不同包裝膜對鮮切土豆的保鮮效果研究

馬駿 程赤云 朱喜成

摘??? 要：為了探究不同保鮮膜及可食性涂膜對鮮切土豆常溫貯藏品質(zhì)的影響，篩選適宜的土豆保鮮包裝，延長貨架期。以鮮切土豆為試材，分別使用PBAT/PLA、PE和蒸煮袋3種塑料膜包裝，同時用海藻糖、普魯蘭多糖、海藻糖+普魯蘭多糖3種可食性涂膜處理，以無包裝膜為對照，置于4 ℃下貯藏，測定鮮切土豆在貯藏期內(nèi)的色差、褐變指數(shù)、失重率、感官品質(zhì)等指標(biāo)的變化，研究3種保鮮膜及3種可食性涂膜對鮮切土豆保鮮效果的影響。結(jié)果表明：3種塑料包裝膜對降低鮮切土豆的失重率具有積極作用，在貯藏4 d后，CK組失重率高達(dá)26.46%，蒸煮袋包裝處理組僅失重0.48%，PE組和PBAT/PLA組分別失重0.96%和7.66%，同時薄膜包裝能顯著延緩褐變、保持硬度、維持感官品質(zhì);可食性涂膜處理中，以海藻糖+普魯蘭多糖混合溶液涂膜處理對鮮切土豆的保鮮效果要優(yōu)于單種糖處理。綜上所述，不同包裝膜對鮮切土豆均具有保鮮效果，能一定程度抑制鮮切土豆在貯藏過程中的品質(zhì)劣變，其中塑料膜處理比可食性涂膜處理的保鮮效果更好，較CK組可延長鮮切土豆的貨架期2 d以上。

關(guān)鍵詞：PBAT/PLA復(fù)合膜;鮮切土豆;可食性涂膜;保鮮

中圖分類號：S609+3???????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A??????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.01.015

Effect of Different Packaging Films on Fresh-keeping of Fresh-cut Potatoes

MA Jun1， CHENG Chiyun2， ZHU Xicheng2

（1.Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300192， China; 2.College of Light Industry Science and Engineering， Tianjin University of Science & Technology， Tianjin 300222， China）

Abstract： In order to explore the effects of different films and edible coatings on the storage quality of fresh-cut potatoes at room temperature， the appropriate fresh-keeping packaging of potatoes was selected to prolong the shelf life. Fresh-cut potatoes were packed with PBAT/PLA， PE and retort pouch respectively， and treated with three edible coatings of trehalose， pullulan polysaccharide and trehalose + pullulan polysaccharide. The fresh-cut potatoes were stored at 4 ℃. No treatment was used as control. The changes of color difference， browning index， weight loss and sensory quality of fresh-cut potatoes during storage were measured， The effects of three fresh-keeping films and three edible coatings on the fresh-keeping quality of fresh-cut potatoes were studied. The results showed that the group of film packaging had a positive effect on reducing the weight loss rate of fresh-cut potatoes. After 4 days of storage， the weight loss of retort pouch packaging group was only 0.48%， PE group and PBAT / PLA group were 0.96% and 7.66% respectively， while the weight loss rate of CK group was as high as 26.46%. At the same time， film packaging could significantly delay browning， maintain hardness and maintain sensory quality. In the three groups of edible coating treatment， the preservation effect of trehalose + pullulan mixed solution coating treatment on fresh-cut potatoes was better than that of single sugar treatment. The six treatments have fresh-keeping effects on fresh cut potatoes， which can inhibit the quality deterioration of fresh cut potatoes during storage to a certain extent. The fresh-keeping effect of film treatment is better than edible film treatment， and the shelf life of fresh cut potatoes can be prolonged by more than 2 days compared with CK group.

