不同保鮮貯藏方式對板栗仁中糖類的影響

周葵，張雅媛*，王穎，李明娟，衛(wèi)萍，黃會玲

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點實驗室，廣西 南寧 530007）

板栗是我國常見的堅果之一。近10年來，我國板栗收獲面積、產(chǎn)量均穩(wěn)定增長[1]。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年我國板栗收獲面積與總產(chǎn)量分別為33.037萬hm2、184.913 7萬t，約占全世界板栗收獲面積、總產(chǎn)量的55.46%和76.83%。板栗采收期一般為9月至10月，較短且不耐貯藏。

根據(jù)水解程度，糖類可分為單糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖等）、低聚糖（蔗糖、乳糖、海藻糖、棉子糖等）和多糖（淀粉等）[2]。板栗作為典型的淀粉類作物，淀粉約占干物質(zhì)的38%～80%[3]，蔗糖、葡萄糖含量依次為10.77 g/100 g DW～21.66 g/100 g DW、0.33 g/100 g DW～1.33 g/100 g DW[4]。糖的組成組分及比例決定了果實的甜味[5]，板栗中糖類組分有所差異。何俊平等[6]研究發(fā)現(xiàn)板栗中單糖組成包含阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖和巖藻糖；Tang等[7]檢測到板栗中單糖組分可能包含葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖、鼠李糖、果糖。板栗采后貯藏，仍進(jìn)行糖類相互轉(zhuǎn)化、淀粉水解等生理生化變化，而這些變化過程又受貯藏環(huán)境的溫度、氣體成分等因素影響，而且可溶性糖、淀粉直接影響板栗食用口感[8]，故有必要分析不同保鮮貯藏方式對板栗仁中糖類的影響。

目前，降低貯藏環(huán)境溫度（溫度控制在0℃～5℃之間）[9]、氣調(diào)包裝（主動氣調(diào)包裝、自發(fā)氣調(diào)包裝）是較常見的有效延長板栗貨架期方法[10]。陳誠[11]通過調(diào)控二氧化碳濃度、氧氣濃度、溫度，得出氣調(diào)法貯藏板栗的最佳條件：O22%～5%、CO22%～4%、低溫（-2.5℃～0℃）、濕度（93%～97%）。但目前相關(guān)研究主要集中于板栗中糖類組成、加工對其影響等，覃海兵等[12]研究板栗中碳水化合物的組成和特性與抗消化特性的關(guān)系；Zhu[13]總結(jié)歸納烘烤、蒸煮、貯藏、糖漬等加工工序?qū)Π謇踔刑妓衔?、多酚等營養(yǎng)品質(zhì)的影響。關(guān)于板栗仁中糖類組成在貯藏過程中的變化研究較少。經(jīng)過不同保鮮方式貯藏后，板栗仁中可溶性糖、還原糖、淀粉及直鏈淀粉的含量發(fā)生改變，其糖分組成比例也有所變化，需進(jìn)一步研究分析。

以冷藏4個月后的帶殼板栗進(jìn)行人工剝殼，制備板栗仁。以此板栗仁為研究對象，采用箱式氣調(diào)保鮮（box-type controlled atmosphere，BCA）、主動氣調(diào)包裝（active modified atmosphere packaging，AMAP）、被動氣調(diào)包裝（passive modified atmosphere packaging，PMAP）3種保鮮貯藏方式研究不同貯藏條件下板栗仁的感官品質(zhì)、糖（可溶性糖、還原糖及糖的組成成分）、淀粉（直鏈淀粉）的變化，同時初步探討保鮮貯藏方式對板栗仁中糖類的影響，為板栗仁貯藏保鮮技術(shù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

板栗仁：市售，帶殼板栗于冷庫-1℃貯藏4個月，然后進(jìn)行人工剝殼得到板栗仁。

蒽酮（分析純）：上海源葉生物科技有限公司；3，5-二硝基水楊酸、硫酸含量95%～98%、氫氧化鈉、冰乙酸、無水乙醇（分析純）：成都市科隆化學(xué)品有限公司；碘化鉀（分析純）：天津市科隆化學(xué)試劑有限公司；碘（分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

