包裝對薄皮核桃貯藏品質的影響

秦南南 ，李學文 ，齊志文 ，徐效圣 ，何 慶 ，卞生珍 ,*

（1.新疆農業大學食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆輕工職業技術學院食品與生物技術分院，新疆 烏魯木齊 830021）

核桃（Juglans regiaL.）是世界四大干果之首[1-2]，由于其豐富的營養和特色風味[3]，深受國內外消費者的喜愛，同時具有較高的經濟價值，在園藝產業中占有十分重要的地位。新疆是我國最早種植核桃的地區之一，以和田、阿克蘇地區的薄皮核桃最為著名[4]，具有果實大、皮薄、肉厚和油脂含量高等特點，其生物活性成分具有抗氧化和抗衰老等作用[5-6]。核桃的不飽和脂肪酸含量達90%以上[7]，易受光、熱、氧、水分、酶和微生物等影響發生氧化分解。因此，核桃易發生氧化酸敗，產生不良氣味，從而降低營養價值及經濟價值，導致消費者出現急性和慢性的中毒，嚴重時會致癌[8]，是目前核桃產業化需要解決的關鍵問題。

目前，國內外學者對核桃貯藏已有一些報道。Mexis 等[9]研究發現，溫度對于核桃貯藏品質影響最大，包裝材料次之，光照條件影響最小。Christopoulos等[10]研究發現，1 ℃下貯藏鮮食核桃品質較好。Vanhanen等[11]研究發現，以核桃粉為試材，23.3 ℃下貯藏在塑料容器中的過氧化值比棕色紙袋低。路洪艷等[12]研究發現，納米二氧化鈦（TiO2）改性低密度聚乙烯（LDPE）薄膜可更快形成高CO2低O2氣體環境，延緩山核桃過氧化值和己醛升高，抑制各類氧化酶活性的降低。王萍等[13]研究發現，鋁箔包裝能有效減少鮮食核桃營養成分的流失。韓強等[14]研究發現，真空包裝與ClO2相結合的方法可降低鮮核桃的腐爛率和呼吸強度，延緩褐變，有效保持核桃仁的品質。當前核桃的貯藏研究多集中于鮮核桃和山核桃，關于新疆薄皮核桃的貯藏研究較少，而針對新疆薄皮核桃的包裝與脫氧劑相結合的貯藏研究鮮有報道。

真空包裝和充氣包裝處理核桃是一種簡單、安全的方式，將其與脫氧劑結合，能有效延長核桃的貯藏期。以阿克蘇地區的主要品種“溫185”干制薄皮核桃為試材，采用真空包裝、真空添加脫氧劑包裝、充氣（N2）包裝和充氣添加脫氧劑包裝處理，并以不處理為對照，常溫條件下貯藏210 d，研究包裝與脫氧劑相結合的處理對干制薄皮核桃貯藏品質的影響，以期為新疆干制核桃的貯藏提供理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

試材于2018 年9 月中旬采自新疆阿克蘇，品種為“溫185”薄皮核桃，去青皮干制后，選擇大小均勻、成熟度一致、無損傷和病蟲害、果仁飽滿和無裂紋。

包裝材料：真空包裝采用PVC 袋（規格：33 cm×22 cm，0.18 mm 厚)；充氣包裝采用聚乙烯塑料鋁箔袋（AL/PE）（規格：34.6 cm×24 cm，0.2 mm 厚)，東光縣豪達塑料有限公司產品；脫氧劑采用30 型的還原鐵粉（規格：3×1.4 g，潮安區帝嘉紙塑包裝有限公司產品）。

無水乙醇、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、冰乙酸等均為分析純。

1.1.2 儀器與設備

DZKW-S-6 型電熱恒溫水浴鍋，FL-1 型可調式封閉電爐，RE-85C 型旋轉蒸發儀，TU-1810 型紫外可見分光光度計，SF-GL-16A 型高速冷凍離心機，PL303 型電子天平。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

