真空包裝下不同溫度對鮮切皇冠梨生理生化的影響

朱萬慧，王艷穎，馬 堃，宋欣純，梁惜雯，張曉宇

（大連民族大學生命科學學院，遼寧大連 116600）

鮮切果蔬是指新鮮果蔬原料經清洗、去皮、修整、切割、包裝再經過低溫運輸進入冷柜銷售的即食或即用果蔬制品。鮮切果蔬可減少城市垃圾，提高附加值，節約時間，不但符合消費者對自然、新鮮、衛生、方便、環保及健康食品的需要，還可滿足食品快餐業、團體飲食業、軍事后勤供給的特殊需要，逐漸成為城市果蔬消費的主流，被認為是今后果蔬業發展的方向之一。但由于空氣中含有許多微生物以及切割時的機械損傷，鮮切加工的新鮮果蔬在空氣中極易發生組織褐變、微生物侵染等不良現象，從而致使果蔬的顏色、味道、質地、營養水平都受到嚴重的影響，縮短了鮮切果蔬貨架期與貯藏期。并且傳統的保鮮技術存在投資大、維護困難、保鮮率有限以及影響身體健康水平等缺點。

本項目是研究保鮮效率高，安全性好、方便、成本低以及衛生性好的鮮切果蔬保鮮技術，充分實現果蔬的綜合利用。在鮮切果蔬保鮮技術的研究中，選擇合適材料的真空包裝，使包裝內的空氣稀少相當于低氧效果，探究鮮切果蔬在不同溫度的真空包裝下保鮮效果的影響，觀測并測試其生理生化指標，探討出一種最合適真空包裝的溫度，以便于合理延長鮮切果蔬的貨架期與貯藏期。從而為以后鮮切果蔬保鮮技術的研究奠定一定基礎，提供相應的理論依據，對果蔬保鮮行業的發展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及處理

1.1.1 供試材料：2017年12月10日購于開發區金馬路水果市場，購買大小均勻、色澤一致、無傷疤、無病蟲害的皇冠梨。購買當天立即運回實驗室進行處理。

1.1.2 試劑：氫氧化鈉、HCl-甲醇溶液、PVP、磷酸、鄰苯二酚、愈創木酚、過氧化氫。

1.1.3 處理方法：將皇冠梨削皮、去核，切成1cm3小正方體。準備38個真空包裝袋，每袋隨機放入約40g已處理好的小正方體皇冠梨，用真空包裝機封好。實驗分為3組，其中對照組為常溫真空包裝，處理組為10℃真空包裝和4℃真空包裝。每種溫度放入12袋樣品貯藏，并分別每3d、5d、7d各取樣1次測其各項生理生化指標。其中0d條件下的測定在真空包裝好之后隨機取樣測得。

1.2 主要儀器設備

果實硬度計（510-5FHR-5型，日本）；電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；電熱恒溫水浴鍋（DK-S26型，上海精宏實驗設備有限公司）；高速冷凍離心機（BR4i，法國 Jouan）；勻漿機（T-25型，德國 ILA）;紫外可見分光光度計（UV-2100型，尤尼柯上海儀器有限公司）；電導率儀（美國Thermo Electron Corporation公司）；手持糖度儀（日本A Tago）；紫外可見光分光度計（Lambda25型，美國perkin Elmer公司）；電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）；真空包裝機（DZQ-500型，廣州巨林機械制造有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 果實可溶性固形物含量的測定。用手持糖度儀測定其含量。各組隨機選取幾塊去皮果肉，每組取3g左右勻磨成勻漿，用手持糖度計測量其含量（%），樣品重復測定3次取平均值。

1.3.2 果實硬度的測定。采用日本型號為510-5FHR-5型果實硬度計測定。

1.3.3 可滴定酸的測定。用馮雙慶的酸堿滴定法測定[1]。

1.3.4 多酚的測定。參照Pirie法[2]并修改：5g果肉組織與預冷的25mL 1%HCl-甲醇溶液充分研磨提取，然后于4℃下12000×g離心10min，上清液直接用于比色。樣品重復3次。酚類含量以OD280/gFW表示。

1.3.5 果肉相對電導率的測定。參照席玙芳的方法[3]測定。

1.3.6 多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）活性的測定。①提取液的制備：取10g去皮果肉，加1gPVP于20ml0.2mol/L 磷酸緩沖液（pH=6.4），冰浴研磨，4℃冰凍離心機13000×g離心30min，取上清液測定酶活性。②多酚氧化酶（PPO）活性測定：測定參照Galeazzi等（1981）的方法[4]，并加以改進，將0.5ml粗酶提取液加入3ml0.5mol/L的鄰苯二酚溶液（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸緩沖液配成）中。反應溫度為25℃，加酶液后5s開始掃描10s內398nm處吸光值變化，酶活性以△OD398nm·min-1·g-1FW表示，樣品重復測定3次取平均值。③過氧化物酶（POD）活性測定：測定按照Putter（1974）的方法[5]，稍作修改，將0.5ml粗酶提取液加入2mL 0.2%愈創木酚（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸緩沖液配成）中，在30℃水浴中平衡5min，然后加入1mL 0.3%H2O2（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸緩沖液配成）混勻，1min后掃描1min內460nm處吸光值的變化，酶活性以△OD460nmmin-1g-1FW表示，樣品重復測定3次取平均值。

