超高压处理对刺梨鲜果贮藏期品质的影响

王园，岑顺友，龚孟，郭培武

贵州宏财聚农投资有限责任公司（六盘水 553535）

刺梨（Rosa roxburghiiTratt），属蔷薇科（Rosaceae）蔷薇属（Rosa）植物，为落叶小灌木。果实内含丰富的维生素C、黄酮、酚类、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、有机酸等[1]，抗氧化活性高[2]，属药食同源植物，可用于治疗心血管疾病[3]、消化系统疾病[4-5]、癌症[6]等。贵州省刺梨种植面积广、产量大。刺梨成熟期集中，含水量高，易受机械损伤和病虫害，易发生腐败，现有保鲜技术无法匹配鲜果产量，企业加工压力大，烂果严重，影响其商品价值，造成经济损失。常用低温气调贮藏[7]、涂膜保鲜[8]、保鲜剂[9-10]等方式贮藏刺梨，但这些方法成本高，易发生冷害，亟待寻求安全有效的刺梨保鲜技术。

超高压（ultra-high pressure，UHP）杀菌技术[11]是一种非热加工技术，是指将软装食品放入密封的、高强度的压力容器中，以液体作为传压介质，施加压力（100～1 000 MPa）维持一定时间后，杀菌钝酶以延长食品保质期。压力快速、均匀地传递到整个食品，能有效避免因高温杀菌带来的不良变化，口感好，色泽天然，保存食品大部分营养物质，保质期长[12-13]。试验通过对刺梨鲜果整果进行超高压处理，对比贮藏过程中刺梨腐烂率、硬度、色泽、营养成分、丙二醛（malon-dialdehyde，MDA）的变化情况，探究适合刺梨的保鲜方式，为延长刺梨的保鲜期及提高贮藏品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

刺梨“贵农5号”，采自贵州宏财聚农投资有限责任公司天富基地，挑选成熟度相对一致、大小均匀、无虫害和机械损伤的果实，运回盘州刺梨产研中心实验室预冷处理供试验用。

水果专用自发气调袋（贵阳学院）。

总超氧化物歧化酶（T-SOD，羟胺法）试剂盒（南京建成生物工程研究所有限公司）；2, 6-二氯靛酚、草酸、碳酸氢钠、氢氧化钠、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二钠、硫代巴比妥酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠（均为国产分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。

HPP600MPa/5L超高压装置（包头科发高压科技有限责任公司）；SP2500紫外可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；YS6010台式分光测色仪（深圳市三恩时科技有限公司）；TA-touch质构仪（上海保圣实业发展有限公司）；糖度计（日本爱拓）；3H16RI智能高速冷冻离心机（湖南赫西仪器装备有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 刺梨鲜果处理与分组

1.2.1.1 工艺流程

刺梨鲜果→装袋→真空包装→超高压处理→检测

1.2.1.2 分组

试验设置6个处理。对照组（A1）：将预冷后的果实放入敞口塑料袋，每袋200 g。气调组（A2）：将预冷后的果实放入气调袋，每袋200 g。真空包装组（A3）：将预冷后的果实真空包装，每袋200 g，采用0.1 MPa压力处理。超高压组：将预冷后的果实真空包装，200 g/袋，采用100（A4），300（A5）和500 MPa（A6）压力处理，保压时间10 min。所有样品贮藏在1±0.5 ℃条件下，每隔7 d取样测定各项指标。每个处理设置3次重复。

1.2.2 指标测定及方法

1.2.2.1 腐烂率

以果面出现病原斑点、腐烂、颜色变褐为腐烂的判断依据，统计每个处理果实的腐烂情况。腐烂率按式（1）计算。

1.2.2.2 色泽

采用色差仪测定刺梨果面L*、a*、b*值。L*值表示样品亮度，a*值表示色泽红/绿，b*值表示色泽黄/蓝。每次测定3个样品，取平均值。

1.2.2.3 硬度

将刺梨置于质构仪TA/2探头下做单次测试。质构仪参数设定：测前速度3 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度5 mm/s；目标位移3 mm；触发值5 gf。每次测定3个样品，取平均值。

