甜玉米保鲜的理论基础与关键技术

    1.甜玉米保鲜的理论基础    甜玉米的甜、糯、嫩、香等特点是其商品性的根本要求，但由于甜玉米果穗采后的物质代谢非常迅速，常温条件下放置2天后，可溶性糖含量降低50%以上，因此，采后甜玉米鲜果穗的保鲜就显得尤为重要。    （1）不同采收期果穗品质的变化 采收期是影响甜玉米风味的首要因素，若采收过早，则水分多，内容物含量少；而采收过迟，则籽粒皮厚、渣多，风味也较淡。判断采收期的品质标准虽然较多，但主要采用籽粒含水量和含糖量两个指标。一般情况下，蔗糖与总糖含量变化一致，在籽粒含水量为70%左右时，二者含量达到最高，可溶性固形物含量也达到最高，此时即为最佳采收时期。秋季灌浆期温度低于春季，最佳采收时间要比春季推迟。    （2）不同贮藏条件果穗品质的变化 ①不同贮藏方式水分含量变化。水分含量是决定甜玉米口感的一个重要指标。不论是常温还是低温贮藏，未经过包装处理的果穗，其含水量均下降很快。贮藏168h后，果穗含水量在常温条件下一般会降低10.4%；在低温条件下会降低8.9%，且苞叶变黄变干。而通过包装贮藏，常温与低温下含水量均变化不大，其含水量下降仅为1%～2%。②不同包装方式可溶性固形物含量变化。可溶性固形物是影响甜玉米风味的一个重要因素。常温状态下，未包装处理的甜玉米可溶性固形物在24h内会下降2.8%，而经过0.01mmPE袋和0.04mm包装袋包装的甜玉米仅分别下降1.7%和2.0%；168h内未包装处理甜玉米的可溶性固形物日均下降1.37%，明显高于0.01mmPE袋和0.04mm包装袋两种包装方式的0.81%和0.90%。同一种包装处理，常温贮藏甜玉米的可溶性固形物含量平均下降速度是低温贮藏的1.8倍～2.5倍。几种包装处理相比，常温下以0.01mmPE袋包装贮藏较好，低温下以0.0lmmPE袋和0.04mm包装袋两种包装方式贮藏，甜玉米的可溶性固形物下降速度均较慢。③不同贮藏温度糖分含量的变化。含糖量是决定甜玉米品质的最重要因素，也是构成甜玉米风味的关键所在。常温贮藏过程中，还原糖始终呈下降趋势；低温下贮藏，还原糖含量先上升后又下降。不论是常温还是低温贮藏过程中，蔗糖与总糖含量始终呈下降趋势。常温状态下，48h内总糖含量平均每天下降2.89%，与低温贮藏相比，其下降速度快1.45倍。④不同包装方式糖分含量的变化。在低温贮藏条件下，对于不同包装方式，甜玉米的还原糖含量变化趋势相同，均为先上升后下降，但真空包装甜玉米的还原糖在7天后才开始下降。几种包装贮藏过程中，蔗糖和总糖含量都逐渐下降，但真空包装的下降速度最慢，在48h内真空包装的总糖含量平均每天下降0.9%，而0.01mmPE包装袋和0.04mm包装袋两种包装的总糖含量平均每天分别下降1.42%和 1.38%。    （3）不同处理方式对籽粒含糖量的影响 ①去苞叶处理。研究表明，在相同的贮藏温度下，经过相同的贮藏时间后，去苞叶的籽粒可溶性糖含量显著高于带苞叶的果穗，其差异程度随温度的不同而不同，温度高时比温度低时差异更大。这可能是因为鲜果穗的苞叶仍在进行呼吸作用，不可避免地要消耗籽粒的营养物质，而在高温下呼吸作用旺盛，消耗的营养物质多；低温冷冻后呼吸作用受到抑制，消耗的营养物质量减少，去苞叶与否对籽粒含糖量的影响也相对减小。因此，室温（28℃）存放或低温 （5℃）冷藏，去苞叶可有效降低苞叶呼吸消耗对籽粒含糖量的影响，但需注意密封包装，以防失水。冷冻条件下是否去苞叶对籽粒的含糖量影响不大，但去苞叶后可以节省贮藏空间。②漂烫处理。