貯藏溫度對鮮切山藥品質的影響

錢 井，韋 強，趙立群,*，林 瓊，滿 杰，鄭麗靜

（1.北京市農業(yè)技術推廣站，北京 100029；2.中國農業(yè)科學院農產(chǎn)品加工研究所，北京 100193）

鮮切蔬菜加工過程中因切分等操作易導致產(chǎn)品產(chǎn)生色變、腐敗等現(xiàn)象，加速了品質劣變速度，縮短了產(chǎn)品貨架期，造成了較大的經(jīng)濟損失。因此，研究鮮切蔬菜保鮮技術具有重要的意義。溫度是影響蔬菜品質的重要因素，各種蔬菜的適宜貯藏溫度不同，部分蔬菜貯藏溫度過低易發(fā)生冷害[1]。為了保持蔬菜的品質，鮮切蔬菜大多在低溫下貯藏。在實際生產(chǎn)中，由于全程冷鏈生產(chǎn)的成本較高，鮮切蔬菜加工及銷售過程中往往不能做到全程低溫，易出現(xiàn)冷鏈斷鏈和溫度大幅度波動等現(xiàn)象[2]，這無疑增加了產(chǎn)品品質劣變的速度，不利于鮮切蔬菜的適時銷售。因此，明確鮮切蔬菜產(chǎn)品不同貯藏溫度下貨架品質變化情況意義重大，可為生產(chǎn)經(jīng)營者提供有效的產(chǎn)品流通方案。

山藥因其含有較多的淀粉、蛋白質、氨基酸等營養(yǎng)成分以及生物活性物質[3-4]，具有增強免疫[5]、降血糖[6]、抗氧化[7]、抗衰老[8]等功效，深受消費者喜愛，是一種重要的根莖類鮮切蔬菜。山藥去皮加工后極易發(fā)生色澤、質地改變和腐爛等現(xiàn)象[9-10]，在生產(chǎn)中往往采用低溫結合真空包裝以保持較長的保質期，而不同溫度對鮮切山藥品質影響規(guī)律的研究鮮有報道。研究表明，切分方式對鮮切花椰菜[11]、鮮切哈密瓜[12]、鮮切紫甘藍[13]的品質影響不同，在生產(chǎn)實際中，鮮切山藥以鮮切山藥片和去皮山藥段兩種方式存在。高佳等[14]明確了不同貨架溫度下鮮切山藥片品質變化規(guī)律，但不同溫度對去皮山藥段貨架品質的影響鮮有報道。本研究以去皮山藥段為對象，檢測了0、5、10、15℃4種生產(chǎn)中常見溫度下鮮切山藥貯藏12 d的品質變化情況，以期進一步明確鮮切山藥在不同貯藏溫度下的貨架品質變化規(guī)律，為生產(chǎn)經(jīng)營者確定不同溫度條件產(chǎn)品銷售期提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

普通脆山藥：要求山藥形狀一致，無病蟲害，無機械損傷，購自北京市天安農業(yè)發(fā)展有限公司。

次氯酸鈉溶液（食品級），廣州市九品環(huán)?？萍加邢薰荆黄桨逵嫈?shù)瓊脂、營養(yǎng)瓊脂等生化試劑，北京奧博星生物技術有限責任公司；鄰苯二酚、福林酚、碳酸鈉，天津市光復科技發(fā)展有限公司；乙醇，天津市永大化學試劑有限公司。

1.1.2 儀器與設備

SPX-1508-7型生化培養(yǎng)箱、BXM-30R型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；UA8000A型紫外分光光度計，上海市元析儀器科技有限公司；GY-4型水果硬度計，浙江托普儀器有限公司；HDL APPARATUS型超凈工作臺，北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司；無菌均質器，寧波新芝生物科技股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗方案設計

首先用自來水沖洗去除山藥表面的泥沙，然后用去皮刀人工去皮后切成8～10 cm小段，將其真空包裝，每袋包裝的山藥段為300 g左右，最后將真空包裝后的去皮山藥段分別在0、5、10、15℃條件下貯藏12 d。每2 d測定去皮山藥段的硬度、褐變指數(shù)、感官品質、菌落總數(shù)，每6 d測定去皮山藥段的總酚含量和多酚氧化酶活性。

