不同溫度對真空包裝下鮮切胡蘿卜貯藏品質的影響

謝佳妮，郭若楠，賓宇淇，石立佳，陳晨,b，姜愛麗,b

不同溫度對真空包裝下鮮切胡蘿卜貯藏品質的影響

謝佳妮a，郭若楠a，賓宇淇a，石立佳a，陳晨a,b，姜愛麗a,b

（大連民族大學 a.生命科學學院 b.生物技術與資源利用教育部重點實驗室，遼寧 大連 116600）

研究不同貯藏溫度對真空包裝下鮮切胡蘿卜貯藏品質的影響。將新鮮胡蘿卜切片后采用真空包裝，分別置于4、8和20 ℃下貯藏3、12和25 d。分析貯藏期間鮮切胡蘿卜的感官品質、色差、氣味、硬度、呼吸強度、菌落總數和總酚含量的變化并進行測定。與8 ℃和20 ℃下貯藏相比，4 ℃低溫貯藏顯著抑了制微生物生長，降低了表面白化現象發生的概率，保持了鮮切胡蘿卜的硬度。不同溫度下短期貯藏的鮮切胡蘿卜氣味變化無明顯差異，但長期貯藏后會導致甲基類、氮氧化合物、醇類和醛酮類等化合物的釋放。4 ℃條件下樣品的總酚含量顯著低于8 ℃和20 ℃。較短時間的高溫貯藏可以促進酚類化合物的合成和積累，而低溫結合真空包裝可以保持鮮切胡蘿卜的品質以及保證食用的安全性。

鮮切胡蘿卜；不同貯藏溫度；真空包裝；品質

胡蘿卜是根莖類蔬菜之一，在世界各地廣泛種植。胡蘿卜富含類胡蘿卜素、維生素和膳食纖維，還是礦物質和抗氧化劑的良好來源，具有補肝明目、清熱解毒等功效，在預防許多疾病方面具有重要作用[1-2]。近年來，隨著人們生活水平提高，鮮切果蔬因方便、衛生等特點深受廣大消費者青睞[3]。胡蘿卜因其硬度、脆度高，汁液流失少等特點非常適合鮮切加工[4]。然而鮮切胡蘿卜的加工過程，如去皮、切割等產生的機械損傷，使胡蘿卜組織呼吸速率升高，蒸騰作用加快，從而促進組織木質化、質構劣變以及細胞衰老。此外，機械損傷導致細胞內容物流出，造成營養流失及風味損失，并易于微生物的生長繁殖，從而加速腐爛變質[5]。

溫度是影響鮮切果蔬貯藏品質的重要因素之一。低溫貯藏能抑制酶的活力及微生物的生長，降低呼吸作用，不同貯藏溫度對鮮切果蔬貯藏期間的各項指標的影響不同[6]。蘭璞等[7]研究發現低溫貯藏（0 ℃）能夠較好地維持鮮切胡蘿卜的貯藏期間感官品質。常溫（20 ℃）貯藏有利于γ–氨基丁酸[8]和酚類[9]等營養物質積累。酚類物質具有較高抗氧化活性，但同時也是木質素合成的重要前體物質，貯藏期間鮮切胡蘿卜表面木質素的沉積會導致其木質化，木質化及表面失水是引發鮮切胡蘿卜的表面白化主要原因[10]。低溫通過抑制木質化相關基因的表達和抑制木質素生物合成相關酶的活性來延遲木質化[11]。此外，Alegria等[12]研究OPP薄膜和微孔OPP薄膜對鮮切胡蘿卜貯藏品質的影響，結果表明微孔OPP薄膜的較高滲透性對保持產品新鮮品質至關重要。目前的研究主要集中于貯藏溫度對鮮切胡蘿卜品質的影響，而對真空包裝的鮮切胡蘿卜研究較少。真空包裝可通過降低呼吸和蒸騰作用，延緩鮮切產品貯藏期間的表面失水，從而控制木質化，是一種適合組織結構致密，具有休眠特性的根莖類蔬菜的保鮮包裝方式[13-14]。本研究通過對不同溫度條件貯藏過程中真空包裝鮮切胡蘿卜品質表征參數（硬度、感官評分、色差、電子鼻）、生理指標（總酚含量、呼吸強度）、微生物（霉菌、酵母菌總數、菌落總數）進行測定，經過多因素的綜合分析不同貯藏溫度對真空包裝下鮮切胡蘿卜的品質的影響，對鮮切胡蘿卜的加工、運輸及保鮮提供參考。

