不同透性包裝材料對鮮切京蔥品質的影響

朱莉，王丹，馬越，王宇濱，趙曉燕，陳計巒

（1.石河子大學食品學院，新疆石河子832000；2.北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京市果蔬農產品保鮮與加工重點實驗室，農業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學與種質創(chuàng)制重點實驗室，農業(yè)部都市農業(yè)（北方）重點實驗室，北京100097）

不同透性包裝材料對鮮切京蔥品質的影響

朱莉1，2，王丹2，馬越2，王宇濱2，趙曉燕2，陳計巒1，*

（1.石河子大學食品學院，新疆石河子832000；2.北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京市果蔬農產品保鮮與加工重點實驗室，農業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學與種質創(chuàng)制重點實驗室，農業(yè)部都市農業(yè)（北方）重點實驗室，北京100097）

探究不同透性包裝材料對鮮切京蔥貯藏期間品質變化的影響。試驗采用3種不同透性的薄膜對鮮切京蔥進行包裝，4℃下貯藏7 d，每隔1天測定鮮切京蔥的可溶性固形物、袋內頂空氣體組分、硬度、顏色、風味、感官及菌落總數的變化。采用主成分分析法對所測定指標進行綜合分析。結果表明，PE1相較于其余兩種包裝材料，可以很好地維持鮮切京蔥的品質，其透氧率（OTR）、透二氧化碳率（COTR）和透水率（WVTR）分別為（1 460.58±151.14）cm3/（m2·d·0.1MPa），（6 218.63±149.90）cm3/（m2·d·0.1MPa），（0.98±0.013）gm/（m2·day·0.1MPa）。

包裝材料；滲透性；鮮切；京蔥；品質

大蔥是我國和東南亞各國普遍栽培的重要蔬菜。大蔥的主要食用部分是肥大的莖部，即俗稱的蔥白，它們含豐富的蛋白質、糖、氨基酸等營養(yǎng)成分，并有濃郁的香辛氣味[1]，是菜肴中良好的調味品。大蔥還有一定藥用效果，其味辛、性溫，生食辛平，熱食苷溫，有治療心血管疾病、解毒、散瘀等功效[2]。自古以來深受人們喜愛。大蔥作為最普遍的調味原料，其產地較多，我們將產自北京的大蔥統稱為京蔥。

隨著人們生活水平的提高、生活節(jié)奏加快，鮮切蔬菜已成為蔬菜產業(yè)化新的發(fā)展方向[3]。京蔥絲作為烹飪必不可少的調味品，市場前景頗廣。京蔥在進行切割、包裝、運輸過程中，仍進行呼吸作用，為了延長其貨架期，目前對鮮切產品常采用氣調包裝及冷藏的形式。其中包裝被認為是果蔬物流過程中重要且有效的手段與環(huán)節(jié)[4]。合適的包裝能夠延緩鮮切京蔥的變質和衰老。其中包裝材料在鮮切果蔬包裝中起著重要的作用[5-6]。延長食品貨架期的包裝技術在很大程度上都依賴于包裝材料的透氣性能[7-8]，包裝材料是否具有適宜果蔬的透氣性能，對維持包裝內果蔬的高質量水平至關重要[9]。Muratore等[10]研究了具有不同透氣性的包裝薄膜對梅子番茄腐敗的影響，結果表明，較高阻隔性包裝薄膜的使用加速了產品的腐敗，并且具有合適透氣性的薄膜可以有效地阻止微生物的生長和昆蟲的污染，延長產品貨架期。Olarte等[11]研究了儲存期間薄膜透氣性以及光的照射對最小加工的綠花椰菜和花椰菜品質的影響，結果表明，在黑暗的儲存環(huán)境下，薄膜透氣性對花椰菜的品質有顯著影響。可見，包裝材料的特性對鮮切產品貨架期有至關重要的影響。然而，目前對鮮切京蔥絲包裝材料的選取未有研究，因此本試驗研究了PE1、PE2、PE3，3種不同透性的包裝材料對鮮切京蔥的品質影響，本試驗采用3種不同透性的包裝膜對鮮切京蔥絲進行包裝，對其可溶性固形物、袋內頂空氣體組分、風味、菌落總數、硬度、感官進行評價，研究不同薄膜對鮮切京蔥絲貯藏品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

