PA/PE復(fù)合膜對(duì)鮮切萵筍保鮮效果的影響

王 羽，云雪艷，李見(jiàn)森，胡獻(xiàn)澤，張玉琴，宋樹(shù)鑫，呼 和，董同力嘎*

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特　　010018）

PA/PE復(fù)合膜對(duì)鮮切萵筍保鮮效果的影響

王 羽，云雪艷，李見(jiàn)森，胡獻(xiàn)澤，張玉琴，宋樹(shù)鑫，呼 和，董同力嘎*

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010018）

為了驗(yàn)證尼龍-聚乙烯（polyamide/polyethylene，PA/PE）復(fù)合膜對(duì)鮮切萵筍的保鮮效果，將新鮮萵筍切片真空包裝后在4 ℃條件下冷藏，不加任何包裝的鮮切萵筍同樣條件下作空白對(duì)照。貯藏期間評(píng)價(jià)菌落總數(shù)、色差、pH值、汁液流失率、VC含量、感官等指標(biāo)。結(jié)果PA/PE組貯藏期達(dá)24 d，而不加包裝的對(duì)照組只有4 d。可見(jiàn)對(duì)于鮮切萵筍的貯藏，PA/PE復(fù)合膜結(jié)合真空包裝可明顯延長(zhǎng)其貯藏期。

包裝；PA/PE；鮮切；萵筍

鮮切果蔬由于其優(yōu)越的便利性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極具市場(chǎng)潛力，但鮮切果蔬經(jīng)過(guò)加工處理后加速了貯藏過(guò)程中的生理惡化，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)價(jià)值迅速降低［1］。其中最易出現(xiàn)的變質(zhì)現(xiàn)象就是由酶在O2存在的條件下催化氧化酚類物質(zhì)產(chǎn)生的褐變，褐變產(chǎn)生后嚴(yán)重影響鮮切果蔬的商品價(jià)值［2］。多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）和過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）是引發(fā)鮮切果蔬褐變的重要因素［3］，針對(duì)其褐變的抑制已有很多相關(guān)研究，如次氯酸鈉、抗壞血酸、半胱氨酸、檸檬酸、草酸、甲基環(huán)丙烯等化學(xué)添加劑的應(yīng)用［4-5］，以及綠茶提取物、甘露糖醇等新型提物也被用作鮮切果蔬的褐變抑制劑［6］。但這些化學(xué)褐變抑制劑存在安全隱患或者生產(chǎn)成本高的弊端，在實(shí)際應(yīng)用中都受到了限制。另外的一些非化學(xué)方法，如熱燙、氣調(diào)、輻照等雖然安全、成本低，但會(huì)影響感官狀態(tài)及造成營(yíng)養(yǎng)流失［7］。萵筍又名千金菜，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，且有一定的保健功效［8］，安全高效的保藏方法是提高其鮮切制品商品價(jià)值的有效手段。通過(guò)包裝材料抑制鮮切萵筍品質(zhì)劣變是一種綠色、安全的方法。阻隔性能優(yōu)異的包裝材料可使鮮切萵筍與O2隔離，這樣不僅可以減緩酶促褐變，也可以一定程度上抑制微生物的繁殖。

尼龍-聚乙烯（polyamide/polyethylene，PA/PE）復(fù)合膜由PA66擠出成膜后與PE復(fù)合而成。PA66具有優(yōu)異的機(jī)械性能和較高的沖擊韌性，且其化學(xué)穩(wěn)定性和阻氣性也較好，但其阻濕性較差。PE雖然透氣性較高，但其具有很好的阻濕性，且其抗拉強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度也較高。兩者復(fù)合后，可以彼此取長(zhǎng)補(bǔ)短，制備出阻氣阻濕同時(shí)兼?zhèn)涞陌b材料。再加上PE具有良好的熱封性能，熱封溫度低，熱封性能穩(wěn)定。作為水分含量較大的鮮切蔬菜，將PE作為內(nèi)襯面，不僅可以有效阻止鮮切蔬菜的水分散失，且包裝封口效果好、能耗低。雖然PA/PE復(fù)合膜目前在市場(chǎng)上應(yīng)用較廣，但在鮮切萵筍包裝中的應(yīng)用較少。本實(shí)驗(yàn)基于PA/PE實(shí)際應(yīng)用的拓展，選用其進(jìn)行真空包裝貯藏鮮切萵筍片，驗(yàn)證其貯藏期及貯藏期間鮮切萵筍品質(zhì)的變化。

