不同包裝膜對鮮切土豆的保鮮效果研究

馬駿 程赤云 朱喜成

摘??? 要：為了探究不同保鮮膜及可食性涂膜對鮮切土豆常溫貯藏品質的影響，篩選適宜的土豆保鮮包裝，延長貨架期。以鮮切土豆為試材，分別使用PBAT/PLA、PE和蒸煮袋3種塑料膜包裝，同時用海藻糖、普魯蘭多糖、海藻糖+普魯蘭多糖3種可食性涂膜處理，以無包裝膜為對照，置于4 ℃下貯藏，測定鮮切土豆在貯藏期內的色差、褐變指數、失重率、感官品質等指標的變化，研究3種保鮮膜及3種可食性涂膜對鮮切土豆保鮮效果的影響。結果表明：3種塑料包裝膜對降低鮮切土豆的失重率具有積極作用，在貯藏4 d后，CK組失重率高達26.46%，蒸煮袋包裝處理組僅失重0.48%，PE組和PBAT/PLA組分別失重0.96%和7.66%，同時薄膜包裝能顯著延緩褐變、保持硬度、維持感官品質;可食性涂膜處理中，以海藻糖+普魯蘭多糖混合溶液涂膜處理對鮮切土豆的保鮮效果要優于單種糖處理。綜上所述，不同包裝膜對鮮切土豆均具有保鮮效果，能一定程度抑制鮮切土豆在貯藏過程中的品質劣變，其中塑料膜處理比可食性涂膜處理的保鮮效果更好，較CK組可延長鮮切土豆的貨架期2 d以上。

關鍵詞：PBAT/PLA復合膜;鮮切土豆;可食性涂膜;保鮮

中圖分類號：S609+3???????? 文獻標識碼：A??????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.01.015

Effect of Different Packaging Films on Fresh-keeping of Fresh-cut Potatoes

MA Jun1， CHENG Chiyun2， ZHU Xicheng2

（1.Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300192， China; 2.College of Light Industry Science and Engineering， Tianjin University of Science & Technology， Tianjin 300222， China）

Abstract： In order to explore the effects of different films and edible coatings on the storage quality of fresh-cut potatoes at room temperature， the appropriate fresh-keeping packaging of potatoes was selected to prolong the shelf life. Fresh-cut potatoes were packed with PBAT/PLA， PE and retort pouch respectively， and treated with three edible coatings of trehalose， pullulan polysaccharide and trehalose + pullulan polysaccharide. The fresh-cut potatoes were stored at 4 ℃. No treatment was used as control. The changes of color difference， browning index， weight loss and sensory quality of fresh-cut potatoes during storage were measured， The effects of three fresh-keeping films and three edible coatings on the fresh-keeping quality of fresh-cut potatoes were studied. The results showed that the group of film packaging had a positive effect on reducing the weight loss rate of fresh-cut potatoes. After 4 days of storage， the weight loss of retort pouch packaging group was only 0.48%， PE group and PBAT / PLA group were 0.96% and 7.66% respectively， while the weight loss rate of CK group was as high as 26.46%. At the same time， film packaging could significantly delay browning， maintain hardness and maintain sensory quality. In the three groups of edible coating treatment， the preservation effect of trehalose + pullulan mixed solution coating treatment on fresh-cut potatoes was better than that of single sugar treatment. The six treatments have fresh-keeping effects on fresh cut potatoes， which can inhibit the quality deterioration of fresh cut potatoes during storage to a certain extent. The fresh-keeping effect of film treatment is better than edible film treatment， and the shelf life of fresh cut potatoes can be prolonged by more than 2 days compared with CK group.

Key words： PBAT/PLA composite film; fresh-cut potatoes; edible coating; fresh-keeping

收稿日期：2021-10-26

基金項目：天津市科技支撐重點項目（18YFZCNC01150），蔬菜體系崗位項目（ITTVRS2021020）

作者簡介：馬駿（1979—），男，天津人，副研究員，碩士，主要從事農產品保鮮方面研究。

鮮切蔬菜指新鮮蔬菜通過挑選、清洗、整修、去皮、鮮切及包裝等處理后，進行銷售的可即食或即用的便捷蔬菜制品[1]。鮮切蔬菜由于其新鮮、便捷、營養且可利用度高（100%可食用），可滿足消費者追求天然、營養、快節奏生活的需求，深受廣大消費者的喜愛， 生產銷售市場日益擴大[2]。由于鮮切蔬菜生理代謝活躍，極易發生品質劣變和腐爛，因而貨架期較短，不易貯存[3]。馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）也稱土豆，作為最受大眾歡迎的蔬菜之一，富含蛋白質、氨基酸及多種維生素、礦物質，煎炒烹炸均可。由于土豆富含淀粉，切開的土豆表面極易受空氣氧化而發生褐變，給商家帶來了巨大的虧損[4]。

