真空包裝下不同溫度對(duì)鮮切皇冠梨生理生化的影響

朱萬(wàn)慧，王艷穎，馬 堃，宋欣純，梁惜雯，張曉宇

（大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連 116600）

鮮切果蔬是指新鮮果蔬原料經(jīng)清洗、去皮、修整、切割、包裝再經(jīng)過(guò)低溫運(yùn)輸進(jìn)入冷柜銷(xiāo)售的即食或即用果蔬制品。鮮切果蔬可減少城市垃圾，提高附加值，節(jié)約時(shí)間，不但符合消費(fèi)者對(duì)自然、新鮮、衛(wèi)生、方便、環(huán)保及健康食品的需要，還可滿足食品快餐業(yè)、團(tuán)體飲食業(yè)、軍事后勤供給的特殊需要，逐漸成為城市果蔬消費(fèi)的主流，被認(rèn)為是今后果蔬業(yè)發(fā)展的方向之一。但由于空氣中含有許多微生物以及切割時(shí)的機(jī)械損傷，鮮切加工的新鮮果蔬在空氣中極易發(fā)生組織褐變、微生物侵染等不良現(xiàn)象，從而致使果蔬的顏色、味道、質(zhì)地、營(yíng)養(yǎng)水平都受到嚴(yán)重的影響，縮短了鮮切果蔬貨架期與貯藏期。并且傳統(tǒng)的保鮮技術(shù)存在投資大、維護(hù)困難、保鮮率有限以及影響身體健康水平等缺點(diǎn)。

本項(xiàng)目是研究保鮮效率高，安全性好、方便、成本低以及衛(wèi)生性好的鮮切果蔬保鮮技術(shù)，充分實(shí)現(xiàn)果蔬的綜合利用。在鮮切果蔬保鮮技術(shù)的研究中，選擇合適材料的真空包裝，使包裝內(nèi)的空氣稀少相當(dāng)于低氧效果，探究鮮切果蔬在不同溫度的真空包裝下保鮮效果的影響，觀測(cè)并測(cè)試其生理生化指標(biāo)，探討出一種最合適真空包裝的溫度，以便于合理延長(zhǎng)鮮切果蔬的貨架期與貯藏期。從而為以后鮮切果蔬保鮮技術(shù)的研究奠定一定基礎(chǔ)，提供相應(yīng)的理論依據(jù)，對(duì)果蔬保鮮行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及處理

1.1.1 供試材料：2017年12月10日購(gòu)于開(kāi)發(fā)區(qū)金馬路水果市場(chǎng)，購(gòu)買(mǎi)大小均勻、色澤一致、無(wú)傷疤、無(wú)病蟲(chóng)害的皇冠梨。購(gòu)買(mǎi)當(dāng)天立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。

1.1.2 試劑：氫氧化鈉、HCl-甲醇溶液、PVP、磷酸、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、過(guò)氧化氫。

1.1.3 處理方法：將皇冠梨削皮、去核，切成1cm3小正方體。準(zhǔn)備38個(gè)真空包裝袋，每袋隨機(jī)放入約40g已處理好的小正方體皇冠梨，用真空包裝機(jī)封好。實(shí)驗(yàn)分為3組，其中對(duì)照組為常溫真空包裝，處理組為10℃真空包裝和4℃真空包裝。每種溫度放入12袋樣品貯藏，并分別每3d、5d、7d各取樣1次測(cè)其各項(xiàng)生理生化指標(biāo)。其中0d條件下的測(cè)定在真空包裝好之后隨機(jī)取樣測(cè)得。

1.2 主要儀器設(shè)備

果實(shí)硬度計(jì)（510-5FHR-5型，日本）；電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；電熱恒溫水浴鍋（DK-S26型，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；高速冷凍離心機(jī)（BR4i，法國(guó) Jouan）；勻漿機(jī)（T-25型，德國(guó) ILA）;紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-2100型，尤尼柯上海儀器有限公司）；電導(dǎo)率儀（美國(guó)Thermo Electron Corporation公司）；手持糖度儀（日本A Tago）；紫外可見(jiàn)光分光度計(jì)（Lambda25型，美國(guó)perkin Elmer公司）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；真空包裝機(jī)（DZQ-500型，廣州巨林機(jī)械制造有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 果實(shí)可溶性固形物含量的測(cè)定。用手持糖度儀測(cè)定其含量。各組隨機(jī)選取幾塊去皮果肉，每組取3g左右勻磨成勻漿，用手持糖度計(jì)測(cè)量其含量（%），樣品重復(fù)測(cè)定3次取平均值。

1.3.2 果實(shí)硬度的測(cè)定。采用日本型號(hào)為510-5FHR-5型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定。

