鮮切前后熱空氣處理對(duì)‘紅富士’蘋果的保鮮效果

賓宇淇，石立佳，謝佳妮，陳 晨,2,*，姜愛麗,2,*

（1.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116600；2.大連民族大學(xué) 生物技術(shù)與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116600）

隨著現(xiàn)代生活方式的改變和消費(fèi)者對(duì)健康食品的高度關(guān)注，鮮切果蔬因具有天然、營(yíng)養(yǎng)、即食等優(yōu)點(diǎn)而備受消費(fèi)者喜愛。蘋果是日常生活中最常見的水果之一，富含具有抗氧化能力的多酚類化合物及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]，其鮮切產(chǎn)品近年來逐漸成為餐飲行業(yè)、醫(yī)院或?qū)W校營(yíng)養(yǎng)配餐以及家庭消費(fèi)的熱門產(chǎn)品，目前，鮮切蘋果已在歐洲、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化、規(guī)范化生產(chǎn)，并在鮮切市場(chǎng)中占有重要地位[2]。然而，清洗、去皮、切割等鮮切加工操作會(huì)加速蘋果果肉細(xì)胞的衰老進(jìn)程，破壞蘋果組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，使細(xì)胞內(nèi)各種氧化酶直接與酚類物質(zhì)接觸，從而引發(fā)果肉表面褐變、組織軟化等一系列品質(zhì)劣變問題[2-4]。此外，機(jī)械傷害會(huì)破壞鮮切蘋果的組織結(jié)構(gòu)，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)外流，為微生物生長(zhǎng)提供了理想的環(huán)境，從而加速了鮮切蘋果的腐爛變質(zhì)[5-6]。因此，亟需尋找一種高效保鮮方法，能夠延緩鮮切蘋果在貯藏期間的品質(zhì)劣變及微生物生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而延長(zhǎng)其貨架期。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)鮮切蘋果的保鮮方法主要有利用抗氧化劑、可食用性涂膜等的化學(xué)方法[7-8]，利用天然提取物、微生物及其衍生物的生物方法[9]，以及輻照、脈沖電場(chǎng)處理等的物理方法[7-8]。上述方法雖然獲得了較好的防腐保鮮效果，但也存在成本高、工藝復(fù)雜等問題。熱處理是一種非化學(xué)保鮮方法，按加熱方式可分為熱水處理和熱空氣處理，按鮮切順序可分為切前熱處理和切后熱處理；其因工藝簡(jiǎn)單、無化學(xué)污染，近年來常用于采后及鮮切果蔬的貯藏保鮮[10-11]。研究發(fā)現(xiàn)熱空氣預(yù)處理可抑制鮮切雙孢蘑菇（40 ℃）和鮮切火龍果（42 ℃）表面組織的褐變、降低活性氧（reactive oxygen species，ROS）代謝、提高其抗氧化能力，從而延緩其衰老進(jìn)程[12-13]；43 ℃熱空氣處理還可誘導(dǎo)枇杷果實(shí)抗病相關(guān)基因的表達(dá)和酶活性的上升[14]。邵興鋒等[15]發(fā)現(xiàn)38 ℃熱空氣預(yù)處理‘嘎啦’蘋果能降低果實(shí)在貯藏過程中的呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量以及細(xì)胞膜透性，提高固酸比并延緩果實(shí)軟化，保持‘嘎啦’蘋果較好的貯藏品質(zhì)。但熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果保鮮效果的研究鮮有報(bào)道，因此，本研究以‘紅富士’蘋果為研究對(duì)象，在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別對(duì)‘紅富士’蘋果進(jìn)行70 ℃熱空氣預(yù)處理后鮮切處理以及鮮切后70 ℃熱空氣處理，分析兩種方式處理后鮮切蘋果在4 ℃貯藏期間的感官品質(zhì)、生理指標(biāo)變化及微生物生長(zhǎng)情況，探討兩種熱空氣處理方式對(duì)鮮切蘋果的保鮮效果，旨在尋找一種安全、節(jié)能以及高效的保鮮方法，為鮮切蘋果的貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘紅富士’蘋果（Malus pumilaMill.），摘自大連金州區(qū)三十里堡果園，用泡沫箱將大小均一、成熟度一致、無病蟲害、無機(jī)械損傷、表面光滑的蘋果在2 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，置于（4±1）℃冷庫(kù)中貯藏備用。

