不同包装膜对鲜切土豆的保鲜效果研究

　　摘 要：為了探究不同保鲜膜及可食性涂膜对鲜切土豆常温贮藏品质的影响，筛选适宜的土豆保鲜包装，延长货架期。以鲜切土豆为试材，分别使用PBAT/PLA、PE和蒸煮袋3种塑料膜包装，同时用海藻糖、普鲁兰多糖、海藻糖+普鲁兰多糖3种可食性涂膜处理，以无包装膜为对照，置于4 ℃下贮藏，测定鲜切土豆在贮藏期内的色差、褐变指数、失重率、感官品质等指标的变化，研究3种保鲜膜及3种可食性涂膜对鲜切土豆保鲜效果的影响。结果表明：3种塑料包装膜对降低鲜切土豆的失重率具有积极作用，在贮藏4 d后，CK组失重率高达26.46%，蒸煮袋包装处理组仅失重0.48%，PE组和PBAT/PLA组分别失重0.96%和7.66%，同时薄膜包装能显著延缓褐变、保持硬度、维持感官品质;可食性涂膜处理中，以海藻糖+普鲁兰多糖混合溶液涂膜处理对鲜切土豆的保鲜效果要优于单种糖处理。综上所述，不同包装膜对鲜切土豆均具有保鲜效果，能一定程度抑制鲜切土豆在贮藏过程中的品质劣变，其中塑料膜处理比可食性涂膜处理的保鲜效果更好，较CK组可延长鲜切土豆的货架期2 d以上。

　　关键词：PBAT/PLA复合膜;鲜切土豆;可食性涂膜;保鲜

　　鲜切蔬菜指新鲜蔬菜通过挑选、清洗、整修、去皮、鲜切及包装等处理后，进行销售的可即食或即用的便捷蔬菜制品[1]。鲜切蔬菜由于其新鲜、便捷、营养且可利用度高(100%可食用)，可满足消费者追求天然、营养、快节奏生活的需求，深受广大消费者的喜爱， 生产销售市场日益扩大[2]。由于鲜切蔬菜生理代谢活跃，极易发生品质劣变和腐烂，因而货架期较短，不易贮存[3]。马铃薯(Solanum tuberosum L.)也称土豆，作为最受大众欢迎的蔬菜之一，富含蛋白质、氨基酸及多种维生素、矿物质，煎炒烹炸均可。由于土豆富含淀粉，切开的土豆表面极易受空气氧化而发生褐变，给商家带来了巨大的亏损[4]。

　　聚乙烯(Polyethene， PE)材料因其价格低廉、化学性能稳定、加工性能好等优点，被广泛使用，但大量PE废弃物造成“白色污染”，为自然环境带来巨大的压力。因此，以可降解塑料代替传统石油基塑料包装果蔬逐渐成为当代社会的必然发展趋势[5]。聚乳酸(Polylactic acid，PLA)作为一种可生物降解的新型高分子材料，具有良好的耐热性和耐化学溶剂性，力学强度较高，但纯PLA脆性大，韧性和抗冲击性能差。因此，在实际应用中需要先对PLA进行改性[6]。聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)，PBAT)是一种脂肪族和芳香族的共聚物，也具有可完全生物降解的特性，其耐热性好、断裂伸长率较高、柔韧性好[7]。以PBAT共混改性PLA，可提高薄膜的力学性能和加工性能[8]。

　　可食性涂膜处理作为一种简易、安全、卫生的保鲜技术，在鲜切果蔬保鲜领域得到了广泛的关注和应用[9]。鲜切果蔬通过不同浓度及不同种类的涂膜剂处理后，可以维持果蔬的新鲜品质，延缓营养物质的流失，延长其贮藏期。多糖是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物，具有无色无味、热量低、绿色易成膜的优点，在果蔬表面形成涂层后可阻隔水分的流失，并起到隔绝空气的作用[10]。

　　本研究将采用3种包装膜及3种可食性涂膜对鲜切土豆进行处理，探究不同包装方式对鲜切土豆的保鲜效果，为新型可降解材料在果蔬保鲜包装领域的研究应用提供技术参考。

　　1 材料和方法

　　1.1 材料及试剂

　　新鲜土豆，市购;PBAT/PLA保鲜袋为实验室自制，制袋规格为26 mm×13 mm; PE保鲜袋，规格为26 mm ×13 mm;蒸煮袋，规格为26 mm×13 mm，;PE保鲜膜，市售;结晶海藻糖，25 kg·袋-1，纯度≥99.5%，山东德州汇洋生物科技有限公司;普鲁兰多糖，堆积密度为0.20～0.40 g·mL-1，天津市微生物研究所;弱酸性次亚盐素碳酸水，株式会社ワントゥーワン。

