不同MA袋对鲜食核桃仁保鲜效果的比较

于志彬，吉洋洋，何爱民，田益玲3,,5

（1河北农业大学机电工程学院，河北保定 071000；2河北绿岭果业有限公司，河北邢台 054300；3河北省核桃技术创新中心，河北邢台 054300；4河北省(邢台)核桃产业技术研究院，河北邢台 054300；5河北农业大学食品科技学院，河北保定 071001）

0 引言

众所周知，核桃是世界公认的四大干果之一[1]，富含丰富的营养，具有一定的美容保健和药用价值[2]。目前，核桃多以干果形式销售，而鲜食核桃在市场销售较少；核桃在干燥过程中其主要营养成分会发生劣变和损失[3-4]。随着人们对鲜食核桃的认知不断深入，其特殊营养和口感得到了广大消费者的认可，如今市场鲜食核桃的占比正在逐渐增加[5]。由于鲜食核桃含水量和脂肪含量均较高，在贮藏过程中，容易出现失水、霉变、酸败等不良现象[6-7]，对保鲜包装的要求更加严格。因此，选择一款适合鲜食核桃的保鲜包装材料至关重要。本研究拟利用自发气调(Modified atmosphere,MA)包装对鲜食核桃进行包装，以期获得最佳的保鲜效果的包装材料。MA包装是利用不同透氧性和透二氧化碳性的包装薄膜进行密封包装，以包装材料自身的透气性来调节果实微环境气体条件，从而增强被包食品的保鲜效果的一种包装方法[8]。MA包装广泛应用于水果保鲜包装中[9]，在鲜食核桃保鲜包装中的应用也有一定的基础[10]。本研究以河北邢台‘香玲’鲜食核桃为试材，将其在(2.5±2.5)℃的条件下进行冷藏，用不同材料MA包装袋进行包装，定期测试鲜食核桃的感官品质、呼吸强度、脂肪含量、蛋白质含量、超氧化歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)酶活性、过氧化物酶(Peroxidase，POD)酶活性、酸价、过氧化值及碘价等指标的变化，筛选出在冷藏贮藏条件下，适宜的MA包装，为鲜食核桃的保鲜包装应用提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料‘香玲’鲜食核桃：采自河北临城县绿岭庄园核桃基地。待核桃青皮大部分开裂后进行人工脱皮，并用水清洗干净后晒干表面水分，筛选出无病虫害、无机械伤以及大小均匀的果实；在(0±1)℃的冷库中预冷24 h后包装。

MA袋：处理1：PA/PE袋-200 μm；处理2：PA/PE袋-180 μm；处理3：Al/PET袋-210 μm；处理4：PET/PE袋-160 μm（表面平滑）；处理5：PET/PE袋-160 μm（表面网纹）；处理6（对照处理）：普通PE地膜包装-6 μm。

试剂：石油醚、乙醚、95%乙醇、无水乙醇、硫酸钾、硫酸铜、浓硫酸、硼酸、异辛烷、碘化钾、冰乙酸、硫代硫酸钠、氢氧化钠、酚酞、环己烷、韦氏试剂、硫代硫酸钠等所用化学试剂均为国产分析纯。试验所用水为蒸馏水。

1.1.2 仪器设备 UV-190紫外分光光度计（岛津仪器厂）；全自动凯氏定氮仪（上海洪纪仪器设备有限公司）；CB-1101光合蒸腾作用测定系统（北京雅欣理仪科技有限公司）；TGL-16B台式高速离心机（上海安亭科学仪器厂）；数显超级恒温水浴锅（金坛市杰瑞尔电器有限公司）；烘箱（德力电热设备有限公司）；分析天平（天津分析仪器厂）；精密电子天平（上海天平仪器厂）；WH-861旋涡震荡混合器（太仓市科教器材厂）；微量加样枪（DrgonMed Pipette公司）。

1.2 方法

1.2.1 预处理 用处理1～5的不同材质复合包装袋包装预冷后的核桃，每种材质包装袋取3个样，每个包装袋内盛装20个核桃，然后密封。以处理6为对照，处理后统一贮藏于(2.5±2.5)℃冷库中，每隔15天测定各指标。

