熱處理聯(lián)合不同包裝對鮮切馬鈴薯貯藏品質(zhì)的影響

代羽可欣，鄭鄢燕，韋 雪，王宇濱，趙曉燕，謝 宏,*

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866；2.北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與食品營養(yǎng)研究所，果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蔬菜采后處理重點實驗室，北京 100097）

預(yù)制菜指工廠流水作業(yè)對果蔬進(jìn)行前期加工、包裝，消費者購買后只需簡單處理即可食用的菜品，具有新鮮、營養(yǎng)、方便等優(yōu)點，在疫情期間受到消費者喜愛[1]。馬鈴薯作為餐桌上常出現(xiàn)的食物，在預(yù)制菜和鮮切市場中占有較大份額，然而生活中存在切開接觸氧氣易褐變的問題。目前，有關(guān)抑制鮮切馬鈴薯褐變的方法較多，包括L-半胱氨酸、抗壞血酸（ascorbic acid，AsA）、超聲、脈沖強(qiáng)光、氣調(diào)包裝處理等[2]。鮮切果蔬生產(chǎn)加工企業(yè)常用的仍是AsA護(hù)色及真空包裝這種低成本保鮮手段，通常鮮切馬鈴薯的保質(zhì)期為2～4 d。因此，探究一種安全、低成本、企業(yè)可操作性強(qiáng)且能夠延長鮮切馬鈴薯貨架期的保鮮技術(shù)，對其產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要意義。

真空包裝能夠隔絕氧氣，抑制馬鈴薯自身代謝、褐變，達(dá)到延長貨架期的目的[3]。徐冬穎等[4]研究發(fā)現(xiàn)，真空包裝結(jié)合避光處理可抑制鮮切馬鈴薯褐變，維持其抗氧化活性，使其貨架期延長至4 d。胡麗莎等[5]研究發(fā)現(xiàn)，4 ℃下真空包裝能維持馬鈴薯硬度、色澤、AsA含量，抑制細(xì)菌總數(shù)、褐變指數(shù)上升，使其貨架期延長至7 d。然而，真空包裝馬鈴薯貯藏后期無氧呼吸可導(dǎo)致包裝內(nèi)產(chǎn)生不良風(fēng)味。

氣調(diào)包裝通過調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體含量達(dá)到抑制褐變、維持品質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味的目的。田甲春等[6]研究發(fā)現(xiàn)：2% CO2+5% O2+93% N2氣調(diào)包裝可抑制苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）活力以及酚類化合物含量，維持淀粉含量。Shen Xu等[7]研究發(fā)現(xiàn)，4% O2+2% CO2+94% N2氣調(diào)包裝可減少馬鈴薯質(zhì)量損失及AsA、硬度損失，維持馬鈴薯的良好外觀。此外，本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，30% CO2+70% N2氣調(diào)包裝在抑制馬鈴薯褐變的同時能夠維持較高的抗氧化活性、完整的細(xì)胞膜以及原有揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成和滋味。真空和氣調(diào)包裝通過隔離氧氣來抑制褐變，但相關(guān)酶活力未得到抑制，因此應(yīng)考慮與其他保鮮技術(shù)聯(lián)合使用以達(dá)到更好的保鮮效果。

熱處理是一種安全、操作簡單的物理保鮮方法，其通過抑制活性氧積累、鈍化相關(guān)酶活性來延緩褐變、質(zhì)構(gòu)軟化、冷害等現(xiàn)象的發(fā)生，較好地維持果蔬風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)[8]。張迎娟等[9]研究發(fā)現(xiàn)，60 ℃熱處理1 min可維持馬鈴薯色澤、細(xì)胞膜完整性，顯著抑制過氧化物酶（peroxidase，POD）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性，產(chǎn)品第6天仍具有商品性。此外，本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，鮮切馬鈴薯采用45 ℃熱水處理3 min可抑制褐變，維持硬度、AsA 含量和揮發(fā)性風(fēng)味。單獨熱處理和包裝保鮮效果有限，無法滿足產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)對鮮切馬鈴薯貨架期的要求。因此，本研究采用熱處理（45 ℃、3 min）聯(lián)合真空包裝、30% CO2+70% N2氣調(diào)包裝處理鮮切馬鈴薯，探究該處理方法對其貯藏品質(zhì)的影響，為鮮切馬鈴薯貨架期的延長提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘荷蘭15號’馬鈴薯購買于山東滕州農(nóng)貿(mào)市場，選取不發(fā)芽、不綠變的馬鈴薯，4 ℃冷庫貯藏備用。

