高壓二氧化碳處理對(duì)鮮切哈密瓜微生物與品質(zhì)的影響

侯志強(qiáng)，黃緒穎，王永濤*，廖小軍

哈密瓜屬葫蘆科植物，是甜瓜的一個(gè)變種。我國(guó)哈密瓜的主要產(chǎn)區(qū)在新疆、甘肅敦煌和內(nèi)蒙古阿拉善盟等地[1-2]。哈密瓜有“瓜中之王”的美稱，其營(yíng)養(yǎng)豐富，藥用價(jià)值高，具有濃郁的香氣，并含有大量人體所需的維生素、有機(jī)酸及礦物質(zhì)，是深受人們喜愛(ài)的傳統(tǒng)夏令水果[3-4]。

隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者越來(lái)越傾向選擇更加天然而又方便的食品。鮮切果蔬以其新鮮、方便、營(yíng)養(yǎng)等特點(diǎn)，特別受到歐美、日本等國(guó)家消費(fèi)者的喜愛(ài)，近年來(lái)在我國(guó)也開(kāi)始受到關(guān)注[5-6]。果蔬經(jīng)切分后，由于切割所造成的機(jī)械損傷會(huì)引發(fā)一系列不利于貯藏的生理生化反應(yīng)，如呼吸加快、褐變加劇等，同時(shí)由于切割造成細(xì)胞破裂、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，易發(fā)生微生物侵染，這些變化都會(huì)加劇鮮切果蔬品質(zhì)的下降，縮短貨架期，大大降低鮮切果蔬的商品價(jià)值[7-8]。近年來(lái)人們努力尋找新的技術(shù)，期望可以在抑制微生物生長(zhǎng)和有效鈍化內(nèi)源酶活性的同時(shí)減少加工造成的品質(zhì)破壞。

高壓二氧化碳（high pressure carbon dioxide，HPCD）是一種壓力結(jié)合二氧化碳作用的非熱殺菌技術(shù)，在處理過(guò)程中形成高壓、高酸環(huán)境，從而達(dá)到殺菌鈍酶的效果[9]，同時(shí)由于處理溫度低，能夠很好地保持產(chǎn)品原有的品質(zhì)。Sims等[10]研究發(fā)現(xiàn)HPCD處理（7.5 MPa/5.2 min）可以使Escherichia coli菌落總數(shù)下降8.7（lg（CFU/g）），肖維[11]研究發(fā)現(xiàn)HPCD處理（10～30 MPa/15～60 min）可以有效抑制胡蘿卜汁的酶促褐變。桂芬琦[12]研究發(fā)現(xiàn)HPCD處理可以有效抑制蘋(píng)果濁汁的褐變。另外，HPCD技術(shù)具有的無(wú)毒無(wú)害、廉價(jià)易得、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，使其具有極大的發(fā)展?jié)摿?。目前HPCD在食品應(yīng)用中的研究對(duì)象主要集中于果蔬汁，對(duì)鮮切果蔬的研究較少。

本實(shí)驗(yàn)以新鮮哈密瓜為研究對(duì)象，將HPCD技術(shù)應(yīng)用到鮮切哈密瓜加工中，優(yōu)化清洗和殺菌工藝后，研究HPCD對(duì)鮮切哈密瓜在4 ℃貯藏期間微生物和品質(zhì)的影響，為開(kāi)發(fā)鮮切哈密瓜產(chǎn)品和推動(dòng)HPCD技術(shù)在鮮切蔬菜加工中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

哈密瓜品種為‘長(zhǎng)香玉’，購(gòu)于中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)家屬區(qū)院內(nèi)。

平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；氯化鈉、二氧化氯、愈創(chuàng)木酚、過(guò)氧化氫、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉（均為分析純）北京化學(xué)試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

高壓二氧化碳設(shè)備 海安石油科研儀器有限公司；PB-10標(biāo)準(zhǔn)型pH計(jì) 德國(guó)Sartorius公司；WAY-2S數(shù)字式阿貝折射儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司；T6紫外分光光度計(jì) 北京普析通用有限公司；質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；CR21GIII型離心機(jī) 日本Hitachi公司。