采用4 種包裝對核桃進行處理：真空包裝、真空添加脫氧劑包裝、充氣（純度99.99%N2）包裝、充氣添加脫氧劑包裝，以不處理為對照，每袋為400 g 薄皮核桃，每種包裝方式裝 25 袋，貯藏在常溫（20～25 ℃）條件下，每隔35 d 取樣3 袋，用于各項指標的測定。

1.2.2 測定指標與方法

1.2.2.1 感官品質評價

在貯藏期間，取樣時從中隨機取20 粒核桃，由10 人分別從種殼色澤、種皮色澤和種仁風味3 個方面進行評分，采用10 分制評分標準，評分標準如表1所示[15]，每項分值取平均值，綜合評分=種殼色澤平均分值×30%+種皮色澤平均分值×30%+種仁風味平均分值×40%。

表1 核桃感官品質評分標準Table 1 Walnut sensory evaluation standards

1.2.2.2 核桃仁油樣的提取

參照張麗[16]的提取方法。

1.2.2.3 過氧化值

參照GB 5009.227—2016[17]中的滴定法測定。

1.2.2.4 酸價

參照GB 5009.229—2016[18]中的方法測定。

1.2.2.5 皂化價

參照GB/T 5534—2008[19]中的方法測定。

1.2.2.6 碘價

參照GB/T 5532—2008[20]中的方法測定。

1.2.2.7 水分含量

參照GB 5009.3—2016[21]中的方法測定。

1.2.2.8 脂肪酶活性

參照GB/T 5523—2008[22]中的方法測定。

1.2.2.9 脂氧合酶（LOX）活性

參照陶菲等[23]的方法測定。

1.2.2.10 丙二醛（MDA)含量

參照李合生等[24]的方法測定。

1.2.2.11 過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性

參照曹建康等[25]的方法測定。

1.2.3 數據處理

采用Excel 2010 軟件處理數據，SPSS 20.0 軟件進行顯著性分析，Sigma Plot 12.5 軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 包裝處理對薄皮核桃感官品質的影響

由圖1 可知，隨著貯藏時間的延長，所有包裝薄皮核桃的感官品質評分均呈下降趨勢。CK 組的感官品質評分從0 d 的9.70 分到210 d 的4.19 分，下降了56.80%。充氣添加脫氧劑包裝的感官品質評分由0 d的9.7 分到210 d 的6.15 分，下降了36.60%。在貯藏期間CK 組的感官品質評分低于包裝處理組，且存在顯著性差異（P＜0.05）。其中感官品質保持較好的是充氣添加脫氧劑包裝，說明充氣添加脫氧劑包裝可較好的保持核桃仁風味。

2.2 包裝處理對薄皮核桃過氧化值的影響

由圖2 可知，在貯藏期間，薄皮核桃的過氧化值整體呈現上升趨勢。貯藏至175～210 d，各處理核桃的過氧化值上升趨勢明顯。第175 天，CK 組核桃的過氧化值為0.038 5 g/100 g，充氣添加脫氧劑為0.009 1 g/100 g，CK 組是充氣添加脫氧劑包裝過氧化值的4.23 倍，充氣添加脫氧劑包裝與CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏期間，充氣添加脫氧劑包裝核桃的過氧化值變化平緩，說明充氣添加脫氧劑包裝能有效抑制過氧化值的升高。

2.3 包裝處理對薄皮核桃酸價的影響

由圖3 可知，各包裝處理薄皮核桃的酸價呈先上升后下降的變化趨勢。第35 天，各處理的核桃酸價出現峰值，CK 組為1.88 mg/g、真空添加脫氧劑包裝為1.50 mg/g 和充氣添加脫氧劑包裝為1.70 mg/g，CK 組分別是兩者的1.25、1.11 倍，真空添加脫氧劑包裝與CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏 140～210 d，各處理核桃的酸價緩慢上升，酸價差距小。說明包裝處理可有效抑制酸價的上升。