甲醇、鹽酸、AsA、三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、硫代巴比妥酸（thibabituric acid，TBA）等均購于北京國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；PAL、POD、PPO試劑盒均購于北京索萊寶生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

尼龍聚乙烯（polyamide/polyethylene，PA/PE）包裝袋 廣州市鑫輝旺包裝制品有限公司；DF-460氣調(diào)包裝機(jī) 溫州市鼎飛包裝機(jī)械有限公司；真空包裝機(jī) 東莞市益健包裝機(jī)械有限公司；YZ-600果蔬離心脫水機(jī) 東莞市億尊環(huán)?？萍加邢薰?；TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司；CM-3700D色差儀 日本Konica Minolta公司；EOS80D照相機(jī)日本佳能公司；PAL-1手持式糖度計 日本Atago公司；S-210 pH計 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；呼吸速率測定儀 上海精密儀器儀表有限公司；離心機(jī)湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司；酶標(biāo)儀 美國Thermo Scientific公司；UV-9200紫外-可見分光光度計日本島津公司；PEN3型電子鼻 德國Airsense公司。

1.3 方法

1.3.1 原材料處理

馬鈴薯水洗干凈，去皮，切成5 mm薄片，再水洗2 次，去除表面淀粉，分成5 份；其中3 份直接于果蔬離心機(jī)脫水后進(jìn)行包裝：1）對照組（CK）：PA/PE包裝袋熱封封口；2）真空包裝組（V）：真空時間30 s、封口時間5 s、冷卻時間3 s；3）氣調(diào)包裝組（M）：30%CO2+70% N2。另外2 份45 ℃熱處理3 min后，用離心機(jī)脫水并進(jìn)行包裝：4）熱處理聯(lián)合真空包裝（H+V）；5）熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝（H+M）。每個處理組15 袋馬鈴薯樣品，每袋質(zhì)量為250 g，4 ℃下冷藏8 d。對一部分鮮樣進(jìn)行褐變觀察及色澤、硬度、呼吸速率、可溶性固形物含量（soluble solids content，SSC）、電子鼻分析和感官評分；一部分樣品液氮速凍，－80 ℃凍藏，用于酶活力、總酚含量、AsA含量、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量、細(xì)菌菌落總數(shù)、淀粉含量等指標(biāo)測定。

1.3.2 褐變情況觀察和色澤測定

褐變情況觀察參考趙文婷等[10]方法，稍作更改。選取4 片有代表性馬鈴薯片于攝影箱，室溫下（25 ℃）相機(jī)拍照記錄馬鈴薯褐變情況。

采用色差儀對馬鈴薯片進(jìn)行色澤亮度（L*值）、紅綠度（a*值）、藍(lán)黃度（b*值）測定。隨機(jī)選取10 片馬鈴薯，每片馬鈴薯測2 個點。色差（ΔE）參考Wang Dan等[11]的方法并按下式進(jìn)行計算。其中0 d色值為和，采樣日色值為和

1.3.3 SSC的測定

取10 g馬鈴薯，勻漿、過濾，用糖度計測定濾液中SSC。

1.3.4 硬度的測定

參考Xu Yujia等[12]方法，采用P/2探頭質(zhì)構(gòu)儀測定硬度，測定參數(shù)：試驗前速率1 mm/s、試驗速率1 mm/s、試驗后速率10 mm/s、距離5 mm、觸發(fā)力5 g。