次氯酸鈉、酚酞、氫氧化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、兒茶酚、聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone，PVPP）、乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA）、無水乙醇、碳酸鈉、過硫酸鉀（均為分析純） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-d i p h e n y l-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2,2’-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)，ABTS）（均為生化試劑） 梯希愛（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（potato dextrose agar，PDA）、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基（violet red bile agar，VRBA）、煌綠乳糖膽鹽培養(yǎng)基（brilliant green lactose bile broth，BGLB）（均為生物試劑） 北京奧博星生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SA402B味覺傳感系統(tǒng) 日本智能傳感器技術(shù)公司；PEN 3電子鼻 日本Insent公司；F-940便攜式氣體分析儀美國(guó)Felix公司；CR-400色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)公司；TA.XT.plus質(zhì)構(gòu)分析儀 英國(guó)SMS有限公司；PAL-185手持阿貝折光儀 深圳市方源儀器有限公司；T-25型勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司；TGL-20M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；UV-2600紫外-可見分光光度計(jì) 日本島津公司；KQ 5200 DB超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；Multiskan GO全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀 美國(guó)Thermo Scientific有限公司；MLS-3750高壓滅菌鍋 日本松下電器有限公司；DHG-9070A烘箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

新鮮蘋果經(jīng)清洗、200 μL/L NaClO溶液消毒后分成3 組：第一組‘紅富士’蘋果7 0 ℃熱風(fēng)處理3 m i n，隨后用經(jīng)消毒的削皮刀去皮去核切割成約1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的小塊，為鮮切前處理組；第二組‘紅富士’蘋果先經(jīng)鮮切處理，再采用70 ℃熱風(fēng)處理3 min，為鮮切后處理組；第三組‘紅富士’蘋果直接進(jìn)行鮮切，作為對(duì)照組。每組處理設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)300 塊鮮切蘋果。將3 組處理后的鮮切蘋果分別放入一次性可降解塑料托盤（19 cm×14 cm×2.5 cm）中并用厚度為0.1 mm的聚氯乙烯保鮮膜將托盤包好，置于4 ℃冷庫(kù)中貯藏12 d，每3 d取樣用于測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3.2 質(zhì)量損失率的測(cè)定

質(zhì)量損失率采用稱質(zhì)量法進(jìn)行測(cè)定，并按公式（1）計(jì)算。

1.3.3 呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量的測(cè)定

呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量的測(cè)定參考徐冬穎等[16]的方法并進(jìn)行修改。50 g鮮切蘋果置于550 mL的密封盒中，4 ℃中放置1 h后，用F-904便攜式氣體分析儀測(cè)定其呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量，測(cè)定3 組平行樣品，每組重復(fù)測(cè)3 次。

1.3.4 褐變指數(shù)的測(cè)定

使用CR-400色差儀測(cè)定L*、a*、b*值，按式（2）、（3）計(jì)算褐變指數(shù)（browning index，BI）[17]。

1.3.5 可溶性固形物和可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定

可溶性固形物（total soluble solids，TSS）質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用手持阿貝折光儀進(jìn)行測(cè)定。

可滴定酸（titratable acid，TA）質(zhì)量分?jǐn)?shù)參照舒暢等[18]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.6 多酚氧化酶活力的測(cè)定

多酚氧化酶（polyphenoloxidase，PPO）活力的測(cè)定參照Chen Chen等[17]的方法并進(jìn)行修改。稱取5.0 g樣品，加入20 mL 0.1 mol/L pH 6.5磷酸緩沖液，于4 ℃、12 000 r/min離心30 min，收集上清液（酶提取液）。將3 mL 50 mmol/L兒茶酚溶液和1 mL酶提取液加入到空白管，迅速混勻，以兒茶酚溶液為參比，測(cè)定30 s內(nèi)398 nm波長(zhǎng)處吸光度的變化，重復(fù)測(cè)定3 次。以每克鮮組織每分鐘吸光度變化1為1 個(gè)PPO活力（U）。

