真空包裝鮮食甘栗貯藏溫度與品質的相關性研究

趙玉華，吳家秀，張希希，常學東

（1.板栗產業技術教育部工程研究中心，河北 秦皇島 066004；2.河北科技師范學院食品科技學院，河北 秦皇島 066600；3.河北科技師范學院鄉村振興研究中心，河北 秦皇島 066004；4.河北省板栗產業協同創新中心，河北 秦皇島 066004）

鮮食甘栗是一種處于一定失水狀態的生食板栗食品。自然狀況下，一般板栗采摘后會發生后熟作用，果仁內所含物質發生糖化，當糖化度達到最高時，板栗風味最好，鮮食口感最佳，被稱為甘栗[1-2]。為獲得具有甜、香、韌、爽的獨特口感，并且咀嚼時有白色汁液[3-6]的鮮食甘栗，需先將新鮮板栗貯存達到甘栗期后，再將其置于一定的環境下，給予合適的溫度、濕度、光照等，使栗仁的水分含量降低至一定程度，同時保證栗果完整，栗仁具有鮮亮的蛋黃色。

板栗富含淀粉（51%～60%）、蛋白質（5.7%～10.7%）、脂肪（2%～7.4%）、多種維生素、無機鹽、不飽和脂肪酸和黃酮類物質等，中醫認為板栗果實具有養胃健脾、補腎強筋、活血和止血的功能，對冠心病、動脈硬化有一定的療效[7]。民間有生食補腎強筋、熟食健脾胃的說法。關于鮮食甘栗的研究報道相對較少，主要有趙國強[8]發明的一種貯藏方法，張超[9]對甘栗貯藏品質進行了探討，郭豪寧等[10-14]對甘栗加工適應性和貨架期進行了一系列研究。目前消費者對健康食品的需求日益增強，但板栗加工進展緩慢，轉化率不足30%。鑒于此，開發鮮食甘栗產品，可滿足多方面的需求，必將成為未來板栗食品的發展趨勢之一[15-16]。

鮮食甘栗屬于干果范疇，為處于衰老進程中的果實，但需要保持一定的水分含量，其進一步地衰老和失水會影響食用品質。在室溫下存放的鮮食甘栗，食用品質只能維持3～4 d，因此，鮮食甘栗的品質控制成為研究上的瓶頸[17]。

通常情況下，貨架期是通過食品外包裝上的標簽來標示。但是，傳統的貨架期標注方法在實際流通過程中存在著“兩難困境”：一方面，如果食品處于良好的貯運條件下，其實際可流通期限可能遠滯后于標示的保質期，但卻因達到標注的保質期限而被提前銷毀，造成巨大的經濟損失和不必要的浪費；另一方面，如果食品處于惡劣或異常的貯運條件下，可能造成貨架銷售保質期內的產品實際已經變質，存在著嚴重的品質風險與隱患。因此，如何集成食品貯運環境的動態信息，合理準確地預測食品剩余貨架期，縮小食品貨架期預測與實際流通期限之間的差距，在保障食品質量安全的基礎上，最大程度地減少因標示保質期不準確而造成的不必要損失或減少品質安全隱患，已成為當前研究的熱點之一[18]。貨架期預測方法有多種，如動力學模型、微生物生長模型、防潮包裝模型、統計學方法等[19-20]，比較常用的是加速貨架期預測模型，如以溫度為基礎的Schaal耐熱試驗法，是以阿倫尼烏斯（Arrhenius）方程作為描述化學基元反應的經典模型，被廣泛應用于食品貨架期預測中[21-23]。進行貨架期預測試驗的受試樣品一般都具有較長時間的真實貨架期。而鮮食甘栗貨架期短，并且作為一種活的有機體，其不能耐受較高溫度，在60℃（Schaal耐熱試驗的加速試驗溫度）下幾個小時即失去食用價值，并且鮮食甘栗作為有一定生命活力和水分含量的高淀粉干果[24-27]，不能對其進行熱殺菌處理，因此本試驗采用冷殺菌技術[28]，并結合真空包裝，對不同貯藏溫度下鮮食甘栗品質的變化進行研究，以期為鮮食甘栗商品化流通中品質的控制提供支撐和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

