檸檬酸處理對鮮切蘋果的保鮮效果

范林林，趙文靜，趙 丹，趙宏霞，李萌萌，蔡茜彤，馮敘橋,,*

（1.渤海大學食品科學研究院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州 121013；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866）

檸檬酸處理對鮮切蘋果的保鮮效果

范林林1，趙文靜1，趙 丹1，趙宏霞2，李萌萌1，蔡茜彤1，馮敘橋1,2,*

（1.渤海大學食品科學研究院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州 121013；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866）

為研究檸檬酸處理對鮮切蘋果品質(zhì)的影響，將鮮切‘寒富’蘋果分別放入0.5%、1.0%、1.5%檸檬酸溶液中浸泡2 min后瀝干，用0.11 mm厚度的聚乙烯保鮮膜包裝后置于4 ℃冷庫中貯藏，每2 d檢測與成熟衰老相關(guān)生理生化指標。結(jié)果表明，適當質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理可保持蘋果切塊的感官品質(zhì)，延緩營養(yǎng)物質(zhì)的下降，抑制微生物的繁殖，對鮮切蘋果有較好的護色效果；1.5%檸檬酸溶液浸泡處理能在8 d貯藏期內(nèi)4 ℃冷藏條件下保持著鮮切蘋果的良好品質(zhì)，能有效延遲果肉褐化進程，降低褐變程度，抑制硬度和可溶性固形物、可滴定酸及抗壞血酸含量的下降，并能延緩相對電導率和丙二醛含量的上升，降低多酚氧化酶、過氧化物酶的活性。

檸檬酸；鮮切蘋果；感官品質(zhì)；營養(yǎng)物質(zhì)；微生物

隨著消費者對營養(yǎng)、方便食品需求量的增加，鮮切果蔬的銷量日益擴大，鮮切果蔬加工廠也迅速擴建[1]。然而，由于鮮切果蔬在加工過程中不可避免地受到削皮、去核、切塊等嚴重的機械損傷，導致產(chǎn)品成熟衰老加速[2]、營養(yǎng)成分流失[3]、褐變嚴重[4-5]、感官品質(zhì)下降[6-7]等。因此，如何有效地保持鮮切果蔬的良好品質(zhì)、延長貨架期是鮮切果蔬大規(guī)模生產(chǎn)中亟待解決的關(guān)鍵問題。解決此問題的思路之一是在鮮切蘋果表面形成一種保護膜，在一定程度上阻止鮮切蘋果的水分流失、表面褐變及微生物的侵染，從而在一定期間內(nèi)達到較好的保鮮效果。鮮切果蔬的褐變是最明顯的外觀品質(zhì)劣變現(xiàn)象，直接影響著消費者的購買欲望。以前常用硫化物來防止褐變，但硫化物具有一定的毒害性，因此近年來一些食品加工廠常用抗壞血酸、檸檬酸和含硫氨基酸或它們與防腐劑的復配物，來代替硫化物抑制酶促褐變[8]。檸檬酸等有機酸代謝對鮮切果蔬的成熟衰老具有重要的生理意義[9]，Rocha等[10]的研究表明，檸檬酸除能有效抑制鮮切果蔬的褐變外，還能改善鮮切果蔬的風味。胡明等[11]曾研

究了檸檬酸處理對鮮切梨的褐變抑制作用，發(fā)現(xiàn)1.0%檸檬酸能較好地抑制鮮切梨的褐變，從而保持鮮切梨的良好品質(zhì)。綜上所說，推測檸檬酸處理可能對鮮切蘋果也具有較好的保鮮效果。因此，本實驗就不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理對鮮切蘋果的保鮮效果進行了探討，以期選擇出保鮮鮮切蘋果效果較好的檸檬酸溶液的處理質(zhì)量分數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

1.1.1 材料

‘寒富’蘋果（Malus domestica），市售，產(chǎn)自遼寧，挑選新鮮、完全成熟、大小均勻、無損傷、無病害的蘋果。

30 cm×300 cm型0.11 mm厚度的金蝶聚乙烯保鮮膜無錫市金利大紙塑制品有限公司；17 cm×10 cm塑料托盤 山東恒信基塑業(yè)股份有限公司。

1.1.2 試劑

草酸、檸檬酸（食用級） 沈陽昌德隆化工原料有限公司；營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基（分析純） 濟南市保德利化工有限公司；硫代巴比妥酸（分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；三氯乙酸、愈創(chuàng)木酚（分析純） 天津市福晨化學試劑廠；鄰苯二酚（分析純） 天津市光復精細化工研究所；30%過氧化氫（分析純） 天津市大茂化學試劑廠；無水乙醇（分析純） 沈陽百盛化工有限公司；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉（分析純） 天津市永晟精細化工有限公司；氫氧化鈉（分析純） 沈陽市新化試劑廠。

