包裝對薄皮核桃貯藏品質(zhì)的影響

秦南南 ，李學(xué)文 ，齊志文 ，徐效圣 ，何 慶 ，卞生珍 ,*

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與生物技術(shù)分院，新疆 烏魯木齊 830021）

核桃（Juglans regiaL.）是世界四大干果之首[1-2]，由于其豐富的營養(yǎng)和特色風(fēng)味[3]，深受國內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛，同時(shí)具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在園藝產(chǎn)業(yè)中占有十分重要的地位。新疆是我國最早種植核桃的地區(qū)之一，以和田、阿克蘇地區(qū)的薄皮核桃最為著名[4]，具有果實(shí)大、皮薄、肉厚和油脂含量高等特點(diǎn)，其生物活性成分具有抗氧化和抗衰老等作用[5-6]。核桃的不飽和脂肪酸含量達(dá)90%以上[7]，易受光、熱、氧、水分、酶和微生物等影響發(fā)生氧化分解。因此，核桃易發(fā)生氧化酸敗，產(chǎn)生不良?xì)馕?，從而降低營養(yǎng)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，導(dǎo)致消費(fèi)者出現(xiàn)急性和慢性的中毒，嚴(yán)重時(shí)會(huì)致癌[8]，是目前核桃產(chǎn)業(yè)化需要解決的關(guān)鍵問題。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對核桃貯藏已有一些報(bào)道。Mexis 等[9]研究發(fā)現(xiàn)，溫度對于核桃貯藏品質(zhì)影響最大，包裝材料次之，光照條件影響最小。Christopoulos等[10]研究發(fā)現(xiàn)，1 ℃下貯藏鮮食核桃品質(zhì)較好。Vanhanen等[11]研究發(fā)現(xiàn)，以核桃粉為試材，23.3 ℃下貯藏在塑料容器中的過氧化值比棕色紙袋低。路洪艷等[12]研究發(fā)現(xiàn)，納米二氧化鈦（TiO2）改性低密度聚乙烯（LDPE）薄膜可更快形成高CO2低O2氣體環(huán)境，延緩山核桃過氧化值和己醛升高，抑制各類氧化酶活性的降低。王萍等[13]研究發(fā)現(xiàn)，鋁箔包裝能有效減少鮮食核桃營養(yǎng)成分的流失。韓強(qiáng)等[14]研究發(fā)現(xiàn)，真空包裝與ClO2相結(jié)合的方法可降低鮮核桃的腐爛率和呼吸強(qiáng)度，延緩褐變，有效保持核桃仁的品質(zhì)。當(dāng)前核桃的貯藏研究多集中于鮮核桃和山核桃，關(guān)于新疆薄皮核桃的貯藏研究較少，而針對新疆薄皮核桃的包裝與脫氧劑相結(jié)合的貯藏研究鮮有報(bào)道。

真空包裝和充氣包裝處理核桃是一種簡單、安全的方式，將其與脫氧劑結(jié)合，能有效延長核桃的貯藏期。以阿克蘇地區(qū)的主要品種“溫185”干制薄皮核桃為試材，采用真空包裝、真空添加脫氧劑包裝、充氣（N2）包裝和充氣添加脫氧劑包裝處理，并以不處理為對照，常溫條件下貯藏210 d，研究包裝與脫氧劑相結(jié)合的處理對干制薄皮核桃貯藏品質(zhì)的影響，以期為新疆干制核桃的貯藏提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

試材于2018 年9 月中旬采自新疆阿克蘇，品種為“溫185”薄皮核桃，去青皮干制后，選擇大小均勻、成熟度一致、無損傷和病蟲害、果仁飽滿和無裂紋。

包裝材料：真空包裝采用PVC 袋（規(guī)格：33 cm×22 cm，0.18 mm 厚)；充氣包裝采用聚乙烯塑料鋁箔袋（AL/PE）（規(guī)格：34.6 cm×24 cm，0.2 mm 厚)，東光縣豪達(dá)塑料有限公司產(chǎn)品；脫氧劑采用30 型的還原鐵粉（規(guī)格：3×1.4 g，潮安區(qū)帝嘉紙塑包裝有限公司產(chǎn)品）。