1.3 方法

1.3.1 預(yù)處理

1.3.1.1 鮮切哈密瓜預(yù)處理

選取無(wú)病蟲(chóng)、無(wú)機(jī)械損傷、成熟度一致、大小均一的新鮮哈密瓜，自來(lái)水清洗5 min后，去皮，切成2 cm×2 cm×2 cm塊狀，作為實(shí)驗(yàn)材料。

1.3.1.2 清洗處理

清洗方式分別為超聲波、ClO2（10、25、50 mg/L和100 mg/L）、強(qiáng)酸電解水（有效氯濃度（available chlorine concentration，ACC）為（27.10±4.03）mg/L、pH值為3.46±0.06、氧化還原電位（oxidation reduction potential，ORP）為（803.0±1.8）mV）和弱酸電解水（ACC為（19.41±3.66）mg/L、pH值為（5.78±0.66）、ORP為（667.05±38.30）mV）清洗。ClO2清洗和電解水清洗：將樣品直接放入溶液中浸泡；超聲清洗：將樣品放入裝有去離子水的燒杯中。將燒杯置于超聲波清洗機(jī)中，清洗時(shí)間分別為5、15、25 min。對(duì)照處理為使用自來(lái)水清洗5、15、25 min。

1.3.2 HPCD殺菌處理

預(yù)先使用酒精將處理釜消毒，鮮切哈密瓜清洗后用已滅菌紗布擦干哈密瓜表面水，置于處理釜內(nèi)，并蓋上處理釜蓋。經(jīng)過(guò)0～1 min的升壓過(guò)程，壓力達(dá)到預(yù)設(shè)參數(shù)后開(kāi)始計(jì)時(shí)，到達(dá)預(yù)定時(shí)間后，進(jìn)行卸壓，卸壓完成后取出樣品，裝入聚乙烯袋（10 cm×15 cm，厚度0.08 mm，6 塊樣品/袋）后使用熱封機(jī)密封。所有樣品置于4 ℃冷庫(kù)中避光貯藏。在貯藏期間第0、2、4、6、8天測(cè)定微生物及品質(zhì)指標(biāo)。

處理參數(shù)：1）處理壓力：2.5、3.5、4.5 MPa；2）保壓時(shí)間：8 min；3）處理溫度：室溫（20±2）℃；4）卸壓速率：0.5 MPa/min。未處理組樣品不進(jìn)行任何處理。

1.3.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.3.1 微生物菌落數(shù)測(cè)定

選取菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌作為微生物檢測(cè)指標(biāo)，根據(jù)GB 4789.2—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[13]及GB 4789.15—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 霉菌和酵母計(jì)數(shù)》[14]的相關(guān)操作進(jìn)行菌落總數(shù)及霉菌和酵母菌的計(jì)數(shù)。

平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基的制備：準(zhǔn)確稱取23.5 g平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基，加入1 L蒸餾水，加熱煮沸至完全溶解，分裝到500 mL三角瓶中，121 ℃高壓滅菌20 min，冷卻后放置于4 ℃?zhèn)溆谩?/p>

孟加拉紅培養(yǎng)基的制備：準(zhǔn)確稱取36.6 g平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基，加入1 L蒸餾水，加熱至完全溶解，分裝到500 mL三角瓶中，121 ℃高壓滅菌20 min，冷卻后放置于4 ℃?zhèn)溆谩?/p>

菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌總數(shù)的測(cè)定均采用平板計(jì)數(shù)法。稱取（5.00±0.05）g樣品于含有45 mL無(wú)菌生理鹽水和玻璃球的錐形瓶中，搖勻后浸泡1 h作為稀釋了10 倍的樣品勻液，在每個(gè)平板中倒入1 mL的樣品懸浮液和20 mL左右對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基，分別放置合適溫度下培養(yǎng)、計(jì)數(shù)。其中菌落總數(shù)測(cè)定于37 ℃下培養(yǎng)48 h，霉菌和酵母總數(shù)測(cè)定于28 ℃下培養(yǎng)72 h以上。

1.3.3.2 pH值和可溶性固形物含量的測(cè)定

哈密瓜樣品置于研缽中研磨，用4 層紗布過(guò)濾取其濾液作為待測(cè)液。用pH計(jì)和數(shù)字式阿貝折射儀分別測(cè)定pH值和可溶性固形物含量。

