超高压处理对鲜切雪莲果片保鲜效果的影响

赵电波，张相生，张丽尧，陈茜，白艳红，*

（1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州 450002；2.河南大用实业有限公司，河南 鹤壁 410600）

超高压处理对鲜切雪莲果片保鲜效果的影响

赵电波1，张相生2，张丽尧1，陈茜1，白艳红1，*

（1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州 450002；2.河南大用实业有限公司，河南 鹤壁 410600）

研究超高压技术对鲜切雪莲果片的保鲜效果。将鲜切雪莲果分别采用100、200、300、400、500 MPa压力，保压时间10 min，温度30℃条件下处理。在4℃条件下贮藏8 d，分析超高压处理对贮藏期间鲜切雪莲果的菌落总数、多酚氧化酶活性、色泽、硬度、可溶性固形物、可滴定酸和VC含量的影响。结果表明：30℃、300 MPa压力处理10 min后，可抑制与褐变相关的多酚氧化酶的活性，抑制微生物生长，产品在4℃条件下贮藏6 d后，仍然具有较好的感官品质和食用品质，表明该法是一种较好的鲜切雪莲果片的保藏方法。

超高压；鲜切雪莲果片；保藏

鲜切果品又称半加工果品、轻度加工果品等，是指新鲜果品经分级、整理、清洗、切分、保鲜、包装等处理，供消费者即食的生鲜加工品[1]。鲜切果品由于机械损伤易发生失水软化、呼吸强度增大、组织褐变等品质变化，严重影响产品货架期间的感官质量和食用品质[2]。雪莲果（Smallanthus Sonchifolius）是一种原产于安第斯山脉的热量低、抗氧化物质丰富的营养保健水果。但鲜切雪莲果加工后，多酚氧化酶活性极强，极易使果实所含大量酚酸类抗氧化物质氧化成醌，导致组织氧化褐变，大量营养损失[3]。

食品超高压技术（Ultra-High Pressure，UHP）是以水和其他液体作为压力传递介质，将真空包装后的食品原料置于超高压容器腔中，在静高压（一般100 MPa～1000 MPa）和一定的温度下保压一定时间，从而引起食品结构中氢键、疏水键和离子键等非共价键的破坏或形成，使食品成分中生物高分子物质理化性质改变，如蛋白质变性、酶失活、淀粉糊化，并杀死物料中的部分微生物，从而达到食品灭菌保鲜、酶钝化或改善食品性质等目的的一种技术[4]。超高压技术最早应用于钢铁、合金和陶瓷的生产[5]。早在1899年Hite发现超高压可杀灭牛奶、果蔬以及一些其他饮料中的微生物[6]。1914年Bridgman将超高压技术应用于食品领域，指出500 MPa压力处理可使蛋白质发生凝固，700 MPa压力能使蛋白质形成硬的凝胶[7]。米亨德里克斯等研究了超高压对食品中酶的影响[8]，结果表明，压力和温度对酶活性的作用是非常明显的，较低压力下酶被激活，将导致食品质量或品质发生变化（例如颜色变化）。本研究采用超高压技术处理鲜切雪莲果片，研究保藏期间多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、色泽、微生物、可溶性固形物含量（soluble solid content，SSC）、可滴定酸度（titratable acidity，TA）、VC含量等指标的变化规律，为鲜切雪莲果片的保鲜提供新方法，为超高压技术应用于鲜切果蔬的保藏工艺研究提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料

雪莲果，市售、无病虫害和表皮无破损的果实。邻苯二酚、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、2，6－二氯靛酚，均为分析纯。

1.2 主要仪器设备

UHP900×2-Z超高压处理装置：包头新发新型高技术食品机械有限责任公司，压媒为植物油；ZQB420L型真空充气包装机：上海人民仪表厂；721分光光度计：上海精密仪器仪表有限公司；SIGMA3K-30高速离心机：上海傲中生物工程设备有限公司；WYT-4手持糖量计：成都光学配件厂生产；TA.XA-Plus型物性测定仪：英国Stable Micro Systems公司；WSC-S型测色色差计：上海精密科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 超高压处理

雪莲果经清洗，去皮，切成（1±0.1）cm厚的薄片，装入聚乙烯塑料袋，真空包装后浸泡于高压容器的传压介质油中，分别在100、200、300、400、500 MPa，30 ℃条件下处理10 min。每个处理3个重复，结果取平均值，另设对照组。以PPO相对活性为指标，优选出最佳的超高压处理参数。

1.3.2 PPO活性测定[9]

取雪莲果片5 g，加入磷酸缓冲液（pH6.0）5 mL混匀，打浆，离心（3000 r/min、10 min），上清液即为PPO粗酶液。PPO活性测定采用消光值法，吸取pH6.0的磷酸缓冲2 mL，0.04 mol/L的邻苯二酚底物0.7 mL，再加入0.3 mL酶液后迅速摇匀。在420 nm波长测定吸光度值，每隔30 s记录吸光值A420的变化，共记录7次，结果取平均值。

