微酸性電解水與氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣保鮮效果研究

俞靜芬，尚海濤，林旭東，盧超兒，陳曙穎

（1 寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院；2 寧波市綠盛菜籃子商品配送有限公司：315100，浙江寧波）

萵苣，又稱萵筍，菊科萵苣屬萵苣種能形成肉質(zhì)嫩莖的變種，一二年生草本植物，原產(chǎn)地中海沿岸，現(xiàn)我國(guó)各地均有種植。萵苣富含維生素、膳食纖維以及礦物質(zhì)鈣、磷、鐵等[1]。其肉質(zhì)莖和嫩葉均可食用，但其外表皮易纖維化，嫩葉易損傷，不耐貯藏，而且食用前必須去皮，十分適合鮮切加工[2]。

鮮切果蔬又稱為輕度加工果蔬，是對(duì)新鮮果蔬進(jìn)行分級(jí)整理、清洗、切分、包裝等處理，并使果蔬保持新鮮狀態(tài)的制品[3,4]。鮮切萵苣經(jīng)去皮、切分后，組織結(jié)構(gòu)受到傷害，原有的保護(hù)層被破壞，汁液外溢，易受微生物侵染[5]。另外，在切割過程中，其內(nèi)源酶與底物的區(qū)域化被破壞，酶與底物直接接觸，發(fā)生各種生理生化反應(yīng)，如多酚氧化酶（PPO）催化酚類物質(zhì)氧化反應(yīng)，被氧化生成醌類物質(zhì)，醌進(jìn)一步在植物體內(nèi)縮合或者與蛋白質(zhì)反應(yīng)，生成褐色或黑色物質(zhì)，從而嚴(yán)重影響果蔬的感官品質(zhì)，且易造成營(yíng)養(yǎng)成分流失[6-9]。

微酸性電解水（Slightly acidic electrolyzed water,SAEW）是將電解質(zhì)溶液經(jīng)電解后，得到的具有氧化能力的水，其具有高氧化還原電位和一定量的有效氯[10,11]。微酸性電解水可以產(chǎn)生羥基自由基，其氧化能力強(qiáng)，能與很多有機(jī)物、無(wú)機(jī)物或生物大分子發(fā)生各種類型化學(xué)反應(yīng)，能夠發(fā)揮氧化作用殺滅微生物[12，13]。微酸性電解水具有很高的安全性，無(wú)污染、無(wú)殘留，制取方便且價(jià)格低廉，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、食品、農(nóng)業(yè)和環(huán)保等行業(yè)[14]。近年來(lái)，其在果蔬加工業(yè)中殺菌保鮮方面的應(yīng)用引起廣泛關(guān)注。Koide[15]、Abadias[16]、胡朝暉[17]等分別用微酸性電解水對(duì)鮮切卷心菜、鮮切生菜、鮮切蓮藕進(jìn)行殺菌處理，結(jié)果均表明其具有較好的殺菌效果。此外，SAEW 處理在有效控制鮮切云南紅梨表面微生物數(shù)量的同時(shí)，能夠抑制多酚氧化酶活性，并且能夠延緩其貯藏過程中Vc 含量和總糖含量的降低[14]。目前，關(guān)于SAEW 處理對(duì)鮮切水果貯藏品質(zhì)影響的報(bào)道較少。

本研究選取萵苣為原料，研究SAEW 處理對(duì)萵苣貯藏過程中微生物及相關(guān)貯藏品質(zhì)參數(shù)的影響，以探究SAEW 在控制微生物污染和保持鮮切水果貯藏品質(zhì)中的應(yīng)用前景。

