贮藏温度对鲜切山药品质的影响

钱 井，韦 强，赵立群,*，林 琼，满 杰，郑丽静

（1.北京市农业技术推广站，北京 100029；2.中国农业科学院农产品加工研究所，北京 100193）

鲜切蔬菜加工过程中因切分等操作易导致产品产生色变、腐败等现象，加速了品质劣变速度，缩短了产品货架期，造成了较大的经济损失。因此，研究鲜切蔬菜保鲜技术具有重要的意义。温度是影响蔬菜品质的重要因素，各种蔬菜的适宜贮藏温度不同，部分蔬菜贮藏温度过低易发生冷害[1]。为了保持蔬菜的品质，鲜切蔬菜大多在低温下贮藏。在实际生产中，由于全程冷链生产的成本较高，鲜切蔬菜加工及销售过程中往往不能做到全程低温，易出现冷链断链和温度大幅度波动等现象[2]，这无疑增加了产品品质劣变的速度，不利于鲜切蔬菜的适时销售。因此，明确鲜切蔬菜产品不同贮藏温度下货架品质变化情况意义重大，可为生产经营者提供有效的产品流通方案。

山药因其含有较多的淀粉、蛋白质、氨基酸等营养成分以及生物活性物质[3-4]，具有增强免疫[5]、降血糖[6]、抗氧化[7]、抗衰老[8]等功效，深受消费者喜爱，是一种重要的根茎类鲜切蔬菜。山药去皮加工后极易发生色泽、质地改变和腐烂等现象[9-10]，在生产中往往采用低温结合真空包装以保持较长的保质期，而不同温度对鲜切山药品质影响规律的研究鲜有报道。研究表明，切分方式对鲜切花椰菜[11]、鲜切哈密瓜[12]、鲜切紫甘蓝[13]的品质影响不同，在生产实际中，鲜切山药以鲜切山药片和去皮山药段两种方式存在。高佳等[14]明确了不同货架温度下鲜切山药片品质变化规律，但不同温度对去皮山药段货架品质的影响鲜有报道。本研究以去皮山药段为对象，检测了0、5、10、15℃4种生产中常见温度下鲜切山药贮藏12 d的品质变化情况，以期进一步明确鲜切山药在不同贮藏温度下的货架品质变化规律，为生产经营者确定不同温度条件产品销售期提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

普通脆山药：要求山药形状一致，无病虫害，无机械损伤，购自北京市天安农业发展有限公司。

次氯酸钠溶液（食品级），广州市九品环保科技有限公司；平板计数琼脂、营养琼脂等生化试剂，北京奥博星生物技术有限责任公司；邻苯二酚、福林酚、碳酸钠，天津市光复科技发展有限公司；乙醇，天津市永大化学试剂有限公司。

1.1.2 仪器与设备

SPX-1508-7型生化培养箱、BXM-30R型立式压力蒸汽灭菌锅，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；UA8000A型紫外分光光度计，上海市元析仪器科技有限公司；GY-4型水果硬度计，浙江托普仪器有限公司；HDL APPARATUS型超净工作台，北京东联哈尔仪器制造有限公司；无菌均质器，宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 试验方案设计

首先用自来水冲洗去除山药表面的泥沙，然后用去皮刀人工去皮后切成8～10 cm小段，将其真空包装，每袋包装的山药段为300 g左右，最后将真空包装后的去皮山药段分别在0、5、10、15℃条件下贮藏12 d。每2 d测定去皮山药段的硬度、褐变指数、感官品质、菌落总数，每6 d测定去皮山药段的总酚含量和多酚氧化酶活性。

1.2.2 测定指标与方法

1.2.2.1 硬度

使用GY-4型水果硬度计测定去皮山药段边缘及中心位置的硬度，结果取其平均值。

1.2.2.2 褐变指数

参考解新方等[15]的方法测定。

1.2.2.3 感官品质评价

参考王梅[16]和夏天龙等[17]的方法并稍加修改，详见表1。感官评价5分定义为商业拒绝点，评分5分以上（含5分）符合商业标准，5分以下低于商业标准，3分定义为感官拒绝点。

表1 鲜切山药感官品质评价表Table 1 Sensory quality evaluation table of fresh-cut yam

1.2.2.4 菌落总数

根据GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数》[18]中的方法进行检测。

1.2.2.5 总酚含量

采用Folin-Ciocalteu法[19]测定。

1.2.2.6 多酚氧化酶（PPO）活性

参考钱井等[20]的方法测定。

1.2.3 数据处理

使用Excel 2003进行数据整理，采用OriginPro 8.5、SPSS 20.0分别进行作图和差异显著性分析，P＜0.05表示具有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 贮藏温度对去皮山药段硬度的影响