1.2.2 測定指標與方法

1.2.2.1 硬度

使用GY-4型水果硬度計測定去皮山藥段邊緣及中心位置的硬度，結果取其平均值。

1.2.2.2 褐變指數(shù)

參考解新方等[15]的方法測定。

1.2.2.3 感官品質評價

參考王梅[16]和夏天龍等[17]的方法并稍加修改，詳見表1。感官評價5分定義為商業(yè)拒絕點，評分5分以上（含5分）符合商業(yè)標準，5分以下低于商業(yè)標準，3分定義為感官拒絕點。

表1 鮮切山藥感官品質評價表Table 1 Sensory quality evaluation table of fresh-cut yam

1.2.2.4 菌落總數(shù)

根據(jù)GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)》[18]中的方法進行檢測。

1.2.2.5 總酚含量

采用Folin-Ciocalteu法[19]測定。

1.2.2.6 多酚氧化酶（PPO）活性

參考錢井等[20]的方法測定。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2003進行數(shù)據(jù)整理，采用OriginPro 8.5、SPSS 20.0分別進行作圖和差異顯著性分析，P＜0.05表示具有顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 貯藏溫度對去皮山藥段硬度的影響

由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，各組去皮山藥段組織硬度呈現(xiàn)下降趨勢，貯藏溫度對去皮山藥段硬度的影響存在一定差異。貯藏0～6 d，樣品硬度下降速度較慢，6 d后樣品硬度下降速度加快，這可能與貯藏前期樣品營養(yǎng)消耗少、品質較好有關。0℃貯藏樣品的硬度下降速度最慢，貯藏12 d時硬度為185.90 N，顯著高于10℃和15℃貯藏組樣品（P＜0.05），但與5℃貯藏相比無顯著性差異；貯藏期間，5℃與10℃貯藏相比，無顯著性差異?？傮w來說，溫度對去皮山藥段樣品硬度具有一定影響。0℃貯藏的樣品硬度顯著高于其他處理（P＜0.05），但10℃與15℃貯藏的樣品硬度較低且僅貯藏12 d時存在顯著性差異（P＜0.05）。

圖1 貯藏溫度對去皮山藥段硬度的影響Fig.1 Effects of storage temperatures on hardness of peeled yam segments

2.2 貯藏溫度對去皮山藥段褐變指數(shù)的影響

由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，去皮山藥段褐變指數(shù)增加。貯藏2 d時，0℃貯藏的去皮山藥段褐變指數(shù)為6.94，顯著低于15℃貯藏組（P＜0.05），但與5℃和10℃貯藏相比無顯著性差異；貯藏中后期（2 d以后），15℃貯藏的去皮山藥段褐變指數(shù)最高，其次為10℃貯藏組，0℃和5℃貯藏的樣品褐變指數(shù)顯著低于其他貯藏組（P＜0.05），且二者之間無顯著性差異，說明一定的低溫環(huán)境可以有效抑制產(chǎn)品褐變，貯藏溫度升高，產(chǎn)品褐變程度加重，這可能與溫度升高導致酶促褐變相關酶活性升高有關?？傊?，貯藏2 d后，0℃貯藏的樣品褐變指數(shù)最低，5℃貯藏次之，二者之間無顯著性差異，15℃貯藏的樣品褐變程度顯著高于其他貯藏組（P＜0.05）。

圖2 貯藏溫度對去皮山藥段褐變指數(shù)的影響Fig.2 Effects of storage temperatures on browning indices of peeled yam segments