1.1.3 儀器與設(shè)備

722N可見分光光度計、DDSJ-308A電導率儀 上海精密科學儀器有限公司；TGL-16G-A高速冷凍離心機廣州晟龍實驗儀器有限公司；1260液相色譜儀 安捷倫科技有限公司；WSC-Y全自動測色色差計 北京光學儀器廠；GY-3指針式水果硬度計 浙江托普儀器有限公司；SHB-D（III）循環(huán)水真空泵、2WAJ阿貝折光儀 上海申光儀器儀表有限公司；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

蘋果→挑選→清洗→去皮→切分→浸泡[12]

1.2.2 處理方法

將切好的1 cm3蘋果切塊分別在0.5%、1.0%、1.5%檸檬酸溶液中浸泡2 min，瀝干之后裝入塑料托盤中，每個托盤裝約80 g蘋果，然后用聚乙烯保鮮膜包裝后置于4 ℃冷庫中貯藏，從0 d開始每2 d測定1 次各項指標，對照除不進行檸檬酸浸泡處理外，其他處理相同，每次測定每組樣品各取1 托盤。

1.2.3 指標測定

硬度：用GY-3型果實硬度計測定；總可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量：采用阿貝折光儀測定；可滴定酸含量：參照Pilar等[13]的方法，其中可滴定酸含量以蘋果酸為換算系數(shù)計算；色差：用WSC-Y全自動測色色差計測定；相對電導率、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）及過氧化物酶（peroxidase，POD）活性：均參照曹建康等[14]的方法；抗壞血酸（VC）含量：采用液相色譜法[15]。

果肉褐變感官評定標準：由6 人組成的品評組人員評判各處理的保鮮效果，每個樣品按顏色、脆度、風味及整體外觀進行整體分級打分，共9 分，分成3 等。得分1～4 分表示不可接受，4～6 分表示一般，6～9分表示商品價值樂意接受[16]。

菌落總數(shù)：參照GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數(shù)測定》進行。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 8.5作圖，實驗結(jié)果取3 次重復測定的平均值，以IBM SPSS Statistics 19對感官評分及菌落總數(shù)等指標進行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理對鮮切蘋果硬度的影響

圖1 不同質(zhì)量分數(shù)檸檬酸處理鮮切蘋果的硬度變化Fig.1 Changes in hardness of fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，各實驗組果肉硬度均逐漸降低，處理組果肉的硬度明顯高于對照組，其中1.5%檸檬酸組的果肉硬度在貯藏期間一直高于其他處理組，且在第0～6天果肉硬度下降非常緩慢，較好地維持了鮮切蘋果的組織結(jié)構(gòu)性。說明1.5%的檸檬酸處理能更好地保持鮮切蘋果的硬度，具有較好的保鮮效果。

2.2 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理對鮮切蘋果TSS含量的影響

從圖2得知，各實驗組TSS含量均隨貯藏時間的延長

而降低，處理組的TSS含量從第2天起均高于對照組，其中浸泡于1.5%檸檬酸溶液中的切塊的TSS含量基本處于最高水平，在第2天過后一直高于其他實驗組。表明檸檬酸對維持鮮切蘋果的TSS含量起到了良好的作用，其中以1.5%檸檬酸處理的保鮮效果最好，較好地延緩了鮮切蘋果營養(yǎng)物質(zhì)的流失。

圖2 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果 TSS含量變化Fig.2 Changes in TSS contents of fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

2.3 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果可滴定酸含量的影響

圖3 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果可滴定酸含量變化Fig.3 Changes in total titratable acid content in fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

