超高压处理对鲜切冬瓜保鲜效果的影响

郭淼 宿时 王传凯 陈雪洋

摘要：【目的】研究超高压处理对鲜切冬瓜的保鲜效果，为鲜切冬瓜的保鲜提供新途径。【方法】在25 ℃下将鲜切冬瓜分别采用200、400和600 MPa加压处理10 min，再于4 ℃下贮藏9 d，以未经超高壓处理为对照，每3 d测定1次鲜切冬瓜的细菌菌落总数、多酚氧化酶（PPO）活性、过氧化物酶（POD）活性、硬度和亮度。【结果】随贮藏时间的延长，鲜切冬瓜的细菌菌落总数、PPO和POD活性逐渐升高，硬度和亮度逐渐下降；贮藏至第9 d，对照冬瓜的细菌菌落总数、PPO活性、POD活性、硬度和亮度L*分别为7.17±0.13 logCFU、（120.3±1.2）%、（136.5±0.8）%、1210±69 g和32.5±0.9，而400 MPa处理的鲜切冬瓜分别为1.20±0.06 logCFU、（12.8±0.6）%、（9.2±0.5）%、2295±68 g和67.5±1.1，各项指标与对照存相比均在显著差异（P<0.05）；200 MPa处理的鲜切冬瓜各项指标与对照间无显著差异（P>0.05，下同），600 MPa处理的鲜切冬瓜各项指标与400 MPa处理间也无显著差异。【结论】400 MPa以上超高压处理可杀灭鲜切冬瓜的微生物、抑制PPO和POD活性，有效保持硬度和亮度，保鲜期延长至9 d。

关键词： 超高压；鲜切冬瓜；保鲜

中图分类号： S642.309 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2016）11-1921-05

Abstract：【Objective】The present study was conducted to research the effects of ultra high pressure（UHP） treatment on preservation of fresh-cut wax gourd slices in order to provide new preservation method for fresh-cut wax gourd slices.【Method】Fresh-cut wax gourd slices were treated with 200， 400 and 600 MPa for 10 min at 25 ℃， and stored at 4 ℃ for nine days. The fresh-cut wax gourd slices without UHP treatment were taken as control. Total bacterial colonies， polyphenoloxidases（PPO） activity， peroxidase（POD） activity，hardness and lightness of the fresh-cut wax gourd slices were determined every three days. 【Result】As storage time expanded， total bacterial colonies， PPO activity and POD activity increased gradually but hardness and lightness declined. On the ninth day of storage， the controls total bacterial colonies were 7.17±0.13 logCFU， PPO activity（120.3±1.2）%， POD activity（136.5±0.8）%， hardness 1210±69 g， lightness L* 32.5±0.9. While the indexes of fresh-cut wax gourd slices which were treated with 400 MPa were as follows： total bacterial colonies 1.20±0.06 logCFU，PPO activity（12.8±0.6）%，POD activity（9.2±0.5）%，hardness 2295±68 g，lightness L* 67.5±1.1. There were significant differences between the indexes and those of control（P<0.05）. The indexes of fresh-cut wax gourd slices which were treated with 200 MPa had no significant differences with those of control（P>0.05， the same below）. The indexes of fresh-cut wax gourd slices which were treated with 600 MPa had no significant difference with those of 400 MPa. 【Conclusion】UHP over 400 MPa can kill the microorganisms in fresh-cut wax gourd slices， inhibit PPO and POD activities，maintain hardness and lightness. The preservation period of fresh-cut wax gourd slices can be extended to nine days.