1　　材料與方法

1.1材料與試劑

萵筍（Lactuca psativap L. var. asparaginap Bailey，正優(yōu)三號(hào)）購(gòu)于呼和浩特市華聯(lián)超市，選取成熟度、大小一致、無(wú)病蟲(chóng)害的新鮮萵筍；PA/PE復(fù)合膜廈門長(zhǎng)塑實(shí)業(yè)有限公司；其余化學(xué)試劑均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

LDZX-50KA立式壓力蒸汽滅菌器上海申安醫(yī)療器械廠；PHS-2C型pH計(jì)上海三信儀表廠；LRH-70生化培養(yǎng)箱上海中友儀器設(shè)備有限公司；JA-5003B電子天平上海精天電子儀器有限公司；Permatran-w3/61透濕儀美國(guó)Mocon公司；8001透氧儀美國(guó)Illinois公司；TCP2色差儀北京奧依克光電儀器有限公司；UV-2450紫外分光光度計(jì)日本島津公司；DZ-400單室真空包裝機(jī)上海佳誠(chéng)包裝機(jī)械設(shè)備制造有限公司。

1.3方法

1.3.1薄膜阻氧性測(cè)試

參考GB/T 19789—2005《氧氣透過(guò)性的測(cè)試》。儀器直接輸出的O2透過(guò)率（oxygen transmission rate，OTR），根據(jù)公式（1）計(jì)算出薄膜的O2透過(guò)系數(shù)（oxygen permeablity，OP）：

式中：O P為O2透過(guò)系數(shù)/（（c m3·m）/ （m2·d·Pa））；OTR為O2透過(guò)率/（cm3/ （m2·d））；D為薄膜平均厚度/m；Δ P為薄膜兩側(cè)O2壓差/Pa。

1.3.2水蒸氣阻隔性測(cè)試

參考GB/T 26253—2010《水蒸氣阻隔性的測(cè)試》。相對(duì)濕度（relative humidity，RH）為65%，測(cè)試溫度為25 ℃，預(yù)熱平衡1 h后開(kāi)始進(jìn)行透濕性能測(cè)定。每組6 個(gè)平行樣，并根據(jù)儀器直接輸出水蒸氣透過(guò)率（water vapor transmission rate，WVTR）依據(jù)式（2）計(jì)算出水蒸氣透過(guò)系數(shù)（water vapor permeability，WVP）：

式中：WVP為水蒸氣透過(guò)系數(shù)/（（g·m）/ （m2·d·Pa））；WVTR為水蒸氣透過(guò)率/（g/ （m2·d））；D為薄膜厚度/m；Δ P為薄膜兩側(cè)水蒸氣壓差/Pa；S為測(cè)定溫度條件下水的飽和蒸氣壓/Pa；RH1為測(cè)試腔上部的相對(duì)濕度/%；RH2為測(cè)試腔下部的相對(duì)濕度/%。

1.3.3鮮切萵筍片加工工藝

將新鮮萵筍用自來(lái)水清洗干凈，然后用滅菌后的刀具將皮削掉。去皮后的萵筍用滅菌后的蒸餾水漂洗3 次，室溫條件下瀝干30 min后在超凈臺(tái)中切分成厚度為5 mm的萵筍片。將制好的包裝袋（規(guī)格15.5 mm×10 mm）滅菌后真空包裝（真空度－0.08 MPa）處理好的萵筍片，每包分裝量約35 g。對(duì)照組除不加包裝外其他處理完全相同，標(biāo)記為CK。最后將鮮切萵筍片于（5±2）℃條件下冷藏。每隔1 d測(cè)定感官、菌落總數(shù)、色差、pH值、汁液流失率和VC含量等指標(biāo)。

1.3.4感官評(píng)定

感官評(píng)分表參照文獻(xiàn)［9-10］修改使用，男女比例相等的10 名食品專業(yè)研究生依據(jù)表1對(duì)貯藏期間的鮮切萵筍進(jìn)行感官評(píng)分。

1.3.5菌落總數(shù)測(cè)定

參照GB 4789.2—2010《菌落總數(shù)的測(cè)定》。取25 g樣品快速打漿后加入到225 mL無(wú)菌生理鹽水中，充分振蕩后，梯度稀釋，各梯度分別取1 mL稀釋液注入平皿中，與營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基混勻后，37 ℃條件下培養(yǎng)（48±2）h觀察菌落總數(shù)，每個(gè)稀釋度3 個(gè)重復(fù)。