1 實驗

1.1 材料與試劑

主要材料：“新黑田五寸人參”胡蘿卜，購自大連金州區沃爾瑪超市，選用成熟度一致、無機械損傷、無病蟲害的胡蘿卜為實驗材料。

主要試劑：次氯酸鈉、無水乙醇、過硫酸鉀、福林酚，分析純，科密歐有限公司；平板計數瓊脂培養基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基（PDA），生物試劑，奧博星生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

主要儀器與設備：PEN 3電子鼻，德國Airsence有限公司；CR–400色差儀，日本柯尼卡美能達公司；TA.XT.plus質構儀，英國SMS有限公司；F–940氣體分析儀，美國Felix公司；T–25型勻漿機，德國IKA公司；TGL–20M臺式高速冷凍離心機，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；UV–2600紫外–可見分光光度計，日本島津公司；KQ 5200 DB超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；MLS–3750高壓滅菌鍋，松下電器有限公司；DHG–9070A烘箱，上海精宏實驗有限公司；SW–CJ超凈工作臺，蘇州市蘇信凈化設備廠。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

新鮮胡蘿卜在質量濃度為2 ml/L的NaClO溶液中浸泡5 min后，切為厚度為3 mm的薄片。將鮮切胡蘿卜片采用質量濃度為2 ml/L的NaClO溶液浸泡清洗1 min，脫去表面水分后，采用聚酯真空保鮮袋真空包裝，每袋200 g（約35片），將處理好的樣品分別置于4 ℃貯藏25 d，每隔5 d取樣；8 ℃貯藏12 d，每隔3 d取樣；25 ℃貯藏3 d，每天取樣。樣品用于測定各項指標。

1.3.2 感官評分的測定

參照宋遵陽等[15]的方法并稍作修改，采取九分制評分。每次取樣點取樣時，由10名接受了對鮮切胡蘿卜品質初步培訓的人員參照表1對鮮切胡蘿卜氣味、色澤、組織結構進行打分。所有成員都最后取其平均分，總分在1～9之間，6分以下表示其失去商品價值。具體評分標準見表1。

表1 感官品評標準

Tab.1 Table of sensory product evaluation criteria

1.3.3 表面顏色的測定

表面顏色的測定參照Yu等[16]的方法，并稍作修改。每個取樣點，隨機抽取10片，使用CR–400色彩色差儀分別測定鮮切胡蘿卜樣品的*、*、*值，計算其白化值，見式（1）。

1.3.4 電子鼻的測定

參照趙婧[8]的方法并稍作修改，取鮮切胡蘿卜樣品8 g切成大小均勻的塊狀置于120 mL樣品瓶中；在室溫條件下，靜置孵化30 min，使用電子鼻對其進行芳香物質的檢測。

1.3.5 硬度的測定

利用TA–TXPlus質構儀對鮮切胡蘿卜中心部位的硬度進行測定。通過去皮水果穿刺試驗方法，采用直徑5 mm的P/5探頭進行實驗。測試參數：測前速度為2 mm/s，測后速度為2 mm/s，最小感知力為3 N，穿刺深度為3 mm。

1.3.6 呼吸強度的測定

在每個取樣點隨機取10片鮮切胡蘿卜，稱量記錄，置于呼吸盒中，按照對應的溫度放置1 h，使用呼吸機將2個探頭分別插入2個塞口中，等到傳感器讀數相對穩定后，記錄CO2、O2含量。計算式見式（2）。

式中：為呼吸強度，mg/(kg·h)；1為樣品的CO2釋放量，%；2為大氣中CO2體積分數，%；為呼吸盒體積，mL；為樣品質量，kg；為時間，h。

1.3.7 微生物的測定

菌落總數采用平板計數法，參照GB 4789.2— 2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》計算。

霉菌、酵母菌總數參照GB 4789.15—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》進行計算。

1.3.8 總酚含量的測定

總酚含量的測定采用福林酚法[17]，稱取凍樣樣品5 g，加入體積分數為80%的乙醇溶液20 mL，在40 ℃下超聲提取（40 min）；在4 ℃、12 000 r/min條件下離心20 min，取上層清液；將2 mL福林酚溶液與2 mL酶提取液混合均勻，加入質量分數為7%的Na2CO3溶液20 mL并定容至50 mL；避光放置90 min后，于750 nm處測定吸光值。總酚含量計算式見式（3）。

式中：為總酚含量，mg/g；為樣品在280 nm處的吸光值；為樣品質量，g。

1.4 數據處理

以上實驗均進行3次重復操作，利用Excel 2019進行數據匯總及處理。數據以“平均值±標準偏差”的方式表示，并采用Origin 2022軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜感官評分的影響

