鮮切芹菜自發(fā)氣調(diào)包裝的篩選

馮巖巖 ， 王慶國

（1.山東營養(yǎng)源食品科技有限公司，山東 濟(jì)南 250000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271000）

芹菜富含多種營養(yǎng)成分和微量元素，是高纖維、高營養(yǎng)價(jià)值的蔬菜[1-2]。食用后經(jīng)消化作用會產(chǎn)生一種木質(zhì)素或腸內(nèi)脂物質(zhì)，而且芹菜本身富含黃酮類化合物，所以常吃芹菜，尤其是吃芹菜葉，對預(yù)防高血壓、高血脂、動脈硬化等十分有益[3-4]。但通常購買后放置時(shí)間稍長，芹菜就會變黃，水分減少[5]，且食用時(shí)需要自己摘葉，切割。

鮮切芹菜以新鮮、衛(wèi)生、方便、快捷的特點(diǎn)深受消費(fèi)者的歡迎[6]，但切割后由于組織受到機(jī)械損傷，會有大量的營養(yǎng)物質(zhì)外流，促進(jìn)微生物的生長繁殖，加速衰老和腐敗，從而縮短貨架期[7]。目前，鮮切芹菜多采用紫外線殺菌[8]、超聲波處理[9]、大豆分離蛋白復(fù)合膜處理[10]、茉莉酸甲酯[11]等方法進(jìn)行，有的效果不好，有的成本較高，有的操作繁瑣不利于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。通過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，鮮切芹菜多采用真空包裝、托盤覆膜、直接裝袋的方式進(jìn)行包裝，其包裝問題一直沒有得到很好的解決，因此尋找一種簡單、安全、成本較低的芹菜保鮮方法尤為重要。

自發(fā)氣調(diào)保鮮具有操作簡單、無毒無害的特點(diǎn)，已在國內(nèi)外引起高度重視。氣調(diào)包裝在芹菜貯藏保鮮方面的應(yīng)用，可為芹菜的采后保鮮和包裝找到一種切實(shí)可行的方法。因此，試驗(yàn)進(jìn)行了適于鮮切芹菜自發(fā)氣調(diào)包裝袋的研究，包括氣調(diào)窗的類型及面積的篩選，進(jìn)一步確定自發(fā)氣調(diào)包裝袋的O2，CO2透過量指標(biāo)，以及包裝袋的保鮮效果，為鮮切企業(yè)提供一定的技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

芹菜，購于山東泰安農(nóng)貿(mào)市場，于4℃的冷庫預(yù)冷，原料要求新鮮、無黃化、無老化、無腐爛、無機(jī)械傷。

包裝袋、氣調(diào)窗，山東營養(yǎng)源食品科技有限公司提供，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室和營養(yǎng)源共同篩選，最終確定包裝袋的膜材料為2層復(fù)合薄膜，厚度為45 μm，該復(fù)合薄膜O2和CO2透過速率分別為1.42×102，6.7×102cm3/m2·d·atm，熱封溫度為180℃，所用的包裝袋為25 cm×35 cm；氣調(diào)窗1：O2和CO2透過速率分別為 5.0×105， 5.0×105cm3/m2·d·atm， 透氣比為1∶1；氣調(diào)窗 2：O2和 CO2透過速率分別為 4.0×105， 1.6×106cm3/m2·d·atm，透氣比為 1∶4；次氯酸鈉，天津市凱通化學(xué)試劑有限公司提供。

1.1.2 儀器與設(shè)備

ML204型天平，梅特勒-托利多有限公司產(chǎn)品；手持式氣體成分測定儀PBI，丹麥丹圣PBIDansensor集團(tuán)產(chǎn)品；塑料薄膜封口機(jī)，溫州市興業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 處理方法

（1）適于鮮切芹菜包裝的氣調(diào)窗初步篩選。芹菜去除黃葉和根等不可食用部分后，于4℃下用清水洗凈后，用0.2 mL/L NaClO溶液浸泡5 min，切段，長3～4 cm，清洗后用0.05 mL/L NaClO溶液浸泡5 min，瀝水甩干后4℃條件下分別裝入對照 （無氣調(diào)窗）、鑲嵌面積分別為1，3 cm2的氣調(diào)窗1和2的包裝袋中，每袋裝量1 000 g，每個(gè)處理7個(gè)重復(fù)，分別用熱封機(jī)封口，于4℃下貯藏。取其中3袋，每天進(jìn)行感官評價(jià)，對袋內(nèi)氣體成分進(jìn)行測定，并于第10天開袋進(jìn)行氣味和異味的評定；另4袋分別在第4天，第7天各打開2袋進(jìn)行氣味和異味的評定。

