臭氧水清洗結合氣調包裝對鮮切杭白菜保鮮效果的研究

雷 昊 謝 晶 喬永祥 張栓栓

(上海海洋大學食品學院，上海 201306)

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臭氧水清洗結合氣調包裝對鮮切杭白菜保鮮效果的研究

雷 昊 謝 晶 喬永祥 張栓栓

(上海海洋大學食品學院，上海 201306)

以1.8 mg/L臭氧水清洗的鮮切杭白菜為試驗材料，研究不同氣體組分的氣調包裝(CK為空氣；A為5% O2+5% CO2+90% N2；B為5% O2+10% CO2+85% N2；C為10% O2+5% CO2+85% N2；D為10% O2+10% CO2+80% N2)對鮮切杭白菜保鮮效果的影響。結果表明：B組低氧高二氧化碳的包裝能有效地抑制鮮切杭白菜上微生物的生長，保持其較好的感官品質，同時延緩VC、葉綠素及可溶性固形物含量的降低，防止杭白菜過快失水，有效地保證鮮切杭白菜的貨架期在15 d以上。

杭白菜；鮮切；臭氧；氣調包裝；保鮮

杭白菜又稱小白菜，是生活中常見的一種蔬菜，在上海杭州地區栽培面積較大，以其清脆甘甜的口感、豐富多樣的營養物質被廣泛食用[1]。杭白菜是VC和錳元素極好的攝取來源，而且還富含多酚類物質和花青素，合理食用能起到殺菌消炎、抗氧化的功效，還能一定程度上預防癌癥、增強機體免疫功能[2]。隨著消費水平的提高和生活節奏的逐漸加快，生食蔬菜既能快捷高效地完成食材加工，又能極大程度地保持蔬菜的營養成分被人體吸收，因此鮮切杭白菜以其安全、便捷、營養的特點，越來越得到大家的青睞。作為商品化的鮮切蔬菜，如何經過批量采摘、加工貯藏、物流運輸、分裝商品化等一系列處理，最后到消費者手中時能最大程度地保持其營養價值和新鮮程度是行業關注的焦點，而通過有效清洗、先進的包裝來延長鮮切杭白菜的貨架期也成為研究熱點。

目前，國內外對鮮切蔬菜的保鮮技術主要有：殺菌劑清洗、氣調包裝、高壓處理、真空處理、熱處理、輻照處理、添加保鮮劑等[3]，其中，殺菌劑清洗和氣調包裝相較于其他處理方式，能更好地保持鮮切蔬菜的外觀、口感和營養價值。臭氧作為一種強氧化殺菌劑，越來越多地被應用在果蔬的清洗上，不僅能夠去除鮮切蔬菜表面的雜質污垢，降解農藥殘留，還能殺滅有害微生物，延長蔬菜的保鮮期[4]；鮮切蔬菜的氣調包裝一般采用自發性氣調包裝(modified atmosphere packaging，MAP)[5]。朱軍偉等[6]使用10% O2+5% CO2+85% N2包裝菠菜，相比于空氣包裝，能更有效地延緩品質降低、抑制細菌生長，獲得了良好的保鮮效果。

目前，國內外對于臭氧清洗及氣調包裝在蔬菜上的應用逐漸增多，但是對于鮮切杭白菜的混合處理還尚未研究，本試驗參考相關文獻[7-11]，設計出臭氧水清洗結合不同氣體成分氣調包裝對鮮切杭白菜開展保鮮效果的研究，以期獲得一種更為合理有效的處理方式來延長鮮切杭白菜的保鮮期。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

杭白菜：F1早熟五號，購于上海市浦東新區古棕路菜場，選擇大小均勻、品質新鮮、無明顯缺陷的杭白菜；

O2、CO2、N2：純度≥99.999%，上海利旦工業氣體有限公司；

PCA平板計數培養基：青島海博生物技術有限公司；

丙酮、2,6-二氯靛酚鹽、抗壞血酸、碳酸鈣粉、十二水磷酸氫二鈉、碳酸氫鈉、草酸、氯化鈉：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

超凈工作臺：VS-1300L-U型，蘇凈集團安泰有限公司；

低溫恒溫培養箱：MIR-554-PC型，日本三洋電機株式會社；

全自動壓力蒸汽滅菌器：YXQ-LS-30SH型，上海博訊實業有限公司；

電熱鼓風干燥箱：DHG-9053A型，上海一恒科學儀器有限公司；

紫外可見分光光度計：WFZ UV-2100型，上海龍尼柯儀器有限公司；

手持式折光儀：WYT-32型，泉州光學儀器廠；

色彩色差計：CR-400型，日本柯尼卡美能達；

多功能氣調包裝機：DQB-360W型，上海青葩食品包裝機械有限公司；

電冰箱：BCD-216SCM型，青島海爾股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗預處理 將采購的新鮮杭白菜及時摘分，挑選色澤均一，品質良好，無嚴重破損、蟲害的杭白菜，置于1.8 mg/L的臭氧水中，浸泡清洗5 min[12]，洗凈表面的污垢及雜質，在常溫下通風陰干，隨后用已消毒的不銹鋼菜刀將杭白菜切割成7～8 cm的小段，備用。

