气调包装和壳聚糖处理对菠萝蜜最少加工冷藏品质的影响

 谢辉1，金美娜2，刘宁彰1，何艾1，陈求欢3，窦志浩1*

  1．海南省农业科学院农产品加工设计研究所(海口571100)；2．海南大学食品学院（海口570228）；3．海南省产品质量监督检验所（海口570003）

摘要主要分析气调包装和壳聚糖处理对菠萝蜜冷藏(7 0C)过程中VC含量、游离氨基酸含量、电导率和感官品质变化的影响。结果表明：在气调包装中氧气比例占3%~6%之间菠萝蜜的VC含量损失最少，5%O2+15% C02+80% N2有利于维持菠萝蜜的VC含量、游离氨基酸含量和电导率。4%O2+14%C O 2+82%N2和5% O 2+15% C O 2+80%N2有利于保持菠萝蜜的新鲜口感；0.75%的壳聚糖处理对菠萝蜜的VC有良好的保护作用；0.75%和1.00%壳聚糖处理能抑制游

离氨基酸含量和电导率的上升，1.00%的壳聚糖处理降低了菠萝蜜的感官品质。

关键词菠萝蜜；最少加工；气调包装；壳聚糖

  菠萝蜜（Artoca，pus heterophyllus Lam．）属桑科、 波罗蜜属，原产于印度，现在热带亚热带国家和地区广泛种植。中国种植菠萝蜜已有1 000多年历史，主要分布在广东、广西、云南、福建和海南等热带和亚热带地区，海南是我国菠萝蜜的重点产区。由于菠萝蜜生长环境和气候的特殊性，菠萝蜜最少加工产品在冷蕺期间容易软化变质，且由于菠萝蜜富含糖类、蛋白质和脂肪油等营养物质，容易滋生微生物，使得冷藏期间果肉容易腐烂。菠萝蜜贮藏湿度通常在90%以上，湿度过低果肉容易变皱，失去光泽，品质变差，所以菠萝蜜最少加工产品的贮藏是个难题。气调包装和壳聚糖是现代科技发展的成果，在果蔬保鲜方面取得了广泛应用，效果显著，它们在延长保鲜期上获得了突破，也得到了同行学者的认可。除了延长保鲜期外，还能有效减缓果蔬品质下降，维持硬度和色差，完全解除了化学保鲜法残留药物的风险，最大限度的保留果蔬的原汁原味。气调包装能针对性的根据果蔬的生理特点创造理想的气调环境，使果蔬的呼吸作用得到抑制但又不会出现缺氧，延长果蔬生鲜状态的周期。气调包装和壳聚糖可以抑制菠萝蜜的后熟作用，同时菠萝蜜最少加工也解决了菠萝蜜食用不方便运输不方便的烦恼。研究将气调包装和壳聚糖应用于菠萝蜜最少加工保鲜，研究它们对菠

萝蜜最少加工贮藏品质的影响。

1  材料与方法

1.1材料与仪器

  菠萝蜜：市售，干苞，17.5 kg/个左右，外形硕大饱满，颜色青黄色，无破损和虫害；抗坏血酸、2，6-二氯靛酚钠、草酸、乙酸钠、茚三酮、正丙醇、正丁醇、乙二醇、冰醋酸、亮氨酸、异丙醇、壳聚糖：均为分析纯，购于广州化学试剂厂；气调包装盒：上海福帝包装机械有限公司。

  分析天平：赛多利斯科学仪器有限公司；TU-1 810紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；FD-Z1气调包装机：上海福帝包装机械有限公司；恒温水浴锅、量筒等。

1.2试验方法

1.2.1样品处理

  由于菠萝蜜结构的特殊性，切开后会流出胶液，胶液沾到刀片和手上极难操作，因此操作之前在刀上抹上食用油，并戴上手套。将菠萝蜜从中间切开，将被切坏的和沾有胶液的果苞去掉，取出完整干净的果苞，挑选大小一致的果苞并进行预冷。将挑选好的果苞分成八组，分别进行如下处理：用0.50%，0.75% 和1.00%壳聚糖溶液和纯净水浸泡5 min，取出后晾干；用5% O 2+15% C O 2+80% N2、 4% O 2+14% C O 2+82%N2、3% O 2+13% C O 2+84% N2和空气包装。置于7℃保鲜箱贮藏，定期测定菠萝蜜的各项指标和进行感官评定。在贮藏过程中每隔5d进行指标测定和感官评定。

