于志彬，吉洋洋，何愛(ài)民，田益玲3,,5

（1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，河北保定 071000；2河北綠嶺果業(yè)有限公司，河北邢臺(tái) 054300；3河北省核桃技術(shù)創(chuàng)新中心，河北邢臺(tái) 054300；4河北省(邢臺(tái))核桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北邢臺(tái) 054300；5河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定 071001）

0 引言

眾所周知，核桃是世界公認(rèn)的四大干果之一[1]，富含豐富的營(yíng)養(yǎng)，具有一定的美容保健和藥用價(jià)值[2]。目前，核桃多以干果形式銷(xiāo)售，而鮮食核桃在市場(chǎng)銷(xiāo)售較少；核桃在干燥過(guò)程中其主要營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)發(fā)生劣變和損失[3-4]。隨著人們對(duì)鮮食核桃的認(rèn)知不斷深入，其特殊營(yíng)養(yǎng)和口感得到了廣大消費(fèi)者的認(rèn)可，如今市場(chǎng)鮮食核桃的占比正在逐漸增加[5]。由于鮮食核桃含水量和脂肪含量均較高，在貯藏過(guò)程中，容易出現(xiàn)失水、霉變、酸敗等不良現(xiàn)象[6-7]，對(duì)保鮮包裝的要求更加嚴(yán)格。因此，選擇一款適合鮮食核桃的保鮮包裝材料至關(guān)重要。本研究擬利用自發(fā)氣調(diào)(Modified atmosphere,MA)包裝對(duì)鮮食核桃進(jìn)行包裝，以期獲得最佳的保鮮效果的包裝材料。MA包裝是利用不同透氧性和透二氧化碳性的包裝薄膜進(jìn)行密封包裝，以包裝材料自身的透氣性來(lái)調(diào)節(jié)果實(shí)微環(huán)境氣體條件，從而增強(qiáng)被包食品的保鮮效果的一種包裝方法[8]。MA包裝廣泛應(yīng)用于水果保鮮包裝中[9]，在鮮食核桃保鮮包裝中的應(yīng)用也有一定的基礎(chǔ)[10]。本研究以河北邢臺(tái)‘香玲’鮮食核桃為試材，將其在(2.5±2.5)℃的條件下進(jìn)行冷藏，用不同材料MA包裝袋進(jìn)行包裝，定期測(cè)試鮮食核桃的感官品質(zhì)、呼吸強(qiáng)度、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、超氧化歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)酶活性、過(guò)氧化物酶(Peroxidase，POD)酶活性、酸價(jià)、過(guò)氧化值及碘價(jià)等指標(biāo)的變化，篩選出在冷藏貯藏條件下，適宜的MA包裝，為鮮食核桃的保鮮包裝應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料‘香玲’鮮食核桃：采自河北臨城縣綠嶺莊園核桃基地。待核桃青皮大部分開(kāi)裂后進(jìn)行人工脫皮，并用水清洗干凈后曬干表面水分，篩選出無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械傷以及大小均勻的果實(shí)；在(0±1)℃的冷庫(kù)中預(yù)冷24 h后包裝。

MA袋：處理1：PA/PE袋-200 μm；處理2：PA/PE袋-180 μm；處理3：Al/PET袋-210 μm；處理4：PET/PE袋-160 μm（表面平滑）；處理5：PET/PE袋-160 μm（表面網(wǎng)紋）；處理6（對(duì)照處理）：普通PE地膜包裝-6 μm。

試劑：石油醚、乙醚、95%乙醇、無(wú)水乙醇、硫酸鉀、硫酸銅、濃硫酸、硼酸、異辛烷、碘化鉀、冰乙酸、硫代硫酸鈉、氫氧化鈉、酚酞、環(huán)己烷、韋氏試劑、硫代硫酸鈉等所用化學(xué)試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。試驗(yàn)所用水為蒸餾水。

1.1.2 儀器設(shè)備 UV-190紫外分光光度計(jì)（島津儀器廠）；全自動(dòng)凱氏定氮儀（上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司）；CB-1101光合蒸騰作用測(cè)定系統(tǒng)（北京雅欣理儀科技有限公司）；TGL-16B臺(tái)式高速離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；數(shù)顯超級(jí)恒溫水浴鍋（金壇市杰瑞爾電器有限公司）；烘箱（德力電熱設(shè)備有限公司）；分析天平（天津分析儀器廠）；精密電子天平（上海天平儀器廠）；WH-861旋渦震蕩混合器（太倉(cāng)市科教器材廠）；微量加樣槍?zhuān)―rgonMed Pipette公司）。