1.3.5 呼吸速率的測定

參考鄭鄢燕等[13]方法采用呼吸速率測定儀測定呼吸速率。將200 g樣品置于1 L密閉容器中，40 min后記錄CO2質(zhì)量濃度，間隔10 min測定一次，共測定3 次，取平均值。以每千克樣品每小時釋放CO2質(zhì)量表示，單位為mg/（kg·h）。

1.3.6 MDA含量的測定

MDA含量測定參考Wang Dan等[11]方法，1 g馬鈴薯加5 mL 100 g/L TCA溶液，4 ℃、13 000×g離心7 min。取2 mL上清液與2 mL 6.7 g/L TBA混合，沸水浴20 min，冷卻至室溫，采用酶標(biāo)儀分別于450、532 nm和600 nm波長處測定吸光度。MDA含量單位為μmol/100 gmf。

1.3.7 褐變酶活力的測定

PAL、PPO、POD活力測定參考Wang Dan等[11]方法略作更改，以每克鮮質(zhì)量樣品在290 nm波長處每分鐘吸光度變化0.01表示1 個PAL活力單位（U）。以每克鮮質(zhì)量樣品在410 nm波長處每分鐘吸光度變化0.01表示1 個PPO活力單位（U）。以每克鮮質(zhì)量樣品在470 nm波長處每分鐘吸光度變化0.01表示1 個POD活力單位（U）。

1.3.8 AsA含量的測定

AsA含量參考曹建康等[14]的方法略作更改。稱取2 g樣品于試管中，加入2 mL 50 g/L TCA溶液，4 ℃、9 000×g離心7 min。取1 mL上清液加入1 mL 50 g/L TCA溶液，使用酶標(biāo)儀于534 nm波長處測定。AsA含量單位為mg/100 gmf。

1.3.9 總酚、黃酮類化合物含量的測定

總酚、黃酮類化合物含量的測定參考徐超等[15]方法略做更改。稱取2.0 g馬鈴薯樣品加入4 mL 1%鹽酸-甲醇溶液，4 ℃下避光提取20 min，于4 ℃、9 000×g離心7 min。以1%鹽酸-甲醇溶液作空白參比調(diào)零，取上清液于280、325 nm波長處測定溶液的吸光度?？偡?、黃酮類化合物含量單位均為mg/g。

1.3.10 淀粉含量的測定

淀粉含量參考試劑盒說明書方法進(jìn)行測定。取2 g馬鈴薯組織加入2 mL提取液，混勻后于4 ℃、8 000 r/min離心30 min，取上清液按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.3.11 揮發(fā)性風(fēng)味的測定

揮發(fā)性風(fēng)味采用電子鼻進(jìn)行測定，參考鄭鄢燕等[13]方法。稱取5 g馬鈴薯鮮樣于頂空瓶中，室溫平衡5 min后進(jìn)行測定。分析條件：以潔凈干燥空氣為載氣，采樣時間為180 s，氣體流量300 mL/min，清洗時間80 s。每個樣品重復(fù)測定3 次，取穩(wěn)定數(shù)據(jù)信息157～159 s進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）。電子鼻傳感器性能描述見表1。

表1 PEN3型電子鼻傳感器性能描述Table 1 Performance description of PEN3 electronic nose sensors

1.3.12 細(xì)菌菌落總數(shù)的測定

細(xì)菌菌落總數(shù)參考GB 4789.2—2022《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中細(xì)菌菌落總數(shù)的測定》[16]進(jìn)行測定。

1.3.13 感官評價

參考王思達(dá)等[17]的方法制定鮮切馬鈴薯感官評分表。10 個經(jīng)過訓(xùn)練的評定員根據(jù)表2評分標(biāo)準(zhǔn)，采取40 分制評分方法，對各處理組馬鈴薯切片的風(fēng)味、顏色、質(zhì)地進(jìn)行評分。

表2 鮮切馬鈴薯感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of fresh-cut potatoes

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2018進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS Statistics 26軟件進(jìn)行差異顯著性分析（采用Duncan法），采用Origin 2021軟件作圖，采用SIMCA 14.10軟件進(jìn)行電子鼻PCA。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對鮮切馬鈴薯感官評分的影響