Key words： PBAT/PLA composite film; fresh-cut potatoes; edible coating; fresh-keeping

收稿日期：2021-10-26

基金項目：天津市科技支撐重點項目（18YFZCNC01150），蔬菜體系崗位項目（ITTVRS2021020）

作者簡介：馬駿（1979—），男，天津人，副研究員，碩士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品保鮮方面研究。

鮮切蔬菜指新鮮蔬菜通過挑選、清洗、整修、去皮、鮮切及包裝等處理后，進(jìn)行銷售的可即食或即用的便捷蔬菜制品[1]。鮮切蔬菜由于其新鮮、便捷、營養(yǎng)且可利用度高（100%可食用），可滿足消費者追求天然、營養(yǎng)、快節(jié)奏生活的需求，深受廣大消費者的喜愛， 生產(chǎn)銷售市場日益擴(kuò)大[2]。由于鮮切蔬菜生理代謝活躍，極易發(fā)生品質(zhì)劣變和腐爛，因而貨架期較短，不易貯存[3]。馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）也稱土豆，作為最受大眾歡迎的蔬菜之一，富含蛋白質(zhì)、氨基酸及多種維生素、礦物質(zhì)，煎炒烹炸均可。由于土豆富含淀粉，切開的土豆表面極易受空氣氧化而發(fā)生褐變，給商家?guī)砹司薮蟮奶潛p[4]。

聚乙烯（Polyethene， PE）材料因其價格低廉、化學(xué)性能穩(wěn)定、加工性能好等優(yōu)點，被廣泛使用，但大量PE廢棄物造成“白色污染”，為自然環(huán)境帶來巨大的壓力。因此，以可降解塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)石油基塑料包裝果蔬逐漸成為當(dāng)代社會的必然發(fā)展趨勢[5]。聚乳酸（Polylactic acid，PLA）作為一種可生物降解的新型高分子材料，具有良好的耐熱性和耐化學(xué)溶劑性，力學(xué)強(qiáng)度較高，但純PLA脆性大，韌性和抗沖擊性能差。因此，在實際應(yīng)用中需要先對PLA進(jìn)行改性[6]。聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（Poly （butyleneadipate-co-terephthalate），PBAT）是一種脂肪族和芳香族的共聚物，也具有可完全生物降解的特性，其耐熱性好、斷裂伸長率較高、柔韌性好[7]。以PBAT共混改性PLA，可提高薄膜的力學(xué)性能和加工性能[8]。

可食性涂膜處理作為一種簡易、安全、衛(wèi)生的保鮮技術(shù)，在鮮切果蔬保鮮領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用[9]。鮮切果蔬通過不同濃度及不同種類的涂膜劑處理后，可以維持果蔬的新鮮品質(zhì)，延緩營養(yǎng)物質(zhì)的流失，延長其貯藏期。多糖是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物，具有無色無味、熱量低、綠色易成膜的優(yōu)點，在果蔬表面形成涂層后可阻隔水分的流失，并起到隔絕空氣的作用[10]。

本研究將采用3種包裝膜及3種可食性涂膜對鮮切土豆進(jìn)行處理，探究不同包裝方式對鮮切土豆的保鮮效果，為新型可降解材料在果蔬保鮮包裝領(lǐng)域的研究應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 材料及試劑

新鮮土豆，市購;PBAT/PLA保鮮袋為實驗室自制，制袋規(guī)格為26 mm×13 mm; PE保鮮袋，規(guī)格為26 mm ×13 mm;蒸煮袋，規(guī)格為26 mm×13 mm，;PE保鮮膜，市售;結(jié)晶海藻糖，25 kg·袋-1，純度≥99.5%，山東德州匯洋生物科技有限公司;普魯蘭多糖，堆積密度為0.20～0.40 g·mL-1，天津市微生物研究所;弱酸性次亞鹽素碳酸水，株式會社ワントゥーワン。

