超高壓處理對(duì)刺梨鮮果貯藏期品質(zhì)的影響

王園，岑順友，龔孟，郭培武

貴州宏財(cái)聚農(nóng)投資有限責(zé)任公司（六盤水 553535）

刺梨（Rosa roxburghiiTratt），屬薔薇科（Rosaceae）薔薇屬（Rosa）植物，為落葉小灌木。果實(shí)內(nèi)含豐富的維生素C、黃酮、酚類、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、有機(jī)酸等[1]，抗氧化活性高[2]，屬藥食同源植物，可用于治療心血管疾病[3]、消化系統(tǒng)疾病[4-5]、癌癥[6]等。貴州省刺梨種植面積廣、產(chǎn)量大。刺梨成熟期集中，含水量高，易受機(jī)械損傷和病蟲害，易發(fā)生腐敗，現(xiàn)有保鮮技術(shù)無法匹配鮮果產(chǎn)量，企業(yè)加工壓力大，爛果嚴(yán)重，影響其商品價(jià)值，造成經(jīng)濟(jì)損失。常用低溫氣調(diào)貯藏[7]、涂膜保鮮[8]、保鮮劑[9-10]等方式貯藏刺梨，但這些方法成本高，易發(fā)生冷害，亟待尋求安全有效的刺梨保鮮技術(shù)。

超高壓（ultra-high pressure，UHP）殺菌技術(shù)[11]是一種非熱加工技術(shù)，是指將軟裝食品放入密封的、高強(qiáng)度的壓力容器中，以液體作為傳壓介質(zhì)，施加壓力（100～1 000 MPa）維持一定時(shí)間后，殺菌鈍酶以延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。壓力快速、均勻地傳遞到整個(gè)食品，能有效避免因高溫殺菌帶來的不良變化，口感好，色澤天然，保存食品大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，保質(zhì)期長(zhǎng)[12-13]。試驗(yàn)通過對(duì)刺梨鮮果整果進(jìn)行超高壓處理，對(duì)比貯藏過程中刺梨腐爛率、硬度、色澤、營(yíng)養(yǎng)成分、丙二醛（malon-dialdehyde，MDA）的變化情況，探究適合刺梨的保鮮方式，為延長(zhǎng)刺梨的保鮮期及提高貯藏品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

刺梨“貴農(nóng)5號(hào)”，采自貴州宏財(cái)聚農(nóng)投資有限責(zé)任公司天富基地，挑選成熟度相對(duì)一致、大小均勻、無蟲害和機(jī)械損傷的果實(shí)，運(yùn)回盤州刺梨產(chǎn)研中心實(shí)驗(yàn)室預(yù)冷處理供試驗(yàn)用。

水果專用自發(fā)氣調(diào)袋（貴陽學(xué)院）。

總超氧化物歧化酶（T-SOD，羥胺法）試劑盒（南京建成生物工程研究所有限公司）；2, 6-二氯靛酚、草酸、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、硫代巴比妥酸、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉（均為國(guó)產(chǎn)分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

HPP600MPa/5L超高壓裝置（包頭科發(fā)高壓科技有限責(zé)任公司）；SP2500紫外可見分光光度計(jì)（上海光譜儀器有限公司）；YS6010臺(tái)式分光測(cè)色儀（深圳市三恩時(shí)科技有限公司）；TA-touch質(zhì)構(gòu)儀（上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司）；糖度計(jì)（日本愛拓）；3H16RI智能高速冷凍離心機(jī)（湖南赫西儀器裝備有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 刺梨鮮果處理與分組

1.2.1.1 工藝流程

刺梨鮮果→裝袋→真空包裝→超高壓處理→檢測(cè)

1.2.1.2 分組

試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理。對(duì)照組（A1）：將預(yù)冷后的果實(shí)放入敞口塑料袋，每袋200 g。氣調(diào)組（A2）：將預(yù)冷后的果實(shí)放入氣調(diào)袋，每袋200 g。真空包裝組（A3）：將預(yù)冷后的果實(shí)真空包裝，每袋200 g，采用0.1 MPa壓力處理。超高壓組：將預(yù)冷后的果實(shí)真空包裝，200 g/袋，采用100（A4），300（A5）和500 MPa（A6）壓力處理，保壓時(shí)間10 min。所有樣品貯藏在1±0.5 ℃條件下，每隔7 d取樣測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定及方法

1.2.2.1 腐爛率

以果面出現(xiàn)病原斑點(diǎn)、腐爛、顏色變褐為腐爛的判斷依據(jù)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理果實(shí)的腐爛情況。腐爛率按式（1）計(jì)算。

