包装对薄皮核桃贮藏品质的影响

秦南南 ，李学文 ，齐志文 ，徐效圣 ，何 庆 ，卞生珍 ,*

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆轻工职业技术学院食品与生物技术分院，新疆 乌鲁木齐 830021）

核桃（Juglans regiaL.）是世界四大干果之首[1-2]，由于其丰富的营养和特色风味[3]，深受国内外消费者的喜爱，同时具有较高的经济价值，在园艺产业中占有十分重要的地位。新疆是我国最早种植核桃的地区之一，以和田、阿克苏地区的薄皮核桃最为著名[4]，具有果实大、皮薄、肉厚和油脂含量高等特点，其生物活性成分具有抗氧化和抗衰老等作用[5-6]。核桃的不饱和脂肪酸含量达90%以上[7]，易受光、热、氧、水分、酶和微生物等影响发生氧化分解。因此，核桃易发生氧化酸败，产生不良气味，从而降低营养价值及经济价值，导致消费者出现急性和慢性的中毒，严重时会致癌[8]，是目前核桃产业化需要解决的关键问题。

目前，国内外学者对核桃贮藏已有一些报道。Mexis 等[9]研究发现，温度对于核桃贮藏品质影响最大，包装材料次之，光照条件影响最小。Christopoulos等[10]研究发现，1 ℃下贮藏鲜食核桃品质较好。Vanhanen等[11]研究发现，以核桃粉为试材，23.3 ℃下贮藏在塑料容器中的过氧化值比棕色纸袋低。路洪艳等[12]研究发现，纳米二氧化钛（TiO2）改性低密度聚乙烯（LDPE）薄膜可更快形成高CO2低O2气体环境，延缓山核桃过氧化值和己醛升高，抑制各类氧化酶活性的降低。王萍等[13]研究发现，铝箔包装能有效减少鲜食核桃营养成分的流失。韩强等[14]研究发现，真空包装与ClO2相结合的方法可降低鲜核桃的腐烂率和呼吸强度，延缓褐变，有效保持核桃仁的品质。当前核桃的贮藏研究多集中于鲜核桃和山核桃，关于新疆薄皮核桃的贮藏研究较少，而针对新疆薄皮核桃的包装与脱氧剂相结合的贮藏研究鲜有报道。

真空包装和充气包装处理核桃是一种简单、安全的方式，将其与脱氧剂结合，能有效延长核桃的贮藏期。以阿克苏地区的主要品种“温185”干制薄皮核桃为试材，采用真空包装、真空添加脱氧剂包装、充气（N2）包装和充气添加脱氧剂包装处理，并以不处理为对照，常温条件下贮藏210 d，研究包装与脱氧剂相结合的处理对干制薄皮核桃贮藏品质的影响，以期为新疆干制核桃的贮藏提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

试材于2018 年9 月中旬采自新疆阿克苏，品种为“温185”薄皮核桃，去青皮干制后，选择大小均匀、成熟度一致、无损伤和病虫害、果仁饱满和无裂纹。

包装材料：真空包装采用PVC 袋（规格：33 cm×22 cm，0.18 mm 厚)；充气包装采用聚乙烯塑料铝箔袋（AL/PE）（规格：34.6 cm×24 cm，0.2 mm 厚)，东光县豪达塑料有限公司产品；脱氧剂采用30 型的还原铁粉（规格：3×1.4 g，潮安区帝嘉纸塑包装有限公司产品）。

无水乙醇、碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化钠、冰乙酸等均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

DZKW-S-6 型电热恒温水浴锅，FL-1 型可调式封闭电炉，RE-85C 型旋转蒸发仪，TU-1810 型紫外可见分光光度计，SF-GL-16A 型高速冷冻离心机，PL303 型电子天平。

1.2 方法

1.2.1 处理方法

采用4 种包装对核桃进行处理：真空包装、真空添加脱氧剂包装、充气（纯度99.99%N2）包装、充气添加脱氧剂包装，以不处理为对照，每袋为400 g 薄皮核桃，每种包装方式装 25 袋，贮藏在常温（20～25 ℃）条件下，每隔35 d 取样3 袋，用于各项指标的测定。

1.2.2 测定指标与方法

1.2.2.1 感官品质评价

在贮藏期间，取样时从中随机取20 粒核桃，由10 人分别从种壳色泽、种皮色泽和种仁风味3 个方面进行评分，采用10 分制评分标准，评分标准如表1所示[15]，每项分值取平均值，综合评分=种壳色泽平均分值×30%+种皮色泽平均分值×30%+种仁风味平均分值×40%。