Key words： ultra high pressure； fresh-cut wax gourd slice； preservation

0 引言

【研究意义】冬瓜（Benincasa hispida Cogn）为葫芦科植物，在我国各地普遍栽培。其富含矿物质、维生素等营养元素，是消费者喜爱的一种蔬菜（邓俭英等，2014）。隨着人们生活水平的提高，消费者对方便蔬菜产品的需求量日益增加。鲜切蔬菜是指新鲜蔬菜经分级、清洗、整修、去皮、切分、保鲜、包装等处理工艺后在市场销售的产品，具有营养、方便的优点，是目前蔬菜加工产业的发展趋势（王羽等，2015）。但目前鲜切蔬菜的保鲜期均较短，易发生褐变现象，因此，研究鲜切蔬菜的保鲜技术，对延长其保质期及促进鲜切蔬菜产业发展均具有重要意义。【前人研究进展】目前针对鲜切冬瓜的保鲜研究已有文献报道，王建清等（2009）利用百里香精油对鲜切冬瓜进行保鲜，结果发现百里香精油具有明显的抑菌作用，可延长鲜切冬瓜的货架期，以0.08%百里香精油结合1%壳聚糖的保鲜效果最佳；刘程惠等（2015）采用两种保鲜剂对鲜切冬瓜进行保鲜处理，结果发现0.1%柠檬酸延缓鲜切冬瓜褐变的效果优于0.5%维生素C，而0.5%维生素C抑制微生物生长的效果优于0.1%柠檬酸，两种保鲜剂处理均能延长鲜切冬瓜的保质期。但这些方法主要针对微生物的抑制，关于鲜切冬瓜褐变的抑制效果仍有待改善。近年来，超高压技术作为一种食品加工新技术，不仅可杀灭蔬菜中的微生物、防止微生物污染，还具有抑制酶促褐变的作用，在鲜切蔬菜上得到广泛应用（董鹏等，2012；孙兆远等，2015）。纵伟等（2006）采用超高压处理鲜切山药，结果发现600 MPa压力处理10 min后，可抑制与褐变相关的多酚氧化酶（PPO），抑制微生物生长，产品在4 ℃下贮藏9 d后仍具有较好的理化指标。张学杰和叶志华（2013）采用超高压协同低温技术对鲜切生菜进行保鲜处理，发现在试验范围内，压力较保压时间对微生物的影响大，高压能极显著降低鲜切生菜的菌落总数、大肠菌群数量和真菌数量，但与低温不具有协同性。周春丽等（2014）研究超高压处理对鲜切南瓜杀菌效果与品质的影响，结果表明，550 MPa处理10 min的超高压条件可将鲜切南瓜中的细菌、霉菌和酵母全部杀死，且该处理前、后鲜切南瓜中的pH和可溶性固形物、蔗糖、总酚含量均无显著差异。【本研究切入点】目前尚无利用超高压技术对鲜切冬瓜进行保鲜的研究报道。【拟解决的关键问题】研究超高压处理对鲜切冬瓜中微生物数量、PPO活性、过氧化物酶（POD）活性、亮度和硬度等产品质量指标的影响，为鲜切冬瓜的保鲜提供新途径。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

黑皮冬瓜购自河南省开封市通许县。平板计数琼脂购自北京陆桥技术股份有限公司；磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、邻苯二酚、维生素C等试剂均为国产分析纯。主要仪器设备：UHP900×2-Z超高压处理装置（包头科发新型高技术食品机械有限责任公司）；WSC测色色差仪（上海精密科学仪器有限公司）；TA.XT2i/50型物性测试仪（英国Stable Micro Systems公司）。

1. 2 试验方法

选择无病虫害、表皮无破损冬瓜，经清水清洗后去瓤，切成1 cm薄片；称取50 g冬瓜薄片装入聚乙烯塑料袋，真空包装，将样品分成4份，一份不进行超高压处理，作为对照；另外3份置于超高压装置中，在25 ℃下分别采用200、400和600 MPa加压处理10 min，然后于4 ℃下贮藏9 d，贮藏期间每3 d测定1次相关指标。

1. 3 指标测定

细菌菌落总数参照GB 4789.2-2010进行测定；PPO和POD活性采用消光值法（周向军等，2015）进行测定；亮度L*采用色差仪进行测定；硬度采用物性测试仪进行测定，探头型号P/5，测前、测中和测后速度均设为2 mm/s，触发力5 g。

1. 4 统计分析

采用SPSS 17.0进行试验数据统计分析，所有数据重复3次，用mean±SD表示。

2 结果与分析

2. 1 超高压处理对鲜切冬瓜细菌菌落总数的影响

从图1可以看出，对照的鲜切冬瓜起始细菌菌落总数为1.33±0.06 logCFU，200 MPa处理的鲜切冬瓜起始细菌菌落总数为1.13±0.05 logCFU，与对照间无显著差异（P>0.05，下同），400 MPa处理的鲜切冬瓜起始细菌菌落总数为0.12±0.16 logCFU，显著低于对照（P<0.05，下同），600 MPa的处理效果与400 MPa接近，两者间无显著差异，表明经400 MPa超高压处理后，鲜切冬瓜的细菌基本被杀灭。在9 d贮藏过程中，未经超高压处理的鲜切冬瓜细菌菌落总数快速增加，第9 d时为7.17±0.13 logCFU，不可再食用；200 MPa处理的鲜切冬瓜细菌菌落总数与对照无显著差异；而400 MPa处理的鲜切冬瓜细菌菌落总数在第9 d为1.20±0.06 logCFU，与对照间存在显著差异，仍符合NY/T 1987-2011《鲜切蔬菜》食用要求，600 MPa处理与400 MPa处理间差异不显著。

2. 2 超高压处理对鲜切冬瓜PPO活性的影响

从图2可以看出，200 MPa处理10 min后，鲜切冬瓜PPO活性为（98.6±2.3）%，与对照差异不显著；400 MPa处理10 min后，鲜切冬瓜PPO活性为（12.3±0.8）%，与对照差异显著，600 MPa处理与400 MPa处理的差异不显著，表明经400 MPa超高压处理后，鲜切冬瓜PPO基本被钝化。在9 d贮藏过程中，对照的鲜切冬瓜PPO活性持续增加，第9 d时为（120.3±1.2）%，200 MPa处理的鲜切冬瓜PPO活性与对照始终无显著差异；贮藏至第9 d时，400 MPa处理的鲜切冬瓜PPO活性为（12.8±0.6）%，与对照差异显著，而600 MPa的处理效果与400 MPa差异不显著。