如圖1所示，真空包裝組第6天產(chǎn)生濃郁腐敗酸味，失去堅硬質(zhì)地（評分低于5 分），切片發(fā)暗（評分最低，為6.2 分），失去商品性；氣調(diào)處理組第8天輕微發(fā)酵產(chǎn)生酸腐味（評分低于5 分），質(zhì)地變軟（評分為5.9 分），失去商品價值；而熱處理聯(lián)合不同包裝組均較好地維持了馬鈴薯的感官品質(zhì)，貯藏8 d時各項評分均高于6.5 分。其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理組貯藏8 d時各項評分均最高。表明熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝有助于維持鮮切馬鈴薯感官品質(zhì)。

圖1 不同處理對鮮切馬鈴薯貨架期的影響Fig.1 Effects of different treatments on shelf life of fresh-cut potatoes

2.2 不同處理對鮮切馬鈴薯外觀的影響

褐變是制約消費者購買欲的重要因素，因此不同處理能否抑制馬鈴薯褐變顯得尤其重要。如圖2A所示，對照組馬鈴薯切片2 d時發(fā)生輕微褐變現(xiàn)象，真空、氣調(diào)、熱處理聯(lián)合真空和熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝馬鈴薯8 d內(nèi)均未發(fā)生褐變，較好地維持了馬鈴薯切片的原有外觀。

圖2 不同處理鮮切馬鈴薯褐變情況（A）和對L*值（B）、a*值（C）、ΔE（D）的影響Fig.2 Effects of different treatments on browning (A) and L* (B),a* (C) value and ΔE (D) of fresh-cut potatoes

色澤是馬鈴薯外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)。如圖2B、C、D 所示，隨著貯藏時間的延長，不同處理組L*值呈下降趨勢，a*值、ΔE呈上升趨勢。與初始值相比，對照組L*值第2天下降8.80%，a*值和ΔE分別上升1.07、8.00；4 個處理組不同程度延緩了L*值的下降和a*值、ΔE的上升；貯藏第8天與第0天相比，熱處理聯(lián)合不同包裝處理組L*值僅下降6.13%～7.24%，a*值、ΔE僅分別上升1.62～1.74、5.43～5.97；而單獨包裝組L*值下降7.44%～8.58%，a*值、ΔE分別上升1.89～2.04、6.46～7.28。表明熱處理聯(lián)合不同包裝對馬鈴薯切片色澤的維持有一定效果，其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝擁有最高的L*值、最低的a*值和ΔE，有效延緩了馬鈴薯切片表面變暗、發(fā)紅、黃綠色減少等現(xiàn)象。

綜上，對照組鮮切馬鈴薯2 d時均發(fā)生輕微褐變。不同處理組間雖然肉眼觀察不出差異，貯藏8 d時均保持較好外觀，但色澤數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明熱處理聯(lián)合不同包裝處理有助于馬鈴薯切片顏色的維持，且熱處理聯(lián)合30% CO2氣調(diào)包裝組貯藏期內(nèi)色澤維持效果最佳。Son等[18]研究發(fā)現(xiàn)，類黑素形成與酚類物質(zhì)代謝和PPO活力有關(guān)，而熱處理（55 ℃、45 s）聯(lián)合100% CO2氣調(diào)包裝能夠鈍化PPO，從而維持鮮切蓮藕良好的色澤，本研究熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝有助于色澤維持的結(jié)論與之相似。