將瀝干的鮮切杭白菜隨機分為5組，每組包含8～10個包裝袋，包裝袋選用0.18 mm的PE薄膜可熱封透明袋，每袋樣品量平均100 g左右，按照表1使用多功能氣調包裝機，對樣品袋進行抽真空、充入混合氣并密封。

表1 不同包裝方案

將充好氣的樣品包裝袋貯藏于(4±1) ℃的冰箱中[12]。每隔3 d檢測樣品的感官品質、微生物含量及各項理化指標，如菌落總數、可溶性固形物、葉綠素含量、抗壞血酸含量等。每個指標均進行2～3次平行試驗，以保證數據穩定可信，記錄平均值及標準差。

1.2.2 測定指標及方法

(1) 菌落總數測定：按GB 4789.2—2010執行。

(2) 感官評定：參考文獻[13～14]，挑選6名專業感官評定人員，從鮮切杭白菜的外觀、色澤、氣味等多個方面進行獨立評分，最后取其平均值，以9分為滿分，其中9分為新鮮翠綠、氣味清香；5分為品質一般、有部分褐變，有異味；1分為幾乎壞掉、腐爛、異味明顯、無法食用。

(3) 抗壞血酸含量測定：按GB 6195—1986執行。

(4) 葉綠素含量測定：參照文獻[15]。

(5) 失重率：按式(1)計算。

(1)

式中：

X——失重率，%；

M0——貯藏前樣品的重量，g；

M1——貯藏不同時間樣品的重量，g。

(6) 可溶性固形物含量測定：采用折光儀法[14]。

1.2.3 數據處理 各項指標數據均使用origin 7.5軟件進行處理及繪圖，使用SPSS Statistics 19做顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 對杭白菜菌落總數的影響

由圖1可知，各試驗組在貯藏過程中，菌落總數總體均呈增加趨勢，可能是切割過程破壞了杭白菜的細胞組織結構，流出的汁液為細菌提供了營養物質及有利的生長環境[16]，而相較于處理組而言，對照組上升趨勢顯著(P<0.05)高于其他4個處理組。張立奎[17]研究表明，當蔬菜表面菌落總數維持在6 lg CFU/g以下時，蔬菜尚可食用，但當菌落總數>6 lg CFU/g時，說明蔬菜已經處于腐敗狀態，失去食用價值。圖1中對照組(CK)在第9天時菌落總數就達到5.94 lg CFU/g，已經處在可食范圍的臨界點，而處理組普遍在第12天還具有食用價值，其中B組(5% O2+10% CO2+ 85% N2)在第15天時，菌落總數才達到6.03 lg CFU/g，相較于對照組，有效延長了鮮切杭白菜的貨架期，與徐燕新等[18]采用3% O2+10% CO2包裝貯藏鮮切生菜將貨架期從4 d延長至15 d效果相似，可能是較高濃度的CO2能抑制細菌的代謝活動，具有一定的抑菌能力[19]。由此可見，氣調包裝能有效地抑制細菌生長，延長鮮切杭白菜的貨架期。

圖1 不同氣調包裝對杭白菜菌落總數的影響

2.2 對杭白菜感官品質的影響

由圖2可知，鮮切杭白菜在低溫貯藏過程中，感官品質逐漸降低，到貯藏末期出現了部分褐變、腐敗的現象，失去食用價值。在前9 d中，各組品質變化區別不大，第9天之后，對照組下降趨勢顯著快于各處理組(P<0.05)。對照組在第15天時感官評分已低至5分左右，有部分菜葉變黃、萎蔫并伴有汁液流出，且產生異味，超出了可接受的食用范圍。而各處理組感官評分在第18天依舊高于5分，其中B組品質相對較好，仍保持較好的外觀，僅有部分變軟，無異味產生，可見合理的氣調包裝能有效地延緩鮮切杭白菜色澤、氣味等品質降低，延長產品的貨架期。

圖2 不同氣調包裝對杭白菜感官品質的影響

2.3 對杭白菜VC含量的影響

由圖3可知，各試驗組在低溫貯藏過程中，VC含量均呈現下降趨勢，其中，對照組下降速率顯著(P<0.05)高于各處理組，起始均為30.3 mg/100 g左右，在第12天時已下降至16.39 mg/100 g，而各處理組均在18.5 mg/100 g以上，以B組尤為突出，仍維持在20.03 mg/100 g，D組也較好地保持在19.08 mg/100 g，說明合理的氣調包裝能有效抑制VC被氧化，而低濃度O2高濃度CO2包裝能更好地保持VC含量處在較高水平，與華璐云等[20]使用5% O2+20% CO2+75% N2包裝鮮切大白菜在第16天VC含量比對照組高出26%結果相似，可能是較低濃度的O2首先要滿足細胞的呼吸作用，從而減緩了VC氧化速率，有效保持了鮮切杭白菜的營養價值[21-22]。