新鮮板栗：2021年9月采收于河北省遷西縣，加工成鮮食甘栗后進行紫外線殺菌和真空包裝（采用單層膜厚0.8 mm的聚酰胺/聚乙烯袋包裝），每袋裝（80±5）g。

PCA培養基，上海博微生物科技有限公司；考馬斯亮藍，天津市光復精細化工研究所產品；2,6-二氯靛酚，上海源葉生物科技有限公司；次甲基藍，北京化學試劑公司；草酸，天津市風船化學試劑科技有限公司產品；氫氧化鈉、硫酸銅、亞鐵氰化鉀、甲基紅、乙酸鋅、冰乙酸、鹽酸，國藥集團化學試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設備

BXP-280電熱恒溫培養箱，上海迅博醫療生物儀器股份有限公司；XMTD-8222電熱恒溫鼓風干燥箱，上海佳勝實驗設備有限公司；ML-34電熱板，天津市泰斯特儀器有限公司；PL203電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；HH-8恒溫水浴鍋，上海力辰邦西儀器科技有限公司；B180實驗室用爐（馬弗爐），德國納博熱公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

將真空包裝好的鮮食甘栗分別置于4、20、30℃（溫度波動范圍為±0.5℃），相對濕度40%的恒溫箱中貯藏，每個溫度放置25份樣品，其中4℃條件下每2 d，20、30℃條件下每1 d取樣，分別進行感官評定，并測定樣品的總蛋白質含量、可溶性總糖含量、水分含量、VC含量、總淀粉含量、灰分含量，每個指標做3個平行試驗。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 水分含量

參照GB 5009.3—2016[29]中的直接干燥法進行測定。

1.2.2.2 灰分含量

參照GB 5009.4—2016[30]的灼燒重量法測定。

1.2.2.3 VC含量

參照GB 5009.86—2016[31]中的2,6-二氯靛酚滴定法測定。

1.2.2.4 可溶性總糖含量

采用蒽酮比色法[32]測定。

1.2.2.5 總淀粉含量

參照張友杰[33]的方法測定。

1.2.2.6 總蛋白質含量

采用考馬斯亮藍法[34]進行測定。

1.2.2.7 感官評價

對大多數食品而言，感官評價是衡量其食用品質的關鍵因素[35-36]。對于微生物活動穩定的食品，如餅干、干果，在定義其食用品質或貨架期時依據的是其感官性狀的變化[37]。鮮食甘栗感官評價采用加權評分法，色澤、氣味、口感權重分別為30%、40%、30%[38]，評分小組成員（食品專業教師）10名。評分標準見表1。

1.2.2.8 菌落總數

參照GB 4789.2—2016[39]中規定的內容，在鮮食甘栗貯藏開始和結束時檢測菌落總數，進行衛生質量評價。

表1 鮮食甘栗感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of fresh chestnuts

1.2.3 數據處理

采用SAS 9.4軟件進行相關性、多元回歸分析；采用Origin 9.1軟件進行圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 不同溫度貯藏下鮮食甘栗品質的變化情況

2.1.1 貯藏溫度對鮮食甘栗水分含量的影響

圖1 不同貯藏溫度對鮮食甘栗水分含量的影響Fig.1 Effects of different storage temperatures on moisture contents of fresh chestnuts

由圖1可知，不同貯藏溫度下，鮮食甘栗水分含量均隨時間的增加總體呈下降趨勢。4℃條件下鮮食甘栗水分含量降低最少，至第13天時水分含量為37.5%，較第1天時的41.1%僅降低了3.6個百分點；20℃條件下，鮮食甘栗的水分損失較快，至第7天時較第1天降低了6.5個百分點；鮮食甘栗在30℃條件下貯藏時水分含量變化最大，至第5天時僅為32.48%，若水分含量持續降低會使鮮食甘栗仁硬度增大，咀嚼困難，影響其食用品質。以上結果表明：貯藏溫度越高，鮮食甘栗水分含量損失越快，越易導致其品質劣變；4℃低溫貯藏是維持鮮食甘栗水分含量的最適溫度。