2.3 不同處理對鮮切馬鈴薯細(xì)菌菌落總數(shù)的影響

鮮切破壞馬鈴薯表面保護(hù)層，造成汁液外流，給微生物生長創(chuàng)造了有利的環(huán)境[19]。如圖3所示，隨著貯藏時間的延長，細(xì)菌菌落總數(shù)呈上升的趨勢。不同處理組馬鈴薯菌落總數(shù)排序依次為真空包裝＞氣調(diào)包裝＞熱處理聯(lián)合真空包裝＞熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝；且貯藏期內(nèi)，熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組細(xì)菌菌落總數(shù)始終維持在較低水平。以上結(jié)果表明，熱處理聯(lián)合不同包裝處理對微生物的抑制效果優(yōu)于單獨包裝組，熱處理聯(lián)合氣調(diào)組抑制微生物效果最佳。目前針對鮮切果蔬菌落總數(shù)國內(nèi)還沒有相關(guān)規(guī)定，根據(jù)法國鮮切果蔬菌落總數(shù)不超過5（lg（CFU/g））的安全限值[20]，真空包裝馬鈴薯4 ℃下貯藏6 d時菌落總數(shù)為6.13（lg（CFU/g）），超過安全限制，失去商品性，而其余3 個處理組菌落總數(shù)均低于該安全限制。Kabelitz等[21]研究表明，溫和熱處理（55 ℃、0.5～2.0 min）可將鮮切蘋果細(xì)菌菌落總數(shù)控制在4～5（lg（CFU/g））；Shen Xu等[7]發(fā)現(xiàn)，氣調(diào)包裝（4% O2、2% CO2、94% N2）可使馬鈴薯4 ℃下貯藏8 d時細(xì)菌菌落總數(shù)低于4（lg（CFU/g））。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，貯藏第8天，熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組細(xì)菌菌落總數(shù)為3.84（lg（CFU/g）），說明該處理組能有效抑制鮮切馬鈴薯中微生物生長。

圖3 不同處理對鮮切馬鈴薯細(xì)菌菌落總數(shù)的影響Fig.3 Effects of different treatments on total bacterial count in fresh-cut potatoes

2.4 不同處理對鮮切馬鈴薯營養(yǎng)成分的影響

SSC是評價果蔬營養(yǎng)成分和成熟度的一項重要指標(biāo)。隨著貯藏時間的延長，馬鈴薯體內(nèi)SSC呈下降趨勢（圖4A）；相比于熱處理聯(lián)合不同包裝處理組，單獨包裝組SSC下降速率更快。貯藏末期，真空、氣調(diào)、熱處理聯(lián)合真空、熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組SSC分別為初始值的0.71、0.78、0.86、0.88 倍。研究發(fā)現(xiàn)，SSC下降與細(xì)胞損傷、衰老造成營養(yǎng)物質(zhì)流失有關(guān)[22-23]，真空包裝第6天SSC下降27.00%，說明其在第6天發(fā)生細(xì)胞衰老。

圖4 不同處理對鮮切馬鈴薯SSC（A）、AsA（B）及淀粉含量（C）的影響Fig.4 Effects of different treatments on SSC (A),AsA (B),starch content (C) of fresh-cut potatoes

AsA含量是果實營養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化活性的評價指標(biāo)之一。如圖4B所示，隨著貯藏時間的延長，馬鈴薯AsA含量呈下降趨勢，單獨處理組AsA含量下降速率更快。貯藏最后一天，真空、氣調(diào)包裝組AsA含量相比于初始值分別下降25.60%、20.80%；真空、氣調(diào)包裝與熱處理聯(lián)合處理組僅分別下降10.40%、7.36%。此外，與單獨包裝組相比，熱處理聯(lián)合不同包裝處理可減少13.44%～17.02% AsA損失。表明熱處理聯(lián)合不同包裝處理抑制了AsA的流失，其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組貯藏期內(nèi)AsA含量最高（P＜0.05）。Aguayo等[24]研究發(fā)現(xiàn)，熱處理（48 ℃、2 min）有助于延緩AsA含量的下降，貯藏第8天，熱處理組鮮切蘋果AsA含量為同一貯藏時間對照組的2 倍，說明熱處理能在一定程度上延緩AsA的流失，應(yīng)考慮與不同包裝方式聯(lián)合使用以獲得較高的AsA保留率。

