预处理结合气调包装对鲜枸杞贮藏品质的影响

马丽敏，王兵，刘贵珊*，康宁波，何建国,，张晓娟，杨国华

1(宁夏大学 食品与葡萄酒学院，宁夏 银川，750021)2(宁夏大学 物理与电子电气学院，宁夏 银川，750021)

宁夏枸杞(Lyciumbarbarum)是国家地理标志产品[1]，富含甜菜碱、胡萝卜素、核黄素、烟酸、VC等多种营养成分。因鲜枸杞的果柄可有效保持果实营养物质，防止微生物向果实内侵染。近年来，带柄鲜枸杞作为鲜食水果，逐渐被广大消费者接受，需求量逐年上升。目前，枸杞果实采摘后主要进行干制处理，保鲜多为冷库保鲜，且贮藏期短。由于鲜枸杞皮薄易损，在采摘及贮运过程中极易受到外力导致细胞膜破损，致使果胶等大分子物质迅速降解，微生物侵染极易发生霉变，导致鲜枸杞在贮运阶段坏果率过高、货架期较短，失去了鲜食价值，影响鲜枸杞产业健康持续发展[2-3]。

酸性氧化电位水(electrolyzed-oxidizing water，EOW)，是通过电解添加氯化钠的水生成的一种高效低毒的消毒抗菌剂，对多种细菌和霉菌等微生物均有杀灭效果，已被用于水果采后灭菌处理过程中使细菌失活[4-6]，还能够诱导采后鲜果抗病性提高、活性成分的转化和合成[7]。EOW杀菌的主要成分游离氯随空气、温度和初始浓度的影响而流失，有效氯浓度仅为次氯酸钠溶液的一半。杀菌后期水体还原为普通水可进行二次利用，故该技术是一种环保、高效的新型杀菌方式[8]。已有报道表明，酸性氧化电位水在蓝莓[4]、黄瓜[9]、菜豆[10]、菠萝[11]中灭菌保鲜效果显著。气调包装(controlled atmosphere packaging, CAP)是通过置换包装内空气为保护气体，在包装内形成理想的气体条件，抑制引起食品腐败的细菌和霉菌的生长繁殖，尽可能降低产品的呼吸强度，延缓新鲜果蔬的衰老，从而延长其货架期[12-13]。气调包装技术在樱桃[14]、芒果[15]、杏[16]等水果保鲜领域的应用已取得了较好效果。目前，将酸性氧化电位水杀菌技术结合气调包装技术，应用于带柄鲜枸杞保鲜的研究鲜有报道。本文以带柄鲜枸杞为研究对象，采用EOW技术结合CAP技术，探究其对带柄鲜枸杞贮藏过程中感官品质、可溶性固形物(soluble solid contens,SSC)、VC、色泽及过氧化物酶活(peroxidase,POD)性等指标的影响，以期为其他水果保鲜提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

带柄鲜枸杞：宁杞1号，采摘于宁夏银川市南梁农场。挑选无病虫害，外形大小均匀，果型品相端正，无机械损伤，八九成熟，果柄无脱落的果实作为实验材料，初始样品SSC(22±2)%，可滴定酸为0.4%。BP琼脂(250 g/瓶)，BPW缓冲蛋白胨水(250 g/瓶)，煌绿乳糖胆盐肉汤；(250 g/瓶)，结晶紫中兴红胆盐琼脂(250 g/瓶)，XLD培养基(250 g/瓶)，青岛海博生物技术有限公司。愈创木酚，过氧化氢，磷酸氢二钠、磷酸二氢钾(均为国产分析纯)，天津市大茂化学试剂厂。

1.1.2 仪器设备

STN-AEOW-2000酸性氧化电位水生成器，北京斯钛诺水技术开发有限公司；RDL480P气调包装机，成都罗迪波尔机械设备有限公司；聚丙烯(polypropylene，PP)气调包装盒，长宽高为20 cm×14.2 cm×6 cm，上海同兴吸塑有限公司；PP包装膜，0.02 mm，江苏江阴新颖塑料彩印有限公司；JY10002电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；CM-2300 d便携式进口测色仪，柯尼卡美能达；QUANTOFIX Relax便携式VC检测仪，德国MN；TD-45数显糖度计，浙江托普云农科技股份有限公司；DK-98-1电热恒温水浴锅，天津泰斯特有限公司；5804R高速冷冻离心机，湘仪离心机仪器有限公司；T6紫外可见分光光度计，上海嘉标测试仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品预处理

