超高壓處理對鮮切冬瓜保鮮效果的影響

郭淼 宿時 王傳凱 陳雪洋

摘要：【目的】研究超高壓處理對鮮切冬瓜的保鮮效果，為鮮切冬瓜的保鮮提供新途徑。【方法】在25 ℃下將鮮切冬瓜分別采用200、400和600 MPa加壓處理10 min，再于4 ℃下貯藏9 d，以未經超高壓處理為對照，每3 d測定1次鮮切冬瓜的細菌菌落總數、多酚氧化酶（PPO）活性、過氧化物酶（POD）活性、硬度和亮度。【結果】隨貯藏時間的延長，鮮切冬瓜的細菌菌落總數、PPO和POD活性逐漸升高，硬度和亮度逐漸下降；貯藏至第9 d，對照冬瓜的細菌菌落總數、PPO活性、POD活性、硬度和亮度L*分別為7.17±0.13 logCFU、（120.3±1.2）%、（136.5±0.8）%、1210±69 g和32.5±0.9，而400 MPa處理的鮮切冬瓜分別為1.20±0.06 logCFU、（12.8±0.6）%、（9.2±0.5）%、2295±68 g和67.5±1.1，各項指標與對照存相比均在顯著差異（P<0.05）；200 MPa處理的鮮切冬瓜各項指標與對照間無顯著差異（P>0.05，下同），600 MPa處理的鮮切冬瓜各項指標與400 MPa處理間也無顯著差異。【結論】400 MPa以上超高壓處理可殺滅鮮切冬瓜的微生物、抑制PPO和POD活性，有效保持硬度和亮度，保鮮期延長至9 d。

關鍵詞： 超高壓；鮮切冬瓜；保鮮

中圖分類號： S642.309 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）11-1921-05

Abstract：【Objective】The present study was conducted to research the effects of ultra high pressure（UHP） treatment on preservation of fresh-cut wax gourd slices in order to provide new preservation method for fresh-cut wax gourd slices.【Method】Fresh-cut wax gourd slices were treated with 200， 400 and 600 MPa for 10 min at 25 ℃， and stored at 4 ℃ for nine days. The fresh-cut wax gourd slices without UHP treatment were taken as control. Total bacterial colonies， polyphenoloxidases（PPO） activity， peroxidase（POD） activity，hardness and lightness of the fresh-cut wax gourd slices were determined every three days. 【Result】As storage time expanded， total bacterial colonies， PPO activity and POD activity increased gradually but hardness and lightness declined. On the ninth day of storage， the controls total bacterial colonies were 7.17±0.13 logCFU， PPO activity（120.3±1.2）%， POD activity（136.5±0.8）%， hardness 1210±69 g， lightness L* 32.5±0.9. While the indexes of fresh-cut wax gourd slices which were treated with 400 MPa were as follows： total bacterial colonies 1.20±0.06 logCFU，PPO activity（12.8±0.6）%，POD activity（9.2±0.5）%，hardness 2295±68 g，lightness L* 67.5±1.1. There were significant differences between the indexes and those of control（P<0.05）. The indexes of fresh-cut wax gourd slices which were treated with 200 MPa had no significant differences with those of control（P>0.05， the same below）. The indexes of fresh-cut wax gourd slices which were treated with 600 MPa had no significant difference with those of 400 MPa. 【Conclusion】UHP over 400 MPa can kill the microorganisms in fresh-cut wax gourd slices， inhibit PPO and POD activities，maintain hardness and lightness. The preservation period of fresh-cut wax gourd slices can be extended to nine days.

