核桃產(chǎn)品貨架期研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

包永華，楊吉

浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院應(yīng)用工程學院（杭州 310018）

食品貨架期（shelf life）是反映一個產(chǎn)品是可接受，并滿足消費者對食品質(zhì)量和安全性的期望時間，一般認為處在貨架期范圍內(nèi)的食品是安全且質(zhì)量良好的[1]。食品貨架期既受產(chǎn)品本身的內(nèi)在因素影響，又受貯藏條件的外在因素影響。內(nèi)在因素包括產(chǎn)品中的脂肪含量、水分活度、微生物群等；外在因素是指食品在儲藏時的溫度、氧氣濃度、光照、相對濕度等。核桃在內(nèi)外因素的交互作用下，產(chǎn)品質(zhì)量會呈現(xiàn)下降趨勢，到最后腐敗變質(zhì)不再安全，同時產(chǎn)生不良氣味，產(chǎn)品貨架期的終點結(jié)束。

核桃是胡桃科胡桃屬約15種胡桃樹中任何一種的可食用果實，是一種備受推崇的堅果，含有最符合人體健康的ω-3脂肪酸和生育酚（維生素E）等抗氧化劑[2]。正是它具有獨特的感官特性和預(yù)防動脈疾病、糖尿病、高血壓和抑郁癥等的作用，核桃作為一種很有前途的天然功能食品引起人們的極大興趣。然而，核桃由于含有大量脂肪也給其儲藏帶來麻煩，其中的不飽和脂肪酸易受外部環(huán)境介質(zhì)的作用氧化變質(zhì)，導(dǎo)致核桃質(zhì)量下降和保質(zhì)期縮短。因此，加大對核桃貨架期的研究，有著十分緊迫的現(xiàn)實意義。

1 核桃產(chǎn)品的特點

核桃是四大堅果之首，含油量很高，盡管不同品種的核桃含油量有所差異，但是大多在60%～70%。核桃油由90%以上的不飽和脂肪酸組成，其中亞油酸含量可達47%～73%，亞麻酸含量比公認的米糠油還要高。亞油酸和亞麻酸等多不飽和脂肪酸是降低糖尿病和冠心病發(fā)病的必需脂肪酸，由于這些功能成分與心臟的健康密切相關(guān)，核桃的高不飽和脂肪酸含量使其成為許多高脂肪食物的合適替代品。

核桃富含不飽和脂肪酸，在賦予它高營養(yǎng)價值的同時，也使它在加工貯藏過程中易自動氧化，導(dǎo)致保質(zhì)期縮短。核桃在貯藏過程中的質(zhì)量下降大多是油脂氧化引起的，油脂氧化的初始階段是以產(chǎn)生過氧化氫為特征。過氧化值常常被用作表示油脂被氧化程度的經(jīng)典指標。油脂氧化還會產(chǎn)生副產(chǎn)物，如醛、酮、酸之類的化合物，這些都是核桃質(zhì)量劣化的指標。己醛和壬醛是核桃油脂氧化副產(chǎn)物產(chǎn)生的主要揮發(fā)性醛。核桃的己醛含量會隨著油脂氧化酸敗而增加，常被用作衡量核桃質(zhì)量的重要指標，可以用于確定核桃的變質(zhì)情況并估計保質(zhì)期[3-4]。

核桃除含有人體必需脂肪酸等物質(zhì)外，還富含多酚等抗氧化劑物質(zhì)，這有助于降低膽固醇水平和心血管疾病發(fā)生的可能性。同時，這些高含量的抗氧化劑可能有助于防止核桃油脂氧化，延緩氧化酸敗并延長其保質(zhì)期[5]。因此，檢測抗氧化水平可確定核桃的氧化穩(wěn)定性和保質(zhì)期[6]。

2 影響核桃產(chǎn)品貨架期的因素

核桃的貨架期受到采收前和采后因素的影響。采收前因素主要包括核桃品種、核桃種植方式、生長季節(jié)和收獲時間。肥料類型和施肥時間等因素會影響核桃的產(chǎn)品質(zhì)量。收獲后的因素包括核桃采收后進行的所有操作，包括去殼、干燥、包裝、儲存和運輸。適當?shù)牟珊筇幚韺τ诮档秃颂业奈锢砗突瘜W損傷至關(guān)重要。