将带柄鲜枸杞浸泡在酸性氧化电位水[EOW生成器制得氧化还原电位(oxidationreduction potential)值1 177 mV，pH 2.29，有效氯质量浓度60 mg/L]中150 s，采用真空预冷机将鲜枸杞从初温29 ℃ 降至终温4 ℃(真空压力900 Pa，预冷时间为13 min)，后将150 s浸泡样品装入40 g/盒的PP气调包装盒内，分组充入不同比例O2、N2、CO2的混合气体，通过枸杞呼吸速率测定及文献查阅，将气体比例设为A：5%O2+15%CO2+80%N2，B：10%O2+10%CO2+80%N2，C：15%O2+5%CO2+80%N2，经PP保鲜膜封口。测得枸杞冰点为-3.8 ℃，故置冷库(-3±1) ℃ 贮存，每隔5 d测定其SSC，VC，色泽，呼吸速率，POD等，并进行贮藏效果评价，样品测定3次取平均值。设置同批次未经EOW处理，经过3组气体比例包装的样品为对照组，分别为CKA，CKB，CKC。

1.2.2 微生物测定

带柄鲜枸杞经酸性氧化电位水预处理后，其菌落总数测定参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》；大肠杆菌测定参照GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数 MPN法》；沙门氏菌测定参照GB 4789.4—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 沙门氏菌检验》。

1.2.3 可溶性固形物测定

取5 g鲜枸杞挤出汁液，采用TD-45数显糖度计测定其SSC含量，每组样品测试3次，取平均值。

1.2.4 VC含量测定

取5 g鲜枸杞挤出汁液，采用便携式VC检测仪测定其VC含量，每组样品测试3次，取平均值。

1.2.5 色泽测定

CM-2300 d便携式进口测色仪，经白板校准后测定鲜枸杞色泽，其中，L*为亮度值；a*红绿值，正值为样品比标准偏红，负值代表偏绿；b*黄蓝值，正值为样品比标准偏黄。每组样品测试3次，取平均值。

1.2.6 呼吸强度测定

枸杞贮藏结束后立刻移入密闭容器放置0.5 h，并采用果蔬呼吸测定仪测定, 计算如公式(1)所示:

(1)

式中：a0为测定前密闭容器中二氧化碳浓度，mg/L；a为测定后密闭容器中二氧化碳浓度，mg/L；V为容器总体积，2 L；V0为测定温度下CO2摩尔体积，22.4 L/mol；M为CO2的摩尔质量，44 g/mol；m为所测定果蔬的质量，kg；t为所测定果蔬呼吸时间，h。

1.2.7 过氧化物酶测定

采用愈创木酚法[17]，稍作修改。酶液提取：准确称取2.0 g 待测样品经破碎处理后置于经冰温处理的研钵中，加入2 mL pH 6.5的磷酸缓冲液，冰条件下研磨至匀浆，加8 mL磷酸缓冲液，移入离心管中4 ℃下5 000 r/min离心10 min，吸取上清液为样品提取液。

酶活性测定：配制酶反应混合液(1 mL 30%(体积分数)的H2O2，0.1 mL酶液，3 mL 0.05 mol/L的愈创木酚)加入试管中，摇匀后倒入比色皿中，以蒸馏水为对照，以30 s内470 nm下吸光度值变化0.01为1个酶活性单位(U)。酶活性以U/g FW表示。

(2)

式中：ΔA470表示吸光度；Vt表示样品提取液量，mL；t表示时间，min；m表示鲜重，g。

1.2.8 带柄鲜枸杞感官评价

感官评价标准参照魏国东等[18]感官评价的方法，并进行适当修正。感官评分含色泽、香味、质地、果柄状态和汁液等指标，经过专业培训的6人打分，最后求取平均值(见表1)。

表1 带柄鲜枸杞感官评定标准Table 1 Sensory evaluation criteria of fresh Lycium barbarum with stalk

1.3 数据统计分析

采用IBM SPSS Statistics 26统计分析软件进行数据差异显著性分析，采用Orgin 2017软件制图。实验结果数据以平均值±标准差表示，以P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 酸性氧化电位水清洗杀菌效果