1.2 方法

1.2.1 預(yù)處理 用處理1～5的不同材質(zhì)復(fù)合包裝袋包裝預(yù)冷后的核桃，每種材質(zhì)包裝袋取3個(gè)樣，每個(gè)包裝袋內(nèi)盛裝20個(gè)核桃，然后密封。以處理6為對(duì)照，處理后統(tǒng)一貯藏于(2.5±2.5)℃冷庫(kù)中，每隔15天測(cè)定各指標(biāo)。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)與方法 第一次隨機(jī)選取預(yù)冷后核桃20個(gè)測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)，以后每隔15天從冷庫(kù)中取不同包裝袋中核桃分別進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。每次先從各包裝袋內(nèi)隨機(jī)取出5個(gè)核桃用于測(cè)定其呼吸強(qiáng)度指標(biāo)，并重復(fù)操作測(cè)定3次。之后，迅速剝?nèi)悠返暮颂胰?，并用液氮冷凍存放?80℃冰箱中，用于測(cè)定以下生理生化指標(biāo)。

（1）果實(shí)呼吸強(qiáng)度測(cè)定：采用靜置法[11]，從每種袋內(nèi)隨機(jī)選取5個(gè)核桃，稱(chēng)量并記錄重量，然后將果實(shí)放于呼吸室內(nèi)，進(jìn)行10 min以上的呼吸作用，當(dāng)讀數(shù)基本穩(wěn)定后，記錄系統(tǒng)顯示的數(shù)值，計(jì)算得出核桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度[CO2mg/(kg·h)]，重復(fù)測(cè)定3次。

（2）品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定：蛋白質(zhì)含量采用全自動(dòng)凱氏定氮儀進(jìn)行測(cè)定；脂肪參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.6—2003通過(guò)酸水解方法測(cè)定其含量。

（3）油脂品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定：首先提取核桃油樣，將核桃仁粉碎后放于具塞三角瓶中，加適量低沸程(30～60℃）石油醚過(guò)夜浸提，第二天后用盛有無(wú)水硫酸鈉的漏斗進(jìn)行過(guò)濾，將盛有濾液的三角瓶置于65℃恒溫水浴箱內(nèi)，使石油醚盡可能揮發(fā)干凈，待用。

酸價(jià)參照GB/T 5530—2005方法測(cè)定；過(guò)氧化值參照GB/T 5538—2005方法測(cè)定；碘價(jià)參照GB/T 5532—2008方法測(cè)定。

（4）抗氧化酶活性指標(biāo)的測(cè)定：SOD酶活性、POD酶活性及丙二醛(malonic dialdehyde,MDA)含量采用相應(yīng)試劑盒進(jìn)行測(cè)定，購(gòu)買(mǎi)于南京建成生物工程研究所。

（5）感官品質(zhì)：參照楊曦等[12]的方法進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)價(jià)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)測(cè)定3次，數(shù)據(jù)處理采用OriginPro8.6制作折線圖，利用SPSS17.0對(duì)處理間數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析和多重比較，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同MA包裝袋對(duì)核桃呼吸強(qiáng)度的影響

采收后的果蔬仍然具有旺盛的生命力，不斷進(jìn)行著呼吸作用，以維持其生命代謝活動(dòng)。在貯藏過(guò)程中果蔬強(qiáng)烈的呼吸作用會(huì)消耗大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使得果蔬加速衰老[13]，果蔬的呼吸作用與變質(zhì)程度呈正相關(guān)，與貨架期呈負(fù)相關(guān)[14]。由圖1可以看出，除處理3外，對(duì)照組和其他處理組的核桃在貯藏期前12天內(nèi)呼吸強(qiáng)度急速降低，之后則保持在較低的程度上。說(shuō)明剛采收時(shí)的核桃呼吸強(qiáng)度旺盛，當(dāng)脫離樹(shù)體后果實(shí)的生理代謝過(guò)程發(fā)生變化，低溫環(huán)境致使呼吸強(qiáng)度有所下降[15]，在中后期逐漸適應(yīng)后則幾乎保持穩(wěn)定狀態(tài)，該狀態(tài)下有利于貯存核桃，保持核桃的高品質(zhì)。在貯藏前期處理3核桃呼吸強(qiáng)度持續(xù)迅速下降，而且貯藏30天時(shí)，觀察袋子外觀發(fā)現(xiàn)袋子明顯鼓脹，推測(cè)可能是由于包裝袋對(duì)O2和CO2氣調(diào)作用太強(qiáng)，對(duì)兩者的通透性差，造成袋內(nèi)CO2氣體積累。環(huán)境中CO2濃度太高，可能對(duì)鮮食核桃的呼吸作用有所影響。處理4、5和其他組相比，袋內(nèi)核桃在貯藏15天后呼吸作用一直維持在低而穩(wěn)定的水平(P＜0.05)，說(shuō)明隨著貯藏期的延長(zhǎng)，核桃呼吸作用與PET/PE袋氣調(diào)效果所形成的氣體環(huán)境有利于降低核桃呼吸強(qiáng)度。