聚乙烯（Polyethene， PE）材料因其價格低廉、化學性能穩定、加工性能好等優點，被廣泛使用，但大量PE廢棄物造成“白色污染”，為自然環境帶來巨大的壓力。因此，以可降解塑料代替傳統石油基塑料包裝果蔬逐漸成為當代社會的必然發展趨勢[5]。聚乳酸（Polylactic acid，PLA）作為一種可生物降解的新型高分子材料，具有良好的耐熱性和耐化學溶劑性，力學強度較高，但純PLA脆性大，韌性和抗沖擊性能差。因此，在實際應用中需要先對PLA進行改性[6]。聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（Poly （butyleneadipate-co-terephthalate），PBAT）是一種脂肪族和芳香族的共聚物，也具有可完全生物降解的特性，其耐熱性好、斷裂伸長率較高、柔韌性好[7]。以PBAT共混改性PLA，可提高薄膜的力學性能和加工性能[8]。

可食性涂膜處理作為一種簡易、安全、衛生的保鮮技術，在鮮切果蔬保鮮領域得到了廣泛的關注和應用[9]。鮮切果蔬通過不同濃度及不同種類的涂膜劑處理后，可以維持果蔬的新鮮品質，延緩營養物質的流失，延長其貯藏期。多糖是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物，具有無色無味、熱量低、綠色易成膜的優點，在果蔬表面形成涂層后可阻隔水分的流失，并起到隔絕空氣的作用[10]。

本研究將采用3種包裝膜及3種可食性涂膜對鮮切土豆進行處理，探究不同包裝方式對鮮切土豆的保鮮效果，為新型可降解材料在果蔬保鮮包裝領域的研究應用提供技術參考。

1 材料和方法

1.1 材料及試劑

新鮮土豆，市購;PBAT/PLA保鮮袋為實驗室自制，制袋規格為26 mm×13 mm; PE保鮮袋，規格為26 mm ×13 mm;蒸煮袋，規格為26 mm×13 mm，;PE保鮮膜，市售;結晶海藻糖，25 kg·袋-1，純度≥99.5%，山東德州匯洋生物科技有限公司;普魯蘭多糖，堆積密度為0.20～0.40 g·mL-1，天津市微生物研究所;弱酸性次亞鹽素碳酸水，株式會社ワントゥーワン。

1.2 儀器與設備

便攜式色差計 RM200QC （美國愛色麗）;GY-3 果實硬度計 GY-3（竹村電氣制作所）;精密型電子天平 HTP-312 （上海花潮電器有限公司）;紫外可見分光光度計 UV-5600P（天津中世沃克科技發展有限公司）;包裝氣體分析儀 MapScanO2/CO2 （上海錦川機電技術有限公司）;數顯手持糖度計PAL-1（南京市海納儀器設備有限公司）;數控超聲波清洗器 KQ-500DE（昆山市超聲儀器有限公司）;臺式離心機 H1650 （湖南湘儀實驗儀器開發有限公司）;電熱恒溫水浴鍋 DZKW-P-4 （北京市永光明醫療儀器有限公司）;料理機 LLJ-D04B1 （小熊電器股份有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品預處理??? 試驗前先將試驗臺在紫外光下照射2 h，將土豆清洗并使用100～200 PPM次氯酸（60 mL 10%溶液定容至20 L，備用）消毒后，去除土豆的外表皮，然后用消毒后的不銹鋼刀將土豆切成厚度為0.3 mm的薄片，接著放入0.5% VC鈉鹽溶液中進行護色處理（浸泡3 min），取出土豆片并涼干水分。

分別對試材進行以下兩種處理：（1）不同塑料膜處理：取等量晾干水分的土豆片分別放入0.02 mm PBAT/PLA保鮮袋、0.02 mm PE保鮮袋、0.05 mm蒸煮袋中，排除袋內的氣體，用熱封機密封袋口。（2）參考陳潔等[10]的試驗方法，對土豆進行可降解涂膜處理：將晾干水分的土豆片分別放入2.25 g·L-1的海藻糖溶液、14 g·L-1的普魯蘭多糖溶液、2.25 g·L-1海藻糖+14 g·L-1的普魯蘭多糖復合溶液中浸泡30 s，撈出晾干備用。試驗以無任何處理的土豆片為對照，所有處理組均置于4 ℃下貯藏。每個處理設有15袋，每袋放置10片土豆切片，定期取樣，每次隨機抽取3袋進行測試分析。

