臭氧水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對鮮切生菜保鮮效果的影響

余江濤 謝 晶

（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306）

葉用萵苣，俗稱“生菜”，是菊科萵苣屬綠葉菜類蔬菜，具有豐富的營養(yǎng)及食療保健作用［1］。伴隨著健康營養(yǎng)簡便的鮮切果蔬餐飲文化的發(fā)展，消費者對鮮切生菜的需求量也越來越大。然而，作為一種簡單加工蔬菜，相比于完整蔬菜，人為的切割加速了生菜品質(zhì)的下降，導(dǎo)致其貨架期大大縮短［2］。這就需要鮮切果蔬保鮮技術(shù)來維持商品品質(zhì)，延長其貨架期。

目前，國內(nèi)外對鮮切生菜保鮮技術(shù)的研究主要有：真空預(yù)冷保鮮、合適材料的包裝、氣調(diào)包裝、熱處理、輻照處理、光照處理、高壓處理、消毒劑清洗處理、保鮮劑處理等［3］，其中，對消毒劑及保鮮劑處理、氣調(diào)包裝的研究較為廣泛。臭氧是一種強氧化消毒劑，在水中的氧化還原電位為2.07V，因此具有很強的氧化、殺菌功能，相對于傳統(tǒng)的消毒劑具有更廣譜的殺菌效果［4］。臭氧水在清洗處理時，在將果蔬表面雜質(zhì)清除的同時還可以殺滅有害微生物，降解農(nóng)藥殘留，降低營養(yǎng)物質(zhì)的損失，從而維持鮮切蔬菜的品質(zhì)［5，6］。國內(nèi)外對臭氧水在鮮切果蔬防腐保鮮效果上都給予了積極的評價，合理使用臭氧可以有效地提升鮮切果蔬的商業(yè)價值［7－9］。

氣調(diào)貯藏根據(jù)氣體的控制方法不同，可分為控制氣調(diào)貯藏（controlled atmosphere，CA）和自發(fā)性氣調(diào)（modified atmosphere，MA）。但CA技術(shù)對設(shè)備要求高且成本較高，因此國內(nèi)外均看好小包裝氣調(diào)即MAP技術(shù)［10］。而在氣調(diào)包裝中注氣氣調(diào)包裝在保鮮效果上比單純的空氣自發(fā)氣調(diào)包裝要出色。Carlin等［11］研究顯示含10%CO2/10%O2的注氣氣調(diào)包裝相比于空氣氣調(diào)包裝能夠更有效地維持鮮切生菜的感官品質(zhì)，且在貯藏過程中需氧微生物或李斯特菌無顯著的增長。

目前國內(nèi)外有關(guān)臭氧水清洗及注氣氣調(diào)包裝應(yīng)用在鮮切果蔬上的報道日益增多，但兩者聯(lián)合的研究卻未有報道。本研究依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)［7－12］采用在臭氧水處理基礎(chǔ)上結(jié)合氣調(diào)包裝的方法研究對鮮切生菜的保鮮效果，以期探求一種更加有效地延長鮮切生菜貨架期的方法。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

生菜：購自上海市臨港古棕路菜市場。挑選無病蟲害，新鮮、大小基本一致的生菜作為試驗材料；

NaCl、營養(yǎng)瓊脂、草酸、2，6-二氯靛酚鹽、NaHCO3、抗壞血酸、石英砂、碳酸鈣粉、丙酮、Na2HPO4·12H2O、KH2PO4、鄰苯二酚、95%乙醇：分析純，國藥集團化學(xué)有限公司；

試驗用水：蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

全自動壓力蒸汽滅菌器：YXQ-LS-30SH型，上海博迅實業(yè)有限公司；

超凈工作臺：VS-1300L-U型，蘇凈集團安泰有限公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9053A型，上海一恒儀器有限公司；

冰箱：BCD-252MHV型，蘇州三星電子有限公司；

電熱恒溫培養(yǎng)箱：DHP-9162型，上海一恒科技有限公司；

紫外可見分光光度計：UV-1102型，上海天美儀器有限公司；

活氧水機：OZ-6000型，昆山芳成金屬科技有限公司；

高速冷凍離心機：H-2050R-1型，長沙湘儀離心機有限公司；

手持式折光儀：WYT-32型，泉州光學(xué)儀器廠；

多功能氣調(diào)包裝機：DQB-360W型，上海青葩食品包裝機械有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 臭氧水的制備 采用活氧機制備出的臭氧水來處理鮮切生菜。根據(jù)GB/T 5770.11—2006中的碘量法測定臭氧水的濃度。測量結(jié)果：臭氧水濃度為1.8mg/L。