1.3.7 總酚含量測(cè)定

總酚含量的測(cè)定根據(jù)陳晨等[19]的方法并稍作修改。稱取0.5 g樣品，加入5 mL乙酸-丙酮提取液，于4 ℃黑暗放置24 h，8 000 r/min離心30 min，收集上清液。取0.5 mL提取液，加入福林-酚和質(zhì)量分?jǐn)?shù)7% Na2CO3溶液各2 mL，50 ℃水浴5 min后，于760 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（以去離子水作參比），重復(fù)3 次。用沒食子酸溶液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線（y＝0.002 1x＋0.086，R2＝0.990 8），根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算樣品的總酚含量，單位為g/100 g。

1.3.8 抗氧化能力測(cè)定

抗氧化能力（DPPH自由基和ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力）參照陳晨等[19]的方法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果以每克鮮切蘋果（鮮質(zhì)量）相當(dāng)于Trolox的物質(zhì)的量表示，單位為μmol/g。

1.3.9 風(fēng)味與滋味的測(cè)定

稱取5.0 g樣品加入80 mL去離子水進(jìn)行勻漿，12 000 r/min離心10 min，使用電子舌對(duì)上清液進(jìn)行風(fēng)味測(cè)定。

參考鄭鄢燕等[20]的方法略有改動(dòng)。稱取5.0 g樣品，分別置于3 個(gè)120 mL樣品瓶中，室溫靜置30 min使樣品揮發(fā)性成分達(dá)到平衡狀態(tài)，然后使用電子鼻進(jìn)行滋味的檢測(cè)，電子鼻的傳感器及其響應(yīng)特征見表1。

表1 PEN3型號(hào)電子鼻的傳感器及其響應(yīng)特征Table 1 PEN3 electronic nose sensors and their response characteristics

1.3.10 微生物測(cè)定

菌落總數(shù)測(cè)定參照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》；霉菌和酵母菌總數(shù)測(cè)定參照GB 4789.15—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 霉菌和酵母計(jì)數(shù)》；大腸菌群總數(shù)測(cè)定參照GB 4789.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》中的第二法。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算；采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05表示差異顯著）；利用Origin 9.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果質(zhì)量損失率、TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)和TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)組織的蒸騰失水和干物質(zhì)的損耗會(huì)導(dǎo)致鮮切果蔬在貯藏過程中出現(xiàn)質(zhì)量損失現(xiàn)象[21]。如圖1A所示，不同處理組樣品的質(zhì)量損失率在貯藏期間均不斷升高，第6天開始，對(duì)照組樣品質(zhì)量損失率與熱空氣處理組相比差異顯著，貯藏12 d時(shí)，對(duì)照組樣品的質(zhì)量損失率為2.95%，而鮮切前處理組和鮮切后處理組樣品質(zhì)量損失率分別為2.59%和2.30%，顯著低于對(duì)照組。由圖1B可知，在貯藏期間，對(duì)照組鮮切蘋果的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體呈下降趨勢(shì)，在貯藏9 d后升高，2 個(gè)熱空氣處理組樣品的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)在貯藏期間均顯著高于對(duì)照組。由圖1C可知，熱空氣處理對(duì)樣品TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著影響。

圖1 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果質(zhì)量損失率（A）、TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)（B）、TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)（C）的影響Fig.1 Effect of hot air treatment on mass loss rate (A), TSS content (B)and TA content (C) of fresh-cut apples

2.2 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量的影響

呼吸強(qiáng)度可以反映果蔬新陳代謝程度。果蔬采后保鮮的主要途徑之一是通過降低新陳代謝速率來延緩營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量和感官性狀的下降，使果蔬獲得更久的貨架期[22]。如圖2所示，鮮切蘋果的呼吸強(qiáng)度在貯藏前3 d呈下降趨勢(shì)，貯藏3 d后，對(duì)照組和鮮切前處理組鮮切蘋果的呼吸強(qiáng)度開始逐漸上升，而鮮切后處理組樣品的呼吸強(qiáng)度呈波動(dòng)變化。貯藏6 d后，2 個(gè)熱空氣處理組鮮切蘋果的呼吸強(qiáng)度顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。邵興鋒等[15]用38 ℃熱空氣預(yù)處理‘嘎啦’蘋果時(shí)，發(fā)現(xiàn)該處理能降低蘋果貯藏期間的呼吸強(qiáng)度。蘋果鮮切后仍進(jìn)行著旺盛的呼吸代謝，熱空氣處理可能會(huì)使樣品細(xì)胞內(nèi)的新陳代謝活動(dòng)中斷[23]，或者是通過抑制呼吸代謝相關(guān)酶、降低樣品受損程度來抑制呼吸作用[24]。