無水乙醇、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、冰乙酸等均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DZKW-S-6 型電熱恒溫水浴鍋，F(xiàn)L-1 型可調(diào)式封閉電爐，RE-85C 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，TU-1810 型紫外可見分光光度計(jì)，SF-GL-16A 型高速冷凍離心機(jī)，PL303 型電子天平。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

采用4 種包裝對核桃進(jìn)行處理：真空包裝、真空添加脫氧劑包裝、充氣（純度99.99%N2）包裝、充氣添加脫氧劑包裝，以不處理為對照，每袋為400 g 薄皮核桃，每種包裝方式裝 25 袋，貯藏在常溫（20～25 ℃）條件下，每隔35 d 取樣3 袋，用于各項(xiàng)指標(biāo)的測定。

1.2.2 測定指標(biāo)與方法

1.2.2.1 感官品質(zhì)評價(jià)

在貯藏期間，取樣時(shí)從中隨機(jī)取20 粒核桃，由10 人分別從種殼色澤、種皮色澤和種仁風(fēng)味3 個(gè)方面進(jìn)行評分，采用10 分制評分標(biāo)準(zhǔn)，評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示[15]，每項(xiàng)分值取平均值，綜合評分=種殼色澤平均分值×30%+種皮色澤平均分值×30%+種仁風(fēng)味平均分值×40%。

表1 核桃感官品質(zhì)評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Walnut sensory evaluation standards

1.2.2.2 核桃仁油樣的提取

參照張麗[16]的提取方法。

1.2.2.3 過氧化值

參照GB 5009.227—2016[17]中的滴定法測定。

1.2.2.4 酸價(jià)

參照GB 5009.229—2016[18]中的方法測定。

1.2.2.5 皂化價(jià)

參照GB/T 5534—2008[19]中的方法測定。

1.2.2.6 碘價(jià)

參照GB/T 5532—2008[20]中的方法測定。

1.2.2.7 水分含量

參照GB 5009.3—2016[21]中的方法測定。

1.2.2.8 脂肪酶活性

參照GB/T 5523—2008[22]中的方法測定。

1.2.2.9 脂氧合酶（LOX）活性

參照陶菲等[23]的方法測定。

1.2.2.10 丙二醛（MDA)含量

參照李合生等[24]的方法測定。

1.2.2.11 過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性

參照曹建康等[25]的方法測定。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù)，SPSS 20.0 軟件進(jìn)行顯著性分析，Sigma Plot 12.5 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 包裝處理對薄皮核桃感官品質(zhì)的影響

由圖1 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，所有包裝薄皮核桃的感官品質(zhì)評分均呈下降趨勢。CK 組的感官品質(zhì)評分從0 d 的9.70 分到210 d 的4.19 分，下降了56.80%。充氣添加脫氧劑包裝的感官品質(zhì)評分由0 d的9.7 分到210 d 的6.15 分，下降了36.60%。在貯藏期間CK 組的感官品質(zhì)評分低于包裝處理組，且存在顯著性差異（P＜0.05）。其中感官品質(zhì)保持較好的是充氣添加脫氧劑包裝，說明充氣添加脫氧劑包裝可較好的保持核桃仁風(fēng)味。

2.2 包裝處理對薄皮核桃過氧化值的影響

由圖2 可知，在貯藏期間，薄皮核桃的過氧化值整體呈現(xiàn)上升趨勢。貯藏至175～210 d，各處理核桃的過氧化值上升趨勢明顯。第175 天，CK 組核桃的過氧化值為0.038 5 g/100 g，充氣添加脫氧劑為0.009 1 g/100 g，CK 組是充氣添加脫氧劑包裝過氧化值的4.23 倍，充氣添加脫氧劑包裝與CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏期間，充氣添加脫氧劑包裝核桃的過氧化值變化平緩，說明充氣添加脫氧劑包裝能有效抑制過氧化值的升高。

2.3 包裝處理對薄皮核桃酸價(jià)的影響

由圖3 可知，各包裝處理薄皮核桃的酸價(jià)呈先上升后下降的變化趨勢。第35 天，各處理的核桃酸價(jià)出現(xiàn)峰值，CK 組為1.88 mg/g、真空添加脫氧劑包裝為1.50 mg/g 和充氣添加脫氧劑包裝為1.70 mg/g，CK 組分別是兩者的1.25、1.11 倍，真空添加脫氧劑包裝與CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏 140～210 d，各處理核桃的酸價(jià)緩慢上升，酸價(jià)差距小。說明包裝處理可有效抑制酸價(jià)的上升。

