超高壓處理對鮮切雪蓮果片保鮮效果的影響

趙電波，張相生，張麗堯，陳茜，白艷紅，*

（1.鄭州輕工業(yè)學院食品與生物工程學院，河南 鄭州 450002；2.河南大用實業(yè)有限公司，河南 鶴壁 410600）

超高壓處理對鮮切雪蓮果片保鮮效果的影響

趙電波1，張相生2，張麗堯1，陳茜1，白艷紅1，*

（1.鄭州輕工業(yè)學院食品與生物工程學院，河南 鄭州 450002；2.河南大用實業(yè)有限公司，河南 鶴壁 410600）

研究超高壓技術對鮮切雪蓮果片的保鮮效果。將鮮切雪蓮果分別采用100、200、300、400、500 MPa壓力，保壓時間10 min，溫度30℃條件下處理。在4℃條件下貯藏8 d，分析超高壓處理對貯藏期間鮮切雪蓮果的菌落總數(shù)、多酚氧化酶活性、色澤、硬度、可溶性固形物、可滴定酸和VC含量的影響。結果表明：30℃、300 MPa壓力處理10 min后，可抑制與褐變相關的多酚氧化酶的活性，抑制微生物生長，產(chǎn)品在4℃條件下貯藏6 d后，仍然具有較好的感官品質和食用品質，表明該法是一種較好的鮮切雪蓮果片的保藏方法。

超高壓；鮮切雪蓮果片；保藏

鮮切果品又稱半加工果品、輕度加工果品等，是指新鮮果品經(jīng)分級、整理、清洗、切分、保鮮、包裝等處理，供消費者即食的生鮮加工品[1]。鮮切果品由于機械損傷易發(fā)生失水軟化、呼吸強度增大、組織褐變等品質變化，嚴重影響產(chǎn)品貨架期間的感官質量和食用品質[2]。雪蓮果（Smallanthus Sonchifolius）是一種原產(chǎn)于安第斯山脈的熱量低、抗氧化物質豐富的營養(yǎng)保健水果。但鮮切雪蓮果加工后，多酚氧化酶活性極強，極易使果實所含大量酚酸類抗氧化物質氧化成醌，導致組織氧化褐變，大量營養(yǎng)損失[3]。

食品超高壓技術（Ultra-High Pressure，UHP）是以水和其他液體作為壓力傳遞介質，將真空包裝后的食品原料置于超高壓容器腔中，在靜高壓（一般100 MPa～1000 MPa）和一定的溫度下保壓一定時間，從而引起食品結構中氫鍵、疏水鍵和離子鍵等非共價鍵的破壞或形成，使食品成分中生物高分子物質理化性質改變，如蛋白質變性、酶失活、淀粉糊化，并殺死物料中的部分微生物，從而達到食品滅菌保鮮、酶鈍化或改善食品性質等目的的一種技術[4]。超高壓技術最早應用于鋼鐵、合金和陶瓷的生產(chǎn)[5]。早在1899年Hite發(fā)現(xiàn)超高壓可殺滅牛奶、果蔬以及一些其他飲料中的微生物[6]。1914年Bridgman將超高壓技術應用于食品領域，指出500 MPa壓力處理可使蛋白質發(fā)生凝固，700 MPa壓力能使蛋白質形成硬的凝膠[7]。米亨德里克斯等研究了超高壓對食品中酶的影響[8]，結果表明，壓力和溫度對酶活性的作用是非常明顯的，較低壓力下酶被激活，將導致食品質量或品質發(fā)生變化（例如顏色變化）。本研究采用超高壓技術處理鮮切雪蓮果片，研究保藏期間多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、色澤、微生物、可溶性固形物含量（soluble solid content，SSC）、可滴定酸度（titratable acidity，TA）、VC含量等指標的變化規(guī)律，為鮮切雪蓮果片的保鮮提供新方法，為超高壓技術應用于鮮切果蔬的保藏工藝研究提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

雪蓮果，市售、無病蟲害和表皮無破損的果實。鄰苯二酚、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、2，6－二氯靛酚，均為分析純。

1.2 主要儀器設備

UHP900×2-Z超高壓處理裝置：包頭新發(fā)新型高技術食品機械有限責任公司，壓媒為植物油；ZQB420L型真空充氣包裝機：上海人民儀表廠；721分光光度計：上海精密儀器儀表有限公司；SIGMA3K-30高速離心機：上海傲中生物工程設備有限公司；WYT-4手持糖量計：成都光學配件廠生產(chǎn)；TA.XA-Plus型物性測定儀：英國Stable Micro Systems公司；WSC-S型測色色差計：上海精密科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 超高壓處理