2.3 貯藏溫度對去皮山藥段感官品質的影響

由表2可以看出，去皮山藥段的感官品質隨著貯藏時間的延長而下降，低溫可有效抑制感官品質的下降速度。2 d時，0℃下貯藏的樣品呈乳白色，組織飽滿，質地脆硬，無異味，得分最高（9.00分），15℃下貯藏的樣品表面呈淡紅色，稍有異味，得分最低（6.27分）；4 d時，15℃下貯藏的樣品表面呈淡紅色，打開包裝樣品能聞到明顯的酸味，感官評分顯著低于其他貯藏組（P＜0.05），達到商業(yè)拒絕點，10℃下貯藏的樣品表面呈輕微淡紅色，質地較硬，異味不明顯，評分高于商業(yè)拒絕點，符合商業(yè)標準，0℃和5℃下貯藏的樣品出現(xiàn)1～3處淡黃色斑點，但組織仍飽滿、質地脆硬，未出現(xiàn)異味現(xiàn)象；6 d時，10℃下貯藏的樣品表面顏色加深，呈粉紅色，質地變軟，且出現(xiàn)明顯的酸味，達到商業(yè)拒絕點；10 d時，5℃下貯藏的樣品表面呈黃白色，質地較硬，但異味明顯，感官得分為4.93分，達到商業(yè)拒絕點；12 d時，0℃下貯藏的樣品表面出現(xiàn)3處以上紅褐色斑點，質地變軟，酸味明顯，達到商業(yè)拒絕點。由此可見，0、5、10、15℃下貯藏的樣品分別在10、8、4、2 d內感官品質不低于商業(yè)標準。

表2 貯藏溫度對去皮山藥段感官品質的影響Table 2 Effects of storage temperatures on sensory qualities of peeled yam segments 單位：分

2.4 貯藏溫度對去皮山藥段菌落總數(shù)的影響

由圖3可知，隨著貯藏時間的延長，去皮山藥段的菌落總數(shù)明顯增加，不同貯藏溫度下去皮山藥段菌落總數(shù)之間具有顯著性差異（P＜0.05），溫度越高菌落總數(shù)增加的速度越快。2 d時，0℃貯藏的去皮山藥段菌落總數(shù)顯著低于其他組（P＜0.05），僅為3.04（lg（CFU/g）），15℃貯藏組菌落總數(shù)最高，為5.47（lg（CFU/g）），與其他溫度處理相比，具有顯著性差異（P＜0.05）。從貯藏8 d開始，各組菌落總數(shù)均高于5（lg（CFU/g）），其中：0℃貯藏組最低，貯藏12 d時菌落總數(shù)為6.12（lg（CFU/g）），是其初值的3.06倍；5℃貯藏組次之，貯藏10 d時菌落總數(shù)為6.82（lg（CFU/g）），是初值的3.41倍。結果表明，溫度越高菌落總數(shù)增長的速度越快，0℃和5℃低溫可以有效抑制菌落總數(shù)的增長，延長去皮山藥段的保鮮期。

圖3 貯藏溫度對去皮山藥段菌落總數(shù)的影響Fig.3 Effects of storage temperatures on total numbers of colonies of peeled yam segments

2.5 貯藏溫度對去皮山藥段總酚含量的影響

鮮切處理對果蔬中的多酚類物質有一定的誘導作用[21]。由圖4可知，貯藏期間，總酚含量呈先升高后降低的趨勢。貯藏前6 d，總酚含量的增長速度由快到慢為0、5、10、15℃，不同貯藏溫度下的去皮山藥段之間具有顯著性差異（P＜0.05）。6 d時0℃貯藏的去皮山藥段總酚含量為57.67 mg/100 g，是15℃貯藏組的1.45倍。貯藏6～12 d，去皮山藥段的總酚含量出現(xiàn)小幅度下降，這可能是因為細胞膜損傷嚴重，酚類物質氧化速率大于合成速率[22]。貯藏12 d時，不同貯藏溫度下的去皮山藥段之間的總酚含量仍具有顯著性差異（P＜0.05）。0℃貯藏的總酚含量最高，為56.67 mg/100 g，是初值的1.72倍；15℃貯藏的總酚含量最低，僅為37.67 mg/100 g，是初值的1.14倍。由此可見，低溫貯藏可使去皮山藥段總酚含量快速增加并在貯藏期間保持較高值。

圖4 貯藏溫度對去皮山藥段總酚含量的影響Fig.4 Effects of storage temperatures on total phenols contents of peeled yam segments

