不同MA袋對鮮食核桃仁保鮮效果的比較

于志彬，吉洋洋，何愛民，田益玲3,,5

（1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，河北保定 071000；2河北綠嶺果業(yè)有限公司，河北邢臺 054300；3河北省核桃技術(shù)創(chuàng)新中心，河北邢臺 054300；4河北省(邢臺)核桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北邢臺 054300；5河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定 071001）

0 引言

眾所周知，核桃是世界公認的四大干果之一[1]，富含豐富的營養(yǎng)，具有一定的美容保健和藥用價值[2]。目前，核桃多以干果形式銷售，而鮮食核桃在市場銷售較少；核桃在干燥過程中其主要營養(yǎng)成分會發(fā)生劣變和損失[3-4]。隨著人們對鮮食核桃的認知不斷深入，其特殊營養(yǎng)和口感得到了廣大消費者的認可，如今市場鮮食核桃的占比正在逐漸增加[5]。由于鮮食核桃含水量和脂肪含量均較高，在貯藏過程中，容易出現(xiàn)失水、霉變、酸敗等不良現(xiàn)象[6-7]，對保鮮包裝的要求更加嚴格。因此，選擇一款適合鮮食核桃的保鮮包裝材料至關(guān)重要。本研究擬利用自發(fā)氣調(diào)(Modified atmosphere,MA)包裝對鮮食核桃進行包裝，以期獲得最佳的保鮮效果的包裝材料。MA包裝是利用不同透氧性和透二氧化碳性的包裝薄膜進行密封包裝，以包裝材料自身的透氣性來調(diào)節(jié)果實微環(huán)境氣體條件，從而增強被包食品的保鮮效果的一種包裝方法[8]。MA包裝廣泛應(yīng)用于水果保鮮包裝中[9]，在鮮食核桃保鮮包裝中的應(yīng)用也有一定的基礎(chǔ)[10]。本研究以河北邢臺‘香玲’鮮食核桃為試材，將其在(2.5±2.5)℃的條件下進行冷藏，用不同材料MA包裝袋進行包裝，定期測試鮮食核桃的感官品質(zhì)、呼吸強度、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、超氧化歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)酶活性、過氧化物酶(Peroxidase，POD)酶活性、酸價、過氧化值及碘價等指標的變化，篩選出在冷藏貯藏條件下，適宜的MA包裝，為鮮食核桃的保鮮包裝應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料‘香玲’鮮食核桃：采自河北臨城縣綠嶺莊園核桃基地。待核桃青皮大部分開裂后進行人工脫皮，并用水清洗干凈后曬干表面水分，篩選出無病蟲害、無機械傷以及大小均勻的果實；在(0±1)℃的冷庫中預(yù)冷24 h后包裝。

MA袋：處理1：PA/PE袋-200 μm；處理2：PA/PE袋-180 μm；處理3：Al/PET袋-210 μm；處理4：PET/PE袋-160 μm（表面平滑）；處理5：PET/PE袋-160 μm（表面網(wǎng)紋）；處理6（對照處理）：普通PE地膜包裝-6 μm。

試劑：石油醚、乙醚、95%乙醇、無水乙醇、硫酸鉀、硫酸銅、濃硫酸、硼酸、異辛烷、碘化鉀、冰乙酸、硫代硫酸鈉、氫氧化鈉、酚酞、環(huán)己烷、韋氏試劑、硫代硫酸鈉等所用化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純。試驗所用水為蒸餾水。

1.1.2 儀器設(shè)備 UV-190紫外分光光度計（島津儀器廠）；全自動凱氏定氮儀（上海洪紀儀器設(shè)備有限公司）；CB-1101光合蒸騰作用測定系統(tǒng)（北京雅欣理儀科技有限公司）；TGL-16B臺式高速離心機（上海安亭科學(xué)儀器廠）；數(shù)顯超級恒溫水浴鍋（金壇市杰瑞爾電器有限公司）；烘箱（德力電熱設(shè)備有限公司）；分析天平（天津分析儀器廠）；精密電子天平（上海天平儀器廠）；WH-861旋渦震蕩混合器（太倉市科教器材廠）；微量加樣槍（DrgonMed Pipette公司）。

1.2 方法

1.2.1 預(yù)處理 用處理1～5的不同材質(zhì)復(fù)合包裝袋包裝預(yù)冷后的核桃，每種材質(zhì)包裝袋取3個樣，每個包裝袋內(nèi)盛裝20個核桃，然后密封。以處理6為對照，處理后統(tǒng)一貯藏于(2.5±2.5)℃冷庫中，每隔15天測定各指標。

