核桃產品貨架期研究現狀及發展趨勢

包永華，楊吉

浙江經貿職業技術學院應用工程學院（杭州 310018）

食品貨架期（shelf life）是反映一個產品是可接受，并滿足消費者對食品質量和安全性的期望時間，一般認為處在貨架期范圍內的食品是安全且質量良好的[1]。食品貨架期既受產品本身的內在因素影響，又受貯藏條件的外在因素影響。內在因素包括產品中的脂肪含量、水分活度、微生物群等；外在因素是指食品在儲藏時的溫度、氧氣濃度、光照、相對濕度等。核桃在內外因素的交互作用下，產品質量會呈現下降趨勢，到最后腐敗變質不再安全，同時產生不良氣味，產品貨架期的終點結束。

核桃是胡桃科胡桃屬約15種胡桃樹中任何一種的可食用果實，是一種備受推崇的堅果，含有最符合人體健康的ω-3脂肪酸和生育酚（維生素E）等抗氧化劑[2]。正是它具有獨特的感官特性和預防動脈疾病、糖尿病、高血壓和抑郁癥等的作用，核桃作為一種很有前途的天然功能食品引起人們的極大興趣。然而，核桃由于含有大量脂肪也給其儲藏帶來麻煩，其中的不飽和脂肪酸易受外部環境介質的作用氧化變質，導致核桃質量下降和保質期縮短。因此，加大對核桃貨架期的研究，有著十分緊迫的現實意義。

1 核桃產品的特點

核桃是四大堅果之首，含油量很高，盡管不同品種的核桃含油量有所差異，但是大多在60%～70%。核桃油由90%以上的不飽和脂肪酸組成，其中亞油酸含量可達47%～73%，亞麻酸含量比公認的米糠油還要高。亞油酸和亞麻酸等多不飽和脂肪酸是降低糖尿病和冠心病發病的必需脂肪酸，由于這些功能成分與心臟的健康密切相關，核桃的高不飽和脂肪酸含量使其成為許多高脂肪食物的合適替代品。

核桃富含不飽和脂肪酸，在賦予它高營養價值的同時，也使它在加工貯藏過程中易自動氧化，導致保質期縮短。核桃在貯藏過程中的質量下降大多是油脂氧化引起的，油脂氧化的初始階段是以產生過氧化氫為特征。過氧化值常常被用作表示油脂被氧化程度的經典指標。油脂氧化還會產生副產物，如醛、酮、酸之類的化合物，這些都是核桃質量劣化的指標。己醛和壬醛是核桃油脂氧化副產物產生的主要揮發性醛。核桃的己醛含量會隨著油脂氧化酸敗而增加，常被用作衡量核桃質量的重要指標，可以用于確定核桃的變質情況并估計保質期[3-4]。

核桃除含有人體必需脂肪酸等物質外，還富含多酚等抗氧化劑物質，這有助于降低膽固醇水平和心血管疾病發生的可能性。同時，這些高含量的抗氧化劑可能有助于防止核桃油脂氧化，延緩氧化酸敗并延長其保質期[5]。因此，檢測抗氧化水平可確定核桃的氧化穩定性和保質期[6]。

2 影響核桃產品貨架期的因素

核桃的貨架期受到采收前和采后因素的影響。采收前因素主要包括核桃品種、核桃種植方式、生長季節和收獲時間。肥料類型和施肥時間等因素會影響核桃的產品質量。收獲后的因素包括核桃采收后進行的所有操作，包括去殼、干燥、包裝、儲存和運輸。適當的采后處理對于降低核桃的物理和化學損傷至關重要。

2.1 儲藏初期的含水量

水分是影響核桃質量和貨架期的最重要因素之一。采后鮮核桃含水率為30%～45%，這樣的高水分會導致微生物的生長繁殖和某些不良化學反應的產生，極大地影響核桃的質量、貨架期和市場價值。因此采后鮮核桃必須盡快進行干燥，將水分降低至8%以下可接受的水平[7]。另外，核桃的水分也是影響油脂酸敗和腐爛變質的最重要因素之一。因此，核桃應在儲存前干燥至最佳含水量[8]，并在儲存過程中仔細監測其含水量，以盡量減少對貨架期的影響。

2.2 儲存溫度

儲存溫度是影響核桃保質期的關鍵因素。溫度會影響與核桃質量下降相關的酶活性、化學反應和代謝反應。溫度還與油脂的氧化酸敗密切相關，其升高會加速酸敗速度并縮短核桃保質期。核桃的過氧化值隨著儲存溫度和時間的增加而增加，在20 ℃下儲存12個月的核桃的過氧化值比在1 ℃下儲存的核桃過氧化值高2.1倍[9]。一般來說，較高的儲存溫度會觸發脂肪氧化，從而產生烷基過氧化物。儲存溫度也會改變核桃的己醛含量，核桃的己醛含量會隨著儲存時間和溫度的增加而增加。核桃中游離脂肪酸的含量也會受到儲存溫度的影響，在較高溫度下儲存的核桃仁游離脂肪酸含量高于冷藏的同類種仁[9]。