1.2.2游离氨酸的测定

  采用茚三酮显色法测定菠萝蜜组织中游离氨基酸总量。

1.2.2.1标准曲线的制作

  取6支20 m L具塞刻度试管，编号，按表1加入各种试剂，盖上玻璃塞，混匀。再在100 ℃水浴中加热15 min（加热时封口），取出后立即置于冷水中迅速冷却。然后迅速向每管中加入5.0 m L 95%乙醇，塞好塞子，猛摇试管，使加热时形成的红色产物被空气中的氧所氧化而褪色，此时溶液呈紫色。然后用60%乙醇稀释至20 m L，以0号管为参比进行调零，于波长570 nm处测定溶液的吸光度。重复三次，以氨基氮的质量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，求出线性回归方程。

1.2.2.2游离氨酸含量的测定

将菠萝蜜用豆浆机打成浆，称取1.0 g果肉样品，加入5.0 m L 10%乙酸溶液，转移到100 m L容量瓶中，用蒸馏水稀释、定容至刻度，混匀。然后用干滤纸过滤到三角瓶中备用。吸取1.0 m L样品滤液，置于20M L干燥具塞刻度试管中，加入1.0 m L无氨蒸馏水。其他操作步骤与制作标准曲线相同。重复三次。计算公式：

1.2.4  VC含量测定

  采用2，6-二氯酚靛酚滴定法

1.2.5感官评定

  感官评定标准见表2。

2结果与分析

2.1气调包装和壳聚糖处理对菠萝蜜VC含量的影响

  菠萝蜜果实硕大，营养丰富，几乎涵盖了水果中所有的营养成分，但成熟的菠萝蜜采摘后很快便腐败变质，营养成分丢失严重。从图2可以看出对照组VC含量随着时间的延长成直线下降趋势，第5天VC含量减少了22.5%，这是因为菠萝蜜新陈代谢旺盛，贮藏过程中各种生理生化反应持续进行，从而消耗自身的营养成分。经气调包装处理后VC含量随着贮藏时间的延长也会减少，但相比对照组减少缓慢，特别是5% O 2+15% C O 2+80%N2处理组到第20天VC含量只减少了27%，效果显著。分析认为，为了抑制菠萝蜜的呼吸作用并不是氧气越少越好，氧气太少，组织容易发生无氧呼吸，易引起发酵，营养物质分解。因此，气调包装比例为5% O 2+15% C O 2+80%N2效果最佳。

 由图3可知，壳聚糖处理与对照组VC含量的变化是一致的，但丢失程度随着壳聚糖浓度不同而不同，0.50%的壳聚糖处理的菠萝蜜第20天VC含量损失46.2%．0.75%的壳聚糖处理的菠萝蜜第20天VC含量损失33.2%，1.00%的壳聚糖处理的菠萝蜜第20天VC含量损失50.4%。说明壳聚糖浓度直接影响菠萝蜜的保鲜效果，壳聚糖浓度太小，形成的膜太薄，容易破，导致“漏气”，起不到抑制呼吸的作用；壳聚糖浓度太大，形成的膜太厚，气体交换受阻，导致缺氧，保鲜效果差。因此，壳聚糖浓度为0.75%保鲜效果最佳。

2.2气调包装和壳聚糖处理对菠萝蜜游离氨基酸含量的影响

  氨基酸是组成蛋白质的基本单位，也是蛋白质分解产物的种类之一。游离氨基酸与果蔬品质和特殊风味的呈现有关。在果蔬的生长发育、成熟衰老过程中，游离氨基酸含量的变化与果蔬组织生理生化代谢密切相关。测定果蔬组织中游离氨基酸的含量可以了解果蔬营养状况和保鲜效果。由图4可知在冷藏过程中游离氨基酸含量随着时间的延长而增加，对照组增加较快，处理组增加较慢，到第20天5% O 2+15%C O 2+80%N2处理的游离氨基酸含量只增加了23.27mg/100 g．接近于新鲜菠萝蜜的值。