　　1.2 仪器与设备

　　便携式色差计 RM200QC (美国爱色丽);GY-3 果实硬度计 GY-3(竹村电气制作所);精密型电子天平 HTP-312 (上海花潮电器有限公司);紫外可见分光光度计 UV-5600P(天津中世沃克科技发展有限公司);包装气体分析仪 MapScanO2/CO2 (上海锦川机电技术有限公司);数显手持糖度计PAL-1(南京市海纳仪器设备有限公司);数控超声波清洗器 KQ-500DE(昆山市超聲仪器有限公司);台式离心机 H1650 (湖南湘仪实验仪器开发有限公司);电热恒温水浴锅 DZKW-P-4 (北京市永光明医疗仪器有限公司);料理机 LLJ-D04B1 (小熊电器股份有限公司)。

　　1.3 试验方法

　　1.3.1 样品预处理 试验前先将试验台在紫外光下照射2 h，将土豆清洗并使用100～200 PPM次氯酸(60 mL 10%溶液定容至20 L，备用)消毒后，去除土豆的外表皮，然后用消毒后的不锈钢刀将土豆切成厚度为0.3 mm的薄片，接着放入0.5% VC钠盐溶液中进行护色处理(浸泡3 min)，取出土豆片并凉干水分。

　　分别对试材进行以下两种处理：(1)不同塑料膜处理：取等量晾干水分的土豆片分别放入0.02 mm PBAT/PLA保鲜袋、0.02 mm PE保鲜袋、0.05 mm蒸煮袋中，排除袋内的气体，用热封机密封袋口。(2)参考陈洁等[10]的试验方法，对土豆进行可降解涂膜处理：将晾干水分的土豆片分别放入2.25 g·L-1的海藻糖溶液、14 g·L-1的普鲁兰多糖溶液、2.25 g·L-1海藻糖+14 g·L-1的普鲁兰多糖复合溶液中浸泡30 s，捞出晾干备用。试验以无任何处理的土豆片为对照，所有处理组均置于4 ℃下贮藏。每个处理设有15袋，每袋放置10片土豆切片，定期取样，每次随机抽取3袋进行测试分析。

　　1.3.2 褐变指数 L*、a*、b*色度空间是国际通用的测色标准[11]，可根据L*、a*、b*值计算出综合色差ΔE，进而来综合评价果蔬表面颜色的差异，分析其品质。采用RM200QC型便携式色差计测定L*、a*、b*值，选择对土豆中间位置和两边边缘处进行色差值的检测，每次测试3次。可通过计算褐变指数(browning index，BI)来评估土豆的褐变情况[12]，每隔1 d随机取样3袋进行褐变指数的测定，褐变指数计算公式如下：

　　BI=(1)

　　x=(2)

　　1.3.3 失重率 将PBAT/PLA复合膜、PE膜的15个袋分别从1～15进行编号，称量初始质量并记录，每次测试随机取样3袋，隔1 d进行一次称量，以每次称量测试的平均值作为结果。

　　1.3.4 硬度 在土豆切片的上下左右中间5个位置进行硬度检测，每袋随机选取3片，每次测试随机选3袋，隔1 d测一次，以平均值作为测试结果。

　　1.3.5 感官评价 将土豆切片护色之后，随机挑选10名经过专业训练的食品相关专业的学生，按照表1对试验样品进行感官评价打分，共分为5个等级：一等为最优，外观好，可食用;四等的土豆片已经发生严重褐变，五等的已变坏变质，都不可再食用。每隔1 d进行一次感官评价打分。

　　1.4 数据分析

　　采用Microsoft Excel 2010和SPSS软件处理数据，计算平均值和标准偏差，以P<0.05判断各种结果差异是否显著。采用Origin 9.0软件对数据进行绘图。

　　2 结果与分析

　　2.1 不同塑料膜包装处理对鲜切土豆品质变化的影响

　　2.1.1 不同塑料膜包装处理对鲜切土豆褐变指数的影响 土豆切片后，失去了外皮的保护，增大了各部分与空气的接触面积，很容易在氧气、酶等多种因素作用下腐败变质。不同塑料薄膜包装的鲜切土豆在贮藏期间褐变指数的变化如图1所示，可以看出，经过薄膜包装处理的鲜切土豆，其褐变程度均略低于CK组。贮藏期间，PE组和PBAT/PLA组的褐变指数变化较小，分别升高了0.6， 0.2，蒸煮袋组则升高了3.9，CK组褐变指数变化最大，升高了6.42。综合来看，薄膜包装的3组之间差异较小，相对于CK组保鲜效果明显，对延缓鲜切土豆的褐变具有积极意义，这可能是由于薄膜阻隔性能好，经过初期呼吸消耗后，包装袋内处于低氧状态，降低了土豆的氧化速率。

