真空包装下不同温度对鲜切皇冠梨生理生化的影响

朱万慧，王艳颖，马 堃，宋欣纯，梁惜雯，张晓宇

（大连民族大学生命科学学院，辽宁大连 116600）

鲜切果蔬是指新鲜果蔬原料经清洗、去皮、修整、切割、包装再经过低温运输进入冷柜销售的即食或即用果蔬制品。鲜切果蔬可减少城市垃圾，提高附加值，节约时间，不但符合消费者对自然、新鲜、卫生、方便、环保及健康食品的需要，还可满足食品快餐业、团体饮食业、军事后勤供给的特殊需要，逐渐成为城市果蔬消费的主流，被认为是今后果蔬业发展的方向之一。但由于空气中含有许多微生物以及切割时的机械损伤，鲜切加工的新鲜果蔬在空气中极易发生组织褐变、微生物侵染等不良现象，从而致使果蔬的颜色、味道、质地、营养水平都受到严重的影响，缩短了鲜切果蔬货架期与贮藏期。并且传统的保鲜技术存在投资大、维护困难、保鲜率有限以及影响身体健康水平等缺点。

本项目是研究保鲜效率高，安全性好、方便、成本低以及卫生性好的鲜切果蔬保鲜技术，充分实现果蔬的综合利用。在鲜切果蔬保鲜技术的研究中，选择合适材料的真空包装，使包装内的空气稀少相当于低氧效果，探究鲜切果蔬在不同温度的真空包装下保鲜效果的影响，观测并测试其生理生化指标，探讨出一种最合适真空包装的温度，以便于合理延长鲜切果蔬的货架期与贮藏期。从而为以后鲜切果蔬保鲜技术的研究奠定一定基础，提供相应的理论依据，对果蔬保鲜行业的发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及处理

1.1.1 供试材料：2017年12月10日购于开发区金马路水果市场，购买大小均匀、色泽一致、无伤疤、无病虫害的皇冠梨。购买当天立即运回实验室进行处理。

1.1.2 试剂：氢氧化钠、HCl-甲醇溶液、PVP、磷酸、邻苯二酚、愈创木酚、过氧化氢。

1.1.3 处理方法：将皇冠梨削皮、去核，切成1cm3小正方体。准备38个真空包装袋，每袋随机放入约40g已处理好的小正方体皇冠梨，用真空包装机封好。实验分为3组，其中对照组为常温真空包装，处理组为10℃真空包装和4℃真空包装。每种温度放入12袋样品贮藏，并分别每3d、5d、7d各取样1次测其各项生理生化指标。其中0d条件下的测定在真空包装好之后随机取样测得。

1.2 主要仪器设备

果实硬度计（510-5FHR-5型，日本）；电子天平（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）；电热恒温水浴锅（DK-S26型，上海精宏实验设备有限公司）；高速冷冻离心机（BR4i，法国 Jouan）；匀浆机（T-25型，德国 ILA）;紫外可见分光光度计（UV-2100型，尤尼柯上海仪器有限公司）；电导率仪（美国Thermo Electron Corporation公司）；手持糖度仪（日本A Tago）；紫外可见光分光度计（Lambda25型，美国perkin Elmer公司）；电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；真空包装机（DZQ-500型，广州巨林机械制造有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 果实可溶性固形物含量的测定。用手持糖度仪测定其含量。各组随机选取几块去皮果肉，每组取3g左右匀磨成匀浆，用手持糖度计测量其含量（%），样品重复测定3次取平均值。

1.3.2 果实硬度的测定。采用日本型号为510-5FHR-5型果实硬度计测定。

1.3.3 可滴定酸的测定。用冯双庆的酸碱滴定法测定[1]。

1.3.4 多酚的测定。参照Pirie法[2]并修改：5g果肉组织与预冷的25mL 1%HCl-甲醇溶液充分研磨提取，然后于4℃下12000×g离心10min，上清液直接用于比色。样品重复3次。酚类含量以OD280/gFW表示。

1.3.5 果肉相对电导率的测定。参照席玙芳的方法[3]测定。

1.3.6 多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）活性的测定。①提取液的制备：取10g去皮果肉，加1gPVP于20ml0.2mol/L 磷酸缓冲液（pH=6.4），冰浴研磨，4℃冰冻离心机13000×g离心30min，取上清液测定酶活性。②多酚氧化酶（PPO）活性测定：测定参照Galeazzi等（1981）的方法[4]，并加以改进，将0.5ml粗酶提取液加入3ml0.5mol/L的邻苯二酚溶液（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸缓冲液配成）中。反应温度为25℃，加酶液后5s开始扫描10s内398nm处吸光值变化，酶活性以△OD398nm·min-1·g-1FW表示，样品重复测定3次取平均值。③过氧化物酶（POD）活性测定：测定按照Putter（1974）的方法[5]，稍作修改，将0.5ml粗酶提取液加入2mL 0.2%愈创木酚（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸缓冲液配成）中，在30℃水浴中平衡5min，然后加入1mL 0.3%H2O2（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸缓冲液配成）混匀，1min后扫描1min内460nm处吸光值的变化，酶活性以△OD460nmmin-1g-1FW表示，样品重复测定3次取平均值。

