真空包装鲜食甘栗贮藏温度与品质的相关性研究

赵玉华，吴家秀，张希希，常学东

（1.板栗产业技术教育部工程研究中心，河北 秦皇岛 066004；2.河北科技师范学院食品科技学院，河北 秦皇岛 066600；3.河北科技师范学院乡村振兴研究中心，河北 秦皇岛 066004；4.河北省板栗产业协同创新中心，河北 秦皇岛 066004）

鲜食甘栗是一种处于一定失水状态的生食板栗食品。自然状况下，一般板栗采摘后会发生后熟作用，果仁内所含物质发生糖化，当糖化度达到最高时，板栗风味最好，鲜食口感最佳，被称为甘栗[1-2]。为获得具有甜、香、韧、爽的独特口感，并且咀嚼时有白色汁液[3-6]的鲜食甘栗，需先将新鲜板栗贮存达到甘栗期后，再将其置于一定的环境下，给予合适的温度、湿度、光照等，使栗仁的水分含量降低至一定程度，同时保证栗果完整，栗仁具有鲜亮的蛋黄色。

板栗富含淀粉（51%～60%）、蛋白质（5.7%～10.7%）、脂肪（2%～7.4%）、多种维生素、无机盐、不饱和脂肪酸和黄酮类物质等，中医认为板栗果实具有养胃健脾、补肾强筋、活血和止血的功能，对冠心病、动脉硬化有一定的疗效[7]。民间有生食补肾强筋、熟食健脾胃的说法。关于鲜食甘栗的研究报道相对较少，主要有赵国强[8]发明的一种贮藏方法，张超[9]对甘栗贮藏品质进行了探讨，郭豪宁等[10-14]对甘栗加工适应性和货架期进行了一系列研究。目前消费者对健康食品的需求日益增强，但板栗加工进展缓慢，转化率不足30%。鉴于此，开发鲜食甘栗产品，可满足多方面的需求，必将成为未来板栗食品的发展趋势之一[15-16]。

鲜食甘栗属于干果范畴，为处于衰老进程中的果实，但需要保持一定的水分含量，其进一步地衰老和失水会影响食用品质。在室温下存放的鲜食甘栗，食用品质只能维持3～4 d，因此，鲜食甘栗的品质控制成为研究上的瓶颈[17]。

通常情况下，货架期是通过食品外包装上的标签来标示。但是，传统的货架期标注方法在实际流通过程中存在着“两难困境”：一方面，如果食品处于良好的贮运条件下，其实际可流通期限可能远滞后于标示的保质期，但却因达到标注的保质期限而被提前销毁，造成巨大的经济损失和不必要的浪费；另一方面，如果食品处于恶劣或异常的贮运条件下，可能造成货架销售保质期内的产品实际已经变质，存在着严重的品质风险与隐患。因此，如何集成食品贮运环境的动态信息，合理准确地预测食品剩余货架期，缩小食品货架期预测与实际流通期限之间的差距，在保障食品质量安全的基础上，最大程度地减少因标示保质期不准确而造成的不必要损失或减少品质安全隐患，已成为当前研究的热点之一[18]。货架期预测方法有多种，如动力学模型、微生物生长模型、防潮包装模型、统计学方法等[19-20]，比较常用的是加速货架期预测模型，如以温度为基础的Schaal耐热试验法，是以阿伦尼乌斯（Arrhenius）方程作为描述化学基元反应的经典模型，被广泛应用于食品货架期预测中[21-23]。进行货架期预测试验的受试样品一般都具有较长时间的真实货架期。而鲜食甘栗货架期短，并且作为一种活的有机体，其不能耐受较高温度，在60℃（Schaal耐热试验的加速试验温度）下几个小时即失去食用价值，并且鲜食甘栗作为有一定生命活力和水分含量的高淀粉干果[24-27]，不能对其进行热杀菌处理，因此本试验采用冷杀菌技术[28]，并结合真空包装，对不同贮藏温度下鲜食甘栗品质的变化进行研究，以期为鲜食甘栗商品化流通中品质的控制提供支撑和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

