酸性氧化电位水结合真空预冷对鲜切苹果贮藏品质的影响

在快节奏的现代生活中，鲜切水果因方便快捷和营养价值而广受消费者喜欢，其中苹果尤为突出。但鲜切苹果的易褐变性和微生物敏感性导致其保质期较短，这就对加工和储运提出了更大的挑战。微酸性电解水（SAEW）具有杀菌功能，可在不损害环境和人体健康的前提下抑制病原体；真空预冷技术可以快速、均衡地降低温度，减少损伤。本研究旨在探究这两种技术的结合对于保鲜效果的提升及其在不同贮藏温度下的表现，以期为鲜切苹果保鲜提供科学支持。

一、材料与仪器

1.材料。本实验选用“修氏苹果”，该苹果产自山东，购买于银川市怀远路新百超市，无机械损伤和病虫害，且大小一致。在预处理过程中，将苹果洗净后放在微酸性电解水（pH为5.0-5.5）中浸泡20min，旨在减少苹果表面的微生物并适应后续的真空预冷处理。

2.仪器。真空预冷设备、温度控制贮藏箱、电子天平、硬度计、色差仪等。

二、实验与方法

1.真空预冷压力测试。本研究设定了3个不同的真空预冷压力区间：800-1000kPa、1000-1200kPa、1200-1400kPa，通过观察这3个区间在6天内的预冷效果，确定最适合鲜切苹果保鲜的压力范围。

需要测量和评估的项目包括：（1）失重率。预冷前后苹果的质量变化百分比能够反映出水分蒸发导致的重量损失。（2）硬度。通过果实硬度计测量，以N（牛顿）为单位，评估苹果质地的硬度变化。（3）呼吸率。通过测量CO2的释放量来评估苹果的代谢活性。（4）褐变度。使用色差仪测量L*（亮度）、a*（红绿色度）和b*（黄蓝色度），评估苹果表面颜色的变化。

2.贮藏温度测试。基于上述测试确定的最佳预冷压力，进一步研究在2℃、5℃、8℃和常温4种不同的贮藏温度条件下，12天内鲜切苹果保鲜品质的变化。通过评估不同贮藏温度对鲜切苹果保鲜效果的影响，确定最佳的贮藏条件。

质量评估指标包括：（1）抗氧化酶活性。测定多酚氧化酶（PPO）、过氧化氢酶（CAT）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性，评估苹果的抗氧化状态和褐变倾向。（2）总可溶性固形物（TSS）。使用折光計进行测定，能够反映出苹果中糖分和其他可溶性物质的含量，进而评价苹果的甜度和品质。

三、结果与分析

1.真空预冷压力测试。选择适当的真空预冷压力，不仅能使水分和质量的损失降到最低，还能有效控制酶活性，减缓褐变和软化，从而延长苹果的货架寿命，保持其市场价值。因此，需要平衡失重率、硬度、呼吸率和褐变度4个指标。通过对800-1000kPa、1000-1200kPa、1200-1400kPa这3个不同的真空预冷压力区间进行比较，发现在1000-1200kPa的压力条件下，鲜切苹果展现出了最佳的保鲜效果。

（1）失重率。通过图1可知，1200-1400kPa压力组的失重率最低，表明该组水分保持最佳。然而，失重率过低可能意味着水果的代谢活动受到过度抑制，这在商业贮藏中并不总是理想的。

（2）硬度。硬度是衡量感官品质的重要指标，1000-1200kPa压力组在保持硬度方面比800-1000kPa压力组表现更好，从初始的6.5N降至5.9N，比另2个区间展现出了更好的质地。1200-1400kPa压力组的硬度下降更快，表明可能发生了过度的细胞结构损伤。

（3）呼吸率。呼吸率较高表明水果处于较高的新陈代谢状态下，会导致品质快速下降。在第6天结束时，1000-1200kPa压力组的呼吸速率降至2.2。相较于800-1000kPa压力组的2.5和1200-1400kPa压力组的1.9，尽管1000-1200kPa压力组的降幅不是最大的，但该组在整个6天周期内维持了较为稳定的呼吸速率下降趋势，从2.5降至2.2，表明了其在抑制新陈代谢速率、延长保鲜期方面的一致性和潜力。