2 结果与分析

2.1 真空包装对鲜切皇冠梨可溶性固形物含量（TSS）的影响

可溶性固形物（TSS）是评价果实的营养品质的重要指标，从图1可以看出，在不同温度贮藏条件下，经真空包装后皇冠梨果实的可溶性固形物含量均在贮藏期间内呈现出“先升后降”的变化趋势。其中对照组与处理组皇冠梨果实的可溶性固形物含量（TSS）在贮藏期间前期相差不大，均呈上升趋势，可能是与皇冠梨果实的采后成熟有关，梨果实中所含的不溶性大分子物质随着贮藏时间的延长缓慢降解成小分子物质，代谢总量小于降解总量，从而使可溶性固形物含量（TSS）上升[6]。而在贮藏期间中后期均呈现下降趋势，并且对照组的皇冠梨果实的可溶性固形物（TSS）含量下降的速度最快，10℃贮藏的下降速度次之，经4℃贮藏的下降速度最平缓，可能是与不同贮藏条件下其呼吸代谢有关，温度越高，呼吸代谢越高，下降速度越快。说明经真空包装后4℃贮藏的皇冠梨更能抑制可溶性固形物含量（TSS）的下降，能较好地维持果实的营养品质。

2.2 真空包装对鲜切皇冠梨硬度的影响

硬度是鲜切水果耐贮藏的一个重要因素，硬度越大，贮藏效果越好，水果品质越佳[7]。从图2中可以看出，在贮藏期间，对照组的皇冠梨果实随着贮藏时间的延长以较大的幅度、较快的速度不断下降[8]。而真空压力包装下，在10℃和4℃贮藏的皇冠梨硬度明显高于对照组，并且在贮藏的前期均有稍稍上升而缓慢下降的趋势，其中4℃贮藏的皇冠梨下降速度最缓慢，在贮藏结束时仍然保持着较高的硬度。说明了在真空包装条件下10℃和4℃贮藏的皇冠梨都能在不同程度上减缓其硬度下降速率，且在4℃贮藏的皇冠梨抑制其果实硬度下降速率的效果最佳，对梨果实保鲜效果更好。

2.3 真空包装对鲜切皇冠梨可滴定酸含量(TA)的影响

可滴定酸（TA）是评价果实的风味和营养品质的重要指标之一[9]。从图3可以看出，对照组的可滴定酸含量（TA）呈现先下降后稍上升的趋势，前期下降可能是皇冠梨经鲜切并真空包装后仍在进行生理代谢，并且呼吸速率增强，消耗了大量的有机物，有机酸作为直接的氧化底物被不停地分解，贮藏后期略有上升可能是受到了紫外线的照射[10]，使得鲜切皇冠梨失水率增加，并且还原糖的氧化分解又能产生一定的有机酸。而10℃真空和4℃真空贮藏的皇冠梨在整个贮藏过程中随着贮藏时间的延长均呈现下降趋势，可能是随着时间的延长，鲜切梨果实的呼吸速率不断增强，梨果实内的营养成分被不断地消耗，使得可滴定酸含量下降，并且与对照组、10℃真空贮藏的皇冠梨相比，4℃真空贮藏能减缓可滴定酸含量的下降速率，说明了4℃真空贮藏在一定程度上保证了梨果实的风味和营养品质。

2.4 真空包装对鲜切皇冠梨相对电导率的影响

细胞膜是控制物质进出细胞的场所，能选择性地交换物质，细胞膜结构与功能的完整性与细胞膜的正常功能及其代谢活动具有很大的联系。通常来说，细胞膜结构被破坏的程度越大，细胞膜内电解质外渗就越多，其相对电导率越大。因此，细胞膜的通透性可用相对电导率来衡量[11]。从图4可以看出，3种贮藏条件下，整体上看均是呈现上升的趋势。对照组中上升速度与幅度最大，可能是温度越高，给细胞膜带来威胁的外部环境越大，其受到的破坏越大，通透性增强，电解质泄漏速度越快[12]。而10℃真空贮藏和4℃真空贮藏的皇冠梨在贮藏前期的相对电导率均略有下降，可能是由于低温贮藏，对细胞膜起到了保护作用，有效地控制相对电导率的上升，而之后相对电导率上升，可能是随着时间的延长，细胞逐渐衰老和腐败导致了细胞膜的损坏，通透性增大，细胞内电解质外泄。并且4℃真空贮藏皇冠梨的相对电导率始终低于对照组和10℃真空贮藏条件下皇冠梨的相对电导率，相对电导率上升幅度较小，说明了4℃真空贮藏在一定程度上有效地抑制了相对电导率的上升，对保持细胞的结构和功能的完整性起到一定的作用。

