不同包裝材料對鮮切馬鈴薯貯藏品質的影響

何 萌，王 丹，馬 越，童軍茂，趙曉燕，*（.北京市農林科學院蔬菜研究中心，果蔬農產品保鮮與加工北京市重點實驗室，農業部華北地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室，農業部都市農業（北方）重點實驗室，北京00097；.石河子大學，新疆石河子83000）

不同包裝材料對鮮切馬鈴薯貯藏品質的影響

何 萌1，2，王 丹1，馬 越1，童軍茂2，趙曉燕1，*
（1.北京市農林科學院蔬菜研究中心，果蔬農產品保鮮與加工北京市重點實驗室，農業部華北地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室，農業部都市農業（北方）重點實驗室，北京100097；2.石河子大學，新疆石河子832000）

通過三種不同透性的包裝材料對鮮切馬鈴薯進行包裝處理，探討了其對鮮切馬鈴薯絲貯藏品質的影響。清洗切分后的馬鈴薯絲于4℃冰箱中貯藏，對其色差（L*，ΔE*值）、褐變度（BD）、氣體含量、呼吸速率、丙二醛（MDA）含量及整體感觀質量（OVQ）進行檢測與評定。研究表明：透氣性好的PE2包裝較其他兩種包裝材料更有利于保持鮮切馬鈴薯的感官品質，延緩組織內MDA的積累；O2和CO2含量易于達到動態平衡，能夠有效抑制褐變及呼吸速率的加劇，從而延緩了組織衰老的進程，改善其貯藏品質。

鮮切馬鈴薯絲，包裝材料，貯藏品質

鮮切蔬菜是指新鮮的蔬菜經清洗、整修、切分、護色、脫水、包裝等處理，供消費者立即食用或餐飲業使用的一種新式果蔬加工產品。馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）在我國種植面積廣，產量大，營養豐富且均衡，是一種大宗消費蔬菜；隨著人們生活水平的提高、生活節奏的加快，以及環保意識的提高，鮮切蔬菜以其新鮮、營養、自然、方便、可食率高達100%等特點備受消費者的歡迎，成為蔬菜產業化新的發展方向。在越來越受到消費者及加工產業關注的半加工蔬菜中，鮮切馬鈴薯的消費量逐漸增大，市場前景頗廣[1-2]。馬鈴薯切分后呼吸作用和代謝反應加快，外觀品質和營養價值下降，貨架期縮短，直接影響鮮切產品加工業的快速發展。然而，有效的包裝材料可以最大程度地抑制褐變、降低呼吸速率、保持鮮切產品的品質、延長貨架期。

目前，我國關于鮮切馬鈴薯的研究報道主要集中在化學物質抑制鮮切馬鈴薯褐變效果的研究方面。本文主要研究不同包裝材料的鮮切馬鈴薯在貯存期間L*、ΔE*值、褐變度、氣體含量、呼吸速率、MDA含量及OVQ的變化，探討不同透性的包裝材料對鮮切馬鈴薯貯藏品質的影響，以期為鮮切蔬菜的品質保持提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬鈴薯 購于北京市海淀區彰化路農貿市場，處理前放入4℃冷藏箱。實驗時選取新鮮、無病蟲害和機械傷的馬鈴薯經水洗后切分（10cm×0.3cm×0.3cm），用電解水（pH2.40；ACC 54mL·L-1；ORP 1130mV）進行清洗處理10min，護色脫水后用三種不同包裝袋進行包裝（150g/袋），于4℃冷藏柜貯藏并測定各指標。以符合國家飲用水衛生標準的自來水為對照；抗壞血酸、檸檬酸、L-半胱氨酸（L-Cys） 均為食品級，北京化學試劑公司；鄰苯二酚、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、氯化鈉 均為分析純（AR），北京化學試劑公司。

