UV-C 辐照结合涂膜处理对鲜切苹果贮藏品质的影响

丁真真，刘飞，张甜，刘艳全，张超

（1.喀什大学生命与地理科学学院，新疆喀什 844006；2.北京市农林科学院蔬菜研究中心，北京 100097）

阿克苏苹果又称“加丽果”，果面光滑、色泽光亮、果核透明，含有丰富的纤维素、果胶等营养物质。因果核透明俗称“糖心”，被评选为“中国国家地理标志性产品”[1]。2018 年，阿克苏地区苹果栽培面积达到2.59 万hm2，具有较大的经济潜力和广阔的开发前景[2]。阿克苏的冰糖心苹果主要是鲜食，因其成熟期集中，含糖量较高，贮藏后期容易出现果肉褐变，失去食用性和商品价值，鲜切苹果具有即食、方便、健康的特点，改变了苹果传统的食用方式，缓解了集中上市的销售压力，近年来越来越受消费者欢迎。但鲜切苹果在处理时受到机械损伤，因酶促褐变、组织软化和微生物生长等原因导致保质期较短，制约了其规模化发展[3]。

紫外杀菌是一种能有效控制微生物污染的物理非热杀菌方法，以其杀菌彻底、无化学残留等特点被食品行业研究人员所关注[4-5]。目前，紫外杀菌技术在生活中应用较广泛，对液体[6]、气体[7]和固体[8]的杀菌均有涉及。适当的短波紫外线（UV-C，100～280 nm）处理在鲜切果蔬贮藏保鲜方面效果良好，具有抑制微生物生长，提高鲜切果蔬抗氧化活性的作用[9]。研究表明UV-C 处理或涂膜处理可有效抑制鲜切苹果的褐变，延缓鲜切果蔬表面褐变，保持鲜切果蔬的品质。Lante 等[10]使用UV-C 处理鲜切苹果和鲜切梨，发现其有抑制PPO 活性、延缓褐变、保留颜色的效果；杨震宇等[11]将壳聚糖和肉桂精油复合作为鲜切雪莲果的可食性涂膜，其中1.5%壳聚糖复合0.4%肉桂精油处理的鲜切雪莲果贮藏6 d 时，仍具有良好的新鲜度；陈颖等[12]使用1.5 g/100 mL 壳寡糖处理有效抑制了鲜切苹果的褐变程度、营养损失以及微生物生长。但UV-C 结合涂膜保鲜的研究报道极少。本试验以新鲜的阿克苏冰糖心苹果为原料，以感官评分为指标，优化了UV-C 处理时间、柠檬酸浓度以及壳聚糖浓度，再以UVC 结合柠檬酸浓度和壳聚糖处理，比较其对鲜切苹果颜色、感官品质、褐变度、失重率及丙二醛等的影响，旨在提高鲜切苹果的贮藏品质，为鲜切苹果生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冰糖心苹果：购于喀什亿家汇好超市，并于4 益冰箱中存放。柠檬酸、壳聚糖（食品级），购于山东天力药业有限公司；氯化钠、琼脂、蛋白胨、牛肉膏、乙醇、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、丙二醛（分析级），均购于北京北化精细化学品责任有限公司。

1.2 仪器与设备

恒温水浴锅（HH-4），上海圣科仪器有限公司；离心机（5910R），上海京工实业有限公司；紫外分光光度计（UV-1800），岛津-GL 消耗品销售公司；梅特勒电子天平（AL204/01），梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；双人单面净化工作台（SW-CJ-ICU），苏州净化设备有限公司；立式压力蒸汽灭菌器（BOXUN），上海博讯实业有限公司；手持糖度计（PAL-1），山东畅欧商贸有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鲜切苹果加工

将预冷后的苹果，用蒸馏水清洗表面，并用削皮刀去皮、去核，切成横切面为1 cm2、长为5～7 cm 的长方体，以1:10（mg/mL）的料液比，将其迅速放入0.5%、1%、1.5%、2%的柠檬酸溶液，或1%、2%、3%、4%的壳聚糖溶液中，室温下浸泡20 min，并用纱布拭去表面溶液，空白放入蒸馏水中。将涂膜处理后的鲜切苹果快速放入一次性密封保鲜盒内，于净化工作台内灭菌，距离紫外灯位置的20 cm 处进行处理，UV-C 处理后将鲜切苹果放于一次性密封保鲜盒内，于4 益冰箱内冷藏，定期测定各项指标，总贮藏期为8 d，同时随着贮藏期的延长，密封盒内由于氧气不断被消耗形成MAP 包装形式。