淀粉是馬鈴薯塊莖中的主要營養(yǎng)成分。如圖4C所示，隨著貯藏時間的延長，淀粉含量呈下降的趨勢。貯藏第8天，各處理組淀粉含量排序依次為氣調(diào)包裝＞真空包裝＞熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝＞熱處理聯(lián)合真空包裝。與0 d相比，貯藏第8天時，真空、氣調(diào)、熱處理聯(lián)合真空、熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組馬鈴薯淀粉含量分別下降了18.27%、17.71%、19.06%、17.74%，表明氣調(diào)包裝可延緩馬鈴薯淀粉流失。

2.5 不同處理對鮮切馬鈴薯硬度和MDA含量的影響

硬度是評價馬鈴薯質(zhì)地的重要指標(biāo)，果蔬因采后衰老導(dǎo)致硬度下降。如圖5A所示，隨著貯藏時間的延長，馬鈴薯硬度呈下降趨勢；貯藏期內(nèi)，不同包裝與熱處理聯(lián)合處理后馬鈴薯硬度明顯高于單獨包裝組，熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組硬度高于其他處理組。貯藏最后一天，與初始值相比，熱處理聯(lián)合不同包裝組硬度僅下降3.94%～4.88%，而單獨包裝組硬度下降9.12%～12.38%。Prabasari等[25]研究發(fā)現(xiàn)，溫和熱處理（40 ℃、5 min）聯(lián)合70%氬氣氣調(diào)包裝能夠維持菠蘿果實的堅硬質(zhì)地。本研究中，熱處理聯(lián)合氣調(diào)處理組第8天相比于0 d硬度僅下降3.94%，說明該處理可有效延緩硬度的下降。

圖5 不同處理對鮮切馬鈴薯硬度（A）及MDA含量（B）的影響Fig.5 Effects of different treatments on firmness (A) and MDA content (B)of fresh-cut potatoes

MDA是膜脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物，與細(xì)胞膜完整性相關(guān)。隨著貯藏時間的延長，單獨包裝組MDA含量呈不斷上升的趨勢，而熱處理聯(lián)合不同包裝組M D A 含量變化較?。▓D5B）。貯藏末期，與初始值相比，熱處理聯(lián)合不同包裝組MDA含量僅上升6.05%～8.96%；而單獨包裝組MDA含量上升25.12%～36.11%。貯藏4～8 d時，各處理組MDA含量差異顯著，其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組MDA含量最低（P＜0.05）。綜上，熱處理聯(lián)合不同包裝處理可抑制MDA含量的增加，其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理抑制效果最佳。真空包裝組第6天、第8天MDA含量大幅度上升，可能與細(xì)胞膜受損有關(guān)。切割會誘導(dǎo)呼吸速率的增長，加速果實細(xì)胞衰老[4]，而熱處理和氣調(diào)包裝通過抑制MDA含量上升可較好地保持果實細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和堅硬質(zhì)地。

2.6 不同處理對鮮切馬鈴薯呼吸速率的影響

鮮切馬鈴薯切割后仍進(jìn)行著各種代謝活動，其呼吸代謝與品質(zhì)變化有重要關(guān)系，呼吸速率越快，各種代謝活動越旺盛，營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化越快。如圖6所示，隨著貯藏時間的延長，馬鈴薯呼吸速率呈上升趨勢；不同處理組呼吸速率排序依次為氣調(diào)包裝＞真空包裝＞熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝＞熱處理聯(lián)合真空包裝；貯藏期內(nèi)，與單獨包裝組相比，熱處理聯(lián)合不同包裝處理可使呼吸速率降低121.00～163.72 mg/（kg·h）。說明要更好地抑制鮮切馬鈴薯的呼吸，需要將包裝與熱處理聯(lián)合應(yīng)用。Siomos等[26]研究發(fā)現(xiàn)，55 ℃熱處理3 min聯(lián)合自發(fā)氣調(diào)包裝可在一定程度上抑制呼吸作用，本研究熱處理聯(lián)合不同包裝處理能一定程度上延緩呼吸速率上升的結(jié)論與之一致。

圖6 不同處理對鮮切馬鈴薯呼吸速率的影響Fig.6 Effects of different treatments on respiration rate of fresh-cut potatoes