1.3.6色差測(cè)定

應(yīng)用色差儀進(jìn)行測(cè)定，a*值代表綠（－）紅（+）軸色度，而綠色為新鮮萵筍切片的主色調(diào)，故以a*值代表萵筍顏色變化指標(biāo)。值越小代表鮮切萵筍越鮮綠，值越大表明萵筍色澤變化越大。鮮切萵筍片從冰箱中取出在室溫條件下平衡后1 h后在室溫條件下進(jìn)行顏色的測(cè)定［11］。重復(fù)取樣3 次取平均值。

1.3.7VC含量測(cè)定

參照文獻(xiàn)［12-15］，采用紫外分光光度法，將樣品在弱酸環(huán)境下研磨、離心，測(cè)定吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算相應(yīng)VC含量。

1.3.8pH值測(cè)定

在無(wú)菌環(huán)境中，將待測(cè)樣（約30 g）切碎，加無(wú)菌生理鹽水（300 mL）浸泡30 min并不時(shí)攪拌，過(guò)濾，用pH計(jì)測(cè)定濾液的pH值。

1.3.9汁液流失率計(jì)算

參照文獻(xiàn)［16-18］，采用質(zhì)量法測(cè)定，準(zhǔn)確稱量各個(gè)指標(biāo)的質(zhì)量，根據(jù)式（3）計(jì)算出汁液流失率。

式中：w為汁液流失率/%；m1為包裝袋和萵筍的質(zhì)量/g；m2為含有汁液的包裝袋質(zhì)量/g；m3為包裝袋的質(zhì)量/g。1.4統(tǒng)計(jì)方法

采用SAS 9.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析。

2　　結(jié)果與分析

2.1PA/PE復(fù)合膜阻隔性分析

表2　　PA/PE復(fù)合膜的水蒸氣和O2透過(guò)率TTaabbllee 22 　　　　WWaatter vapor and oxygen transmission rate of the fi lm

由表2可知，實(shí)驗(yàn)所用PA/PE復(fù)合膜的O2和水蒸氣透過(guò)量均較低，可抑制O2引起的褐變和果蔬水分的丟失，利于鮮切果蔬的包裝貯藏。對(duì)于進(jìn)行呼吸作用的生鮮果蔬，少量的O2透過(guò)也可維持其微弱的有氧呼吸，而不至于進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精危害果蔬自身組織和細(xì)胞。PA

雖然具有良好的力學(xué)性能和阻隔性能，但其阻隔性受環(huán)境的影響較大［19-20］。而PE具有很好的熱封性能和阻濕性能，且阻隔性受環(huán)境影響較小，與其復(fù)合，作為內(nèi)封層不僅可以提高包裝袋封合牢度，也在一定程度上提高了薄膜的阻隔性［21］。

2.2貯藏期間感官評(píng)分的變化

圖 1　　鮮切萵筍感官品質(zhì)評(píng)分Fig.1　　Sensory evaluation of fresh-cut asparagus lettuce as a function of storage time

由圖1可以看出，不加包裝的鮮切萵筍即使在冷藏條件下，其感官變化也極其迅速。第2天萵筍的品相已經(jīng)不可讓人接受，與包裝組相比較差異極為顯著（P＜0.05）。到第4天時(shí)徹底失去食用價(jià)值。而用PA/PE復(fù)合膜真空包裝的萵筍片，在第18天時(shí)顏色才略顯暗淡，其中第4～8天感官變化不顯著（P＞0.05）。到第24天腐敗時(shí)仍保持了一定的綠色。對(duì)照組由于未加任何包裝，感官的變化主要源于水分大量的流失和切面氧化褐變。表面空氣的流速和O2接觸量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于包裝組，水分在空氣流動(dòng)的狀態(tài)下加大了蒸發(fā)速率，水分迅速散失，同時(shí)與O2充分接觸迅速褐變，導(dǎo)致對(duì)照組的萵筍感官品相迅速下降。而包裝組由于復(fù)合膜的阻隔作用，萵筍表面的空氣流動(dòng)甚微，且包裝袋內(nèi)的環(huán)境濕度迅速與萵筍平衡，濕度梯度的消除和蒸發(fā)作用的弱化，使萵筍的水分一直保持在較高的狀態(tài)。再加之PA/PE優(yōu)良的阻氧作用，氧化褐變的速率大大變慢，故較長(zhǎng)時(shí)間保持了較好的感官品相。

2.3貯藏期間菌落總數(shù)的變化

表3　　鮮切萵筍菌落總數(shù)在貯藏期間的變化TTaabbllee 33　　Changes in microbial counts of fresh-cut asparagus lettuce during storagelg（CFU/g）