　　2.1.2 不同塑料膜包装处理对鲜切土豆失重率的影响果蔬采摘后，失去水分的供应，各种生理活动会发生改变，而随着贮藏期的延长，果蔬自身的水分也将快速流失[13]。不同塑料薄膜包装的鲜切土豆贮藏期褐变指数的变化如图2所示，可以看出，贮藏4 d后，CK组的失重率高达26.5%，失水严重;包装处理后的切片土豆失重率均明显降低，其中，蒸煮袋包装土豆失重率不足1%，这是由于蒸煮袋透湿性差，能有效维持包装内的水分含量。

　　2.1.3 不同薄膜包装处理对鲜切土豆硬度的影响

　　硬度是评价果蔬品质优劣的一个重要的参数，果蔬采摘后，含水量较高，外表保护组织还未被破坏，有较高的硬度。但随着贮藏时间的增长，果蔬会因为缺少水分而逐渐松软变脆，继而会发生腐败现象[14]。不同塑料薄膜包装的鲜切土豆贮藏期褐变指数的变化如图3所示。从图中可以看出，其硬度呈现出先增后减的趋势。蒸煮袋内的水分含量较高，在贮藏4 d后仍有着较高的硬度值，为3.23 kg·cm-2。PBAT/PLA组对硬度的维持效果略差，主要原因是PBAT/PLA复合膜的透湿性较大，失水较多，从而导致组织发软，硬度降低。

　　2.2 不同可食性涂膜处理对鲜切土豆品质变化的影响

　　2.2.1 不同可食性涂膜处理对鲜切土豆褐变指数的影响图4是不同可食性涂膜处理的鲜切土豆贮藏期褐变指数的变化情况，可以看出，进行涂膜处理后的鲜切土豆的褐变程度略小于CK组。在贮藏4 d后，海藻糖组为53.4，普鲁兰多糖组为54.3，海藻糖+普鲁兰多糖组的褐变程度略低于其他组，为52.4。综合来看，虽然可食性涂膜可以一定程度阻隔土豆表面与空气直接接触，但效果不是很明显，可能与涂层的厚度有关。

　　2.2.2 不同可食性涂膜处理对鲜切土豆失重率的影响不同可食性涂膜处理的鲜切土豆贮藏期失重率变化如图5所示。从图中可以看出，贮藏4 d后，普鲁兰多糖组的失重率最小，仅为18.5%，而海藻糖组和CK组的失重率分别达到了24.4%，26.5%。海藻糖+普鲁兰多糖组失重最大，达到了32.8%，高于其他组，这可能是由于外部因素导致的。总体来看，海藻糖和普鲁兰多糖涂膜处理能一定程度延缓切片土豆失重。

　　2.2.3 不同可食性涂膜处理对鲜切土豆硬度的影响图6展示了不同可食性涂膜处理的鲜切土豆贮藏期硬度的变化情况，可以发现，海藻糖组在贮藏2 d时，土豆切片的硬度就已经低于CK组;贮藏4 d时，各组的硬度均下降的较快，其中，CK组的硬度最低，为2.58 kg·cm-2，海藻糖+普鲁兰多糖组的硬度最高，为2.78 kg·cm-2，说明涂膜处理对鲜切土豆硬度的维持具有积极效果。

　　2.3 不同处理对贮藏后鲜切土豆褐变情况的影响

　　通过表2对薄膜包装处理组和可食性涂膜处理组褐变指数的对比可以发现，贮藏第2天时，CK组发生了严重的褐变，褐变指数高达51.65，而薄膜处理组和可食性涂膜处理组均能有效抑制鲜切土豆的褐变，其中，蒸煮袋包装组褐变指数最低，仅为45.79;贮藏4 d后，可食性涂膜处理的3組都已发生较为严重的褐变，褐变指数达到了53.44，54.35，52.43，而薄膜处理的3组褐变指数均低于50，这可能是由于薄膜包装能更好的隔绝空气，延缓土豆氧化褐变。

　　2.4 不同处理对贮藏后鲜切土豆感观评价的影响

　　感观评价是评价果蔬品质优劣的重要参考之一[15]。鲜切土豆极易被空气氧化而导致外观的变化，而外观的好坏直接影响到鲜切土豆的商品品质。图7展示了不同处理对鲜切土豆在贮藏期内的感观评分，可以发现，CK组在贮藏4 d后评分降为65，失去商品价值，而PE保鲜膜和蒸煮袋的得分保持在83.0，83.3，PBAT/PLA组也维持了80.7的感官评分，较CK组可延长保质期2 d以上;可食性涂膜组的感官得分则在贮藏第4 天均降低至80分以下，但相比CK组仍具有一定的保鲜效果。对比贮藏2 d和4 d的感官评价得分可发现，可食性涂膜组的评分均降低较快，海藻糖组、普鲁兰多糖组和海藻糖+普鲁兰多糖组分别降低了5.7，6.4，11.0。综合来看，包装薄膜处理的鲜切土豆感官品质要高于可食性涂膜处理组。

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文章名称： 不同包装膜对鲜切土豆的保鲜效果研究

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