真空包裝可以隔絕空氣，減少水分蒸發，但也會引起果蔬無氧呼吸，厭氧微生物發酵產生酒精和CO2氣體，導致樣品品質劣變和出現脹袋現象。如圖1a所示，鮮切胡蘿卜在20 ℃下貯藏2 d時出現輕微脹袋，3 d時脹袋較嚴重，且出現表面發黑和因微生物侵染導致胡蘿卜產生水浸現象；在8 ℃下貯藏，12 d時出現脹袋現象，且袋內的鮮切胡蘿卜出現水浸現象；而在4 ℃下貯藏25 d時才出現水浸現象，但未出現脹袋。

圖1 不同溫度對鮮切胡蘿卜外觀品質和感官評分的影響

鮮切胡蘿卜的感官品質根據氣味、色澤和組織結構進行評分。如圖1b所示，隨著貯藏時間的延長，鮮切胡蘿卜的感官評分逐漸下降。在20 ℃貯藏時感官評分下降速度最快，在第2天便失去商品價值，而在8 ℃和4 ℃貯藏條件下，在貯藏期結束時均未失去商品價值。在20 ℃貯藏時由于溫度較高，鮮切胡蘿卜呼吸速率較快，真空包裝下產生的無氧呼吸，導致大量的乙醇、乙醛和乳酸積累[17]，從而導致胡蘿卜風味下降和組織損傷，使其品質劣變，感官評分下降。而4 ℃低溫貯藏能抑制鮮切胡蘿卜的呼吸作用，有效降低鮮切胡蘿卜的風味損失和白化現象，從而減緩感官評分的下降速度。

2.2 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜表面白化的影響

貯藏期間，鮮切胡蘿卜表面會出現脫水現象，這是一種物理反應，會引起可逆的顏色變化。同時，切片造成胡蘿卜表皮細胞被破壞，受到機械損傷后的鮮切胡蘿卜表面生成木質素等白色的次生代謝物質，因此鮮切胡蘿卜表面產生白化現象，白化值升高[1,18]。如圖2所示，在20 ℃條件下貯藏的鮮切胡蘿卜白化值在0～2 d時迅速增加，溫度的升高會在很短的時間內增加組織中的水分流失，造成其表面脫水，從而很快地使鮮切胡蘿卜的品質下降[19]。在20 ℃貯藏3 d時，鮮切胡蘿卜由于無氧呼吸出現水浸狀，白化值下降；而4 ℃貯藏能抑制鮮切胡蘿卜脫水及呼吸作用，因此在貯藏過程中白化值未發生顯著變化。Song等[20]發現與20 ℃貯藏條件相比，低溫（2 ℃）貯藏顯著降低了微加工茭白中木質素含量，保持了更好的感官品質。Song等[20]結果與本研究結果一致，說明低溫貯藏可以抑制鮮切胡蘿卜表面木質素形成，從而延緩了白化值升高。

圖2 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜表面白化的影響

2.3 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜氣味的影響

通過電子鼻測定不同貯藏溫度下鮮切胡蘿卜揮發性風味物質成分。結果（圖3）顯示，0 d時，鮮切胡蘿卜對W2W、W1W這2個傳感器響應強烈，說明鮮切胡蘿卜本身的氣味主要是硫化物、萜烯類化合物。趙婧[8]對胡蘿卜進行切絲處理，結果顯示鮮切胡蘿卜絲中W2W、W1W、W1S等3個傳感器響應強烈，可能不同切分處理會影響鮮切胡蘿卜的氣味成分。隨貯藏時間的延長，鮮切胡蘿卜對W2W、W1W、W1S、W5S和W2S等5個傳感器的響應值顯著增加，其中W1S的響應值增幅最大。表明鮮切胡蘿卜在貯藏過程中，自身的風味會增強，同時也會產生甲基類、氮氧化合物、醇類和醛酮類等化合物。在8 ℃和20 ℃下貯藏3 d以及在4 ℃下貯藏5 d時各傳感器響應值均無顯著差異，說明在不同溫度下短期貯藏對鮮切胡蘿卜的氣味無顯著影響。