2. 3 超高压处理对鲜切冬瓜POD活性的影响

从图3可以看出，200 MPa超高压处理10 min后，鲜切冬瓜POD活性为（95.1±1.3）%，与对照差异不显著；400 MPa超高压处理10 min后，POD活性为（8.9±0.6）%，与对照差异显著，与600 MPa处理差异不显著，表明经400 MPa超高压处理后，鲜切冬瓜POD基本被钝化。在9 d贮藏过程中，对照的鲜切冬瓜POD活性持续增加，至第9 d时为（136.5±0.8）%，200 MPa处理与对照在贮藏过程中均无显著差异；而400 MPa处理的鲜切冬瓜POD活性在贮藏至第9 d时为（9.2±0.5）%，与对照差异显著，600 MPa的处理效果与400 MPa相近，无显著差异。

2. 4 超高压处理对鲜切冬瓜硬度的影响

从图4可看出，200、400和600 MPa超高压处理10 min后，鲜切冬瓜硬度分别为2638±80、2630±65和2628±89 g，与对照（2680±89 g）相比差异均不显著。在9 d贮藏过程中，对照和200 MPa处理的鲜切冬瓜硬度快速下降，至第9 d时，对照的鲜切冬瓜硬度为1210±69 g，200 MPa处理的硬度为1350±89 g，两者间无显著差异；而400 MPa处理的鲜切冬瓜硬度在第9 d时为2295±68 g，显著高于对照和200 MPa处理的鲜切冬瓜硬度，但与600 MPa处理无显著差异。

2. 5 超高压处理对鲜切冬瓜亮度的影响

从图5可以看出，经200、400和600 MPa超高压处理10 min后，鲜切冬瓜亮度L*分别为71.6±1.2、71.5±1.2和71.4±1.2，与对照亮度L*（72.0±1.5）差异均不显著。在9 d贮藏过程中，对照和200 MPa处理的鲜切冬瓜亮度快速下降，至第9 d时，对照的鲜切冬瓜亮度L*为32.5±0.9，200 MPa处理的鲜切冬瓜亮度L*为35.2±1.5，二者差异不显著；400 MPa处理的鲜切冬瓜亮度L*在第9 d时为67.5±1.1，与对照差异显著，而与600 MPa处理的鲜切冬瓜亮度L*差异不显著。

3 讨论

鲜切果蔬经加工后其组织结构和原有的保护系统被破坏，极易受微生物侵染而引起腐败变质（李超等，2010）。微生物繁殖和酶促褐变是鲜切果蔬品质下降的主要因素，为了延長鲜切果蔬的货架期，科研人员提出了低温、热处理、化学等保鲜技术。低温保鲜技术通过低温抑制鲜切果蔬的呼吸强度、降低其体内的各种生理生化反应速度、抑制微生物生长，从而延长果蔬的保鲜期，但果蔬在低于10 ℃时大多会发生不同程度的冷害，也会降低产品的品质（郑优和陈厚荣，2012）；热处理技术是在新鲜果蔬加工前对其进行短时间的热处理，降低果蔬表面微生物数量，减轻冷害发生，但热处理控制不佳易造成果蔬质构下降（陈莉和屠康，2005）；化学保鲜技术应用化学保鲜剂进行防腐，可明显抑制果蔬切面褐变发生，保鲜效果良好，但易因浓度过高而引起食物中毒（刘进杰，2007）。

近年来，超高压保鲜技术因具有杀灭果蔬中微生物、防止微生物污染、抑制酶促褐变的作用，在鲜切果蔬保鲜上日益受到关注（赵电波等，2012）。本研究利用该技术对鲜切冬瓜进行保鲜处理，结果发现，鲜切冬瓜经400 MPa以上超高压处理10 min后，微生物污染受到抑制，PPO和POD活性显著下降，亮度保持较好，表明400 MPa以上超高压处理可通过抑制酶活性来防止酶促褐变，与董鹏等（2012）利用超高压保鲜萝卜和莴笋、孙兆远等（2015）利用超高压保鲜鲜切莲藕的研究结果基本一致。此外，本研究发现超高压处理的冬瓜片在贮藏过程中硬度变化较小，是因为硬度变化与果蔬中果胶酶水解果蔬果胶有关，超高压处理会钝化冬瓜中的果胶酶，但钝化效果如何，还有待进一步探究。鲜切果蔬的保鲜周期一般要求7 d，本研究在9 d的贮藏期中，鲜切冬瓜仍达到NY/T 1987-2011《鲜切蔬菜》食用要求，同其他保鲜方法相比，在相同货架期内，超高压处理不仅可抑制微生物繁殖，还可防止褐变，且安全无污染。

4 结论

400 MPa以上超高压处理可杀灭鲜切冬瓜的微生物、抑制PPO和POD活性，有效保持硬度和亮度，保鲜期延长至9 d。

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（责任编辑 罗 丽）