1 材料、儀器與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑 新鮮萵苣購(gòu)于康譜園基地，挑選顏色鮮亮、脆嫩、無(wú)腐爛蟲害、大小一致的萵苣為實(shí)驗(yàn)原料。福林酚購(gòu)于上海源葉生物科技有限公司；2,6-二氯吲哚酚購(gòu)于上海市阿拉丁生化科技股份有限公司；沒食子酸、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚購(gòu)于上海市麥克林生化科技有限公司；H2O2、PVPP 購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；Trition X-100 購(gòu)于Biosharp 生物科技有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂（Plate Count Agar，PCA）購(gòu)于青島海博生物技術(shù)有限公司；所用其他試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備 FX-SWS100 型微酸性電解水生成器，煙臺(tái)方心水處理公司；LS-3750 型滅菌鍋，日本SANYO 公司；AL240 型電子分析天平，北京瑞利分析儀器有限公司；TU-1810 型紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；TGL-16M 型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；SC-80C型全自動(dòng)色差儀，北京康光光學(xué)儀器有限公司；PHSJ-3F型pH/ORP 計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；RC-3F型高濃度有效氯測(cè)定儀，日本笠原理化工業(yè)株式會(huì)社；PAL-1 型數(shù)顯折光儀，成都一科儀器設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 SAEW 的制備 SAEW 由電解水生成器電解體積分?jǐn)?shù)為0.9% 的NaCl 產(chǎn)生，采用PHSJ-3F 型pH/ORP計(jì)測(cè)定pH 值和ORP 值，采用RC-3F 型高濃度有效氯測(cè)定儀測(cè)定有效氯濃度（ACC）。經(jīng)測(cè)定，微酸性電解水pH 為6.5，ACC 為30 mg/L 。氣調(diào)包裝氣體成分（體積）：O2為5%，CO2為10%，N2為85%。

1.2.2 細(xì)菌菌落總數(shù)的測(cè)定 按照GB/T 4789.2-2016《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)：菌落總數(shù)測(cè)定》測(cè)定。

1.2.3 褐變度的測(cè)定 參考Min[18]的方法測(cè)定鮮切萵苣的褐變度。在4 ℃下用30 mL 蒸餾水將3.0 g 新鮮切碎萵苣以10 000 r/min 勻漿2 min，在4 ℃下以10 000 r/min離心10 min，收集上清液，在25 ℃水浴鍋中保溫5 min。使用紫外分光光度計(jì)在410 nm 測(cè)量吸光度，褐變度表示為A410×10。

1.2.4 失重率測(cè)定 采用Cheng[19]的方法測(cè)定失重率。使用精度為0.01 g 的天平測(cè)定鮮切萵苣的初始質(zhì)量。之后，每3 d 測(cè)量一次鮮切萵苣在儲(chǔ)藏期間的質(zhì)量。

失重率=[（初始質(zhì)量-觀察時(shí)質(zhì)量）/初始質(zhì)量]×100%。

1.2.5 可溶性固形物含量測(cè)定 采用PAL-1 型數(shù)顯折光儀直接測(cè)定各處理組樣品的可溶性固形物含量，結(jié)果表示為°Brix。

1.2.6 Vc 含量測(cè)定 采用2,6-二氯吲哚酚滴定法[20]測(cè)定萵苣中VC含量，結(jié)果以10-2mg/g 表示。

1.2.7 總多酚含量測(cè)定 總多酚含量測(cè)定參考Singleton[21]的方法。用30 mL 體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液在10 000 r/min 勻漿5 min，并在4 ℃下以10 000 r/min 離心5 min。取10 mL 上清液，用40 mL 體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液稀釋為總酚提取液，將0.25 mL 總酚提取液和0.25 mL 蒸餾水混合，然后加入1 mL 福林酚試劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%）。充分混勻后，將反應(yīng)液在室溫下靜置6 min，加入2 mL 體積分?jǐn)?shù)為7%的Na2CO3溶液并加蒸餾水定容到10 mL。在25 ℃水浴鍋中恒溫避光反應(yīng)60 min 后，在760 nm 處測(cè)定其吸光度。以沒食子酸為標(biāo)樣繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果（鮮重）表示為沒食子酸當(dāng)量/100g（10-2mg/g）。所有處理均進(jìn)行3 次重復(fù)。