1.3.2 褐變指數 L*、a*、b*色度空間是國際通用的測色標準[11]，可根據L*、a*、b*值計算出綜合色差ΔE，進而來綜合評價果蔬表面顏色的差異，分析其品質。采用RM200QC型便攜式色差計測定L*、a*、b*值，選擇對土豆中間位置和兩邊邊緣處進行色差值的檢測，每次測試3次。可通過計算褐變指數（browning index，BI）來評估土豆的褐變情況[12]，每隔1 d隨機取樣3袋進行褐變指數的測定，褐變指數計算公式如下：

BI=（1）

x=（2）

1.3.3 失重率 將PBAT/PLA復合膜、PE膜的15個袋分別從1～15進行編號，稱量初始質量并記錄，每次測試隨機取樣3袋，隔1 d進行一次稱量，以每次稱量測試的平均值作為結果。

1.3.4 硬度 在土豆切片的上下左右中間5個位置進行硬度檢測，每袋隨機選取3片，每次測試隨機選3袋，隔1 d測一次，以平均值作為測試結果。

1.3.5 感官評價 將土豆切片護色之后，隨機挑選10名經過專業訓練的食品相關專業的學生，按照表1對試驗樣品進行感官評價打分，共分為5個等級：一等為最優，外觀好，可食用;四等的土豆片已經發生嚴重褐變，五等的已變壞變質，都不可再食用。每隔1 d進行一次感官評價打分。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS軟件處理數據，計算平均值和標準偏差，以P<0.05判斷各種結果差異是否顯著。采用Origin 9.0軟件對數據進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同塑料膜包裝處理對鮮切土豆品質變化的影響

2.1.1 不同塑料膜包裝處理對鮮切土豆褐變指數的影響 土豆切片后，失去了外皮的保護，增大了各部分與空氣的接觸面積，很容易在氧氣、酶等多種因素作用下腐敗變質。不同塑料薄膜包裝的鮮切土豆在貯藏期間褐變指數的變化如圖1所示，可以看出，經過薄膜包裝處理的鮮切土豆，其褐變程度均略低于CK組。貯藏期間，PE組和PBAT/PLA組的褐變指數變化較小，分別升高了0.6， 0.2，蒸煮袋組則升高了3.9，CK組褐變指數變化最大，升高了6.42。綜合來看，薄膜包裝的3組之間差異較小，相對于CK組保鮮效果明顯，對延緩鮮切土豆的褐變具有積極意義，這可能是由于薄膜阻隔性能好，經過初期呼吸消耗后，包裝袋內處于低氧狀態，降低了土豆的氧化速率。

2.1.2 不同塑料膜包裝處理對鮮切土豆失重率的影響果蔬采摘后，失去水分的供應，各種生理活動會發生改變，而隨著貯藏期的延長，果蔬自身的水分也將快速流失[13]。不同塑料薄膜包裝的鮮切土豆貯藏期褐變指數的變化如圖2所示，可以看出，貯藏4 d后，CK組的失重率高達26.5%，失水嚴重;包裝處理后的切片土豆失重率均明顯降低，其中，蒸煮袋包裝土豆失重率不足1%，這是由于蒸煮袋透濕性差，能有效維持包裝內的水分含量。

2.1.3 不同薄膜包裝處理對鮮切土豆硬度的影響

硬度是評價果蔬品質優劣的一個重要的參數，果蔬采摘后，含水量較高，外表保護組織還未被破壞，有較高的硬度。但隨著貯藏時間的增長，果蔬會因為缺少水分而逐漸松軟變脆，繼而會發生腐敗現象[14]。不同塑料薄膜包裝的鮮切土豆貯藏期褐變指數的變化如圖3所示。從圖中可以看出，其硬度呈現出先增后減的趨勢。蒸煮袋內的水分含量較高，在貯藏4 d后仍有著較高的硬度值，為3.23 kg·cm-2。PBAT/PLA組對硬度的維持效果略差，主要原因是PBAT/PLA復合膜的透濕性較大，失水較多，從而導致組織發軟，硬度降低。

