不同MA包裝對鮮食核桃冷藏品質的影響

董　慧,魯周民,*,馬艷萍,*,李鵬霞,高智輝

(1.西北農林科技大學林學院,陜西楊凌 712100;2.江蘇省農業科學院農產品加工研究所,江蘇南京 210014)

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不同MA包裝對鮮食核桃冷藏品質的影響

董慧1,魯周民1,*,馬艷萍1,*,李鵬霞2,高智輝1

(1.西北農林科技大學林學院,陜西楊凌 712100;2.江蘇省農業科學院農產品加工研究所,江蘇南京 210014)

為篩選鮮食核桃冷藏期間適宜自發氣調(modified atmosphere,MA)包裝,以‘遼核2號’鮮食核桃為試材,采用改良聚乙烯袋-11 μm(Thn-PE 11)、聚乙烯袋-30 μm(PE 30)、聚乙烯袋-50 μm(PE 50)和改良聚乙烯袋-90 μm(Thk-PE 90)4種不同的MA包裝處理,以6 μm普通聚乙烯薄膜包裝為對照,貯藏于(0±1) ℃條件下,定期檢測其感官品質、失重率、好果率、CO2和O2體積分數以及脂肪、蛋白質、可溶性蛋白、過氧化值(PV)、羰基價(CV)等指標的變化。結果表明,MA包裝能夠顯著提高鮮核桃感官品質和保水能力,其中PE 30包裝鮮食核桃品質指標綜合表現較好,確定PE 30為鮮食核桃冷藏適宜MA包裝。

鮮食核桃,MA包裝,冷藏,品質

我國核桃種植面積與產量均居世界第一位[1],脫青皮鮮食核桃因豐富的營養與特殊的風味,近年在我國迅速躍為干果鮮用的典型代表,并在核桃主產區形成持續穩定的消費市場,其價格已由2010年的20元·kg-1升至2014年的30元·kg-1。與干核桃相比,鮮食核桃氨基酸及維生素E保存好,油脂含量相對較低,對人體健康更為有益[2],然而其脂肪、水分含量高,保存不當更易變質[3]。

目前,自發氣調(modified atmosphere,MA)包裝因其成本低廉、操作性強的特點已廣泛應用于水果貯藏中[4],但在青皮核桃中的研究僅處于初探階段[5-6],且該技術在青皮核桃中的應用存在必需嚴控采收期與后續脫青皮困難的突出問題。鑒于MA包裝在眾多水果以及青皮核桃的保鮮作用,本課題組也對MA包裝對脫皮鮮食核桃冷藏后的貨架期品質與內源激素含量變化進行了報道[7],但對其冷藏期間的品質變化未進行研究。

本研究以‘遼核2號’鮮食核桃為試材,定期監測不同MA包裝鮮食核桃在(0±1) ℃冷藏期間感官品質、失重率、好果率、CO2、O2體積分數,以及脂肪、過氧化值(PV)、羰基價(CV)等相關指標的動態變化,篩選其冷藏期間適宜MA包裝,為鮮食核桃商品化中MA的應用提供理論依據和技術支撐。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

‘遼核2號’鮮食核桃于自然成熟后采自陜西省扶風縣杏林鎮,采后當天運回西北農林科技大學果蔬采后生理實驗室,脫青皮后用流動水清洗,置于通風陰涼處自然晾干表面水分,挑選大小均勻無機械傷的核桃待用;石油醚、乙醇、苯、冰乙酸、異辛烷、碘化鉀、硫代硫酸鈉、淀粉、水楊酸、考馬斯亮藍等國產分析純;MA包裝袋規格為25 cm×15 cm,種類為Thn-PE 11、PE 30、PE 50、Thk-PE 90;對照包裝袋普通PE薄膜包裝(6 μm);包裝袋購于天津保鮮工程中心。

A11分析研磨機德國IKA公司;Check Mate 9900型氣體成分測定儀丹麥PBI Dansensor公司;SZT-06型脂肪萃取儀中國天威公司;KjeltecTM8400全自動凱氏定氮儀丹麥Foss公司。

