低浓度双氧水与超声波协同对鲜切砀山梨品质的影响

张磊，马晓敏，冯成成，王敏

(宿州学院 生物与食品工程学院，安徽宿州 234000)

砀山梨历史悠久，以其汁多味甜并且具有润肺止咳作用享誉中外。近年来砀山梨的产量越来越高，市场需求量也逐年增加。随着生活节奏的加快和人们对健康的追求，鲜切水果具有新鲜、营养、卫生、方便、可食率高等特点受到大众青睐。但鲜切水果经去皮、切分处理之后，其组织受到损伤后，会对呼吸、酚类、乙烯等代谢产生影响导致出现褐变及异味，货架期严重制约鲜切水果的快速发展。因此探求合理的保鲜方法对保持鲜切砀山梨的品质具有重要意义。

目前，国内外鲜切梨保鲜多采用化学保鲜剂处理，虽效果较好，但化学试剂的使用有一定的安全隐患[1-2]。双氧水价格低廉，食品级双氧水是国际上公认的性能优良、效果较好的杀菌剂、食品保鲜剂，且杀菌过程中不产生有害物质，对人体无危害以及对环境不造成二次污染[3]；双氧水的浸泡处理不仅可以钝化鲜切梨部分酶的活性，而且可以杀害梨表面的有害菌[4]。所以双氧水是绿色安全的优质消毒保鲜试剂[5]，其中双氧水处理在莴苣[6]、生菜[7]、鲜切油豆角等果蔬保鲜上都有显著效果[8]。近年来，超声作为一种物理加工方式，在鲜切果蔬保鲜及品质控制上有独特的优势，得到了广泛的应用[9]。目前，国内外对于双氧水及超声在鲜切果蔬保鲜上的应用逐渐增多，但是对于鲜切砀山梨的混合处理还尚未研究。本试验研究低浓度双氧水和超声联合处理对鲜切砀山梨的品质影响，研究结果为鲜切砀山梨加工提供一定依据。

1 材料与方法

1.1 试验仪器与主要试剂

WSC-S型测色色差计，上海仪电物理光学仪器有限公司；722型可见分光光度计，上海元析仪器有限公司；TA.XT PLUS/50质构仪，北京盈盛恒泰科技有限公司。双氧水、乙醇、氢氧化钠、冰醋酸、酚酞等试剂，均为分析纯，国药集团有限公司生产。

1.2 试验方法

1.2.1 梨预处理 挑选大小形状一致，无虫害的梨，将其切成厚度一致片状，然后将大小相似鲜切梨分别放入4个烧杯中并编号1、2、3、4。将2、4号烧杯加入适量3%的低浓度双氧水，将3、4号烧杯置于功率250 W的超声仪器中处理10 min[10]，然后用保鲜膜包裹，置于室温下贮藏。

1.2.2 感官质量评价 参考感官评定方法[5]，由20名经过培训且对砀山梨具有一定感官评价经验的水果感官评价员组成评定小组，采用数字化评分方法[11](1-9分)对各实验结果进行判别打分：鲜切砀山梨评分标准由表1所示。

表1 鲜切砀山梨评分标准表

1.2.3 理化指标测定

(1)色差测定[12]：利用色差仪测定鲜切梨表面色泽，记录L值；

(2)TTA(可滴定酸)[6]：利用酸碱滴定法，通过消耗氢氧化钠量表示酸度大小；

(3)MDA(丙二醛)测定：以一定量的0.5%的硫代巴比妥酸为空白对照，分别测定材料提取液在450 nm、532 nm和600 nm波长下吸光度；

(4)失重率：计算公式：

M0——保存前样品的重量，g；

M1——保存不同时间样品的重量，g。

(5)可溶性固形物[13]：打碎样品后迅速取果浆，用手持折光仪测定；

(6)硬度[14]：随机选取三片同一批次相同处理后的样品平放在台上，随机取3个点测定，选用TA5质构仪探头，测试前速度：60 mm/min；形变量：10 %；探头上升高度：20 mm。