由表3可知，對(duì)照組的菌落總數(shù)呈直線上升趨勢(shì)，在第4天時(shí)上升到約106CFU/g，與包裝組形成顯著差異。而包裝組的菌落總數(shù)在第4天時(shí)上升到約104CFU/g后，在第4～12天維持在較為平穩(wěn)的狀態(tài)，在第14天后菌落總數(shù)驟然上升，直到失去食用價(jià)值。O2、濕度、營(yíng)養(yǎng)成分等是決定微生物生長(zhǎng)繁殖的重要因素［22］。空白對(duì)照的菌落總數(shù)迅速上升主要是因?yàn)镺2和營(yíng)養(yǎng)充足。對(duì)照組由于未加任何包裝，流動(dòng)的空氣給微生物的繁殖提供了充足的O2。再者，鮮切萵筍表面水分不斷滲出，為微生物的繁殖提供著適宜的水分活度，以及隨著水分一并流出的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也進(jìn)一步維持著微生物的生長(zhǎng)繁殖。而PA/PE包裝組的菌落總數(shù)在開(kāi)始階段上升，是因?yàn)檎婵瞻b后仍有少量的O2殘留，可供微生物繁殖。隨著O2的消耗，微生物繁殖受到限制，薄膜微量的O2透過(guò)維持著一定數(shù)量的微生物，故而在這段時(shí)期內(nèi)微生物數(shù)量較為穩(wěn)定。后期微生物數(shù)量上升，是因?yàn)镻A/PE膜中的PA阻隔性受環(huán)境影響較大，隨著RH的增大阻隔性能下降。貯藏期間薄膜在冷鮮柜中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，阻隔性越來(lái)越差，O2透過(guò)量增大，微生物生長(zhǎng)繁殖加快，致使后期菌落總數(shù)上升。

2.4貯藏期間色差的變化

圖2　 鮮切萵筍的a**值變化Fig.2　　a* value of fresh-cut asparagus lettuce as a function of storage time

萵筍在貯藏期間的顏色變化主要是由于O2的作用下PPO催化的褐變［23］。如圖2所示，對(duì)照組a*值的上升就是由于其直接暴露在空氣中，氧化褐變不受阻礙造成的。到第4天時(shí)與新鮮萵筍相比色差變化極為顯著（P＜0.01）。PA/PE包裝組的萵筍0～18 d處于綠色狀態(tài)，a*值變化也處于水平波動(dòng)范圍內(nèi)，第18天后a*值上升顯著（P＜0.01），褐變明顯加重。這主要是因?yàn)镻A/PE

膜的阻隔性受潮濕環(huán)境影響而發(fā)生變化，阻氧性降低，氧化褐變加劇。

2.5貯藏期間VC含量的變化

圖 3　　鮮切萵筍的VC含量變化Fig.3　　VC content of fresh-cut asparagus lettuce as a function of storage time

如圖3所示，貯藏期間無(wú)包裝的對(duì)照組與PA/PE膜包裝組萵筍的VC含量變化趨勢(shì)明顯不同，在第2天時(shí)對(duì)照組的VC含量與包裝組形成顯著差異（P＜0.01）。對(duì)照組的VC含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，在第2天時(shí)其VC含量與新鮮萵筍形成顯著差異（P＜0.01），包裝組VC的含量則是呈先下降后上升再下降的趨勢(shì)，這種變化趨勢(shì)與文獻(xiàn)［24］中果蔬VC含量的變化相似。果蔬中VC主要是因?yàn)檠趸肯陆怠?duì)照組直接暴露于O2充足的空氣中，故VC含量迅速下降。包裝組采用PA/PE真空包裝，初始階段袋內(nèi)仍有一定的O2殘留，導(dǎo)致VC因氧化而含量下降。貯藏期間VC含量回升主要原因可能是萵筍的后熟作用。果蔬的呼吸作用持續(xù)進(jìn)行，呼吸產(chǎn)生熱量，使周圍溫度升高。溫度的升高會(huì)促使乙烯的產(chǎn)生，乙烯對(duì)果蔬有催熟作用，隨著果蔬的進(jìn)一步成熟VC含量上升［25］。后期VC含量下降主要原因還是O2的氧化，因?yàn)楸∧ぴ诔睗癍h(huán)境下阻隔性下降，O2透過(guò)量增加，進(jìn)而加速了萵筍VC含量的下降。

