不同包装方式对鲜切秦冠苹果贮藏品质的影响

李文瀚，刘紫韫，李喜宏，2，，唐先谱

（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造协同创新中心，300457）

苹果被称为“记忆之王”，主要产于欧洲中部、中亚西亚以及中国陕西、新疆等地，而试验用秦冠苹果主要产于陕西，其果实味美，果肉酸甜可口，含有丰富的维生素，具有宁神醒脑、促进消化的功效，深受消费者喜爱[1-2]。随着生活质量提高，便捷卫生的轻加工水果逐渐进入消费市场，安全便捷的饮食方式广被推崇，同时很多投资者也开始对水果轻加工产业进行关注。鲜切苹果则是轻加工后最常见的一种水果，但苹果经削皮、去核、机械切分后，会产生一定程度的机械损伤，导致鲜切苹果营养物质流失[3]、褐变加重[4]、感官品质下降[5]。为此探究一种保持鲜切苹果良好品质，控制其不良生理反应的方法，成为轻加工产业保鲜鲜切苹果的首要问题。

国内外对鲜切果蔬保鲜研究主要集中在包装处理、冷藏处理、热处理、可食性涂膜、果蔬保鲜剂等方面[6-8]，而通过包装处理进行果蔬保鲜，主要以包装材料，材料厚度、填充气体等为主要研究方向。经相关文献参考知，鲁奇林等[9]在鲜枣采后气调包装贮藏生理和效果影响的研究中，阐明了填充气体的重要性；同时其研究结果表明，果蔬在氮、氧等处理后，可以有效抑制微生物生长，延缓果蔬细胞新陈代谢，保持鲜切果蔬鲜度[10]。为此以市场畅销的秦冠苹果为试材，在4 ℃贮藏，柠檬酸浸泡的辅助处理下，对有无填充气体或单一填充气体的包装方式（真空，高氧及充氮）展开研究，力求改善鲜切苹果货架期短，易褐变，易受微生物侵染等问题。

试验针对鲜切苹果货架期短，易褐变，品质易下降等问题，对普通包装（CK）、真空包装（T1）、高氧包装（T2）、充氮包装（T3）4 种方式进行研究，探究不同包装方式对鲜切秦冠苹果L*值、C*值、硬度值、总可溶性固形物含量（total suspended solids，TSS）、多酚氧化酶活性（polyphenol oxidase，PPO）、过氧化物酶活性（peroxidase，POD）及丙二醛含量（malondiadehyde，MDA）等贮藏特性影响，通过对不同包装方式比较，得出最佳包装方式，为鲜切秦冠苹果保鲜销售提供相关理论和技术指导[11]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

秦冠苹果：天津市滨海新区金元宝农贸市场，挑选饱满圆润、大小均匀，新鲜、颜色与成熟度相近，无机械损伤和无病虫害侵染的同一批次的秦冠苹果；PE 保鲜袋（100 mm×80 mm×1.5 mm）：国家农产品保鲜技术研究中心；草酸、愈创木酚、邻苯二酚、30%过氧化氢、无水乙醇、三氯乙酸、硫代巴比妥酸等均为分析纯：天津市光复精细化工研究所。

1.2 仪器与设备

HP-200 精密色差仪：上海汉普光电科技有限公司；GY-B 型果实硬度计：浙江托盘仪器有限公司；WY060T 型手持折光仪：日本ATAGO 株式公社；Alpha-1506 分光光度计：上海普元仪器有限公司；Centrifuge5804R 型冷冻离心机：德国 Eppendorf 公司；QS-1000 自动充气包装机：北京普析通用有限公司；JJ-1000 精密型电子天平：常熟双杰测试仪器厂；C21-SN216 多功能电磁炉：美的生活电器制造有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

秦冠苹果→分级挑选→预冷→清洗→去皮去核→切分→柠檬酸浸泡→沥干→包装处理

1.3.2 鲜切处理

选取购买后的新鲜苹果，去皮去核后用不锈钢刀切成8 mm 厚片，在浓度为2%的柠檬酸溶液中浸泡4 min，沥干后装入PE 保鲜袋，分别进行普通、真空、高氧（95%氧气）、充氮4 种包装处理，待其完成后置于4 ℃条件下下贮藏。

1.4 测定指标

1.4.1 颜色亮度及饱和度的影响

利用精密色差仪分别测量不同处理条件下鲜切苹果的L*值、a*值和b*值。每个样品测定3 次。颜色鲜亮程度C*如下公式计算：

1.4.2 果实硬度测定

使用GY-B 型果实硬度计对果实进行测定，单位：kg/cm2。

1.4.3 总可溶性固形物（TSS）含量测定

使用手持折光仪对果实总可溶性固形物含量进行测定[12]，单位：%。

1.4.4 多酚氧化酶（PPO）和多酚氧化酶（POD）活力测定

参照曹建康等[13]关于多酚氧化酶（PPO）活性的测定，单位：△OD420nm/（min·g）。

参照曹建康等[13]关于过氧化氢酶（POD）活性的测定，单位：△OD470nm/（min·g）。

1.4.5 丙二醛（MDA）含量测定

参照曹建康等[13]关于丙二醛（MDA）含量的测定，单位：nmol/g。

1.5 数据处理与分析

用origin9.0 进行作图，每组试验分别设置3 组重复，对每组数据取均值后，应用IBM SPSS Statistics22软件对该数据进行显著性分析，P＜0.05 表示显著，P＜0.01 表示极显著。