果穗的漂烫处理是指将果穗在沸水中保持10min～20min，捞出后迅速冷却，然后在不同的温度和密封条件下贮藏。最初的研究认为，甜玉米鲜果穗采收后用沸水煮沸20min，可破坏酶的活性，稳定色泽，并使糖分及其营养物质在削粒时免受损失。但是，不同学者就漂烫对甜玉米品质影响的研究结果不尽一致。有的研究人员认为，漂烫后随着贮藏时间延长，籽粒中维生素C含量降低。在相同的温度条件下，无论是去苞叶还是带苞叶，漂烫后甜玉米果穗的籽粒含糖量均比鲜穗直接入贮的低，因此漂烫处理加剧了籽粒糖分的损失。他们认为，经漂烫处理的果穗，其细胞已处于死亡状态，细胞膜失去了原有的半渗透特性，导致在贮藏过程中糖分外渗，不仅会使糖分损失、失水较多、商品价值受到影响，而且脱粒困难，不利于再加工。③辐照处理。辐照的原理是利用放射性元素（60Co、137Cs）释放出来的γ射线，或利用电子加速器产生的电子束×或射线，在一定剂量范围内照射被保鲜材料，杀死其中的害虫、病原微生物，抑制代谢酶的活性，从而抑制或减缓生物体的生理代谢过程，达到保鲜的目的。甜玉米果穗经辐照处理后，其糖分的代谢可以得到明显的抑制，保鲜期延长。但辐照剂量、贮藏时间与糖分变化之间的对应关系，还设有详细的研究报道。④气调处理。适摘期的甜玉米果穗正处于籽粒发育的中间阶段，各种生理代谢非常旺盛，在降低贮藏温度的同时，提高贮藏条件下二氧化碳浓度，也可以进一步延缓其呼吸作用和糖分转化的速度。研究表明，在密封的条件下，氧气含量为2%～4%、二氧化碳含量为10%～20%，可以得到比较好的保鲜效果；如果氧气含量进一步降低或二氧化碳浓度进一步提高，甜玉米均会失去其风味，并产生异味。    （4）田间采收后和运输中的甜玉米保鲜 甜玉米采收时正处于高温季节，细胞代谢旺盛，失水非常快，如果处理不当，对甜玉米的品质影响极大，因此，采收后应该立即采取保鲜措施。研究表明，高温和失水对甜玉米的品质影响最大。因此，采收后迅速对果穗进行降温，防止水分丢失是保鲜的关键。    目前采用的降温方法是：在有条件的地方用差压预冷、水冷、风冷、真空预冷等方式进行预冷，条件较差的地方可使用便携式折叠冷库进行预冷处理，处理温度以4℃～5℃为宜。另一种方法是在包装箱中加入碎冰，装满果穗后密封，使其在低温下贮藏。甜玉米在运输中的首要问题是保持低温和防止果穗相互间的过度挤压，如果同时能适当提高二氧化碳浓度，降低氧气含量，将会使保鲜效果更好。    （5）甜玉米糖分转化的调控机理 甜玉米在乳熟期采收，不同的品种其适摘期的长短和耐贮藏性能差异很大，说明基因型对甜玉米籽粒的糖分转化有重要的决定作用。乳熟期后，甜玉米籽粒糖分会迅速转化，果皮和种皮随之变厚、硬化，胚乳淀粉也会大量积累。研究表明，植物中有很多基因产物参与这些过程的催化与调控，如果利用基因工程方法阻断这一转化过程，将可以大大提高甜玉米的适采期，延长甜玉米的保鲜时间。甜玉米的糖分转化也可以通过喷施植物激素等生物活性因子使其延缓，硝酸银和激动素等物质都可以明显抑制甜玉米籽粒的糖分转化。    2.甜玉米保鲜的关键技术    甜玉米的生产季节性强，不耐贮藏，采收后必须及时进行保鲜处理。目前的保鲜技术都是通过抑菌防腐、降温延缓生理代谢、化学调控防老化等途径，来达到使保鲜的甜玉米营养成分损失少、风味佳、口感好、果皮柔嫩的新鲜状态。我国甜玉米保鲜的主要关键技术如下。    （1）速冻冷藏保鲜 速冻就是将经过预处理的甜玉米穗置于-30℃～-40℃低温下，使细胞内水分快速冻结。在速冻条件下，形成的冰晶直径小于100μm，并均匀地分布在整个组织中，不会破坏细胞组织，故能较长时间贮存。解冻后，组织中的汁液流失很少，较好地保持了鲜玉米穗原有的色泽与风味。    （2）真空保鲜 先将甜玉米苞叶、花丝及果柄除尽，随后剔除腐烂变质、有虫害、有损伤、过嫩或过老的玉米棒，再用自来水冲洗，将其分类、分级放入塑料周转筐内备用。然后预煮5min（预煮水中加入适量的柠檬酸和食盐，温度在95℃以上），使玉米芯温度达到95℃以上。预煮时要经常翻动，以利受热均匀。预煮好的玉米棒应迅速用流动水冷却到，50℃～60℃，然后晾干备用。装袋前应使用洁净卫生的纱布揩干水滴，再将玉米棒装入蒸煮袋中，用真空封口机封口。软包装甜玉米在杀菌器中的摆放要保证空气排出不受阻碍，以利于热能的均匀传递。杀菌开始前应迅速通入大量蒸汽，使高压蒸汽充满杀菌器内部，以利于迅速排除空气，升温升压的过程要求越快越好。当温度升到110℃时开始加压，使杀菌压力维持在138kPa～177kPa。然后升温至121℃，恒温杀菌30min，最后将已杀菌的软包装袋揩干净，贮存于25℃恒温仓库内培养7天，随后逐包检验，将合格品按等级分别装箱，并用胶带纸封口入库。    （3）冷藏保鲜 将预冷到4.4℃的甜玉米放在0℃条件下贮藏6天～8天后，仍然具有令人满意的烹调品质；若在4.4℃条件下贮藏，则保鲜期缩短3天～5天。如贮藏温度低于4.4℃，并有充分水分附着时，甜玉米的苞叶应保留；若没有充分水分附着，苞叶就会吸收籽粒中的水分，使之凹凸不平，降低品质，故应去掉苞叶。如用聚乙烯收缩膜和聚乙烯袋来包装甜玉米，袋内可保持较高的湿度，这样可以较好地保持甜玉米的新鲜度。包装后贮藏半个月，带苞叶者穗芯腐烂比不带苞叶者早4天～5天，含糖量也比不带苞叶者低0.5%，因此以不带苞叶为好。    （4）气调贮藏保鲜 甜玉米保鲜适宜的气调指标（体积分数）为：氧气含量2%～4%，二氧化碳含量10%～20%，保持温度在1℃～2℃，这样可贮藏3个星期。若氧气含量低于2%，二氧化碳含量高于20%，则会失去其风味，并产生臭味。    （5）辐射保鲜 鲜食甜玉米极不耐贮藏，采后2天～3天，可溶性糖含量降低60%以上，风味丧失，失去食用价值。研究表明，单一的冷藏效果仍不够理想。研究人员以超甜20号甜玉米为试验材料进行了一些探索，具体做法是：采收乳熟期的甜玉米，保留2片～4片苞叶，用聚乙烯薄膜袋包装，每袋5个～10个，迅速装筐，置于4℃～5℃的预冷室中，20min～30min后，甜玉米的温度可降至15℃左右。然后用同位素60℃照射，再放入1℃～2℃的冷藏室中冷藏。试验结果表明，50krad的辐射剂量，结合1℃～2℃的冷藏，可使甜玉米苞叶保绿，籽粒颜色金黄，总糖及维生素C变化小于10%～15%，产品风味良好。    （6）盐贮保鲜 鲜嫩甜玉米棒是近年来活跃在城乡市场的新鲜“蔬菜”。采取水泥池保鲜甜玉米棒效果好，管理方便，成本不到0.1元/穗，且淡季出售或加工的销路好，增值明显。具体保鲜技术如下。①建池标准。通常情况下，2m×2m×2m的池子可保鲜玉米棒2500kg左右。水泥池四壁及底部用砖砌成，墙面抹水泥并全部用白色瓷砖贴面。池底留一个排水孔（便于以后翻池换水），池口砌到高出地面50cm左右，以防泥沙等污物入池。②原料配方。鲜嫩甜玉米棒、食盐、苯钾酸钠（或山梨酸钾）、白砂糖、食用香精和饴糖等。其中，后3种原料为加工出售玉米棒时所用的原料。③选棒。挑选无虫蛀、无病害、棒体大小均匀、籽粒嫩而饱满的乳熟期甜玉米棒，除去苞叶及果穗花丝，然后用清水冲洗干净。④预煮。这是贮存成败的关键。将甜玉米棒置于80℃～90℃的热水中烫煮2min～3min后，马上捞出，放入流动的清水中冷却，至棒体温度降为20℃～25℃即可。⑤入池盐贮。