圖3 不同氣調包裝對杭白菜VC含量的影響

2.4 對杭白菜葉綠素含量的影響

由圖4可知，隨著貯藏時間的增長，鮮切杭白菜的葉綠素含量總體呈下降趨勢，樣品葉綠素含量初始約為0.86 mg/g，在第15天時，對照組含量為0.45 mg/g，明顯低于各處理組(P<0.05)，說明氣調包裝能一定程度抑制葉綠素分解；但隨著時間的延長，到貯藏末期(第21天)各處理組葉綠素損失也較大，且相互差異不顯著(P>0.05)，均處于0.4 mg/g左右，可能是鮮切杭白菜細胞組織被破壞，細胞液流出被包裝中氧氣氧化分解，從而產生黃化[23]。

圖4 不同氣調包裝對杭白菜葉綠素含量的影響

2.5 對杭白菜失重率的影響

由圖5可知，隨著貯藏時間的延長，鮮切杭白菜失重率逐漸升高。其中對照組失重率上升趨勢最為明顯，在第12天時達到1.25%，菜葉已出現萎蔫、部分褐變脫水的現象，而處理組在第15天時才出現類似情況，其中B、D組表現相對突出，在貯藏末期(第21天)失重率分別達到1.37%，1.41%，相比于對照組有明顯的延緩效果，可能是較高濃度的CO2抑制了細胞的代謝活動，從而延緩了鮮切杭白菜水分的流失[24]，因此低濃度O2高濃度CO2氣調包裝能一定程度上降低細胞呼吸作用，減少水分流失，從而延長鮮切杭白菜的貨架期。

圖5 不同氣調包裝對杭白菜失重率的影響

2.6 對杭白菜可溶性固形物含量的影響

由圖6可知，各組可溶性固形物總體呈現先上升后下降的趨勢，可能是鮮切杭白菜在切割過程中組織結構被破壞，造成大分子物質分解，從而引起了可溶性固形物含量的短暫升高，但是隨著貯藏時間的延長，細胞呼吸作用消耗營養成分，隨即含量逐漸降低[25]。各處理組初始值均在3.6%左右，峰值基本集中在第3～6天，最高達3.9%，隨后呈現下降趨勢，其中對照組下降最快，且與B組形成顯著性差異(P<0.05)，第15天時，對照組已下降至2.6%，而B組還高達3%，可能是較高濃度的CO2能抑制細胞的呼吸作用，減少可溶性糖的消耗[26]。綜上，低濃度O2高濃度CO2氣調包裝能有效地延緩可溶性固形物含量的降低，延長鮮切蔬菜貨架期。

圖6 不同氣調包裝對杭白菜可溶性固形物含量的影響

3 結論

本試驗以1.8 mg/L臭氧水清洗5 min的鮮切杭白菜為試驗材料，以空氣包裝為對照組，研究不同氣體組分的氣調包裝對鮮切杭白菜保鮮效果的影響。結果表明：在貯藏過程中，空氣包裝在第9天之后便失去商業價值，而氣調包裝保鮮效果則明顯優于空氣包裝，處理組B組(5% O2+10% CO2+85% N2)能更好地保持鮮切杭白菜的VC及葉綠素含量，延緩失水率的上升，在微生物指標及感官評分上效果更為顯著，在(4±1) ℃的環境下，貨架期可達15 d，與喬永祥等[27]研究結果相符。

本研究還發現在氧氣濃度一定時，CO2濃度較高的B組(5% O2+10% CO2+85% N2)和D組(10% O2+10% CO2+80% N2)能較好地維持樣品感官，抑制微生物生長，延緩Vc及葉綠素含量降低。因此在今后的試驗中可深入研究不同O2、CO2濃度比對鮮切杭白菜的保鮮效果，以期獲得更加有效的包裝方式來延緩鮮切杭白菜的品質下降，從而減少浪費。

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Effect of ozone water combined with modified atmosphere packaging on preservation of fresh-cut Hang cabbage

LEI Hao XIE Jing QIAO Yong-xiang ZHANG Shuan-shuan

(College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

Fresh-cut hang cabbage cleaned by 1.8 mg/L ozone water was selected as the experimental material, the effect of keeping fresh on fresh-cut Hang cabbage was studied by different gas composition modified atmosphere packages, such as CK for air, A for 5% O2+ 5% CO2+90% N2, B for 5% O2+10% CO2+85% N2, C for 10% O2+5% CO2+85% N2, D for 10% O2+10% CO2+80% N2. It showed that the 5% O2+10% CO2+85% N2, low oxygen and high carbon dioxide packaging could effectively inhibit the growth of microorganisms, keep good sensory quality, and delayed the decreasing of vitamin C, chlorophyll and soluble solids content, prevented the cabbage excessive water loss, which effectively guaranteed the shelf life of fresh-cut Hang cabbage to more than 15 d.

Hang cabbage; fresh-cut; ozone water; modified atmosphere packaging; keeping fresh

國家星火計劃項目(編號：2015GA680007)；上海市綠葉菜產業體系建設項目

雷昊，男，上海海洋大學在讀碩士研究生。

謝晶(1968—)，女，上海海洋大學教授，博士。 E-mail：jxie@shou.edu.cn

2017-03-21

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.06.022