（4）褐变度。发生褐变是鲜切水果不受欢迎的重要因素，会严重影响消费者的购买决策。1000-1200kPa压力组的褐变度控制效果优于1200-1400kPa压力组，但略逊于800-1000kPa压力组。

综合考虑以上各个指标可以发现，1000-1200kPa压力组在减少水分损失、保持适当硬度和控制褐变方面表现出了最佳的平衡效果。因此，1000-1200kPa的压力处理是最佳选择，可以实现减缓水果品质下降与延长货架寿命的最佳平衡。

2.贮藏温度测试。在鲜切苹果的贮藏温度实验中，明显的趋势表明5℃是维护果品品质的最佳条件。尽管研究覆盖了12天周期，但鉴于实际货架寿命通常不超过6天，所以我们特别关注了苹果短期内的品质变化。

2℃贮藏温度下，延缓酶活性上升的效果显著，但长期处于该温度下，可能导致苹果冷害。8℃贮藏温度下，酶活性增长快，可能加速品质下降，并且常温下6天内苹果已出现明显变质。相比之下，5℃贮藏温度下，酶活性增长平缓，有助于控制褐变和维持果实硬度。具体而言，5℃贮藏温度下，PPO活性的适度增长有助于保持苹果外观质感，比8℃贮藏温度下的急剧增长更为理想，如图2所示；CAT活性的温和上升表明了对氧化压力的适度应对，如图3所示；PAL活性的稳步上升反映出5℃贮藏温度提供了避免过度生物应激的环境；TSS的逐渐增加使苹果保持了甜度和风味，说明5℃贮藏温度能有效平衡甜味物质积累与水分损失。

综上所述，5℃贮藏温度不仅有助于减缓酶活性上升、控制品质衰退，还可以维护果实风味，显示出最有利于商业应用的潜力。

四、结论与讨论

本研究从两个方面对鲜切苹果的贮藏条件进行了探索，首先确定最佳的真空预冷压力，然后评估不同温度下的贮藏效果。通过综合分析，得到如下主要发现和结论：第一，在1000-1200kPa的压力下进行真空预冷处理，能够显著提高鲜切苹果的保鲜效果。这一处理步骤优化了苹果在后续贮藏阶段的生理状态，为维持其品质奠定了良好的基础。第二，综合考量不同贮藏温度下的酶活性指标（PPO、CAT和PAL）以及TSS的变化，结果表明5℃可以使鲜切苹果达到最佳的贮藏效果。在此温度下，酶活性的增长得到了有效抑制，减缓了褐变进程，TSS的稳定增长也可以使苹果保持其甜味和感官品质。

本研究不仅优化了真空预冷的操作参数，还精细化了温度控制，从而确保苹果的货架期和品质保持最大化。这些发现为食品加工业和零售商提供了实用的指导，能够帮助他们根据科学数据来优化产品的存储和管理。

与现有的单纯使用低温贮藏或化学防腐剂等保鲜方法相比，SAEW结合真空预冷技术展现出了更为显著的效果。现有研究往往集中于单一的保鲜技术上，而本研究通过综合方法的运用优化了鲜切苹果的整体品质，包括延缓褐变、降低呼吸率、保持硬度和色泽、维持甜度等。此外，这种方法对环境更加友好，因为SAEW是一种安全、无残留的消毒剂。

在实践中，这一研究成果可以直接应用于食品加工和保鲜行业，特别是鲜切水果市场。在消费者日益增长的健康和安全意识的推动下，无化学残留的保鲜技术受到了更多青睐。因此，SAEW结合真空预冷的方法具有巨大的市场潜力和商业价值。

然而，本研究还存在一定的局限性，即本实验仅限于特定品种的苹果和一定的实验条件，不同品种、成熟度和大小的苹果可能会对保鲜技术产生不同的反应。此外，实验的时间跨度较短，无法完全模拟商业贮藏和运输过程中可能遇到的长期条件。未来，可从以下几个方向进行拓展研究：一是扩大研究范围，包括不同品种和成熟度的苹果，以及长期贮藏条件的影响；二是考虑与其他物理或生物保鲜技术结合运用，如气调包装或自然抗氧化剂，进一步优化保鲜效果。

作者简介：郑特特（1994-），男，回族，河南开封人，硕士研究生在读，研究方向为农产品加工与贮藏工程。