表1 核桃感官品质评分标准Table 1 Walnut sensory evaluation standards

1.2.2.2 核桃仁油样的提取

参照张丽[16]的提取方法。

1.2.2.3 过氧化值

参照GB 5009.227—2016[17]中的滴定法测定。

1.2.2.4 酸价

参照GB 5009.229—2016[18]中的方法测定。

1.2.2.5 皂化价

参照GB/T 5534—2008[19]中的方法测定。

1.2.2.6 碘价

参照GB/T 5532—2008[20]中的方法测定。

1.2.2.7 水分含量

参照GB 5009.3—2016[21]中的方法测定。

1.2.2.8 脂肪酶活性

参照GB/T 5523—2008[22]中的方法测定。

1.2.2.9 脂氧合酶（LOX）活性

参照陶菲等[23]的方法测定。

1.2.2.10 丙二醛（MDA)含量

参照李合生等[24]的方法测定。

1.2.2.11 过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性

参照曹建康等[25]的方法测定。

1.2.3 数据处理

采用Excel 2010 软件处理数据，SPSS 20.0 软件进行显著性分析，Sigma Plot 12.5 软件作图。

2 结果与分析

2.1 包装处理对薄皮核桃感官品质的影响

由图1 可知，随着贮藏时间的延长，所有包装薄皮核桃的感官品质评分均呈下降趋势。CK 组的感官品质评分从0 d 的9.70 分到210 d 的4.19 分，下降了56.80%。充气添加脱氧剂包装的感官品质评分由0 d的9.7 分到210 d 的6.15 分，下降了36.60%。在贮藏期间CK 组的感官品质评分低于包装处理组，且存在显著性差异（P＜0.05）。其中感官品质保持较好的是充气添加脱氧剂包装，说明充气添加脱氧剂包装可较好的保持核桃仁风味。

2.2 包装处理对薄皮核桃过氧化值的影响

由图2 可知，在贮藏期间，薄皮核桃的过氧化值整体呈现上升趋势。贮藏至175～210 d，各处理核桃的过氧化值上升趋势明显。第175 天，CK 组核桃的过氧化值为0.038 5 g/100 g，充气添加脱氧剂为0.009 1 g/100 g，CK 组是充气添加脱氧剂包装过氧化值的4.23 倍，充气添加脱氧剂包装与CK 组差异显著（P＜0.05）。贮藏期间，充气添加脱氧剂包装核桃的过氧化值变化平缓，说明充气添加脱氧剂包装能有效抑制过氧化值的升高。

2.3 包装处理对薄皮核桃酸价的影响

由图3 可知，各包装处理薄皮核桃的酸价呈先上升后下降的变化趋势。第35 天，各处理的核桃酸价出现峰值，CK 组为1.88 mg/g、真空添加脱氧剂包装为1.50 mg/g 和充气添加脱氧剂包装为1.70 mg/g，CK 组分别是两者的1.25、1.11 倍，真空添加脱氧剂包装与CK 组差异显著（P＜0.05）。贮藏 140～210 d，各处理核桃的酸价缓慢上升，酸价差距小。说明包装处理可有效抑制酸价的上升。

2.4 包装处理对薄皮核桃皂化价的影响

由图4 可知，在贮藏期间，各包装处理薄皮核桃的皂化价呈上升趋势。第70 天，CK 组核桃的皂化值为213.66 mg/g、充气添加脱氧剂包装为193.16 mg/g和真空添加脱氧剂包装为192.60 mg/g，CK 组分别是2 种处理皂化值的1.11 倍，两种包装处理与CK 组差异显著（P＜0.05）。第175 天，各包装处理核桃的皂化价与 CK 组差异显著（P＜0.05）。第 210 天，真空包装、充气包装和充气添加脱氧剂包装与CK 组差异显著（P＜0.05）。贮藏期间，充氮添加脱氧剂包装核桃的皂化价变化平缓，且第35、70 和175 天，皂化价低于其他处理，说明充氮添加脱氧剂包装能维持脂肪酸分子的质量，抑制皂化价的升高。

2.5 包装处理对薄皮核桃碘价的影响

由图5 可知，在贮藏过程中，各处理薄皮核桃的碘价呈现先上升后下降的变化趋势，贮藏70～105 d，下降迅速。第105 天，CK 组核桃的碘价为14.39g/100 g，真空包装、充气包装和充气添加脱氧剂包装碘价分别为 16.41 g/100 g、16.45 g/100 g 和 16.41 g/100 g，三者与 CK 组差异显著（P＜0.05）。贮藏 140～210 d，各处理薄皮核桃的碘价下降平缓，各处理间差距较小，但在贮藏期间，包装核桃的碘值高于CK 组，说明包装能延缓碘值的降低。