1.2 儀器與設(shè)備

便攜式色差計 RM200QC （美國愛色麗）;GY-3 果實硬度計 GY-3（竹村電氣制作所）;精密型電子天平 HTP-312 （上?；ǔ彪娖饔邢薰荆?紫外可見分光光度計 UV-5600P（天津中世沃克科技發(fā)展有限公司）;包裝氣體分析儀 MapScanO2/CO2 （上海錦川機(jī)電技術(shù)有限公司）;數(shù)顯手持糖度計PAL-1（南京市海納儀器設(shè)備有限公司）;數(shù)控超聲波清洗器 KQ-500DE（昆山市超聲儀器有限公司）;臺式離心機(jī) H1650 （湖南湘儀實驗儀器開發(fā)有限公司）;電熱恒溫水浴鍋 DZKW-P-4 （北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）;料理機(jī) LLJ-D04B1 （小熊電器股份有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品預(yù)處理??? 試驗前先將試驗臺在紫外光下照射2 h，將土豆清洗并使用100～200 PPM次氯酸（60 mL 10%溶液定容至20 L，備用）消毒后，去除土豆的外表皮，然后用消毒后的不銹鋼刀將土豆切成厚度為0.3 mm的薄片，接著放入0.5% VC鈉鹽溶液中進(jìn)行護(hù)色處理（浸泡3 min），取出土豆片并涼干水分。

分別對試材進(jìn)行以下兩種處理：（1）不同塑料膜處理：取等量晾干水分的土豆片分別放入0.02 mm PBAT/PLA保鮮袋、0.02 mm PE保鮮袋、0.05 mm蒸煮袋中，排除袋內(nèi)的氣體，用熱封機(jī)密封袋口。（2）參考陳潔等[10]的試驗方法，對土豆進(jìn)行可降解涂膜處理：將晾干水分的土豆片分別放入2.25 g·L-1的海藻糖溶液、14 g·L-1的普魯蘭多糖溶液、2.25 g·L-1海藻糖+14 g·L-1的普魯蘭多糖復(fù)合溶液中浸泡30 s，撈出晾干備用。試驗以無任何處理的土豆片為對照，所有處理組均置于4 ℃下貯藏。每個處理設(shè)有15袋，每袋放置10片土豆切片，定期取樣，每次隨機(jī)抽取3袋進(jìn)行測試分析。

1.3.2 褐變指數(shù) L*、a*、b*色度空間是國際通用的測色標(biāo)準(zhǔn)[11]，可根據(jù)L*、a*、b*值計算出綜合色差ΔE，進(jìn)而來綜合評價果蔬表面顏色的差異，分析其品質(zhì)。采用RM200QC型便攜式色差計測定L*、a*、b*值，選擇對土豆中間位置和兩邊邊緣處進(jìn)行色差值的檢測，每次測試3次?？赏ㄟ^計算褐變指數(shù)（browning index，BI）來評估土豆的褐變情況[12]，每隔1 d隨機(jī)取樣3袋進(jìn)行褐變指數(shù)的測定，褐變指數(shù)計算公式如下：

BI=（1）

x=（2）

1.3.3 失重率 將PBAT/PLA復(fù)合膜、PE膜的15個袋分別從1～15進(jìn)行編號，稱量初始質(zhì)量并記錄，每次測試隨機(jī)取樣3袋，隔1 d進(jìn)行一次稱量，以每次稱量測試的平均值作為結(jié)果。

1.3.4 硬度 在土豆切片的上下左右中間5個位置進(jìn)行硬度檢測，每袋隨機(jī)選取3片，每次測試隨機(jī)選3袋，隔1 d測一次，以平均值作為測試結(jié)果。

1.3.5 感官評價 將土豆切片護(hù)色之后，隨機(jī)挑選10名經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的食品相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，按照表1對試驗樣品進(jìn)行感官評價打分，共分為5個等級：一等為最優(yōu)，外觀好，可食用;四等的土豆片已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重褐變，五等的已變壞變質(zhì)，都不可再食用。每隔1 d進(jìn)行一次感官評價打分。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS軟件處理數(shù)據(jù)，計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，以P<0.05判斷各種結(jié)果差異是否顯著。采用Origin 9.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同塑料膜包裝處理對鮮切土豆品質(zhì)變化的影響