2.4 包裝處理對薄皮核桃皂化價的影響

由圖4 可知，在貯藏期間，各包裝處理薄皮核桃的皂化價呈上升趨勢。第70 天，CK 組核桃的皂化值為213.66 mg/g、充氣添加脫氧劑包裝為193.16 mg/g和真空添加脫氧劑包裝為192.60 mg/g，CK 組分別是2 種處理皂化值的1.11 倍，兩種包裝處理與CK 組差異顯著（P＜0.05）。第175 天，各包裝處理核桃的皂化價與 CK 組差異顯著（P＜0.05）。第 210 天，真空包裝、充氣包裝和充氣添加脫氧劑包裝與CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏期間，充氮添加脫氧劑包裝核桃的皂化價變化平緩，且第35、70 和175 天，皂化價低于其他處理，說明充氮添加脫氧劑包裝能維持脂肪酸分子的質量，抑制皂化價的升高。

2.5 包裝處理對薄皮核桃碘價的影響

由圖5 可知，在貯藏過程中，各處理薄皮核桃的碘價呈現先上升后下降的變化趨勢，貯藏70～105 d，下降迅速。第105 天，CK 組核桃的碘價為14.39g/100 g，真空包裝、充氣包裝和充氣添加脫氧劑包裝碘價分別為 16.41 g/100 g、16.45 g/100 g 和 16.41 g/100 g，三者與 CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏 140～210 d，各處理薄皮核桃的碘價下降平緩，各處理間差距較小，但在貯藏期間，包裝核桃的碘值高于CK 組，說明包裝能延緩碘值的降低。

2.6 包裝處理對薄皮核桃水分含量的影響

由圖6 可知，在貯藏過程中，各處理薄皮核桃的水分含量呈現下降趨勢。核桃的初始水分含量為3.15%，第210 天，充氣添加脫氧劑為1.69%，比初始值降低了46.35%，CK 組的水分含量為1.17%，比初始值降低了62.86%，充氣添加脫氧劑包裝的水分含量是 CK 組的 1.44 倍。第 105、140、175 和 210 天，各包裝處理組核桃的水分含量顯著高于CK 組（P＜0.05），充氣添加脫氧劑包裝核桃的水分含量高于其他處理，CK 組的水分含量處于較低水平，說明充氣添加脫氧劑包裝能較好保持水分含量，減少核桃的水分散失，維持核桃食用品質。

2.7 包裝處理對薄皮核桃脂肪酶活性的影響

由圖7 可知，各處理薄皮核桃的脂肪酶活性整體呈先上升后下降的趨勢。第70 天，充氣添加脫氧劑包裝核桃的脂肪酶活性低于其他處理，為2.97 mg/g。第210 天，CK 組的脂肪酶活性為2.83 mg/g、充氣添加脫氧劑包裝為0.82 mg/g，CK 組是充氣添加脫氧劑包裝的 3.45 倍，兩者差異顯著（P＜0.05）。第 70、105、175和210 天時，充氣添加脫氧劑包裝核桃的脂肪酶活性較低，說明充氣添加脫氧劑包裝可有效抑制脂肪酶活性的上升。

2.8 包裝處理對薄皮核桃LOX 活性的影響

由圖8 可知，各處理薄皮核桃的LOX 活性在貯藏期間呈先上升后下降的趨勢。第70 天，充氣添加脫氧劑包裝與真空添加脫氧劑包裝核桃的LOX 活性達到第1 次峰值。第175 天，CK 組的LOX 活性達到峰值，真空添加脫氧劑包裝的LOX 活性達到第2 次峰值。第210 天，充氣包裝的LOX 活性為13.33 U/g，CK組為86.67 U/g，CK 組是充氣包裝的6.50 倍，充氣包裝的LOX 活性與CK 組差異顯著（P＜0.05）。說明充氣包裝能延緩LOX 活性的升高。