2.6 包装处理对薄皮核桃水分含量的影响

由图6 可知，在贮藏过程中，各处理薄皮核桃的水分含量呈现下降趋势。核桃的初始水分含量为3.15%，第210 天，充气添加脱氧剂为1.69%，比初始值降低了46.35%，CK 组的水分含量为1.17%，比初始值降低了62.86%，充气添加脱氧剂包装的水分含量是 CK 组的 1.44 倍。第 105、140、175 和 210 天，各包装处理组核桃的水分含量显著高于CK 组（P＜0.05），充气添加脱氧剂包装核桃的水分含量高于其他处理，CK 组的水分含量处于较低水平，说明充气添加脱氧剂包装能较好保持水分含量，减少核桃的水分散失，维持核桃食用品质。

2.7 包装处理对薄皮核桃脂肪酶活性的影响

由图7 可知，各处理薄皮核桃的脂肪酶活性整体呈先上升后下降的趋势。第70 天，充气添加脱氧剂包装核桃的脂肪酶活性低于其他处理，为2.97 mg/g。第210 天，CK 组的脂肪酶活性为2.83 mg/g、充气添加脱氧剂包装为0.82 mg/g，CK 组是充气添加脱氧剂包装的 3.45 倍，两者差异显著（P＜0.05）。第 70、105、175和210 天时，充气添加脱氧剂包装核桃的脂肪酶活性较低，说明充气添加脱氧剂包装可有效抑制脂肪酶活性的上升。

2.8 包装处理对薄皮核桃LOX 活性的影响

由图8 可知，各处理薄皮核桃的LOX 活性在贮藏期间呈先上升后下降的趋势。第70 天，充气添加脱氧剂包装与真空添加脱氧剂包装核桃的LOX 活性达到第1 次峰值。第175 天，CK 组的LOX 活性达到峰值，真空添加脱氧剂包装的LOX 活性达到第2 次峰值。第210 天，充气包装的LOX 活性为13.33 U/g，CK组为86.67 U/g，CK 组是充气包装的6.50 倍，充气包装的LOX 活性与CK 组差异显著（P＜0.05）。说明充气包装能延缓LOX 活性的升高。

2.9 包装处理对薄皮核桃MDA 含量的影响

由图9 可知，各处理薄皮核桃的MDA 含量呈先上升后下降趋势。第 35、140、175 和 210 天时，充氮添加脱氧剂包装核桃的MDA 含量低于其他处理。第140天，各处理核桃的MDA 含量达到峰值，其中CK组的MDA 含量为0.010 40 μmol/g FW、充气添加脱氧剂包装为0.005 45 μmol/g FW、真空包装为0.008 50 μmol/g FW、真空添加脱氧剂包装为0.006 38 μmol/g FW 和充气包装为 0.007 32 μmol/g FW，CK 组的 MDA 含量分别是包装处理的 1.91、1.22、1.63 和 1.42 倍，CK 组与充气添加脱氧剂包装、充气包装和真空添加脱氧剂包装差异显著（P＜0.05）。说明充气添加脱氧剂包装能更好的抑制膜脂过氧化，延缓MDA 含量的上升。

2.10 包装处理对薄皮核桃POD 活性的影响

由图10 可知，各处理薄皮核桃的POD 活性呈现先上升后下降的趋势。第70 天，充气添加脱氧剂包装核桃的POD 活性显著低于CK 组（P＜0.05）。第105天，各处理核桃的POD 活性达到峰值，CK 组为0.352 U/g、充气添加脱氧剂包装为0.279 U/g 和充气包装为0.275 U/g，充气添加脱氧剂包装和充气包装与CK 组差异显著（P＜0.05）。第 175 天，CK 组的 POD 活性为0.242 U/g，充气添加脱氧剂包装为0.105 U/g，CK 组是充气添加脱氧剂的2.30 倍，充气添加脱氧剂包装显著低于CK 组（P＜0.05）。说明充气添加脱氧剂包装可延缓POD 活性的上升。

2.11 包装处理对薄皮核桃的SOD 活性的影响

由图11 可知，各处理薄皮核桃的SOD 活性整体呈先上升后下降的趋势。第35 天，CK 组SOD 活为1.41 U/g，充气添加脱氧剂包装为2.21 U/g，充气添加脱氧剂包装是CK 组的1.57 倍，二者差异显著（P＜0.05）。第70 和140 天，各处理核桃的SOD 活性达到高峰，充气添加脱氧剂包装在贮藏过程中SOD 的活性较高，两个峰值分别为3.20 U/g 和3.27 U/g。第105 与140 天时，充气添加脱氧剂包装核桃的SOD 活性显著高于CK 组（P＜0.05）。说明充气添加脱氧剂包装能有效维持薄皮核桃的SOD 活性。