從圖3可以看出，0 d時檸檬酸處理組的可滴定酸含量高于對照組，原因是檸檬酸浸泡后，切塊表面附著有檸檬酸，影響了可滴定酸含量；整個貯藏期內(nèi)，0.5%和1.5%檸檬酸處理組的可滴定酸含量基本處于最高水平，而其他實驗組有升降趨勢?？傮w來講，可滴定酸含量在貯藏期間的變化較為復雜。原因是一方面由于隨著貯藏時間的延長，造成了失水率增加、可滴定酸含量的升高，因此貯藏初期可滴定酸含量基本會表現(xiàn)出上升的趨勢。而到貯藏末期，隨著腐爛率的迅速增加，微生物的作用使鮮切蘋果切塊積累了一定量的酸性物質(zhì)，也會導致鮮切蘋果的可滴定酸含量發(fā)生較大幅度的變化；除此之外，呼吸作用等生理活動會消耗有機酸，使鮮切蘋果的可滴定酸含量呈現(xiàn)出下降趨勢，并且在貯藏末期各實驗組的失水率、呼吸作用所消耗的有機酸量都達到最大值，因此在整個貯藏期間可滴定酸含量的變化是非常復雜的[17]。

2.4 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理對鮮切蘋果相對電導率的影響

圖4 不同質(zhì)量分數(shù)檸檬酸處理鮮切蘋果的相對電導率變化Fig.4 Changes in relative conductivity of fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

相對電導率可以衡量鮮切蘋果細胞膜受損程度的大小，相對電導率越大代表了細胞膜的受損程度越大[18]。從圖4可知，盡管各實驗組的相對電導率在貯藏期間均呈上升趨勢，但適當質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理能有效抑制相對電導率上升的速率。整個貯藏過程中3 組檸檬酸處理的相對電導率始終低于對照組的，經(jīng)方差分析，存在顯著差異（P＜0.05）。從第2天起，1.5%檸檬酸處理組的相對電導率基本處于最低水平，但處理組之間不存在顯著差異，說明檸檬酸處理可有效地降低鮮切蘋果細胞膜的受損程度。

2.5 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理對鮮切蘋果MDA含量的影響

圖5 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果MDA含量變化Fig.5 Changes in MDA content in fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

MDA是膜脂過氧化的終產(chǎn)物，其含量的多少可以衡量膜脂過氧化的程度[19]。如圖5所示，各實驗組樣品的MDA含量均呈先上升后下降的趨勢。貯藏過程中檸檬酸處理的3 組MDA含量始終低于對照組（P＜0.05），這說明檸檬酸處理能有效抑制膜脂過氧化作用的發(fā)生。貯藏初期，各處理組樣品的MDA含量逐步上升，這可能是由于去皮、去核及切割等機械損傷引起的鮮切蘋果組織迅速衰老所致；‘寒富’蘋果在受到機械傷害后，其組織內(nèi)的活性氧含量會增加，這時就會有許多清除活性氧的機制被啟動（貯藏初期PPO、POD等酶活性升高），引

起MDA含量在貯藏后期的下降，其中抗氧化酶類在清除活性氧、抑制膜脂過氧化、維持膜系統(tǒng)的穩(wěn)定中起重要作用[20]。鮮切蘋果MDA含量在貯藏過程中表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，這與胡文忠等[20]的研究報道是一致的。

2.6 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理對鮮切蘋果色差的影響

圖6 不同質(zhì)量分數(shù)檸檬酸處理的鮮切蘋果果實的色差變化Fig.6 Color changes of fresh-cut apple slices treated with different citric acid concentrations

貯藏過程中，鮮切蘋果逐漸失去了原有的亮度，明度值L*一直呈現(xiàn)下降趨勢，檸檬酸處理組的L*值一直高于對照組的，其中，1.5%檸檬酸處理切塊的明度始終明顯高于其他處理組，下降速度也很緩慢，較好地維持了鮮切蘋果的亮度（圖6A）。顏色體系中Hunter a*值定義為綠色與紅色之間的轉(zhuǎn)換，a*負值指示綠色而正值指示紅色。在貯藏過程中，a*值呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，從貯藏初期的負值變?yōu)橘A藏末期的正值，且對照組的a*值始終高于檸檬酸處理組的，其中，1.5%檸檬酸處理組的a*值始終處于最低水平（圖6B）。飽和度反應(yīng)的是鮮切蘋果切塊的含色量，它代表了鮮切蘋果的顏色指數(shù)，在貯藏期間變化比較復雜，大體呈現(xiàn)上升的趨勢（圖6C）。色澤比（a*/b*）在貯藏期間呈逐漸上升的趨勢，且對照組的色澤比始終高于處理組的，其中以1.5%檸檬酸處理組鮮切蘋果的色澤比始終最低（圖6D）。上述色澤指標的變化表明，1.5%檸檬酸溶液處理能有效保持鮮切蘋果的色澤，延長其貨架期，說明1.5%檸檬酸處理對鮮切蘋果的護色效果較好。