京蔥，購買于北京市果香四溢超市，選擇無機械損傷、無生物病害的完整京蔥作為試驗原料。試驗中所用的3種包裝膜由北京裕農公司提供（PE1、PE2、PE3）。試驗使用試劑：次氯酸鈉（分析純）、氯化鈉（分析純）、營養(yǎng)培養(yǎng)基。

1.2 儀器與設備

PERMATN-W1/50G：美國MOCON公司；VACV1氣體滲透儀：濟南蘭光機電技術有限公司；超凈工作臺：北京東聯哈爾儀器制造有限公司；CM-3700分光測色儀：日本柯尼卡-美能達公司；Oxybaby-M+O2/ CO2氣體分析儀：德國威爾公司；恒溫培養(yǎng)箱：德國MMM公司；G154DW高壓滅菌鍋：美國致威公司；TAXT plus質構分析儀：英國Stable Systems Ltd；PAL-1 PocketRefractometer手持折光儀：美國ATAGO公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 原材料處理

將京蔥用清水洗凈，切絲（長：8.0 cm～10.0 cm、寬：6±2 cm），先后用100mg/L，50mg/L，pH 6.5的NaClO溶液浸泡2min，除菌后，用離心脫水機除去京蔥絲表面水分。采用不同透氣性的PE塑料袋進行包裝，每袋（85±0.5）g。置于4℃冰箱中貯存，每隔1天取樣測定指標。以第0天樣品為對照組。

1.3.2 膜滲透性實驗

透水性（WVTR）采用MOCONPERMATRAN-W1/ 50G進行測試，測試面積50 cm2，相對濕度差為75%，溫度為25℃，N2為0.21MPa～0.23MPa。透過率（OTR）和透二氧化碳率（COTR）采用蘭光VAC-V1氣體滲透儀進行測試，測試面積為38.48 cm2，溫度為室溫，氣源壓力0.5MPa。每個樣品平行3次取品均值。

1.3.3 頂空氣體組分測定

利用Oxybaby-M+O2/CO2氣體分析儀，對包裝袋內O2和CO2組分進行測試，每隔1天測試1次，每組樣品測定3次取平均值。

1.3.4 顏色測定

取適量京蔥絲，打漿后取漿泥置于比色皿中，用CM-3700分光測色儀（SCE反射模式）測定樣品L*、a*、b*、△E值。重復取樣3次測量取平均值。

1.3.5 菌落總數[12]

菌落總數的檢測參照GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢測菌落總數測定》方法，對不同包裝材料包裝的鮮切京蔥的菌落總數進行檢測。

1.3.6 質構

采用TA-XT plus質構分析儀（Stable Systems Ltd，英國）進行測定。使用P/2探頭；測試前的速度10mm/s；測試速度2 mm/s；測試后速度10 mm/s；穿刺距離5 mm，每次測試位置均勻，每個樣品重復測試10次取平均值。

1.3.7 風味

采用PEN3式電子鼻系統對不同包裝材料包裝的鮮切京蔥風味進行測試。隨機取1 g樣，放入燒杯，用封口膜封口，放置30min后進行測試。設置樣品進氣流量300 mL/min，采樣時間60 s，傳感器洗脫時間60 s。重復取樣3次測試，并對58 s～60 s的數據按照主成分分析法（principal componentanalysis，PCA）進行分析。橫縱坐標分別表示在PCA轉換中得到的第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2），觀察PCA圖中每個測試圈相交程度，評價樣品間的差異大小，一般認為，兩個主成分的總貢獻率超過70%～85%時，該方法可以使用。