1.2.2.2 色澤

采用色差儀測(cè)定刺梨果面L*、a*、b*值。L*值表示樣品亮度，a*值表示色澤紅/綠，b*值表示色澤黃/藍(lán)。每次測(cè)定3個(gè)樣品，取平均值。

1.2.2.3 硬度

將刺梨置于質(zhì)構(gòu)儀TA/2探頭下做單次測(cè)試。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)定：測(cè)前速度3 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后速度5 mm/s；目標(biāo)位移3 mm；觸發(fā)值5 gf。每次測(cè)定3個(gè)樣品，取平均值。

1.2.2.4 可溶性固形物含量

采用折光計(jì)法，參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》。

1.2.2.5 可滴定酸含量

參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》。

1.2.2.6 VC含量

采用2, 6-二氯靛酚滴定法，參照GB 5009.86—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定》。

1.2.2.7 SOD活性

參照試劑盒說明書。

1.2.2.8 丙二醛

采用分光光度法，參照GB 5009.181—2016《食品中丙二醛的測(cè)定》。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)重復(fù)3次，應(yīng)用Excel 2007和Origin 6.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，應(yīng)用SPSS 19.0軟件的Duncan’s多重進(jìn)行數(shù)據(jù)的差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 超高壓處理對(duì)刺梨貯藏過程中腐爛率的影響

由圖1可知，在貯藏期間，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，樣品腐爛率逐漸增加。第42天時(shí)對(duì)照組、氣調(diào)組刺梨腐爛率分別為92.83%和47.03%，顯著高于超高壓處理組（P＜0.05）。且處理壓強(qiáng)越大，樣品腐爛率越低，果實(shí)全部腐爛時(shí)間推遲。超高壓處理使細(xì)菌、霉菌、酵母數(shù)量隨壓強(qiáng)增加而下降[14]。0.1 MPa處理鮮果腐爛率維持在0，可能是因?yàn)檎婵諚l件不適應(yīng)微生物生長(zhǎng)，同時(shí)與超高壓處理果實(shí)相比較好維持樣品結(jié)構(gòu)。

圖1 不同處理刺梨鮮果貯藏過程中腐爛率的變化

2.2 超高壓處理對(duì)刺梨貯藏過程中色澤的影響

由圖2可知，超高壓處理樣品的b*值與其他樣品沒有顯著性差異（P＞0.05）。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，各組樣品b*值均顯著降低（P＜0.05），其中0.1 MPa處理樣品下降幅度較低。周民生等[15]發(fā)現(xiàn)獼猴桃在貯藏過程中色差b*值整體呈下降趨勢(shì)。超高壓處理可能會(huì)引起果實(shí)細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)酶促非酶促反應(yīng)發(fā)生[16]。貯藏期間刺梨a*值和L*值變化無明顯規(guī)律。

圖2 不同處理刺梨鮮果貯藏過程中色澤的變化

2.3 超高壓處理對(duì)刺梨貯藏過程中硬度的影響

由圖3可知，超高壓處理組果實(shí)硬度低于未超高壓處理組（P＜0.05），隨著處理壓強(qiáng)增大，刺梨的硬度不斷下降。貯藏期間，刺梨果實(shí)硬度逐漸下降。0.1 MPa處理果實(shí)硬度下降幅度最小，由第7天的1 017.29 gf降至第42天的960.55 gf。500 MPa/10 min組果實(shí)硬度隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)下降幅度最大，由第7天的992.18 gf降至第42天的680.23 gf。超高壓處理引起樣品硬度下降，可能與其細(xì)胞膜細(xì)胞壁等結(jié)構(gòu)被破壞，組織出現(xiàn)裂紋和孔隙與受到不同程度損傷有關(guān)[17-18]。貯藏期間刺梨果實(shí)的軟化、腐爛也會(huì)引起果實(shí)硬度下降。

圖3 不同處理刺梨鮮果貯藏過程中硬度的變化

2.4 超高壓處理對(duì)刺梨貯藏過程中可溶性固形物的影響

由圖4可知，超高壓處理樣品與未處理樣品可溶性固形物含量無顯著差異。貯藏過程中，刺梨鮮果可溶性固形物含量呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。超高壓處理組可溶性固形物含量緩慢上升至第42天后逐漸下降，0.1 MPa組、對(duì)照組、氣調(diào)包裝組可溶性固形物含量緩慢上升至第28天后逐漸下降。超高壓處理組對(duì)可溶性固形物含量的保持高于其他組。第7～第42天，100 MPa/10 min組可溶性固形物變化為9.8%升至11.7%，0.1 MPa組變化為9.5%降至9.2%，氣調(diào)組變化為10.5%升至10.7%，對(duì)照組變化為10.0%降至9.1%。超高壓處理減緩刺梨果實(shí)可溶性固形物含量變化，并推遲最高峰的出現(xiàn)。劉涵玉等[19]對(duì)刺梨貯藏保鮮的研究也表明在貯藏過程中刺梨可溶性固形物含量呈緩慢上升后降低趨勢(shì)。這可能是因?yàn)楦叻肿踊衔锓纸馐固呛可仙瑫r(shí)由于后熟及呼吸作用消耗使其隨后又趨于下降[20]。林怡等[21]研究推測(cè)可能是高壓鈍化糖度降低相關(guān)酶的活性。