2.12 包装处理对薄皮核桃的CAT 活性的影响

由图12 可知，随着贮藏时间的延长，各处理薄皮核桃的CAT 活性呈先上升后下降的趋势。第140 天，充气添加脱氧剂包装核桃的CAT 活性为966.67 U/g，CK 组为366.00 U/g，充气添加脱氧剂包装为CK 组的2.64 倍，两者差异显著（P＜0.05）。第 210 天，充气添加脱氧剂包装核桃的CAT 活性较高，为782.22 U/g，CK 组的CAT 活性最低，为416.67 U/g，充气添加脱氧剂包装是CK 组的1.88 倍，且二者差异显著（P＜0.05）。第70、140 和210 天时，充气添加脱氧剂包装核桃的CAT 活性是各处理中的最高值。说明充气添加脱氧剂包装能很好的保持CAT 活性，延缓CAT 活性下降。

3 讨论

过氧化值和酸价能够反映出油脂的氧化酸败程度，采用包装处理抑制核桃贮藏过程中的过氧化值和酸价上升，其原因是包装隔绝了O2，使核桃中的不饱和脂肪酸不能与O2结合发生酸败，这与王纪辉等[26]的研究结果一致。本研究中薄皮核桃的酸价在35 d时出现峰值，原因是脂肪水解形成游离的脂肪酸，其中的不饱和脂肪酸发生氧化产生有机酸，使酸价出现峰值[27]。感官品质评定是评价核桃品质的重要方面，反映了核桃的氧化程度[15]。本研究发现，包装处理对核桃风味的保持具有较好的效果，充气添加脱氧剂包装优于其他组，原因是充气包装的材质为铝箔，具有避光的作用，降低油脂的氧化[28]，且含有脱氧剂，可吸收包装带内残存的氧气。

皂化价表示油脂分子质量大小，贮藏过程中，游离脂肪酸含量增加，皂化价越高，脂肪酸分子质量越小，油脂特性降低。碘值表示油脂的不饱和程度[29]。本研究发现，随着贮藏时间的延长，核桃的皂化价上升，碘值下降，而充气添加脱氧剂显著抑制了皂化价的上升、碘值的下降，这与杨曦等[30]的研究结果相似，其原因是不饱和脂肪酸发生水解酸败，产生较多的小分子游离脂肪酸。

脂肪酶是水解酶，将脂肪水解成游离脂肪酸与甘油。本试验发现，充气添加脱氧剂显著抑制脂肪酶的活性，脂肪酶活性呈现先上升后下降的趋势，这与景鑫鑫等[29]研究结果相似，其原因是充气包装的材质选择避光的铝箔，且加入脱氧剂，使包装袋内形成了低O2环境，抑制了核桃的生理变化，缺少氧化酸败的条件，从而脂肪酶活性受到抑制。

SOD 可以清除超氧阴离子自由基（·O2-），与CAT、POD 等酶协同作用防御活性氧或其他过氧化物自由基对细胞膜系统的伤害。本试验测得SOD、CAT、POD的活性均呈现先升高再降低的趋势，这与耿阳阳等[31]研究结果相似，其原因是SOD 能将细胞中的·O2-歧化成H2O2和O2，H2O2诱导活性氧酶活加快，导致SOD活性上升变化，而H2O2激发CAT、POD 的活性，CAT催化 H2O2得到 H2O 和 O2、POD 催化 H2O2氧化成酚类物质产生醌类化合物，因此CAT 与POD 活性上升比SOD 活性上升推迟。随着活性氧和自由基的积累，超出了SOD 的歧化能力，细胞膜系统和抗氧化酶系统受到损伤，SOD 活性下降，产生的H2O2含量变少，从而CAT、POD 的活性随之下降[30-31]。在包装处理中，充气添加脱氧剂的活性贮藏中较高，结果表明，充气添加脱氧剂能保持SOD 与CAT 的活性，抑制POD 的活性。

MDA 含量反映了细胞膜质过氧化的程度。本试验测得充气添加脱氧剂能有效延缓薄皮核桃丙二醛的上升，抑制膜脂的降解，维持细胞膜的透性。LOX催化核桃中不饱和脂肪酸发生加氧反应，生成氢过氧化物，产生一系列的醛、酮类化合物，影响核桃的品质[23]。充气添加脱氧剂抑制薄皮核桃LOX 活性的上升，并出现双峰现象，这与郭园园等[32]研究结果一致，其原因是在贮藏过程中，LOX 中的底物不饱和脂肪酸不断的被氧化成过氧化物，形成游离脂肪酸，贮藏初期，不饱和脂肪酸含量较高，LOX 活性不断上升，随着过氧化物的积累，不和脂肪酸含量减少，LOX 活性降低。

4 结论

上述试验结果表明，在20～25 ℃的温度条件下，采用包装结合脱氧剂处理核桃，可有效延缓薄皮核桃过氧化值、酸价、皂化价的升高，抑制碘价及水分含量的下降，并良好提高SOD 和CAT 的活性，抑制脂肪酶、LOX 及POD 活性，延缓 MDA 含量的上升，保持核桃仁的风味，其中充气添加脱氧剂包装效果优于其他处理组，对干制薄皮核桃的贮藏效果较好。