2 結果與分析

2.1 真空包裝對鮮切皇冠梨可溶性固形物含量（TSS）的影響

可溶性固形物（TSS）是評價果實的營養品質的重要指標，從圖1可以看出，在不同溫度貯藏條件下，經真空包裝后皇冠梨果實的可溶性固形物含量均在貯藏期間內呈現出“先升后降”的變化趨勢。其中對照組與處理組皇冠梨果實的可溶性固形物含量（TSS）在貯藏期間前期相差不大，均呈上升趨勢，可能是與皇冠梨果實的采后成熟有關，梨果實中所含的不溶性大分子物質隨著貯藏時間的延長緩慢降解成小分子物質，代謝總量小于降解總量，從而使可溶性固形物含量（TSS）上升[6]。而在貯藏期間中后期均呈現下降趨勢，并且對照組的皇冠梨果實的可溶性固形物（TSS）含量下降的速度最快，10℃貯藏的下降速度次之，經4℃貯藏的下降速度最平緩，可能是與不同貯藏條件下其呼吸代謝有關，溫度越高，呼吸代謝越高，下降速度越快。說明經真空包裝后4℃貯藏的皇冠梨更能抑制可溶性固形物含量（TSS）的下降，能較好地維持果實的營養品質。

2.2 真空包裝對鮮切皇冠梨硬度的影響

硬度是鮮切水果耐貯藏的一個重要因素，硬度越大，貯藏效果越好，水果品質越佳[7]。從圖2中可以看出，在貯藏期間，對照組的皇冠梨果實隨著貯藏時間的延長以較大的幅度、較快的速度不斷下降[8]。而真空壓力包裝下，在10℃和4℃貯藏的皇冠梨硬度明顯高于對照組，并且在貯藏的前期均有稍稍上升而緩慢下降的趨勢，其中4℃貯藏的皇冠梨下降速度最緩慢，在貯藏結束時仍然保持著較高的硬度。說明了在真空包裝條件下10℃和4℃貯藏的皇冠梨都能在不同程度上減緩其硬度下降速率，且在4℃貯藏的皇冠梨抑制其果實硬度下降速率的效果最佳，對梨果實保鮮效果更好。

2.3 真空包裝對鮮切皇冠梨可滴定酸含量(TA)的影響

可滴定酸（TA）是評價果實的風味和營養品質的重要指標之一[9]。從圖3可以看出，對照組的可滴定酸含量（TA）呈現先下降后稍上升的趨勢，前期下降可能是皇冠梨經鮮切并真空包裝后仍在進行生理代謝，并且呼吸速率增強，消耗了大量的有機物，有機酸作為直接的氧化底物被不停地分解，貯藏后期略有上升可能是受到了紫外線的照射[10]，使得鮮切皇冠梨失水率增加，并且還原糖的氧化分解又能產生一定的有機酸。而10℃真空和4℃真空貯藏的皇冠梨在整個貯藏過程中隨著貯藏時間的延長均呈現下降趨勢，可能是隨著時間的延長，鮮切梨果實的呼吸速率不斷增強，梨果實內的營養成分被不斷地消耗，使得可滴定酸含量下降，并且與對照組、10℃真空貯藏的皇冠梨相比，4℃真空貯藏能減緩可滴定酸含量的下降速率，說明了4℃真空貯藏在一定程度上保證了梨果實的風味和營養品質。

2.4 真空包裝對鮮切皇冠梨相對電導率的影響

細胞膜是控制物質進出細胞的場所，能選擇性地交換物質，細胞膜結構與功能的完整性與細胞膜的正常功能及其代謝活動具有很大的聯系。通常來說，細胞膜結構被破壞的程度越大，細胞膜內電解質外滲就越多，其相對電導率越大。因此，細胞膜的通透性可用相對電導率來衡量[11]。從圖4可以看出，3種貯藏條件下，整體上看均是呈現上升的趨勢。對照組中上升速度與幅度最大，可能是溫度越高，給細胞膜帶來威脅的外部環境越大，其受到的破壞越大，通透性增強，電解質泄漏速度越快[12]。而10℃真空貯藏和4℃真空貯藏的皇冠梨在貯藏前期的相對電導率均略有下降，可能是由于低溫貯藏，對細胞膜起到了保護作用，有效地控制相對電導率的上升，而之后相對電導率上升，可能是隨著時間的延長，細胞逐漸衰老和腐敗導致了細胞膜的損壞，通透性增大，細胞內電解質外泄。并且4℃真空貯藏皇冠梨的相對電導率始終低于對照組和10℃真空貯藏條件下皇冠梨的相對電導率，相對電導率上升幅度較小，說明了4℃真空貯藏在一定程度上有效地抑制了相對電導率的上升，對保持細胞的結構和功能的完整性起到一定的作用。