（2）適于鮮切芹菜包裝的氣調(diào)窗確認(rèn)和優(yōu)化。原料挑選、處理及包裝同1.2.1（1），分別裝入對照（無氣調(diào)窗）、鑲嵌面積分別為0.5，1.0 cm2的氣調(diào)窗2的包裝袋中，每袋裝量1 000 g，共3個(gè)處理。

1.2.2 測定項(xiàng)目及方法

（1）感官品質(zhì)評定。參考Dong T T等人[12]和Ma R Y等人[13]的方法進(jìn)行感官品質(zhì)評價(jià)。

鮮切蔬菜感官評定見表1。

表1 鮮切蔬菜感官評定

（2）氣體成分測定。用PBI氣體分析儀測定包裝內(nèi)的O2和CO2濃度，取出待測樣品迅速將測試探針插入包裝袋內(nèi)進(jìn)行抽氣測定。測定前在包裝上粘一個(gè)硅膠密封墊，測定針從密封墊扎入，防止外部空氣進(jìn)入影響測試結(jié)果，測定時(shí)重復(fù)測定數(shù)次，待測定值穩(wěn)定后記錄所得數(shù)值，結(jié)果記為各包裝袋內(nèi)的 O2和 CO2濃度百分比 （%）[14]。測定后使用透明膠帶封住針孔。

（3）單位質(zhì)量蔬菜的自發(fā)氣調(diào)包裝氣體透過量的計(jì)算。

單位質(zhì)量蔬菜包裝膜面積S1（m2/kg）

單位質(zhì)量果實(shí)單位時(shí)間的O2透過量Q1（cm3/kg·d·atm）

（4）單位質(zhì)量果實(shí)單位時(shí)間的CO2透過量Q2（cm3/kg·d·atm）

式中：l——包裝袋的長，m；

d——包裝袋的寬，m；

m——樣品質(zhì)量，kg；

2——雙面面積；

S3——?dú)庹{(diào)窗面積，m2；

Qa1——包裝膜的O2透過率，cm3/m2·d·atm；

Qa2——?dú)庹{(diào)窗的O2透過率，cm3/m2·d·atm；

Qb1——包裝膜的CO2透過率，cm3/m2·d·atm；

Qb2——?dú)庹{(diào)窗的CO2透過率，cm3/m2·d·atm。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用Excel和Sigmaplot統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)并作圖，試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用SPSS軟件進(jìn)行差異顯著性分析，p＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

試驗(yàn)擬通過呼吸自然降氧和氣調(diào)窗調(diào)節(jié)，使包裝袋中鮮切芹菜處于適宜的呼吸狀態(tài)，篩選出適宜鮮切芹菜包裝的氣調(diào)窗，以延長其貨架期。

2.1 適于鮮切芹菜的氣調(diào)窗的篩選

2.1.1 不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜包裝袋內(nèi)氣體成分的影響

不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜包裝袋內(nèi)氣體成分影響見圖1。

包裝袋內(nèi)氣體含量的多少對包裝袋內(nèi)產(chǎn)品品質(zhì)具有重要的影響，如O2含量過高或CO2含量過低，會加速鮮切蔬菜營養(yǎng)物質(zhì)的氧化分解，可能產(chǎn)生過氧化的異味；反之，O2含量過低或CO2含量過高，則會因無氧呼吸產(chǎn)生酒精的氣味，因此適宜的氣體環(huán)境可抑制鮮切蔬菜的呼吸強(qiáng)度延緩衰老，延長貨架期[15]，對鮮切蔬菜包裝尤為重要。芹菜的最適氣體體積分?jǐn)?shù) O2為 2%～4%，CO2為 3%～5%[16]。 由圖 1可知，相同類型的氣調(diào)窗，面積越大，袋內(nèi)O2含量越高，CO2含量越低；貯藏前期，對照 （無氣調(diào)窗）袋內(nèi)O2含量急劇下降，到第3天降至0，袋內(nèi)CO2含量逐漸升高，到第3天含量為12.23%，此時(shí)已出現(xiàn)無氧呼吸。整個(gè)過程中，氣調(diào)窗1和2的3 cm2的袋內(nèi)，O2含量都處于13%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于芹菜要求的O2含量；與氣調(diào)窗1的1 cm2相比，氣調(diào)窗2的1 cm2O2含量在貯藏后期較低，穩(wěn)定在5.75%，比較接近芹菜最適O2含量。貯藏前期，除氣調(diào)窗2的3 cm2外，各處理間CO2含量差異不顯著，貯藏第3天后，氣調(diào)窗1的3 cm2和氣調(diào)窗2的1 cm2變化基本一致，CO2含量為6%～8%，氣調(diào)窗1的1 cm2袋內(nèi)CO2含量含量逐漸升高，氣調(diào)窗2的3 cm2含量基本不變。由此可知，氣調(diào)窗2的1 cm2的包裝袋內(nèi)氣體含量比較接近芹菜的適宜氣調(diào)包裝。結(jié)果表明，氣調(diào)窗包裝可調(diào)節(jié)包裝袋內(nèi)O2和CO2的含量，但因氣調(diào)窗的類型和面積不同，會產(chǎn)生各處理間間O2和CO2的成分差異，尤其是貯藏后期，而這種差異可能是導(dǎo)致貯藏品質(zhì)差異的主要原因，這與Jiang A L等人[17]的研究結(jié)果一致，原因可能是不同類型和面積的氣調(diào)窗對O2和CO2的擴(kuò)散能力差異所致。