2.6 貯藏溫度對去皮山藥段PPO活性的影響

PPO是果蔬中引起褐變的主要酶類，其活性大小直接影響果蔬的感官品質。由圖5可知，貯藏期間，PPO活性呈先升高后降低的趨勢。15℃貯藏的山藥PPO活性變化最大，0℃組變化最小，4個溫度組之間在貯藏期內均具有顯著性差異（P＜0.05）。貯藏6 d時，各貯藏組樣品的PPO活性均較高，0、5、10、15℃去皮山藥段的PPO活性分別為初值的1.95、2.49、3.41、4.38倍，這很可能是由于切分后植物細胞中的膜系統(tǒng)受到破壞，底物與酶接觸發(fā)生褐變反應，且溫度越高PPO活性增長速度越快；貯藏12 d時，0、5、10、15℃去皮山藥段的PPO活性之間具有顯著性差異（P＜0.05），分別為初值的1.49、1.89、2.51、3.68倍，0℃和5℃貯藏組PPO活性與10℃貯藏組相比，分別下降了40.86%和48.53%，與15℃貯藏組相比，分別下降了59.56%和48.53%，說明貯藏后期，0℃和5℃低溫對PPO活力的升高具有較強的抑制作用?？傊?，在一定范圍內，溫度越高，PPO活性越強，0℃和5℃低溫貯藏可以在一定程度上抑制去皮山藥段的PPO活性，減輕樣品氧化損傷程度。

圖5 貯藏溫度對去皮山藥段PPO活性的影響Fig.5 Effects of storage temperatures on the PPO activities of peeled yam segments

3 結論與討論

通過測定4種常見貯藏溫度下去皮山藥段品質的變化情況可以看出，貯藏溫度對去皮山藥段的硬度、褐變指數(shù)、感官品質、菌落總數(shù)、總酚含量及PPO活性影響顯著。貯藏期間，低溫有助于保持去皮山藥段較好的產(chǎn)品品質。0℃貯藏條件下去皮山藥段硬度下降速度最慢，且褐變指數(shù)顯著低于其他貯藏組（P＜0.05），但與5℃貯藏相比，二者間無顯著差異。15、10、5℃貯藏的樣品分別在4、6、10 d時達到商業(yè)拒絕點，0℃下貯藏的去皮山藥段在整個貯藏期間品質較好，僅在貯藏12 d時稍有異味出現(xiàn)。總之，0℃和5℃低溫貯藏可以有效保持去皮山藥段的硬度，在一定程度上提高總酚含量，抑制PPO活性，減輕樣品的褐變反應，延長商品期。

研究表明，褐變和微生物增長是鮮切山藥保鮮所面臨的主要問題[23]。鮮切山藥的色變主要表現(xiàn)為褐變[24]和黃變[25]兩種。貯藏過程中，不同溫度貯藏的去皮山藥段先后出現(xiàn)淡紅色、淡黃色斑點現(xiàn)象。對去皮山藥段PPO活性變化分析發(fā)現(xiàn)，其與高佳等[14]得到的鮮切山藥貯藏期間PPO活性呈增長趨勢不同。本研究中，去皮山藥段PPO活性隨著貯藏時間的延長呈先升高后下降的趨勢，這可能是因為山藥去皮切段后采用真空包裝，在一定程度上抑制了樣品的褐變反應，也可能與山藥切分方式不同有關。0℃和5℃低溫貯藏條件下去皮山藥段的總酚含量較高，低溫對PPO活性具有較強的抑制作用，這與趙梅[26]的研究結論一致。樣品PPO活性在貯藏后期表現(xiàn)活躍，可能與PPO參與酶促褐變反應有關[9]。貯藏期間，不同貯藏溫度下去皮山藥段樣品的菌落總數(shù)均呈增長趨勢，且在0～15℃范圍內，溫度越高菌落總數(shù)增長速度越快，低溫可以有效抑制鮮切山藥菌落總數(shù)的增長速度，這與前人[14,26-28]的研究結果一致。雖然低溫可以在一定程度上抑制去皮山藥段菌落總數(shù)的增長，但由于加工過程中未進行殺菌處理，后期僅靠低溫抑制菌落總數(shù)增長效果有限，產(chǎn)品仍存在一定的安全隱患，在實際生產(chǎn)中，可以考慮物理殺菌與低溫處理相結合的保鮮方式。

與鮮切山藥片相似，去皮山藥段在0℃和5℃下貯藏的保鮮效果較好，在未加抑菌劑的情況下，0℃和5℃低溫可有效抑制去皮山藥段PPO活性，延緩去皮山藥段褐變反應，抑制菌落總數(shù)增長速度，在8～10 d的保鮮期內保持較高的品質。