2.1.1 不同塑料膜包裝處理對鮮切土豆褐變指數(shù)的影響 土豆切片后，失去了外皮的保護(hù)，增大了各部分與空氣的接觸面積，很容易在氧氣、酶等多種因素作用下腐敗變質(zhì)。不同塑料薄膜包裝的鮮切土豆在貯藏期間褐變指數(shù)的變化如圖1所示，可以看出，經(jīng)過薄膜包裝處理的鮮切土豆，其褐變程度均略低于CK組。貯藏期間，PE組和PBAT/PLA組的褐變指數(shù)變化較小，分別升高了0.6， 0.2，蒸煮袋組則升高了3.9，CK組褐變指數(shù)變化最大，升高了6.42。綜合來看，薄膜包裝的3組之間差異較小，相對于CK組保鮮效果明顯，對延緩鮮切土豆的褐變具有積極意義，這可能是由于薄膜阻隔性能好，經(jīng)過初期呼吸消耗后，包裝袋內(nèi)處于低氧狀態(tài)，降低了土豆的氧化速率。

2.1.2 不同塑料膜包裝處理對鮮切土豆失重率的影響果蔬采摘后，失去水分的供應(yīng)，各種生理活動會發(fā)生改變，而隨著貯藏期的延長，果蔬自身的水分也將快速流失[13]。不同塑料薄膜包裝的鮮切土豆貯藏期褐變指數(shù)的變化如圖2所示，可以看出，貯藏4 d后，CK組的失重率高達(dá)26.5%，失水嚴(yán)重;包裝處理后的切片土豆失重率均明顯降低，其中，蒸煮袋包裝土豆失重率不足1%，這是由于蒸煮袋透濕性差，能有效維持包裝內(nèi)的水分含量。

2.1.3 不同薄膜包裝處理對鮮切土豆硬度的影響

硬度是評價果蔬品質(zhì)優(yōu)劣的一個重要的參數(shù)，果蔬采摘后，含水量較高，外表保護(hù)組織還未被破壞，有較高的硬度。但隨著貯藏時間的增長，果蔬會因為缺少水分而逐漸松軟變脆，繼而會發(fā)生腐敗現(xiàn)象[14]。不同塑料薄膜包裝的鮮切土豆貯藏期褐變指數(shù)的變化如圖3所示。從圖中可以看出，其硬度呈現(xiàn)出先增后減的趨勢。蒸煮袋內(nèi)的水分含量較高，在貯藏4 d后仍有著較高的硬度值，為3.23 kg·cm-2。PBAT/PLA組對硬度的維持效果略差，主要原因是PBAT/PLA復(fù)合膜的透濕性較大，失水較多，從而導(dǎo)致組織發(fā)軟，硬度降低。

2.2 不同可食性涂膜處理對鮮切土豆品質(zhì)變化的影響

2.2.1 不同可食性涂膜處理對鮮切土豆褐變指數(shù)的影響圖4是不同可食性涂膜處理的鮮切土豆貯藏期褐變指數(shù)的變化情況，可以看出，進(jìn)行涂膜處理后的鮮切土豆的褐變程度略小于CK組。在貯藏4 d后，海藻糖組為53.4，普魯蘭多糖組為54.3，海藻糖+普魯蘭多糖組的褐變程度略低于其他組，為52.4。綜合來看，雖然可食性涂膜可以一定程度阻隔土豆表面與空氣直接接觸，但效果不是很明顯，可能與涂層的厚度有關(guān)。

2.2.2 不同可食性涂膜處理對鮮切土豆失重率的影響不同可食性涂膜處理的鮮切土豆貯藏期失重率變化如圖5所示。從圖中可以看出，貯藏4 d后，普魯蘭多糖組的失重率最小，僅為18.5%，而海藻糖組和CK組的失重率分別達(dá)到了24.4%，26.5%。海藻糖+普魯蘭多糖組失重最大，達(dá)到了32.8%，高于其他組，這可能是由于外部因素導(dǎo)致的?？傮w來看，海藻糖和普魯蘭多糖涂膜處理能一定程度延緩切片土豆失重。