2.9 包裝處理對薄皮核桃MDA 含量的影響

由圖9 可知，各處理薄皮核桃的MDA 含量呈先上升后下降趨勢。第 35、140、175 和 210 天時，充氮添加脫氧劑包裝核桃的MDA 含量低于其他處理。第140天，各處理核桃的MDA 含量達到峰值，其中CK組的MDA 含量為0.010 40 μmol/g FW、充氣添加脫氧劑包裝為0.005 45 μmol/g FW、真空包裝為0.008 50 μmol/g FW、真空添加脫氧劑包裝為0.006 38 μmol/g FW 和充氣包裝為 0.007 32 μmol/g FW，CK 組的 MDA 含量分別是包裝處理的 1.91、1.22、1.63 和 1.42 倍，CK 組與充氣添加脫氧劑包裝、充氣包裝和真空添加脫氧劑包裝差異顯著（P＜0.05）。說明充氣添加脫氧劑包裝能更好的抑制膜脂過氧化，延緩MDA 含量的上升。

2.10 包裝處理對薄皮核桃POD 活性的影響

由圖10 可知，各處理薄皮核桃的POD 活性呈現先上升后下降的趨勢。第70 天，充氣添加脫氧劑包裝核桃的POD 活性顯著低于CK 組（P＜0.05）。第105天，各處理核桃的POD 活性達到峰值，CK 組為0.352 U/g、充氣添加脫氧劑包裝為0.279 U/g 和充氣包裝為0.275 U/g，充氣添加脫氧劑包裝和充氣包裝與CK 組差異顯著（P＜0.05）。第 175 天，CK 組的 POD 活性為0.242 U/g，充氣添加脫氧劑包裝為0.105 U/g，CK 組是充氣添加脫氧劑的2.30 倍，充氣添加脫氧劑包裝顯著低于CK 組（P＜0.05）。說明充氣添加脫氧劑包裝可延緩POD 活性的上升。

2.11 包裝處理對薄皮核桃的SOD 活性的影響

由圖11 可知，各處理薄皮核桃的SOD 活性整體呈先上升后下降的趨勢。第35 天，CK 組SOD 活為1.41 U/g，充氣添加脫氧劑包裝為2.21 U/g，充氣添加脫氧劑包裝是CK 組的1.57 倍，二者差異顯著（P＜0.05）。第70 和140 天，各處理核桃的SOD 活性達到高峰，充氣添加脫氧劑包裝在貯藏過程中SOD 的活性較高，兩個峰值分別為3.20 U/g 和3.27 U/g。第105 與140 天時，充氣添加脫氧劑包裝核桃的SOD 活性顯著高于CK 組（P＜0.05）。說明充氣添加脫氧劑包裝能有效維持薄皮核桃的SOD 活性。

2.12 包裝處理對薄皮核桃的CAT 活性的影響

由圖12 可知，隨著貯藏時間的延長，各處理薄皮核桃的CAT 活性呈先上升后下降的趨勢。第140 天，充氣添加脫氧劑包裝核桃的CAT 活性為966.67 U/g，CK 組為366.00 U/g，充氣添加脫氧劑包裝為CK 組的2.64 倍，兩者差異顯著（P＜0.05）。第 210 天，充氣添加脫氧劑包裝核桃的CAT 活性較高，為782.22 U/g，CK 組的CAT 活性最低，為416.67 U/g，充氣添加脫氧劑包裝是CK 組的1.88 倍，且二者差異顯著（P＜0.05）。第70、140 和210 天時，充氣添加脫氧劑包裝核桃的CAT 活性是各處理中的最高值。說明充氣添加脫氧劑包裝能很好的保持CAT 活性，延緩CAT 活性下降。

3 討論

過氧化值和酸價能夠反映出油脂的氧化酸敗程度，采用包裝處理抑制核桃貯藏過程中的過氧化值和酸價上升，其原因是包裝隔絕了O2，使核桃中的不飽和脂肪酸不能與O2結合發生酸敗，這與王紀輝等[26]的研究結果一致。本研究中薄皮核桃的酸價在35 d時出現峰值，原因是脂肪水解形成游離的脂肪酸，其中的不飽和脂肪酸發生氧化產生有機酸，使酸價出現峰值[27]。感官品質評定是評價核桃品質的重要方面，反映了核桃的氧化程度[15]。本研究發現，包裝處理對核桃風味的保持具有較好的效果，充氣添加脫氧劑包裝優于其他組，原因是充氣包裝的材質為鋁箔，具有避光的作用，降低油脂的氧化[28]，且含有脫氧劑，可吸收包裝帶內殘存的氧氣。