GXH-3051紅外線分析器 北京均方理化科技研究所；OXYBABY M+O2/CO2氣體測定儀 德國WITT-GASETECHNIK有限聯合公司；STN-C3-150酸氧化電位消毒水生成器 上海斯鈦諾科貿有限責公司；3-18K高速冷凍離心機 德國Sigma公司；CM-3700分光測色儀 日本柯尼卡-美能達公司；UV-1800分光光度計 日本島津；DZKW-4電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業儀器有限公司；電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；SC-316海爾立式冷藏柜 青島海爾股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 鮮切馬鈴薯絲的生產加工工藝 馬鈴薯→水洗→去皮、切絲→清洗劑清洗→水洗→護色→包裝→貯藏（4℃）。

1.2.2 色差測定 L*值取決于樣品表面的反射率，表示樣品表面的明度；ΔE*值表示樣品切割表面的總容差，以式（1）計算得到[3-4]。鮮切馬鈴薯絲從冰箱中取出后在室溫下平衡1h，然后在室溫條件下進行顏色的測定[5]。重復取樣3次取平均值。

式中：a*和b*值分別代表綠（-）紅（+）軸和藍（-）黃（+）軸的色度。

1.2.3 褐變度（BD）測定[6]取50g馬鈴薯絲樣品，加入50mL提前預冷的0.1mol/L的磷酸緩沖液（pH6.8，4℃），快速打漿過濾，再于4，800×g條件下離心15min（4℃）；取上清液于410nm波長處測定吸光度值，BD以A410nm表示。

在農村農業與鄉村旅游深度融合發展過程中，鄉村逐步形成了一種新的農民專業合作社組織，即鄉村旅游合作社，它將成為實施鄉村振興戰略的有效載體，也將成為各地開展旅游扶貧的重點組織，并對鄉村發展發揮積極作用。目前國內大多數鄉村旅游合作社在發展過程中還沒有充分利用電子商務在合作社與游客之間架起“直通橋”，應當順應時代發展趨勢與“互聯網+”進行充分融合。同時，農民是鄉村旅游的開發者、經營者，在運用旅游電子商務經營模式發展本地區鄉村旅游產業時會出現一定的困難，因此采用依托互聯網上的旅游平臺委托他人經營的飛地經營模式也將成為一種新的經營模式。

1.2.4 氣體含量 在包裝袋外表面裝上硅膠封條，用氣體測定儀的針感應器穿透硅膠封條并測定包裝袋內的O2和CO2濃度。

1.2.5 呼吸速率測定 采用GXH-3051型便攜式CO2紅外線分析器測定。以式（2）進行計算：

式中：Q—呼吸速率，mLCO2/（kg·h）；F—氣體流速，mL/min（500）；C—CO2濃度，μL/L；W—試樣質量，kg；T—測定溫度，℃。

1.2.6 MDA含量測定 參照文獻[7]的方法，略有改動。取50g鮮切樣品在研缽中研磨；5g漿液與75mL 100mg/mL的三氯乙酸混合均質，4℃、4，500×g離心10min，收集上清液；取3mL上清液加入3mL 6.7g/L硫代巴比妥酸溶液于95℃下加熱30min，迅速在冰浴中冷卻，4，500×g離心10min；取上清液分別在450、532、600nm波長處測定其吸光度值，按式（3）計算MDA含量，結果以nmol/g·FW表示。

MDA含量（nmol/g·FW）=[6.452×（OD532-OD600-0.559×OD450）]×Vt/（FW×Vs） 式（3）

式中：Vt—提取液的總體積，mL；Vs—反應混合液中提取液的總體積，mL；FW—鮮重，g。

1.2.7 整體感觀質量（OVQ）評價[8-9]整體感觀質量評價是由經過培訓的專業小組人員（6人一組）對馬鈴薯樣品進行評分；對樣品的色澤、氣味及可接受程度進行打分的，分值范圍1～9分；9=非常好；7=很好；5=好（適銷性的極限）；3=一般（使用性的極限）；1=差（不可食用）。

1.3 統計分析

圖像繪制采用Origin 8.0軟件（美國Origin Lab Corporation公司）；每個處理和評估期做三次重復，用DPS 7.05數據處理軟件進行數據分析，Duncan多范圍檢驗進行方差分析（p＜0.05）。