2.2 不同可食性涂膜處理對鮮切土豆品質變化的影響

2.2.1 不同可食性涂膜處理對鮮切土豆褐變指數的影響圖4是不同可食性涂膜處理的鮮切土豆貯藏期褐變指數的變化情況，可以看出，進行涂膜處理后的鮮切土豆的褐變程度略小于CK組。在貯藏4 d后，海藻糖組為53.4，普魯蘭多糖組為54.3，海藻糖+普魯蘭多糖組的褐變程度略低于其他組，為52.4。綜合來看，雖然可食性涂膜可以一定程度阻隔土豆表面與空氣直接接觸，但效果不是很明顯，可能與涂層的厚度有關。

2.2.2 不同可食性涂膜處理對鮮切土豆失重率的影響不同可食性涂膜處理的鮮切土豆貯藏期失重率變化如圖5所示。從圖中可以看出，貯藏4 d后，普魯蘭多糖組的失重率最小，僅為18.5%，而海藻糖組和CK組的失重率分別達到了24.4%，26.5%。海藻糖+普魯蘭多糖組失重最大，達到了32.8%，高于其他組，這可能是由于外部因素導致的。總體來看，海藻糖和普魯蘭多糖涂膜處理能一定程度延緩切片土豆失重。

2.2.3 不同可食性涂膜處理對鮮切土豆硬度的影響圖6展示了不同可食性涂膜處理的鮮切土豆貯藏期硬度的變化情況，可以發現，海藻糖組在貯藏2 d時，土豆切片的硬度就已經低于CK組;貯藏4 d時，各組的硬度均下降的較快，其中，CK組的硬度最低，為2.58 kg·cm-2，海藻糖+普魯蘭多糖組的硬度最高，為2.78 kg·cm-2，說明涂膜處理對鮮切土豆硬度的維持具有積極效果。

2.3 不同處理對貯藏后鮮切土豆褐變情況的影響

通過表2對薄膜包裝處理組和可食性涂膜處理組褐變指數的對比可以發現，貯藏第2天時，CK組發生了嚴重的褐變，褐變指數高達51.65，而薄膜處理組和可食性涂膜處理組均能有效抑制鮮切土豆的褐變，其中，蒸煮袋包裝組褐變指數最低，僅為45.79;貯藏4 d后，可食性涂膜處理的3組都已發生較為嚴重的褐變，褐變指數達到了53.44，54.35，52.43，而薄膜處理的3組褐變指數均低于50，這可能是由于薄膜包裝能更好的隔絕空氣，延緩土豆氧化褐變。

2.4 不同處理對貯藏后鮮切土豆感觀評價的影響

感觀評價是評價果蔬品質優劣的重要參考之一[15]。鮮切土豆極易被空氣氧化而導致外觀的變化，而外觀的好壞直接影響到鮮切土豆的商品品質。圖7展示了不同處理對鮮切土豆在貯藏期內的感觀評分，可以發現，CK組在貯藏4 d后評分降為65，失去商品價值，而PE保鮮膜和蒸煮袋的得分保持在83.0，83.3，PBAT/PLA組也維持了80.7的感官評分，較CK組可延長保質期2 d以上;可食性涂膜組的感官得分則在貯藏第4 天均降低至80分以下，但相比CK組仍具有一定的保鮮效果。對比貯藏2 d和4 d的感官評價得分可發現，可食性涂膜組的評分均降低較快，海藻糖組、普魯蘭多糖組和海藻糖+普魯蘭多糖組分別降低了5.7，6.4，11.0。綜合來看，包裝薄膜處理的鮮切土豆感官品質要高于可食性涂膜處理組。

3 結論與討論

通過對比分析可以發現，經過薄膜包裝處理和可食性涂膜處理的鮮切土豆能較好地維持品質指標，延長貨架期。其中薄膜包裝組的失重率顯著低于可食性涂膜處理組，同時可食性涂膜組在貯藏后期褐變程度較薄膜包裝組更明顯; CK組在貯藏4 d后評分降為65，失去商品價值，而PBAT/PLA、PE和蒸煮袋組的得分分別保持在80.7，83.0，83.3，海藻糖、普魯蘭多糖和海藻糖+普魯蘭多糖組的感官評分略低于薄膜包裝的3組，分別為75.0，78.3，74.7。綜合來看，薄膜包裝的保鮮效果優于可食性涂膜，較CK組可延長保質期2 d以上。由于PBAT/PLA復合膜具有可生物降解的特性，相比于PE膜和蒸煮袋更符合綠色包裝的要求，是鮮切土豆保鮮包裝更佳的選擇。但本研究尚未分析檢測鮮切土豆生理指標的變化情況，后續可進一步探究可降解薄膜對鮮切土豆的保鮮機理。

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