新鲜板栗：2021年9月采收于河北省迁西县，加工成鲜食甘栗后进行紫外线杀菌和真空包装（采用单层膜厚0.8 mm的聚酰胺/聚乙烯袋包装），每袋装（80±5）g。

PCA培养基，上海博微生物科技有限公司；考马斯亮蓝，天津市光复精细化工研究所产品；2,6-二氯靛酚，上海源叶生物科技有限公司；次甲基蓝，北京化学试剂公司；草酸，天津市风船化学试剂科技有限公司产品；氢氧化钠、硫酸铜、亚铁氰化钾、甲基红、乙酸锌、冰乙酸、盐酸，国药集团化学试剂有限公司。以上试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

BXP-280电热恒温培养箱，上海迅博医疗生物仪器股份有限公司；XMTD-8222电热恒温鼓风干燥箱，上海佳胜实验设备有限公司；ML-34电热板，天津市泰斯特仪器有限公司；PL203电子天平，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；HH-8恒温水浴锅，上海力辰邦西仪器科技有限公司；B180实验室用炉（马弗炉），德国纳博热公司。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

将真空包装好的鲜食甘栗分别置于4、20、30℃（温度波动范围为±0.5℃），相对湿度40%的恒温箱中贮藏，每个温度放置25份样品，其中4℃条件下每2 d，20、30℃条件下每1 d取样，分别进行感官评定，并测定样品的总蛋白质含量、可溶性总糖含量、水分含量、VC含量、总淀粉含量、灰分含量，每个指标做3个平行试验。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 水分含量

参照GB 5009.3—2016[29]中的直接干燥法进行测定。

1.2.2.2 灰分含量

参照GB 5009.4—2016[30]的灼烧重量法测定。

1.2.2.3 VC含量

参照GB 5009.86—2016[31]中的2,6-二氯靛酚滴定法测定。

1.2.2.4 可溶性总糖含量

采用蒽酮比色法[32]测定。

1.2.2.5 总淀粉含量

参照张友杰[33]的方法测定。

1.2.2.6 总蛋白质含量

采用考马斯亮蓝法[34]进行测定。

1.2.2.7 感官评价

对大多数食品而言，感官评价是衡量其食用品质的关键因素[35-36]。对于微生物活动稳定的食品，如饼干、干果，在定义其食用品质或货架期时依据的是其感官性状的变化[37]。鲜食甘栗感官评价采用加权评分法，色泽、气味、口感权重分别为30%、40%、30%[38]，评分小组成员（食品专业教师）10名。评分标准见表1。

1.2.2.8 菌落总数

参照GB 4789.2—2016[39]中规定的内容，在鲜食甘栗贮藏开始和结束时检测菌落总数，进行卫生质量评价。

表1 鲜食甘栗感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of fresh chestnuts

1.2.3 数据处理

采用SAS 9.4软件进行相关性、多元回归分析；采用Origin 9.1软件进行图形绘制。

2 结果与分析

2.1 不同温度贮藏下鲜食甘栗品质的变化情况

2.1.1 贮藏温度对鲜食甘栗水分含量的影响

图1 不同贮藏温度对鲜食甘栗水分含量的影响Fig.1 Effects of different storage temperatures on moisture contents of fresh chestnuts

由图1可知，不同贮藏温度下，鲜食甘栗水分含量均随时间的增加总体呈下降趋势。4℃条件下鲜食甘栗水分含量降低最少，至第13天时水分含量为37.5%，较第1天时的41.1%仅降低了3.6个百分点；20℃条件下，鲜食甘栗的水分损失较快，至第7天时较第1天降低了6.5个百分点；鲜食甘栗在30℃条件下贮藏时水分含量变化最大，至第5天时仅为32.48%，若水分含量持续降低会使鲜食甘栗仁硬度增大，咀嚼困难，影响其食用品质。以上结果表明：贮藏温度越高，鲜食甘栗水分含量损失越快，越易导致其品质劣变；4℃低温贮藏是维持鲜食甘栗水分含量的最适温度。

