UV-C 輻照結合涂膜處理對鮮切蘋果貯藏品質的影響

丁真真，劉飛，張甜，劉艷全，張超

（1.喀什大學生命與地理科學學院，新疆喀什 844006；2.北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京 100097）

阿克蘇蘋果又稱“加麗果”，果面光滑、色澤光亮、果核透明，含有豐富的纖維素、果膠等營養物質。因果核透明俗稱“糖心”，被評選為“中國國家地理標志性產品”[1]。2018 年，阿克蘇地區蘋果栽培面積達到2.59 萬hm2，具有較大的經濟潛力和廣闊的開發前景[2]。阿克蘇的冰糖心蘋果主要是鮮食，因其成熟期集中，含糖量較高，貯藏后期容易出現果肉褐變，失去食用性和商品價值，鮮切蘋果具有即食、方便、健康的特點，改變了蘋果傳統的食用方式，緩解了集中上市的銷售壓力，近年來越來越受消費者歡迎。但鮮切蘋果在處理時受到機械損傷，因酶促褐變、組織軟化和微生物生長等原因導致保質期較短，制約了其規?；l展[3]。

紫外殺菌是一種能有效控制微生物污染的物理非熱殺菌方法，以其殺菌徹底、無化學殘留等特點被食品行業研究人員所關注[4-5]。目前，紫外殺菌技術在生活中應用較廣泛，對液體[6]、氣體[7]和固體[8]的殺菌均有涉及。適當的短波紫外線（UV-C，100～280 nm）處理在鮮切果蔬貯藏保鮮方面效果良好，具有抑制微生物生長，提高鮮切果蔬抗氧化活性的作用[9]。研究表明UV-C 處理或涂膜處理可有效抑制鮮切蘋果的褐變，延緩鮮切果蔬表面褐變，保持鮮切果蔬的品質。Lante 等[10]使用UV-C 處理鮮切蘋果和鮮切梨，發現其有抑制PPO 活性、延緩褐變、保留顏色的效果；楊震宇等[11]將殼聚糖和肉桂精油復合作為鮮切雪蓮果的可食性涂膜，其中1.5%殼聚糖復合0.4%肉桂精油處理的鮮切雪蓮果貯藏6 d 時，仍具有良好的新鮮度；陳穎等[12]使用1.5 g/100 mL 殼寡糖處理有效抑制了鮮切蘋果的褐變程度、營養損失以及微生物生長。但UV-C 結合涂膜保鮮的研究報道極少。本試驗以新鮮的阿克蘇冰糖心蘋果為原料，以感官評分為指標，優化了UV-C 處理時間、檸檬酸濃度以及殼聚糖濃度，再以UVC 結合檸檬酸濃度和殼聚糖處理，比較其對鮮切蘋果顏色、感官品質、褐變度、失重率及丙二醛等的影響，旨在提高鮮切蘋果的貯藏品質，為鮮切蘋果生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冰糖心蘋果：購于喀什億家匯好超市，并于4 益冰箱中存放。檸檬酸、殼聚糖（食品級），購于山東天力藥業有限公司；氯化鈉、瓊脂、蛋白胨、牛肉膏、乙醇、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、丙二醛（分析級），均購于北京北化精細化學品責任有限公司。

1.2 儀器與設備

恒溫水浴鍋（HH-4），上海圣科儀器有限公司；離心機（5910R），上海京工實業有限公司；紫外分光光度計（UV-1800），島津-GL 消耗品銷售公司；梅特勒電子天平（AL204/01），梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；雙人單面凈化工作臺（SW-CJ-ICU），蘇州凈化設備有限公司；立式壓力蒸汽滅菌器（BOXUN），上海博訊實業有限公司；手持糖度計（PAL-1），山東暢歐商貿有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鮮切蘋果加工

將預冷后的蘋果，用蒸餾水清洗表面，并用削皮刀去皮、去核，切成橫切面為1 cm2、長為5～7 cm 的長方體，以1:10（mg/mL）的料液比，將其迅速放入0.5%、1%、1.5%、2%的檸檬酸溶液，或1%、2%、3%、4%的殼聚糖溶液中，室溫下浸泡20 min，并用紗布拭去表面溶液，空白放入蒸餾水中。將涂膜處理后的鮮切蘋果快速放入一次性密封保鮮盒內，于凈化工作臺內滅菌，距離紫外燈位置的20 cm 處進行處理，UV-C 處理后將鮮切蘋果放于一次性密封保鮮盒內，于4 益冰箱內冷藏，定期測定各項指標，總貯藏期為8 d，同時隨著貯藏期的延長，密封盒內由于氧氣不斷被消耗形成MAP 包裝形式。