圖1 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃呼吸強(qiáng)度的變化

2.2 不同MA包裝袋對(duì)核桃蛋白質(zhì)和脂肪的影響

由圖2可以看出，在整個(gè)貯藏期間內(nèi)，鮮食核桃的脂肪含量變化趨勢(shì)是先下降后上升。在貯藏30天內(nèi)處理3的核桃脂肪含量迅速降至最低含量34.2 g/100 g，說(shuō)明該包裝袋內(nèi)的核桃脂肪發(fā)生大量分解，原因可能是該包裝袋的氣調(diào)功能過(guò)強(qiáng)，造成在貯藏期間袋內(nèi)的CO2濃度超出鮮食核桃所能夠耐受的上限，從而對(duì)果實(shí)產(chǎn)生傷害。處理1、2、4、5的核桃在貯藏前期脂肪含量持續(xù)下降，45天后有所回升。處理4、5的核桃脂肪含量顯著(P＜0.05)高于其他處理組，從而說(shuō)明該種包裝袋抑制脂肪氧化的效果最好。

圖2 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃脂肪含量變化

核桃仁中優(yōu)質(zhì)的植物蛋白含量非常高，因此，蛋白質(zhì)含量是核桃的一個(gè)重要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。從圖3可以看出，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，核桃蛋白質(zhì)含量總體上呈上升趨勢(shì)，貯藏60天后，處理4、5蛋白質(zhì)含量最高，與其他處理組差異顯著(P＜0.05)。

圖3 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃蛋白質(zhì)含量變化

2.3 不同MA包裝袋對(duì)核桃油脂品質(zhì)的影響

核桃仁中不飽和脂肪酸的含量豐富，但在貯藏過(guò)程中極易氧化酸敗[16]，是核桃在貯藏過(guò)程中酸價(jià)升高的主要原因。酸價(jià)的高低反映著核桃脂肪中游離脂肪酸含量的多少，酸價(jià)值越高，意味著油脂酸敗嚴(yán)重，貯藏保鮮的效果就越差。從圖4中可以看出，在貯藏期間鮮食核桃的酸價(jià)指標(biāo)持續(xù)上升，表明鮮食核桃在貯藏期間脂肪氧化產(chǎn)生的游離脂肪酸在不斷增加。在貯藏期間處理6對(duì)照組核桃仁的酸價(jià)顯著(P＜0.05)高于其他處理組的核桃，其中處理4、5的酸價(jià)增長(zhǎng)緩慢，且一直處于較低的水平，說(shuō)明這2個(gè)處理有利于減緩核桃的酸敗。

圖4 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃酸價(jià)的變化

油脂的過(guò)氧化值可以反映出油脂酸敗的程度[17]，當(dāng)過(guò)氧化值開(kāi)始升高時(shí)，意味著油脂開(kāi)始氧化酸敗，當(dāng)過(guò)氧化值超出20 mmol/kg時(shí)則表示油脂已酸敗，品質(zhì)變差。當(dāng)油脂酸敗發(fā)生一段時(shí)間后過(guò)氧化物就會(huì)形成醛酮類(lèi)，使得其值又開(kāi)始降低。由圖5可知，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，各處理的過(guò)氧化值均呈上升趨勢(shì)，在貯藏期30天后上升速度加快，可能是核桃中游離脂肪酸的積累造成的，因?yàn)橛坞x脂肪酸比甘油三酯更容易被氧化。貯藏期間，處理6對(duì)照組核桃仁的過(guò)氧化值顯著高于(P＜0.05)其他處理組，說(shuō)明CK組核桃產(chǎn)生的過(guò)氧化物相對(duì)較多，油脂酸敗較嚴(yán)重。而處理4、處理5的核桃的過(guò)氧化值顯著低于(P＜0.05)其他各組，說(shuō)明該包裝袋能夠明顯減緩脂肪的氧化酸敗。