将冷却后的甜玉米棒稍晾一下，浸没于腌渍液中贮存。腌渍液的配制方法是：将食盐配成质量分数为20%的溶液，煮沸、过滤后澄清备用；再将质量分数为50%的防腐剂苯钾酸钠或山梨酸钾加入食盐溶液中。腌渍时，玉米棒与盐水的质量比约为6∶4，注意必须将池口盖严。⑥翻池。腌渍35天～40天后，将玉米棒上下翻动，以利腌渍均匀。翻池的方法是：将覆盖物揭开，用一长竹棍在池中反复搅动，待不利贮存的气味全部散发后，再封严池口即可。⑦换水。翻池后20天左右，将玉米棒捞出，从池底的排水孔中排干池中的腌渍液，然后注入质量分数为10%的食盐水溶液。这种盐贮的玉米棒可以保鲜至淡季加工出售。    （7）保鲜剂的综合运用 甜玉米保鲜经常使用的保鲜剂有保鲜灵、乙烯抑制剂、CT5号、保鲜剂A和蔗糖酯等。它们多与其他保鲜方法配套使用，起辅助作用。    真空软包装甜玉米穗保鲜加工技术的工艺流程为：原料采收→预处理（去苞叶、穗须→分级整理→清洗→打孔）→预煮→保鲜液浸泡→真空封口→杀菌→整形→冷却→保温检验→成品。    操作要点：①原料采收。选择处于乳熟期（授粉后18天～20天）的甜玉米，应在晴天的上午采收，留出2片～4片苞叶，采收和运输过程中要严防机械损伤；要求甜玉米籽粒饱满、色泽淡黄或微金黄，无虫蛀、无霉烂，穗体大小适中。②预处理。采收甜玉米穗应避免曝晒、雨淋，要在12h以内低温条件下运送至加工厂。去掉苞叶，切除玉米的穗尖，修整蒂部；按大小分级后，用清水清洗，去除玉米表面上的杂质和穗须。用打孔器从蒂部沿玉米芯的中心打孔。③预煮。在93℃条件下蒸煮10min～15min。可在预煮液中加入适量的食盐、焦亚硫酸钠和柠檬酸进行同步护色处理，杀灭甜玉米表面的细菌，钝化大部分酶的活性。④保鲜液浸泡。将预煮后的玉米穗浸泡在由保鲜剂、植酸、蛋白糖、维生素C和氯化钙等配制的保鲜液中，于60℃条件下保温浸泡30min。⑤包装、密封。将甜玉米穗装入蒸煮袋中，注入适量新配制的上述保鲜液，一般按玉米穗质量的1%～2%注液。进行抽真空封口包装，真空度为0.06MPa～0.08MPa。⑥杀菌。包装好的甜玉米穗软罐头应尽快杀菌，采用常压杀菌法，即沸水浴15min，然后迅速整形，用冷水冷却。⑦成品检验。将冷却后的甜玉米穗软罐头在37℃恒温库中放置7天，进行保温检验。在保温期间，应剔除胀袋及褐变的产品。    常温保鲜技术：①原料选择。甜玉米的采摘要选在乳熟初期，此时营养物质积累丰富，适口性和风味最佳。若采摘过早，玉米粒易破损，不利于加工；采摘过晚，则糖分转化为淀粉，使产品的口感变差。②去苞叶、花丝。清除甜玉米果穗的苞叶，掰除穗尖，摘除花丝，要求甜玉米表面干净。③验收分级。甜玉米籽粒为淡黄色，色泽均匀，籽粒均匀饱满，排列紧密，果皮较嫩，有弹性。根据玉米穗的成熟度和穗的长度进行分级，并剔除严重缺粒、发霉、腐烂、有虫蛀及成熟度过高和过低的原料。④浸泡护色。采用质量分数为1%的柠檬酸溶液浸泡原料20min，然后将甜玉米转移至清水中漂洗5min。⑤预煮。将质量分数为0.5%的蔗糖酯溶液煮沸后，投入甜玉米棒煮沸5min，然后捞出沥干水分。⑥真空包装。甜玉米温度降至50℃以下时即可装袋，进行真空包装。使甜玉米穗尾朝内，穗尖部末端距袋口3cm～4cm，封口时要求真空度达到0.4MPa。⑦高压蒸汽灭菌。在温度为121℃、蒸汽压力为0.1MPa的条件下杀菌30min。在此杀菌条件下，可以将玉米穗芯内的微生物彻底杀灭。⑧保温检验。将冷却晾干后的产品放入37℃±2℃的恒温培养箱中保温48h，观察果穗品质变化情况。在20℃下保存8个月，甜玉米的颜色、口感和香味都能得到较好的保持，不需要加热即可食用。