低濃度雙氧水與超聲波協同對鮮切碭山梨品質的影響

張磊，馬曉敏，馮成成，王敏

(宿州學院 生物與食品工程學院，安徽宿州 234000)

碭山梨歷史悠久，以其汁多味甜并且具有潤肺止咳作用享譽中外。近年來碭山梨的產量越來越高，市場需求量也逐年增加。隨著生活節奏的加快和人們對健康的追求，鮮切水果具有新鮮、營養、衛生、方便、可食率高等特點受到大眾青睞。但鮮切水果經去皮、切分處理之后，其組織受到損傷后，會對呼吸、酚類、乙烯等代謝產生影響導致出現褐變及異味，貨架期嚴重制約鮮切水果的快速發展。因此探求合理的保鮮方法對保持鮮切碭山梨的品質具有重要意義。

目前，國內外鮮切梨保鮮多采用化學保鮮劑處理，雖效果較好，但化學試劑的使用有一定的安全隱患[1-2]。雙氧水價格低廉，食品級雙氧水是國際上公認的性能優良、效果較好的殺菌劑、食品保鮮劑，且殺菌過程中不產生有害物質，對人體無危害以及對環境不造成二次污染[3]；雙氧水的浸泡處理不僅可以鈍化鮮切梨部分酶的活性，而且可以殺害梨表面的有害菌[4]。所以雙氧水是綠色安全的優質消毒保鮮試劑[5]，其中雙氧水處理在萵苣[6]、生菜[7]、鮮切油豆角等果蔬保鮮上都有顯著效果[8]。近年來，超聲作為一種物理加工方式，在鮮切果蔬保鮮及品質控制上有獨特的優勢，得到了廣泛的應用[9]。目前，國內外對于雙氧水及超聲在鮮切果蔬保鮮上的應用逐漸增多，但是對于鮮切碭山梨的混合處理還尚未研究。本試驗研究低濃度雙氧水和超聲聯合處理對鮮切碭山梨的品質影響，研究結果為鮮切碭山梨加工提供一定依據。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器與主要試劑

WSC-S型測色色差計，上海儀電物理光學儀器有限公司；722型可見分光光度計，上海元析儀器有限公司；TA.XT PLUS/50質構儀，北京盈盛恒泰科技有限公司。雙氧水、乙醇、氫氧化鈉、冰醋酸、酚酞等試劑，均為分析純，國藥集團有限公司生產。

1.2 試驗方法

1.2.1 梨預處理 挑選大小形狀一致，無蟲害的梨，將其切成厚度一致片狀，然后將大小相似鮮切梨分別放入4個燒杯中并編號1、2、3、4。將2、4號燒杯加入適量3%的低濃度雙氧水，將3、4號燒杯置于功率250 W的超聲儀器中處理10 min[10]，然后用保鮮膜包裹，置于室溫下貯藏。

1.2.2 感官質量評價 參考感官評定方法[5]，由20名經過培訓且對碭山梨具有一定感官評價經驗的水果感官評價員組成評定小組，采用數字化評分方法[11](1-9分)對各實驗結果進行判別打分：鮮切碭山梨評分標準由表1所示。

表1 鮮切碭山梨評分標準表

1.2.3 理化指標測定

(1)色差測定[12]：利用色差儀測定鮮切梨表面色澤，記錄L值；

(2)TTA(可滴定酸)[6]：利用酸堿滴定法，通過消耗氫氧化鈉量表示酸度大??；

(3)MDA(丙二醛)測定：以一定量的0.5%的硫代巴比妥酸為空白對照，分別測定材料提取液在450 nm、532 nm和600 nm波長下吸光度；

(4)失重率：計算公式：

M0——保存前樣品的重量，g；

M1——保存不同時間樣品的重量，g。

(5)可溶性固形物[13]：打碎樣品后迅速取果漿，用手持折光儀測定；

(6)硬度[14]：隨機選取三片同一批次相同處理后的樣品平放在臺上，隨機取3個點測定，選用TA5質構儀探頭，測試前速度：60 mm/min；形變量：10 %；探頭上升高度：20 mm。