標(biāo)準(zhǔn)品（馬鈴薯直鏈淀粉、葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、果糖）：美國Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MAP-V200氣調(diào)保鮮包裝機(jī)：上海炬鋼機(jī)械制造有限公司；BIC-300人工氣候箱：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；Pilot 10-15M真空冷凍干燥機(jī)：北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；WND-200型高速中藥粉碎機(jī)：浙江省蘭溪市偉能達(dá)電器有限公司；TU-1810紫外分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；Multiskan GO多功能酶標(biāo)儀：美國賽默飛世爾科技有限公司；ICS5000型離子色譜儀：美國戴安公司。

1.3 方法

1.3.1 貯藏條件

箱式氣調(diào)保鮮：用專用籃裝板栗仁，每筐裝入約5 kg，直接放入人工氣候箱進(jìn)行貯藏。條件：低溫0℃、O25%、CO24%。

主動氣調(diào)包裝貯藏：采用氣調(diào)保鮮包裝機(jī)直接包裝板栗仁，每盒約400 g，條件：O217%、CO24%，然后放置于0℃冷庫貯藏。

被動氣調(diào)包裝貯藏，又稱自發(fā)氣調(diào)包裝：將板栗仁直接裝入聚乙烯塑料薄膜袋（厚度為雙面0.1 cm），每袋約1 kg，扎緊袋口，貯藏于0℃冷庫。

每隔10 d取一次樣品，每次隨機(jī)取兩份樣品，記錄樣品是否霉變、異味、顏色變化等，根據(jù)樣品感官評定情況，判斷是否結(jié)束貯藏。將貯藏后樣品冷凍干燥、粉碎，置于-20℃留樣待測。

1.3.2 板栗仁感官評定

若板栗仁外觀出現(xiàn)肉眼可見的霉斑，則按照式（1）計算霉?fàn)€率。

由3名食品專業(yè)人員進(jìn)行感官評定，根據(jù)板栗仁異味的強(qiáng)烈程度（無、少許、一般、強(qiáng)烈）、板栗仁外表層色澤的變化程度（正常、極少量褐色斑點、少量偏褐、部分偏褐、大量偏褐），取評定小組中占多數(shù)的評定結(jié)果為最終感官評定結(jié)果。

1.3.3 可溶性糖含量的測定

采用蒽酮比色法[14]測定可溶性糖含量，可溶性糖含量變化率按照公式（2）計算，文中還原糖、淀粉及直鏈淀粉的變化率計算公式如同公式（2）。

1.3.4 還原糖含量的測定

采用3，5-二硝基水楊酸法[14]測定。

1.3.5 直鏈淀粉含量的測定

準(zhǔn)確稱取樣品100 mg置于50 mL三角瓶中，加入1 mL 95%乙醇、9 mL 1 mol/L NaOH，在沸水浴中加熱10 min。使淀粉糊化，冷卻后，用蒸餾水轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中稀釋至刻度。吸取5 mL上述試液放入另一個100 mL棕色容量瓶中，依次加入1 mL 1 mol/L冰乙酸、2 mL碘液，用蒸餾水定容，靜止20 min后，在波長620 nm下，測定其吸光值。以純直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品含量為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，繪制直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線，即得試樣中直鏈淀粉的含量。

1.3.6 淀粉含量的測定

采用AOAC 2000 996.11《淀粉含量》的測定方法進(jìn)行。

1.3.7 糖分組成和含量

1.3.7.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

取干凈的15 mL EP管，加入8 mL無菌水，依次加入海藻糖、巖藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、木糖、蔗糖、果糖、核糖、乳糖、棉子糖、水蘇糖、麥芽糖各100 mg，溶解后定容至10 mL，配制成10 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液母液，并稀釋到一定濃度，進(jìn)行測定。

1.3.7.2 樣品前處理

取50mg樣品于2.0mL旋口管中，加入700μL80%乙醇，50℃振蕩2 h。加 700 μL H2O 稀釋，10 000 r/min離心3 min。吸取上清轉(zhuǎn)移到新離心管中，加入700 μL CHCl3，10 000 r/min 離心 3 min，上清液待測。