1.3.3.3 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定樣品質(zhì)構(gòu)。測(cè)定模式采用質(zhì)構(gòu)剖面分析法（texture profile analysis，TPA）。測(cè)定參數(shù)：樣品尺寸1cm×1cm×1 cm，最大量程250 N，采用P/38（直徑38 mm）圓柱平板探頭，測(cè)試速率30 mm/min，壓縮比例30%，起始力0.5 N，每組測(cè)6個(gè)樣品，由測(cè)試獲得質(zhì)地特征曲線，經(jīng)Texture Lab Pro軟件分析得到硬度值。

1.3.3.4 質(zhì)量損失率的測(cè)定

用電子天平稱取未處理樣品的質(zhì)量，計(jì)為貯藏期第0天樣品質(zhì)量（m0），貯藏期間取出樣品，瀝干表面水分后稱其質(zhì)量，計(jì)為貯藏期樣品質(zhì)量（m），按照式（1）計(jì)算質(zhì)量損失率。

1.3.3.5 VC含量測(cè)定

參照GB 6195—1986《水果、蔬菜維生素C含量測(cè)定法（2,6-二氯靛酚滴定法）》[15]測(cè)定哈密瓜中VC含量。

1.3.3.6 多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶活力的測(cè)定

多酚氧化酶（polyphenoloxidase，PPO）活力的測(cè)定參照Keenan等[16]的方法并稍作修改。稱取30 g樣品，加入預(yù)冷的pH 6.8、0.05 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液100 mL，研磨成勻漿，于4 ℃、10 000 r/min條件下冷凍離心30 min，收集上清液作為酶提取液，低溫保存?zhèn)溆?。吸取pH 6.8磷酸鹽緩沖液1 mL，加入l mL 0.1 mol/L鄰二苯酚，先于40 ℃保溫10 min，再加入0.2 mL酶提取液，以緩沖溶液為參比于420 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以每分鐘吸光度變化0.001定義為一個(gè)酶活力單位（U）。以未經(jīng)HPCD處理的樣品所測(cè)PPO活力規(guī)定為100%，經(jīng)HPCD處理后所測(cè)酶活力為殘余活力。

過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）活力的測(cè)定參照Igual等[17]的方法并稍作修改。POD反應(yīng)底物的配制：于200 mL磷酸鹽緩沖液中加入愈創(chuàng)木酚112 μL，加熱攪拌直至完全溶解，待溶液冷卻后，加入30%過(guò)氧化氫56 μL，混合均勻。取2.9 mL反應(yīng)底物加入0.1 mL粗酶液搖勻后迅速倒入比色皿中，于470 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以每分鐘吸光度變化0.001定義為一個(gè)酶活力單位。以未經(jīng)HPCD處理的樣品所測(cè)POD活力定義為100%，經(jīng)HPCD處理后所測(cè)酶活力為殘余活力。

1.3.3.7 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)小組由20 名成員組成（10 名男性，10 名女性），所有感官評(píng)價(jià)員均至少經(jīng)過(guò)1 次感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)。感官評(píng)價(jià)小組按照鮮切哈密瓜感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表1），采用9 分制打分法對(duì)樣品的風(fēng)味、質(zhì)地、外觀以及綜合情況進(jìn)行評(píng)分，分?jǐn)?shù)高代表對(duì)該屬性的嗜好程度強(qiáng)。鮮切哈密瓜分裝到塑料盤(pán)中并隨機(jī)編號(hào)呈送給感官評(píng)價(jià)員，同時(shí)每個(gè)評(píng)價(jià)員提供一杯飲用水以清除品嘗不同樣品間的干擾。

表1 鮮切哈密瓜感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of fresh-cut Hami melon

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次。不同處理方法間的數(shù)據(jù)使用SPSS 22軟件的鄧肯法進(jìn)行顯著性差異分析，顯著性水平為0.05。使用OriginPro 8.5軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同清洗方式對(duì)鮮切哈密瓜菌落總數(shù)、霉菌和酵母總數(shù)和感官品質(zhì)的影響

表2 不同清洗方式對(duì)鮮切哈密瓜菌落總數(shù)和霉菌酵母總數(shù)的影響Table 2 Effects of cleaning treatments on total aerobic bacteria and total yeast and mold counts of fresh-cut Hami melon

由表2可知，經(jīng)過(guò)不同方式預(yù)清洗后，鮮切哈密瓜的菌落總數(shù)下降了0.02～1.23（lg（CFU/g））。對(duì)于超聲波處理，殺菌效果隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加，但與未處理相比無(wú)顯著效果。