2.1.2 貯藏溫度對鮮食甘栗灰分含量的影響

灰分是指某種物質中的固體無機物含量。該物質可以是食品，也可以是非食品；可以是包含有機物的無機物，也可是不含有機物的無機物；可以是鍛燒后的殘留物，也可以是烘干后的剩余物。但灰分一定是某種物質中的固體部分，而非氣體或液體部分[40-41]。由圖2可以看出，隨貯藏時間的延長，鮮食甘栗的灰分含量變化總體呈緩慢增加的趨勢。20℃和30℃貯藏的甘栗灰分含量均在在第1～2天內迅速上升，隨后各自呈無規律波動變化。相比之下，在4℃條件下貯藏的鮮食甘栗灰分含量整體增加則較為平緩，在貯藏第13天時灰分含量和初值相比增加了0.29個百分點。

圖2 不同貯藏溫度對鮮食甘栗灰分含量的影響Fig.2 Effects of different storage temperatures on ash contents of fresh chestnuts

2.1.3 貯藏溫度對鮮食甘栗VC含量的影響

板栗營養價值豐富，VC含量比西紅柿還要高，但VC遇高溫會被破壞，長時間貯藏也會流失[42]。由圖3可以看出，20℃和30℃貯藏的鮮食甘栗VC含量隨時間的延長呈先上升再下降再上升的趨勢，與初值相比，鮮食甘栗在30℃下貯藏至第5天時VC含量增加了1.46 mg/100 g，20℃下貯藏至第7天時VC含量增加了1.77 mg/100 g，這可能是由于板栗水分減少，致使VC含量相對增多。而在4℃條件下，鮮食甘栗貯藏至第13天時VC的含量比初值減少了0.78 mg/100 g，這可能與VC不穩定，易受氧氣、酶等因素影響而被降解有關[43]。

圖3 不同貯藏溫度對鮮食甘栗VC含量的影響Fig.3 Effects of different storage temperatures on vitamin C contents of fresh chestnuts

2.1.4 貯藏溫度對鮮食甘栗可溶性總糖含量的影響

由圖4可以看出，隨著貯藏時間的延長，各試驗組中鮮食甘栗的可溶性總糖含量總體均呈下降趨勢。這可能與板栗在缺氧情況下糖發生分解被大量消耗有關。鮮食甘栗在20℃和30℃條件下的可溶性總糖含量變化較為相似，5 d內，4℃貯藏的鮮食甘栗可溶性總糖含量降低的百分點遠小于20℃和30℃，這說明4℃低溫有可能抑制了鮮食甘栗的呼吸作用，使糖不容易被大量消耗。

圖4 不同貯藏溫度對鮮食甘栗可溶性總糖含量的影響Fig.4 Effects of different storage temperatures on total sugar contents of fresh chestnuts

2.1.5 貯藏溫度對鮮食甘栗總淀粉含量的影響

板栗的成分以淀粉為主，淀粉占了板栗干物質的60%～80%，淀粉對板栗產品的加工工藝和品質都有很大的影響[44-45]。淀粉也是板栗的重要貯藏物質，貯藏期間在淀粉酶的作用下淀粉含量會不斷減少。由圖5可以看出，在整個貯藏期間，不同貯藏溫度下鮮食甘栗的總淀粉含量總體呈下降的趨勢，即便甘栗在衰老狀態下，淀粉酶仍然發揮著作用。在貯藏最初期，20℃和30℃試驗組的甘栗總淀粉含量下降十分迅速，在2 d時與初值相比分別減少了2.37和1.35個百分點，這可能與當時的淀粉酶活性較高有關。通過比較貯藏期前5 d內4℃和30℃試驗組的數據可知，30℃高溫下鮮食甘栗的總淀粉含量下降較快，而4℃低溫條件下總淀粉含量下降相對較慢。