1.3.8 可溶性固形物

取適量京蔥絲，打漿，取汁液，采用PAL-1 Pocket Refractometer手持折光儀進行測試，重復取樣3次測量取平均值。

1.3.9 感官評價

采用5點法，對樣品的切面顏色、表皮顏色、氣味、質地、商業(yè)可接受度進行評分，感官評定小組由5位經驗豐富的成員組成，根據貯藏期各指標影響程度，對評分進行加權平均，得到樣品的整體感官評定結果。

1.3.10 數據處理

試驗結果表示為平均值±SD。數據統計分析采用DPS數據分析軟件，Duncan新復極差法進行方差分析（P＜0.05）。采用Origin 8.0軟件（美國Origin Lab Corporation公司）繪制圖像。最后采用SPass17.0對所測試的指標（除風味）進行主成分分析。

2 結果與分析

2.1 膜滲透性

膜的滲透性能測試結果見表1。

表1 膜的滲透性能測試結果Table1 M embranebarrier perform ance test results

PE1，PE2，PE3的透氣性存在顯著差異（P＜0.05）。因菜品種不同，其呼吸活性存在差異，因此，對包裝材料的選擇要求不同。PE2的透濕性最好。適宜的濕度也是保證產品儲藏的關鍵，若透濕性過大，則有可能導致產品的萎蔫，不利于品質保證。綜合評價得出PE3的O2，CO2和水的滲透能力在試驗所用的膜中最小。其次是PE2和PE1，且PE2＞PE1。

2.2 不同包裝袋內頂空氣體組分變化

圖1表示了不同包裝袋內頂空氣體組分隨貯藏時間的變化情況。

圖1 不同包裝材料對鮮切京蔥包裝袋內頂空組分的影響Fig.1 Different packagingmaterialseffecton theheadspace components in the pakageof fresh cutgreen onion

由于鮮切京蔥仍進行呼吸代謝，不斷消耗袋內O2，產生CO2，因此O2濃度隨貯藏時間逐漸下降（圖1a），CO2濃度逐漸上升（圖1b）。不同包裝材料，其透性存在差異，由表1可知，試驗所用3種包裝袋透氣性大小依次為PE2＞PE1＞PE3。對應圖1可得到，透氣性較好的PE1、PE2膜，其CO2的積累量較少，O2的消耗較慢，貯藏末期O2消耗基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)。而透氣性最差的PE3膜，在貯藏前5 d O2平緩下降，貯藏末期迅速降低，CO2積累量在貯藏末期達到最大為12.8%。CO2積累量過大，O2消耗速率過快，容易誘發(fā)無氧呼吸，不利于鮮切京蔥的貯藏，因此，應利用京蔥的呼吸特性及包裝材料的透性，選擇最佳的包裝，以延長京蔥貨架期，滿足消費者需求。

2.3 不同包裝材料對鮮切京蔥顏色的影響

圖2a顯示了京蔥貯藏期亮度（L*）的變化情況。PE3包裝的鮮切京蔥整個貯藏期亮度持續(xù)下降，而其余兩種包裝材料包裝的鮮切京蔥，前5 d亮度逐漸下降，貯藏末期亮度回升至初始值，說明PE1、PE2這兩種包裝材料能較好地維持鮮切京蔥表面亮度。圖2b反應了產品紅綠變化情況。從圖中可以看出貯藏前5d，PE2、PE1包裝的產品a*值下降，說明貯藏過程，京蔥有綠變發(fā)生，PE3相較于PE1、PE2變化較小。圖2c顯示了京蔥黃藍變化情況，隨貯藏期延長，b*值均先上升后下降，3種包裝材料對b*值影響有明顯差異（P＜0.05）。圖2d顯示了不同包裝材料對鮮切京蔥總色差的影響，從圖中可知，3種包裝材料對鮮切京蔥總色差影響差異較顯著（P＜0.05）。比較貯藏末期，PE3包裝的產品相較于對照組，色差變化最大，而PE2和PE1可以很好地維持貯藏期鮮切京蔥的顏色。