1.2.4 数据处理与统计分析 各指标均做3次平行试验，采用WPS Excel 2019软件对数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 双氧水和超声对鲜切梨感官品质的影响

感官品质可以确定商品的价值和可接受性[15]。由图1可知，随着贮藏时间延长鲜切梨的感官品质逐渐降低；从图1中发现，在前6 h内，不同预处理的4种样品感官品质变化不大，其中双氧水与超声联合处理后的鲜切梨感官品质较好，分别经过超声处理和双氧水处理的鲜切梨变化趋势相似，空白对照组感官评分则是变化明显，下降速度快；贮藏24 h时其差异逐渐变大；当贮藏72 h空白组评分低至4.8分，此时空白组出现异味，褐变较为严重，此时空白组鲜切梨失去其商用价值。与空白对照组相比，处理组具有显著性差异(P<0.05)。这可能是鲜切梨与大量氧气接触后，促进了微生物的新陈代谢作用，加快了腐败变质，从而缩短了其货架期。经过双氧水处理和超声处理的两组鲜切梨在96 h出现一定程度的褐变和轻微异味，失去其商用价值；经过双氧水和超声波联合处理的鲜切梨在96 h出现异味，也达到贮藏极限。通过双氧水和超声联合处理后的鲜切梨能够在一定程度上抑制微生物的活性及其生长，降低腐败和褐变速度，从而延长其货架期[16]。

图1 0～120h期间双氧水和超声波对鲜切梨感官品质的影响

2.2 双氧水和超声波对鲜切梨失重率的影响

失重率是反应鲜切果蔬品质的指标之一[17]。如图2所示，在储藏期间，鲜切梨的失重率呈现上升趋势，3～9 h失重率变化各组变化都比较缓慢，在9～72 h时呈现上升趋势，到96 h后出现最大峰值后开始呈下降的趋势，但各组样品变化趋势无明显差异。与空白对照组相比，双氧水联合超声波处理具有显著性差异(P<0.05)，对鲜切梨的失重率具有一定的延缓作用[18]。

图2 0～120h期间超声波双氧水处理鲜切梨失重率的变化

2.3 双氧水和超声波对鲜切梨可滴定酸度的影响

可滴定酸度与水果的贮藏时间有一定的关系，是衡量果实风味品质的重要因素之一[19]。由图3所示，鲜切梨在0～24 h可滴定酸度无明显变化。在24～48 h出现上升趋势，其中空白对照组上升趋势最为明显，其次是超声波联合双氧水组，然后是双氧水组和超声波组，超声波组上升最低；之后在72～96 h呈现下降趋势，在120 h时与最初相比，都产生一定差距，空白对照组、超声波组、双氧水组、超声波和双氧水组，可滴定酸度分别为0.294 mmol/10g、0.272 mmol/10g、0.272 mmol/10g、0.214 mmol/10g，4组样品数据并不显著，这可能与可滴定酸相对较稳定有关系[20]。

图3 0～120h期间超声波双氧水处理鲜切梨可滴定酸度的变化

2.4 双氧水和超声波对鲜切梨色差的影响

色差值表示鲜切梨褐变程度的重要指标[21]。由图4所示，鲜切梨色差Δ值在6～9 h变化最为明显，在9 h时达到峰值，随后迅速降低。但四种处理方式在前期并无明显性差异，在24～120 h之间变化不稳定，但是空白组色差Δ始终高于其它三组。在120 h时空白对照组、双氧水组、超声波组、双氧水和超声波组的Δ值分别为5.07、4.20、3.97、3.60，可见超声波组、超声波和双氧水组的Δ值最低，其次是双氧水组，空白对照组的色差Δ值最高，说明超声波结合双氧水对鲜切梨的褐变有一定的抑制作用。双氧水处理组、超声波处理组以及双氧水联合超声波组同空白组比较具有显著性差异(P<0.05)。