2.5 真空包裝對鮮切皇冠梨多酚含量的影響

多酚類物質是重要的營養素之一。多酚類物質可在多酚氧化酶的作用下氧化成醌從而致使果蔬發生褐變[13]，改變果蔬的外觀顏色，影響了鮮切果蔬產品的風味品質與外表美感。從圖5可以看出，在不同溫度貯藏條件下，各組梨果實的多酚含量均呈現出“先下降再上升再下降”的趨勢?？赡苁抢婀麑嵱捎谇懈钍艿絺?，導致酚類物質含量因大量消耗而減少；隨著貯藏時間的延長，受傷害的梨果實組織可能產生酚類等次生代謝物質，并參與愈傷組織的形成，其表面上的酚類物質不斷地由內向外移動，使得酚類物質含量有所回升[14]；貯藏后期果實開始衰老，酶促褐變加劇，導致多酚含量再次減低。并且4℃真空貯藏梨果實的多酚含量始終是最低的，說明了在4℃貯藏條件下，多酚類的生理代謝最緩慢，能顯著減緩酶促褐變，保證了其果實風味品質，保鮮效果最佳。

2.6 真空包裝對鮮切皇冠梨多酚氧化酶（PPO）活性的影響

多酚氧化酶（PPO）是果蔬中將酚類物質氧化成醌從而促使發生褐變的最重要的酶，對鮮切果蔬的營養風味、質地、顏色、外觀有一定的影響[15]。從圖6可以所示，在貯藏期間內，各組的多酚氧化酶（PPO）活性總體上均呈現出“先上升后下降”的趨勢，并且溫度越大，上升和下降的速率越快，可能是因為梨果實遭到切割損傷，細胞膜受到傷害，致使多酚氧化酶的結合態（BPPO）轉變成具有催化作用的游離態（FPPO）,酶促褐變因此加劇，使得多酚氧化酶（PPO）含量的上升[16]，貯藏后期多酚氧化酶（PPO）活性下降可能是隨著貯藏時間的延長，梨果實開始衰老，代謝速率減慢，多酚氧化酶（PPO）催化酚類物質被氧化成醌類物質時受到一定的抑制作用。從圖6中可以看出，4℃真空貯藏的皇冠梨的上升和下降速度明顯低于對照組和10℃真空貯藏的皇冠梨，并且后期維持著較平緩的狀態直到貯藏時間結束。說明4℃真空貯藏環境對抑制PPO的活性是有利的，對鮮切梨果實起到了有效的保鮮作用，一定程度上保持了外觀品質。

2.7 真空包裝對鮮切皇冠梨過氧化物酶（POD）活性的影響

過氧化物酶（POD）在有H2O2存在時能催化酚類物質氧化并參與酚類物質代謝，與PPO有協同作用，均能促使果蔬組織褐變，是一種與衰老有關的酶[17]。也是逆境條件下酶促防御系統的關鍵酶，能清除細胞內產生和積累的過剩自由基，提高果蔬的抗逆性[17]。從圖7中可以看出，在不同溫度貯藏條件下，各組的過氧化物酶（POD）活性均呈現出“先上升后下降”趨勢，可能是鮮切皇冠梨受到切割傷害后，破壞了細胞膜結構的完整性[18]，致使過氧化氫大量積累，誘使過氧化物酶（POD）活性上升來提高抗逆性，同時經切割損傷后細胞壁被降解，游離態過氧化物酶（POD）活性也會快速增加，而由于貯藏時間的延長，梨果實細胞衰老速率加快，清除細胞內過剩自由基能力不斷下降，因而過氧化物酶（POD）活性下降。其中4℃真空貯藏的梨果實的過氧化物酶（POD）活性上升和下降速率顯著低于對照組和10℃真空貯藏的過氧化物酶（POD）活性，說明了4℃真空貯藏的環境延緩了梨果實過氧化物酶（POD）活性的上升，同時使梨果實衰老速度得到緩解，在一定程度上達到較佳的保鮮效果。

3 結論與討論

近年來，國內將真空包裝技術更多地運用在熟食商品的包裝當中，同時也在一定程度上運用在鮮切果蔬的包裝中，而外界的不良溫度環境會導致鮮切果蔬發生變軟、水分散失、褐變[19]、代謝加快等生理變化，影響果蔬營養品質與貨架期。從試驗中可以發現，在真空包裝條件下，不同的貯藏溫度對保持鮮切皇冠梨果實風味品質和新鮮無病腐的效果不同。在4℃真空貯藏下的皇冠梨能顯著降低硬度和可滴定酸含量的下降速率；生理代謝變得更為趨緩，顯著削弱酶促褐變能力，減緩了多酚含量和可溶性固形物含量的上升與下降趨勢；有效抑制了相對電導率的上升，對保持細胞的結構和功能的完整性起到一定的作用；對抑制PPO的活性是有利的，在一定程度上達到較佳的保鮮效果；同時一定程度上延緩了梨果實POD活性的上升，保持了外觀品質，同時使梨果實衰老速度得到緩解，合理延長鮮切梨果實的貨架期與貯藏期。

（收稿：2018-05-03）