2.1 儲藏初期的含水量

水分是影響核桃質(zhì)量和貨架期的最重要因素之一。采后鮮核桃含水率為30%～45%，這樣的高水分會導(dǎo)致微生物的生長繁殖和某些不良化學反應(yīng)的產(chǎn)生，極大地影響核桃的質(zhì)量、貨架期和市場價值。因此采后鮮核桃必須盡快進行干燥，將水分降低至8%以下可接受的水平[7]。另外，核桃的水分也是影響油脂酸敗和腐爛變質(zhì)的最重要因素之一。因此，核桃應(yīng)在儲存前干燥至最佳含水量[8]，并在儲存過程中仔細監(jiān)測其含水量，以盡量減少對貨架期的影響。

2.2 儲存溫度

儲存溫度是影響核桃保質(zhì)期的關(guān)鍵因素。溫度會影響與核桃質(zhì)量下降相關(guān)的酶活性、化學反應(yīng)和代謝反應(yīng)。溫度還與油脂的氧化酸敗密切相關(guān)，其升高會加速酸敗速度并縮短核桃保質(zhì)期。核桃的過氧化值隨著儲存溫度和時間的增加而增加，在20 ℃下儲存12個月的核桃的過氧化值比在1 ℃下儲存的核桃過氧化值高2.1倍[9]。一般來說，較高的儲存溫度會觸發(fā)脂肪氧化，從而產(chǎn)生烷基過氧化物。儲存溫度也會改變核桃的己醛含量，核桃的己醛含量會隨著儲存時間和溫度的增加而增加。核桃中游離脂肪酸的含量也會受到儲存溫度的影響，在較高溫度下儲存的核桃仁游離脂肪酸含量高于冷藏的同類種仁[9]。

2.3 氧氣濃度

氧氣是影響核桃在儲存過程中的質(zhì)量最重要的外在因素之一。氧氣會促進脂質(zhì)氧化，當油、氧和催化劑相互接觸時，就會發(fā)生脂質(zhì)氧化。脂肪的自動氧化過程需要氧氣，在低氧氣濃度下氧化速率非常低，一般來說，高氧濃度會加速脂質(zhì)氧化，核桃存放在高氧條件比在低氧條件下會產(chǎn)生更多的己醛。因此，在儲存核桃時盡量選用透氧性比較低的包裝材料，避免包裝內(nèi)部的空氣與外界交換而增加儲存時核桃中的氧氣濃度。核桃外殼和核桃仁衣在一定程度上充當氧氣屏障，可以最大限度地減少核桃氧化酸敗[10]。

2.4 光

核桃暴露在光線下有利于脂質(zhì)氧化并降低其質(zhì)量。光會促進脂質(zhì)氧化，尤其是在葉綠素等光敏劑存在的情況下。與儲存在黑暗中的核桃相比，無論溫度如何，在光照下儲存的核桃仁都具有更高的過氧化值、更高的己醛含量[11]。一般來說，暴露在光線下的核桃仁比儲存在黑暗中的核桃仁有更多的氧化反應(yīng)。避光儲存能明顯延長核桃油的儲存期，避光儲存的時間約為光照儲存的1.75倍[12]。因此，核桃產(chǎn)品儲存期間的光照管理對于保持核桃產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。

2.5 相對濕度

相對濕度在核桃儲存過程中起著至關(guān)重要的作用。貨架期存儲期間，核桃如果處在一個高相對濕度環(huán)境下，會重新吸收水分導(dǎo)致水分增加。在這樣的一定含水量條件下，微生物特別是霉菌滋長，結(jié)合酶和溫度等影響，核桃易水解生成更高水平的游離脂肪酸、過氧化值和碘值，加速酸敗[12]。因此，在核桃儲存期間需要仔細監(jiān)測相對濕度水平，以更好地保證核桃產(chǎn)品質(zhì)量。