2.1.2 贮藏温度对鲜食甘栗灰分含量的影响

灰分是指某种物质中的固体无机物含量。该物质可以是食品，也可以是非食品；可以是包含有机物的无机物，也可是不含有机物的无机物；可以是锻烧后的残留物，也可以是烘干后的剩余物。但灰分一定是某种物质中的固体部分，而非气体或液体部分[40-41]。由图2可以看出，随贮藏时间的延长，鲜食甘栗的灰分含量变化总体呈缓慢增加的趋势。20℃和30℃贮藏的甘栗灰分含量均在在第1～2天内迅速上升，随后各自呈无规律波动变化。相比之下，在4℃条件下贮藏的鲜食甘栗灰分含量整体增加则较为平缓，在贮藏第13天时灰分含量和初值相比增加了0.29个百分点。

图2 不同贮藏温度对鲜食甘栗灰分含量的影响Fig.2 Effects of different storage temperatures on ash contents of fresh chestnuts

2.1.3 贮藏温度对鲜食甘栗VC含量的影响

板栗营养价值丰富，VC含量比西红柿还要高，但VC遇高温会被破坏，长时间贮藏也会流失[42]。由图3可以看出，20℃和30℃贮藏的鲜食甘栗VC含量随时间的延长呈先上升再下降再上升的趋势，与初值相比，鲜食甘栗在30℃下贮藏至第5天时VC含量增加了1.46 mg/100 g，20℃下贮藏至第7天时VC含量增加了1.77 mg/100 g，这可能是由于板栗水分减少，致使VC含量相对增多。而在4℃条件下，鲜食甘栗贮藏至第13天时VC的含量比初值减少了0.78 mg/100 g，这可能与VC不稳定，易受氧气、酶等因素影响而被降解有关[43]。

图3 不同贮藏温度对鲜食甘栗VC含量的影响Fig.3 Effects of different storage temperatures on vitamin C contents of fresh chestnuts

2.1.4 贮藏温度对鲜食甘栗可溶性总糖含量的影响

由图4可以看出，随着贮藏时间的延长，各试验组中鲜食甘栗的可溶性总糖含量总体均呈下降趋势。这可能与板栗在缺氧情况下糖发生分解被大量消耗有关。鲜食甘栗在20℃和30℃条件下的可溶性总糖含量变化较为相似，5 d内，4℃贮藏的鲜食甘栗可溶性总糖含量降低的百分点远小于20℃和30℃，这说明4℃低温有可能抑制了鲜食甘栗的呼吸作用，使糖不容易被大量消耗。

图4 不同贮藏温度对鲜食甘栗可溶性总糖含量的影响Fig.4 Effects of different storage temperatures on total sugar contents of fresh chestnuts

2.1.5 贮藏温度对鲜食甘栗总淀粉含量的影响

板栗的成分以淀粉为主，淀粉占了板栗干物质的60%～80%，淀粉对板栗产品的加工工艺和品质都有很大的影响[44-45]。淀粉也是板栗的重要贮藏物质，贮藏期间在淀粉酶的作用下淀粉含量会不断减少。由图5可以看出，在整个贮藏期间，不同贮藏温度下鲜食甘栗的总淀粉含量总体呈下降的趋势，即便甘栗在衰老状态下，淀粉酶仍然发挥着作用。在贮藏最初期，20℃和30℃试验组的甘栗总淀粉含量下降十分迅速，在2 d时与初值相比分别减少了2.37和1.35个百分点，这可能与当时的淀粉酶活性较高有关。通过比较贮藏期前5 d内4℃和30℃试验组的数据可知，30℃高温下鲜食甘栗的总淀粉含量下降较快，而4℃低温条件下总淀粉含量下降相对较慢。