2.5 真空包装对鲜切皇冠梨多酚含量的影响

多酚类物质是重要的营养素之一。多酚类物质可在多酚氧化酶的作用下氧化成醌从而致使果蔬发生褐变[13]，改变果蔬的外观颜色，影响了鲜切果蔬产品的风味品质与外表美感。从图5可以看出，在不同温度贮藏条件下，各组梨果实的多酚含量均呈现出“先下降再上升再下降”的趋势。可能是梨果实由于切割受到伤害，导致酚类物质含量因大量消耗而减少；随着贮藏时间的延长，受伤害的梨果实组织可能产生酚类等次生代谢物质，并参与愈伤组织的形成，其表面上的酚类物质不断地由内向外移动，使得酚类物质含量有所回升[14]；贮藏后期果实开始衰老，酶促褐变加剧，导致多酚含量再次减低。并且4℃真空贮藏梨果实的多酚含量始终是最低的，说明了在4℃贮藏条件下，多酚类的生理代谢最缓慢，能显著减缓酶促褐变，保证了其果实风味品质，保鲜效果最佳。

2.6 真空包装对鲜切皇冠梨多酚氧化酶（PPO）活性的影响

多酚氧化酶（PPO）是果蔬中将酚类物质氧化成醌从而促使发生褐变的最重要的酶，对鲜切果蔬的营养风味、质地、颜色、外观有一定的影响[15]。从图6可以所示，在贮藏期间内，各组的多酚氧化酶（PPO）活性总体上均呈现出“先上升后下降”的趋势，并且温度越大，上升和下降的速率越快，可能是因为梨果实遭到切割损伤，细胞膜受到伤害，致使多酚氧化酶的结合态（BPPO）转变成具有催化作用的游离态（FPPO）,酶促褐变因此加剧，使得多酚氧化酶（PPO）含量的上升[16]，贮藏后期多酚氧化酶（PPO）活性下降可能是随着贮藏时间的延长，梨果实开始衰老，代谢速率减慢，多酚氧化酶（PPO）催化酚类物质被氧化成醌类物质时受到一定的抑制作用。从图6中可以看出，4℃真空贮藏的皇冠梨的上升和下降速度明显低于对照组和10℃真空贮藏的皇冠梨，并且后期维持着较平缓的状态直到贮藏时间结束。说明4℃真空贮藏环境对抑制PPO的活性是有利的，对鲜切梨果实起到了有效的保鲜作用，一定程度上保持了外观品质。

2.7 真空包装对鲜切皇冠梨过氧化物酶（POD）活性的影响

过氧化物酶（POD）在有H2O2存在时能催化酚类物质氧化并参与酚类物质代谢，与PPO有协同作用，均能促使果蔬组织褐变，是一种与衰老有关的酶[17]。也是逆境条件下酶促防御系统的关键酶，能清除细胞内产生和积累的过剩自由基，提高果蔬的抗逆性[17]。从图7中可以看出，在不同温度贮藏条件下，各组的过氧化物酶（POD）活性均呈现出“先上升后下降”趋势，可能是鲜切皇冠梨受到切割伤害后，破坏了细胞膜结构的完整性[18]，致使过氧化氢大量积累，诱使过氧化物酶（POD）活性上升来提高抗逆性，同时经切割损伤后细胞壁被降解，游离态过氧化物酶（POD）活性也会快速增加，而由于贮藏时间的延长，梨果实细胞衰老速率加快，清除细胞内过剩自由基能力不断下降，因而过氧化物酶（POD）活性下降。其中4℃真空贮藏的梨果实的过氧化物酶（POD）活性上升和下降速率显著低于对照组和10℃真空贮藏的过氧化物酶（POD）活性，说明了4℃真空贮藏的环境延缓了梨果实过氧化物酶（POD）活性的上升，同时使梨果实衰老速度得到缓解，在一定程度上达到较佳的保鲜效果。

3 结论与讨论

近年来，国内将真空包装技术更多地运用在熟食商品的包装当中，同时也在一定程度上运用在鲜切果蔬的包装中，而外界的不良温度环境会导致鲜切果蔬发生变软、水分散失、褐变[19]、代谢加快等生理变化，影响果蔬营养品质与货架期。从试验中可以发现，在真空包装条件下，不同的贮藏温度对保持鲜切皇冠梨果实风味品质和新鲜无病腐的效果不同。在4℃真空贮藏下的皇冠梨能显著降低硬度和可滴定酸含量的下降速率；生理代谢变得更为趋缓，显著削弱酶促褐变能力，减缓了多酚含量和可溶性固形物含量的上升与下降趋势；有效抑制了相对电导率的上升，对保持细胞的结构和功能的完整性起到一定的作用；对抑制PPO的活性是有利的，在一定程度上达到较佳的保鲜效果；同时一定程度上延缓了梨果实POD活性的上升，保持了外观品质，同时使梨果实衰老速度得到缓解，合理延长鲜切梨果实的货架期与贮藏期。

（收稿：2018-05-03）