1.2.4 數據處理與統計分析 各指標均做3次平行試驗，采用WPS Excel 2019軟件對數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 雙氧水和超聲對鮮切梨感官品質的影響

感官品質可以確定商品的價值和可接受性[15]。由圖1可知，隨著貯藏時間延長鮮切梨的感官品質逐漸降低；從圖1中發現，在前6 h內，不同預處理的4種樣品感官品質變化不大，其中雙氧水與超聲聯合處理后的鮮切梨感官品質較好，分別經過超聲處理和雙氧水處理的鮮切梨變化趨勢相似，空白對照組感官評分則是變化明顯，下降速度快；貯藏24 h時其差異逐漸變大；當貯藏72 h空白組評分低至4.8分，此時空白組出現異味，褐變較為嚴重，此時空白組鮮切梨失去其商用價值。與空白對照組相比，處理組具有顯著性差異(P<0.05)。這可能是鮮切梨與大量氧氣接觸后，促進了微生物的新陳代謝作用，加快了腐敗變質，從而縮短了其貨架期。經過雙氧水處理和超聲處理的兩組鮮切梨在96 h出現一定程度的褐變和輕微異味，失去其商用價值；經過雙氧水和超聲波聯合處理的鮮切梨在96 h出現異味，也達到貯藏極限。通過雙氧水和超聲聯合處理后的鮮切梨能夠在一定程度上抑制微生物的活性及其生長，降低腐敗和褐變速度，從而延長其貨架期[16]。

圖1 0～120h期間雙氧水和超聲波對鮮切梨感官品質的影響

2.2 雙氧水和超聲波對鮮切梨失重率的影響

失重率是反應鮮切果蔬品質的指標之一[17]。如圖2所示，在儲藏期間，鮮切梨的失重率呈現上升趨勢，3～9 h失重率變化各組變化都比較緩慢，在9～72 h時呈現上升趨勢，到96 h后出現最大峰值后開始呈下降的趨勢，但各組樣品變化趨勢無明顯差異。與空白對照組相比，雙氧水聯合超聲波處理具有顯著性差異(P<0.05)，對鮮切梨的失重率具有一定的延緩作用[18]。

圖2 0～120h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨失重率的變化

2.3 雙氧水和超聲波對鮮切梨可滴定酸度的影響

可滴定酸度與水果的貯藏時間有一定的關系，是衡量果實風味品質的重要因素之一[19]。由圖3所示，鮮切梨在0～24 h可滴定酸度無明顯變化。在24～48 h出現上升趨勢，其中空白對照組上升趨勢最為明顯，其次是超聲波聯合雙氧水組，然后是雙氧水組和超聲波組，超聲波組上升最低；之后在72～96 h呈現下降趨勢，在120 h時與最初相比，都產生一定差距，空白對照組、超聲波組、雙氧水組、超聲波和雙氧水組，可滴定酸度分別為0.294 mmol/10g、0.272 mmol/10g、0.272 mmol/10g、0.214 mmol/10g，4組樣品數據并不顯著，這可能與可滴定酸相對較穩定有關系[20]。

圖3 0～120h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨可滴定酸度的變化

2.4 雙氧水和超聲波對鮮切梨色差的影響

色差值表示鮮切梨褐變程度的重要指標[21]。由圖4所示，鮮切梨色差Δ值在6～9 h變化最為明顯，在9 h時達到峰值，隨后迅速降低。但四種處理方式在前期并無明顯性差異，在24～120 h之間變化不穩定，但是空白組色差Δ始終高于其它三組。在120 h時空白對照組、雙氧水組、超聲波組、雙氧水和超聲波組的Δ值分別為5.07、4.20、3.97、3.60，可見超聲波組、超聲波和雙氧水組的Δ值最低，其次是雙氧水組，空白對照組的色差Δ值最高，說明超聲波結合雙氧水對鮮切梨的褐變有一定的抑制作用。雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯合超聲波組同空白組比較具有顯著性差異(P<0.05)。