1.2.2.4 可溶性固形物含量

采用折光计法，参照GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》。

1.2.2.5 可滴定酸含量

参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》。

1.2.2.6 VC含量

采用2, 6-二氯靛酚滴定法，参照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》。

1.2.2.7 SOD活性

参照试剂盒说明书。

1.2.2.8 丙二醛

采用分光光度法，参照GB 5009.181—2016《食品中丙二醛的测定》。

1.3 数据处理

试验重复3次，应用Excel 2007和Origin 6.0软件进行数据处理和作图，应用SPSS 19.0软件的Duncan’s多重进行数据的差异显著性分析，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 超高压处理对刺梨贮藏过程中腐烂率的影响

由图1可知，在贮藏期间，随着贮藏时间延长，样品腐烂率逐渐增加。第42天时对照组、气调组刺梨腐烂率分别为92.83%和47.03%，显著高于超高压处理组（P＜0.05）。且处理压强越大，样品腐烂率越低，果实全部腐烂时间推迟。超高压处理使细菌、霉菌、酵母数量随压强增加而下降[14]。0.1 MPa处理鲜果腐烂率维持在0，可能是因为真空条件不适应微生物生长，同时与超高压处理果实相比较好维持样品结构。

图1 不同处理刺梨鲜果贮藏过程中腐烂率的变化

2.2 超高压处理对刺梨贮藏过程中色泽的影响

由图2可知，超高压处理样品的b*值与其他样品没有显著性差异（P＞0.05）。随着贮藏时间延长，各组样品b*值均显著降低（P＜0.05），其中0.1 MPa处理样品下降幅度较低。周民生等[15]发现猕猴桃在贮藏过程中色差b*值整体呈下降趋势。超高压处理可能会引起果实细胞组织结构破坏，导致细胞内酶促非酶促反应发生[16]。贮藏期间刺梨a*值和L*值变化无明显规律。

图2 不同处理刺梨鲜果贮藏过程中色泽的变化

2.3 超高压处理对刺梨贮藏过程中硬度的影响

由图3可知，超高压处理组果实硬度低于未超高压处理组（P＜0.05），随着处理压强增大，刺梨的硬度不断下降。贮藏期间，刺梨果实硬度逐渐下降。0.1 MPa处理果实硬度下降幅度最小，由第7天的1 017.29 gf降至第42天的960.55 gf。500 MPa/10 min组果实硬度随贮藏时间延长下降幅度最大，由第7天的992.18 gf降至第42天的680.23 gf。超高压处理引起样品硬度下降，可能与其细胞膜细胞壁等结构被破坏，组织出现裂纹和孔隙与受到不同程度损伤有关[17-18]。贮藏期间刺梨果实的软化、腐烂也会引起果实硬度下降。

图3 不同处理刺梨鲜果贮藏过程中硬度的变化

2.4 超高压处理对刺梨贮藏过程中可溶性固形物的影响

由图4可知，超高压处理样品与未处理样品可溶性固形物含量无显著差异。贮藏过程中，刺梨鲜果可溶性固形物含量呈现先上升后下降趋势。超高压处理组可溶性固形物含量缓慢上升至第42天后逐渐下降，0.1 MPa组、对照组、气调包装组可溶性固形物含量缓慢上升至第28天后逐渐下降。超高压处理组对可溶性固形物含量的保持高于其他组。第7～第42天，100 MPa/10 min组可溶性固形物变化为9.8%升至11.7%，0.1 MPa组变化为9.5%降至9.2%，气调组变化为10.5%升至10.7%，对照组变化为10.0%降至9.1%。超高压处理减缓刺梨果实可溶性固形物含量变化，并推迟最高峰的出现。刘涵玉等[19]对刺梨贮藏保鲜的研究也表明在贮藏过程中刺梨可溶性固形物含量呈缓慢上升后降低趋势。这可能是因为高分子化合物分解使糖含量上升，同时由于后熟及呼吸作用消耗使其随后又趋于下降[20]。林怡等[21]研究推测可能是高压钝化糖度降低相关酶的活性。

