不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖类的影响
时间：2022-12-04 20:40:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
周葵，张雅媛*，王颖，李明娟，卫萍，黄会玲
（1.广西农业科学院农产品加工研究所，广西 南宁 530007；
2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西 南宁 530007）
板栗是我国常见的坚果之一。近10年来，我国板栗收获面积、产量均稳定增长[1]。据联合国粮食及农业组织相关数据统计，2019年我国板栗收获面积与总产量分别为33.037万hm2、184.913 7万t，约占全世界板栗收获面积、总产量的55.46%和76.83%。板栗采收期一般为9月至10月，较短且不耐贮藏。
根据水解程度，糖类可分为单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖等）、低聚糖（蔗糖、乳糖、海藻糖、棉子糖等）和多糖（淀粉等）[2]。板栗作为典型的淀粉类作物，淀粉约占干物质的38%～80%[3]，蔗糖、葡萄糖含量依次为10.77 g/100 g DW～21.66 g/100 g DW、0.33 g/100 g DW～1.33 g/100 g DW[4]。糖的组成组分及比例决定了果实的甜味[5]，板栗中糖类组分有所差异。何俊平等[6]研究发现板栗中单糖组成包含阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖和岩藻糖；
Tang等[7]检测到板栗中单糖组分可能包含葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖、鼠李糖、果糖。板栗采后贮藏，仍进行糖类相互转化、淀粉水解等生理生化变化，而这些变化过程又受贮藏环境的温度、气体成分等因素影响，而且可溶性糖、淀粉直接影响板栗食用口感[8]，故有必要分析不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖类的影响。
目前，降低贮藏环境温度（温度控制在0℃～5℃之间）[9]、气调包装（主动气调包装、自发气调包装）是较常见的有效延长板栗货架期方法[10]。陈诚[11]通过调控二氧化碳浓度、氧气浓度、温度，得出气调法贮藏板栗的最佳条件：O22%～5%、CO22%～4%、低温（-2.5℃～0℃）、湿度（93%～97%）。但目前相关研究主要集中于板栗中糖类组成、加工对其影响等，覃海兵等[12]研究板栗中碳水化合物的组成和特性与抗消化特性的关系；
Zhu[13]总结归纳烘烤、蒸煮、贮藏、糖渍等加工工序对板栗中碳水化合物、多酚等营养品质的影响。关于板栗仁中糖类组成在贮藏过程中的变化研究较少。经过不同保鲜方式贮藏后，板栗仁中可溶性糖、还原糖、淀粉及直链淀粉的含量发生改变，其糖分组成比例也有所变化，需进一步研究分析。
以冷藏4个月后的带壳板栗进行人工剥壳，制备板栗仁。以此板栗仁为研究对象，采用箱式气调保鲜（box-type controlled atmosphere，BCA）、主动气调包装（active modified atmosphere packaging，AMAP）、被动气调包装（passive modified atmosphere packaging，PMAP）3种保鲜贮藏方式研究不同贮藏条件下板栗仁的感官品质、糖（可溶性糖、还原糖及糖的组成成分）、淀粉（直链淀粉）的变化，同时初步探讨保鲜贮藏方式对板栗仁中糖类的影响，为板栗仁贮藏保鲜技术提供基础数据支撑。
1.1 材料与试剂
板栗仁：市售，带壳板栗于冷库-1℃贮藏4个月，然后进行人工剥壳得到板栗仁。
蒽酮（分析纯）：上海源叶生物科技有限公司；
3，5-二硝基水杨酸、硫酸含量95%～98%、氢氧化钠、冰乙酸、无水乙醇（分析纯）：成都市科隆化学品有限公司；