圖4 0～120 h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨色差Δ的變化

2.5 雙氧水和超聲波對鮮切梨丙二醛的影響

由圖5所示，鮮切梨的丙二醛含量是先上升后下降的趨勢。在開始階段0～6 h變化呈現穩定的上升趨勢，在6～24 h時上升最為明顯達到峰值，在24 h時，雙氧水、超聲波聯合雙氧水、空白對照、超聲波組丙二醛含量分別為2.967、2.293、1.535、1.362 μmol/L，雙氧水組的丙二醛含量最高，其次是超聲波聯合雙氧水組。一方面由于雙氧水具有氧化性，因此在24 h時雙氧水組、超聲波聯合雙氧水組的丙二醛含量高于另外兩組；另一方面可能由于機械破壞使細胞膜損壞而產生的衰老所致。雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯合超聲波組同空白組比較具有顯著性差異(P<0.05)，研究結果與胡文忠[22]等人在新鮮草菇的保鮮作用中對于丙二醛的研究結果一致。

圖5 0～120 h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨丙二醛含量的變化

2.6 雙氧水和超聲波對鮮切梨可溶性固形物質量分數的影響

可溶性固形物含量是衡量水果成熟的重要影響指標[23]。如圖6所示，鮮切梨可溶性固形物質量分數有緩慢變化，在6～48 h間呈現緩慢下降的趨勢，四者之間差距并不明顯；48～96 h間呈現上升趨勢，空白對照組上升趨勢最為顯著；最終在120 h時，空白對照、超聲波、雙氧水、超聲波和雙氧水可溶性固形物質量分數分別為8.3 %，9.7 %、8.9 %、9.5 %。實驗結果表明，雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯合超聲波組同空白組比較無顯著性差異(P>0.05)。

圖6 0～120 h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨可溶性固形物質量分數的變化

2.7 雙氧水和超聲波對鮮切梨硬度的影響

超聲波聯合雙氧水處理對鮮切梨質地的影響可由硬度表示[4]，如圖7所示，鮮切梨在貯藏期間，各組的果實硬度均呈下降趨勢，3～24 h的變化趨勢較為緩慢，經過超聲波處理和雙氧水處理的鮮切梨硬度差別較小，24 h下降速度加快，120 h時空白對照組硬度下降至2.056 N，雙氧水、超聲波、雙氧水和超聲波分別下降至1.519 N、1.446 N、1.144 N。由圖7可見，空白對照組下降趨勢最為明顯，其次是雙氧水，然后是超聲波最后是雙氧水加超聲波組，空白對照組鮮切梨硬度明顯低于其它組(P<0.05)，其它三組樣品硬度均高于空白對照組。雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯合超聲波組同空白組比較具有顯著性差異(P<0.05)，說明其它三種處理方式對鮮切梨的硬度下降具有抑制作用，以雙氧水加超聲波組最為明顯，有效減弱了鮮切梨變軟的速度[21]。

圖7 0～120 h期間超聲波雙氧水處理鮮切梨硬度的變化

3 結論

本實驗研究表明鮮切梨隨著貯藏時間的延長其感官品質逐漸下降；經過不同處理方式的鮮切梨相對于空白對照組能較好的保持感官品質、理化指標，有效延長貨架期。失重率、硬度、TTA、色差、MDA、感官品質六個指標，在雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯合超聲波組同空白組比較中具有顯著性差異(P<0.05)；然而，可溶性固形物在在雙氧水處理組、超聲波處理組以及雙氧水聯合超聲波組同空白組比較中無顯著性差異(P>0.05)。本實驗用雙氧水聯合超聲波處理鮮切梨能有效抑制其貯藏品質的下降，并且其處理效果都優于雙氧水和單純的超聲波處理的樣品，有效地保持鮮切梨的品質。這可能是超聲處理通過高頻震動破壞褐變相關酶的細胞結構，使得褐變相關酶無法參與褐變過程從而抑制褐變，從而起到延長保質期的作用。同時超聲處理的冷加工特性，可以避免因傳統高溫處理造成果蔬營養和質地的破壞，因此超聲處理是一種高效、可行的果蔬褐變控制技術。今后可研究超聲處理、紫外和高壓等物理加工、天然保鮮劑和氣調包裝的協同應用，可能會更好地抑制微生物生長，延長鮮切果蔬的貨架期。