2.2.3 不同可食性涂膜處理對鮮切土豆硬度的影響圖6展示了不同可食性涂膜處理的鮮切土豆貯藏期硬度的變化情況，可以發(fā)現(xiàn)，海藻糖組在貯藏2 d時，土豆切片的硬度就已經(jīng)低于CK組;貯藏4 d時，各組的硬度均下降的較快，其中，CK組的硬度最低，為2.58 kg·cm-2，海藻糖+普魯蘭多糖組的硬度最高，為2.78 kg·cm-2，說明涂膜處理對鮮切土豆硬度的維持具有積極效果。

2.3 不同處理對貯藏后鮮切土豆褐變情況的影響

通過表2對薄膜包裝處理組和可食性涂膜處理組褐變指數(shù)的對比可以發(fā)現(xiàn)，貯藏第2天時，CK組發(fā)生了嚴(yán)重的褐變，褐變指數(shù)高達(dá)51.65，而薄膜處理組和可食性涂膜處理組均能有效抑制鮮切土豆的褐變，其中，蒸煮袋包裝組褐變指數(shù)最低，僅為45.79;貯藏4 d后，可食性涂膜處理的3組都已發(fā)生較為嚴(yán)重的褐變，褐變指數(shù)達(dá)到了53.44，54.35，52.43，而薄膜處理的3組褐變指數(shù)均低于50，這可能是由于薄膜包裝能更好的隔絕空氣，延緩?fù)炼寡趸肿儭?/p>

2.4 不同處理對貯藏后鮮切土豆感觀評價的影響

感觀評價是評價果蔬品質(zhì)優(yōu)劣的重要參考之一[15]。鮮切土豆極易被空氣氧化而導(dǎo)致外觀的變化，而外觀的好壞直接影響到鮮切土豆的商品品質(zhì)。圖7展示了不同處理對鮮切土豆在貯藏期內(nèi)的感觀評分，可以發(fā)現(xiàn)，CK組在貯藏4 d后評分降為65，失去商品價值，而PE保鮮膜和蒸煮袋的得分保持在83.0，83.3，PBAT/PLA組也維持了80.7的感官評分，較CK組可延長保質(zhì)期2 d以上;可食性涂膜組的感官得分則在貯藏第4 天均降低至80分以下，但相比CK組仍具有一定的保鮮效果。對比貯藏2 d和4 d的感官評價得分可發(fā)現(xiàn)，可食性涂膜組的評分均降低較快，海藻糖組、普魯蘭多糖組和海藻糖+普魯蘭多糖組分別降低了5.7，6.4，11.0。綜合來看，包裝薄膜處理的鮮切土豆感官品質(zhì)要高于可食性涂膜處理組。

3 結(jié)論與討論

通過對比分析可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過薄膜包裝處理和可食性涂膜處理的鮮切土豆能較好地維持品質(zhì)指標(biāo)，延長貨架期。其中薄膜包裝組的失重率顯著低于可食性涂膜處理組，同時可食性涂膜組在貯藏后期褐變程度較薄膜包裝組更明顯; CK組在貯藏4 d后評分降為65，失去商品價值，而PBAT/PLA、PE和蒸煮袋組的得分分別保持在80.7，83.0，83.3，海藻糖、普魯蘭多糖和海藻糖+普魯蘭多糖組的感官評分略低于薄膜包裝的3組，分別為75.0，78.3，74.7。綜合來看，薄膜包裝的保鮮效果優(yōu)于可食性涂膜，較CK組可延長保質(zhì)期2 d以上。由于PBAT/PLA復(fù)合膜具有可生物降解的特性，相比于PE膜和蒸煮袋更符合綠色包裝的要求，是鮮切土豆保鮮包裝更佳的選擇。但本研究尚未分析檢測鮮切土豆生理指標(biāo)的變化情況，后續(xù)可進(jìn)一步探究可降解薄膜對鮮切土豆的保鮮機(jī)理。

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