Key words： ultra high pressure； fresh-cut wax gourd slice； preservation

0 引言

【研究意義】冬瓜（Benincasa hispida Cogn）為葫蘆科植物，在我國各地普遍栽培。其富含礦物質、維生素等營養元素，是消費者喜愛的一種蔬菜（鄧儉英等，2014）。隨著人們生活水平的提高，消費者對方便蔬菜產品的需求量日益增加。鮮切蔬菜是指新鮮蔬菜經分級、清洗、整修、去皮、切分、保鮮、包裝等處理工藝后在市場銷售的產品，具有營養、方便的優點，是目前蔬菜加工產業的發展趨勢（王羽等，2015）。但目前鮮切蔬菜的保鮮期均較短，易發生褐變現象，因此，研究鮮切蔬菜的保鮮技術，對延長其保質期及促進鮮切蔬菜產業發展均具有重要意義。【前人研究進展】目前針對鮮切冬瓜的保鮮研究已有文獻報道，王建清等（2009）利用百里香精油對鮮切冬瓜進行保鮮，結果發現百里香精油具有明顯的抑菌作用，可延長鮮切冬瓜的貨架期，以0.08%百里香精油結合1%殼聚糖的保鮮效果最佳；劉程惠等（2015）采用兩種保鮮劑對鮮切冬瓜進行保鮮處理，結果發現0.1%檸檬酸延緩鮮切冬瓜褐變的效果優于0.5%維生素C，而0.5%維生素C抑制微生物生長的效果優于0.1%檸檬酸，兩種保鮮劑處理均能延長鮮切冬瓜的保質期。但這些方法主要針對微生物的抑制，關于鮮切冬瓜褐變的抑制效果仍有待改善。近年來，超高壓技術作為一種食品加工新技術，不僅可殺滅蔬菜中的微生物、防止微生物污染，還具有抑制酶促褐變的作用，在鮮切蔬菜上得到廣泛應用（董鵬等，2012；孫兆遠等，2015）。縱偉等（2006）采用超高壓處理鮮切山藥，結果發現600 MPa壓力處理10 min后，可抑制與褐變相關的多酚氧化酶（PPO），抑制微生物生長，產品在4 ℃下貯藏9 d后仍具有較好的理化指標。張學杰和葉志華（2013）采用超高壓協同低溫技術對鮮切生菜進行保鮮處理，發現在試驗范圍內，壓力較保壓時間對微生物的影響大，高壓能極顯著降低鮮切生菜的菌落總數、大腸菌群數量和真菌數量，但與低溫不具有協同性。周春麗等（2014）研究超高壓處理對鮮切南瓜殺菌效果與品質的影響，結果表明，550 MPa處理10 min的超高壓條件可將鮮切南瓜中的細菌、霉菌和酵母全部殺死，且該處理前、后鮮切南瓜中的pH和可溶性固形物、蔗糖、總酚含量均無顯著差異。【本研究切入點】目前尚無利用超高壓技術對鮮切冬瓜進行保鮮的研究報道。【擬解決的關鍵問題】研究超高壓處理對鮮切冬瓜中微生物數量、PPO活性、過氧化物酶（POD）活性、亮度和硬度等產品質量指標的影響，為鮮切冬瓜的保鮮提供新途徑。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

黑皮冬瓜購自河南省開封市通許縣。平板計數瓊脂購自北京陸橋技術股份有限公司；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、鄰苯二酚、維生素C等試劑均為國產分析純。主要儀器設備：UHP900×2-Z超高壓處理裝置（包頭科發新型高技術食品機械有限責任公司）；WSC測色色差儀（上海精密科學儀器有限公司）；TA.XT2i/50型物性測試儀（英國Stable Micro Systems公司）。

1. 2 試驗方法

選擇無病蟲害、表皮無破損冬瓜，經清水清洗后去瓤，切成1 cm薄片；稱取50 g冬瓜薄片裝入聚乙烯塑料袋，真空包裝，將樣品分成4份，一份不進行超高壓處理，作為對照；另外3份置于超高壓裝置中，在25 ℃下分別采用200、400和600 MPa加壓處理10 min，然后于4 ℃下貯藏9 d，貯藏期間每3 d測定1次相關指標。

1. 3 指標測定

細菌菌落總數參照GB 4789.2-2010進行測定；PPO和POD活性采用消光值法（周向軍等，2015）進行測定；亮度L*采用色差儀進行測定；硬度采用物性測試儀進行測定，探頭型號P/5，測前、測中和測后速度均設為2 mm/s，觸發力5 g。

1. 4 統計分析

采用SPSS 17.0進行試驗數據統計分析，所有數據重復3次，用mean±SD表示。

2 結果與分析

2. 1 超高壓處理對鮮切冬瓜細菌菌落總數的影響

從圖1可以看出，對照的鮮切冬瓜起始細菌菌落總數為1.33±0.06 logCFU，200 MPa處理的鮮切冬瓜起始細菌菌落總數為1.13±0.05 logCFU，與對照間無顯著差異（P>0.05，下同），400 MPa處理的鮮切冬瓜起始細菌菌落總數為0.12±0.16 logCFU，顯著低于對照（P<0.05，下同），600 MPa的處理效果與400 MPa接近，兩者間無顯著差異，表明經400 MPa超高壓處理后，鮮切冬瓜的細菌基本被殺滅。在9 d貯藏過程中，未經超高壓處理的鮮切冬瓜細菌菌落總數快速增加，第9 d時為7.17±0.13 logCFU，不可再食用；200 MPa處理的鮮切冬瓜細菌菌落總數與對照無顯著差異；而400 MPa處理的鮮切冬瓜細菌菌落總數在第9 d為1.20±0.06 logCFU，與對照間存在顯著差異，仍符合NY/T 1987-2011《鮮切蔬菜》食用要求，600 MPa處理與400 MPa處理間差異不顯著。

2. 2 超高壓處理對鮮切冬瓜PPO活性的影響

從圖2可以看出，200 MPa處理10 min后，鮮切冬瓜PPO活性為（98.6±2.3）%，與對照差異不顯著；400 MPa處理10 min后，鮮切冬瓜PPO活性為（12.3±0.8）%，與對照差異顯著，600 MPa處理與400 MPa處理的差異不顯著，表明經400 MPa超高壓處理后，鮮切冬瓜PPO基本被鈍化。在9 d貯藏過程中，對照的鮮切冬瓜PPO活性持續增加，第9 d時為（120.3±1.2）%，200 MPa處理的鮮切冬瓜PPO活性與對照始終無顯著差異；貯藏至第9 d時，400 MPa處理的鮮切冬瓜PPO活性為（12.8±0.6）%，與對照差異顯著，而600 MPa的處理效果與400 MPa差異不顯著。