1.3.2 生菜前處理 將生菜葉切割成寬3cm左右后用臭氧水浸泡處理5min，撈出瀝干后裝入PE袋中，每袋大約80 g，分成5組，按表1包裝方案處理（氣體比例參考Fernández-León等［11，12］的研究結(jié)果，采用低濃度的 O2和 CO2比例），在4℃條件下貯藏，每次試驗對每個樣品組隨機取樣，每次每個樣品組隨機取樣3袋，隔天對各指標(biāo)進(jìn)行測定。

1.3.3 感官指標(biāo)的評定 根據(jù)色澤、氣味、質(zhì)地、外型幾個方面按數(shù)字化計分法［13］進(jìn)行評分。評分標(biāo)準(zhǔn)如下：9分：品質(zhì)完好，鮮綠脆嫩，無褐變腐爛；7分：品質(zhì)較好，葉片較脆嫩，切面出現(xiàn)輕微暗淡，無褐變腐敗；5分：感官接受臨界，切口出現(xiàn)輕微褐變，葉片輕微黃化變軟，無腐敗變質(zhì)；3分：品質(zhì)較壞，葉片黃化較嚴(yán)重，切口局部褐變，稍有腐爛，不可食用；1分：完全變壞，嚴(yán)重萎蔫，腐爛變臭，不可食用。

表1 鮮切生菜包裝方案Table 1 Packaging method

式中：

Φ——含水量，%；mf——鮮重，g；md——干重，g。

1.3.6 營養(yǎng)品質(zhì)的測定

（1）Vc含量的測定：參照GB 6195—1986進(jìn)行。

（2）葉綠素含量的測定：分光光度法［15］。

（3）可溶性固形物的測定：折光儀法，用手持式折光儀測定。

（4）多酚氧化酶活性的測定：參考Zhan等［16］的方法，修改如下：① 酶液制備。稱取5.0g組織樣品，置于研缽中，加入5.0mL磷酸鹽緩沖液（50mmol/L，pH 7.0），在冰浴條件下研磨成勻漿，倒入離心管中，再加15mL磷酸鹽緩沖液，于4℃、20 000r/min離心20min，收集上清液即酶提取液，低溫保存?zhèn)溆谩＂?酶活測定。取一個比色皿加入2.85mL 2.5mmol/L鄰苯二酚溶液（以50mmol/L，pH 7.0的磷酸鹽緩沖液配制，預(yù)先25℃水浴30min）再加入0.15mL酶提取液，置于分光光度計樣品室中。以蒸餾水為參比，在反應(yīng)15 s時開始記錄反應(yīng)體系在波長480nm處的吸光度值，作為初始值，然后每隔15s記錄一次，連續(xù)測定，至少獲取6個點的數(shù)據(jù)，重復(fù)2次。一單位的多酚氧化酶活性值定義為酶提取液每分鐘引起鄰苯二酚溶液吸光值升高0.01。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理 各指標(biāo)數(shù)據(jù)均使用SPSS Statistics 19軟件進(jìn)行差異性顯著分析，利用origin 8.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及繪圖。

1.3.4 細(xì)菌總數(shù)的測定 參照GB 4789.2—2010進(jìn)行。

1.3.5 含水量的測定 采用電烘箱法［14］。按式（1）計算含水量：

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮切生菜的感官品質(zhì)變化

由表2可知，對照組樣品品質(zhì)衰退相對迅速，在貯藏的第10天就接近感官臨界，之后便失去商品價值，而氣調(diào)包裝的4組除了A組在貯藏第14天到達(dá)臨界接受點外，其它各組均大于5分，在感官上依舊具有商品價值。

表2 鮮切生菜感官品質(zhì)評定Table 2 Evaluation of sensory quality of fresh-cut lettuce（n＝3）