碘化钾（分析纯）：天津市科隆化学试剂有限公司；
碘（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。
标准品（马铃薯直链淀粉、葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、果糖）：美国Sigma-Aldrich公司。
1.2 仪器与设备
MAP-V200气调保鲜包装机：上海炬钢机械制造有限公司；
BIC-300人工气候箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；
Pilot 10-15M真空冷冻干燥机：北京博医康实验仪器有限公司；
WND-200型高速中药粉碎机：浙江省兰溪市伟能达电器有限公司；
TU-1810紫外分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；
Multiskan GO多功能酶标仪：美国赛默飞世尔科技有限公司；
ICS5000型离子色谱仪：美国戴安公司。
1.3 方法
1.3.1 贮藏条件
箱式气调保鲜：用专用篮装板栗仁，每筐装入约5 kg，直接放入人工气候箱进行贮藏。条件：低温0℃、O25%、CO24%。
主动气调包装贮藏：采用气调保鲜包装机直接包装板栗仁，每盒约400 g，条件：O217%、CO24%，然后放置于0℃冷库贮藏。
被动气调包装贮藏，又称自发气调包装：将板栗仁直接装入聚乙烯塑料薄膜袋（厚度为双面0.1 cm），每袋约1 kg，扎紧袋口，贮藏于0℃冷库。
每隔10 d取一次样品，每次随机取两份样品，记录样品是否霉变、异味、颜色变化等，根据样品感官评定情况，判断是否结束贮藏。将贮藏后样品冷冻干燥、粉碎，置于-20℃留样待测。
1.3.2 板栗仁感官评定
若板栗仁外观出现肉眼可见的霉斑，则按照式（1）计算霉烂率。
由3名食品专业人员进行感官评定，根据板栗仁异味的强烈程度（无、少许、一般、强烈）、板栗仁外表层色泽的变化程度（正常、极少量褐色斑点、少量偏褐、部分偏褐、大量偏褐），取评定小组中占多数的评定结果为最终感官评定结果。
1.3.3 可溶性糖含量的测定
采用蒽酮比色法[14]测定可溶性糖含量，可溶性糖含量变化率按照公式（2）计算，文中还原糖、淀粉及直链淀粉的变化率计算公式如同公式（2）。
1.3.4 还原糖含量的测定
采用3，5-二硝基水杨酸法[14]测定。
1.3.5 直链淀粉含量的测定
准确称取样品100 mg置于50 mL三角瓶中，加入1 mL 95%乙醇、9 mL 1 mol/L NaOH，在沸水浴中加热10 min。使淀粉糊化，冷却后，用蒸馏水转移至100 mL容量瓶中稀释至刻度。吸取5 mL上述试液放入另一个100 mL棕色容量瓶中，依次加入1 mL 1 mol/L冰乙酸、2 mL碘液，用蒸馏水定容，静止20 min后，在波长620 nm下，测定其吸光值。以纯直链淀粉标准品含量为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制直链淀粉标准曲线，即得试样中直链淀粉的含量。
1.3.6 淀粉含量的测定
采用AOAC 2000 996.11《淀粉含量》的测定方法进行。
1.3.7 糖分组成和含量
1.3.7.1 标准溶液的配制
取干净的15 mL EP管，加入8 mL无菌水，依次加入海藻糖、岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、木糖、蔗糖、果糖、核糖、乳糖、棉子糖、水苏糖、麦芽糖各100 mg，溶解后定容至10 mL，配制成10 mg/mL的标准液母液，并稀释到一定浓度，进行测定。
1.3.7.2 样品前处理
取50mg样品于2.0mL旋口管中，加入700μL80%乙醇，50℃振荡2 h。加 700 μL H2O 稀释，10 000 r/min离心3 min。吸取上清转移到新离心管中，加入700 μL CHCl3，10 000 r/min 离心 3 min，上清液待测。
1.3.7.3 色谱条件