圖5 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃過(guò)氧化值的變化

碘價(jià)是指每100 g油脂需要吸收碘的克數(shù)，是油脂不飽和程度的重要指標(biāo)[18]。由圖6可看出，各處理組鮮食核桃的碘價(jià)整體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，處理6對(duì)照組下降最快，處理4和處理5下降得最慢，并與處理2差異顯著(P＜0.05)，與其他各組相比差異不顯著。

2.4 不同MA包裝袋對(duì)核桃SOD酶活性的影響

SOD酶作為機(jī)體內(nèi)的一種保護(hù)酶主要作用是分解自由基，將其變成無(wú)毒的氧分子和水分子，降低了其對(duì)機(jī)體的傷害，從而延緩機(jī)體衰老損傷[19]。但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，SOD活性逐漸降低，因此提高SOD酶活可以延長(zhǎng)果實(shí)貯藏期[20]。由圖7可以看出，處理6對(duì)照組和處理1、2在貯藏30天時(shí)，SOD酶活性達(dá)到高峰，而處理3、4、5的SOD活性在貯藏45天時(shí)才達(dá)到最大值，說(shuō)明處理3、4、5均能夠?qū)OD酶活性高峰推遲。

POD酶能有效清除果蔬體內(nèi)過(guò)量的活性氧，減緩果蔬衰老的速度[21]。如圖8所示，在貯藏初期，鮮食核桃的POD活性迅速降低，處理6對(duì)照組和處理3在貯藏30天時(shí)，POD活性達(dá)到最低值，而其他4組則是在45天時(shí)降至最小值，表明低溫環(huán)境有助于延緩核桃衰老的過(guò)程。處理4、5核桃POD活性在45天后維持在較低的水平，可見(jiàn)，處理4、處理5包裝內(nèi)氣體環(huán)境有利于貯藏核桃，能夠減緩核桃的衰老速度。

圖8 不同MA包袋內(nèi)鮮食核桃POD酶活性的變化

2.5 不同MA包裝袋對(duì)核桃MDA含量的影響

當(dāng)植物體在逆境下遭受到傷害或開(kāi)始衰老時(shí)會(huì)誘發(fā)膜脂發(fā)生過(guò)氧化作用，丙二醛(MDA)含量是該過(guò)程的重要產(chǎn)物，通過(guò)測(cè)定MDA含量能夠了解到植物膜系統(tǒng)的受損程度及植物衰老代謝的情況[22-23]。由圖9看出，在整個(gè)貯藏期，鮮食核桃核仁的MDA含量持續(xù)上升，處理6對(duì)照組MDA升高最快。貯藏至60天時(shí)，處理4、5與其他組相比MDA含量最低，但差異不顯著。

圖9 不同MA包袋內(nèi)鮮食核桃MDA含量的變化

2.6 鮮食核桃感官評(píng)定

感官品質(zhì)是衡量核桃品質(zhì)最直觀的重要指標(biāo)[24]，在貯藏60天后選擇10名專(zhuān)業(yè)人員組成評(píng)分組，分別從核桃的外殼色澤、種皮色澤及核桃仁風(fēng)味等三方面進(jìn)行打分評(píng)定，最后統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)。評(píng)分結(jié)果見(jiàn)下表。從表1中可看出，處理4和處理5的三方面感官指標(biāo)得分最高，貯藏60天時(shí)，該包裝內(nèi)的核桃外殼仍呈現(xiàn)出棕黃色、無(wú)黑斑，種皮則保持黃白色，核桃仁香脆可口，核桃貯藏效果明顯優(yōu)于其他處理組。