2.4 包裝處理對薄皮核桃皂化價(jià)的影響

由圖4 可知，在貯藏期間，各包裝處理薄皮核桃的皂化價(jià)呈上升趨勢。第70 天，CK 組核桃的皂化值為213.66 mg/g、充氣添加脫氧劑包裝為193.16 mg/g和真空添加脫氧劑包裝為192.60 mg/g，CK 組分別是2 種處理皂化值的1.11 倍，兩種包裝處理與CK 組差異顯著（P＜0.05）。第175 天，各包裝處理核桃的皂化價(jià)與 CK 組差異顯著（P＜0.05）。第 210 天，真空包裝、充氣包裝和充氣添加脫氧劑包裝與CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏期間，充氮添加脫氧劑包裝核桃的皂化價(jià)變化平緩，且第35、70 和175 天，皂化價(jià)低于其他處理，說明充氮添加脫氧劑包裝能維持脂肪酸分子的質(zhì)量，抑制皂化價(jià)的升高。

2.5 包裝處理對薄皮核桃碘價(jià)的影響

由圖5 可知，在貯藏過程中，各處理薄皮核桃的碘價(jià)呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢，貯藏70～105 d，下降迅速。第105 天，CK 組核桃的碘價(jià)為14.39g/100 g，真空包裝、充氣包裝和充氣添加脫氧劑包裝碘價(jià)分別為 16.41 g/100 g、16.45 g/100 g 和 16.41 g/100 g，三者與 CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏 140～210 d，各處理薄皮核桃的碘價(jià)下降平緩，各處理間差距較小，但在貯藏期間，包裝核桃的碘值高于CK 組，說明包裝能延緩碘值的降低。

2.6 包裝處理對薄皮核桃水分含量的影響

由圖6 可知，在貯藏過程中，各處理薄皮核桃的水分含量呈現(xiàn)下降趨勢。核桃的初始水分含量為3.15%，第210 天，充氣添加脫氧劑為1.69%，比初始值降低了46.35%，CK 組的水分含量為1.17%，比初始值降低了62.86%，充氣添加脫氧劑包裝的水分含量是 CK 組的 1.44 倍。第 105、140、175 和 210 天，各包裝處理組核桃的水分含量顯著高于CK 組（P＜0.05），充氣添加脫氧劑包裝核桃的水分含量高于其他處理，CK 組的水分含量處于較低水平，說明充氣添加脫氧劑包裝能較好保持水分含量，減少核桃的水分散失，維持核桃食用品質(zhì)。

2.7 包裝處理對薄皮核桃脂肪酶活性的影響

由圖7 可知，各處理薄皮核桃的脂肪酶活性整體呈先上升后下降的趨勢。第70 天，充氣添加脫氧劑包裝核桃的脂肪酶活性低于其他處理，為2.97 mg/g。第210 天，CK 組的脂肪酶活性為2.83 mg/g、充氣添加脫氧劑包裝為0.82 mg/g，CK 組是充氣添加脫氧劑包裝的 3.45 倍，兩者差異顯著（P＜0.05）。第 70、105、175和210 天時(shí)，充氣添加脫氧劑包裝核桃的脂肪酶活性較低，說明充氣添加脫氧劑包裝可有效抑制脂肪酶活性的上升。

2.8 包裝處理對薄皮核桃LOX 活性的影響

由圖8 可知，各處理薄皮核桃的LOX 活性在貯藏期間呈先上升后下降的趨勢。第70 天，充氣添加脫氧劑包裝與真空添加脫氧劑包裝核桃的LOX 活性達(dá)到第1 次峰值。第175 天，CK 組的LOX 活性達(dá)到峰值，真空添加脫氧劑包裝的LOX 活性達(dá)到第2 次峰值。第210 天，充氣包裝的LOX 活性為13.33 U/g，CK組為86.67 U/g，CK 組是充氣包裝的6.50 倍，充氣包裝的LOX 活性與CK 組差異顯著（P＜0.05）。說明充氣包裝能延緩LOX 活性的升高。