色谱系统采用ICS5000+离子色谱系统（ICS500+，采用DionexTMCarboPacTMPA20液相色谱柱，进样量为20 μL。流动相 A（H2O），流动相 B（100 mmol/L NaOH），梯度洗脱模式：0 min，90%A；
9 min，90%A；
20 min，60%A；
30 min，60%A；
30.1 min，90%A；
40 min，90%A。流速为0.5 mL/min，柱温为30℃，利用电化学检测器对糖组分进行分析检测。
1.4 数据处理
采用SPSS 18.0软件进行数据处理及采用Duncan"s multiple range test进行差异性显著分析，采用O－rigin 8.6软件作图。
2.1 不同保鲜贮藏方式对板栗感官品质的影响
不同保鲜贮藏方式对板栗仁感官品质的影响见表1。
表1 不同保鲜贮藏方式对板栗仁感官品质的影响Table 1 Effect of different storage conditions on sensory quality of chestnut kernel
由表1可知，BCA在贮藏20 d时，板栗仁霉烂率约2.6%；
在贮藏30 d时，板栗仁霉烂率高达63.2%，故判断20 d为BCA贮藏终点。AMAP、PMAP在贮藏50 d以内时，霉烂率依次为1.7%～5.1%、0.5%～4.3%，但采用AMAP、PMAP方式贮藏50 d时，将包装袋打开后，出现一些异味，且板栗仁外表面颜色有少量偏褐，但霉变率较低（依次为2.5%、2.8%）。板栗仁整体可接受度已达到极限，故判断50 d为贮藏终点。因此，本研究拟以板栗仁贮藏0 d、BCA贮藏20 d、AMAP和PMAP贮藏50 d为研究对象，探讨贮藏方式对板栗中糖类的变化。
2.2 不同贮藏方式对板栗中还原糖、可溶性糖的影响
不同贮藏保鲜方式对板栗仁还原糖、可溶性糖的影响见图1。
图1 不同贮藏保鲜方式对板栗仁还原糖、可溶性糖的影响Fig.1 Effect of different storage on reducing sugar and soluble sugars content of chestnut kernel
从图1可看出，BCA处理的板栗仁还原糖含量均高于AMAP、PMAP，且AMAP处理的板栗仁中还原糖含量自10 d后呈现下降趋势，而PMAP处理的板栗仁则在20 d后才呈现下降趋势。0～20 d各保鲜贮藏方式处理的板栗仁中可溶性糖含量均呈现增加趋势，且均在第20天达到最高值。在第20天时，BCA、AMAP、PMAP处理的板栗仁可溶性糖含量依次为24.10%、29.44%、19.57%。20 d～50 d时AMAP、PMAP处理的板栗仁可溶性糖含量均呈现先降低后增加的趋势，且变化速率不同。
不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖的影响见表2。
表2 不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖的影响Table 2 Effect of different storage conditions on sugars of chestnut kernel%
由表2可知，板栗仁鲜样中可溶性糖、还原糖含量分别为7.82%、1.67%。经BCA、AMAP、PMAP分别贮藏20、50、50 d时，板栗仁中的可溶性糖含量均呈显著增加（p＜0.05），而还原糖含量的变化并无规律。徐娟[15]将12种板栗装入聚乙烯塑料保鲜袋中，置于0℃冷库中贮藏6个月后，可溶性糖含量上升了23.02%～160.33%。可溶性糖是反映甜度的适宜指标[16]，经过一段时间贮藏后，可溶性糖含量显著增加，可能使板栗仁口感更甜。
2.3 不同贮藏方式对板栗中淀粉、直链淀粉的影响
不同保鲜贮藏方式对板栗仁中淀粉的影响见表3。
表3 不同保鲜贮藏方式对板栗仁中淀粉的影响Table 3 Effect of different storage conditions on starch of chestnut kernel%