對(duì)于ClO2處理，殺菌效果隨著ClO2質(zhì)量濃度提高和殺菌時(shí)間延長(zhǎng)而增加，其中經(jīng)過(guò)100 mg/L ClO2處理25 min后，鮮切哈密瓜的菌落總數(shù)、霉菌和酵母總數(shù)分別下降1.23（lg（CFU/g））和1.04（lg（CFU/g）），殺菌效果最好。ClO2被廣泛用于食品的殺菌中，徐斐燕[18]使用100 mg/L ClO2處理鮮切西蘭花15 min，可以使其菌落總數(shù)下降2.97（lg（CFU/g））。ClO2對(duì)鮮切哈密瓜的殺菌效果隨著其質(zhì)量濃度升高而顯著提高（P＜0.05），但并沒(méi)有隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著提高。

對(duì)于電解水清洗處理，相同處理時(shí)間，強(qiáng)酸電解水殺菌效果要好于弱酸電解水，處理時(shí)間25 min時(shí)，與未處理組相比，經(jīng)強(qiáng)酸電解水和弱酸電解水處理后的哈密瓜菌落總數(shù)分別下降0.81（lg（CFU/g））和0.62（lg（CFU/g）），這可能是由強(qiáng)酸電解水較低的pH值和較高的ORP環(huán)境所致。武龍等[19]使用強(qiáng)酸電解水（pH 2.8、ORP 1145 mV、ACC 162 mg/kg）處理葡萄后，其菌落總數(shù)比弱酸電解水組（pH 6.7、ORP 860 mV、ACC 53 mg/kg）多下降了0.91（lg（CFU/g））。

表3 不同清洗方式對(duì)鮮切哈密瓜感官評(píng)價(jià)得分的影響Table 3 Effects of cleaning treatments on sensory evaluation of fresh-cut Hami melon分

4 種清洗方式中超聲波清洗的效果最差，ClO2清洗的效果最好，但100 mg/L ClO2處理25 min后的感官分析結(jié)果（表3）顯示鮮切哈密瓜產(chǎn)生了嚴(yán)重的異味。因此選擇強(qiáng)酸電解水處理25 min作為最佳清洗方式進(jìn)行后續(xù)研究，其清洗后菌落總數(shù)下降了0.81（lg（CFU/g））。

2.2 不同HPCD處理對(duì)鮮切哈密瓜微生物的影響

圖1 HPCD處理對(duì)鮮切哈密瓜菌落總數(shù)（a）及霉菌和酵母總數(shù)（b）的影響Fig. 1 Effects of HPCD treatments on total aerobic bacteria (a) and total yeast and mold counts (b) of fresh-cut Hami melon

如圖1所示，未處理鮮切哈密瓜的初始菌落總數(shù)、初始霉菌和酵母菌總數(shù)分別為4.03（lg（CFU/g））和3.85（lg（CFU/g））。HPCD處理對(duì)鮮切哈密瓜有較好的殺菌效果，處理后菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌總數(shù)分別下降0.17～0.53（lg（CFU/g））和0.02～0.17（lg（CFU/g））。

在處理時(shí)間相同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)壓力越高，HPCD對(duì)鮮切哈密瓜微生物的殺菌效果越好。2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理0 min后菌落總數(shù)分別降低0.17、0.36（lg（CFU/g））和0.53（lg（CFU/g）），霉菌和酵母菌總數(shù)分別降低0.02、0.08（lg（CFU/g））和0.17（lg（CFU/g））。Spilimbergo等[20]使用HPCD處理鮮切胡蘿卜時(shí)發(fā)現(xiàn)，處理時(shí)間相同時(shí)，12 MPa處理組的胡蘿卜菌落總數(shù)比10 MPa處理組多下降了3（lg（CFU/g））。

在處理壓力相同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)處理時(shí)間越長(zhǎng)，HPCD對(duì)鮮切哈密瓜微生物的殺菌效果越好。處理壓力4.5 MPa時(shí)，處理時(shí)間從0 min延長(zhǎng)到8 min時(shí)，菌落總數(shù)下降的數(shù)量也由0.53（lg（CFU/g））增加到0.77（lg（CFU/g））。BI Xiufang等[21]使用HPCD處理鮮切胡蘿卜時(shí)發(fā)現(xiàn)5 MPa壓力下處理5 min時(shí)，胡蘿卜菌落總數(shù)下降0.5（lg（CFU/g）），而處理時(shí)間為20 min時(shí)，菌落總數(shù)下降了2（lg（CFU/g））。