雪蓮果經(jīng)清洗，去皮，切成（1±0.1）cm厚的薄片，裝入聚乙烯塑料袋，真空包裝后浸泡于高壓容器的傳壓介質油中，分別在100、200、300、400、500 MPa，30 ℃條件下處理10 min。每個處理3個重復，結果取平均值，另設對照組。以PPO相對活性為指標，優(yōu)選出最佳的超高壓處理參數(shù)。

1.3.2 PPO活性測定[9]

取雪蓮果片5 g，加入磷酸緩沖液（pH6.0）5 mL混勻，打漿，離心（3000 r/min、10 min），上清液即為PPO粗酶液。PPO活性測定采用消光值法，吸取pH6.0的磷酸緩沖2 mL，0.04 mol/L的鄰苯二酚底物0.7 mL，再加入0.3 mL酶液后迅速搖勻。在420 nm波長測定吸光度值，每隔30 s記錄吸光值A420的變化，共記錄7次，結果取平均值。

酶活性的定義：單位時間內(nèi)每毫升酶液吸光度變化0.001定義為1個酶活性單位。

相對酶活性的定義為：相對殘留活性=處理樣品活性/未處理對照樣品活性×100%。

1.3.3 菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2-2010《食品微生物學檢驗：菌落總數(shù)測定》（Food microbiological examination:Aerobic plate count）。

1.3.4 理化指標的測定

硬度測定：采用物性儀測定，探頭型號P2N，測前速度2 mm/s、測中速度2 mm/s、測后速度2 mm/s、觸發(fā)力5 g、距離15 mm；VC含量測定：2，6-二氯靛酚[10]法；SSC（可溶性固形物）測定：手持糖量計測定；TA測定：氫氧化鈉滴定法[11]；亮度的測定：采用色差計測定，以果實切面亮度（L值）為測定指標。

2 結果與分析

2.1 最佳超高壓處理條件的選擇

分別采用100、200、300、400、500 MPa，30 ℃下對雪蓮果片處理10 min，測定雪蓮果片PPO活性，見圖1。

從圖1可見，100 MPa壓力處理條件下，PPO的相對活性降低，為95.5%；300 MPa相對活性最低，為85.1%；400MPa壓力時，PPO的相對活性增加，為104.1%；500MPa壓力時，PPO的相對活性又降低，為89.3%。超高壓對酶的作用效果可分為兩方面：一方面較低的壓力能激活酶的活性；另一方面較高的壓力可導致酶失活。PPO參與雪蓮果切片的褐變反應。PPO活性升高，組織的褐變加劇；PPO活性降低，組織的褐變減輕。在400 MPa壓力時PPO活性又回升，可能的原因是：此壓力處理條件下，酶的構象發(fā)生變化，活性中心重新暴露，活性增加，且在400 MPa壓力下，雪蓮果汁液流失較重，硬度和脆性下降導致果片變軟。在300 MPa下，PPO相對活性相對最低，褐變程度相對較輕，因此選擇此壓力研究處理前后雪蓮果片的保藏效果。

2.2 保藏期間鮮切雪蓮果片菌落總數(shù)的變化

保藏期間鮮切雪蓮果片菌落總數(shù)的變化見圖2。

由圖2可見，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的菌落數(shù)為2.50×102cfu/g，對照樣品為1.45×105cfu/g，表明超高壓處理可使菌落總數(shù)下降3個對數(shù)單位，具有殺菌保鮮的效果，在整個保藏期間，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理樣品的菌落總數(shù)始終低于對照樣品，且隨著保藏時間的延長，對照組的菌落總數(shù)增加速度較快，處理組樣品的菌落總數(shù)增長緩慢，原因是在超高壓處理過程中存活下來的微生物機體受到損傷，不斷進行自我修復，慢慢恢復生長。在保藏期4 d時對照樣品菌落總數(shù)為1.98×106cfu/g，處理組樣品菌落總數(shù)為1.5×103cfu/g。在保藏期為8 d時對照樣品菌落總數(shù)為1.6×107cfu/g，處理組樣品菌落總數(shù)為4.5×103cfu/g。