2.3 氧氣濃度

氧氣是影響核桃在儲存過程中的質量最重要的外在因素之一。氧氣會促進脂質氧化，當油、氧和催化劑相互接觸時，就會發生脂質氧化。脂肪的自動氧化過程需要氧氣，在低氧氣濃度下氧化速率非常低，一般來說，高氧濃度會加速脂質氧化，核桃存放在高氧條件比在低氧條件下會產生更多的己醛。因此，在儲存核桃時盡量選用透氧性比較低的包裝材料，避免包裝內部的空氣與外界交換而增加儲存時核桃中的氧氣濃度。核桃外殼和核桃仁衣在一定程度上充當氧氣屏障，可以最大限度地減少核桃氧化酸敗[10]。

2.4 光

核桃暴露在光線下有利于脂質氧化并降低其質量。光會促進脂質氧化，尤其是在葉綠素等光敏劑存在的情況下。與儲存在黑暗中的核桃相比，無論溫度如何，在光照下儲存的核桃仁都具有更高的過氧化值、更高的己醛含量[11]。一般來說，暴露在光線下的核桃仁比儲存在黑暗中的核桃仁有更多的氧化反應。避光儲存能明顯延長核桃油的儲存期，避光儲存的時間約為光照儲存的1.75倍[12]。因此，核桃產品儲存期間的光照管理對于保持核桃產品質量非常重要。

2.5 相對濕度

相對濕度在核桃儲存過程中起著至關重要的作用。貨架期存儲期間，核桃如果處在一個高相對濕度環境下，會重新吸收水分導致水分增加。在這樣的一定含水量條件下，微生物特別是霉菌滋長，結合酶和溫度等影響，核桃易水解生成更高水平的游離脂肪酸、過氧化值和碘值，加速酸敗[12]。因此，在核桃儲存期間需要仔細監測相對濕度水平，以更好地保證核桃產品質量。

3 核桃產品貨架期的研究進展

3.1 包裝方式

張文濤[13]以生核桃仁原料為研究對象，研究充氮包裝、納米袋包裝及真空包裝3種包裝方式對生核桃仁品質及采后生理的影響，試驗結果發現充氮包裝和納米包裝2種氣調包裝方式對采后生核桃仁的氧化酸敗有顯著的抑制作用，而且加工后的琥珀核桃仁保質期明顯提高。Jensen等[14]將核桃仁儲存在不同的包裝材料（PE、PET PE和OPA/EVOH/PE）中，使用空氣、N2或吸氧劑在11 ℃和21 ℃的黑暗環境中儲存13個月，結果發現，PE-air、PET PE-air和PET PE-N2在存放5個月后被評為非常腐臭，而包裝在OPA/EVOH/PE-N2中的核桃存放7個月后會出現輕微酸敗。然而，與吸氧劑一起包裝的核桃儲存在11 ℃或21 ℃保持與參考樣品相同的質量（儲存在-18 ℃暗處）。

3.2 涂膜保鮮

Sabaghi等[15]研究殼聚糖復合綠茶提取物涂膜對核桃仁脂質氧化、真菌生長的影響。研究發現，在核桃仁貯藏18周期間，殼聚糖復合綠茶提取物涂膜處理對核桃仁脂質氧化和真菌生長抑制效果顯著，可以延長核桃仁的貨架期。Grosso等[16]以脫脂核桃粉為原料，研制一種可食性涂料，涂于核桃仁表面，并與甲基纖維素涂層核桃仁和未涂層核桃仁一起在40 ℃下保存84 d。在第84天，涂覆核桃粉的核桃呈現出最低的氧化風味（13.33分）和紙板風味（34.73分），最高的核桃風味（72.27分），最高的類胡蘿卜素（2.01 mg/kg）和γ-生育酚含量（306.78 mg/kg），油酸/亞油酸脂肪酸比值變化最小。為了提高核桃仁的脂肪穩定性，Kang等[17]對核桃仁進行可食性包衣處理。將核桃浸泡在由大豆分離蛋白（SPI）、羧甲基纖維素（CMC）和兒茶素（CT）組成的涂膜液中，在35 ℃條件下烘干貯藏21 d。結果發現過氧化值（POV）略有下降，涂層處理顯著降低硫代巴比妥酸反應物質（TBARS）。

3.3 抗氧化劑

為了延長核桃產品的貨架期，可以通過添加抗氧化劑來延緩油脂酸敗的發展。抗氧化劑成為一種不可或缺的食品添加劑，因為它們不會對核桃產品的感官或營養品質產生任何不利影響。2, 6-二叔丁基對甲酚（BHT）等合成抗氧化劑因其功效高、成本低而被廣泛應用于食品中。趙聲蘭等[18]通過試驗發現TBHQ對核桃油的抗氧化性能比較理想。如今，人們對從天然來源獲取和開發抗氧化劑產生了極大興趣。各種植物提取物，包括多酚類、黃酮類和精油等被報道可有效抑制脂質過氧化過程[19]。Martínez等[20]研究證實迷迭香提取物是一種新的有效抗氧化劑，可以延緩儲存的核桃油的氧化。

4 結語

核桃作為一種很有前途的天然功能食品，因為含有大量不飽和脂肪酸，特別容易氧化降解，導致酸敗發展和保質期縮短。因此，核桃的抗氧化和貨架期研究就顯得極為關鍵，對指導核桃產品加工、儲運具有重要理論意義。一些研究機構的科研人員開展諸多相關探索性工作。但是單一的保鮮方式不能滿足現在的企業對核桃產品貨架期的要求，用復合保鮮劑、涂膜等處理并結合包裝技術是值得探索的方向。核桃的油脂氧化機理和抗氧化動力學研究將是今后研究的重點，為最終實現核桃產品貨架期延長的產業化開發應用提供理論和實踐的依據。