HPCD處理后殺菌效果隨時(shí)間延長(zhǎng)和壓力增加而增加的主要原因是，CO2壓強(qiáng)增大和時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)引起更強(qiáng)的“麻醉效應(yīng)”和“爆破作用”，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜破壞程度增加，CO2更易滲透進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)部pH值降低幅度增加，細(xì)胞內(nèi)部新陳代謝過(guò)程改變加劇[22-24]，微生物死亡數(shù)量增加。根據(jù)上述結(jié)果，選取2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理8 min作為后續(xù)貯藏期實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行研究。

2.3 不同HPCD處理對(duì)貯藏期鮮切哈密瓜微生物及品質(zhì)的影響

2.3.1 不同HPCD處理對(duì)貯藏期鮮切哈密瓜微生物的影響

貯藏期間不同HPCD處理組（均處理8 min）鮮切哈密瓜菌落總數(shù)和霉菌酵母的變化如圖2所示。菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌總數(shù)均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著增加（P＜0.05）。貯藏至第6天時(shí)，2.5 MPa處理組的菌落總數(shù)達(dá)到5.07（lg（CFU/g）），超過(guò)未處理組的5.00（lg（CFU/g））。貯藏至第8天時(shí)，3.5 MPa處理組的菌落總數(shù)達(dá)到5.90（lg（CFU/g）），也超過(guò)了未處理組。4.5 MPa處理組的菌落總數(shù)在貯藏期間一直低于未處理組。由此可以看出，較低壓力較短時(shí)間的HPCD處理在較短時(shí)間（2d）內(nèi)能夠有效抑制菌落總數(shù)的增長(zhǎng)，但由于HPCD處理并不能完全殺滅微生物，殘余的微生物會(huì)在貯藏期間逐漸繁殖，同時(shí)由于HPCD處理破壞了哈密瓜的質(zhì)構(gòu)，汁液流出加劇，也為微生物的后期快速繁殖創(chuàng)造了有利條件。Spilimbergo等[20]使用HPCD處理（12 MPa/15 min）鮮切胡蘿卜時(shí)也發(fā)現(xiàn)，HPCD處理對(duì)胡蘿卜質(zhì)構(gòu)造成了破壞，胡蘿卜貯藏1周后菌落總數(shù)從2（lg（CFU/g））增加到4（lg（CFU/g））。所有處理組樣品的霉菌和酵母菌總數(shù)在貯藏期間均呈上升趨勢(shì)，貯藏結(jié)束時(shí)所有處理組的霉菌和酵母菌數(shù)量都低于未處理組。

圖2 不同壓力處理8 min后的鮮切哈密瓜在貯藏期間菌落總數(shù)（a）、霉菌和酵母總數(shù)（b）的變化Fig. 2 Changes in total aerobic bacteria (a) and total yeast and mold counts (b) of fresh-cut Hami melon HPCD-treated at different pressure for 8 min during storage

從上述結(jié)果可以看出，HPCD處理能夠有效降低鮮切哈密瓜中微生物的數(shù)量，并能在貯藏期抑制微生物數(shù)量的增長(zhǎng)，一定程度上延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。但較為溫和的HPCD處理只能在較短時(shí)間內(nèi)（6 d）發(fā)揮抑制作用，如果想要有效抑制微生物數(shù)量在貯藏期內(nèi)的增長(zhǎng)，建議選擇較高壓力的HPCD處理?xiàng)l件。

2.3.2 不同HPCD條件對(duì)貯藏期鮮切哈密瓜pH值和可溶性固形物含量的影響

如圖3所示，HPCD處理后哈密瓜的pH值降低。保壓時(shí)間為8 min時(shí)，2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理組的pH值分別從未處理組的6.19下降到6.13、6.02和6.11。Spilimbergo等[20]也研究發(fā)現(xiàn)HPCD處理（12 MPa/15 min）使鮮切胡蘿卜的pH值下降0.5。這可能是由于二氧化碳溶于水形成的碳酸根離子解離成氫離子導(dǎo)致的。貯藏期間HPCD處理組的pH值逐漸下降，貯藏第8天時(shí)2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理組分別下降0.89、0.62和0.64，這很可能是貯藏期間微生物生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)酸所致。