2.4 不同包裝材料對鮮切京蔥質構的影響

圖2 不同包裝材料對鮮切京蔥顏色變化的影響Fig.2 Different packagingmaterialseffecton the color changeof fresh cutgreen onion

圖3顯示了不同包裝材料對鮮切京蔥硬度隨貯藏時間的變化情況。由圖可知，PE1、PE2材料包裝的鮮切京蔥在貯藏前3 d硬度呈現上升趨勢，隨后下降，PE2最終降為初始值，PE1在貯藏末期硬度為初始的1.3倍，PE3在整個貯藏過程中，基本保持不變。蔬菜在貯藏過程中硬度的變化與蔬菜水分的流失有關，PE2透濕性較好，可以減少鮮切菜在貯藏過程中水分的流失，避免萎蔫，較好地維持其質地。

圖3 不同包裝材料對鮮切黃瓜硬度的影響Fig.3 Different packagingm aterialseffecton thehardnessof fresh cutgreen onion

2.5 不同包裝材料對鮮切京蔥菌落總數的影響

圖4為鮮切京蔥在貯藏過程中菌落總數的變化。

圖4 不同包裝材料對菌落總數的影響Fig.4 Influenceof different packagingm aterialson the total num ber of colonies

由圖可知，隨貯藏時間的延長，3種包裝內的鮮切京蔥的菌落總數逐漸增多。其中PE2包裝的鮮切京蔥，在貯藏期第7天時，菌落總數超過銷售極限，為5.25 lg CFU/g，而PE1和PE3包裝的京蔥菌落總數僅為3.87 lg CFU/g、3.39 lg CFU/g，仍在可接受范圍，很好地延長了鮮切京蔥的貨架期。有研究表明，包裝袋內的氣體環(huán)境對微生物的生長起關鍵作用。一般采用低O2，高CO2環(huán)境，降低鮮切產品呼吸速率來維持其產品品質，但O2濃度過低會誘發(fā)無氧呼吸，過高又會促進好氧菌的生長[13]，因此袋內O2，CO2濃度過高或過低均不利于產品的貯藏。PE1有良好的透氣性，其中O2的消耗較慢，CO2的積累量較少，固其可以很好地維持鮮切京蔥的品質，有效地控制微生物數量，而PE2的透氣性最大，充足的O2可以促使好氧菌的增加，菌落總數高于其它包裝產品。由于京蔥自身的特性，具有一定的抑菌效果，因此在貯藏過程中，菌落生長速度要低于其他鮮切產品。如：柳俊超等[14]的研究中，鮮切豇豆在貯藏末期菌落總數為8.99 lg CFU/g。

2.6 不同包裝材料對鮮切京蔥風味及感官評價的影響

利用電子鼻系統對3種包裝的鮮切京蔥風味進行分析，結果見圖5。結果表明，3種包裝材料包裝的鮮切京蔥隨貯藏時間延長，與對照組相比，風味都有一定變化，但沒有顯著性差異（P＞0.05）。圖6為通過加權平均得到的3種包裝材料包裝的鮮切京蔥隨貯藏時間，整體感官評定結果。如圖所示，隨貯藏時間的延長，3種包裝材料包裝的產品整體評分逐漸下降，其中PE3下降程度大于PE2、PE1，PE1整體感官評價最好。

圖5 不同包裝材料對風味的影響Fig.5 Influenceofdifferentpackagingmaterialson the flavor

此外，試驗還對鮮切京蔥貯藏期可溶性固形物進行了測定，結果顯示包裝材料對鮮切京蔥貯藏期間可溶性固形物無顯著影響（P＞0.05），基本趨于同一水平。

2.7 主成分分析

圖6 不同包裝材料對感官的影響Fig.6 Influenceof differentpackagingmaterialson the sensory

由于無法直觀地從測試結果得出哪一種膜材料使鮮切京蔥貯藏效果最佳，因此，對試驗末期測定的指標（除可溶性固形物）進行主成分分析[15]，用SPSS17.0軟件處理得出的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率見表2。