1.2.2 测定指标与方法 第一次随机选取预冷后核桃20个测定相应指标，以后每隔15天从冷库中取不同包装袋中核桃分别进行指标测定。每次先从各包装袋内随机取出5个核桃用于测定其呼吸强度指标，并重复操作测定3次。之后，迅速剥取样品的核桃仁，并用液氮冷冻存放在-80℃冰箱中，用于测定以下生理生化指标。

（1）果实呼吸强度测定：采用静置法[11]，从每种袋内随机选取5个核桃，称量并记录重量，然后将果实放于呼吸室内，进行10 min以上的呼吸作用，当读数基本稳定后，记录系统显示的数值，计算得出核桃果实的呼吸强度[CO2mg/(kg·h)]，重复测定3次。

（2）品质指标测定：蛋白质含量采用全自动凯氏定氮仪进行测定；脂肪参照国标GB/T 5009.6—2003通过酸水解方法测定其含量。

（3）油脂品质指标测定：首先提取核桃油样，将核桃仁粉碎后放于具塞三角瓶中，加适量低沸程(30～60℃）石油醚过夜浸提，第二天后用盛有无水硫酸钠的漏斗进行过滤，将盛有滤液的三角瓶置于65℃恒温水浴箱内，使石油醚尽可能挥发干净，待用。

酸价参照GB/T 5530—2005方法测定；过氧化值参照GB/T 5538—2005方法测定；碘价参照GB/T 5532—2008方法测定。

（4）抗氧化酶活性指标的测定：SOD酶活性、POD酶活性及丙二醛(malonic dialdehyde,MDA)含量采用相应试剂盒进行测定，购买于南京建成生物工程研究所。

（5）感官品质：参照杨曦等[12]的方法进行感官品质评价。

1.2.3 数据处理 试验结果重复测定3次，数据处理采用OriginPro8.6制作折线图，利用SPSS17.0对处理间数据进行差异显著性分析和多重比较，P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 不同MA包装袋对核桃呼吸强度的影响

采收后的果蔬仍然具有旺盛的生命力，不断进行着呼吸作用，以维持其生命代谢活动。在贮藏过程中果蔬强烈的呼吸作用会消耗大量的营养物质，使得果蔬加速衰老[13]，果蔬的呼吸作用与变质程度呈正相关，与货架期呈负相关[14]。由图1可以看出，除处理3外，对照组和其他处理组的核桃在贮藏期前12天内呼吸强度急速降低，之后则保持在较低的程度上。说明刚采收时的核桃呼吸强度旺盛，当脱离树体后果实的生理代谢过程发生变化，低温环境致使呼吸强度有所下降[15]，在中后期逐渐适应后则几乎保持稳定状态，该状态下有利于贮存核桃，保持核桃的高品质。在贮藏前期处理3核桃呼吸强度持续迅速下降，而且贮藏30天时，观察袋子外观发现袋子明显鼓胀，推测可能是由于包装袋对O2和CO2气调作用太强，对两者的通透性差，造成袋内CO2气体积累。环境中CO2浓度太高，可能对鲜食核桃的呼吸作用有所影响。处理4、5和其他组相比，袋内核桃在贮藏15天后呼吸作用一直维持在低而稳定的水平(P＜0.05)，说明随着贮藏期的延长，核桃呼吸作用与PET/PE袋气调效果所形成的气体环境有利于降低核桃呼吸强度。

图1 不同MA包装袋内鲜食核桃呼吸强度的变化

2.2 不同MA包装袋对核桃蛋白质和脂肪的影响

由图2可以看出，在整个贮藏期间内，鲜食核桃的脂肪含量变化趋势是先下降后上升。在贮藏30天内处理3的核桃脂肪含量迅速降至最低含量34.2 g/100 g，说明该包装袋内的核桃脂肪发生大量分解，原因可能是该包装袋的气调功能过强，造成在贮藏期间袋内的CO2浓度超出鲜食核桃所能够耐受的上限，从而对果实产生伤害。处理1、2、4、5的核桃在贮藏前期脂肪含量持续下降，45天后有所回升。处理4、5的核桃脂肪含量显著(P＜0.05)高于其他处理组，从而说明该种包装袋抑制脂肪氧化的效果最好。

图2 不同MA包装袋内鲜食核桃脂肪含量变化

核桃仁中优质的植物蛋白含量非常高，因此，蛋白质含量是核桃的一个重要营养指标。从图3可以看出，在整个贮藏过程中，核桃蛋白质含量总体上呈上升趋势，贮藏60天后，处理4、5蛋白质含量最高，与其他处理组差异显著(P＜0.05)。