1.3.3 可滴定酸的測(cè)定。用馮雙慶的酸堿滴定法測(cè)定[1]。

1.3.4 多酚的測(cè)定。參照Pirie法[2]并修改：5g果肉組織與預(yù)冷的25mL 1%HCl-甲醇溶液充分研磨提取，然后于4℃下12000×g離心10min，上清液直接用于比色。樣品重復(fù)3次。酚類(lèi)含量以O(shè)D280/gFW表示。

1.3.5 果肉相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定。參照席玙芳的方法[3]測(cè)定。

1.3.6 多酚氧化酶（PPO）、過(guò)氧化物酶（POD）活性的測(cè)定。①提取液的制備：取10g去皮果肉，加1gPVP于20ml0.2mol/L 磷酸緩沖液（pH=6.4），冰浴研磨，4℃冰凍離心機(jī)13000×g離心30min，取上清液測(cè)定酶活性。②多酚氧化酶（PPO）活性測(cè)定：測(cè)定參照Galeazzi等（1981）的方法[4]，并加以改進(jìn)，將0.5ml粗酶提取液加入3ml0.5mol/L的鄰苯二酚溶液（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸緩沖液配成）中。反應(yīng)溫度為25℃，加酶液后5s開(kāi)始掃描10s內(nèi)398nm處吸光值變化，酶活性以△OD398nm·min-1·g-1FW表示，樣品重復(fù)測(cè)定3次取平均值。③過(guò)氧化物酶（POD）活性測(cè)定：測(cè)定按照Putter（1974）的方法[5]，稍作修改，將0.5ml粗酶提取液加入2mL 0.2%愈創(chuàng)木酚（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸緩沖液配成）中，在30℃水浴中平衡5min，然后加入1mL 0.3%H2O2（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸緩沖液配成）混勻，1min后掃描1min內(nèi)460nm處吸光值的變化，酶活性以△OD460nmmin-1g-1FW表示，樣品重復(fù)測(cè)定3次取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 真空包裝對(duì)鮮切皇冠梨可溶性固形物含量（TSS）的影響

可溶性固形物（TSS）是評(píng)價(jià)果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，從圖1可以看出，在不同溫度貯藏條件下，經(jīng)真空包裝后皇冠梨果實(shí)的可溶性固形物含量均在貯藏期間內(nèi)呈現(xiàn)出“先升后降”的變化趨勢(shì)。其中對(duì)照組與處理組皇冠梨果實(shí)的可溶性固形物含量（TSS）在貯藏期間前期相差不大，均呈上升趨勢(shì)，可能是與皇冠梨果實(shí)的采后成熟有關(guān)，梨果實(shí)中所含的不溶性大分子物質(zhì)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)緩慢降解成小分子物質(zhì)，代謝總量小于降解總量，從而使可溶性固形物含量（TSS）上升[6]。而在貯藏期間中后期均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，并且對(duì)照組的皇冠梨果實(shí)的可溶性固形物（TSS）含量下降的速度最快，10℃貯藏的下降速度次之，經(jīng)4℃貯藏的下降速度最平緩，可能是與不同貯藏條件下其呼吸代謝有關(guān)，溫度越高，呼吸代謝越高，下降速度越快。說(shuō)明經(jīng)真空包裝后4℃貯藏的皇冠梨更能抑制可溶性固形物含量（TSS）的下降，能較好地維持果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

2.2 真空包裝對(duì)鮮切皇冠梨硬度的影響

硬度是鮮切水果耐貯藏的一個(gè)重要因素，硬度越大，貯藏效果越好，水果品質(zhì)越佳[7]。從圖2中可以看出，在貯藏期間，對(duì)照組的皇冠梨果實(shí)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)以較大的幅度、較快的速度不斷下降[8]。而真空壓力包裝下，在10℃和4℃貯藏的皇冠梨硬度明顯高于對(duì)照組，并且在貯藏的前期均有稍稍上升而緩慢下降的趨勢(shì)，其中4℃貯藏的皇冠梨下降速度最緩慢，在貯藏結(jié)束時(shí)仍然保持著較高的硬度。說(shuō)明了在真空包裝條件下10℃和4℃貯藏的皇冠梨都能在不同程度上減緩其硬度下降速率，且在4℃貯藏的皇冠梨抑制其果實(shí)硬度下降速率的效果最佳，對(duì)梨果實(shí)保鮮效果更好。