圖2 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果呼吸強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of hot air treatment on respiration intensity of fresh-cut apples

乙烯是植物的一種代謝產(chǎn)物，能促進(jìn)果蔬成熟衰老，在果蔬采后生理活動(dòng)中起著重要作用。機(jī)械損傷會(huì)加劇果蔬組織乙烯的釋放（稱為傷乙烯），傷乙烯的形成及積累會(huì)加強(qiáng)組織代謝活性，從而加快組織細(xì)胞的衰老進(jìn)程，降低產(chǎn)品的感官品質(zhì)，不利于鮮切果蔬的貯藏[25]。如圖3所示，鮮切蘋果的乙烯釋放量在貯藏期間整體呈先下降后上升趨勢(shì)。在貯藏初期，2 個(gè)熱空氣處理組樣品的乙烯釋放量均低于對(duì)照組，說明熱空氣處理能有效地抑制傷乙烯的形成，從而維持貯藏期間鮮切蘋果較低的乙烯釋放量。鮮切前處理對(duì)鮮切蘋果乙烯釋放抑制效果更好，可能是因?yàn)闊犸L(fēng)處理會(huì)鈍化完整果實(shí)細(xì)胞內(nèi)的呼吸代謝相關(guān)酶活性，從而降低機(jī)械損傷對(duì)這些酶的激活作用，進(jìn)而抑制傷乙烯的形成。

圖3 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果乙烯釋放量的影響Fig.3 Effect of hot air treatment on the release of ethylene from fresh-cut apples

2.3 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果表面褐變的影響

表面褐變是影響鮮切蘋果貨架期的主要因素之一。鮮切操作會(huì)破壞果蔬組織細(xì)胞膜的完整性，破壞酚酶區(qū)域化分布，引發(fā)酶促褐變反應(yīng)，同時(shí)鮮切機(jī)械損傷也會(huì)引發(fā)ROS自由基的積累，從而加快酶促褐變進(jìn)程[2]。如圖4所示，不同處理組鮮切蘋果的BI在貯藏期間均呈上升趨勢(shì)，而2 個(gè)熱空氣處理組樣品的BI上升較慢，且在整個(gè)貯藏期間均低于對(duì)照組。Spadoni等[26]發(fā)現(xiàn)熱水處理能激活蘋果中的熱激蛋白基因。對(duì)于鮮切果蔬而言，熱處理會(huì)優(yōu)先誘導(dǎo)受損部位熱激蛋白基因的表達(dá)，延緩苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）活性的提高，進(jìn)而抑制酶促褐變[27]。因此，推測(cè)熱風(fēng)處理是通過激活鮮切蘋果中的熱激蛋白、降低氧化酶活性，從而抑制表面褐變。

圖4 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果BI的影響Fig.4 Effect of hot air treatment on browning index of fresh-cut apples

2.4 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果PPO活力的影響

PPO是引起鮮切果蔬在貯藏過程中組織表面褐變的主要酶類。如圖5所示，對(duì)照組樣品的PPO活力在貯藏期間呈先下降后上升的趨勢(shì)，第6天時(shí)達(dá)到最低值，而2 個(gè)熱空氣處理組樣品則是在第6天時(shí)出現(xiàn)PPO活力最高值，之后開始下降。2 個(gè)熱空氣處理組鮮切蘋果的PPO活力在貯藏前6 d均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），這與Rodríguez-Arzuaga等[28]對(duì)3 個(gè)蘋果品種（‘Caricia’‘Eva’和‘Princesa’）進(jìn)行鮮切前熱水處理的研究結(jié)果一致。這是因?yàn)镻PO不耐高溫，當(dāng)果蔬組織短時(shí)間內(nèi)暴露于70 ℃以上的高溫環(huán)境時(shí)，其PPO將發(fā)生不可逆失活或變性[29]。鮮切前處理對(duì)PPO活性的抑制效果強(qiáng)于鮮切后處理，且除第6天外均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），而鮮切后處理組鮮切蘋果在貯藏3 d后PPO活力顯著高于對(duì)照組樣品（P＜0.05）。這是因?yàn)轷r切蘋果細(xì)胞膜的損傷程度隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸加劇，膜完整性被破壞，導(dǎo)致貯藏后期膜結(jié)合態(tài)PPO被激活，PPO活力升高[17]，與鮮切前處理相比，鮮切后處理可能一定程度上加快了該過程的發(fā)生。范林林等[30]經(jīng)研究推測(cè)60 ℃以上的熱水會(huì)導(dǎo)致鮮切蘋果細(xì)胞膜出現(xiàn)較嚴(yán)重的受損現(xiàn)象。