图4 不同处理刺梨鲜果贮藏过程中可溶性固形物含量的变化

2.5 超高压处理对刺梨贮藏过程中可滴定酸的影响

由图5可知，超高压处理前后样品可滴定酸含量无显著差异。随着贮藏时间延长，各组样品可滴定酸含量呈现先下降后上升后下降趋势。可能是贮藏初期果实由于蒸腾作用水分散失，导致酸含量上升，而在贮藏后期可滴定酸转换为糖类物质维持果实呼吸作用[22-23]，是果实呼吸作用的底物。贮藏42天时，超高压处理样品可滴定酸含量高于其他样品。这可能是高压处理后细胞通透性改变，有机酸类物质溶出[24]。超高压处理会引起果实水分子电离，H+浓度增加[25]。

图5 不同处理刺梨鲜果贮藏过程中可滴定酸含量的变化

2.6 超高压处理对刺梨贮藏过程中VC的影响

由图6可知，超高压处理后刺梨鲜果VC含量显著低于0.1 MPa、气调处理样品（P＜0.05）。随着处理压力增大，刺梨VC含量下降。气调组刺梨鲜果VC含量为1 963.59 mg/100 g，0.1 MPa组为1 780.44 mg/100 g，100，300和500 MPa组分别为1 665.35，1 350.26和1 434.02 mg/100 g。随着贮藏时间延长，不同处理样品VC含量逐渐降低。0.1 MPa组和100 MPa/10 min组VC保留率较高，500 MPa/10 min组和对照组VC保留率较低。这可能与对照组刺梨腐烂率较高，500 MPa/10 min组刺梨质构变化有关，高压引起刺梨组织结构发生变化可能会使VC流失，也可能是高压使VC降解[26]。

图6 不同处理刺梨鲜果贮藏过程中VC含量的变化

2.7 超高压处理对刺梨贮藏过程中SOD的影响

由图7可知，贮藏期间，各组样品SOD活性逐渐降低。0.1 MPa组和100 MPa/10 min组SOD活性降低幅度较小，对照组、气调组刺梨鲜果SOD活性降低幅度较大。第7～第42天，0.1 MPa组SOD活性由3 507.55降低至1 249.39 U/g，100 MPa/10 min组由3 364.13降低至1 351.93 U/g，对照组由2 706.79 U/g降低至619.94 U/g，气调组由2 774.18 U/g降低至828.97 U/g。超高压处理对刺梨SOD保留有一定效果。对照组、气调包装刺梨SOD损失较大可能与果实失水严重有关[27]。

图7 不同处理刺梨鲜果贮藏过程中SOD活性的变化

2.8 超高压处理对刺梨贮藏过程中丙二醛的影响

由图8可知，丙二醛是植物脂质过氧化的产物[28]，是细胞结构破坏的标志之一[29]，贮藏过程中，各组刺梨鲜果MDA含量均增加。第42天时，0.1 MPa组和100 MPa/10 min组刺梨MDA含量显著低于其他样品（P＜0.05）。

图8 不同处理刺梨鲜果贮藏过程中丙二醛含量的变化

3 结论

使用0.1 MPa和100 MPa/10 min的处理条件，能在贮藏过程中较好维持刺梨原有硬度和色泽，较多保留VC和SOD，MDA产生较少，有效延长刺梨贮藏期。超高压处理有利于刺梨贮藏期间可溶性固形物含量的提高，但会破坏果实的组织结构。结果表明，超高压处理并不适用于刺梨鲜果贮藏保鲜，真空包装可有效延长刺梨贮藏期至42 d。