2.3 真空包裝對(duì)鮮切皇冠梨可滴定酸含量(TA)的影響

可滴定酸（TA）是評(píng)價(jià)果實(shí)的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[9]。從圖3可以看出，對(duì)照組的可滴定酸含量（TA）呈現(xiàn)先下降后稍上升的趨勢(shì)，前期下降可能是皇冠梨經(jīng)鮮切并真空包裝后仍在進(jìn)行生理代謝，并且呼吸速率增強(qiáng)，消耗了大量的有機(jī)物，有機(jī)酸作為直接的氧化底物被不停地分解，貯藏后期略有上升可能是受到了紫外線的照射[10]，使得鮮切皇冠梨失水率增加，并且還原糖的氧化分解又能產(chǎn)生一定的有機(jī)酸。而10℃真空和4℃真空貯藏的皇冠梨在整個(gè)貯藏過(guò)程中隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，鮮切梨果實(shí)的呼吸速率不斷增強(qiáng)，梨果實(shí)內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分被不斷地消耗，使得可滴定酸含量下降，并且與對(duì)照組、10℃真空貯藏的皇冠梨相比，4℃真空貯藏能減緩可滴定酸含量的下降速率，說(shuō)明了4℃真空貯藏在一定程度上保證了梨果實(shí)的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

2.4 真空包裝對(duì)鮮切皇冠梨相對(duì)電導(dǎo)率的影響

細(xì)胞膜是控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的場(chǎng)所，能選擇性地交換物質(zhì)，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能的完整性與細(xì)胞膜的正常功能及其代謝活動(dòng)具有很大的聯(lián)系。通常來(lái)說(shuō)，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)被破壞的程度越大，細(xì)胞膜內(nèi)電解質(zhì)外滲就越多，其相對(duì)電導(dǎo)率越大。因此，細(xì)胞膜的通透性可用相對(duì)電導(dǎo)率來(lái)衡量[11]。從圖4可以看出，3種貯藏條件下，整體上看均是呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。對(duì)照組中上升速度與幅度最大，可能是溫度越高，給細(xì)胞膜帶來(lái)威脅的外部環(huán)境越大，其受到的破壞越大，通透性增強(qiáng)，電解質(zhì)泄漏速度越快[12]。而10℃真空貯藏和4℃真空貯藏的皇冠梨在貯藏前期的相對(duì)電導(dǎo)率均略有下降，可能是由于低溫貯藏，對(duì)細(xì)胞膜起到了保護(hù)作用，有效地控制相對(duì)電導(dǎo)率的上升，而之后相對(duì)電導(dǎo)率上升，可能是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)胞逐漸衰老和腐敗導(dǎo)致了細(xì)胞膜的損壞，通透性增大，細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)外泄。并且4℃真空貯藏皇冠梨的相對(duì)電導(dǎo)率始終低于對(duì)照組和10℃真空貯藏條件下皇冠梨的相對(duì)電導(dǎo)率，相對(duì)電導(dǎo)率上升幅度較小，說(shuō)明了4℃真空貯藏在一定程度上有效地抑制了相對(duì)電導(dǎo)率的上升，對(duì)保持細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能的完整性起到一定的作用。

2.5 真空包裝對(duì)鮮切皇冠梨多酚含量的影響

多酚類(lèi)物質(zhì)是重要的營(yíng)養(yǎng)素之一。多酚類(lèi)物質(zhì)可在多酚氧化酶的作用下氧化成醌從而致使果蔬發(fā)生褐變[13]，改變果蔬的外觀顏色，影響了鮮切果蔬產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)與外表美感。從圖5可以看出，在不同溫度貯藏條件下，各組梨果實(shí)的多酚含量均呈現(xiàn)出“先下降再上升再下降”的趨勢(shì)。可能是梨果實(shí)由于切割受到傷害，導(dǎo)致酚類(lèi)物質(zhì)含量因大量消耗而減少；隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，受傷害的梨果實(shí)組織可能產(chǎn)生酚類(lèi)等次生代謝物質(zhì)，并參與愈傷組織的形成，其表面上的酚類(lèi)物質(zhì)不斷地由內(nèi)向外移動(dòng)，使得酚類(lèi)物質(zhì)含量有所回升[14]；貯藏后期果實(shí)開(kāi)始衰老，酶促褐變加劇，導(dǎo)致多酚含量再次減低。并且4℃真空貯藏梨果實(shí)的多酚含量始終是最低的，說(shuō)明了在4℃貯藏條件下，多酚類(lèi)的生理代謝最緩慢，能顯著減緩酶促褐變，保證了其果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)，保鮮效果最佳。