1.2.2 測定指標與方法 第一次隨機選取預(yù)冷后核桃20個測定相應(yīng)指標，以后每隔15天從冷庫中取不同包裝袋中核桃分別進行指標測定。每次先從各包裝袋內(nèi)隨機取出5個核桃用于測定其呼吸強度指標，并重復(fù)操作測定3次。之后，迅速剝?nèi)悠返暮颂胰剩⒂靡旱鋬龃娣旁?80℃冰箱中，用于測定以下生理生化指標。

（1）果實呼吸強度測定：采用靜置法[11]，從每種袋內(nèi)隨機選取5個核桃，稱量并記錄重量，然后將果實放于呼吸室內(nèi)，進行10 min以上的呼吸作用，當讀數(shù)基本穩(wěn)定后，記錄系統(tǒng)顯示的數(shù)值，計算得出核桃果實的呼吸強度[CO2mg/(kg·h)]，重復(fù)測定3次。

（2）品質(zhì)指標測定：蛋白質(zhì)含量采用全自動凱氏定氮儀進行測定；脂肪參照國標GB/T 5009.6—2003通過酸水解方法測定其含量。

（3）油脂品質(zhì)指標測定：首先提取核桃油樣，將核桃仁粉碎后放于具塞三角瓶中，加適量低沸程(30～60℃）石油醚過夜浸提，第二天后用盛有無水硫酸鈉的漏斗進行過濾，將盛有濾液的三角瓶置于65℃恒溫水浴箱內(nèi)，使石油醚盡可能揮發(fā)干凈，待用。

酸價參照GB/T 5530—2005方法測定；過氧化值參照GB/T 5538—2005方法測定；碘價參照GB/T 5532—2008方法測定。

（4）抗氧化酶活性指標的測定：SOD酶活性、POD酶活性及丙二醛(malonic dialdehyde,MDA)含量采用相應(yīng)試劑盒進行測定，購買于南京建成生物工程研究所。

（5）感官品質(zhì)：參照楊曦等[12]的方法進行感官品質(zhì)評價。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 試驗結(jié)果重復(fù)測定3次，數(shù)據(jù)處理采用OriginPro8.6制作折線圖，利用SPSS17.0對處理間數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析和多重比較，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同MA包裝袋對核桃呼吸強度的影響

采收后的果蔬仍然具有旺盛的生命力，不斷進行著呼吸作用，以維持其生命代謝活動。在貯藏過程中果蔬強烈的呼吸作用會消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì)，使得果蔬加速衰老[13]，果蔬的呼吸作用與變質(zhì)程度呈正相關(guān)，與貨架期呈負相關(guān)[14]。由圖1可以看出，除處理3外，對照組和其他處理組的核桃在貯藏期前12天內(nèi)呼吸強度急速降低，之后則保持在較低的程度上。說明剛采收時的核桃呼吸強度旺盛，當脫離樹體后果實的生理代謝過程發(fā)生變化，低溫環(huán)境致使呼吸強度有所下降[15]，在中后期逐漸適應(yīng)后則幾乎保持穩(wěn)定狀態(tài)，該狀態(tài)下有利于貯存核桃，保持核桃的高品質(zhì)。在貯藏前期處理3核桃呼吸強度持續(xù)迅速下降，而且貯藏30天時，觀察袋子外觀發(fā)現(xiàn)袋子明顯鼓脹，推測可能是由于包裝袋對O2和CO2氣調(diào)作用太強，對兩者的通透性差，造成袋內(nèi)CO2氣體積累。環(huán)境中CO2濃度太高，可能對鮮食核桃的呼吸作用有所影響。處理4、5和其他組相比，袋內(nèi)核桃在貯藏15天后呼吸作用一直維持在低而穩(wěn)定的水平(P＜0.05)，說明隨著貯藏期的延長，核桃呼吸作用與PET/PE袋氣調(diào)效果所形成的氣體環(huán)境有利于降低核桃呼吸強度。

圖1 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃呼吸強度的變化

2.2 不同MA包裝袋對核桃蛋白質(zhì)和脂肪的影響

由圖2可以看出，在整個貯藏期間內(nèi)，鮮食核桃的脂肪含量變化趨勢是先下降后上升。在貯藏30天內(nèi)處理3的核桃脂肪含量迅速降至最低含量34.2 g/100 g，說明該包裝袋內(nèi)的核桃脂肪發(fā)生大量分解，原因可能是該包裝袋的氣調(diào)功能過強，造成在貯藏期間袋內(nèi)的CO2濃度超出鮮食核桃所能夠耐受的上限，從而對果實產(chǎn)生傷害。處理1、2、4、5的核桃在貯藏前期脂肪含量持續(xù)下降，45天后有所回升。處理4、5的核桃脂肪含量顯著(P＜0.05)高于其他處理組，從而說明該種包裝袋抑制脂肪氧化的效果最好。

