由于切割過程中乙烯的產(chǎn)生,呼吸作用以及酶促及非酶促褐變,組織軟化及損失等,鮮切水果比完整的水果更易腐爛,貨架壽命更短。由于褐變,液體積累,異味物質(zhì)的形成和微生物的形成等,鮮切水果的貨架期一般只有2~3天。氬氣和氮氣是氣調(diào)包裝(MAP)中最常使用的兩種氣體,很多研究都已經(jīng)證明這兩種氣體在減少微生物生長及提高鮮切農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)方面的效果。
中國江南大學(xué)食品科技學(xué)院的研究人員研究了高濃度氬氣和氮氣對鮮切菠蘿的呼吸速率、組織褐變和抗氧化能力的影響。在該實驗中,采自海南的菠蘿在最低限度損傷的情況下,在(10±1)℃左右保存24小時,隨后將菠蘿削皮,先于4℃下在次氯酸鈉200 μL/L水溶液中洗滌5分鐘,隨后切成2 cm的小塊,經(jīng)增壓、減壓和包裝,最后在4℃條件下暗處保存20天。壓力處理共分6組:對照;正常壓強下,填充99.7%純氬氣(NAP Ar);正常壓強下,填充99.7%純氮氣(NAP N);高壓空氣處理(HP air);高壓氬氣處理(HP Ar);高壓氮氣(HP N)處理。研究者設(shè)計了一個壓力輸送裝置,壓力持續(xù)輸送5分鐘,4℃保持高壓20分鐘,然后打開壓力輸送閥門,接通裝有菠蘿小塊的減壓容器。在包裝前及保存2天、5天、8天、11天、14天、17天及20天時分別進行取樣分析。分析包括呼吸速率、乙烯釋放量、組織褐變程度、抗氧化活性、果肉質(zhì)地和出汁率等。
結(jié)果顯示,貯藏14天以后,菠蘿呼吸速率急劇上升。結(jié)果還進一步證實了之前的研究:鮮切菠蘿的呼吸速率明顯受貯藏溫度的影響,一般來說,在5℃經(jīng)過12天的貯藏就會出現(xiàn)微生物引起的腐敗癥狀,意味著貨架壽命的結(jié)束。然而,經(jīng)高壓氬氣和高壓氮氣處理的樣品,呼吸速率明顯低于其他處理的樣品。同時,經(jīng)過高壓處理的樣品,其乙烯產(chǎn)生量也較其他處理低,尤其是在高壓氬氣和高壓氮氣處理的樣品中更少。
作者假設(shè)高壓氬氣和高壓氮氣處理對呼吸速率的抑制作用是由于氣水化合物結(jié)構(gòu)的形成以及殘留在菠蘿塊微孔中的氬氣和氮氣限制了細胞內(nèi)水分和酶的活性,因此減慢了它們的代謝活動。另一種解釋是高壓氬氣和高壓氮氣創(chuàng)造了一個厭氧的環(huán)境,因而降低了呼吸速率以及乙烯的釋放量,這一假說還需要進一步證明。
同樣的原因,經(jīng)高壓氬氣和高壓氮氣處理的樣品,其果肉褐變程度低于其他樣品。關(guān)于抗氧化活性,經(jīng)過20天的貯藏,樣品的總酚及抗壞血酸含量都減少,盡管經(jīng)高壓氬氣和氮氣處理的樣品其總酚和抗壞血酸含量減少量最低,結(jié)果顯示,高壓氬氣對減少樣品的抗氧化活性流失是最有效的。
對照中及經(jīng)高壓空氣(HP air)、高壓氬氣(HP Ar)和高壓氮氣(HP N)處理的樣品中的五倍子酸含量分別為:454 mg/kg、420 mg/kg、439 mg/kg 和 433 mg/kg,貯 藏 20天 后 分 別 降 為 362 mg/kg、353 mg/kg、443 mg/kg和409 mg/kg。貯藏20天后各處理抗壞血酸減少率分別是 52%(HP air)、48%(對照)、47%(NAP N)、33%(NAP Ar)、33%(HP N) 和 30%(HP Ar)。 4 ℃貯藏條件下,高壓氬氣和高壓氮氣處理對鮮切菠蘿的質(zhì)地和出汁率沒有影響。目前的研究表明,用氬氣和氮氣進行高壓處理對鮮切菠蘿和其他水果都將是一種很有效的防止果實腐爛變質(zhì)的方法。