圖5 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果PPO活力的影響Fig.5 Effect of hot air treatment on PPO activity in fresh-cut apples

2.5 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果總酚含量的影響

酚類物質(zhì)是植物防御系統(tǒng)產(chǎn)生的重要次生代謝物質(zhì)，具有較強(qiáng)的抗氧化、抗菌等作用[31]，在果蔬體內(nèi)可由莽草酸途徑、苯丙烷代謝等途徑合成[32]。當(dāng)果蔬受到切割傷害時(shí)，會(huì)在損傷部位或鄰近部位誘導(dǎo)酚類物質(zhì)合成，以提高其抗氧化能力[33]。如圖6所示，在整個(gè)貯藏期間，對(duì)照組和鮮切前處理組樣品的總酚含量整體呈上升趨勢(shì)，而鮮切后處理組樣品的總酚含量則先下降后上升，2 個(gè)熱空氣處理組樣品的總酚含量整體上均顯著高于對(duì)照組樣品（P＜0.05）。酚類物質(zhì)作為酶促褐變的底物，當(dāng)褐變進(jìn)程加快時(shí)被大量消耗，同時(shí)機(jī)械損傷也會(huì)激活PAL等酚類合成相關(guān)酶，從而誘導(dǎo)酚類物質(zhì)合成[34]。鮮切后處理組樣品的總酚含量在貯藏前6 d出現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是由于鮮切處理加快了樣品BI的上升（圖4），從而加快了酚類物質(zhì)的消耗，而在貯藏后期鮮切蘋果褐變速率較慢，所消耗酚類物質(zhì)的速率要低于其合成速度，因此總酚含量在貯藏6 d后開始上升。Loaiza-Velarde[35]和Koukounaras[36]等研究發(fā)現(xiàn)50 ℃熱水處理會(huì)導(dǎo)致生菜和鮮切桃的總酚含量下降，而Kang等[37]發(fā)現(xiàn)熱水處理能阻止萵苣葉片組織酚類物質(zhì)的氧化降解。說明采后及鮮切果蔬貯藏期間酚類物質(zhì)含量的變化與熱處理的條件、實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象、貯藏環(huán)境等因素有關(guān)。

圖6 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果總酚含量的影響Fig.6 Effect of hot air treatment on total phenol content in fresh-cut apples

2.6 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果抗氧化能力的影響

本實(shí)驗(yàn)通過DPPH自由基和ABTS陽(yáng)離子自由基的清除能力評(píng)價(jià)鮮切蘋果的抗氧化能力。如圖7所示，對(duì)照組樣品對(duì)DPPH自由基的清除能力在貯藏6 d后顯著低于鮮切前處理組，在整個(gè)貯藏期間顯著低于鮮切后處理組；對(duì)照組ABTS陽(yáng)離子自由基的清除能力除第3天外均顯著低于鮮切前處理組，整個(gè)貯藏期間均顯著低于鮮切后處理組。

圖7 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果DPPH自由基（A）和ABTS陽(yáng)離子自由基（B）清除能力的影響Fig.7 Effect of hot air treatment on DPPH radical scavenging capacity (A)and ABTS cation radical scavenging capacity (B) of fresh-cut apples

Li Xiao’an等[33]研究發(fā)現(xiàn)高溫能誘導(dǎo)鮮切火龍果組織中ROS的產(chǎn)生和抗氧化酶活性提高，因此推測(cè)熱空氣處理提高了鮮切蘋果體內(nèi)一系列參與ROS清除系統(tǒng)的酶活性，從而抑制了ROS的積累。此外，較高濃度的酚類物質(zhì)也能提高樣品對(duì)ABTS陽(yáng)離子自由基的清除能力[38]，在本研究中，2 個(gè)熱空氣處理組樣品總酚含量高于對(duì)照組，因此，2 個(gè)熱空氣處理組鮮切蘋果的自由基清除能力大于對(duì)照組。