2.7 不同處理對鮮切馬鈴薯抗氧化活性的影響

如圖7A所示，鮮切馬鈴薯總酚含量在貯藏前4 d呈下降趨勢，6～8 d呈上升趨勢。貯藏末期，真空、氣調(diào)、熱處理聯(lián)合真空、熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組總酚含量分別為0.87、0.91、1.03、1.06 mg/g；其中熱處理聯(lián)合不同包裝組總酚含量高于初始值（1.02 mg/g），而單獨包裝組低于初始值。熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組總酚含量最高（P＜0.05）。Arzuaga等[27]研究發(fā)現(xiàn)，采用46.5 ℃熱處理鮮切蘋果20 min，貯藏第8天相比第0天總酚含量提高了400 mg/g。表明熱處理有助于酚類化合物的形成，應(yīng)考慮將其與不同包裝方式聯(lián)用以獲得較高的總酚含量。

圖7 不同處理對鮮切馬鈴薯抗氧化活性的影響Fig.7 Effects of different treatments on antioxidant activity of fresh-cut potatoes

隨著貯藏時間的延長，黃酮類化合物含量整體呈先下降后上升的趨勢（圖7B）。貯藏第8天時，真空、氣調(diào)、熱處理聯(lián)合真空、熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組黃酮類化合物含量分別為0.61、0.71、0.79、0.86 mg/kg。貯藏6～8 d時，各處理組黃酮類化合物含量差異顯著，其中熱處理聯(lián)合不同包裝組顯著高于單獨包裝組（P＜0.05），熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組黃酮類化合物含量顯著高于其他處理組（P＜0.05）。說明熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理有助于黃酮類化合物的形成。

酚類、黃酮類化合物作為果蔬次生代謝產(chǎn)物，是果蔬中的抗氧化和營養(yǎng)物質(zhì)，果實衰老伴隨著酚類化合物的降解[28]，而熱處理聯(lián)合不同包裝處理可維持酚類和黃酮類化合物的含量，其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理效果最佳。

2.8 不同處理對鮮切馬鈴薯褐變酶活力的影響

損傷會誘導(dǎo)果蔬發(fā)生苯丙烷代謝，其中PAL是參與該反應(yīng)的關(guān)鍵限速酶[29]。隨著貯藏時間的延長，熱處理聯(lián)合不同包裝組PAL活力呈下降趨勢，而單獨包裝組呈先下降后上升的趨勢（圖8 A）。貯藏期內(nèi)，熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝抑制PAL活力效果最顯著（P＜0.05）。貯藏末期，熱處理聯(lián)合不同包裝組PAL活力較初始值下降40.65%～46.65%，而單獨包裝組僅下降22.28%～26.23%；說明熱處理聯(lián)合不同包裝處理對PAL活力鈍化效果優(yōu)于單獨包裝，其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理對PAL活力的抑制效果最佳。宋慕波等[30]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，采用50 ℃熱處理鮮切馬蹄蓮3 min可有效抑制PAL活力（PAL活力降低2.5～3.0 U/g），說明熱處理可以較好地抑制PAL活力。

圖8 不同處理對鮮切馬鈴薯褐變酶活力的影響Fig.8 Effects of different treatments on browning enzyme activities of fresh-cut potatoes

POD活力是反應(yīng)果蔬褐變的指標(biāo)之一。隨著貯藏時間的延長，熱處理聯(lián)合不同包裝組POD活力呈下降趨勢，而單獨包裝組呈先下降后上升的趨勢（圖8B）。與0 d相比，貯藏第8天時，熱處理聯(lián)合不同包裝可抑制29.91%～34.51% POD活力；而真空、氣調(diào)包裝組POD活力均高于0 d（8.70 U/g）。表明熱處理聯(lián)合不同包裝處理可抑制POD活力，其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理對POD活力的抑制效果最佳（P＜0.05）。