圖2 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃脂肪含量變化

核桃仁中優(yōu)質(zhì)的植物蛋白含量非常高，因此，蛋白質(zhì)含量是核桃的一個重要營養(yǎng)指標。從圖3可以看出，在整個貯藏過程中，核桃蛋白質(zhì)含量總體上呈上升趨勢，貯藏60天后，處理4、5蛋白質(zhì)含量最高，與其他處理組差異顯著(P＜0.05)。

圖3 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃蛋白質(zhì)含量變化

2.3 不同MA包裝袋對核桃油脂品質(zhì)的影響

核桃仁中不飽和脂肪酸的含量豐富，但在貯藏過程中極易氧化酸敗[16]，是核桃在貯藏過程中酸價升高的主要原因。酸價的高低反映著核桃脂肪中游離脂肪酸含量的多少，酸價值越高，意味著油脂酸敗嚴重，貯藏保鮮的效果就越差。從圖4中可以看出，在貯藏期間鮮食核桃的酸價指標持續(xù)上升，表明鮮食核桃在貯藏期間脂肪氧化產(chǎn)生的游離脂肪酸在不斷增加。在貯藏期間處理6對照組核桃仁的酸價顯著(P＜0.05)高于其他處理組的核桃，其中處理4、5的酸價增長緩慢，且一直處于較低的水平，說明這2個處理有利于減緩核桃的酸敗。

圖4 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃酸價的變化

油脂的過氧化值可以反映出油脂酸敗的程度[17]，當過氧化值開始升高時，意味著油脂開始氧化酸敗，當過氧化值超出20 mmol/kg時則表示油脂已酸敗，品質(zhì)變差。當油脂酸敗發(fā)生一段時間后過氧化物就會形成醛酮類，使得其值又開始降低。由圖5可知，隨著貯藏期的延長，各處理的過氧化值均呈上升趨勢，在貯藏期30天后上升速度加快，可能是核桃中游離脂肪酸的積累造成的，因為游離脂肪酸比甘油三酯更容易被氧化。貯藏期間，處理6對照組核桃仁的過氧化值顯著高于(P＜0.05)其他處理組，說明CK組核桃產(chǎn)生的過氧化物相對較多，油脂酸敗較嚴重。而處理4、處理5的核桃的過氧化值顯著低于(P＜0.05)其他各組，說明該包裝袋能夠明顯減緩脂肪的氧化酸敗。

圖5 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃過氧化值的變化

碘價是指每100 g油脂需要吸收碘的克數(shù)，是油脂不飽和程度的重要指標[18]。由圖6可看出，各處理組鮮食核桃的碘價整體上呈現(xiàn)下降趨勢，處理6對照組下降最快，處理4和處理5下降得最慢，并與處理2差異顯著(P＜0.05)，與其他各組相比差異不顯著。

2.4 不同MA包裝袋對核桃SOD酶活性的影響

SOD酶作為機體內(nèi)的一種保護酶主要作用是分解自由基，將其變成無毒的氧分子和水分子，降低了其對機體的傷害，從而延緩機體衰老損傷[19]。但隨著貯藏時間的延長，SOD活性逐漸降低，因此提高SOD酶活可以延長果實貯藏期[20]。由圖7可以看出，處理6對照組和處理1、2在貯藏30天時，SOD酶活性達到高峰，而處理3、4、5的SOD活性在貯藏45天時才達到最大值，說明處理3、4、5均能夠?qū)OD酶活性高峰推遲。

POD酶能有效清除果蔬體內(nèi)過量的活性氧，減緩果蔬衰老的速度[21]。如圖8所示，在貯藏初期，鮮食核桃的POD活性迅速降低，處理6對照組和處理3在貯藏30天時，POD活性達到最低值，而其他4組則是在45天時降至最小值，表明低溫環(huán)境有助于延緩核桃衰老的過程。處理4、5核桃POD活性在45天后維持在較低的水平，可見，處理4、處理5包裝內(nèi)氣體環(huán)境有利于貯藏核桃，能夠減緩核桃的衰老速度。

圖8 不同MA包袋內(nèi)鮮食核桃POD酶活性的變化

2.5 不同MA包裝袋對核桃MDA含量的影響

當植物體在逆境下遭受到傷害或開始衰老時會誘發(fā)膜脂發(fā)生過氧化作用，丙二醛(MDA)含量是該過程的重要產(chǎn)物，通過測定MDA含量能夠了解到植物膜系統(tǒng)的受損程度及植物衰老代謝的情況[22-23]。由圖9看出，在整個貯藏期，鮮食核桃核仁的MDA含量持續(xù)上升，處理6對照組MDA升高最快。貯藏至60天時，處理4、5與其他組相比MDA含量最低，但差異不顯著。