2.7 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果氣味、風(fēng)味的影響

不同處理組鮮切蘋果的電子鼻測(cè)定結(jié)果雷達(dá)圖如圖8所示，各組鮮切蘋果在貯藏期間W1S、W1W及W2W傳感器的響應(yīng)值變化明顯，貯藏初期（0 d），與對(duì)照組相比，2 個(gè)熱空氣處理能降低上述3 個(gè)傳感器的響應(yīng)值，但在貯藏過程中，這3 個(gè)傳感器響應(yīng)值經(jīng)熱空氣處理后明顯升高，貯藏結(jié)束時(shí)鮮切前處理組的變化最明顯。Cortellino等[24]發(fā)現(xiàn)不同貯藏環(huán)境中鮮切蘋果的W5S、W1S和W2S均有較高的響應(yīng)值，而W1C和W5C的響應(yīng)值較低，且受貯藏環(huán)境影響不大；陶然等[39]采用光動(dòng)力處理鮮切蘋果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在貯藏過程中鮮切蘋果的W5C、W1S、W2S、W2W響應(yīng)值較高，且光動(dòng)力處理對(duì)上述傳感器響應(yīng)值影響不大。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)熱處理后鮮切蘋果在貯藏過程中，揮發(fā)性化合物發(fā)生了明顯變化，特別是甲基類（W1S）、硫化物（W1W）、芳香成分和有機(jī)硫化物（W2W）等芳香物質(zhì)含量在貯藏末期明顯增加，這與上述兩個(gè)研究結(jié)論相似，因此可以推測(cè)鮮切蘋果在貯藏過程中易揮發(fā)的組分為甲基類、硫化物、芳香成分和有機(jī)硫化物化合物，而熱空氣處理可能通過抑制蘋果硫化物、芳香成分和有機(jī)硫化物組分自身代謝來延緩鮮切蘋果貯藏過程中的風(fēng)味劣變。

圖8 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果貯藏期間氣味的影響Fig.8 Effect of hot air treatment on aroma of fresh-cut apples during storage

由圖9可知，各組鮮切蘋果的鮮味回味、澀味回味及苦味回味的響應(yīng)值在整個(gè)貯藏期間均無明顯變化，咸味響應(yīng)值隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降，澀味和苦味響應(yīng)值均逐漸上升，酸味響應(yīng)值先上升后下降，而甜味響應(yīng)值則先下降后上升。在貯藏初期（0 d），與對(duì)照組相比，鮮切后熱空氣處理能有效提高樣品甜味的響應(yīng)值并降低酸味的響應(yīng)值，鮮切前處理雖然不能提高樣品的甜味響應(yīng)值，但能降低酸味的響應(yīng)值。在貯藏過程中2 個(gè)熱處理組對(duì)樣品酸味產(chǎn)生的抑制效果逐漸減弱，到貯藏末期（12 d），鮮切前熱處理對(duì)樣品酸味產(chǎn)生的抑制效果雖然強(qiáng)于鮮切后處理組，但同時(shí)鮮切前處理組也提高了樣品苦味的響應(yīng)值，綜上所述，鮮切后處理可更有效地抑制鮮切蘋果貯藏過程中不良風(fēng)味的產(chǎn)生，從而延緩鮮切蘋果貯藏過程中口感的下降。

圖9 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果風(fēng)味的影響Fig.9 Effect of hot air treatment on flavor of fresh-cut apples

2.8 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果微生物數(shù)量的影響

切分處理會(huì)使蘋果的細(xì)胞組織被破壞，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)成分外流，有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖。目前我國(guó)還沒有制定限制鮮切果蔬中非致病菌菌群總數(shù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但上海地方標(biāo)準(zhǔn)（DB31 2012—2013《食品安全地方標(biāo)準(zhǔn) 色拉》）要求每克鮮切果蔬產(chǎn)品中菌落總數(shù)小于106個(gè)菌落形成單位。由圖10可知，對(duì)照組和鮮切后處理組鮮切蘋果的菌落總數(shù)、霉菌、酵母菌和大腸菌群的數(shù)量均隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而呈逐漸上升趨勢(shì)，但貯藏12 d后，3 組樣品的菌落總數(shù)均未超過6（lg（CFU/g））。熱空氣處理能夠顯著抑制鮮切蘋果中細(xì)菌、霉菌、酵母菌以及大腸桿菌的生長(zhǎng)繁殖，有效延長(zhǎng)鮮切蘋果的貨架期。Rux等[40]也發(fā)現(xiàn)熱水處理能顯著抑制鮮切蘋果微生物的生長(zhǎng)繁殖。