带柄鲜枸杞在生长及采摘过程中，易受微生物浸染。由表2可知，空白组(未浸泡)菌落总数为5.8×104CFU/g，经酸性氧化电位水浸泡处理后，带柄鲜枸杞菌落总数检出量均小于25 CFU/g；大肠杆菌在120 s浸泡后检出量大于150 s和180 s浸泡；沙门氏菌均未检出。由于180 s杀菌效果与150 s相当，故选择150 s为酸性氧化电位水的最佳浸泡时间。

表2 酸性氧化电位水对带柄鲜枸杞杀菌处理的结果Table 2 Sterilization results of acidic oxidation potential water on fresh Lycium barbarum with stalk

2.2 贮藏期内带柄鲜枸杞感官品质的评价

带柄鲜枸杞在贮藏过程中，其色泽、口感、形状都会发生变化，并有腐烂及发霉等现象出现。因此，感官评价是带柄鲜枸杞商品价值评价的一项重要指标。如图1所示，不同处理方式对带柄鲜枸杞感官评价的影响。6个试验组中，带柄鲜枸杞在色泽、香味、质地、果柄状态和汁液方面得分变化一致。5～15 d贮藏期内EOW处理组果实感官品质均优于未处理组，质地与未处理组差异显著(P<0.05)。其中，A组色泽、香味保持较好，果实质地饱满，果柄状态良好，汁液较丰富，具有商品价值。因此，15 d内，EOW处理结合A组气调包装可以较好的保持带柄鲜枸杞的感官品质。

图1 不同处理条件对鲜枸杞感官品质的影响Fig.1 Effect of different treatment groups on sensory quality of fresh Lycium barbarum

2.3 贮藏期内带柄鲜枸杞可溶性固形物含量的分析

SSC以糖为主，其含量衡量果实甜度，是提供果实保鲜过程中生理活动的能量来源。鲜枸杞果实中含有大量可溶性固形物，其含量的多少可评价枸杞鲜果的保鲜效果，反映枸杞果实品质的差异[19-20]。由图2可知，气调比例对枸杞贮藏过程中可溶性固形物影响差异显著(P<0.05)，随着贮藏期的增加呈现先升高后降低再升高的趋势。15 d前，A组样品SSC含量高于B、C组，CKA组样品SSC含量高于CKB、CKC组，由于气调包装后，稍高浓度的CO2气体减弱了呼吸强度，延缓纤维素等物质的分解，在后期成熟过程分解后细胞内容物被分解为糖等小分子物质，使SSC大量积累，而在贮藏10 d后呼吸强度上升需要消耗糖等底物维持新陈代谢，葡萄糖等小分子物质的损耗速度高于大分子物质的分解速率，从而造成了SSC的降低，这与卜宁霞等[21]对枸杞采后品质生理变化研究结果一致。因此，低O2含量利于鲜枸杞果实SSC的保持[22-23]，由此说明，-3 ℃时，5%O2+15%CO2+80%N2处理组适宜枸杞鲜果SSC含量的保持。

图2 不同处理条件对鲜枸杞SSC含量的影响Fig.2 Effect of different treatment conditions on the SSC content of fresh Lycium barbarum

2.4 贮藏期内带柄鲜枸杞VC含量的分析

果实采后生理活动过程中会发生氧化反应，故鲜果中的VC在清除自由基时被大量消耗，导致自由基在果实中积累过多，加快果实衰老速度。因此，VC含量可作为水果保鲜贮藏期间品质变化的评价指标[24-25]。由图3可知，枸杞VC含量呈先下降后上升的趋势，证明枸杞成熟过程中会继续生长，除VC降解代谢，还可消耗自身有机物合成部分VC。气调比例对枸杞贮藏过程中VC含量影响差异显著(P<0.05)。5 d时，A组样品VC含量为109.8 mg/100g，显著高于其他组(P<0.05)，贮藏末期比初始样品VC含量下降了11.7 %。B组样品VC含量在贮藏后期显著高于C组(P<0.05)，贮藏末期比初始样品VC含量下降了13.9%。气调包装能有效抑制VC含量的损失，氧含量高，氧化反应加快，VC被大量消耗，低O2浓度的微环境抑制了与VC降解有关酶的活性[26]。由此说明，A组气调比例5%O2+15%CO2+80%N2处理组适宜枸杞鲜果VC含量的保持。