2. 3 超高壓處理對鮮切冬瓜POD活性的影響

從圖3可以看出，200 MPa超高壓處理10 min后，鮮切冬瓜POD活性為（95.1±1.3）%，與對照差異不顯著；400 MPa超高壓處理10 min后，POD活性為（8.9±0.6）%，與對照差異顯著，與600 MPa處理差異不顯著，表明經400 MPa超高壓處理后，鮮切冬瓜POD基本被鈍化。在9 d貯藏過程中，對照的鮮切冬瓜POD活性持續增加，至第9 d時為（136.5±0.8）%，200 MPa處理與對照在貯藏過程中均無顯著差異；而400 MPa處理的鮮切冬瓜POD活性在貯藏至第9 d時為（9.2±0.5）%，與對照差異顯著，600 MPa的處理效果與400 MPa相近，無顯著差異。

2. 4 超高壓處理對鮮切冬瓜硬度的影響

從圖4可看出，200、400和600 MPa超高壓處理10 min后，鮮切冬瓜硬度分別為2638±80、2630±65和2628±89 g，與對照（2680±89 g）相比差異均不顯著。在9 d貯藏過程中，對照和200 MPa處理的鮮切冬瓜硬度快速下降，至第9 d時，對照的鮮切冬瓜硬度為1210±69 g，200 MPa處理的硬度為1350±89 g，兩者間無顯著差異；而400 MPa處理的鮮切冬瓜硬度在第9 d時為2295±68 g，顯著高于對照和200 MPa處理的鮮切冬瓜硬度，但與600 MPa處理無顯著差異。

2. 5 超高壓處理對鮮切冬瓜亮度的影響

從圖5可以看出，經200、400和600 MPa超高壓處理10 min后，鮮切冬瓜亮度L*分別為71.6±1.2、71.5±1.2和71.4±1.2，與對照亮度L*（72.0±1.5）差異均不顯著。在9 d貯藏過程中，對照和200 MPa處理的鮮切冬瓜亮度快速下降，至第9 d時，對照的鮮切冬瓜亮度L*為32.5±0.9，200 MPa處理的鮮切冬瓜亮度L*為35.2±1.5，二者差異不顯著；400 MPa處理的鮮切冬瓜亮度L*在第9 d時為67.5±1.1，與對照差異顯著，而與600 MPa處理的鮮切冬瓜亮度L*差異不顯著。

3 討論

鮮切果蔬經加工后其組織結構和原有的保護系統被破壞，極易受微生物侵染而引起腐敗變質（李超等，2010）。微生物繁殖和酶促褐變是鮮切果蔬品質下降的主要因素，為了延長鮮切果蔬的貨架期，科研人員提出了低溫、熱處理、化學等保鮮技術。低溫保鮮技術通過低溫抑制鮮切果蔬的呼吸強度、降低其體內的各種生理生化反應速度、抑制微生物生長，從而延長果蔬的保鮮期，但果蔬在低于10 ℃時大多會發生不同程度的冷害，也會降低產品的品質（鄭優和陳厚榮，2012）；熱處理技術是在新鮮果蔬加工前對其進行短時間的熱處理，降低果蔬表面微生物數量，減輕冷害發生，但熱處理控制不佳易造成果蔬質構下降（陳莉和屠康，2005）；化學保鮮技術應用化學保鮮劑進行防腐，可明顯抑制果蔬切面褐變發生，保鮮效果良好，但易因濃度過高而引起食物中毒（劉進杰，2007）。

近年來，超高壓保鮮技術因具有殺滅果蔬中微生物、防止微生物污染、抑制酶促褐變的作用，在鮮切果蔬保鮮上日益受到關注（趙電波等，2012）。本研究利用該技術對鮮切冬瓜進行保鮮處理，結果發現，鮮切冬瓜經400 MPa以上超高壓處理10 min后，微生物污染受到抑制，PPO和POD活性顯著下降，亮度保持較好，表明400 MPa以上超高壓處理可通過抑制酶活性來防止酶促褐變，與董鵬等（2012）利用超高壓保鮮蘿卜和萵筍、孫兆遠等（2015）利用超高壓保鮮鮮切蓮藕的研究結果基本一致。此外，本研究發現超高壓處理的冬瓜片在貯藏過程中硬度變化較小，是因為硬度變化與果蔬中果膠酶水解果蔬果膠有關，超高壓處理會鈍化冬瓜中的果膠酶，但鈍化效果如何，還有待進一步探究。鮮切果蔬的保鮮周期一般要求7 d，本研究在9 d的貯藏期中，鮮切冬瓜仍達到NY/T 1987-2011《鮮切蔬菜》食用要求，同其他保鮮方法相比，在相同貨架期內，超高壓處理不僅可抑制微生物繁殖，還可防止褐變，且安全無污染。

4 結論

400 MPa以上超高壓處理可殺滅鮮切冬瓜的微生物、抑制PPO和POD活性，有效保持硬度和亮度，保鮮期延長至9 d。

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（責任編輯 羅 麗）