表1 不同包裝材料的基本參數Table 1 The basic parameters of different packaging materials

2 結果與分析

2.1 鮮切馬鈴薯絲色差變化

色澤是反映鮮切產品外觀品質的一個重要指標；L*值表征切面的亮度，是貯藏過程中由于酶促褐變或色素聚集引起切割表面變暗的一個指標性參數，L*值越低，褐變越嚴重[10]。鮮切馬鈴薯絲的L*值變化見圖1（a），不同包裝材料的鮮切樣品L*值都隨貯藏時間的延長而下降，PE2包裝的鮮切馬鈴薯L*值高于PE1和PE3（p＜0.05），而ΔE*值最低（見圖1b），樣品切面的色澤惡變程度最低；但PE1和PE3包裝之間的L*和ΔE*值變化差異性不顯著（p＞0.05），這可能由于三種包裝膜的厚度及透性不同而導致的樣品色澤變化程度不同。

2.2 鮮切馬鈴薯絲貯褐變度變化

去皮切分等加工過程會使細胞破裂，打破酶和底物的區域化分布，在氧氣參與的情況下會發生酶促褐變。如圖2所示，PE2的褐變程度最小，由于其透性最大，包裝袋內的O2和CO2更易于與外界交換，形成一定的自發氣調環境，有利于延緩馬鈴薯的成熟衰老，從而有效地抑制了貯藏期內鮮切馬鈴薯絲褐變的發生，而PE1和PE3包裝之間的褐變程度無顯著性差異（p＞0.05）；這與色差的變化具有一定的相關性，其變化與色差的變化規律相符。

圖1 不同包裝材料的鮮切馬鈴薯貯藏期色差變化Fig.1 Changes of the color difference in storage period of fresh-cut potato with different packaging materials

圖2 不同包裝材料的鮮切馬鈴薯貯藏期褐變度變化Fig.2 Changes of the browning degree in storage period of fresh-cut potato with different packaging materials

2.3 氣體含量變化

通過薄膜包裝，利用馬鈴薯自身呼吸作用，可以有效提高袋內CO2濃度，降低O2濃度，調控其生理代謝；當包裝袋內的O2消耗速度等于O2滲入速度而CO2的速度等于滲出速度時，包裝袋內就構成了一個低O2高CO2的動態平衡[11]；當包裝膜的透性與馬鈴薯組織的呼吸速率相匹配時，包裝袋內自動建立一個有利于馬鈴薯的氣體環境，延緩其成熟衰老的過程，保持其品質特性。不同透性包裝膜包裝后袋內O2和CO2含量變化趨勢見圖3所示。不同包裝袋內的O2含量都隨著貯藏時間的延長呈現下降趨勢，CO2含量隨著貯藏時間的延長逐漸上升直至動態平衡。透氣性好的PE2包裝膜和PE3中的O2和CO2含量分別在貯藏第4d和第6d達到平衡，而PE1包裝袋中的O2和CO2含量在貯藏末期都未達到動態平衡。

圖3 不同包裝材料的鮮切馬鈴薯貯藏期氣體成分變化Fig.3 Changes of the gas components in storage period of fresh-cut potato with different packaging materials注：a：PE1；b：PE2；c：PE3。

2.4 鮮切馬鈴薯絲呼吸速率變化

圖4 不同包裝材料的鮮切馬鈴薯貯藏期呼吸速率變化Fig.4 Changes of the respiratory rate in storage period of fresh-cut potato with different packaging materials

鮮切馬鈴薯呼吸速率的變化見圖4。不同透性包裝材料的呼吸速率變化趨勢相似，貯藏前期均有所下降，第2d時達到最低點，PE1和PE3包裝的馬鈴薯呼吸速率略微下降，而此時PE2包裝的馬鈴薯的呼吸速率最小，達到38.94mL CO2/（kg·h）（p＜0.05），隨后呼吸速率明顯增大，達到高峰，然后逐漸下降趨于平緩。呼吸速率與組織代謝密切相關，組織后熟與衰老直接受呼吸速率的影響，去皮切分等加工過程會使馬鈴薯組織一定程度受損，呼吸速率顯著增加，呼吸速率越高，衰老速度越快，組織越易于發生褐變。這與本實驗中鮮切馬鈴薯顏色及褐變變化規律相符。