2.9 包裝處理對薄皮核桃MDA 含量的影響

由圖9 可知，各處理薄皮核桃的MDA 含量呈先上升后下降趨勢。第 35、140、175 和 210 天時(shí)，充氮添加脫氧劑包裝核桃的MDA 含量低于其他處理。第140天，各處理核桃的MDA 含量達(dá)到峰值，其中CK組的MDA 含量為0.010 40 μmol/g FW、充氣添加脫氧劑包裝為0.005 45 μmol/g FW、真空包裝為0.008 50 μmol/g FW、真空添加脫氧劑包裝為0.006 38 μmol/g FW 和充氣包裝為 0.007 32 μmol/g FW，CK 組的 MDA 含量分別是包裝處理的 1.91、1.22、1.63 和 1.42 倍，CK 組與充氣添加脫氧劑包裝、充氣包裝和真空添加脫氧劑包裝差異顯著（P＜0.05）。說明充氣添加脫氧劑包裝能更好的抑制膜脂過氧化，延緩MDA 含量的上升。

2.10 包裝處理對薄皮核桃POD 活性的影響

由圖10 可知，各處理薄皮核桃的POD 活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。第70 天，充氣添加脫氧劑包裝核桃的POD 活性顯著低于CK 組（P＜0.05）。第105天，各處理核桃的POD 活性達(dá)到峰值，CK 組為0.352 U/g、充氣添加脫氧劑包裝為0.279 U/g 和充氣包裝為0.275 U/g，充氣添加脫氧劑包裝和充氣包裝與CK 組差異顯著（P＜0.05）。第 175 天，CK 組的 POD 活性為0.242 U/g，充氣添加脫氧劑包裝為0.105 U/g，CK 組是充氣添加脫氧劑的2.30 倍，充氣添加脫氧劑包裝顯著低于CK 組（P＜0.05）。說明充氣添加脫氧劑包裝可延緩POD 活性的上升。

2.11 包裝處理對薄皮核桃的SOD 活性的影響

由圖11 可知，各處理薄皮核桃的SOD 活性整體呈先上升后下降的趨勢。第35 天，CK 組SOD 活為1.41 U/g，充氣添加脫氧劑包裝為2.21 U/g，充氣添加脫氧劑包裝是CK 組的1.57 倍，二者差異顯著（P＜0.05）。第70 和140 天，各處理核桃的SOD 活性達(dá)到高峰，充氣添加脫氧劑包裝在貯藏過程中SOD 的活性較高，兩個(gè)峰值分別為3.20 U/g 和3.27 U/g。第105 與140 天時(shí)，充氣添加脫氧劑包裝核桃的SOD 活性顯著高于CK 組（P＜0.05）。說明充氣添加脫氧劑包裝能有效維持薄皮核桃的SOD 活性。

2.12 包裝處理對薄皮核桃的CAT 活性的影響

由圖12 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，各處理薄皮核桃的CAT 活性呈先上升后下降的趨勢。第140 天，充氣添加脫氧劑包裝核桃的CAT 活性為966.67 U/g，CK 組為366.00 U/g，充氣添加脫氧劑包裝為CK 組的2.64 倍，兩者差異顯著（P＜0.05）。第 210 天，充氣添加脫氧劑包裝核桃的CAT 活性較高，為782.22 U/g，CK 組的CAT 活性最低，為416.67 U/g，充氣添加脫氧劑包裝是CK 組的1.88 倍，且二者差異顯著（P＜0.05）。第70、140 和210 天時(shí)，充氣添加脫氧劑包裝核桃的CAT 活性是各處理中的最高值。說明充氣添加脫氧劑包裝能很好的保持CAT 活性，延緩CAT 活性下降。

3 討論

過氧化值和酸價(jià)能夠反映出油脂的氧化酸敗程度，采用包裝處理抑制核桃貯藏過程中的過氧化值和酸價(jià)上升，其原因是包裝隔絕了O2，使核桃中的不飽和脂肪酸不能與O2結(jié)合發(fā)生酸敗，這與王紀(jì)輝等[26]的研究結(jié)果一致。本研究中薄皮核桃的酸價(jià)在35 d時(shí)出現(xiàn)峰值，原因是脂肪水解形成游離的脂肪酸，其中的不飽和脂肪酸發(fā)生氧化產(chǎn)生有機(jī)酸，使酸價(jià)出現(xiàn)峰值[27]。感官品質(zhì)評定是評價(jià)核桃品質(zhì)的重要方面，反映了核桃的氧化程度[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，包裝處理對核桃風(fēng)味的保持具有較好的效果，充氣添加脫氧劑包裝優(yōu)于其他組，原因是充氣包裝的材質(zhì)為鋁箔，具有避光的作用，降低油脂的氧化[28]，且含有脫氧劑，可吸收包裝帶內(nèi)殘存的氧氣。