2.3 保藏期間鮮切雪蓮果片PPO相對活性的變化

保藏期間鮮切雪蓮果片PPO相對活性的變化見圖3。

由圖3可見，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的PPO相對活性為85.6%，對照樣品為115%，表明超高壓處理可使PPO相對活性下降29.4%，具有降低PPO活性、抑制褐變的作用。在整個保藏期間，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理樣品的PPO相對活性始終低于對照樣品且活性相對保持穩(wěn)定。且隨著保藏時間的延長，對照組的PPO相對活性下降速度較快，但在4 d時有略微的回升，原因有待進一步研究。PPO的活性與果實的褐變有密切關系，超高壓對PPO的作用效果表明，超高壓處理可通過抑制PPO的活性而防止保藏過程中鮮切雪蓮果片發(fā)生褐變。

2.4 保藏期間鮮切雪蓮果片亮度的變化

保藏期間鮮切雪蓮果片亮度的變化見圖4。

由圖4可見，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的L值為47.9，對照樣品為34.87，在整個保藏期間，處理樣品的L值始終高于對照樣品，且隨著保藏時間的延長，對照組的L值下降速度較快，說明雪蓮果片褐變程度快；處理組樣品的L值穩(wěn)定。L值越大，表明白度越大，褐變程度越輕，反之褐變程度越重[12]。在保藏期為8 d時對照樣品L值為14.6，處理組樣品L值為30.35，可見經(jīng)超高壓處理可達到抑制褐變、護色的效果。

2.5 保藏期間鮮切雪蓮果片硬度的變化

保藏期間鮮切雪蓮果片硬度的變化見圖5。

由圖5可見，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的硬度為7.32 kg/cm2，對照樣品為7.44 kg/cm2，表明在此條件下超高壓處理對硬度影響不顯著。在整個保藏期間，處理組樣品的硬度始終高于對照樣品，且隨著保藏時間的延長，對照組的硬度下降速度較快，處理組樣品的硬度下降緩慢。在保藏期為8 d時對照組樣品硬度為4.01 kg/cm2，處理組樣品硬度為6.32 kg/cm2。說明超高壓處理能降低與果實硬度有關酶的活性，對汁液流失有延緩作用，更好的保持果品原有硬度品質。

2.6 保藏期間鮮切雪蓮果片VC含量的變化

保藏期間鮮切雪蓮果片VC含量的變化見圖6。

圖6可見，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的VC含量為1.28 mg/100 g，對照樣品為1.73 mg/100 g，表明超高壓處理使VC含量略有下降，但在整個保藏期間，處理組樣品的VC含量高于對照樣品，且隨著保藏時間的延長，對照組的VC含量下降速度較快，處理組樣品的VC含量基本保持不變。在保藏期為8 d時對照樣品VC含量為0.21 mg/100 g。處理組樣品VC含量為1.09 mg/100 g，表明超高壓處理能最大限度地避免雪蓮果原有營養(yǎng)素VC含量的流失。

2.7 保藏期間鮮切雪蓮果片TA含量的變化

保藏期間鮮切雪蓮果片TA含量的變化見圖7。

由圖7可見，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片TA含量為0.088 mmol/（100 g·mL），對照樣品為0.093 mmol/（100 g·mL），表明超高壓處理使TA含量略微下降。但在整個保藏期間，處理組樣品TA的含量始終高于對照組樣品，且隨著保藏時間的延長，對照組TA的含量始終降低，處理組樣品TA的含量基本穩(wěn)定。在保藏期為8d時對照樣品TA的含量為0.056 mmol/（100 g·mL），處理組樣品TA含量為0.078 mmol/（100 g·mL），可見超高壓處理對TA下降有保護作用。

2.8 保藏期間鮮切雪蓮果片SSC的變化

保藏期間鮮切雪蓮果片SSC的變化見圖8。

由圖8可見，經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理的鮮切雪蓮果片的SSC為10.78%，對照樣品為12.3%。但在整個保藏期間，處理組樣品的SSC始終高于對照樣品，且隨著保藏時間的延長，對照組的SSC下降速度較快，處理組樣品的SSC下降緩慢。在保藏期為8 d時對照樣品SSC為6.5%，處理組樣品SSC為10.07%，可見，超高壓處理后在整個保藏期間較好地保持了果品原有的SSC含量。