2.2 鮮切生菜的細(xì)菌總數(shù)變化

由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，細(xì)菌總數(shù)均呈上升趨勢。貯藏過程中，對照組細(xì)菌總數(shù)增長較其它組快。在貯藏第6天開始到貯藏末期，對照組細(xì)菌總數(shù)均顯著（P＜0.05）高于其它組。根據(jù)張立奎等［17］的研究結(jié)果，細(xì)菌總數(shù)≤6lg CFU/g，鮮切生菜組織不會發(fā)生腐敗，從圖1可知，對照組在貯藏10d后，細(xì)菌總數(shù)超過了6lg CFU/g，而其它組的樣品均未超過腐敗界限。在貯藏的第14天，B組樣品菌落總數(shù)依舊在6lg CFU/g以內(nèi)，極顯著（P＜0.01）低于細(xì)菌總數(shù)最高的對照組。相似的研究中，Waghmare R B等［18］利用5%O2/10%CO2/85%N2的氣調(diào)包裝對鮮切木瓜保鮮效果研究中發(fā)現(xiàn)此氣調(diào)包裝對鮮切木瓜貯藏期間微生物生長有明顯的抑制效果，在貯藏第5天，菌落總數(shù)比對照組少了1個數(shù)量級。這表明低濃度O2和CO2的氣調(diào)包裝可能對鮮切果蔬貯藏期間微生物的生長有抑制作用。

2.3 鮮切生菜的含水量變化

圖1 鮮切生菜貯藏過程的細(xì)菌總數(shù)Figure 1 Aerobic bacterial count during fresh-cut lettuce storage（n＝3）

生菜是一種含水量非常高的蔬菜，其初始含水量在97%以上，由圖2可知，各組樣品在貯藏開始的2d內(nèi)含水量下降較快，可能是生菜經(jīng)過鮮切處理產(chǎn)生的機械損傷短期內(nèi)大大增加了生菜的蒸騰作用。對照組的樣品在貯藏期間含水量下降較明顯，而氣調(diào)組的樣品在貯藏期間含水量的下降較緩慢，這可能是對照組樣品未做封口包裝，樣品與環(huán)境空氣的接觸加速了其含水量的下降。在貯藏后期（8d之后）氣調(diào)組含水量均顯著（P＜0.05）高于對照組，其中試驗組B包裝持水性最佳。

圖2 鮮切生菜貯藏過程的含水量Figure 2 Water content during fresh-cut lettuce storage（n＝3）

2.4 鮮切生菜營養(yǎng)品質(zhì)的變化

2.4.1 鮮切生菜Vc含量變化 Vc是衡量果蔬營養(yǎng)的重要指標(biāo)，但它是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，具有很強的還原性，容易被空氣中的氧氣還原。由圖3可知，各組樣品在貯藏前期其Vc含量均出現(xiàn)大幅度的下降，D組下降的幅度較其它組緩慢，可能是由于該組包裝中氧氣含量較少只有5%，而其它試驗組包裝中氧氣含量均為10%，對照組甚至達(dá)到了20%以上，充足的氧氣加速了樣品Vc含量的下降；在貯藏過程的前6d，試驗組D的Vc含量最高，顯著（P＜0.05）高于對照組，但在貯藏末期，Vc含量逐漸穩(wěn)定，各氣調(diào)組樣品與對照組樣品無顯著（P＞0.05）的差異。張引成等［19］在研究CO2氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣貯藏品質(zhì)的影響中用10%O2/10%CO2/80%N2的氣調(diào)包裝在貯藏的前3d對鮮切結(jié)球萵苣Vc的降解有顯著的抑制作用，而隨貯藏時間的延長其抑制效果逐漸減弱。這表明適宜的氣調(diào)包裝可能在短期內(nèi)（6d內(nèi)）對鮮切蔬菜Vc的氧化分解有顯著抑制作用，而在長時間貯藏下（6d以上），則沒有明顯的效果。

2.4.2 鮮切生菜葉綠素含量變化 由圖4可知，貯藏期間各組樣品葉綠素含量均呈下降趨勢，其中B組護(hù)綠效果較好，其樣品葉綠素含量在貯藏第6天開始顯著（P＜0.05）高于對照組，對照組樣品葉綠素含量下降較氣調(diào)組快，而氣調(diào)組樣品葉綠素含量下降均比較緩慢，到貯藏的末期各氣調(diào)組葉綠素含量均顯著高于對照組。張引成等［19］在CO2氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣保鮮效果研究中也發(fā)現(xiàn)O2和CO2相對體積分?jǐn)?shù)較低的各組氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣均有一定的護(hù)綠效果，但是CO2相對體積分?jǐn)?shù)較高（50%）的氣調(diào)包裝其樣品的葉綠素含量下降反而加快。這說明適宜氣體比例的氣調(diào)包裝對鮮切生菜有一定的護(hù)綠作用，對感官品質(zhì)的維持有明顯效果。