2 结果与分析

2.1 不同包装方式对鲜切苹果颜色亮度及饱和度的影响

对于鲜切水果而言，色泽是评价其品质的一个重要因素，其褐变程度是影响消费者是否购买的直接因素[14]。L*值表示样品亮度，L*值越小，表示试验样品褐变程度越深。不同处理组对鲜切苹果L*值的影响见图1，不同处理组对鲜切苹果C*值的影响见图2。

图1 不同处理组对鲜切苹果L*值的影响Fig.1 Effect of different treatment groups on L*value of fresh-cut apples

图2 不同处理组对鲜切苹果C*值的影响Fig.2 Effect of different treatment groups on C*value of fresh-cut apples

由图1知，在0～12 d 的贮藏期内，L*值整体呈下降趋势，且T1、T2、T3 处理组与CK 对照组之间存在显著差异（P＜0.05），T2 与 T3 差异不显著（P＞0.05）。贮藏第 6 天，T1、T2、T3 处理组 L*值均高于 CK 对照组，可能由于苹果经鲜切处理后，致使鲜切苹果组织细胞遭到破坏，更易与空气中的氧气接触发生褐变，而通过抽真空、高氧、充氮包装可有效隔绝外界氧气，进而起到抑制褐变的作用。贮藏第12 天，CK 对照组、T1、T2、T3 处理组L*值分别由原来80.35 降低到60.26、64.46、62.86、63.27，T1 处理组显著（P＜0.05）高于其他组。C*值表示样品的饱和度，由图2知，在贮藏期内，各试验组C*值均呈现下降趋势，且T1、T2、T3 处理组C*值始终高于CK 对照组，其中T1 处理组优于T2、T3 处理组。综上所述，真空包装能有效抑制鲜切苹果果肉褐变，且能有效保持鲜切苹果的外观品质。

2.2 不同包装方式对鲜切苹果硬度的影响

果实硬度是评价果蔬品质的有效参数之一，果实软化会缩短鲜切苹果货架期，导致其商品价值下降[15]。

不同处理组对鲜切苹果硬度的影响见图3。

图3 不同处理组对鲜切苹果硬度的影响Fig.3 Effects of different groups on hardness of fresh-cut apple

由图3知，在0～12 d 贮藏期内，各处理组果实硬度均成下降趋势，而T1、T2、T3 处理组果实硬度均高于CK 对照组，且T1 处理组高于T2、T3 处理组，差异显著（P＜0.05），可能因为真空包装对鲜切苹果形成挤压作用，在一定程度上阻止水分流失，降低了鲜切苹果内果胶、半纤维素及纤维素的解离速率，从而减缓果实软化速率。贮藏前6 d，各试验组硬度均下降，其中，T2 与 T3 处理组差异不显著（P＞0.05），T1、T2 处理组与对照组CK 差异显著（P＜0.05）。贮藏第 12 天，T1、T2、T3、CK 试验组硬度分别为 3.6、3.3、2.6、2.4 kg/cm2，其中T1 处理组硬度最高，优于其他组。综上所述，真空包装处理能有效减缓鲜切苹果硬度降低，具有良好的保鲜效果。

2.3 不同包装方式对鲜切苹果TSS含量的影响

TSS 含量主要包括可溶性糖、酸、纤维素等成分，是果实风味的主要因素[16-17]。不同处理组对鲜切苹果TSS 含量的影响见图4。

图4 不同处理组对鲜切苹果TSS 含量的影响Fig.4 Effects of different groups on TSS content of fresh-cut apple

由图4知，在整个贮藏期内，各处理组TSS 含量不断下降，其中T1、T2、T3 处理组TSS 含量高于对照组CK，差异极显著（P＜0.01），可能由于经过抽真空、高氧、充氮的不同处理方式，隔绝空气中的氧与鲜切苹果接触，使其呼吸作用减弱，减少了糖类物质的消耗，从而减缓了TSS 含量下降速率。贮藏前6 d，各处理组TSS 含量迅速下降，可能由于苹果在去皮去核的过程中产生一定的机械损伤，从而导致鲜切苹果组织细胞呼吸作用增强，加快了TSS 含量消耗速率。贮藏6 d～12 d，T1、T2、T3 处理组 TSS 含量下降速率显著（P＜0.05）低于 CK 组，其中，T1 处理组 TSS 含量下降速率较为缓慢。贮藏第12 天，各处理组TSS 含量为分别为9.6%、10.4%、10%、10.2%，T1 处理组显著（P＜0.05）高于其他组。综上所述，真空包装处理能显著减缓鲜切秦冠苹果TSS 含量的下降速率，保持鲜切苹果的风味。