PPO是褐變關(guān)鍵酶。隨著貯藏時間的延長，熱處理聯(lián)合不同包裝組PPO活力呈下降趨勢（圖8C）。貯藏末期，同初始PPO活力相比，熱處理聯(lián)合不同包裝組PPO活力下降40.46%～51.55%，而單獨包裝組則上升3.01%～9.04%。其中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理貯藏期內(nèi)對PPO活力的抑制效果最顯著（P＜0.05）。Son等[18]發(fā)現(xiàn)55 ℃熱處理45 s聯(lián)合100% CO2氣調(diào)包裝可抑制蓮藕體內(nèi)PPO活力，本研究中熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理顯著抑制PPO活力的結(jié)論與之一致。

綜上所述，相比于單獨包裝組在第8天代謝相關(guān)酶活性上升，不同包裝與熱處理聯(lián)合處理后顯著鈍化代謝相關(guān)酶活力，其中熱處理聯(lián)合30% CO2氣調(diào)包裝處理對代謝相關(guān)酶活力的抑制效果最佳。田甲春等[6]研究發(fā)現(xiàn)，褐變發(fā)生伴隨著呼吸速率上升和抗氧化物質(zhì)損失，而本研究發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝和熱處理通過延緩呼吸速率上升，一定程度上抑制了褐變酶活力。此外，Basak等[31]認(rèn)為，熱處理（40～70 ℃）與非熱處理聯(lián)合對酶活力的抑制效果優(yōu)于單一處理組，本研究也發(fā)現(xiàn)熱處理聯(lián)合不同包裝處理對鮮切馬鈴薯PAL、POD、PPO活力的抑制效果優(yōu)于單獨包裝組。

2.9 不同處理對鮮切馬鈴薯揮發(fā)性風(fēng)味的影響

電子鼻可用于果蔬揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分的簡單檢測。如圖9A所示，PC1、PC2總貢獻(xiàn)率占96.3%，說明該分析具有代表性。氣調(diào)包裝0～6 d、真空包裝0～4 d、熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝0～8 d、熱處理聯(lián)合真空包裝0～6 d為一組，與0 d揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分接近，處于新鮮狀態(tài)。真空包裝6 d、氣調(diào)包裝8 d、熱處理聯(lián)合真空包裝8 d為一組，逐漸偏離鮮樣氣味信息，處于次新鮮狀態(tài)。真空包裝8 d已嚴(yán)重偏離鮮樣氣味信息，處于腐敗狀態(tài)。選取熱處理聯(lián)合不同包裝組電子鼻10 根傳感器響應(yīng)值對貯藏期內(nèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化進(jìn)行進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)熱處理聯(lián)合不同包裝組WIW（甲烷）、WIS（硫化物、萜烯類化合物）兩根傳感器上的響應(yīng)值較大（圖9B）。硫化物和甲烷類化合物代表果蔬不愉快的酸腐味，而熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝組這兩根傳感器上的響應(yīng)值始終低于同一貯藏時間熱處理聯(lián)合真空包裝組。表明相比于熱處理聯(lián)合真空包裝處理，熱處理聯(lián)合氣調(diào)包裝處理可抑制鮮切馬鈴薯的不良揮發(fā)性風(fēng)味，與王海波等[32]得到的結(jié)論相吻合。

圖9 不同處理對鮮切馬鈴薯揮發(fā)性風(fēng)味的影響Fig.9 Effects of different treatments on volatile flavor of fresh-cut potatoes

3 結(jié)論

馬鈴薯在貯藏中易發(fā)生質(zhì)地軟化、褐變、營養(yǎng)物質(zhì)流失等品質(zhì)劣變現(xiàn)象，本研究采用熱處理（45 ℃、3 min）聯(lián)合氣調(diào)包裝（30% O2、70% N2）對馬鈴薯進(jìn)行貯藏保鮮處理，該方法有效地維持了馬鈴薯的感官品質(zhì)，延緩了呼吸速率的上升和微生物菌落總數(shù)的增長，抑制了MDA含量的上升，維持了總酚和黃酮類化合物的含量，抑制了不良揮發(fā)性風(fēng)味，有效解決了鮮切馬鈴薯品質(zhì)劣變的問題（圖10）。