皂化價(jià)表示油脂分子質(zhì)量大小，貯藏過程中，游離脂肪酸含量增加，皂化價(jià)越高，脂肪酸分子質(zhì)量越小，油脂特性降低。碘值表示油脂的不飽和程度[29]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時(shí)間的延長，核桃的皂化價(jià)上升，碘值下降，而充氣添加脫氧劑顯著抑制了皂化價(jià)的上升、碘值的下降，這與楊曦等[30]的研究結(jié)果相似，其原因是不飽和脂肪酸發(fā)生水解酸敗，產(chǎn)生較多的小分子游離脂肪酸。

脂肪酶是水解酶，將脂肪水解成游離脂肪酸與甘油。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，充氣添加脫氧劑顯著抑制脂肪酶的活性，脂肪酶活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這與景鑫鑫等[29]研究結(jié)果相似，其原因是充氣包裝的材質(zhì)選擇避光的鋁箔，且加入脫氧劑，使包裝袋內(nèi)形成了低O2環(huán)境，抑制了核桃的生理變化，缺少氧化酸敗的條件，從而脂肪酶活性受到抑制。

SOD 可以清除超氧陰離子自由基（·O2-），與CAT、POD 等酶協(xié)同作用防御活性氧或其他過氧化物自由基對細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害。本試驗(yàn)測得SOD、CAT、POD的活性均呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢，這與耿陽陽等[31]研究結(jié)果相似，其原因是SOD 能將細(xì)胞中的·O2-歧化成H2O2和O2，H2O2誘導(dǎo)活性氧酶活加快，導(dǎo)致SOD活性上升變化，而H2O2激發(fā)CAT、POD 的活性，CAT催化 H2O2得到 H2O 和 O2、POD 催化 H2O2氧化成酚類物質(zhì)產(chǎn)生醌類化合物，因此CAT 與POD 活性上升比SOD 活性上升推遲。隨著活性氧和自由基的積累，超出了SOD 的歧化能力，細(xì)胞膜系統(tǒng)和抗氧化酶系統(tǒng)受到損傷，SOD 活性下降，產(chǎn)生的H2O2含量變少，從而CAT、POD 的活性隨之下降[30-31]。在包裝處理中，充氣添加脫氧劑的活性貯藏中較高，結(jié)果表明，充氣添加脫氧劑能保持SOD 與CAT 的活性，抑制POD 的活性。

MDA 含量反映了細(xì)胞膜質(zhì)過氧化的程度。本試驗(yàn)測得充氣添加脫氧劑能有效延緩薄皮核桃丙二醛的上升，抑制膜脂的降解，維持細(xì)胞膜的透性。LOX催化核桃中不飽和脂肪酸發(fā)生加氧反應(yīng)，生成氫過氧化物，產(chǎn)生一系列的醛、酮類化合物，影響核桃的品質(zhì)[23]。充氣添加脫氧劑抑制薄皮核桃LOX 活性的上升，并出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象，這與郭園園等[32]研究結(jié)果一致，其原因是在貯藏過程中，LOX 中的底物不飽和脂肪酸不斷的被氧化成過氧化物，形成游離脂肪酸，貯藏初期，不飽和脂肪酸含量較高，LOX 活性不斷上升，隨著過氧化物的積累，不和脂肪酸含量減少，LOX 活性降低。

4 結(jié)論

上述試驗(yàn)結(jié)果表明，在20～25 ℃的溫度條件下，采用包裝結(jié)合脫氧劑處理核桃，可有效延緩薄皮核桃過氧化值、酸價(jià)、皂化價(jià)的升高，抑制碘價(jià)及水分含量的下降，并良好提高SOD 和CAT 的活性，抑制脂肪酶、LOX 及POD 活性，延緩 MDA 含量的上升，保持核桃仁的風(fēng)味，其中充氣添加脫氧劑包裝效果優(yōu)于其他處理組，對干制薄皮核桃的貯藏效果較好。