2.4 不同包装方式对鲜切苹果多酚氧化酶和过氧化物酶活性的影响

PPO 是一类以游离态存在的含铜酶，与果蔬的酶促褐变、抗氧化能力相关，当果蔬组织感病或受到外界损伤时，PPO 活性显著升高，起到保卫作用[18]。不同处理组对鲜切苹果多酚氧化酶活性的影响见图5，不同处理组对鲜切苹果过氧化物酶活性的影响见图6。

图5 不同处理组对鲜切苹果多酚氧化酶活性的影响Fig.5 Effects of different groups on PPO activity of fresh-cut apple

由图5知，在0～12 d 的贮藏期内，各处理组鲜切苹果PPO 活性均呈先上升后下降的趋势，T1、T2、T3处理组PPO 活性均低于对照组CK，其中，T1 处理组PPO 活性（P＜0.05）显著低于其他处理组，可能由于苹果去皮、去核后，产生了一定的机械损伤，导致试验前期PPO 活性的增强，组织自身进行保卫作用，而经过真空、高氧、充氮包装后，可以对鲜切苹果氧代谢起到调节作用，从而在不同程度上减缓PPO 活性增强。贮藏 0～6 d，CK、T1、T2、T3 处理组 PPO 活性均迅速上升，且在第 6 天达到峰值，分别为 0.096、0.082、0.094、0.086△OD420nm/（min·g）。贮藏6 d～12 d，各试验组PPO呈下降趋势，T1 下降速度较缓慢，且PPO 活性波动最低贮藏第 12 天，CK、T1、T2、T3 处理组 PPO 活性分别为0.056、0.045、0.051、0.049△OD420nm/（min·g）。POD 是一种抗氧化酶，可以清除果蔬体内过量的自由基，保持正常生理代谢，同时也会利用H2O2释放出酚类物质，引发褐变现象[19-20]。由图6知，各试验组POD 活性均呈先上升后下降的趋势，T1、T2、T3 处理组 POD 活性均低于对照组 CK，差异显著（P＜0.05）。贮藏 0～6 d，T2、T3、CK 试验组 PPO 活性迅速上升，第 6 天达到峰值，峰值分别为 0.289、0.240、0.270、0.261△OD470nm/（min·g），可能由于苹果经过鲜切加工，导致织结构受到破坏，游离态POD 含量增加。贮藏6 d～1 d，各试验组POD 活性呈下降趋势，其中T1 处理组POD 活性显著（P＜0.05）低于其他试验组。综上所述，真空包装处理能有效抑制鲜切苹果PPO 和POD 活性。

图6 不同处理组对鲜切苹果过氧化物酶活性的影响Fig.6 Effects of different groups on POD activity of fresh-cut apple

2.5 不同包装方式对鲜切苹果（MDA）含量的影响

MDA 是细胞膜脂过氧化物作用的重要产物，其含量的多少可以反映膜脂过氧化程度。不同处理组对鲜切苹果过丙二醛含量的影响见图7。

图7 不同处理组对鲜切苹果过丙二醛含量的影响Fig.7 Effect of different treatment groups on MDA content of fresh-cut apples

由图7知，在0～12 d 的贮藏期内，各试验组MDA含量均呈先上升后下降的趋势，T1、T2、T3 处理组在整个贮藏期内均低于对照组CK，差异显著（P＜0.05）。贮藏0～6 d，各处理组MDA 含量上升速率较快，且在第6天达到峰值，分别为 5.8、4.4、5、4.7 nmol/g，可能由于切割处理后加剧组织衰老，组织内的活性氧含量增加所致。贮藏6 d～12 d，由于组织内清除活性氧机制被启动，各处理组MDA 含量开始逐步下降，T1 处理组MDA 含量显著低于其试验组。综上，T1、T2、T3 处理组对MDA 含量有一定抑制作用，其中，真空包装处理更能有效减缓MDA 含量的上升，从而较好的保持了鲜切秦冠苹果组织细胞膜的完好性。

3 结论

通过对鲜切苹果贮藏期间理化指标的研究，发现苹果经加工处理后，果实自身受到机械损伤，微生物侵染繁殖加剧，自身呼吸作用加强，果实更易褐变。结果表明：通过对鲜切苹果真空、高氧、充氮等方式的包装处理，能有效维持鲜切苹果的色泽、硬度和可溶性固形物含量，同时可以抑制PPO、POD 酶的活性，减缓MDA 含量的升高。综合各处理组生理指标测定知，真空包最终测定指标为L*值 64.46、C*值 0.012、TSS 含量10.8%、硬度 3.62 kg/cm2、PPO 酶活性0.045△OD420nm/（min·g）、POD 酶活性0.141△OD470nm/（min·g）、MDA 含量2.24 nmol/g，保鲜效果最佳。