1.3.2 试验设计

（1）哉灾原悦处理时间的确定

将鲜切苹果放入1%的柠檬酸中浸泡20 min 后，以感官评分为评价指标，确定UV-C 的最佳处理时间，单面照射时间为3、5、10、15、20 min，翻动鲜切苹果块，需照射4 面，总计照射时间为单面时间乘以4，即12、20、40、60、80 min。

（2）哉灾原悦结合柠檬酸/壳聚糖处理对苹果品质的影响

以（1）确定的UV-C 处理时间为基础，以感官评分为评价指标，研究UV-C 结合柠檬酸和UV-C 结合壳聚糖对鲜切苹果贮藏期品质的影响，并以感官评分、褐变度、MDA 等指标进行评价。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 褐变度

将鲜切苹果打浆，称取1 g 苹果浆加入0.1 moL/L 磷酸缓冲溶液（pH=6.8）20 mL，室温下搅拌15 min，离心过滤，于450 nm 波长下测定吸光度，重复3 次。

1.4.2 可溶性固形物

对试样进行打浆，纱布过滤，取上清液，用蒸馏水做空白，室温下用糖度计测定可溶性固形物含量，重复3 次。

1.4.3 酝阅粤

采用硫代巴比妥酸法[13]测定，略有改动。

1.4.4 菌落总数按照国标GB 4789.2—2016 菌落总数测定的方法[14]测量鲜切苹果的菌落总数。

1.4.5 失重率按照公式（1）计算失重率。

1.4.6 感官评价

邀请感官评价员10～12 人，根据表1 对样品进行感官评价，从外观、色泽、气味、口感四个方面来评价。

1.5 数据处理

采用DPS 软件进行统计分析，用Orgin Pro9.0 作图，所有数据均为“平均值依标准差”的形式。

2 结果与分析

2.1 最优UV-C 处理时间和最佳柠檬酸浓度、壳聚糖浓度的筛选

2.1.1 UV-C 处理时间对鲜切苹果感官品质的影响

UV-C 处理时间对鲜切苹果感官品质的影响见图1。由图可知，随着UV-C 照射时间的增加，感官评分逐渐下降，且UV-C 处理组的均高于对照组，其中UV-C 处理10 min 的感官评分最高，处理20 min 与CK 无显著性差异（），说明并不是UV-C 处理时间越长越好，反而是适当的UV-C 照射能够延缓鲜切苹果感官评分的下降，提高鲜切苹果贮藏期的品质。因此，选择UV-C 照射10 min 作为最适宜的处理时间。

2.1.2 柠檬酸浓度对鲜切苹果感官品质的影响

柠檬酸浓度对鲜切苹果感官评分的影响如图2（见下页）所示。由图可知，随着贮藏时间延长，鲜切苹果的感官评分呈下降趋势，其中1%柠檬酸处理后鲜切苹果的感官品质较好，直到贮藏第8 天时，感官评分为65.4 分，比CK 组提高了41.56%。可能是柠檬酸中的羰基鳌合了多酚氧化酶中的铜离子，降低多酚氧化酶的活性，对鲜切苹果起到护色作用[15]。1%柠檬酸处理能有效延缓鲜切苹果的褐变，减少表面水分的流失。

表1 鲜切苹果的感官评分标准Table 1 Sensory scoring criteria for fresh-cut apples

2.1.3 壳聚糖浓度对鲜切苹果感官品质的影响

壳聚糖浓度对鲜切苹果感官品质的影响如图3 所示。由图3 可知，整体上壳聚糖处理效果显著高于CK组，3%壳聚糖处理后鲜切苹果的感官评分下降最缓慢，到贮藏第8 天，感官评分为67.3 分，比CK 组高39.33%，维持了鲜切苹果的感官品质。可能是壳聚糖抑制了苯丙氨酸解氨酶的活性，延缓了果蔬的呼吸作用，进而延缓了果蔬的衰老进程。

2.2 UV-C 结合涂膜处理对鲜切苹果品质的影响

2.2.1 对褐变度的影响

褐变度A 值越大，表示褐变程度越严重，如图4 所示，随着贮藏时间的延长，UV-C 结合柠檬酸和壳聚糖处理效果显著高于CK 组，到贮藏第8 天，CK 的A 值为0.618，而UV-C 结合3%壳聚糖处理后的A 值为0.386，且UV-C 结合壳聚糖护色效果较佳，可能是壳聚糖隔绝了多酚氧化酶、过氧化物酶与氧的接触，降低了氧气的影响，同时通过一次性密封保鲜盒的影响，使鲜切苹果在贮藏时期达到自发保鲜效果，并在低温环境内贮藏，以此来延缓鲜切苹果贮藏期的褐变程度。