圖9 不同MA包袋內(nèi)鮮食核桃MDA含量的變化

2.6 鮮食核桃感官評定

感官品質(zhì)是衡量核桃品質(zhì)最直觀的重要指標[24]，在貯藏60天后選擇10名專業(yè)人員組成評分組，分別從核桃的外殼色澤、種皮色澤及核桃仁風(fēng)味等三方面進行打分評定，最后統(tǒng)計分數(shù)。評分結(jié)果見下表。從表1中可看出，處理4和處理5的三方面感官指標得分最高，貯藏60天時，該包裝內(nèi)的核桃外殼仍呈現(xiàn)出棕黃色、無黑斑，種皮則保持黃白色，核桃仁香脆可口，核桃貯藏效果明顯優(yōu)于其他處理組。

表1 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃的感官評分表

3 結(jié)論

本研究采用6種不同MA包裝袋貯藏鮮食核桃，測定各項生理指標包括：呼吸強度、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、SOD酶活性、POD酶活性、酸價、過氧化值及碘價。PET/PE-160 μm包裝核桃在貯藏15天后呼吸強度在30～40 CO2mg/(kg·h)之間，與其他組相比，袋內(nèi)核桃在貯藏15天后呼吸作用一直維持在低而穩(wěn)定的水平(P＜0.05)；脂肪含量測試中，在貯藏30天內(nèi)處理3的核桃脂肪含量為34.2 g/100 g；處理1、2、4、5核桃在貯藏前期脂肪含量持續(xù)下降，60天時，處理4、5核桃脂肪含量分別為45.8 g/100 g和46.1 g/100 g，顯著(P＜0.05)高于其他處理組；在貯存60天時，蛋白質(zhì)含量處理4、5核桃的蛋白質(zhì)含量最高，達到17.6 g/100 g和17.1 g/100 g；與其他處理組差異顯著(P＜0.05)。酸價測試中，在貯藏期間處理6核桃仁的酸價從0.24 mg KOH/g增長到4.3 mg KOH/g，處理4、5核桃的酸價從0.24 mg KOH/g增加到2.7 mg KOH/g以內(nèi)，酸價增長速度較緩慢；SOD酶活性測試中，處理6對照組和處理1、2在貯藏30天時，SOD酶活性達到140.1 U/g和135.2 U/g；處理3、4、5的SOD活性在貯藏45天分別達到139.9、149.7 U/g和150.0 U/g；POD酶活性測試中，處理6對照組和處理3在貯藏30天時，POD活性達到最低值，分別為10.5 U/g和10.7 U/g，其他4組在45天時降至最小值，分別為：10.8、11.0、10.1、10.3 U/g，處理4，5在貯藏45天后一直維持較低水平；MDA含量測試中，整個貯藏期，鮮食核桃核仁的MDA含量持續(xù)上升，貯藏至60天時，處理4的MDA含量為6.25 mmol/g，處理5為6.08 mmol/g，與其他組相比最低，但差異不顯著。通過對比上述指標，PET/PE-160 μm包裝袋能夠有效降低核桃呼吸強度、抑制蛋白質(zhì)和脂肪的分解、延緩核桃油脂的氧化酸敗，并使得MDA含量升高，有利于SOD和POD酶活力的保持。綜合考慮認為160 μm PET/PE包裝袋有利于延長鮮食核桃貯藏期，為最適宜的MA包裝袋材料。

4 討論

對于鮮食核桃的貯藏研究主要針對青皮核桃和脫青皮核桃。生產(chǎn)者為獲取更高的市場價格往往會提前采收果實，而貯藏青皮核桃必須嚴格控制核桃的采收期，這兩者矛盾突出。若貯藏提前采收的青皮核桃，在后期去青皮時難度加大，反而會增加處理的成本。脫青皮的鮮食核桃就能夠有效解決去青皮困難的難題，其獨特的風(fēng)味和營養(yǎng)成分同樣也能很好的保留，很大程度上滿足市場的需求。而塑料復(fù)合薄膜包裝能夠為果蔬提供一個兼具透氣性和保水性的微MA環(huán)境，延緩了果實生理生化指標的變化，從而使得果蔬的貯藏期延長[25]。2009年，國外學(xué)者MEXIS等[26]通過試驗證實采用微自發(fā)氣調(diào)(MA)條件有利于脫皮核桃保鮮。通過對貯藏期間核桃呼吸強度的測定，發(fā)現(xiàn)脫青皮的鮮食核桃沒有出現(xiàn)呼吸高峰，因此，屬于呼吸躍變型果實，和馬艷萍等[27]的研究結(jié)論一樣。本研究所用膜袋中材料對脫青皮鮮食核桃的保鮮效果最好：呼吸強度能夠一直維持在較低的水平上；貯藏期間核桃的蛋白質(zhì)和脂肪含量較高；酸價和過氧化值增長緩慢，碘價下降速度較慢；推遲核桃的SOD酶活性高峰，使POD活性變化不大；MDA含量上升速度較慢。