1.3.2 試驗設計

（1）哉災原悅處理時間的確定

將鮮切蘋果放入1%的檸檬酸中浸泡20 min 后，以感官評分為評價指標，確定UV-C 的最佳處理時間，單面照射時間為3、5、10、15、20 min，翻動鮮切蘋果塊，需照射4 面，總計照射時間為單面時間乘以4，即12、20、40、60、80 min。

（2）哉災原悅結合檸檬酸/殼聚糖處理對蘋果品質的影響

以（1）確定的UV-C 處理時間為基礎，以感官評分為評價指標，研究UV-C 結合檸檬酸和UV-C 結合殼聚糖對鮮切蘋果貯藏期品質的影響，并以感官評分、褐變度、MDA 等指標進行評價。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 褐變度

將鮮切蘋果打漿，稱取1 g 蘋果漿加入0.1 moL/L 磷酸緩沖溶液（pH=6.8）20 mL，室溫下攪拌15 min，離心過濾，于450 nm 波長下測定吸光度，重復3 次。

1.4.2 可溶性固形物

對試樣進行打漿，紗布過濾，取上清液，用蒸餾水做空白，室溫下用糖度計測定可溶性固形物含量，重復3 次。

1.4.3 醞閱粵

采用硫代巴比妥酸法[13]測定，略有改動。

1.4.4 菌落總數按照國標GB 4789.2—2016 菌落總數測定的方法[14]測量鮮切蘋果的菌落總數。

1.4.5 失重率按照公式（1）計算失重率。

1.4.6 感官評價

邀請感官評價員10～12 人，根據表1 對樣品進行感官評價，從外觀、色澤、氣味、口感四個方面來評價。

1.5 數據處理

采用DPS 軟件進行統計分析，用Orgin Pro9.0 作圖，所有數據均為“平均值依標準差”的形式。

2 結果與分析

2.1 最優UV-C 處理時間和最佳檸檬酸濃度、殼聚糖濃度的篩選

2.1.1 UV-C 處理時間對鮮切蘋果感官品質的影響

UV-C 處理時間對鮮切蘋果感官品質的影響見圖1。由圖可知，隨著UV-C 照射時間的增加，感官評分逐漸下降，且UV-C 處理組的均高于對照組，其中UV-C 處理10 min 的感官評分最高，處理20 min 與CK 無顯著性差異（），說明并不是UV-C 處理時間越長越好，反而是適當的UV-C 照射能夠延緩鮮切蘋果感官評分的下降，提高鮮切蘋果貯藏期的品質。因此，選擇UV-C 照射10 min 作為最適宜的處理時間。

2.1.2 檸檬酸濃度對鮮切蘋果感官品質的影響

檸檬酸濃度對鮮切蘋果感官評分的影響如圖2（見下頁）所示。由圖可知，隨著貯藏時間延長，鮮切蘋果的感官評分呈下降趨勢，其中1%檸檬酸處理后鮮切蘋果的感官品質較好，直到貯藏第8 天時，感官評分為65.4 分，比CK 組提高了41.56%?？赡苁菣幟仕嶂械聂驶椇狭硕喾友趸钢械你~離子，降低多酚氧化酶的活性，對鮮切蘋果起到護色作用[15]。1%檸檬酸處理能有效延緩鮮切蘋果的褐變，減少表面水分的流失。

表1 鮮切蘋果的感官評分標準Table 1 Sensory scoring criteria for fresh-cut apples

2.1.3 殼聚糖濃度對鮮切蘋果感官品質的影響

殼聚糖濃度對鮮切蘋果感官品質的影響如圖3 所示。由圖3 可知，整體上殼聚糖處理效果顯著高于CK組，3%殼聚糖處理后鮮切蘋果的感官評分下降最緩慢，到貯藏第8 天，感官評分為67.3 分，比CK 組高39.33%，維持了鮮切蘋果的感官品質?？赡苁菤ぞ厶且种屏吮奖彼峤獍泵傅幕钚?，延緩了果蔬的呼吸作用，進而延緩了果蔬的衰老進程。

2.2 UV-C 結合涂膜處理對鮮切蘋果品質的影響

2.2.1 對褐變度的影響

褐變度A 值越大，表示褐變程度越嚴重，如圖4 所示，隨著貯藏時間的延長，UV-C 結合檸檬酸和殼聚糖處理效果顯著高于CK 組，到貯藏第8 天，CK 的A 值為0.618，而UV-C 結合3%殼聚糖處理后的A 值為0.386，且UV-C 結合殼聚糖護色效果較佳，可能是殼聚糖隔絕了多酚氧化酶、過氧化物酶與氧的接觸，降低了氧氣的影響，同時通過一次性密封保鮮盒的影響，使鮮切蘋果在貯藏時期達到自發保鮮效果，并在低溫環境內貯藏，以此來延緩鮮切蘋果貯藏期的褐變程度。