酶活性的定义：单位时间内每毫升酶液吸光度变化0.001定义为1个酶活性单位。

相对酶活性的定义为：相对残留活性=处理样品活性/未处理对照样品活性×100%。

1.3.3 菌落总数的测定

参照GB 4789.2-2010《食品微生物学检验：菌落总数测定》（Food microbiological examination:Aerobic plate count）。

1.3.4 理化指标的测定

硬度测定：采用物性仪测定，探头型号P2N，测前速度2 mm/s、测中速度2 mm/s、测后速度2 mm/s、触发力5 g、距离15 mm；VC含量测定：2，6-二氯靛酚[10]法；SSC（可溶性固形物）测定：手持糖量计测定；TA测定：氢氧化钠滴定法[11]；亮度的测定：采用色差计测定，以果实切面亮度（L值）为测定指标。

2 结果与分析

2.1 最佳超高压处理条件的选择

分别采用100、200、300、400、500 MPa，30 ℃下对雪莲果片处理10 min，测定雪莲果片PPO活性，见图1。

从图1可见，100 MPa压力处理条件下，PPO的相对活性降低，为95.5%；300 MPa相对活性最低，为85.1%；400MPa压力时，PPO的相对活性增加，为104.1%；500MPa压力时，PPO的相对活性又降低，为89.3%。超高压对酶的作用效果可分为两方面：一方面较低的压力能激活酶的活性；另一方面较高的压力可导致酶失活。PPO参与雪莲果切片的褐变反应。PPO活性升高，组织的褐变加剧；PPO活性降低，组织的褐变减轻。在400 MPa压力时PPO活性又回升，可能的原因是：此压力处理条件下，酶的构象发生变化，活性中心重新暴露，活性增加，且在400 MPa压力下，雪莲果汁液流失较重，硬度和脆性下降导致果片变软。在300 MPa下，PPO相对活性相对最低，褐变程度相对较轻，因此选择此压力研究处理前后雪莲果片的保藏效果。

2.2 保藏期间鲜切雪莲果片菌落总数的变化

保藏期间鲜切雪莲果片菌落总数的变化见图2。

由图2可见，经300 MPa、30℃、10 min处理的鲜切雪莲果片的菌落数为2.50×102cfu/g，对照样品为1.45×105cfu/g，表明超高压处理可使菌落总数下降3个对数单位，具有杀菌保鲜的效果，在整个保藏期间，经300 MPa、30℃、10 min处理样品的菌落总数始终低于对照样品，且随着保藏时间的延长，对照组的菌落总数增加速度较快，处理组样品的菌落总数增长缓慢，原因是在超高压处理过程中存活下来的微生物机体受到损伤，不断进行自我修复，慢慢恢复生长。在保藏期4 d时对照样品菌落总数为1.98×106cfu/g，处理组样品菌落总数为1.5×103cfu/g。在保藏期为8 d时对照样品菌落总数为1.6×107cfu/g，处理组样品菌落总数为4.5×103cfu/g。

2.3 保藏期间鲜切雪莲果片PPO相对活性的变化

保藏期间鲜切雪莲果片PPO相对活性的变化见图3。

由图3可见，经300 MPa、30℃、10 min处理的鲜切雪莲果片的PPO相对活性为85.6%，对照样品为115%，表明超高压处理可使PPO相对活性下降29.4%，具有降低PPO活性、抑制褐变的作用。在整个保藏期间，经300 MPa、30℃、10 min处理样品的PPO相对活性始终低于对照样品且活性相对保持稳定。且随着保藏时间的延长，对照组的PPO相对活性下降速度较快，但在4 d时有略微的回升，原因有待进一步研究。PPO的活性与果实的褐变有密切关系，超高压对PPO的作用效果表明，超高压处理可通过抑制PPO的活性而防止保藏过程中鲜切雪莲果片发生褐变。

2.4 保藏期间鲜切雪莲果片亮度的变化

保藏期间鲜切雪莲果片亮度的变化见图4。

由图4可见，经300 MPa、30℃、10 min处理的鲜切雪莲果片的L值为47.9，对照样品为34.87，在整个保藏期间，处理样品的L值始终高于对照样品，且随着保藏时间的延长，对照组的L值下降速度较快，说明雪莲果片褐变程度快；处理组样品的L值稳定。L值越大，表明白度越大，褐变程度越轻，反之褐变程度越重[12]。在保藏期为8 d时对照样品L值为14.6，处理组样品L值为30.35，可见经超高压处理可达到抑制褐变、护色的效果。

2.5 保藏期间鲜切雪莲果片硬度的变化

保藏期间鲜切雪莲果片硬度的变化见图5。

由图5可见，经300 MPa、30℃、10 min处理的鲜切雪莲果片的硬度为7.32 kg/cm2，对照样品为7.44 kg/cm2，表明在此条件下超高压处理对硬度影响不显著。在整个保藏期间，处理组样品的硬度始终高于对照样品，且随着保藏时间的延长，对照组的硬度下降速度较快，处理组样品的硬度下降缓慢。在保藏期为8 d时对照组样品硬度为4.01 kg/cm2，处理组样品硬度为6.32 kg/cm2。说明超高压处理能降低与果实硬度有关酶的活性，对汁液流失有延缓作用，更好的保持果品原有硬度品质。