1.2實驗方法

1.2.1核桃處理隨機取60粒待用核桃測定0 d時各項指標,每20粒核桃為1個重復。剩余核桃于(0±1) ℃的冷庫中預冷24 h,采用Thn-PE 11、PE 30、PE 50、Thk-PE90四種MA包裝袋、普通PE薄膜包裝,繼續貯藏于(0±1) ℃冷庫中,每處理30袋,每袋20粒,其中3袋用于測定失重率,3袋測定袋中氣體成分,剩余的核桃用于其他指標的觀測(本文中未選用)。取樣時隨機取各處理樣品3袋,每袋隨機取10粒核桃,剝取種仁后迅速投入液氮速凍,于液氮條件下充分粉碎,置于-80 ℃備用。

1.2.2測定指標及方法

1.2.2.1O2、CO2體積分數采用氣體成分測定儀進行測定。

1.2.2.2感官品質的評價在貯藏6、8、12周時,從每個處理中隨機取20粒核桃,10人評分組分別從種殼、種皮情況和種仁風味3個方面分別進行打分,采用5分制評分標準[8],5分表示好,4分表示較好,3分表示可以接受,2分表示差,1分為劣,初始時鮮食核桃各項分值均以5分計。每項分值取平均值,綜合評分為:

δ=α×30%+β×30%+γ×40%

式中:α為種殼色澤平均分值,β為種皮色澤平均分值,γ為種仁風味平均分值。

1.2.2.3失重率采用稱重法,參照GB/T5497-1985測定。

1.2.2.4好果率貯藏期間定期隨機取樣3袋,觀察核桃的腐爛和霉變情況,統計好果數。

好果率(%)=(好果數/被檢查總果數)×100

1.2.2.5脂肪、蛋白質與可溶性蛋白含量參照宋治軍[9]的方法,測定核桃仁的脂肪和蛋白質含量;可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法[10]。

1.2.2.6過氧化值(PV)和羰基價(CV)油脂提取參照Mexis[11]的方法。PV根據GB/T 5538-2005測定;CV根據方波等[12]改進的羰基價測定方法。

1.3數據處理

實驗結果采用EXCEL和SPSS18.0軟件處理,采用ANOVA進行Duncan多重差異分析數據,顯著水平取α=0.05(差異顯著)或α=0.01(差異極顯著)。

2　結果與分析

2.1不同MA包裝對鮮食核桃O2和CO2體積分數的影響

圖1(a)顯示,貯藏期間PE 30、PE 50和Thk-PE 90包裝內O2體積分數極顯著低于對照和Thn-PE 11包裝,Thn-PE 11與對照間無顯著(p>0.05)差異。貯藏1周內,PE 50、Thk-PE 90和PE 30包裝內O2體積分數急劇下降到5.50%、5.50%和13.60%,之后保持基本平衡,這與在蘋果[13]和青皮核桃[14]貯藏時氣體變化趨勢一致。這是由于貯藏前期核桃呼吸消耗使包裝袋內O2體積分數急劇下降,使袋內外O2分壓差達到最大,薄膜透氧速率增加,外界O2向袋內的補充加快,促使袋內O2回升且達到平衡[15]。包裝厚度對氣體體積分數的影響與馮文煜等[16]對核桃青皮果實的實驗結果相一致。

從圖1(b)看出,各MA包裝核桃CO2體積分數變化與O2體積分數變化規律基本相反,表現為Thk-PE 90、PE 50、PE 30包裝降O2和升高CO2的能力較高,對照(其體積分數始終為大氣中CO2體積分數的0.03%)與Thn-PE 11的氣調能力則極顯著(p<0.01)低于以上各處理。可見,Thk-PE 90、PE 50、PE 30薄膜包裝對鮮食核桃均具有較強的自發氣調作用,符合薄膜氣體擴散理論。

圖1　MA包裝內鮮食核桃O2、CO2體積分數的變化Fig.1　Changes of O2 and CO2 volume fractions in fresh walnuts packed with different modified-atmosphere packages

2.2不同MA包裝對鮮食核桃感官品質的影響

表1　不同MA包裝鮮食核桃貯藏期間感官品質的變化Table 1　Changes of the sensory quality of fresh walnuts in different modified-atmosphere packages