2.4.3 鮮切生菜可溶性固形物含量變化 可溶性固形物主要是可溶性的糖類物質(zhì)，其含量及變化一定程度上反映了果蔬的成熟度和代謝速度。由圖5可知，鮮切生菜的可溶性固形物含量在貯藏過程中有輕微的波動，但總體呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。根據(jù)顯著性分析顯示，在貯藏過程中，各組樣品可溶性固形物含量無顯著（P＞0.05）差異，試驗組的氣調(diào)包裝對降低鮮切生菜可溶性固形物含量的消耗并無顯著作用。Gomes M H等［20］在研究氣調(diào)包裝中氧氣濃度對鮮切梨品質(zhì)變化的影響中也有類似的結(jié)果，研究中各組氣調(diào)包裝中鮮切梨可溶性固形物的變化沒有顯著的差異。研究中氣調(diào)組與對照組樣品可溶性固形物含量沒有顯著差異，可能是研究所采用的氣調(diào)比例對降低鮮切果蔬的代謝作用沒有顯著的效果，而是更多依靠抑制微生物生長繁殖等其它方式維持鮮切果蔬的品質(zhì)。

圖3 鮮切生菜貯藏過程的VC含量Figure 3 Vc cotent during fresh-cut lettuce storage（n＝3）

圖4 鮮切生菜貯藏過程的葉綠素含量Figure 4 Chlorophyll content during fresh-cut lettuce storage（n＝3）

圖5 鮮切生菜貯藏過程的可溶性固形物含量Figure 5 Soluble solids content during fresh-cut lettuce storage（n＝3）

2.5 鮮切生菜的多酚氧化酶（PPO）活性變化

由圖6可知，鮮切生菜的PPO活性在貯藏前期迅速升高，除了A組，其它各組樣品均在貯藏的第2～4天其PPO活性達(dá)到了最高峰，隨后均逐漸降低并維持在一個相對較穩(wěn)定的水平。對照組樣品PPO活性在第4天達(dá)到最高，顯著（P＜0.05）高于其它各組，試驗組A樣品PPO活性在第6和8天也顯著（P＜0.05）高于其它各組。這可能是導(dǎo)致對照組和試驗組A樣品較快發(fā)生褐變從而使感官品質(zhì)下降的原因之一。相似的，Xing Y G等［21］在研究中采用的氣調(diào)包裝對鮮切蓮藕PPO活性抑制有明顯效果，從而有效延緩鮮切蓮藕發(fā)生褐變。這表明氣調(diào)包裝對鮮切蔬菜PPO活性有一定的抑制作用，從研究結(jié)果看，低CO2和低O2的氣調(diào)包裝對鮮切生菜PPO活性抑制效果更好。

3 討論與結(jié)論

圖6 鮮切生菜貯藏過程的PPO活性Figure 6 PPO activity during fresh-cut lettuce storage（n＝3）

研究結(jié)果表明，在臭氧水清洗處理基礎(chǔ)上結(jié)合氣調(diào)包裝可以有效延長鮮切生菜的貨架期，從10d延長到14d。氣調(diào)包裝，尤其是充入固定比例氣體的方式，在鮮切生菜貯藏期間有效延緩了其品質(zhì)的衰退，其感官評分在第14天依然在可接受范圍之內(nèi)，而對照組在貯藏10d后失去食用價值；有效抑制了微生物的生長繁殖，細(xì)菌總數(shù)在貯藏期間相比對照組下降了0.5～1.0個數(shù)量級；有效維持了鮮切生菜的水分，維持其脆嫩飽滿的新鮮狀態(tài)；在貯藏的前6d，相比對照組有效抑制了PPO的活性，延緩了鮮切生菜的褐變；同時，也有效抑制了鮮切生菜中VC和葉綠素的分解，一定程度上維持了鮮切生菜的營養(yǎng)品質(zhì)。另外，充氣包裝的3個試驗組在各項指標(biāo)上差異并不明顯，這說明氣調(diào)在適當(dāng)?shù)蜐舛龋?%～10%）的O2和CO2比例范圍內(nèi)，不同氣調(diào)比例對鮮切生菜品質(zhì)的影響可能沒有顯著的差異。此外，在本研究中遺留兩個問題：① 氣調(diào)包裝是通過降低鮮切生菜代謝速度來維持其品質(zhì)起主導(dǎo)作用還是通過抑制微生物生長來維持鮮切生菜品質(zhì)起主導(dǎo)作用；② 氣調(diào)比例與鮮切生菜PPO活性之間的關(guān)系，在保證鮮切生菜呼吸代謝的同時能否最大限度的抑制其PPO活性。這需要在以后的工作中進(jìn)一步研究，以找到最佳的氣調(diào)比例來達(dá)到各影響因素的平衡點，更大限度發(fā)揮氣調(diào)包裝在鮮切果蔬保鮮貯藏中的作用。

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