图3 不同处理条件对鲜枸杞VC含量的影响Fig.3 Effect of different treatment conditions on the VC content of fresh Lycium barbarum

2.5 贮藏期内带柄鲜枸杞色泽变化的分析

果实色泽是评价果实成熟度、新鲜度的感官指标之一，是反映果实食用性及商业性的重要品质，直接影响消费者的购买决定。鲜枸杞的色泽可作为消费者购买鲜果时对品质初判断的依据[27-28]。由表3可知，贮藏末期20 d前，EOW处理组中，A组的L*、a*、b*值与B、C 2组差值不明显，无显著差异(P>0.05)。20 d后，A组的a*、b*与B、C 2组差异显著(P<0.05)。由此可知，20 d前，EOW处理后不同气调包装对果实色泽影响不大。

2.6 贮藏期内带柄鲜枸杞呼吸速率变化的分析

贮藏期内呼吸强度是衡量果蔬耐贮性的一项重要指标。随着呼吸强度的增加，果蔬通过呼吸作用消耗营养物质的速率增强，从而使果蔬成熟过程加快，贮藏性降低。由图4可知，EOW处理结合气调包装使带柄鲜枸杞在贮藏过程中的呼吸强度均显著低于对照(P<0.05)。贮藏过程中出现呼吸高峰，其原因是EOW处理样品微生物数量降低，其呼吸强度低于对照组。贮藏结束时，A组气调后的鲜枸杞呼吸强度由初始值692 mg/(kg·h)下降为436 mg/(kg·h)，下降了37%。B组气调后的呼吸强度由初始值下降为542 mg/(kg·h)，下降了21.6%。对照A组呼吸强度则下降为530.65 mg/(kg·h)，下降了23.31%，表明EOW处理结合气调包装处理可有效降低带柄鲜枸杞呼吸速率变化。

表3 不同处理条件下鲜枸杞的色泽变化Table 3 Color changes of fresh Lycium barbarum under different treatment conditions

图4 不同处理条件对鲜枸杞呼吸速率的影响Fig.4 Effect of different treatment conditions on the breathing rate of fresh Lycium barbarum

2.7 鲜枸杞过氧化物酶活变化的分析

POD是植物组织器官中广泛存在的一种抗氧化酶，在贮藏过程中，植物体易被氧化褐变而产生过氧化物，当果蔬凋亡时，过氧化物酶也开始被诱导，随着果蔬成熟衰老和被氧化，过氧化物酶的活性也不断被提高[29]。由图5可知，贮藏前期，鲜枸杞POD活性有一定的上升，A组气调处理后的POD活性变化幅度较小，对照组变化最快。说明各处理对POD活性都有一定的抑制作用，表现为一定程度上均能抑制褐变。10 d后，EOW处理样品POD活性上升，加快自由基清除，减缓枸杞的凋亡。15 d后，各处理组POD活性开始降低，枸杞出现衰老现象。因此，气调包装处理可有效延缓带柄鲜枸杞贮藏过程中POD活力升高，延缓其采后衰老，结果表明EOW处理结合处理结合A组气调比例5%O2+15%CO2+80%N2可有效抑制过氧化物酶活性。

图5 不同处理条件对鲜枸杞POD含量的影响Fig.5 Effect of different treatment conditions on the POD activity of fresh Lycium barbarum

3 结论

本文以带柄鲜枸杞为研究对象，经过酸性氧化电位水浸泡及5%O2+15%CO2+80% N2(A)、10%O2+10%CO2+80% N2(B)、15%O2+5%CO2+80% N2(C)的不同气调比例进行包装后，探究贮藏温度为(-3±1)℃条件下鲜食枸杞贮藏品质的变化。结果表明,(-3±1)℃贮存15 d以内，150 s酸性氧化电位水浸泡结合气体比例为5%O2+15%CO2+80%N2的气调包装处理带柄鲜枸杞，其可溶性固形物含量为22.2%，接近初始含量，VC含量下降11.7%，有效降低呼吸速率37%，抑制过氧化物酶活性，推迟带柄鲜枸杞的衰老期。所采用的保鲜处理技术可以显著提高贮藏期间枸杞鲜果贮藏品质。