3 核桃產(chǎn)品貨架期的研究進展

3.1 包裝方式

張文濤[13]以生核桃仁原料為研究對象，研究充氮包裝、納米袋包裝及真空包裝3種包裝方式對生核桃仁品質(zhì)及采后生理的影響，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)充氮包裝和納米包裝2種氣調(diào)包裝方式對采后生核桃仁的氧化酸敗有顯著的抑制作用，而且加工后的琥珀核桃仁保質(zhì)期明顯提高。Jensen等[14]將核桃仁儲存在不同的包裝材料（PE、PET PE和OPA/EVOH/PE）中，使用空氣、N2或吸氧劑在11 ℃和21 ℃的黑暗環(huán)境中儲存13個月，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PE-air、PET PE-air和PET PE-N2在存放5個月后被評為非常腐臭，而包裝在OPA/EVOH/PE-N2中的核桃存放7個月后會出現(xiàn)輕微酸敗。然而，與吸氧劑一起包裝的核桃儲存在11 ℃或21 ℃保持與參考樣品相同的質(zhì)量（儲存在-18 ℃暗處）。

3.2 涂膜保鮮

Sabaghi等[15]研究殼聚糖復(fù)合綠茶提取物涂膜對核桃仁脂質(zhì)氧化、真菌生長的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在核桃仁貯藏18周期間，殼聚糖復(fù)合綠茶提取物涂膜處理對核桃仁脂質(zhì)氧化和真菌生長抑制效果顯著，可以延長核桃仁的貨架期。Grosso等[16]以脫脂核桃粉為原料，研制一種可食性涂料，涂于核桃仁表面，并與甲基纖維素涂層核桃仁和未涂層核桃仁一起在40 ℃下保存84 d。在第84天，涂覆核桃粉的核桃呈現(xiàn)出最低的氧化風味（13.33分）和紙板風味（34.73分），最高的核桃風味（72.27分），最高的類胡蘿卜素（2.01 mg/kg）和γ-生育酚含量（306.78 mg/kg），油酸/亞油酸脂肪酸比值變化最小。為了提高核桃仁的脂肪穩(wěn)定性，Kang等[17]對核桃仁進行可食性包衣處理。將核桃浸泡在由大豆分離蛋白（SPI）、羧甲基纖維素（CMC）和兒茶素（CT）組成的涂膜液中，在35 ℃條件下烘干貯藏21 d。結(jié)果發(fā)現(xiàn)過氧化值（POV）略有下降，涂層處理顯著降低硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)（TBARS）。

3.3 抗氧化劑

為了延長核桃產(chǎn)品的貨架期，可以通過添加抗氧化劑來延緩油脂酸敗的發(fā)展?？寡趸瘎┏蔀橐环N不可或缺的食品添加劑，因為它們不會對核桃產(chǎn)品的感官或營養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生任何不利影響。2, 6-二叔丁基對甲酚（BHT）等合成抗氧化劑因其功效高、成本低而被廣泛應(yīng)用于食品中。趙聲蘭等[18]通過試驗發(fā)現(xiàn)TBHQ對核桃油的抗氧化性能比較理想。如今，人們對從天然來源獲取和開發(fā)抗氧化劑產(chǎn)生了極大興趣。各種植物提取物，包括多酚類、黃酮類和精油等被報道可有效抑制脂質(zhì)過氧化過程[19]。Martínez等[20]研究證實迷迭香提取物是一種新的有效抗氧化劑，可以延緩儲存的核桃油的氧化。

4 結(jié)語

核桃作為一種很有前途的天然功能食品，因為含有大量不飽和脂肪酸，特別容易氧化降解，導(dǎo)致酸敗發(fā)展和保質(zhì)期縮短。因此，核桃的抗氧化和貨架期研究就顯得極為關(guān)鍵，對指導(dǎo)核桃產(chǎn)品加工、儲運具有重要理論意義。一些研究機構(gòu)的科研人員開展諸多相關(guān)探索性工作。但是單一的保鮮方式不能滿足現(xiàn)在的企業(yè)對核桃產(chǎn)品貨架期的要求，用復(fù)合保鮮劑、涂膜等處理并結(jié)合包裝技術(shù)是值得探索的方向。核桃的油脂氧化機理和抗氧化動力學研究將是今后研究的重點，為最終實現(xiàn)核桃產(chǎn)品貨架期延長的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)應(yīng)用提供理論和實踐的依據(jù)。