图4 0～120 h期间超声波双氧水处理鲜切梨色差Δ的变化

2.5 双氧水和超声波对鲜切梨丙二醛的影响

由图5所示，鲜切梨的丙二醛含量是先上升后下降的趋势。在开始阶段0～6 h变化呈现稳定的上升趋势，在6～24 h时上升最为明显达到峰值，在24 h时，双氧水、超声波联合双氧水、空白对照、超声波组丙二醛含量分别为2.967、2.293、1.535、1.362 μmol/L，双氧水组的丙二醛含量最高，其次是超声波联合双氧水组。一方面由于双氧水具有氧化性，因此在24 h时双氧水组、超声波联合双氧水组的丙二醛含量高于另外两组；另一方面可能由于机械破坏使细胞膜损坏而产生的衰老所致。双氧水处理组、超声波处理组以及双氧水联合超声波组同空白组比较具有显著性差异(P<0.05)，研究结果与胡文忠[22]等人在新鲜草菇的保鲜作用中对于丙二醛的研究结果一致。

图5 0～120 h期间超声波双氧水处理鲜切梨丙二醛含量的变化

2.6 双氧水和超声波对鲜切梨可溶性固形物质量分数的影响

可溶性固形物含量是衡量水果成熟的重要影响指标[23]。如图6所示，鲜切梨可溶性固形物质量分数有缓慢变化，在6～48 h间呈现缓慢下降的趋势，四者之间差距并不明显；48～96 h间呈现上升趋势，空白对照组上升趋势最为显著；最终在120 h时，空白对照、超声波、双氧水、超声波和双氧水可溶性固形物质量分数分别为8.3 %，9.7 %、8.9 %、9.5 %。实验结果表明，双氧水处理组、超声波处理组以及双氧水联合超声波组同空白组比较无显著性差异(P>0.05)。

图6 0～120 h期间超声波双氧水处理鲜切梨可溶性固形物质量分数的变化

2.7 双氧水和超声波对鲜切梨硬度的影响

超声波联合双氧水处理对鲜切梨质地的影响可由硬度表示[4]，如图7所示，鲜切梨在贮藏期间，各组的果实硬度均呈下降趋势，3～24 h的变化趋势较为缓慢，经过超声波处理和双氧水处理的鲜切梨硬度差别较小，24 h下降速度加快，120 h时空白对照组硬度下降至2.056 N，双氧水、超声波、双氧水和超声波分别下降至1.519 N、1.446 N、1.144 N。由图7可见，空白对照组下降趋势最为明显，其次是双氧水，然后是超声波最后是双氧水加超声波组，空白对照组鲜切梨硬度明显低于其它组(P<0.05)，其它三组样品硬度均高于空白对照组。双氧水处理组、超声波处理组以及双氧水联合超声波组同空白组比较具有显著性差异(P<0.05)，说明其它三种处理方式对鲜切梨的硬度下降具有抑制作用，以双氧水加超声波组最为明显，有效减弱了鲜切梨变软的速度[21]。

图7 0～120 h期间超声波双氧水处理鲜切梨硬度的变化

3 结论

本实验研究表明鲜切梨随着贮藏时间的延长其感官品质逐渐下降；经过不同处理方式的鲜切梨相对于空白对照组能较好的保持感官品质、理化指标，有效延长货架期。失重率、硬度、TTA、色差、MDA、感官品质六个指标，在双氧水处理组、超声波处理组以及双氧水联合超声波组同空白组比较中具有显著性差异(P<0.05)；然而，可溶性固形物在在双氧水处理组、超声波处理组以及双氧水联合超声波组同空白组比较中无显著性差异(P>0.05)。本实验用双氧水联合超声波处理鲜切梨能有效抑制其贮藏品质的下降，并且其处理效果都优于双氧水和单纯的超声波处理的样品，有效地保持鲜切梨的品质。这可能是超声处理通过高频震动破坏褐变相关酶的细胞结构，使得褐变相关酶无法参与褐变过程从而抑制褐变，从而起到延长保质期的作用。同时超声处理的冷加工特性，可以避免因传统高温处理造成果蔬营养和质地的破坏，因此超声处理是一种高效、可行的果蔬褐变控制技术。今后可研究超声处理、紫外和高压等物理加工、天然保鲜剂和气调包装的协同应用，可能会更好地抑制微生物生长，延长鲜切果蔬的货架期。