圖3 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜氣味的影響

2.4 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜硬度的影響

硬度是反映果蔬衰老及失水情況的重要指標，鮮切胡蘿卜切片產生的機械損傷會導致其脫水和酚類物質的積累，并易于微生物的生長繁殖，從而使鮮切胡蘿卜在貯藏期間發生軟化和木質化，使其硬度降低[14,21]。如圖4所示，不同貯藏溫度鮮切胡蘿卜的硬度均隨貯藏時間延長呈下降趨勢（圖4）。在20 ℃貯藏條件下鮮切胡蘿卜硬度的下降速率顯著高于4 ℃和8 ℃貯藏條件下的，說明低溫貯藏能保持鮮切胡蘿卜的硬度。Javier等[22]研究了將鮮切木瓜在不同溫度中貯藏的效果，結果表明較低的溫度防止了硬度的損失。此外，不同貯藏溫度也顯著影響真空包裝鮮切馬鈴薯的硬度，低溫（3 ℃）下貯藏鮮切馬鈴薯的硬度略高于在10 ℃下貯藏的樣品，可能是由于較高溫度條件下貯藏有利于微生物的生長繁殖，且細胞壁內源酶活性較高[23]。

圖4 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜硬度的影響

2.5 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜呼吸強度的影響

呼吸作用與鮮切果蔬貯藏期品質密切相關，鮮切機械傷害會誘導呼吸作用增強，從而加速果蔬組織衰老[24]。抑制傷呼吸的產生對保持鮮切果蔬的貯藏品質具有重要意義[25]。由圖5可知，不同溫度條件下貯藏鮮切胡蘿卜的呼吸強度均呈上升趨勢。貯藏初期（0～3 d），在20 ℃貯藏條件下鮮切胡蘿卜的呼吸強度顯著高于4 ℃和8 ℃貯藏條件下鮮切胡蘿卜的，表明低溫能抑制鮮切胡蘿卜的呼吸作用，這與Iqbal等[24]、Juan等[26]的研究結果一致。貯藏后期，4 ℃和8 ℃貯藏的鮮切胡蘿卜呼吸強度持續升高，二者分別在12 d和 20 d時呼吸強度達到最大。可能是因為真空包裝抑制了呼吸作用，當鮮切胡蘿卜在從真空環境中取出后，其呼吸強度急劇增加導致[27]。

2.6 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜菌落的影響

微生物的安全性對鮮切果蔬的品質和保質期非常重要，鮮切使果蔬的內部組織暴露于微生物污染中，因此鮮切產品在貯藏期間保持微生物穩定性的能力是至關重要的[28]。與其他包裝相比，真空包裝能更好地保持鮮切胡蘿卜的硬度、水分含量以及能抑制微生物增長。然而，真空包裝的氧氣濃度極低，可促進厭氧病微生物的生長，導致鮮切胡蘿卜品質劣變[29]。如圖6所示，隨著貯藏時間的延長，在不同貯藏溫度條件下，鮮切胡蘿卜中霉菌、酵母菌和細菌總數均呈逐漸上升趨勢。在20 ℃貯藏條件下的霉菌、酵母菌和細菌總數增長速度均顯著高于4 ℃和8 ℃貯藏條件下的。貯藏前期，在4 ℃和8 ℃條件下的鮮切胡蘿卜的霉菌、酵母菌和細菌總數均無顯著增加。隨貯藏時間的延長，在4 ℃和8 ℃下貯藏的鮮切胡蘿卜的霉菌和酵母菌的生長數量呈上升趨勢，而細菌數量增加緩慢。這可能是因為低溫條件能抑制嗜溫微生物的生長，這種趨勢可能是由于微生物生長的穩定階段或真空包裝對某些需氧微生物的抑制，也是貯藏后期鮮切胡蘿卜的主要菌群為霉菌、酵母菌的原因。除此之外，貯藏后期微生物生長減慢也可能是由于無氧呼吸產生有機酸的增加而引起的[29]。

圖5 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜呼吸強度的影響

2.7 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜總酚含量的影響

果蔬在受到機械損傷時，會激活自身防御機制來修復損傷脅迫，例如誘導合成大量酚類物質等次生代謝產物用于組織修復。苯丙氨酸解氨酶（PAL）作為苯丙烷代謝途徑的關鍵酶，對調控酚類物質合成發揮重要作用[9]。機械傷害能夠誘導鮮切果蔬PAL活性提高，從而增加酚類物質合成[30]。不同溫度條件下的鮮切胡蘿卜的總酚含量在貯藏過程中總體呈上升趨勢，溫度越高總酚含量積累越多（圖7）。在機械損傷的基礎上較高的貯藏溫度進一步促進了鮮切胡蘿卜PAL活力的上升，加速了酚類物質的合成與積累[10]。Han等[9]的研究結果顯示較高的貯藏溫度可能通過提高活性氧代謝水平來增加傷口誘導的酚類積累。說明低溫可能通過抑制活性氧代謝來抑制酚類物質合成，從而降低鮮切胡蘿卜總酚含量。此外，在貯藏前期鮮切胡蘿卜中總酚含量均略有下降，可能是由于真空包裝對樣品中酚類物質的合成具有抑制作用。