2.5 鮮切馬鈴薯絲貯藏期MDA含量變化

圖5 不同包裝材料的鮮切馬鈴薯貯藏期MDA含量變化Fig.5 Changes of the MDA content in storage period of fresh-cut potato with different packaging materials

MDA是脂類過氧化的重要產物之一，以其含量的高低來衡量膜質過氧化的程度[12-13]。MDA可與蛋白質的氨基酸發生作用導致多肽鏈的鏈內交聯和鏈間交聯，致使細胞膜產生間隙，增加膜的通透性，損害其功能；同時，MDA可與游離氨基酸、核酸作用形成具有共軛二烯的Shiff堿基結構的脂褐色素[14]。由圖5可知，三種不同包裝材料處理的馬鈴薯MDA變化趨勢基本相同，隨著貯藏時間的延長其含量增大；PE2包裝膜MDA的含量低于PE1和PE3，并且具有顯著差異（p＜0.05）；而MDA含量低，組織細胞膜受損的程度則小，鮮切馬鈴薯維持原性狀及抵抗逆境的能力越強，因此PE2包裝材料能夠有效地延緩組織內MDA的積累。

2.6 鮮切馬鈴薯絲整體感官質量變化

圖6 不同包裝材料的鮮切馬鈴薯貯藏期OVQ值變化Fig.6 Changes of the OVQ value in storage period of fresh-cut potato with different packaging materials

OVQ是衡量鮮切產品品質的一個重要指標。如圖6所示，貯藏過程鮮切馬鈴薯絲的OVQ值都在不同程度地降低，PE2包裝材料處理馬鈴薯樣品的OVQ值在整個貯藏期都高于PE1和PE3，表明PE2包裝材料處理能夠很好地保持鮮切馬鈴薯絲的整體感觀品質，方差分析表明其與PE3處理之間的具有顯著差異（p＜0.05）但PE1與PE3處理之間的差異性不顯著（p＞0.05）。

3 結論

切割加工誘導的組織傷害刺激了馬鈴薯呼吸強度的增強，誘導了與褐變相關酶的活性，促使樣品切割表面的亮度和色度下降，MDA等細胞有害物質積累，這些都對鮮切馬鈴薯的貯藏品質產生了不良影響。使用透氣性不同的包裝材料包裝的鮮切馬鈴薯，在貯存期間會形成不同的自發氣調包裝環境，進而造成顏色、呼吸速率和MDA含量變化的差異。透氣性好的PE2包裝較其他兩種材料更有利于延緩鮮切馬鈴薯絲感官品質惡變，延緩組織內MDA的積累，抑制褐變及呼吸速率加劇，從而延緩衰老，改善貯藏品質。

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Effect of different packaging materials on storage quality of fresh-cut potato

HE Meng1，2，WANG Dan1，MA Yue1，TONG Jun-mao2，ZHAO Xiao-yan1，*
（1.Beijing Vegetable Research Center，Key Laboratory of Agricultural Products of Fruits and Vegetables Preservation and Processing of Beijing，Beijing Academy of Agriculture and Forestry Science，Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops（North China），Ministry of Agriculture，P.R.China，Key Laboratory of Urban Agriculture（North），Ministry of Agriculture，Beijing 100097，China；2.College of Food Science，Shihezi 832000，China）

The efficacy of three different packaging materials in improving the storage quality on fresh-cut potato was investigated.Cleaned and sliced potatoes were stored at 4℃for 7d.The color difference（L*，△E*value），browning degree（BD），gas components，respiratory rate，content of malondialdehyde（MDA）and the overall visual quality（OVQ）were detected every day.The results showed that PE2 packaging with high gas permeability could retain deterioration of color quality，slow down the accumulation of malondialdehyde（MDA），and O2and CO2was easy to achieve dynamic balance，inhibit browning and respiratory rate，so as to slow down senescing，improving the storage quality.

fresh-cut potato；packaging materials；storage quality

TS201.1

A

1002-0306（2014）12-0316-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.12.061

2013－10－23 *通訊聯系人

何萌（1987-），女，在讀碩士研究生，研究方向：果蔬貯藏與加工。

現代農業產業技術體系建設專項資金（CARS-25）。