由图1可知，随着贮藏时间的延长，各组去皮山药段组织硬度呈现下降趋势，贮藏温度对去皮山药段硬度的影响存在一定差异。贮藏0～6 d，样品硬度下降速度较慢，6 d后样品硬度下降速度加快，这可能与贮藏前期样品营养消耗少、品质较好有关。0℃贮藏样品的硬度下降速度最慢，贮藏12 d时硬度为185.90 N，显著高于10℃和15℃贮藏组样品（P＜0.05），但与5℃贮藏相比无显著性差异；贮藏期间，5℃与10℃贮藏相比，无显著性差异。总体来说，温度对去皮山药段样品硬度具有一定影响。0℃贮藏的样品硬度显著高于其他处理（P＜0.05），但10℃与15℃贮藏的样品硬度较低且仅贮藏12 d时存在显著性差异（P＜0.05）。

图1 贮藏温度对去皮山药段硬度的影响Fig.1 Effects of storage temperatures on hardness of peeled yam segments

2.2 贮藏温度对去皮山药段褐变指数的影响

由图2可知，随着贮藏时间的延长，去皮山药段褐变指数增加。贮藏2 d时，0℃贮藏的去皮山药段褐变指数为6.94，显著低于15℃贮藏组（P＜0.05），但与5℃和10℃贮藏相比无显著性差异；贮藏中后期（2 d以后），15℃贮藏的去皮山药段褐变指数最高，其次为10℃贮藏组，0℃和5℃贮藏的样品褐变指数显著低于其他贮藏组（P＜0.05），且二者之间无显著性差异，说明一定的低温环境可以有效抑制产品褐变，贮藏温度升高，产品褐变程度加重，这可能与温度升高导致酶促褐变相关酶活性升高有关。总之，贮藏2 d后，0℃贮藏的样品褐变指数最低，5℃贮藏次之，二者之间无显著性差异，15℃贮藏的样品褐变程度显著高于其他贮藏组（P＜0.05）。

图2 贮藏温度对去皮山药段褐变指数的影响Fig.2 Effects of storage temperatures on browning indices of peeled yam segments

2.3 贮藏温度对去皮山药段感官品质的影响

由表2可以看出，去皮山药段的感官品质随着贮藏时间的延长而下降，低温可有效抑制感官品质的下降速度。2 d时，0℃下贮藏的样品呈乳白色，组织饱满，质地脆硬，无异味，得分最高（9.00分），15℃下贮藏的样品表面呈淡红色，稍有异味，得分最低（6.27分）；4 d时，15℃下贮藏的样品表面呈淡红色，打开包装样品能闻到明显的酸味，感官评分显著低于其他贮藏组（P＜0.05），达到商业拒绝点，10℃下贮藏的样品表面呈轻微淡红色，质地较硬，异味不明显，评分高于商业拒绝点，符合商业标准，0℃和5℃下贮藏的样品出现1～3处淡黄色斑点，但组织仍饱满、质地脆硬，未出现异味现象；6 d时，10℃下贮藏的样品表面颜色加深，呈粉红色，质地变软，且出现明显的酸味，达到商业拒绝点；10 d时，5℃下贮藏的样品表面呈黄白色，质地较硬，但异味明显，感官得分为4.93分，达到商业拒绝点；12 d时，0℃下贮藏的样品表面出现3处以上红褐色斑点，质地变软，酸味明显，达到商业拒绝点。由此可见，0、5、10、15℃下贮藏的样品分别在10、8、4、2 d内感官品质不低于商业标准。

表2 贮藏温度对去皮山药段感官品质的影响Table 2 Effects of storage temperatures on sensory qualities of peeled yam segments 单位：分

2.4 贮藏温度对去皮山药段菌落总数的影响

由图3可知，随着贮藏时间的延长，去皮山药段的菌落总数明显增加，不同贮藏温度下去皮山药段菌落总数之间具有显著性差异（P＜0.05），温度越高菌落总数增加的速度越快。2 d时，0℃贮藏的去皮山药段菌落总数显著低于其他组（P＜0.05），仅为3.04（lg（CFU/g）），15℃贮藏组菌落总数最高，为5.47（lg（CFU/g）），与其他温度处理相比，具有显著性差异（P＜0.05）。从贮藏8 d开始，各组菌落总数均高于5（lg（CFU/g）），其中：0℃贮藏组最低，贮藏12 d时菌落总数为6.12（lg（CFU/g）），是其初值的3.06倍；5℃贮藏组次之，贮藏10 d时菌落总数为6.82（lg（CFU/g）），是初值的3.41倍。结果表明，温度越高菌落总数增长的速度越快，0℃和5℃低温可以有效抑制菌落总数的增长，延长去皮山药段的保鲜期。

图3 贮藏温度对去皮山药段菌落总数的影响Fig.3 Effects of storage temperatures on total numbers of colonies of peeled yam segments