2.6貯藏期間pH值的變化

圖4　 鮮切萵筍的pH值變化Fig.4　　Change in pH of fresh-cut asparagus lettuce during storage

呼吸作用是果蔬采后最活躍的生理活動(dòng)，幾乎存在于生鮮果蔬整個(gè)貯藏期。在O2存在的情況下，果蔬進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，CO2溶于水形成碳酸，pH值下降。如圖4所示，在第2天時(shí)對(duì)照組的pH值便與包裝組形成顯著差異（P＜0.01）。PA/PE包裝組pH值變化呈先下降后上升的趨勢(shì)，下降是因?yàn)樵谧畛醮鼉?nèi)有O2殘留，萵筍進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2，導(dǎo)致pH值下降。后來(lái)上升是因?yàn)榇袣埩鬙2耗盡，萵筍由有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)氧呼吸，無(wú)氧呼吸產(chǎn)物由CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭＞凭手行云鯄A性，故而pH值上升。

2.7貯藏期間汁液流失率的變化

圖 5　　鮮切萵筍的汁液流失率變化Fig.5　　Change in drip loss of fresh-cut asparagus lettuce during storage

如圖5所示，不加包裝的對(duì)照組暴露在空氣中，空氣的流動(dòng)加速水分蒸發(fā)，水分迅速流失，汁液流失率上升，第2天便與包裝組形成顯著差異（P＜0.01）。而包裝組在最初階段由于膜的強(qiáng)阻隔作用，水分不易流失，流失率保持在初始狀態(tài)。后期由于膜在潮濕環(huán)境下時(shí)間的延長(zhǎng)，阻隔性受水分影響逐漸變差，水分蒸發(fā)加快，汁液流失率變大；以及萵筍腐敗后組織結(jié)構(gòu)破壞，持水性下降，大量水分流出而導(dǎo)致的汁液流失率增大。

3　　結(jié) 論

對(duì)于鮮切萵筍而言，褐變和腐爛是影響其貯藏期的重要因素。通過(guò)化學(xué)物質(zhì)的添加來(lái)抑制褐變和防腐存在較大的安全隱患，通過(guò)熱燙、輻照等方法來(lái)延長(zhǎng)貯藏期效果欠佳，且對(duì)鮮切萵筍的感官影響較大。對(duì)O2和水分的控制是鮮切萵筍保藏的關(guān)鍵，適當(dāng)?shù)淖韪粜圆牧喜粌H可以維持果蔬微弱呼吸所需的O2，也可以阻止水分的迅速流失。在PA/PE薄膜的包裝條件下，不僅O2進(jìn)入緩慢，鮮切蔬菜自身的水分也不易散失。同時(shí)，對(duì)O2的阻隔可以很好地抑制鮮切萵筍因氧化而褐變、VC含量因氧化而下降，及抑制好氧微生物的繁殖，從而延長(zhǎng)貯藏期。可見(jiàn)，通過(guò)高阻隔包裝材料限制O2和水分的通透來(lái)延緩鮮切果蔬的貯藏期是一種綠色、高效的方法。

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Effect of PA/PE Composite Membrane on Preservation of Fresh-Cut Asparagus Lettuce

WANG Yu， YUN Xueyan， LI Jiansen， HU Xianze， ZHANG Yuqin， SONG Shuxin， HU He， DONG Tungalag*
（College of Food Science and Engineering， Inner Mongolia Agricultural Uni versity， Hohhot010018， China）

In order to explore the effect of polyamide/polyethylene （PA/PE） composite membrane on the quality maintenance of fresh-cut stem lettuce， fresh-cut slices of asparagus lettuce were vacuum packaged with PA/PE composite membrane and refrigerated at 4 ℃ and those not packaged with the composite membrane under the same storage condition were used as blank control. The total bacterial count， color， pH， drip loss， vitamin C， and sensory quality of fresh-cut asparagus lettuce were evaluated during storage. The results showed that the shelf life of fresh-cut asparagus lettuce packaged with PA/PE membrane was 24 days， while that of the blank control was only 4 days. Thus， PA/PE composite membrane combining with vacuum packaging technology could extend the shelf life of fresh-cut asparagus lettuce obviously during refrigerated storage.

packaging； PA/PE； fresh-cut； asparagus lettuce

TS255.3

A

1002-6630（2015）24-0343-05

10.7506/spkx1002-6630-201524063

2015-04-28

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目（209-206035）；

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD38B00；2012BAD38B01）；內(nèi)蒙古草原英才基金項(xiàng)目（108-108037）

王羽（1990—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒b與儲(chǔ)運(yùn)。E-mail：472701706@qq.com

董同力嘎（1972—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称钒b與儲(chǔ)運(yùn)。E-mail：dongtlg@163.com