注:表中同行不同小寫字母表示同一貯藏時間不同處理數據間差異達統計學顯著水平(p<0.05)；表2～3同。

感官品質評價和好果率是反映鮮食核桃品質的重要方面[17]。由表1可見,隨著貯藏時間的增加,鮮食核桃的感官品質呈現下降趨勢。貯藏6周時,各包裝的感官品質保持穩定,以PE 30和PE 50包裝的綜合評分較高,但是二者之間差異不顯著(p>0.05);8周后PE 30和PE 50包裝內的核桃感官品質仍保持較好,綜合評分分別為4.34和4.26,其次為Thn-PE 11和Thk-PE 90包裝;12周時,對照組感官品質顯著(p<0.05)劣于各MA包裝,評分僅為1.97,Thn-PE 11和Thk-PE 90包裝內核桃的感官品質較差,PE 30(3.69分)和PE 50(3.60分)包裝的內核桃的感官品質仍可以接受。各MA包裝內的核桃感官品質優于對照,以PE 30包裝表現最優。

2.3不同MA包裝對鮮食核桃失重率和好果率的影響

圖2(a)表明,隨貯藏期延長,對照鮮食核桃貯藏期間失重率明顯增加,貯藏12周時失重率達到7.02%;處理組核桃的重量只有輕微下降,至12周時Thn-PE 11、PE 30、PE 50、Thk-PE 90包裝失重率也僅分別為1.32%、0.40%、1.60%和1.21%,且各MA包裝差異不顯著(p>0.05),其中PE30包裝核桃貯藏8周后出現輕微失重。可見,MA包裝對鮮食核桃均有一定保水能力,其中PE 30包裝保水能力較強。

好果率是衡量鮮食核桃質量好壞的一項重要指標,鮮食核桃貯藏期間的好果率變化如圖2(b)所示。貯藏期間,對照組的好果率極顯著地(p<0.01)低于其他MA包裝的果實。貯藏8周時,對照組的好果率下降至78%,PE 30和PE 50包裝的好果率則分別高達97%和96%;12周時,對照、Thn-PE 11和Thk-PE 90的好果率僅分別為30%、52%和48%,PE 30和PE 50包裝的好果率顯著(p<0.05)高于其他處理,以PE 30的好果率最高(78%)。

圖2　不同MA包裝對鮮食核桃失重率、好果率的影響Fig.2　Changes of weigh loss rate and the fine fruit rate of fresh walnuts packed with different modified-atmosphere packages

2.4不同MA包裝對鮮食核桃脂肪含量的影響

鮮食核桃的脂肪含量在貯藏期間呈明顯下降趨勢(表2)。貯藏前期,MA包裝袋對核桃的脂肪含量無顯著影響(p>0.05);4～8周時,Thk-PE 90袋脂肪含量顯著(p<0.05)低于對照和PE 30處理;貯藏期8周內,PE 30包裝核桃脂肪下降最慢,8周時的脂肪含量極顯著(p<0.01)高于Thn-PE 11、PE 50、Thk-PE 90,顯著(p<0.05)高于對照;貯藏12周時,PE 50和Thk-PE 90袋內核桃脂肪含量升高,可能與含水率快速下降有關。

2.5不同MA對鮮食核桃粗蛋白和可溶性蛋白含量的影響

表2　不同MA內鮮食核桃脂肪、粗蛋白及可溶性蛋白質含量的變化Table 2　Changes of and contents of fat,crude protein and soluble protein in fresh walnuts packed with different modified-atmosphere packages

表3　不同MA包裝鮮食核桃PV及CV的變化Table 3　Changes of peroxide value and carbonyl value in fresh walnuts packed with different modified-atmosphere packages

表2表明,各包裝核桃的粗蛋白含量均呈現先增高后降低趨勢,可能是貯藏初期糖類代謝轉換為含氮物質,而后期蛋白質代謝增強導致[18]。貯藏期4周內,除Thn-PE 11包裝的核桃果實中粗蛋白含量顯著(p<0.01)低于對照外,其他處理與對照間差異不顯著(p>0.05);貯藏4周后,處理組的粗蛋白含量幾乎持續高于對照組。其中PE 30包裝的粗蛋白含量在0～8周均最高,且在后期時極顯著地(p<0.01)高于對照,可見PE 30包裝在整個貯藏期有助于保持核桃中的蛋白質。

植物體內可溶性蛋白質是與植物體總代謝相關的一個重要指標。鮮食核桃可溶性蛋白含量在貯藏期間總體呈上升趨勢(表2)。在貯藏期2周內,除對照外其他各組核桃可溶性蛋白質含量低于初始值,可能是低溫環境下,呼吸強度的迅速下降減緩了核桃內物質代謝[3];隨后核桃可溶性蛋白含量上升;貯藏8周時,對照核桃可溶性蛋白含量顯著高于PE 50和Thk-PE 90包裝(p<0.05),極顯著高于Thn-PE 11和PE 30包裝(p<0.01),說明此時其代謝最為旺盛。貯藏4周后,PE 30包裝核桃可溶性蛋白含量幾乎持續低于其他各處理組,說明該包裝能夠減緩鮮食核桃長期貯藏期間的代謝水平。