2.5 贮藏温度对去皮山药段总酚含量的影响

鲜切处理对果蔬中的多酚类物质有一定的诱导作用[21]。由图4可知，贮藏期间，总酚含量呈先升高后降低的趋势。贮藏前6 d，总酚含量的增长速度由快到慢为0、5、10、15℃，不同贮藏温度下的去皮山药段之间具有显著性差异（P＜0.05）。6 d时0℃贮藏的去皮山药段总酚含量为57.67 mg/100 g，是15℃贮藏组的1.45倍。贮藏6～12 d，去皮山药段的总酚含量出现小幅度下降，这可能是因为细胞膜损伤严重，酚类物质氧化速率大于合成速率[22]。贮藏12 d时，不同贮藏温度下的去皮山药段之间的总酚含量仍具有显著性差异（P＜0.05）。0℃贮藏的总酚含量最高，为56.67 mg/100 g，是初值的1.72倍；15℃贮藏的总酚含量最低，仅为37.67 mg/100 g，是初值的1.14倍。由此可见，低温贮藏可使去皮山药段总酚含量快速增加并在贮藏期间保持较高值。

图4 贮藏温度对去皮山药段总酚含量的影响Fig.4 Effects of storage temperatures on total phenols contents of peeled yam segments

2.6 贮藏温度对去皮山药段PPO活性的影响

PPO是果蔬中引起褐变的主要酶类，其活性大小直接影响果蔬的感官品质。由图5可知，贮藏期间，PPO活性呈先升高后降低的趋势。15℃贮藏的山药PPO活性变化最大，0℃组变化最小，4个温度组之间在贮藏期内均具有显著性差异（P＜0.05）。贮藏6 d时，各贮藏组样品的PPO活性均较高，0、5、10、15℃去皮山药段的PPO活性分别为初值的1.95、2.49、3.41、4.38倍，这很可能是由于切分后植物细胞中的膜系统受到破坏，底物与酶接触发生褐变反应，且温度越高PPO活性增长速度越快；贮藏12 d时，0、5、10、15℃去皮山药段的PPO活性之间具有显著性差异（P＜0.05），分别为初值的1.49、1.89、2.51、3.68倍，0℃和5℃贮藏组PPO活性与10℃贮藏组相比，分别下降了40.86%和48.53%，与15℃贮藏组相比，分别下降了59.56%和48.53%，说明贮藏后期，0℃和5℃低温对PPO活力的升高具有较强的抑制作用。总之，在一定范围内，温度越高，PPO活性越强，0℃和5℃低温贮藏可以在一定程度上抑制去皮山药段的PPO活性，减轻样品氧化损伤程度。

图5 贮藏温度对去皮山药段PPO活性的影响Fig.5 Effects of storage temperatures on the PPO activities of peeled yam segments

3 结论与讨论

通过测定4种常见贮藏温度下去皮山药段品质的变化情况可以看出，贮藏温度对去皮山药段的硬度、褐变指数、感官品质、菌落总数、总酚含量及PPO活性影响显著。贮藏期间，低温有助于保持去皮山药段较好的产品品质。0℃贮藏条件下去皮山药段硬度下降速度最慢，且褐变指数显著低于其他贮藏组（P＜0.05），但与5℃贮藏相比，二者间无显著差异。15、10、5℃贮藏的样品分别在4、6、10 d时达到商业拒绝点，0℃下贮藏的去皮山药段在整个贮藏期间品质较好，仅在贮藏12 d时稍有异味出现。总之，0℃和5℃低温贮藏可以有效保持去皮山药段的硬度，在一定程度上提高总酚含量，抑制PPO活性，减轻样品的褐变反应，延长商品期。

研究表明，褐变和微生物增长是鲜切山药保鲜所面临的主要问题[23]。鲜切山药的色变主要表现为褐变[24]和黄变[25]两种。贮藏过程中，不同温度贮藏的去皮山药段先后出现淡红色、淡黄色斑点现象。对去皮山药段PPO活性变化分析发现，其与高佳等[14]得到的鲜切山药贮藏期间PPO活性呈增长趋势不同。本研究中，去皮山药段PPO活性随着贮藏时间的延长呈先升高后下降的趋势，这可能是因为山药去皮切段后采用真空包装，在一定程度上抑制了样品的褐变反应，也可能与山药切分方式不同有关。0℃和5℃低温贮藏条件下去皮山药段的总酚含量较高，低温对PPO活性具有较强的抑制作用，这与赵梅[26]的研究结论一致。样品PPO活性在贮藏后期表现活跃，可能与PPO参与酶促褐变反应有关[9]。贮藏期间，不同贮藏温度下去皮山药段样品的菌落总数均呈增长趋势，且在0～15℃范围内，温度越高菌落总数增长速度越快，低温可以有效抑制鲜切山药菌落总数的增长速度，这与前人[14,26-28]的研究结果一致。虽然低温可以在一定程度上抑制去皮山药段菌落总数的增长，但由于加工过程中未进行杀菌处理，后期仅靠低温抑制菌落总数增长效果有限，产品仍存在一定的安全隐患，在实际生产中，可以考虑物理杀菌与低温处理相结合的保鲜方式。

与鲜切山药片相似，去皮山药段在0℃和5℃下贮藏的保鲜效果较好，在未加抑菌剂的情况下，0℃和5℃低温可有效抑制去皮山药段PPO活性，延缓去皮山药段褐变反应，抑制菌落总数增长速度，在8～10 d的保鲜期内保持较高的品质。