2.1.2 不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜包裝袋內(nèi)感官評分的影響

不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜感官評分的影響見圖2。

感官品質(zhì)是判斷鮮切產(chǎn)品貨架期的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著貯藏時(shí)間的延長，鮮切芹菜總體感官評價(jià)下降，對照貯藏第3天品質(zhì)劣變，總體評價(jià)分值降至4.56分，各處理間變化趨勢基本一致，貯藏至第9天仍具有一定的商品價(jià)值，第10天開始品質(zhì)劣變。鮮切芹菜第2天開始失水，隨著貯藏時(shí)間的延長，失水程度加重，貯藏至第8天，處理失水程度比對照稍嚴(yán)重，但差異不顯著。貯藏第5天，鮮切芹菜對照和處理組的切面由于輕微失水導(dǎo)致輕微變色，之后貯藏過程中基本不再發(fā)生變化。

氣味和異味是影響鮮切芹菜貯藏包裝過程中貯藏效果的重要指標(biāo)。貯藏至第4天，對照袋內(nèi)由于O2較低，已有無氧呼吸的異味[18]，異味分值為2.67分，且原有的芹菜氣味較淡，氣味分值為3.00分；隨著貯藏時(shí)間的延長，包裝袋內(nèi)鮮切芹菜原有氣味逐漸變淡，均無異味產(chǎn)生；第7天開袋后均保留有芹菜氣味，其中氣調(diào)窗1和2的1 cm2的袋內(nèi)芹菜味稍大，且后者氣味更濃郁，氣味分值分別為4.83分和5.00分；貯藏至第10天，除氣調(diào)窗2的1 cm2的袋內(nèi)芹菜味較濃，氣味分值為3.89分，其他處理味道較淡，分別為3.11，2.89，2.67分。綜上分析氣調(diào)窗2的1 cm2的包裝袋內(nèi)感官評分最好，延長貨架期6 d以上。結(jié)果表明，氣調(diào)窗包裝對鮮切芹菜采后貯藏效果影響較明顯，尤其是對袋內(nèi)氣味和異味的影響最大，原因可能是氣調(diào)窗可調(diào)節(jié)袋內(nèi)氣體組成所致。各處理組間差異，可能是不同類型和面積的氣調(diào)窗調(diào)節(jié)氣體程度不同所致，造成貯藏品質(zhì)的差異，這一結(jié)果與Mansouri J等人[19]的研究結(jié)果一致。

綜上所述，綜合氣體成分、感官、氣味、異味等指標(biāo)，鮮切芹菜在裝量為1 kg時(shí)，適宜用氣調(diào)窗2面積為1 cm2的包裝袋進(jìn)行包裝，能較好地保持袋內(nèi)鮮切芹菜品質(zhì)，解決了貯藏過程中的氣味和異味問題，貨架期為9 d以上；貯藏后期O2含量穩(wěn)定在5%～7%，CO2含量穩(wěn)定在6%～7%，下一步試驗(yàn)需要對此類型包裝進(jìn)行優(yōu)化和確認(rèn)。

2.2 適于鮮切芹菜的氣調(diào)窗的優(yōu)化和確認(rèn)