2.2.2 對可溶性固形物含量的影響

UV-C 結合涂膜處理對鮮切蘋果可溶性固形物含量的影響如圖5 所示。由圖可知，鮮切蘋果CK 組的可溶性固形物含量呈緩慢下降的趨勢，CK 組從第0 天的13.21%降低到第8 天的10.81%；UV-C 結合涂膜處理高于CK 組處理，其中UV-C 結合3%殼聚糖處理的可溶性固形物含量高于UV-C 結合檸檬酸處理的，在貯藏第8 天時可溶性固形物為14.21%，顯著高于CK 組（），可能是殼聚糖延緩呼吸的作用強于檸檬酸，減少了糖的消耗。

2.2.3 對醞閱粵的影響

如圖6 可知，隨著貯藏時間的延長，UV-C 結合檸檬酸處理與UV-C 結合殼聚糖處理的醞閱粵含量均小于對照組，降低了有害物質醞閱粵的積累。到貯藏第8 天CK組的醞閱粵含量為0.84 滋mol/L，而UV-C 結合檸檬酸處理為0.73 滋mol/L，UV-C 結合殼聚糖處理為0.68 滋mol/L，保鮮效果較好，抑制了呼吸作用，延遲了乙烯的產生，結合MAP 包裝，延長了蘋果的貯藏期，保證了蘋果的食用安全性。

2.2.4 對失重率的影響

鮮切果蔬失重主要體現在水分散失，或呼吸作用引起的水分消耗，失水過多后，組織萎縮，果蔬失去原有光澤，降低其食用價值。如圖7 所示，UV-C 結合檸檬酸處理和UV-C 結合殼聚糖處理能有效延緩鮮切蘋果水分的流失，到貯藏第8 天時，CK 組的失重率達4.64%，而UVC 結合殼聚糖處理后失重率只有2.76%，顯著減少了水分的流失，保留了組織的原有狀態。

2.2.5 對菌落總數的影響

表2 UV-C 結合涂膜處理對鮮切蘋果菌落總數的影響（CFU/g）Table 2 Effects of UV-C combined coating treatment on the total colonies number of fresh-cut apple(CFU/g)

由表2 可知，隨著貯藏時間的延長，鮮切蘋果菌落總數呈現上升趨勢，相同貯藏時間UV-C 結合涂膜處理菌落總數顯著低于CK 組，說明該處理抑制了微生物的生長發育，其中UV-C 結合3%殼聚糖處理效果最明顯，與其他兩個處理具有顯著性差異（）。因此，可知UV-C結合涂膜處理能有效抑制微生物生長，其中殼聚糖處理效果好于檸檬酸處理，可能的原因是殼聚糖屬于大分子，表面的游離基可使微生物表面產生的脂多糖等酸性物質形成電解質，破壞細胞膜，導致微生物的死亡，同時也抑制了微生物的繁殖。目前我國關于鮮切蔬菜的菌落總數要求尚無可參照的國標，對照DB31/2012—2013 要求，菌落總數低于106CFU/g，但仍然需要在貯藏時間內降低微生物的影響，來減弱對鮮切果蔬營養成分、感官品質的影響。

2.2.6 對感官品質的影響

由圖8 可知，UV-C 結合殼聚糖處理后的鮮切蘋果感官品質最好，整體變化較小。到貯藏第8 天時，CK 組的感官評分只有43.2 分，而UV-C 結合殼聚糖處理的感官評分可達66.3 分，二者差異顯著（

3 討論

本文研究發現，協同護色效果優于單一處理，UV-C結合涂膜處理能顯著抑制微生物繁殖，降低鮮切蘋果的褐變程度，延緩鮮切蘋果水分的流失，其中殼聚糖處理的效果優于對照組，可抑制呼吸作用，減少水分流失，降低MDA 的積累，有助于維持鮮切蘋果的感官品質，延長貨架期。

優化最佳的UV-C 處理時間、檸檬酸濃度以及殼聚糖濃度均以感官評分為評價指標，也是唯一評價指標，可能分析依據不全面，下一步應參照更多指標來綜合評價；對于分析UV-C 結合涂膜處理對鮮切蘋果品質的影響，指標未涉及酶類、酚類物質及細胞膜通透性變化等；本研究得出了殼聚糖處理護色、抑菌效果優于檸檬酸處理，今后的研究應更深入，具體研究UV-C 結合殼聚糖處理與UV-C 結合檸檬酸處理的區別點。