1.3.7.3 色譜條件

色譜系統(tǒng)采用ICS5000+離子色譜系統(tǒng)（ICS500+，采用DionexTMCarboPacTMPA20液相色譜柱，進(jìn)樣量為20 μL。流動相 A（H2O），流動相 B（100 mmol/L NaOH），梯度洗脫模式：0 min，90%A；9 min，90%A；20 min，60%A；30 min，60%A；30.1 min，90%A；40 min，90%A。流速為0.5 mL/min，柱溫為30℃，利用電化學(xué)檢測器對糖組分進(jìn)行分析檢測。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及采用Duncan's multiple range test進(jìn)行差異性顯著分析，采用O－rigin 8.6軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保鮮貯藏方式對板栗感官品質(zhì)的影響

不同保鮮貯藏方式對板栗仁感官品質(zhì)的影響見表1。

表1 不同保鮮貯藏方式對板栗仁感官品質(zhì)的影響Table 1 Effect of different storage conditions on sensory quality of chestnut kernel

由表1可知，BCA在貯藏20 d時，板栗仁霉?fàn)€率約2.6%；在貯藏30 d時，板栗仁霉?fàn)€率高達(dá)63.2%，故判斷20 d為BCA貯藏終點。AMAP、PMAP在貯藏50 d以內(nèi)時，霉?fàn)€率依次為1.7%～5.1%、0.5%～4.3%，但采用AMAP、PMAP方式貯藏50 d時，將包裝袋打開后，出現(xiàn)一些異味，且板栗仁外表面顏色有少量偏褐，但霉變率較低（依次為2.5%、2.8%）。板栗仁整體可接受度已達(dá)到極限，故判斷50 d為貯藏終點。因此，本研究擬以板栗仁貯藏0 d、BCA貯藏20 d、AMAP和PMAP貯藏50 d為研究對象，探討貯藏方式對板栗中糖類的變化。

2.2 不同貯藏方式對板栗中還原糖、可溶性糖的影響

不同貯藏保鮮方式對板栗仁還原糖、可溶性糖的影響見圖1。

圖1 不同貯藏保鮮方式對板栗仁還原糖、可溶性糖的影響Fig.1 Effect of different storage on reducing sugar and soluble sugars content of chestnut kernel

從圖1可看出，BCA處理的板栗仁還原糖含量均高于AMAP、PMAP，且AMAP處理的板栗仁中還原糖含量自10 d后呈現(xiàn)下降趨勢，而PMAP處理的板栗仁則在20 d后才呈現(xiàn)下降趨勢。0～20 d各保鮮貯藏方式處理的板栗仁中可溶性糖含量均呈現(xiàn)增加趨勢，且均在第20天達(dá)到最高值。在第20天時，BCA、AMAP、PMAP處理的板栗仁可溶性糖含量依次為24.10%、29.44%、19.57%。20 d～50 d時AMAP、PMAP處理的板栗仁可溶性糖含量均呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，且變化速率不同。

不同保鮮貯藏方式對板栗仁中糖的影響見表2。

表2 不同保鮮貯藏方式對板栗仁中糖的影響Table 2 Effect of different storage conditions on sugars of chestnut kernel%

由表2可知，板栗仁鮮樣中可溶性糖、還原糖含量分別為7.82%、1.67%。經(jīng)BCA、AMAP、PMAP分別貯藏20、50、50 d時，板栗仁中的可溶性糖含量均呈顯著增加（p＜0.05），而還原糖含量的變化并無規(guī)律。徐娟[15]將12種板栗裝入聚乙烯塑料保鮮袋中，置于0℃冷庫中貯藏6個月后，可溶性糖含量上升了23.02%～160.33%。可溶性糖是反映甜度的適宜指標(biāo)[16]，經(jīng)過一段時間貯藏后，可溶性糖含量顯著增加，可能使板栗仁口感更甜。

2.3 不同貯藏方式對板栗中淀粉、直鏈淀粉的影響

不同保鮮貯藏方式對板栗仁中淀粉的影響見表3。

表3 不同保鮮貯藏方式對板栗仁中淀粉的影響Table 3 Effect of different storage conditions on starch of chestnut kernel%

由表3可知，板栗仁鮮樣中淀粉、直鏈淀粉含量分別為 60.57%、12.89%。經(jīng)BCA、AMAP、PMAP分別貯藏20、50、50 d時，板栗仁中的淀粉、直鏈淀粉均降低，分別降低5.3%～9.3%、9.2%～17.6%。不同貯藏方式下，降低率有所差異?？赡苁琴A藏期間，板栗仁中淀粉酶（β-淀粉酶、α-淀粉酶）會促進(jìn)淀粉大量水解而導(dǎo)致淀粉含量降低[17]，但酶活變化又與儲藏期的長短、溫度有關(guān)[18]。