由表3可知，板栗仁鲜样中淀粉、直链淀粉含量分别为 60.57%、12.89%。经BCA、AMAP、PMAP分别贮藏20、50、50 d时，板栗仁中的淀粉、直链淀粉均降低，分别降低5.3%～9.3%、9.2%～17.6%。不同贮藏方式下，降低率有所差异。可能是贮藏期间，板栗仁中淀粉酶（β-淀粉酶、α-淀粉酶）会促进淀粉大量水解而导致淀粉含量降低[17]，但酶活变化又与储藏期的长短、温度有关[18]。
2.4 不同贮藏方式对板栗中糖分组成及含量的影响
标准样品及板栗仁鲜样的离子色谱图见图2～图3。
图2 标准样品离子色谱图Fig.2 Ion chromatogram of sugar standard sample
图3 板栗仁鲜样离子色谱图Fig.3 Ion chromatogram of sugar content of chestnut kernel
如图2、图3、表4所示，利用离子色谱法，初步分析板栗仁中糖分组成为蔗糖、水苏糖、棉子糖、葡萄糖、乳糖、半乳糖、麦芽糖，其含量及占比依次为77.207 μg/mg（93.37%）、2.007 μg/mg（2.43%）、1.818 μg/mg（2.20%）、0.999 μg/mg（1.21%）、0.330 μg/mg（0.40%）、0.164 μg/mg（0.20%）、0.168 μg/mg（0.20%）。并未检测出板栗仁中含有海藻糖、岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖、果糖、核糖。
采用外标法，对各组分进行定量，并计算单个糖组分含量占总含量的比例，具体结果如表4所示。
表4 不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖分组成的影响Table 4 Effect of different storage conditions on sugar composition of chestnut kernel
经3种方式保鲜贮藏后，板栗仁中糖分组成变化有所差异，蔗糖含量均增加，占比升至96.11%～98.25%，而棉子糖、水苏糖均大幅下降。De Vasconcelos等[19]研究发现贮藏3个月（温度0℃、湿度90%）后，板栗中蔗糖从9.17 g/100 g干物质显著增加至14.90 g/100 g干物质，覃海兵等[12]研究发现板栗中棉子糖可能是造成板栗熟食易滞气的主要原因。贮藏后，板栗仁中棉子糖占比从2.20%大幅度下降至0.051%～0.38%，或许贮藏过程能使板栗仁更易消化，但有待进一步研究探索。不同保鲜贮藏方式对板栗仁中葡萄糖影响不同，BCA保鲜贮藏20 d后，板栗仁中葡萄糖占比升至1.41%，而其余2种方式均下降。可能原因是葡萄糖作为果实采后呼吸底物而被消耗[20]，另一方面淀粉在淀粉酶作用下水解成葡萄糖，而不同贮藏条件对葡萄糖的降解与合成影响程度不同。
以冷藏4个月的带壳板栗为原料，进行人工去壳，再采用不同保鲜方式对板栗仁进行贮藏。经过3种不同保鲜方式的板栗仁贮藏期有所差异，箱式气调保鲜（O25%、CO24%、0℃）贮藏期约20 d，主动气调包装（O217%、CO24%、0℃）及被动气调包装（聚乙烯塑料薄膜袋包装、0℃）贮藏期较长（约50 d）。
在糖类方面，3种保鲜贮藏方式处理20 d时，BCA、AMAP、PMAP处理的板栗仁可溶性糖含量均达到最高值，依次为24.10%、29.44%、19.57%。但超过20 d后，AMAP、PMAP处理的板栗仁可溶性糖含量均呈现先降低后增加的趋势，且变化速率不同。板栗仁中的淀粉、直链淀粉均呈显著降低（p＜0.05），分别降低5.3%～9.3%、9.2%～17.6%。PMAP贮藏50 d后，板栗仁中蔗糖含量升高幅度最高，升至98.25%；
但棉子糖、水苏糖含量下降幅度最高，均依次下降至0.051%、0.089%，可能更有利于板栗仁消化。从贮藏保鲜期、糖类成分的变化、操作成本及难易程度角度考虑，聚乙烯塑料薄膜袋包装较易推广可行，可能较适用于板栗仁贮藏保鲜。