2.6 保藏期间鲜切雪莲果片VC含量的变化

保藏期间鲜切雪莲果片VC含量的变化见图6。

图6可见，经300 MPa、30℃、10 min处理的鲜切雪莲果片的VC含量为1.28 mg/100 g，对照样品为1.73 mg/100 g，表明超高压处理使VC含量略有下降，但在整个保藏期间，处理组样品的VC含量高于对照样品，且随着保藏时间的延长，对照组的VC含量下降速度较快，处理组样品的VC含量基本保持不变。在保藏期为8 d时对照样品VC含量为0.21 mg/100 g。处理组样品VC含量为1.09 mg/100 g，表明超高压处理能最大限度地避免雪莲果原有营养素VC含量的流失。

2.7 保藏期间鲜切雪莲果片TA含量的变化

保藏期间鲜切雪莲果片TA含量的变化见图7。

由图7可见，经300 MPa、30℃、10 min处理的鲜切雪莲果片TA含量为0.088 mmol/（100 g·mL），对照样品为0.093 mmol/（100 g·mL），表明超高压处理使TA含量略微下降。但在整个保藏期间，处理组样品TA的含量始终高于对照组样品，且随着保藏时间的延长，对照组TA的含量始终降低，处理组样品TA的含量基本稳定。在保藏期为8d时对照样品TA的含量为0.056 mmol/（100 g·mL），处理组样品TA含量为0.078 mmol/（100 g·mL），可见超高压处理对TA下降有保护作用。

2.8 保藏期间鲜切雪莲果片SSC的变化

保藏期间鲜切雪莲果片SSC的变化见图8。

由图8可见，经300 MPa、30℃、10 min处理的鲜切雪莲果片的SSC为10.78%，对照样品为12.3%。但在整个保藏期间，处理组样品的SSC始终高于对照样品，且随着保藏时间的延长，对照组的SSC下降速度较快，处理组样品的SSC下降缓慢。在保藏期为8 d时对照样品SSC为6.5%，处理组样品SSC为10.07%，可见，超高压处理后在整个保藏期间较好地保持了果品原有的SSC含量。

3 结论

鲜切雪莲果片经300 MPa、30℃、10 min处理后，可有效杀灭鲜切雪莲果片中的微生物，抑制PPO的活性，阻止或延缓褐变的进程；经过6 d保藏，雪莲果片仍然具有较好的品质，硬度为6.73 kg/cm2、VC含量为1.2 mg/100 g、L值为45.29，SSC为10.27%，TA含量为0.081 mmol/（100 g·mL）。而对照组雪莲果的硬度为5.22 kg/cm2、VC含量为0.48 mg/100 g、L值为34.46，SSC为6.83%，TA含量为0.068 mmol/（100 g·mL）。表明经300 MPa、30℃、10 min超高压处理后保藏，可延缓鲜切雪莲果片的感官，微生物和理化指标的劣变速度，具有灭酶、护色、保鲜的效果，并最大限度保护果品中原有的营养成分，是一种较理想的保鲜方法。

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Effects of Ultra-High Pressure on the Preservation of Sliced Fresh-cut Smallanthus Sonchifolius

ZHAO Dian－bo1，ZHANG Xiang－sheng2，ZHANG Li－yao1，CHEN Xi1，BAI Yan－hong1，*
（College of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，Henan，China；2.Henan Doyoo Industriatl Co.，Ltd.，Hebi 410600，Henan，China）

Effects of Ultra－High Pressure（UHP）treatment on the preservation of sliced fresh－cut Smallanthus Sonchifolius were studied.The Slices fresh－cut Smallanthus Sonchifolius were treated with 100，200，300，400，500 MPa，with which pressure holding time was 10 min，temperature was 30℃.Then the treated samples were storaged at 4 ℃ for 8 days.The effects of UHP on colony count，relative activity of polyphenoloxidases（PPO），lightness，hardness，contents of total soluble solids（SSC），titratable acidity（TA）and VCcontent of sliced fresh－cut Smallanthus Sonchifolius were analysed during different storage time.The results showed that the UHP treatment of 30℃，300 MPa，10 min could effectively prevent the browning by inhibition of PPO relative activity，inhibit microorganisms growth.Treated samples which were stored at 4℃ for 6 days could still maintain a better sensory quality and edible quality.This study indicated that UHP treatment was a suitable technology for preservation of sliced fresh－cut Smallanthus Sonchifolius.

ultra－high pressure；sliced fresh－ cut Smallanthus Sonchifolius；preservation

赵电波（1975—），男（汉），讲师，硕士，主要从事食品加工与质量安全控制方面的研究工作。

*通信作者：白艳红（1975—），女（蒙古），副教授，博士，主要从事食品质量与安全方面的研究工作。

2011-04-20