3 結論

鮮切雪蓮果片經(jīng)300 MPa、30℃、10 min處理后，可有效殺滅鮮切雪蓮果片中的微生物，抑制PPO的活性，阻止或延緩褐變的進程；經(jīng)過6 d保藏，雪蓮果片仍然具有較好的品質，硬度為6.73 kg/cm2、VC含量為1.2 mg/100 g、L值為45.29，SSC為10.27%，TA含量為0.081 mmol/（100 g·mL）。而對照組雪蓮果的硬度為5.22 kg/cm2、VC含量為0.48 mg/100 g、L值為34.46，SSC為6.83%，TA含量為0.068 mmol/（100 g·mL）。表明經(jīng)300 MPa、30℃、10 min超高壓處理后保藏，可延緩鮮切雪蓮果片的感官，微生物和理化指標的劣變速度，具有滅酶、護色、保鮮的效果，并最大限度保護果品中原有的營養(yǎng)成分，是一種較理想的保鮮方法。

[1]黃光榮.鮮切果蔬保鮮[J].食品科技,1999(3):28-29

[2]彭麗桃,蔣躍明,楊書珍.適度加工果蔬生理特性及質量控制措施[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2002,18(3):178-185

[3]Yoshida M,Ono H,Mori Y,et al.Oxygenation of bisphenol A,to quinones by polyphenol oxidase in vegetables[J].Agric food Chem,2002,50(43):77-81

[4]陳復生.食品超高壓加工技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005:1-4

[5]生慶海,程建軍.一種新的食品加工技術—超高壓技術[J].中國乳品工業(yè)，2000,28(5):3-25

[6]黃麗，孫遠明,潘科.超高壓處理對荔枝果汁品質的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2007,23(2):259-262

[7]祖海珍,徐幸蓮.高壓對肌肉蛋白凝膠性的影響[J].食品科技,2004(1):19-23

[8]Zhou Y C,Dahler J M,Underhill S R,et al.Enzymes associated with blackheart development in pineapple fruit[J].Food chemistry,2003,80(4):565-572

[9]Hendrickx M,Ludikhuyze L,Van den Broeck I.Effects of high pressure on enzymes related to food quality[J].Food science&technology,1998(5):334-337

[10]Zhang L K,Lu Z X,Wang H X.Effect of gamma irradiation on microbial growth and sensory quality of fresh-cut lettuce[J].Journal of food microbiology,2006,106(3):348-351

[11]Chen F,Li Y B,Chen M D.The production of ethylene of litchi fruit during storage and its control[J].Acta horticulturae sinica,1986(13):152-156

[12]李偉麗,李喜宏,張培培,等.高氧處理對鮮切雪蓮果貨架壽命的影響[J].中國農(nóng)學通報,2009,25(20):72-75

Effects of Ultra-High Pressure on the Preservation of Sliced Fresh-cut Smallanthus Sonchifolius

ZHAO Dian－bo1，ZHANG Xiang－sheng2，ZHANG Li－yao1，CHEN Xi1，BAI Yan－h(huán)ong1，*
（College of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，Henan，China；2.Henan Doyoo Industriatl Co.，Ltd.，Hebi 410600，Henan，China）

Effects of Ultra－High Pressure（UHP）treatment on the preservation of sliced fresh－cut Smallanthus Sonchifolius were studied.The Slices fresh－cut Smallanthus Sonchifolius were treated with 100，200，300，400，500 MPa，with which pressure holding time was 10 min，temperature was 30℃.Then the treated samples were storaged at 4 ℃ for 8 days.The effects of UHP on colony count，relative activity of polyphenoloxidases（PPO），lightness，hardness，contents of total soluble solids（SSC），titratable acidity（TA）and VCcontent of sliced fresh－cut Smallanthus Sonchifolius were analysed during different storage time.The results showed that the UHP treatment of 30℃，300 MPa，10 min could effectively prevent the browning by inhibition of PPO relative activity，inhibit microorganisms growth.Treated samples which were stored at 4℃ for 6 days could still maintain a better sensory quality and edible quality.This study indicated that UHP treatment was a suitable technology for preservation of sliced fresh－cut Smallanthus Sonchifolius.

ultra－h(huán)igh pressure；sliced fresh－ cut Smallanthus Sonchifolius；preservation

趙電波（1975—），男（漢），講師，碩士，主要從事食品加工與質量安全控制方面的研究工作。

*通信作者：白艷紅（1975—），女（蒙古），副教授，博士，主要從事食品質量與安全方面的研究工作。

2011-04-20