2.6 真空包裝對(duì)鮮切皇冠梨多酚氧化酶（PPO）活性的影響

多酚氧化酶（PPO）是果蔬中將酚類(lèi)物質(zhì)氧化成醌從而促使發(fā)生褐變的最重要的酶，對(duì)鮮切果蔬的營(yíng)養(yǎng)風(fēng)味、質(zhì)地、顏色、外觀有一定的影響[15]。從圖6可以所示，在貯藏期間內(nèi)，各組的多酚氧化酶（PPO）活性總體上均呈現(xiàn)出“先上升后下降”的趨勢(shì)，并且溫度越大，上升和下降的速率越快，可能是因?yàn)槔婀麑?shí)遭到切割損傷，細(xì)胞膜受到傷害，致使多酚氧化酶的結(jié)合態(tài)（BPPO）轉(zhuǎn)變成具有催化作用的游離態(tài)（FPPO）,酶促褐變因此加劇，使得多酚氧化酶（PPO）含量的上升[16]，貯藏后期多酚氧化酶（PPO）活性下降可能是隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，梨果實(shí)開(kāi)始衰老，代謝速率減慢，多酚氧化酶（PPO）催化酚類(lèi)物質(zhì)被氧化成醌類(lèi)物質(zhì)時(shí)受到一定的抑制作用。從圖6中可以看出，4℃真空貯藏的皇冠梨的上升和下降速度明顯低于對(duì)照組和10℃真空貯藏的皇冠梨，并且后期維持著較平緩的狀態(tài)直到貯藏時(shí)間結(jié)束。說(shuō)明4℃真空貯藏環(huán)境對(duì)抑制PPO的活性是有利的，對(duì)鮮切梨果實(shí)起到了有效的保鮮作用，一定程度上保持了外觀品質(zhì)。

2.7 真空包裝對(duì)鮮切皇冠梨過(guò)氧化物酶（POD）活性的影響

過(guò)氧化物酶（POD）在有H2O2存在時(shí)能催化酚類(lèi)物質(zhì)氧化并參與酚類(lèi)物質(zhì)代謝，與PPO有協(xié)同作用，均能促使果蔬組織褐變，是一種與衰老有關(guān)的酶[17]。也是逆境條件下酶促防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶，能清除細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生和積累的過(guò)剩自由基，提高果蔬的抗逆性[17]。從圖7中可以看出，在不同溫度貯藏條件下，各組的過(guò)氧化物酶（POD）活性均呈現(xiàn)出“先上升后下降”趨勢(shì)，可能是鮮切皇冠梨受到切割傷害后，破壞了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性[18]，致使過(guò)氧化氫大量積累，誘使過(guò)氧化物酶（POD）活性上升來(lái)提高抗逆性，同時(shí)經(jīng)切割損傷后細(xì)胞壁被降解，游離態(tài)過(guò)氧化物酶（POD）活性也會(huì)快速增加，而由于貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，梨果實(shí)細(xì)胞衰老速率加快，清除細(xì)胞內(nèi)過(guò)剩自由基能力不斷下降，因而過(guò)氧化物酶（POD）活性下降。其中4℃真空貯藏的梨果實(shí)的過(guò)氧化物酶（POD）活性上升和下降速率顯著低于對(duì)照組和10℃真空貯藏的過(guò)氧化物酶（POD）活性，說(shuō)明了4℃真空貯藏的環(huán)境延緩了梨果實(shí)過(guò)氧化物酶（POD）活性的上升，同時(shí)使梨果實(shí)衰老速度得到緩解，在一定程度上達(dá)到較佳的保鮮效果。

3 結(jié)論與討論

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)將真空包裝技術(shù)更多地運(yùn)用在熟食商品的包裝當(dāng)中，同時(shí)也在一定程度上運(yùn)用在鮮切果蔬的包裝中，而外界的不良溫度環(huán)境會(huì)導(dǎo)致鮮切果蔬發(fā)生變軟、水分散失、褐變[19]、代謝加快等生理變化，影響果蔬營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與貨架期。從試驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，在真空包裝條件下，不同的貯藏溫度對(duì)保持鮮切皇冠梨果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)和新鮮無(wú)病腐的效果不同。在4℃真空貯藏下的皇冠梨能顯著降低硬度和可滴定酸含量的下降速率；生理代謝變得更為趨緩，顯著削弱酶促褐變能力，減緩了多酚含量和可溶性固形物含量的上升與下降趨勢(shì)；有效抑制了相對(duì)電導(dǎo)率的上升，對(duì)保持細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能的完整性起到一定的作用；對(duì)抑制PPO的活性是有利的，在一定程度上達(dá)到較佳的保鮮效果；同時(shí)一定程度上延緩了梨果實(shí)POD活性的上升，保持了外觀品質(zhì)，同時(shí)使梨果實(shí)衰老速度得到緩解，合理延長(zhǎng)鮮切梨果實(shí)的貨架期與貯藏期。

（收稿：2018-05-03）