1.2.8 多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）活性測(cè)定取新鮮萵苣切片2 g，加入4 mL 磷酸緩沖液（pH 6.8）、1 mL Trition X-100 和0.1 g 不溶性聚乙烯聚吡啶酮（PVPP）均質(zhì)，16 000 r/min 離心10 min，收集上清液檢測(cè)PPO 活性。取500 μL 上清液與500 μL 鄰苯二酚（0.02 mol/L）和2.5 mL 磷酸鹽緩沖液（pH 6.8）混勻，立即在420 nm 下測(cè)定其吸光度，連續(xù)測(cè)量3 min。吸光度每分鐘增加0.001 為一個(gè)酶活單位[22]。同樣地，取500 μL 上清液、300 μL H2O2（0.059 M）、600 μL 愈創(chuàng)木酚（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%）和1.6 mL 磷酸鹽緩沖液（pH 6.8）混勻，立即在470 nm 下測(cè)其吸光度，連續(xù)測(cè)量3 min，吸光度每分鐘增加0.001 為一個(gè)酶活單位[23,24]。酶活單位表示為U/（min·g）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因子方差分析，使用Origin 9 制圖。所有數(shù)據(jù)均重復(fù)3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 細(xì)菌菌落總數(shù)

果蔬鮮切后易被微生物污染，發(fā)生腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響果蔬品質(zhì)和消費(fèi)者接受程度[25]。圖1 為不同處理?xiàng)l件下貯藏期間菌落總數(shù)的變化。在貯藏期間，各處理組菌落總數(shù)均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。在貯藏第6 d時(shí)，對(duì)照組菌落總數(shù)升高至6 log10cfu/g 以上，而處理組菌落總數(shù)在貯藏期間均小于未處理組。其中單獨(dú)氣調(diào)包裝和微酸性電解水處理組在貯藏第6 d 時(shí)菌落總數(shù)達(dá)到5 log10cfu/g 以上，微酸性電解水聯(lián)合氣調(diào)包裝處理組在第12 d 時(shí)菌落總數(shù)為5.3 log10cfu/g，這與謝晶[26]等人的研究一致。因此，微酸性電解水聯(lián)合氣調(diào)包裝能夠有效地失活鮮切萵苣表面的微生物，延長(zhǎng)其貨架期，從而達(dá)到保鮮的目的。

圖1 微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣細(xì)菌總數(shù)的影響

2.2 褐變度

鮮切果蔬在貯藏過程中極易發(fā)生酶促褐變，對(duì)鮮切果蔬的色澤、風(fēng)味等感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值造成不利影響，并會(huì)縮短其貨架期[27,28]。因此，在鮮切果蔬貯藏過程中有效抑制其酶促褐變對(duì)于保持果蔬新鮮品質(zhì)具有重要意義。如圖2 所示，在貯藏過程中，鮮切萵苣的褐變度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著升高。與對(duì)照組相比，微酸性電解水和氣調(diào)包裝處理能夠有效抑制鮮切萵苣的酶促褐變，其聯(lián)合使用效果更好。貯藏12 d 時(shí)，處理組鮮切萵苣褐變度均顯著低于未處理組，其中微酸性電解水聯(lián)合氣調(diào)包裝處理組褐變度最低，對(duì)酶促褐變具有顯著的抑制效果。以上結(jié)果表明，微酸性電解水聯(lián)合氣調(diào)包裝處理對(duì)鮮切萵苣的褐變具有顯著的抑制作用。

圖2 微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣褐變度的影響

2.3 失重率及可溶性固形物

在貯藏過程中，由于水分散失，鮮切果蔬的重量會(huì)降低，對(duì)果蔬品質(zhì)造成不良影響。如圖3 所示，在貯藏期間，失重率整體呈增加趨勢(shì)。與對(duì)照組相比，微酸性電解水處理的鮮切萵苣失重率升高較為顯著，而協(xié)同處理組失重率無(wú)顯著性差異。圖4 為SAEW 和MAP處理后鮮切萵苣在不同貯藏時(shí)間內(nèi)可溶性固形物含量的變化。與未處理組相比，各處理組鮮切萵苣中可溶性固形物含量無(wú)顯著變化。上述結(jié)果表明，SAEW 和MAP 處理對(duì)鮮切萵苣的品質(zhì)無(wú)顯著性影響。