图5 不同贮藏温度对鲜食甘栗总淀粉含量的影响Fig.5 Effects of different storage temperatures on total starch contents of fresh chestnuts

2.1.6 贮藏温度对鲜食甘栗总蛋白质含量的影响

蛋白质在很大程度上影响着板栗的贮藏品质，蛋白质含量是评价板栗品质的重要指标之一，同时它也反映了板栗在贮藏过程中衰老的速度[46]。由图6可以看出，3个试验组的蛋白质含量在贮藏期间没有固定的变化规律。其中鲜食甘栗在4℃条件下贮藏至13 d时总蛋白质含量比初值下降了0.46 mg/100 g；在20℃条件下贮藏至7 d时，总蛋白质含量下降了0.38 mg/100 g；30℃条件下贮藏至5 d时，总蛋白质含量反而增加了0.04 mg/100 g。出现以上结果的原因可能是由于鲜食甘栗本身含糖量较高，呼吸作用时消耗的蛋白质较少，所以不同贮藏温度下蛋白质含量相对比较稳定。

图6 不同贮藏温度对鲜食甘栗总蛋白质含量的影响Fig.6 Effects of different storage temperatures on total protein contents of fresh chestnuts

2.1.7 贮藏温度对鲜食甘栗感官品质的影响

由图7可知，鲜食甘栗在贮藏期间感官评分总体随时间的延长呈下降趋势，且贮藏温度越高鲜食甘栗感官品质下降越快。鲜食甘栗在4℃条件下贮藏至第13天时感官评分为9.1分，而在20℃和30℃条件下分别贮藏至第7天和第5天时，感官评分均降至9分。由此可见，4℃的低温贮藏更有利于鲜食甘栗维持良好的感官品质，并有利于鲜食甘栗延长其货架期。

图7 不同贮藏温度对鲜食甘栗感官评分的影响Fig.7 Effects of different storage temperatures on the sensory scores of fresh chestnuts

2.2 不同贮藏温度下鲜食甘栗各指标间的相关性分析

根据检测结果，对鲜食甘栗感官评分、水分含量、可溶性总糖含量、总淀粉含量与贮藏时间进行指标间的相关性分析，结果见表2。

由表2可知，3个温度下，贮藏时间均与感官评分呈极显著负相关（P＜0.01），说明随着贮藏时间的延长，产品的感官品质在下降；而水分含量均与感官评分呈极显著正相关（P＜0.01），说明水分含量下降，甘栗的感官品质也会下降；4℃时，水分含量与贮藏时间、总淀粉含量之间均无显著相关性，而其他各个指标之间均具有显著相关性（P＜0.05）；20℃时，各指标与总淀粉含量之间均无显著相关性，感官评分与可溶性总糖含量之间也无显著相关性，而其他各个指标之间呈显著相关（P＜0.05）；而30℃时，各指标间均具有显著相关性（P＜0.05）。

2.3 不同贮藏温度下鲜食甘栗品质指标对货架期的影响

根据相关性分析，筛选出显著影响鲜食甘栗贮藏品质的重要指标为感官评分（X1）、水分含量（X2）、可溶性总糖含量（X3）、总淀粉含量（X4），通过多元回归分析拟合出不同贮藏温度下以上各指标对货架期（Y）的回归方程：4℃时，Y1=86.979-7.298 9X1-0.539 1X2+0.245 4X3+0.410 8X4（R2=0.990 3）；20℃时，Y2=34.214-2.855 2X1+0.096 6X2-0.613X3（R2=0.979 9）；30℃时，Y3=22.675-5.071 7X1+0.765 1X2+1.073 3X3-0.943 7X4（R2=1.000 0）。

对不同贮藏温度下的回归方程进行方差分析发现，贮藏温度为20、30℃的回归方程模型P值均小于0.01，4℃的回归方程模型P值小于0.05，结果均具有统计学意义（表3），说明筛选变量后构建的多元回归方程合理。