圖10 熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果細(xì)菌（A）、霉菌（B）、酵母菌（C）、大腸菌群（D）總數(shù)的影響Fig.10 Effect of hot air treatment on bacteria (A), mold (B) , yeast (C)and coliform (D) counts in fresh-cut apples

3 討 論

機(jī)械傷害會(huì)提高果蔬貯藏過程中的呼吸代謝速率，從而加速果蔬組織的質(zhì)量損失以及TSS和TA的損失，同時(shí)鮮切蘋果營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的外流極易引起微生物生長(zhǎng)繁殖，從而導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)降低、風(fēng)味減弱及腐爛率提高[5,6,21,30]。本研究表明，70 ℃熱空氣預(yù)處理后鮮切以及鮮切后熱空氣處理2 種方式均能顯著降低鮮切蘋果貯藏后期的呼吸代謝速率和減少傷乙烯的形成（P＜0.05），抑制樣品組織的蒸騰失水和細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗，從而維持鮮切蘋果較低的質(zhì)量損失率和較高的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)，延緩鮮切蘋果在貯藏過程中的風(fēng)味劣變，抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，有助于延緩鮮切蘋果貯藏期間的腐爛變質(zhì)，但熱空氣處理對(duì)鮮切蘋果的TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著影響（P＞0.05）。表面褐變是影響鮮切蘋果貨架期的另一重要因素，本研究結(jié)果表明，鮮切前熱空氣處理和鮮切后熱空氣處理均可有效抑制鮮切蘋果的褐變。PPO與酚類物質(zhì)在有氧條件下形成褐色的醌類化合物是引發(fā)酶促褐變的直接原因。此外，ROS的大量積累會(huì)加劇酶促褐變反應(yīng)，而鮮切蘋果自身的抗氧化防御系統(tǒng)能夠及時(shí)清除ROS，延緩酶促褐變的發(fā)生[1,19]。本研究中，2 種熱處理方式均能顯著抑制鮮切蘋果貯藏初期的PPO活力（P＜0.05），提高總酚含量和抗氧化能力，從而延緩鮮切蘋果的褐變進(jìn)程，使蘋果維持較高的商品價(jià)值。

與鮮切前熱空氣處理相比，鮮切后熱空氣處理能更有效地抑制鮮切蘋果貯藏過程中的質(zhì)量損失、微生物生長(zhǎng)，提高其抗氧化能力，延緩鮮切蘋果在貯藏過程中的褐變進(jìn)程。此外，鮮切后處理組樣品在貯藏末期（12 d）具有較低的乙烯釋放量、較高的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)和較低的不良風(fēng)味（苦味）響應(yīng)值，因此其在貯藏結(jié)束時(shí)具有更好的貯藏品質(zhì)。然而鮮切后處理使樣品的PPO活力在貯藏6 d后顯著高于對(duì)照組和鮮切前處理組（P＜0.05），這可能是鮮切前處理使熱空氣作用于完整果實(shí)，果實(shí)外果皮對(duì)果肉組織具有一定的保護(hù)作用，使熱空氣間接作用于蘋果果肉組織；而鮮切后處理使熱空氣作用于蘋果的切割部位，從而可直接抑制樣品組織表面的微生物生長(zhǎng)和影響果肉細(xì)胞中各種代謝活動(dòng)進(jìn)程。

綜上，‘紅富士’蘋果鮮切前后經(jīng)過70 ℃、3 min熱空氣處理整體上均能有效地抑制鮮切蘋果在貯藏過程中的呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放、表面褐變以及微生物生長(zhǎng)，顯著降低質(zhì)量損失率，提高TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總酚含量和抗氧化能力，延緩鮮切蘋果在貯藏過程中的風(fēng)味劣變。與鮮切前熱空氣處理相比，鮮切后熱空氣處理具有更好的保鮮效果。本研究結(jié)果可為鮮切蘋果的貯藏保鮮提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，熱空氣處理操作簡(jiǎn)單、無化學(xué)殘留，在鮮切果蔬保鮮方面將具有廣闊的應(yīng)用前景。