圖3 微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣失重率的影響

圖4 微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣可溶性固形物的影響

2.4 Vc 含量

Vc 是一種重要的維生素，對(duì)人體健康有益，其含量是衡量果蔬營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。如圖5 所示，測(cè)定了微酸性電解水與氣調(diào)包裝處理對(duì)萵苣中Vc 含量的影響。未處理組Vc 含量初始值為15.31×10-2mg/g，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)Vc 含量略有降低。與未處理組相比，處理組Vc 含量在貯藏過程中略有降低，但整體上差異不顯著。以上結(jié)果表明，微酸性電解水與氣調(diào)包裝處理對(duì)鮮切萵苣中Vc 含量無(wú)顯著影響，能夠較好地保持食品的營(yíng)養(yǎng)成分。

圖5 微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣Vc 含量的影響

2.5 總多酚含量

果蔬中含有大量的酚類化合物，酚類物質(zhì)是鮮切果蔬發(fā)生酶促褐變的底物，其與多酚氧化酶發(fā)生反應(yīng)生成醌類物質(zhì)，導(dǎo)致果蔬發(fā)生酶促褐變。圖6 為微酸性電解水與氣調(diào)包裝處理對(duì)鮮切萵苣中總酚含量的影響。如圖6 所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，酚類物質(zhì)含量逐漸減少。對(duì)照組總酚含量最低，這可能是由于總酚參與酶促褐變反應(yīng)被消耗掉。處理組的總酚含量均高于對(duì)照組，其中，微酸性電解水聯(lián)合氣調(diào)包裝處理組的總酚含量最高，可能是因?yàn)槎邊f(xié)同處理能夠抑制PPO的活性，從而導(dǎo)致多酚的消耗量減少。

圖6 微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣總多酚含量的影響

2.6 PPO、POD 含量測(cè)定

PPO 和POD 是引起果蔬酶促褐變的主要酶類，能催化氧氣與果蔬中酚類物質(zhì)反應(yīng)，形成醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)發(fā)生聚合反應(yīng)生成褐色物質(zhì)，從而導(dǎo)致酶促褐變。酶促褐變嚴(yán)重影響果蔬的感官品質(zhì)。由圖7 可知，與對(duì)照組相比，當(dāng)貯藏時(shí)間為12 d 時(shí)，微酸性電解水、氣調(diào)包裝和協(xié)同處理組PPO 活性分別降低了46.3，31.2 和81.5 U/（min·g）。以上結(jié)果表明，微酸性電解水與氣調(diào)包裝單獨(dú)處理對(duì)PPO 活性有一定的抑制作用，但其二者聯(lián)合使用抑制效果更為顯著。

圖7 微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣PPO 活性的影響

POD 活力可以反映組織中的氧化應(yīng)激程度[29,30]。當(dāng)植物組織受到壓迫、機(jī)械損傷時(shí)POD 活力激增。由圖8可知，POD 活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。這可能是由于萵苣在鮮切過程中組織受到破壞，發(fā)生氧化應(yīng)激，從而導(dǎo)致POD 活性增加。與對(duì)照組相比，微酸性電解水聯(lián)合氣調(diào)包裝處理能顯著降低POD 活性。當(dāng)貯藏時(shí)間為12 d時(shí)，協(xié)同處理組POD 活性降低了53.6 U/（min·g）。

圖8 微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝對(duì)鮮切萵苣POD活性的影響

綜上所述，微酸性電解水和氣調(diào)包裝通過抑制PPO 和POD 活性而抑制果蔬的酶促褐變，進(jìn)而達(dá)到果蔬保鮮的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

本研究采用微酸性電解水、氣調(diào)包裝以及二者協(xié)同的方法處理鮮切萵苣，發(fā)現(xiàn)微酸性電解水協(xié)同氣調(diào)包裝能夠顯著減少鮮切萵苣表面菌落總數(shù)、抑制其褐變，且能較好地維持其品質(zhì)。在貯藏時(shí)間為12 d 時(shí)，協(xié)同處理組鮮切萵苣表面菌落總數(shù)為5.3 log10 cfu/g，與對(duì)照組相比，其褐變度顯著降低，PPO 和POD 活性分別降低了81.5%和53.6%，且其Vc 含量、可溶性固形物、總酚含量均無(wú)顯著性變化。因此微酸性電解水與氣調(diào)包裝協(xié)同處理能夠有效地抑制鮮切萵苣的酶促褐變，更有利于鮮切萵苣的保鮮和貯藏。