2.4 不同貯藏方式對板栗中糖分組成及含量的影響

標(biāo)準(zhǔn)樣品及板栗仁鮮樣的離子色譜圖見圖2～圖3。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)樣品離子色譜圖Fig.2 Ion chromatogram of sugar standard sample

圖3 板栗仁鮮樣離子色譜圖Fig.3 Ion chromatogram of sugar content of chestnut kernel

如圖2、圖3、表4所示，利用離子色譜法，初步分析板栗仁中糖分組成為蔗糖、水蘇糖、棉子糖、葡萄糖、乳糖、半乳糖、麥芽糖，其含量及占比依次為77.207 μg/mg（93.37%）、2.007 μg/mg（2.43%）、1.818 μg/mg（2.20%）、0.999 μg/mg（1.21%）、0.330 μg/mg（0.40%）、0.164 μg/mg（0.20%）、0.168 μg/mg（0.20%）。并未檢測出板栗仁中含有海藻糖、巖藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖、果糖、核糖。

采用外標(biāo)法，對各組分進(jìn)行定量，并計算單個糖組分含量占總含量的比例，具體結(jié)果如表4所示。

表4 不同保鮮貯藏方式對板栗仁中糖分組成的影響Table 4 Effect of different storage conditions on sugar composition of chestnut kernel

經(jīng)3種方式保鮮貯藏后，板栗仁中糖分組成變化有所差異，蔗糖含量均增加，占比升至96.11%～98.25%，而棉子糖、水蘇糖均大幅下降。De Vasconcelos等[19]研究發(fā)現(xiàn)貯藏3個月（溫度0℃、濕度90%）后，板栗中蔗糖從9.17 g/100 g干物質(zhì)顯著增加至14.90 g/100 g干物質(zhì)，覃海兵等[12]研究發(fā)現(xiàn)板栗中棉子糖可能是造成板栗熟食易滯氣的主要原因。貯藏后，板栗仁中棉子糖占比從2.20%大幅度下降至0.051%～0.38%，或許貯藏過程能使板栗仁更易消化，但有待進(jìn)一步研究探索。不同保鮮貯藏方式對板栗仁中葡萄糖影響不同，BCA保鮮貯藏20 d后，板栗仁中葡萄糖占比升至1.41%，而其余2種方式均下降?？赡茉蚴瞧咸烟亲鳛楣麑嵅珊蠛粑孜锒幌腫20]，另一方面淀粉在淀粉酶作用下水解成葡萄糖，而不同貯藏條件對葡萄糖的降解與合成影響程度不同。

3 結(jié)論

以冷藏4個月的帶殼板栗為原料，進(jìn)行人工去殼，再采用不同保鮮方式對板栗仁進(jìn)行貯藏。經(jīng)過3種不同保鮮方式的板栗仁貯藏期有所差異，箱式氣調(diào)保鮮（O25%、CO24%、0℃）貯藏期約20 d，主動氣調(diào)包裝（O217%、CO24%、0℃）及被動氣調(diào)包裝（聚乙烯塑料薄膜袋包裝、0℃）貯藏期較長（約50 d）。

在糖類方面，3種保鮮貯藏方式處理20 d時，BCA、AMAP、PMAP處理的板栗仁可溶性糖含量均達(dá)到最高值，依次為24.10%、29.44%、19.57%。但超過20 d后，AMAP、PMAP處理的板栗仁可溶性糖含量均呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，且變化速率不同。板栗仁中的淀粉、直鏈淀粉均呈顯著降低（p＜0.05），分別降低5.3%～9.3%、9.2%～17.6%。PMAP貯藏50 d后，板栗仁中蔗糖含量升高幅度最高，升至98.25%；但棉子糖、水蘇糖含量下降幅度最高，均依次下降至0.051%、0.089%，可能更有利于板栗仁消化。從貯藏保鮮期、糖類成分的變化、操作成本及難易程度角度考慮，聚乙烯塑料薄膜袋包裝較易推廣可行，可能較適用于板栗仁貯藏保鮮。