圖5 不同貯藏溫度對鮮食甘栗總淀粉含量的影響Fig.5 Effects of different storage temperatures on total starch contents of fresh chestnuts

2.1.6 貯藏溫度對鮮食甘栗總蛋白質含量的影響

蛋白質在很大程度上影響著板栗的貯藏品質，蛋白質含量是評價板栗品質的重要指標之一，同時它也反映了板栗在貯藏過程中衰老的速度[46]。由圖6可以看出，3個試驗組的蛋白質含量在貯藏期間沒有固定的變化規律。其中鮮食甘栗在4℃條件下貯藏至13 d時總蛋白質含量比初值下降了0.46 mg/100 g；在20℃條件下貯藏至7 d時，總蛋白質含量下降了0.38 mg/100 g；30℃條件下貯藏至5 d時，總蛋白質含量反而增加了0.04 mg/100 g。出現以上結果的原因可能是由于鮮食甘栗本身含糖量較高，呼吸作用時消耗的蛋白質較少，所以不同貯藏溫度下蛋白質含量相對比較穩定。

圖6 不同貯藏溫度對鮮食甘栗總蛋白質含量的影響Fig.6 Effects of different storage temperatures on total protein contents of fresh chestnuts

2.1.7 貯藏溫度對鮮食甘栗感官品質的影響

由圖7可知，鮮食甘栗在貯藏期間感官評分總體隨時間的延長呈下降趨勢，且貯藏溫度越高鮮食甘栗感官品質下降越快。鮮食甘栗在4℃條件下貯藏至第13天時感官評分為9.1分，而在20℃和30℃條件下分別貯藏至第7天和第5天時，感官評分均降至9分。由此可見，4℃的低溫貯藏更有利于鮮食甘栗維持良好的感官品質，并有利于鮮食甘栗延長其貨架期。

圖7 不同貯藏溫度對鮮食甘栗感官評分的影響Fig.7 Effects of different storage temperatures on the sensory scores of fresh chestnuts

2.2 不同貯藏溫度下鮮食甘栗各指標間的相關性分析

根據檢測結果，對鮮食甘栗感官評分、水分含量、可溶性總糖含量、總淀粉含量與貯藏時間進行指標間的相關性分析，結果見表2。

由表2可知，3個溫度下，貯藏時間均與感官評分呈極顯著負相關（P＜0.01），說明隨著貯藏時間的延長，產品的感官品質在下降；而水分含量均與感官評分呈極顯著正相關（P＜0.01），說明水分含量下降，甘栗的感官品質也會下降；4℃時，水分含量與貯藏時間、總淀粉含量之間均無顯著相關性，而其他各個指標之間均具有顯著相關性（P＜0.05）；20℃時，各指標與總淀粉含量之間均無顯著相關性，感官評分與可溶性總糖含量之間也無顯著相關性，而其他各個指標之間呈顯著相關（P＜0.05）；而30℃時，各指標間均具有顯著相關性（P＜0.05）。

2.3 不同貯藏溫度下鮮食甘栗品質指標對貨架期的影響

根據相關性分析，篩選出顯著影響鮮食甘栗貯藏品質的重要指標為感官評分（X1）、水分含量（X2）、可溶性總糖含量（X3）、總淀粉含量（X4），通過多元回歸分析擬合出不同貯藏溫度下以上各指標對貨架期（Y）的回歸方程：4℃時，Y1=86.979-7.298 9X1-0.539 1X2+0.245 4X3+0.410 8X4（R2=0.990 3）；20℃時，Y2=34.214-2.855 2X1+0.096 6X2-0.613X3（R2=0.979 9）；30℃時，Y3=22.675-5.071 7X1+0.765 1X2+1.073 3X3-0.943 7X4（R2=1.000 0）。

對不同貯藏溫度下的回歸方程進行方差分析發現，貯藏溫度為20、30℃的回歸方程模型P值均小于0.01，4℃的回歸方程模型P值小于0.05，結果均具有統計學意義（表3），說明篩選變量后構建的多元回歸方程合理。