2.2.2 对可溶性固形物含量的影响

UV-C 结合涂膜处理对鲜切苹果可溶性固形物含量的影响如图5 所示。由图可知，鲜切苹果CK 组的可溶性固形物含量呈缓慢下降的趋势，CK 组从第0 天的13.21%降低到第8 天的10.81%；UV-C 结合涂膜处理高于CK 组处理，其中UV-C 结合3%壳聚糖处理的可溶性固形物含量高于UV-C 结合柠檬酸处理的，在贮藏第8 天时可溶性固形物为14.21%，显著高于CK 组（），可能是壳聚糖延缓呼吸的作用强于柠檬酸，减少了糖的消耗。

2.2.3 对酝阅粤的影响

如图6 可知，随着贮藏时间的延长，UV-C 结合柠檬酸处理与UV-C 结合壳聚糖处理的酝阅粤含量均小于对照组，降低了有害物质酝阅粤的积累。到贮藏第8 天CK组的酝阅粤含量为0.84 滋mol/L，而UV-C 结合柠檬酸处理为0.73 滋mol/L，UV-C 结合壳聚糖处理为0.68 滋mol/L，保鲜效果较好，抑制了呼吸作用，延迟了乙烯的产生，结合MAP 包装，延长了苹果的贮藏期，保证了苹果的食用安全性。

2.2.4 对失重率的影响

鲜切果蔬失重主要体现在水分散失，或呼吸作用引起的水分消耗，失水过多后，组织萎缩，果蔬失去原有光泽，降低其食用价值。如图7 所示，UV-C 结合柠檬酸处理和UV-C 结合壳聚糖处理能有效延缓鲜切苹果水分的流失，到贮藏第8 天时，CK 组的失重率达4.64%，而UVC 结合壳聚糖处理后失重率只有2.76%，显著减少了水分的流失，保留了组织的原有状态。

2.2.5 对菌落总数的影响

表2 UV-C 结合涂膜处理对鲜切苹果菌落总数的影响（CFU/g）Table 2 Effects of UV-C combined coating treatment on the total colonies number of fresh-cut apple(CFU/g)

由表2 可知，随着贮藏时间的延长，鲜切苹果菌落总数呈现上升趋势，相同贮藏时间UV-C 结合涂膜处理菌落总数显著低于CK 组，说明该处理抑制了微生物的生长发育，其中UV-C 结合3%壳聚糖处理效果最明显，与其他两个处理具有显著性差异（）。因此，可知UV-C结合涂膜处理能有效抑制微生物生长，其中壳聚糖处理效果好于柠檬酸处理，可能的原因是壳聚糖属于大分子，表面的游离基可使微生物表面产生的脂多糖等酸性物质形成电解质，破坏细胞膜，导致微生物的死亡，同时也抑制了微生物的繁殖。目前我国关于鲜切蔬菜的菌落总数要求尚无可参照的国标，对照DB31/2012—2013 要求，菌落总数低于106CFU/g，但仍然需要在贮藏时间内降低微生物的影响，来减弱对鲜切果蔬营养成分、感官品质的影响。

2.2.6 对感官品质的影响

由图8 可知，UV-C 结合壳聚糖处理后的鲜切苹果感官品质最好，整体变化较小。到贮藏第8 天时，CK 组的感官评分只有43.2 分，而UV-C 结合壳聚糖处理的感官评分可达66.3 分，二者差异显著（

3 讨论

本文研究发现，协同护色效果优于单一处理，UV-C结合涂膜处理能显著抑制微生物繁殖，降低鲜切苹果的褐变程度，延缓鲜切苹果水分的流失，其中壳聚糖处理的效果优于对照组，可抑制呼吸作用，减少水分流失，降低MDA 的积累，有助于维持鲜切苹果的感官品质，延长货架期。

优化最佳的UV-C 处理时间、柠檬酸浓度以及壳聚糖浓度均以感官评分为评价指标，也是唯一评价指标，可能分析依据不全面，下一步应参照更多指标来综合评价；对于分析UV-C 结合涂膜处理对鲜切苹果品质的影响，指标未涉及酶类、酚类物质及细胞膜通透性变化等；本研究得出了壳聚糖处理护色、抑菌效果优于柠檬酸处理，今后的研究应更深入，具体研究UV-C 结合壳聚糖处理与UV-C 结合柠檬酸处理的区别点。