图3 不同MA包装袋内鲜食核桃蛋白质含量变化

2.3 不同MA包装袋对核桃油脂品质的影响

核桃仁中不饱和脂肪酸的含量丰富，但在贮藏过程中极易氧化酸败[16]，是核桃在贮藏过程中酸价升高的主要原因。酸价的高低反映着核桃脂肪中游离脂肪酸含量的多少，酸价值越高，意味着油脂酸败严重，贮藏保鲜的效果就越差。从图4中可以看出，在贮藏期间鲜食核桃的酸价指标持续上升，表明鲜食核桃在贮藏期间脂肪氧化产生的游离脂肪酸在不断增加。在贮藏期间处理6对照组核桃仁的酸价显著(P＜0.05)高于其他处理组的核桃，其中处理4、5的酸价增长缓慢，且一直处于较低的水平，说明这2个处理有利于减缓核桃的酸败。

图4 不同MA包装袋内鲜食核桃酸价的变化

油脂的过氧化值可以反映出油脂酸败的程度[17]，当过氧化值开始升高时，意味着油脂开始氧化酸败，当过氧化值超出20 mmol/kg时则表示油脂已酸败，品质变差。当油脂酸败发生一段时间后过氧化物就会形成醛酮类，使得其值又开始降低。由图5可知，随着贮藏期的延长，各处理的过氧化值均呈上升趋势，在贮藏期30天后上升速度加快，可能是核桃中游离脂肪酸的积累造成的，因为游离脂肪酸比甘油三酯更容易被氧化。贮藏期间，处理6对照组核桃仁的过氧化值显著高于(P＜0.05)其他处理组，说明CK组核桃产生的过氧化物相对较多，油脂酸败较严重。而处理4、处理5的核桃的过氧化值显著低于(P＜0.05)其他各组，说明该包装袋能够明显减缓脂肪的氧化酸败。

图5 不同MA包装袋内鲜食核桃过氧化值的变化

碘价是指每100 g油脂需要吸收碘的克数，是油脂不饱和程度的重要指标[18]。由图6可看出，各处理组鲜食核桃的碘价整体上呈现下降趋势，处理6对照组下降最快，处理4和处理5下降得最慢，并与处理2差异显著(P＜0.05)，与其他各组相比差异不显著。

2.4 不同MA包装袋对核桃SOD酶活性的影响

SOD酶作为机体内的一种保护酶主要作用是分解自由基，将其变成无毒的氧分子和水分子，降低了其对机体的伤害，从而延缓机体衰老损伤[19]。但随着贮藏时间的延长，SOD活性逐渐降低，因此提高SOD酶活可以延长果实贮藏期[20]。由图7可以看出，处理6对照组和处理1、2在贮藏30天时，SOD酶活性达到高峰，而处理3、4、5的SOD活性在贮藏45天时才达到最大值，说明处理3、4、5均能够将SOD酶活性高峰推迟。

POD酶能有效清除果蔬体内过量的活性氧，减缓果蔬衰老的速度[21]。如图8所示，在贮藏初期，鲜食核桃的POD活性迅速降低，处理6对照组和处理3在贮藏30天时，POD活性达到最低值，而其他4组则是在45天时降至最小值，表明低温环境有助于延缓核桃衰老的过程。处理4、5核桃POD活性在45天后维持在较低的水平，可见，处理4、处理5包装内气体环境有利于贮藏核桃，能够减缓核桃的衰老速度。

图8 不同MA包袋内鲜食核桃POD酶活性的变化

2.5 不同MA包装袋对核桃MDA含量的影响

当植物体在逆境下遭受到伤害或开始衰老时会诱发膜脂发生过氧化作用，丙二醛(MDA)含量是该过程的重要产物，通过测定MDA含量能够了解到植物膜系统的受损程度及植物衰老代谢的情况[22-23]。由图9看出，在整个贮藏期，鲜食核桃核仁的MDA含量持续上升，处理6对照组MDA升高最快。贮藏至60天时，处理4、5与其他组相比MDA含量最低，但差异不显著。