圖4 不同處理刺梨鮮果貯藏過程中可溶性固形物含量的變化

2.5 超高壓處理對(duì)刺梨貯藏過程中可滴定酸的影響

由圖5可知，超高壓處理前后樣品可滴定酸含量無顯著差異。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，各組樣品可滴定酸含量呈現(xiàn)先下降后上升后下降趨勢(shì)。可能是貯藏初期果實(shí)由于蒸騰作用水分散失，導(dǎo)致酸含量上升，而在貯藏后期可滴定酸轉(zhuǎn)換為糖類物質(zhì)維持果實(shí)呼吸作用[22-23]，是果實(shí)呼吸作用的底物。貯藏42天時(shí)，超高壓處理樣品可滴定酸含量高于其他樣品。這可能是高壓處理后細(xì)胞通透性改變，有機(jī)酸類物質(zhì)溶出[24]。超高壓處理會(huì)引起果實(shí)水分子電離，H+濃度增加[25]。

圖5 不同處理刺梨鮮果貯藏過程中可滴定酸含量的變化

2.6 超高壓處理對(duì)刺梨貯藏過程中VC的影響

由圖6可知，超高壓處理后刺梨鮮果VC含量顯著低于0.1 MPa、氣調(diào)處理樣品（P＜0.05）。隨著處理壓力增大，刺梨VC含量下降。氣調(diào)組刺梨鮮果VC含量為1 963.59 mg/100 g，0.1 MPa組為1 780.44 mg/100 g，100，300和500 MPa組分別為1 665.35，1 350.26和1 434.02 mg/100 g。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，不同處理樣品VC含量逐漸降低。0.1 MPa組和100 MPa/10 min組VC保留率較高，500 MPa/10 min組和對(duì)照組VC保留率較低。這可能與對(duì)照組刺梨腐爛率較高，500 MPa/10 min組刺梨質(zhì)構(gòu)變化有關(guān)，高壓引起刺梨組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化可能會(huì)使VC流失，也可能是高壓使VC降解[26]。

圖6 不同處理刺梨鮮果貯藏過程中VC含量的變化

2.7 超高壓處理對(duì)刺梨貯藏過程中SOD的影響

由圖7可知，貯藏期間，各組樣品SOD活性逐漸降低。0.1 MPa組和100 MPa/10 min組SOD活性降低幅度較小，對(duì)照組、氣調(diào)組刺梨鮮果SOD活性降低幅度較大。第7～第42天，0.1 MPa組SOD活性由3 507.55降低至1 249.39 U/g，100 MPa/10 min組由3 364.13降低至1 351.93 U/g，對(duì)照組由2 706.79 U/g降低至619.94 U/g，氣調(diào)組由2 774.18 U/g降低至828.97 U/g。超高壓處理對(duì)刺梨SOD保留有一定效果。對(duì)照組、氣調(diào)包裝刺梨SOD損失較大可能與果實(shí)失水嚴(yán)重有關(guān)[27]。

圖7 不同處理刺梨鮮果貯藏過程中SOD活性的變化

2.8 超高壓處理對(duì)刺梨貯藏過程中丙二醛的影響

由圖8可知，丙二醛是植物脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物[28]，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞的標(biāo)志之一[29]，貯藏過程中，各組刺梨鮮果MDA含量均增加。第42天時(shí)，0.1 MPa組和100 MPa/10 min組刺梨MDA含量顯著低于其他樣品（P＜0.05）。

圖8 不同處理刺梨鮮果貯藏過程中丙二醛含量的變化

3 結(jié)論

使用0.1 MPa和100 MPa/10 min的處理?xiàng)l件，能在貯藏過程中較好維持刺梨原有硬度和色澤，較多保留VC和SOD，MDA產(chǎn)生較少，有效延長(zhǎng)刺梨貯藏期。超高壓處理有利于刺梨貯藏期間可溶性固形物含量的提高，但會(huì)破壞果實(shí)的組織結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，超高壓處理并不適用于刺梨鮮果貯藏保鮮，真空包裝可有效延長(zhǎng)刺梨貯藏期至42 d。