表2 真空包装鲜食甘栗在不同贮藏温度下各项指标间的相关性分析Table 2 Correlation analysis of various indices of vacuum-packed fresh chestnuts at different storage temperatures

表3 不同贮藏温度下拟合的回归方程方差分析Table 3 Analysis of variance of the fitted regression equation at different storage temperatures

通过对感官可接受度的评估并参考GB 1635—2005《干果食品卫生标准》[47]，鲜食甘栗品质感官评分的临界值为7.0，水分含量临界值为32%，总糖含量临界值为8%，总淀粉含量临界值为14%。将上述数据代入回归方程，得出结论为：4℃贮藏条件下鲜食甘栗食用品质可保持约27.62 d，20℃条件下约12.41 d，30℃条件下约7.03 d。

2.4 回归方程的验证

对3个贮藏温度下的回归方程在贮藏期分别为2、4、6 d时进行验证，结果如表4所示。由表4可知，3个温度下的实际贮藏时间与预测贮藏时间较为接近，相对误差在20%以内，说明不同贮藏温度下的回归方程对鲜食甘栗预贮时间的预测均是合理的。

表4 不同贮藏温度下回归方程的验证Table 4 Verification of the regression equation at different storage temperatures

3 讨论

温度是影响食品贮藏品质的重要因素，适宜的贮藏温度能够有效维持食品品质，并延长其货架期。高育文等[48]研究发现，4℃是“金花蜜25号”哈密瓜的最适贮藏温度，此温度能有效延缓哈密瓜果实的衰老与软化，延长其贮藏保鲜期。对于干果来说，其贮藏环境对温度的要求不是特别严格，而鲜食甘栗是介于干果和鲜果中间的特殊状态，仍然具有怕热、怕干、怕闷、怕水、怕冻的“五怕”[49]特点。在常温条件下贮藏3 d后就会出现明显的失水和褐变现象，影响其食用品质。对鲜食甘栗货架期进行加速试验（预试验），发现于60℃下放置2 h后就会出现果仁变软、褐变现象，而且散发着浓郁的乙醇气味。鲜食甘栗贮藏于30℃条件下，失水是其最突出的表现，体现在口感上除硬度增加外，生淀粉的感觉也凸显出来。

本研究对真空包装后的鲜食甘栗品质与温度的相关性进行了探讨，随着研究的深入和科学的发展，可能会有更好的包装方式和处理技术适合于鲜食甘栗，会更有利于其品质的保持。另外，关于鲜食甘栗贮藏期间的生理代谢也需要更深入的研究。

4 结论

将鲜食甘栗分别置于4、20、30℃下进行贮藏，定期对鲜食甘栗的理化指标、感官品质进行跟踪检测。结果发现，在贮藏过程中，真空包装鲜食甘栗的水分含量、可溶性总糖含量、总淀粉含量以及感官评分随时间的延长总体呈下降趋势；总蛋白质含量变化不明显；VC含量则出现波动性变化。以上结果说明，即便将鲜食甘栗真空包装，并存放于4℃低温下，鲜食甘栗的衰老进程依然在继续，水分会不断损失，可溶性总糖作为各种代谢的能源物质仍被明显消耗，这些变化都严重影响着鲜食甘栗的食用品质。

相比于其他的贮藏温度，4℃低温贮藏过程中，鲜食甘栗可溶性总糖等营养品质指标的变化较小，更有利于鲜食甘栗的贮藏，故建议将鲜食甘栗置于4℃下进行贮藏和流通。真空包装后的鲜食甘栗于4℃下存放可保持其食用品质约27 d左右，较常温下的3～5 d延长了很多，为其商品化流通赢得了宝贵的时间。拟合得到的回归方程预测值与实测值的相对误差较小，可准确地进行货架期预测，从而指导鲜食甘栗运输及销售等环节对品质的控制方法及时间的把握。