2.7 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理對鮮切蘋果PPO活性的影響

圖7 不同質(zhì)量分數(shù)檸檬酸處理鮮切蘋果的PPO活性變化Fig.7 Changes in PPO activity of fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

PPO是末端氧化酶的主要部分，植物組織感病或在其他逆境條件下造成傷害時，PPO活性能顯著提高，增強植物組織自身的抗力，減緩被傷害程度[20]。由圖7可知，貯藏期間鮮切蘋果的PPO活性基本呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，其中1.0%和1.5%的檸檬酸處理的PPO活性明顯高于對照組和0.5%的檸檬酸組（P＜0.05），這可能是鮮切對蘋果組織造成傷害所致。整個貯藏過程中3 組檸檬酸處理在第4天時的PPO活性均低于對照，因檸檬酸具有絡(luò)合金屬離子的作用，從而抑制PPO的活性，減緩鮮切果蔬的酶促褐變的發(fā)生。PPO活性升高盡管能起到一定的防御作用，但PPO也是導致鮮切蘋果褐變的主要酶[21]。1.0%和1.5%檸檬酸處理組的PPO活性在貯藏初期大幅度升高，而從第4天起低于其他組，由此可知1.0%和1.5%的檸檬酸處理能有效地對鮮切蘋果起到保鮮作用，并且有效地抑制了鮮切蘋果的褐變。

2.8 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果POD活性的影響

POD能夠有效清除組織所產(chǎn)生的活性氧自由基，在木質(zhì)素生物合成的最后一步中是H2O2分解的催化劑[22]，衡量鮮切蘋果衰老的一個指標[23]。由圖8可知，各實驗組的POD活性均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，檸檬酸處理組的POD活性均低于對照組的，明顯地抑制了鮮切蘋果POD的活性，原因可能是檸檬酸處理降低了鮮切蘋果切片的pH值，而POD最適pH值約為6.5[24]，幾乎接近于中

性，檸檬酸處理組的pH值小于6.5，因此POD活性降低；POD活性升高會引起鮮切蘋果褐變程度增加，催化酚類物質(zhì)發(fā)生褐變。在氧化和非生物的脅迫下，POD活性增加是比較常見的響應(yīng)，機械損傷導致的POD活性增加可能就是由于損傷致使表面組織的氧化脅迫所致，但褐變程度也會隨之增加[20]。1.5%檸檬酸的處理比其他兩組處理更好地抑制了鮮切蘋果的POD活性，延緩了鮮切蘋果的褐變，從而在一定程度上起到了護色的作用。

圖8 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果POD活性變化情況Fig.8 Changes in POD activity of fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

2.9 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理對鮮切蘋果VC含量的影響

圖9 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果VC含量變化情況Fig.9 Changes in VC content in freshl-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

VC是一種還原性物質(zhì)，可以代謝掉鮮切蘋果正常代謝所產(chǎn)生的活性氧自由基，保護細胞組織免受損害而延緩果實衰老的速度[19]。如圖9所示，在4 ℃貯藏過程中鮮切蘋果的VC含量變化呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，檸檬酸處理組和對照組的鮮切蘋果的VC含量變化趨勢基本一致。貯藏過程中，3 組檸檬酸處理的鮮切蘋果VC含量均高于對照組，其中1.5%檸檬酸處理組鮮切蘋果的VC含量基本處于最高水平，降低速度也最為緩慢，較好地維持了蘋果中的VC含量，減緩了營養(yǎng)成分的流失。

2.10 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果的感官鑒定由表1可知，各實驗組的感官評分隨著貯藏時間的延長而逐漸減少，所有經(jīng)檸檬酸處理的切塊與對照組的相比，感官評分相對較高（表1），說明檸檬酸在抑制鮮切蘋果褐變、維持脆度及改善風味上起到了重要的作用，其中以1.5%檸檬酸處理的鮮切蘋果切塊的感官評分基本處于最高水平，較好地維持了鮮切蘋果切塊良好的品質(zhì)。

表1 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果保鮮效果的感官評分Table 1 Sensory evaluation of fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid

2.11 不同質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理鮮切蘋果的菌落總數(shù)的變化

表2 鮮切蘋果在4 ℃條件下貯藏過程中表面菌落總數(shù)變化Table 2 Microbial counts of fresh-cut apple slices treated with different concentrations of citric acid during storage at 4 ℃104CFU/g

當鮮切蘋果表面的微生物繁殖達到一定數(shù)目（1×106CFU/g）后，切塊即失去商品品質(zhì)[16]。由表2可知，經(jīng)檸檬酸處理的鮮切蘋果貯藏6 d后，微生物數(shù)量沒有超過1×104CFU/g，始終保持著商品品質(zhì)，其中以1.5%檸檬酸處理組的微生物數(shù)量最低，而對照組的菌落總數(shù)在8 d后則超過1×106CFU/g（表2），失去了食用價值，這表明檸檬酸作為有機酸對鮮切蘋果微生物的繁殖有一定的抑制作用，適當質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸處理能更好地抑制微生物的繁殖。

3 討 論

實驗結(jié)果表明，檸檬酸處理有效抑制了鮮切蘋果的POD活性，從而使得鮮切蘋果的褐變程度降低，達到了良好的護色效果。檸檬酸通過降低鮮切蘋果的pH值或者具有絡(luò)合金屬離子的作用，抑制了PPO活性，能防止酶促褐變，保持鮮切蘋果的新鮮度。檸檬酸還能抑制鮮切蘋果的硬度和TSS、可滴定酸及VC含量的下降，以及延緩相對電導率和MDA含量的上升。

1.5 %檸檬酸溶液處理能有效地維持鮮切蘋果切塊的外觀品質(zhì)、延緩營養(yǎng)物質(zhì)含量下降、抑制微生物繁殖，對鮮切蘋果有較好的護色效果。綜上所述，1.5%檸檬酸溶液對鮮切蘋果切塊的保鮮效果最佳，且檸檬酸在自然界中分布很廣，既起到保鮮作用又改善了鮮切蘋果的風味，是較理想的鮮切蘋果保鮮劑及褐變抑制劑。

綜合各項指標，其中以1.5%檸檬酸保鮮效果最佳，但

是1.5%以上質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸保鮮效果如何有待于進一步研究，該實驗采用的是浸泡的方法，不利于大批量貯藏保鮮，如果采用噴霧的方法是否效果一致還有待于下一步實驗。

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Effect of Citric Acid Treatment on the Quality of Fresh-Cut Apple Slices during Storage

FAN Lin-lin1, ZHAO Wen-jing1, ZHAO Dan1, ZHAO Hong-xia2, LI Meng-meng1, CAI Xi-tong1, FENG Xu-qiao1,2,*
(1. Food Safety Key Laboratory of Liaoning Province, Institute of Food Science Research, Bohai University, Jinzhou 121013, China; 2. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

The effect of citric acid treatment on the quality of fresh-cut apple slices was studied. Fresh-cut ‘Hanfu’ apple slices were soaked in 0.5%, 1.0% and 1.5% citric acid solutions for 2 min, respectively. After draining off the liquid, the apple samples were packaged in PE bags (0.11 mm thick) and stored at 4 ℃. Physiological and biochemical indicators related to fruit maturation and ageing were measured every 2 days during the cold storage. The results indicated that treatment with citric acid at appropriate concentration maintained the sensory quality, inhibited nutritional loss, and reduced microbial levels in apple slices. Treatment with 1.5% citric acid exerted the best preservative effect on apple slices stored for 8 days at 4 ℃. This treatment could delay effectively the process of flesh browning, reduce browning degree and inhibit the decreases of hardness, total soluble solid (TSS), titratable acids and VC contents and the increases of relative conductivity, malondialdehyde (MDA), and suppress polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD) activities.

citric acid; fresh-cut apple; sensory quality; nutritional components; microorganism

TS255

A

1002-6630（2014）18-0230-06

10.7506/spkx1002-6630-201418044

2013-11-04

遼寧省食品質(zhì)量與安全專業(yè)優(yōu)秀教學團隊項目（FX201202）；渤海大學人才引進基金項目（BHU20120301）；遼寧省科技廳重點項目（2008205001）

范林林（1990—），女，碩士研究生，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工與食品資源開發(fā)研究。E-mail：fanlinlin0418@163.com

*通信作者：馮敘橋（1961—），男，教授，博士，主要從事果蔬貯藏加工與質(zhì)量安全控制研究。E-mail：feng_xq@hotmail.com