  由图5可知，壳聚糖处理的同样起到抑制菠萝蜜游离氨基酸含量增加的作用，在相同条件下经壳聚糖处理后菠萝蜜游离氨基酸含量增加较对照组慢，特别是0.75%处理组到第20天游离氨基酸含量仅为50.27mg/100 g，而对照组为69.42 mg/100 g，说明壳聚糖能起到很好的保鲜效果，这是由于壳聚糖在果实表面形成的薄膜抑制了组织的新陈代谢，营养物质得到保存，次级代谢产物少，从而使组织中游离氨基酸含量少。

2.3气调包装和壳聚糖处理对菠萝蜜电导率的影响

  细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用，细胞膜具有选择透过性功能，细胞之间以及细胞与外界环境之间发生的一切物质交换都必须通过质膜进行，是在整个生命过程中都会发生的生理活动。果蔬组织后熟衰老过程中，细胞质膜功能活性下降，膜通透性增加，出现细胞内电解质向外渗漏。由图6可知，经过气调包装处理后电导率明显降低，到第20天5% O 2+15% C O 2+80% N2处理的电导率只增加了23.27%，而对照组增加了45.01%，是正常代谢电导率的两倍，说明细胞的完整性和功能性遭到严重破坏。

  组织细胞膜受损后，细胞膜内电解质外渗，会引起提取液的电导率增加，利用壳聚糖涂膜起到保护作用，壳聚糖涂膜具有选择透过性，起生物膜作用，因此利用壳聚糖处理菠萝蜜最少加工产品是具保鲜效果的。如图7所示，经过壳聚糖涂膜处理电导率增加比较缓慢，经比较0.75%的壳聚糖涂膜效果最好，原因是涂膜隔绝了微生物的入侵，限制了组织细胞的分解。同时，涂膜隔绝了组织与空气的直接接触，限制了组织被氧化分解，有效延长了保鲜期。

2.4气调包装和壳聚糖处理对菠萝蜜感官评定分数的影响

  由于果实脱离了果树，养分得不到供给，为了满足生理需求果实不断的消耗和分解自身的营养物质，水分挥发，果实的新鲜感也会打折扣，果实的感官品质会不断下降。由图8可以看出，菠萝蜜由于后熟作用，通常采摘后存放前几天味道会更加甜美，菠萝蜜特有的香味会更加浓郁，因此冷藏到第5天各处理组感官评分数最高。随着贮藏时间的延长感官评分逐渐降低，对照组下降最明显，到第20天香气很淡，无光泽，变软，有轻微的异味。而5% O 2+15% C O 2+80% N2还依然口感较脆，酸甜适中。

  由图9可以看出，利用壳聚糖涂膜保鲜处理感官评分是比较高的，甚至比气调包装的要高，一方面由于菠萝蜜涂膜后形成一层透明的保护膜，色泽更加光亮，给人以愉悦感；另一方面菠萝蜜涂膜后水分得到保存，果实新鲜感充足。从图9可以看出壳聚糖浓度要适中，浓度太小，起不到保护的作用，浓度太大，液体过于黏稠，不利于气体交换，同时也会导致口感滑腻，影响感官评分。

3结论与讨论

  对菠萝蜜最少加工产品进行气调包装结合低温冷藏可以抑制组织细胞的新陈代谢，降低呼吸强度，最大限度的保存营养物质，保持原汁原味，延长产品的保鲜期。研究结果显示菠萝蜜最少加工后采用适宜比例的气体成分会减少VC含量的损失，抑制游离氨基酸和电导率的上升，提高菠萝蜜最少加工产品的感官评定分数，但是氧气过少会引起无氧呼吸，引起发酵，最终导致胀袋。

  壳聚糖涂膜具有生物膜功能，具有选择透过性，具有保护作用，能防止微生物的入侵，预防菠萝蜜最少加工产品腐败，减少水分的挥发。研究结果表明壳聚糖处理菠萝蜜最少加工产品可以延缓VC含量损失，抑制游离氨基酸和电导率的增加，壳聚糖对菠萝蜜最少加工产品感官评定分数的影响与浓度有关，较高浓度的壳聚糖处理对提高菠萝蜜的感官评定分数没有显著效果，改变了菠萝蜜的口感，但浓度过少也会起负面影响，果实容易变软。

  气调包装和壳聚糖处理对菠萝蜜最少加工产品不同的品质影响是多方面的，在以后的研究中将气调包装和壳聚糖联合处理，也许会起到更好的保鲜效果。