5 ml enzimkivonatot, 2 ml 50 mmol/l nátrium-foszfát-puffert (pH 7,8), 0,6 ml 0,04 M guajakolt és 0,1 ml 15% -os H2O2-ot tartalmazott. A POD aktivitást az abszorbancia növekedésével mértük 470 nm-en. A POD-aktivitás egy egységét az abszorbancia 0,01-es növekedéseként határoztuk meg 470 nm-en/grammnál egy perc alatt.

A CAT (kataláz) aktivitást Tejera García és munkatársai által leírt módszer szerint vizsgáltuk. [13]. A szövetet (2 g) 15% nátrium-foszfát-pufferrel (pH 7,0) homogenizáltuk, amely 1% polivinil-polipirrolidont (PVPP) tartalmazott, és 8000 g-nál 15 percig 4 ° C-on centrifugáltuk. A felülúszót a CAT nyers enzimeként gyűjtöttük össze. A CAT aktivitást 0,6 ml enzimkivonat hozzáadásával 2 ml nátrium-foszfát-pufferhez (pH 7,0) adtuk, amely szubsztrátként 1 ml 0,03% H2O2-t tartalmaz. A H2O2 bomlását az abszorbancia 240 nm-en történő csökkentésével mértük. Az egyik egységet a 0,1 abszorbancia/gramm változás egy perc alatt határozta meg.

2.5. A malonaldehid (MDA) tartalom meghatározása

Az MDA-t Xing és munkatársai által korábban leírt módon mértük. [12]. 10 gyümölcs hússzövetét (2,0 g) 10 ml 10% -os triklór-ecetsavval homogenizáltuk, amely 0,5 (w/v) tiobarbitursavat tartalmazott. Az elegyet ezután 100 ° C-on 10 percig melegítjük. A minta szobahőmérsékletre történő gyors lehűlése és 4000 g-os centrifugálás után 15 percig 25 ° C-on a felülúszó abszorbanciáját 532 és 600 nm-en mértük. MDA koncentráció (μmoL g −1 friss súly) 155 Mm −1 cm −1 extinkciós együtthatóval számoltuk a képlet segítségével

2.6. A C-vitamin meghatározása

A C-vitamin-tartalmat 2,6-diklór-difenol-titrálással mértük [14]. Röviden, 10 gyümölcs szövetét (2 g) azonnal homogenizáltuk 10 ml 2% -os oxálsavoldatban, majd 8000 g-nál 15 percig 4 ° C-on centrifugáltuk. Ezután 2 ml felülúszót 0,1% 2,6-diklór-fenolindofenol-titrálással állandó rózsaszínűre titráltunk. A C-vitamin koncentrációt a 2,6-diklór-difenol titrálási térfogata alapján számítottuk ki.

2.7. Statisztikai analízis

A kísérleti adatokat az ANOVA segítségével elemeztük a DPS7.05 statisztikai szoftverrel (Refine Information Tech. Co., Ltd., Hangzhou, Kína). A kísérleti adatok az egyes minták három meghatározási ismétlésének átlagai ± SD voltak. Az átlagos elválasztásokat Tukey-teszten keresztül hajtották végre;

statisztikai szignifikanciát jelezték.

3. Eredmények és elemzés

3.1. Érzéki karakter

Amint az 1. táblázat mutatja, 2% alginát és 3% karboxi-metil-cellulóz bevonata javíthatja a szüret utáni szőlő minőségét a tárolás során. A 13. napon a kontrollminta komolyan rothadt, nem volt ragyogó, és erős rossz szagot árasztott, míg a bevont minta csak kissé rothadt, és a rossz szag alacsonyabb volt a kontrollmintákhoz képest. A sörélesztő pedig hasznos volt a szőlő megőrzéséhez. 1,5 × 107 CFU/ml-től 1,5 × 109 CFU/ml-ig terjedő koncentráció esetén a szőlő minősége ennek megfelelően növekedett. A 13. napon a bevonat mintája +1,5 × 109 CFU/ml sörélesztő ragyogó volt, nem korhadt, színe élénk lila volt, és kevés rossz szag érződött. 1,5 × 10 10 koncentráció esetén azonban az érzékszervi karakter romlott. Tehát a következő kísérletben tovább vizsgálták a kontrollt, a bevonatkezelést (2% alginát és 3% karboxi-metil-cellulóz), valamint a bevonatot + élesztőkezelést (1,5 × 109).