表2 9個主成分的特征值、貢獻率和累計貢獻率Table2 Proportion of 9main com ponent

選取特征值λ＞1的前兩個主成分，第一主成分的方差貢獻率為69.112%，第二主成分的方差貢獻率為30.888%，累積貢獻率為100%，說明可以通過這兩個主成分來描述3種包裝膜對鮮切京蔥品質影響的好壞。由軟件計算特征根后，得到主成分公式為：

式中：xi為主成分因子，即參與主成分分析的指標。

由式（1）系數可以看出，第一主成分主要代表菌落總數、頂空氣體組分、L*值、a*值、色差，第二主成分代表b*值、硬度和感官評價。通過計算得到3種包裝材料綜合主成分F值，如表3所示，排名結果，PE1好于PE2、PE3，有利于維持鮮切京蔥的品質。

表3 綜合主成分評價結果Table3 Resu ltsof comprehensive principal componentevaluation

3 結論

合適的包裝是保證鮮切產品品質的重要因素之一。試驗研究了3種透性膜包裝鮮切京蔥的效果。不同包裝材料的鮮切京蔥貨架期不同。PE2膜包裝的鮮切京蔥在貯藏第7天時菌落總數已超過上限，而PE1和PE3均在可接受范圍內。PE1膜包裝的樣品整體感官品質好于PE3，能夠更好地維持鮮切京蔥的感官品質，其ORT、CORT和WVTR分別為（1460.58±151.14）cm3/（m2·d·0.1MPa），（6 218.63±149.90）cm3/（m2·d·0.1MPa），（0.98±0.013）gm/（m2·day·0.1MPa）。

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The Influence of Different Packaging M aterials on Fresh Cut Green Onion Quality

ZHU Li1，2，WANGDan2，MA Yue2，WANGYu-bin2，ZHAOXiao-yan2，CHEN Ji-luan1，*
（1.Food College，ShiheziUniversity，Shihezi 832000，Xinjiang，China；2.Beijing Vegetable Research Center，Beijing Academy of Agricultureand Forestry Science，Beijing Key Laboratory ofAgriculturalProducts of Fruitsand VegetablesPreservation and Processing，Key Laboratory of Biology and Genetic Improvementof HorticulturalCrops（North China）and Key Laboratory ofUrban Agriculture（North），Ministry of Agriculture，Beijing100097，China）

The different permeability of packagingmaterials effect on quality of fresh cut green onion during storage were explored.Fresh cutgreen onion with 3 differentpermeability film were packaged and storaged at 4℃for 7 days.The soluble solidmatter，bag headspace gas components，hardness，color，flavor and sensory and the total number of colonieswere determined every other day.The principal componentanalysiswas used for comprehensive analysis of determination indicators.The results showed that PE1 could maintain the fresh cut green onion quality very well compared to the other two kinds of packagingmaterials，which the oxygen permeation rate（ORT），carbonoxidation permeation rate（COTR）andwaterpermeation rate（WVTR）respectivelywere：（1460.58±151.14）cm3/（m2·d·0.1MPa），（6 218.63±149.90）cm3/（m2·d·0.1MPa），（0.98±0.013）gm·（m2·day·0.1MPa）.

packagingmatreial；penetration；fresh cut；greenonion；quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.07.041

2016-06-21

現代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項資金（CARS-25）；北京市農林科學院科技創(chuàng)新能力建設專項（KJCX20140204）；果蔬農產品保鮮與加工北京市重點實驗室項目（Z14105004414037）

朱莉（1991—），女（漢），在讀碩士研究生，研究方向：農產品加工及貯藏工程。

*通信作者：陳計巒（1973—），女（漢），教授，博士，研究方向：農產品加工及貯藏工程。