表1 不同MA包裝袋內(nèi)鮮食核桃的感官評(píng)分表

3 結(jié)論

本研究采用6種不同MA包裝袋貯藏鮮食核桃，測(cè)定各項(xiàng)生理指標(biāo)包括：呼吸強(qiáng)度、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、SOD酶活性、POD酶活性、酸價(jià)、過(guò)氧化值及碘價(jià)。PET/PE-160 μm包裝核桃在貯藏15天后呼吸強(qiáng)度在30～40 CO2mg/(kg·h)之間，與其他組相比，袋內(nèi)核桃在貯藏15天后呼吸作用一直維持在低而穩(wěn)定的水平(P＜0.05)；脂肪含量測(cè)試中，在貯藏30天內(nèi)處理3的核桃脂肪含量為34.2 g/100 g；處理1、2、4、5核桃在貯藏前期脂肪含量持續(xù)下降，60天時(shí)，處理4、5核桃脂肪含量分別為45.8 g/100 g和46.1 g/100 g，顯著(P＜0.05)高于其他處理組；在貯存60天時(shí)，蛋白質(zhì)含量處理4、5核桃的蛋白質(zhì)含量最高，達(dá)到17.6 g/100 g和17.1 g/100 g；與其他處理組差異顯著(P＜0.05)。酸價(jià)測(cè)試中，在貯藏期間處理6核桃仁的酸價(jià)從0.24 mg KOH/g增長(zhǎng)到4.3 mg KOH/g，處理4、5核桃的酸價(jià)從0.24 mg KOH/g增加到2.7 mg KOH/g以內(nèi)，酸價(jià)增長(zhǎng)速度較緩慢；SOD酶活性測(cè)試中，處理6對(duì)照組和處理1、2在貯藏30天時(shí)，SOD酶活性達(dá)到140.1 U/g和135.2 U/g；處理3、4、5的SOD活性在貯藏45天分別達(dá)到139.9、149.7 U/g和150.0 U/g；POD酶活性測(cè)試中，處理6對(duì)照組和處理3在貯藏30天時(shí)，POD活性達(dá)到最低值，分別為10.5 U/g和10.7 U/g，其他4組在45天時(shí)降至最小值，分別為：10.8、11.0、10.1、10.3 U/g，處理4，5在貯藏45天后一直維持較低水平；MDA含量測(cè)試中，整個(gè)貯藏期，鮮食核桃核仁的MDA含量持續(xù)上升，貯藏至60天時(shí)，處理4的MDA含量為6.25 mmol/g，處理5為6.08 mmol/g，與其他組相比最低，但差異不顯著。通過(guò)對(duì)比上述指標(biāo)，PET/PE-160 μm包裝袋能夠有效降低核桃呼吸強(qiáng)度、抑制蛋白質(zhì)和脂肪的分解、延緩核桃油脂的氧化酸敗，并使得MDA含量升高，有利于SOD和POD酶活力的保持。綜合考慮認(rèn)為160 μm PET/PE包裝袋有利于延長(zhǎng)鮮食核桃貯藏期，為最適宜的MA包裝袋材料。

4 討論

對(duì)于鮮食核桃的貯藏研究主要針對(duì)青皮核桃和脫青皮核桃。生產(chǎn)者為獲取更高的市場(chǎng)價(jià)格往往會(huì)提前采收果實(shí)，而貯藏青皮核桃必須嚴(yán)格控制核桃的采收期，這兩者矛盾突出。若貯藏提前采收的青皮核桃，在后期去青皮時(shí)難度加大，反而會(huì)增加處理的成本。脫青皮的鮮食核桃就能夠有效解決去青皮困難的難題，其獨(dú)特的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分同樣也能很好的保留，很大程度上滿足市場(chǎng)的需求。而塑料復(fù)合薄膜包裝能夠?yàn)楣咛峁┮粋€(gè)兼具透氣性和保水性的微MA環(huán)境，延緩了果實(shí)生理生化指標(biāo)的變化，從而使得果蔬的貯藏期延長(zhǎng)[25]。2009年，國(guó)外學(xué)者M(jìn)EXIS等[26]通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)采用微自發(fā)氣調(diào)(MA)條件有利于脫皮核桃保鮮。通過(guò)對(duì)貯藏期間核桃呼吸強(qiáng)度的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)脫青皮的鮮食核桃沒(méi)有出現(xiàn)呼吸高峰，因此，屬于呼吸躍變型果實(shí)，和馬艷萍等[27]的研究結(jié)論一樣。本研究所用膜袋中材料對(duì)脫青皮鮮食核桃的保鮮效果最好：呼吸強(qiáng)度能夠一直維持在較低的水平上；貯藏期間核桃的蛋白質(zhì)和脂肪含量較高；酸價(jià)和過(guò)氧化值增長(zhǎng)緩慢，碘價(jià)下降速度較慢；推遲核桃的SOD酶活性高峰，使POD活性變化不大；MDA含量上升速度較慢。