2.6不同MA包裝對鮮食核桃PV和CV的影響

與水果相比,脫皮鮮食核桃脂肪含量高;其水分含量(>17%)也遠高于干核桃和其他干果(≤7%),而核桃中脂肪與含水量是影響核桃油脂酸敗的重要因素[19-20],PV及CV是表征鮮食核桃種仁質量的重要指標。表3顯示,鮮食核桃采收初期PV高,這應該是因產品采收時自身高溫所致;貯藏期4周內則顯著下降,這應該與貯藏低溫環境有關;之后各處理的PV呈總體上升趨勢,其中對照組急劇升高,表明普通薄膜包裝核桃油脂氧化酸敗嚴重。Thn-PE11包裝核桃PV在貯藏8周時出現峰值,可能與此時最高的水分含量(30.16%)有關(數據未顯示);Thk-PE 90包裝核桃的PV貯藏期間始終處于較高水平;PE 50包裝核桃的PV在貯藏末期極顯著(p<0.01)高于Thn-PE 11和PE 30。整個貯藏期內,除貯藏初期外,PE 30包裝核桃PV幾乎維持不變,表明該包裝核桃脂肪氧化程度最低。

不同MA包裝鮮食核桃CV與PV變化趨勢基本一致(表3)。貯藏期間,對照、PE 50、Thk-PE 90包裝核桃的CV均呈上升趨勢;Thn-PE 11包裝的核桃CV在8周時達到峰值;PE 30包裝核桃CV未見明顯變化,表現出延緩脂肪氧化的良好特性,表明該包裝核桃油脂品質保存較好。

3　結論

在果蔬貯藏保鮮中,單一的指標并不能說明某種保鮮方式的優劣。鮮食核桃采用地膜(對照)、Thn-PE 11、PE 30、PE 50和Thk-PE 90包裝,在(0±1) ℃貯藏期間,綜合考慮各品質相關指標的變化,結果表明PE 30包裝能夠有效保持鮮食核桃良好的感官品質與好果率,減緩其代謝水平,并延緩了鮮食核桃油脂的氧化與酸敗程度。

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Effects of different modified atmosphere packages on quality of fresh walnuts during cold storage

DONG Hui1,LU Zhou-Min1,*,MA Yan-ping1,*,LI Peng-xia2,GAO Zhi-hui1

(1.College of Forestry,Northwest A & F University,Yangling,Yangling 712100,China;2.Institute of Agro-product Processing,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China)

To select appropriate modified atmosphere(MA)package of fresh walnut during cold storage,‘Liaohe 2’ fresh walnuts were packed in Thn-PE 11(11 μm in thickness),PE30(30 μm in thickness),PE 50(50 μm in thickness),Thk-PE 90(90 μm in thickness)packages and ordinary PE package(as control)at(0±1) ℃.The sensory quality,the weight loss rate,the fine fruit rate,CO2and O2volume fraction,as well as contents of fat,crude protein and soluble protein,and peroxide value(PV),carbonyl value(CV)were monitored. The results indicated that all MA packages could obviously improve the sensory quality and keep the water retention capacity of fresh walnuts in which PE 30 was the best package with a significant good quality during storage. Therefore,PE30 was identified as the optimal package for the preservation of fresh walnuts during cold storage.

fresh walnuts;cold storage;modified atmosphere packages;quality

2015-11-30

董慧(1991-),女,碩士研究生,研究方向:林產果蔬采后生理與貯藏技術,E-mail:m13689242196_2@163.com。

魯周民(1966-),男,研究員,研究方向:經濟林栽培與果品加工利用,E-mail:lzm@nwsuaf.edu.cn。

馬艷萍(1976-),女,博士,副教授,研究方向:林產果蔬采后生理與貯藏技術,E-mail:myp1273@163.com。

國家自然科學基金資助項目(31200518);西北農林科技大學實驗示范站科技成果推廣資助項目(TGZX2014-20);西北農林科技大學國際科技合作種子基金項目(Z109021530)。

TS255.36

A

1002-0306(2016)14-0287-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.14.049