皂化價表示油脂分子質量大小，貯藏過程中，游離脂肪酸含量增加，皂化價越高，脂肪酸分子質量越小，油脂特性降低。碘值表示油脂的不飽和程度[29]。本研究發現，隨著貯藏時間的延長，核桃的皂化價上升，碘值下降，而充氣添加脫氧劑顯著抑制了皂化價的上升、碘值的下降，這與楊曦等[30]的研究結果相似，其原因是不飽和脂肪酸發生水解酸敗，產生較多的小分子游離脂肪酸。

脂肪酶是水解酶，將脂肪水解成游離脂肪酸與甘油。本試驗發現，充氣添加脫氧劑顯著抑制脂肪酶的活性，脂肪酶活性呈現先上升后下降的趨勢，這與景鑫鑫等[29]研究結果相似，其原因是充氣包裝的材質選擇避光的鋁箔，且加入脫氧劑，使包裝袋內形成了低O2環境，抑制了核桃的生理變化，缺少氧化酸敗的條件，從而脂肪酶活性受到抑制。

SOD 可以清除超氧陰離子自由基（·O2-），與CAT、POD 等酶協同作用防御活性氧或其他過氧化物自由基對細胞膜系統的傷害。本試驗測得SOD、CAT、POD的活性均呈現先升高再降低的趨勢，這與耿陽陽等[31]研究結果相似，其原因是SOD 能將細胞中的·O2-歧化成H2O2和O2，H2O2誘導活性氧酶活加快，導致SOD活性上升變化，而H2O2激發CAT、POD 的活性，CAT催化 H2O2得到 H2O 和 O2、POD 催化 H2O2氧化成酚類物質產生醌類化合物，因此CAT 與POD 活性上升比SOD 活性上升推遲。隨著活性氧和自由基的積累，超出了SOD 的歧化能力，細胞膜系統和抗氧化酶系統受到損傷，SOD 活性下降，產生的H2O2含量變少，從而CAT、POD 的活性隨之下降[30-31]。在包裝處理中，充氣添加脫氧劑的活性貯藏中較高，結果表明，充氣添加脫氧劑能保持SOD 與CAT 的活性，抑制POD 的活性。

MDA 含量反映了細胞膜質過氧化的程度。本試驗測得充氣添加脫氧劑能有效延緩薄皮核桃丙二醛的上升，抑制膜脂的降解，維持細胞膜的透性。LOX催化核桃中不飽和脂肪酸發生加氧反應，生成氫過氧化物，產生一系列的醛、酮類化合物，影響核桃的品質[23]。充氣添加脫氧劑抑制薄皮核桃LOX 活性的上升，并出現雙峰現象，這與郭園園等[32]研究結果一致，其原因是在貯藏過程中，LOX 中的底物不飽和脂肪酸不斷的被氧化成過氧化物，形成游離脂肪酸，貯藏初期，不飽和脂肪酸含量較高，LOX 活性不斷上升，隨著過氧化物的積累，不和脂肪酸含量減少，LOX 活性降低。

4 結論

上述試驗結果表明，在20～25 ℃的溫度條件下，采用包裝結合脫氧劑處理核桃，可有效延緩薄皮核桃過氧化值、酸價、皂化價的升高，抑制碘價及水分含量的下降，并良好提高SOD 和CAT 的活性，抑制脂肪酶、LOX 及POD 活性，延緩 MDA 含量的上升，保持核桃仁的風味，其中充氣添加脫氧劑包裝效果優于其他處理組，對干制薄皮核桃的貯藏效果較好。