2.2.1 不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜包裝袋內(nèi)氣體成分的影響

不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜包裝袋內(nèi)氣體成分影響見圖3。

氣調(diào)窗類型相同時(shí)，隨著氣調(diào)窗面積增加，包裝袋內(nèi)O2含量升高，CO2含量降低。由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，對照袋內(nèi)O2急劇降低，貯藏第3天O2含量為0.50%，之后基本趨于平穩(wěn)；CO2含量呈逐漸上升趨勢，貯藏至第7天CO2含量為20.70%。氣調(diào)窗2的0.5和1 cm2袋內(nèi)O2含量先降低后趨于平穩(wěn)，袋內(nèi)CO2含量先緩慢上升，后趨于平穩(wěn)。說明鮮切芹菜專用氣調(diào)包裝袋可以有效調(diào)節(jié)裝內(nèi)氣體組成，保證芹菜貯藏期間處于適宜的氣體之中并實(shí)現(xiàn)動態(tài)平衡，這一結(jié)果與Li T H等人[20]的結(jié)果一致。

2.2.2 不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜包裝袋內(nèi)感官品質(zhì)的影響

表2 不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜感官評分的影響（7 d）

不同氣調(diào)窗對鮮切芹菜感官評分的影響 （7 d）見表2。

由表2可知，隨著氣調(diào)窗面積增加，包裝中的芹菜味越淡，其中對照 （無氣調(diào)窗）袋內(nèi)在第7天產(chǎn)生無氧呼吸產(chǎn)生的酒精味，無芹菜氣味，總體評價(jià)分值為1.00分；貯藏至第7天，氣調(diào)窗2的0.5和1.0 cm2的袋內(nèi)均無異味，保持了最佳的芹菜氣味，氣味分值分別為4.00分和3.67分；氣調(diào)窗2的0.5和1.0 cm2袋中的芹菜感官評分基本一致。綜合分析，氣調(diào)窗2的0.5～1.0 cm2袋內(nèi)鮮切芹菜效果都較好。

表3 包裝膜和氣調(diào)窗氣體透過量對芹菜袋內(nèi)氣體成分的影響

2.2.3 適于鮮切芹菜的包裝袋透氣量計(jì)算

通過比較芹菜包裝內(nèi)氣體濃度和氣體穩(wěn)定所需要時(shí)間，計(jì)算氣調(diào)窗保鮮袋的透氣能力，得到氣體成分穩(wěn)定時(shí)所對應(yīng)的包裝袋的單位質(zhì)量芹菜、單位時(shí)間透氣量。

包裝膜和氣調(diào)窗氣體透過量對芹菜袋內(nèi)氣體成分的影響見表3。

由表3可知，每1 kg鮮切芹菜需要選用氣調(diào)窗2的面積為0.5～1.0 cm2包裝袋進(jìn)行包裝，至少延長貨架期6 d。其單位質(zhì)量芹菜、單位時(shí)間O2透過量為 0.92×103～1.04×103cm3/kg·d·atm， CO2透過量應(yīng)為 1.13×103～1.59×103cm3/kg·d·atm， 貯藏后期 O2含量穩(wěn)定在4.29%～5.47%，CO2含量穩(wěn)定在7.15%～9.43%，此結(jié)果與芹菜的最適氣體濃度O2為2%～4%，CO2為3%～5%稍有不同，原因可能與芹菜的品種、成熟度和是否切割等因素都有一定的關(guān)系。

3 結(jié)論

不同透氣率和不同面積的氣調(diào)窗對鮮切芹菜的貯藏期間品質(zhì)會產(chǎn)生不同的影響。鮮切芹菜適宜O2和 CO2透過速率分別為 4×105， 1.6×106cm3/m2·d·atm，透氣比為1∶4氣調(diào)窗，每1 kg芹菜需要?dú)庹{(diào)窗的面積為0.5～1.0 cm2，至少延長貨架期6 d；綜合計(jì)算氣調(diào)窗和薄膜的透氣量可知，適于鮮切芹菜包裝袋 O2和CO2的透過量應(yīng)分別為 0.92×103～1.04×103， 1.13×103～1.59×103cm3/kg·d·atm， O2穩(wěn)定在4.29%～5.47%，CO2穩(wěn)定在7.15%～9.43%。通過試驗(yàn)篩選出的鮮切芹菜專用氣調(diào)包裝袋可以較好地保持袋內(nèi)鮮切芹菜的品質(zhì)，保留袋內(nèi)原有的鮮切芹菜氣味，較好地避免袋內(nèi)因無氧呼吸而產(chǎn)生異味，這一結(jié)果與Zinash A B等人[21]的研究結(jié)果一致。因此，鮮切芹菜專用氣調(diào)包裝袋的研制為鮮切企業(yè)提供了一定的技術(shù)支持。