圖3 不同壓力處理8 min貯藏期間鮮切哈密瓜pH值（a）和可溶性固形物含量（b）的變化Fig. 3 Changes in pH (a) and TSS (b) of fresh-cut Hami melon HPCD-treated at different pressure for 8 min during storage

HPCD處理后哈密瓜的可溶性固形物含量下降，2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理組分別從未處理組的8.4 °Brix下降到6.7、7.0 °Brix和7.2 °Brix，這可能是由于HPCD處理破壞了哈密瓜質(zhì)構(gòu)，使得汁液流出造成的。但Valverde等[25]使用HPCD（10 MPa/10 min）處理鮮切梨時(shí)，其可溶性固形物含量卻沒(méi)有顯著變化。貯藏期間可溶性固形物含量持續(xù)下降，貯藏至第8天時(shí)2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理組分別下降6.1、6.2 °Brix和6.1 °Brix。

2.3.3 不同HPCD條件對(duì)貯藏期鮮切哈密瓜質(zhì)量損失率和硬度的影響

如圖4a所示，鮮切哈密瓜經(jīng)HPCD處理后，質(zhì)量損失率迅速上升，原因可能是HPCD處理對(duì)質(zhì)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致汁液流失。樣品質(zhì)量損失率隨貯藏期延長(zhǎng)而增加，經(jīng)過(guò)4 ℃貯藏8 d后，未處理組的質(zhì)量損失率僅為2%，而2.5、3.5、4.5 MPa處理組的質(zhì)量損失率分別達(dá)到了16.45%、28.75%、42.70%。

如圖4b所示，2.5、3.5、4.5 MPa處理8 min后，鮮切哈密瓜的硬度分別下降28.06%、41.92%和50.13%。Bi Xiufang等[21]使用HPCD處理（5 MPa/15 min）鮮切胡蘿卜后，硬度下降7.9%，本研究中硬度下降較多的原因可能是哈密瓜原料的硬度較小。貯藏期結(jié)束時(shí)，2.5、3.5、4.5 MPa處理組硬度分別下降30.38%、48.17%和48.97%，硬度持續(xù)下降的原因可能是貯藏期間微生物的生長(zhǎng)和質(zhì)構(gòu)的破壞。Spilimbergo等[20]使用HPCD（12 MPa/15 min）處理鮮切胡蘿卜，其貯藏兩周后硬度也下降了95%。

2.3.4 不同HPCD條件對(duì)貯藏期鮮切哈密瓜VC含量的影響

圖5 不同壓力處理8 min后的鮮切哈密瓜貯藏期間VC含量的變化Fig. 5 Change in ascorbic acid content of fresh-cut Hami melonHPCD-treated at different pressure for 8 min during storage

由圖5可以看出，HPCD處理后鮮切哈密瓜VC含量下降，2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理組VC含量分別下降22.52%、47.56%和61.50%，下降的原因可能是HPCD處理壓力加大了鮮切哈密瓜質(zhì)構(gòu)的破壞程度，使得汁液流出增加，帶走更多的VC。貯藏期間VC含量持續(xù)下降，與第0天相比，貯藏至第8天時(shí)未處理組和2.5、3.5、4.5 MPa處理組分別下降95.90%、96.34%、96.25%和96.73%；原因可能是隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，質(zhì)構(gòu)的破壞繼續(xù)加劇造成VC的持續(xù)流失和降解。另外，HPCD處理組VC含量出現(xiàn)下降，但下降幅度（速率）卻低于未處理組，Chen Jiluan等[26]使用HPCD（8～35 MPa/5～60 min）處理哈密瓜汁時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，分析原因可能是HPCD處理降低了樣品中的pH值，使VC有更好的穩(wěn)定性。

2.3.5 不同HPCD條件對(duì)貯藏期鮮切哈密瓜PPO和POD活力的影響

圖6 不同壓力處理8 min后的鮮切哈密瓜貯藏期間PPO（a）和POD（b）活力的變化Fig. 6 Changes in residual activity of polyphenol oxidase (a) and peroxidase (b) in fresh-cut Hami melon HPCD-treated at different pressure for 8 min during storage