图9 不同MA包袋内鲜食核桃MDA含量的变化

2.6 鲜食核桃感官评定

感官品质是衡量核桃品质最直观的重要指标[24]，在贮藏60天后选择10名专业人员组成评分组，分别从核桃的外壳色泽、种皮色泽及核桃仁风味等三方面进行打分评定，最后统计分数。评分结果见下表。从表1中可看出，处理4和处理5的三方面感官指标得分最高，贮藏60天时，该包装内的核桃外壳仍呈现出棕黄色、无黑斑，种皮则保持黄白色，核桃仁香脆可口，核桃贮藏效果明显优于其他处理组。

表1 不同MA包装袋内鲜食核桃的感官评分表

3 结论

本研究采用6种不同MA包装袋贮藏鲜食核桃，测定各项生理指标包括：呼吸强度、脂肪含量、蛋白质含量、SOD酶活性、POD酶活性、酸价、过氧化值及碘价。PET/PE-160 μm包装核桃在贮藏15天后呼吸强度在30～40 CO2mg/(kg·h)之间，与其他组相比，袋内核桃在贮藏15天后呼吸作用一直维持在低而稳定的水平(P＜0.05)；脂肪含量测试中，在贮藏30天内处理3的核桃脂肪含量为34.2 g/100 g；处理1、2、4、5核桃在贮藏前期脂肪含量持续下降，60天时，处理4、5核桃脂肪含量分别为45.8 g/100 g和46.1 g/100 g，显著(P＜0.05)高于其他处理组；在贮存60天时，蛋白质含量处理4、5核桃的蛋白质含量最高，达到17.6 g/100 g和17.1 g/100 g；与其他处理组差异显著(P＜0.05)。酸价测试中，在贮藏期间处理6核桃仁的酸价从0.24 mg KOH/g增长到4.3 mg KOH/g，处理4、5核桃的酸价从0.24 mg KOH/g增加到2.7 mg KOH/g以内，酸价增长速度较缓慢；SOD酶活性测试中，处理6对照组和处理1、2在贮藏30天时，SOD酶活性达到140.1 U/g和135.2 U/g；处理3、4、5的SOD活性在贮藏45天分别达到139.9、149.7 U/g和150.0 U/g；POD酶活性测试中，处理6对照组和处理3在贮藏30天时，POD活性达到最低值，分别为10.5 U/g和10.7 U/g，其他4组在45天时降至最小值，分别为：10.8、11.0、10.1、10.3 U/g，处理4，5在贮藏45天后一直维持较低水平；MDA含量测试中，整个贮藏期，鲜食核桃核仁的MDA含量持续上升，贮藏至60天时，处理4的MDA含量为6.25 mmol/g，处理5为6.08 mmol/g，与其他组相比最低，但差异不显著。通过对比上述指标，PET/PE-160 μm包装袋能够有效降低核桃呼吸强度、抑制蛋白质和脂肪的分解、延缓核桃油脂的氧化酸败，并使得MDA含量升高，有利于SOD和POD酶活力的保持。综合考虑认为160 μm PET/PE包装袋有利于延长鲜食核桃贮藏期，为最适宜的MA包装袋材料。

4 讨论

对于鲜食核桃的贮藏研究主要针对青皮核桃和脱青皮核桃。生产者为获取更高的市场价格往往会提前采收果实，而贮藏青皮核桃必须严格控制核桃的采收期，这两者矛盾突出。若贮藏提前采收的青皮核桃，在后期去青皮时难度加大，反而会增加处理的成本。脱青皮的鲜食核桃就能够有效解决去青皮困难的难题，其独特的风味和营养成分同样也能很好的保留，很大程度上满足市场的需求。而塑料复合薄膜包装能够为果蔬提供一个兼具透气性和保水性的微MA环境，延缓了果实生理生化指标的变化，从而使得果蔬的贮藏期延长[25]。2009年，国外学者MEXIS等[26]通过试验证实采用微自发气调(MA)条件有利于脱皮核桃保鲜。通过对贮藏期间核桃呼吸强度的测定，发现脱青皮的鲜食核桃没有出现呼吸高峰，因此，属于呼吸跃变型果实，和马艳萍等[27]的研究结论一样。本研究所用膜袋中材料对脱青皮鲜食核桃的保鲜效果最好：呼吸强度能够一直维持在较低的水平上；贮藏期间核桃的蛋白质和脂肪含量较高；酸价和过氧化值增长缓慢，碘价下降速度较慢；推迟核桃的SOD酶活性高峰，使POD活性变化不大；MDA含量上升速度较慢。