表2 真空包裝鮮食甘栗在不同貯藏溫度下各項指標間的相關性分析Table 2 Correlation analysis of various indices of vacuum-packed fresh chestnuts at different storage temperatures

表3 不同貯藏溫度下擬合的回歸方程方差分析Table 3 Analysis of variance of the fitted regression equation at different storage temperatures

通過對感官可接受度的評估并參考GB 1635—2005《干果食品衛生標準》[47]，鮮食甘栗品質感官評分的臨界值為7.0，水分含量臨界值為32%，總糖含量臨界值為8%，總淀粉含量臨界值為14%。將上述數據代入回歸方程，得出結論為：4℃貯藏條件下鮮食甘栗食用品質可保持約27.62 d，20℃條件下約12.41 d，30℃條件下約7.03 d。

2.4 回歸方程的驗證

對3個貯藏溫度下的回歸方程在貯藏期分別為2、4、6 d時進行驗證，結果如表4所示。由表4可知，3個溫度下的實際貯藏時間與預測貯藏時間較為接近，相對誤差在20%以內，說明不同貯藏溫度下的回歸方程對鮮食甘栗預貯時間的預測均是合理的。

表4 不同貯藏溫度下回歸方程的驗證Table 4 Verification of the regression equation at different storage temperatures

3 討論

溫度是影響食品貯藏品質的重要因素，適宜的貯藏溫度能夠有效維持食品品質，并延長其貨架期。高育文等[48]研究發現，4℃是“金花蜜25號”哈密瓜的最適貯藏溫度，此溫度能有效延緩哈密瓜果實的衰老與軟化，延長其貯藏保鮮期。對于干果來說，其貯藏環境對溫度的要求不是特別嚴格，而鮮食甘栗是介于干果和鮮果中間的特殊狀態，仍然具有怕熱、怕干、怕悶、怕水、怕凍的“五怕”[49]特點。在常溫條件下貯藏3 d后就會出現明顯的失水和褐變現象，影響其食用品質。對鮮食甘栗貨架期進行加速試驗（預試驗），發現于60℃下放置2 h后就會出現果仁變軟、褐變現象，而且散發著濃郁的乙醇氣味。鮮食甘栗貯藏于30℃條件下，失水是其最突出的表現，體現在口感上除硬度增加外，生淀粉的感覺也凸顯出來。

本研究對真空包裝后的鮮食甘栗品質與溫度的相關性進行了探討，隨著研究的深入和科學的發展，可能會有更好的包裝方式和處理技術適合于鮮食甘栗，會更有利于其品質的保持。另外，關于鮮食甘栗貯藏期間的生理代謝也需要更深入的研究。

4 結論

將鮮食甘栗分別置于4、20、30℃下進行貯藏，定期對鮮食甘栗的理化指標、感官品質進行跟蹤檢測。結果發現，在貯藏過程中，真空包裝鮮食甘栗的水分含量、可溶性總糖含量、總淀粉含量以及感官評分隨時間的延長總體呈下降趨勢；總蛋白質含量變化不明顯；VC含量則出現波動性變化。以上結果說明，即便將鮮食甘栗真空包裝，并存放于4℃低溫下，鮮食甘栗的衰老進程依然在繼續，水分會不斷損失，可溶性總糖作為各種代謝的能源物質仍被明顯消耗，這些變化都嚴重影響著鮮食甘栗的食用品質。

相比于其他的貯藏溫度，4℃低溫貯藏過程中，鮮食甘栗可溶性總糖等營養品質指標的變化較小，更有利于鮮食甘栗的貯藏，故建議將鮮食甘栗置于4℃下進行貯藏和流通。真空包裝后的鮮食甘栗于4℃下存放可保持其食用品質約27 d左右，較常溫下的3～5 d延長了很多，為其商品化流通贏得了寶貴的時間。擬合得到的回歸方程預測值與實測值的相對誤差較小，可準確地進行貨架期預測，從而指導鮮食甘栗運輸及銷售等環節對品質的控制方法及時間的把握。