從圖6a可以看出，HPCD處理后鮮切哈密瓜PPO活力下降，2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理組分別下降40%、53%和67%，表明HPCD對(duì)PPO有一定的鈍化作用。劉野等[27]研究發(fā)現(xiàn)HPCD處理（10 MPa/60min）可以使PPO殘存活力下降60%。貯藏期間PPO活力持續(xù)上升，這種現(xiàn)象可能是由于切割后，植物產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，乙烯釋放增加[28-30]。

從圖6b可以看出，經(jīng)HPCD處理后鮮切哈密瓜的POD活力下降，2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理組分別下降11%、40%和45%，表明HPCD對(duì)POD有一定的鈍化作用。Gui Fenqi等[31]研究也發(fā)現(xiàn)，HPCD對(duì)POD有鈍化作用，而且壓力越大，鈍化效果越好，當(dāng)處理?xiàng)l件為30 MPa/0 min時(shí)，POD殘留活力僅為12%。隨著貯藏期的延長(zhǎng)，POD活力總體呈降低趨勢(shì)，POD活力的降低表明植物組織抗逆性減弱，可能由于HPCD處理導(dǎo)致鮮切哈密瓜組織結(jié)構(gòu)破壞，加速其衰老。

PPO和POD活力下降有利于產(chǎn)品在貯藏期間保持較好的顏色，因此，HPCD處理對(duì)產(chǎn)品顏色保持具有積極的作用。

2.3.6 不同HPCD條件對(duì)貯藏期鮮切哈密瓜感官品質(zhì)的影響

由表4可知，未處理組組織結(jié)構(gòu)完好，沒(méi)有汁液流出，4 項(xiàng)得分均高于處理組。4.5 MPa處理組由于HPCD處理壓力較大，組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，汁液流出，質(zhì)地變軟最嚴(yán)重，感官接受度也最低。2.5、3.5 MPa處理組雖然處理?xiàng)l件壓力較低，但質(zhì)構(gòu)仍被壓力破壞，導(dǎo)致感官接受度下降，但綜合評(píng)分高于4.5 MPa處理組。

表4 不同壓力處理8 min后的鮮切哈密瓜在貯藏期第8天感官評(píng)價(jià)得分Table 4 Sensory evaluation of fresh-cut Hami melon HPCD-treated at different pressure for 8 min after 8 days of storage分

3 結(jié) 論

通過(guò)不同清洗方式的對(duì)比，最終選取強(qiáng)酸電解水處理25 min為鮮切哈密瓜的最佳清洗條件。殺菌條件篩選中發(fā)現(xiàn)，隨著HPCD處理壓力的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，殺菌效果增加，確定2.5、3.5 MPa和4.5 MPa處理8 min為殺菌工藝。貯藏期間，樣品微生物數(shù)量顯著上升，但HPCD處理能夠有效抑制微生物數(shù)量的增長(zhǎng)，一定程度上延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。由于經(jīng)過(guò)HPCD處理后，鮮切哈密瓜的質(zhì)構(gòu)一定程度遭到破壞，導(dǎo)致汁液流失，貯藏期間可溶性固形物含量下降，質(zhì)量損失率顯著升高，硬度下降，VC含量降低，感官接受度顯著低于未處理組。但HPCD處理后哈密瓜的PPO、POD活力下降，說(shuō)明HPCD對(duì)鈍化哈密瓜中內(nèi)源酶有一定的作用，這有利于產(chǎn)品在貯藏期間保持較好的色澤。

綜合以上結(jié)果，HPCD處理能夠抑制微生物生長(zhǎng)，鈍化內(nèi)源酶，有效延長(zhǎng)鮮切哈密瓜的貨架期；但由于HPCD處理對(duì)鮮切哈密瓜組織結(jié)構(gòu)有一定的破壞，使得產(chǎn)品在貯藏期中的感官品質(zhì)下降明顯。因此，在未來(lái)的研究中，應(yīng)該對(duì)原料品種進(jìn)行篩選（選取硬度較大的品種），并優(yōu)化HPCD處理?xiàng)l件（降低處理的卸壓速率、處理壓力和時(shí)間），進(jìn)一步探索其在鮮切果蔬產(chǎn)品中的應(yīng)用。

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