圖6 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜霉菌、酵母菌總數、菌落總數的影響

圖7 不同貯藏溫度對鮮切胡蘿卜總酚含量的影響

3 結語

鮮切胡蘿卜在貯藏初期由于切片產生機械損傷，激活了自身防御機制，誘導合成大量酚類物質等次生代謝產物用于組織修復。在貯藏過程中鮮切胡蘿卜易脫水和木質化，使酚類物質增加，從而導致鮮切胡蘿卜表面產生白化現象。此外，呼吸作用增強和微生物侵染等導致胡蘿卜組織軟化、硬度下降，從而導致鮮切胡蘿卜貯藏品質下降，貨架期縮短。真空包裝能降低鮮切果蔬周圍氧氣含量，抑制其貯藏過程中的呼吸作用并減緩微生物的生長，是一種適用于鮮切胡蘿卜的保鮮包裝方式。本研究結果表明，溫度顯著影響真空包裝鮮切胡蘿卜的貯藏品質，與8 ℃和20 ℃相比，4 ℃貯藏顯著降低了鮮切胡蘿卜的呼吸作用，延緩由于表面脫水導致的木質化現象，從而延緩其表面白化，并保持了鮮切胡蘿卜的硬度，抑制了微生物的增長，有助于維持鮮切胡蘿卜在貯藏期間的感官品質。但短期貯藏對在不同溫度下的鮮切胡蘿卜氣味無顯著影響，而隨時間延長，真空包裝中的鮮切胡蘿卜會產生甲基類、氮氧化合物、醇類和醛酮類等化合物，導致氣味劣變。此外，鮮切胡蘿卜在20 ℃下的總酚含量顯著高于4 ℃和8 ℃下的，說明高溫貯藏會誘導酚類化合物的合成和積累。綜上所述，低溫結合真空包裝可以保持鮮切胡蘿卜的品質和安全性，與8 ℃相比，4 ℃的保鮮效果更好。本研究結論將為鮮切胡蘿卜的加工、運輸及保鮮提供理論依據，并且真空包裝具有便捷、價格低廉、安全等特點，在鮮切果蔬保鮮方面將具有廣闊的應用前景。

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Effects of Different Temperature on Storage Quality of Fresh-cut Carrots under Vacuum Packaging

XIE Jia-nia, GUO Ruo-nana, BIN Yu-qia, SHI Li-jiaa, CHEN Chena,b, JIANG Ai-lia,b

(a. College of Life Science b. Key Laboratory of Biotechnology and Bioresources Utilization, Ministry of Education, Dalian Minzu University, Liaoning Dalian 116600, China)

The work aims to study the effect of different storage temperature on quality of fresh-cut carrots under vacuum packaging. Fresh carrots were sliced and vacuum packed and stored at 4, 8 and 20 ℃ for 3, 12 and 25 d, respectively. Changes on sensory quality, color, aromatic substances, hardness, respiratory rate, total bacterial count and total phenol content of fresh-cut carrots during storage were determined. Compared with storage at 8 ℃ and 20 ℃, storage at 4 ℃ significantly inhibited microbial growth, reduced the occurrence of surface bleaching phenomenon, and maintained the hardness of fresh-cut carrots. There was no obvious difference in the smell of fresh-cut carrots at different temperature, but compounds such as methyl groups, nitrogen oxides, alcohols and aldehyones would be released after long term storage. The total phenolic content of samples stored at 4 ℃ was significantly lower than 8 ℃ and 20 ℃. Storage at high temperature for a short period can promote the synthesis and accumulation of phenolic compounds, whereas low temperature combined with vacuum packaging can maintain the quality and safety of fresh-cut carrots.

fresh-cut carrot; different storage temperature; vacuum packing; quality

TS255.3

A

1001-3563(2023)09-0054-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.09.007

2023?03?15

甘肅省科技重大項目課題（21ZD4NA016–02）

謝佳妮（2000—），女，碩士生，主攻采后生物學與技術。

陳晨（1986—），女，博士，副教授，主要研究方向為采后生物學與技術；姜愛麗（1971—），女，博士，教授，主要研究方向為采后生物學與技術。

責任編輯：曾鈺嬋