鲜切芒果块保鲜技术比较研究：欧姆加热、脉冲光与传统热处理对微生物安全、酶活性及品质的影响

《CyTA - Journal of Food》：Preservation of fresh-cut mango cubes: a comparative study using ohmic heating, pulsed light, and traditional thermal processes

本综述系统比较了欧姆加热（OH）、脉冲光（PL）与传统热处理（HTST/LTLT）对鲜切芒果块的保鲜效果。研究发现OH在实现显著微生物（李斯特菌/链格孢菌）灭活（2.40–3.42 log10CFU/g）和酶（PPO/PME）抑制的同时，能更好地保留抗氧化成分（如总酚、类胡萝卜素）及理化特性（如质地、色泽）。PL虽对酶活性和抗氧化成分保留有益，但受限于表面作用，对微生物的灭活效果较弱。研究为鲜切水果的非热力保鲜技术应用提供了重要理论依据。

　　

引言

热带水果因其独特风味、鲜艳色泽及高抗氧化成分含量备受消费者青睐，其中芒果作为全球三大热带水果之一，富含维生素C、β-胡萝卜素和酚类物质。鲜切加工虽提升便利性，但切割过程会引发微生物污染、酶促褐变（多酚氧化酶PPO）和质地软化（果胶甲酯酶PME），导致品质下降。传统热烫处理易造成热敏成分损失，而非热技术如欧姆加热（OH）和脉冲光（PL）因能更好保留"新鲜"属性而成为研究热点。本文旨在评估OH与PL对鲜切芒果块的安全性、酶活性及品质的影响，为优化保鲜工艺提供依据。

材料与方法

研究以"Kent"品种芒果为原料，制备成2×2×2 cm³的芒果块（MC），并接种李斯特无害菌（Listeria innocua）和链格孢菌（Alternaria alternata）作为指示微生物。实验设置四组处理：OH（90°C/5 min/60 V/cm）、PL（30脉冲/0.3 ms/0.5 J/cm²）、高温短时（HTST，90°C/5 min）与低温长时（LTLT，70°C/12 min）。检测指标包括微生物灭活效果（菌落计数）、酶活性（PPO和PME）、抗氧化成分（总酚TPC、类胡萝卜素TCC、自由基清除率RSA%）及理化参数（pH、可溶性固形物TSS、质地、色泽）。

微生物灭活效果

OH对L. innocua的灭活水平（2.57 log₁₀CFU/g）与传统热处理（HTST: 2.40, LTLT: 3.42 log₁₀CFU/g）相当，且对Alternaria alternata的灭活效果最佳（3.15 log₁₀CFU/g）。PL因作用仅限于样品表面，对两种微生物的灭活率最低（0.54 log₁₀CFU/g）。此外，OH、HTST和LTLT可完全灭活天然需氧嗜温菌（AMB），而PL对霉菌和酵母的抑制效果不显著。分析认为，OH的灭活优势源于焦耳热与非热效应（如电穿孔）的协同作用，而PL的局限性与其穿透力弱及微生物内部定植有关。

酶活性变化

所有处理均能有效抑制PPO活性（残留活性降低85.5%–100%），其中OH与PL可实现完全失活。然而，PME表现出更高耐热性：OH、HTST和LTLT处理后其残留活性分别为21.3%、29.7%和50.2%，而PL反而使PME活性提升26%。推测PL可能通过紫外组分破坏酶结构，但钙离子（预处理中添加）可能增强PME稳定性或催化效率，导致活性异常升高。

抗氧化特性保留

非热技术（OH、PL）处理的芒果块TPC与自由基清除活性（RSA%）显著高于对照组，OH与PL的TPC分别增加至10.21 mg GAE/g和9.98 mg GAE/g。类胡萝卜素含量在各组间无显著差异，表明技术对光敏成分影响较小。OH的热效应可能促进酚类从细胞基质中释放，而PL则可能激活苯丙烷代谢通路，诱导抗氧化物质合成。

理化特性分析

热处理组（OH、HTST、LTLT）的TSS值（16.1–17.8°Bx）低于对照组（19.43°Bx），可能与糖分浸出有关；PL对TSS和pH影响最小。色泽方面，热处理组因高温导致ΔE值较高（>5），但各组褐变指数（BI）无差异。质地测定显示，热处理显著降低芒果块硬度（OH: 0.44 N·s, HTST: 0.41 N·s），而PL处理后的硬度（2.12 N·s）甚至高于对照组（1.03 N·s），归因于PL诱导的钙离子交联与细胞壁结构强化。

结论

欧姆加热（OH）在鲜切芒果保鲜中展现出综合优势：其微生物灭活能力与传统热处理相当，同时更好地保留了抗氧化成分与部分理化属性（如色泽）。脉冲光（PL）虽对酶抑制和成分保留有益，但受限于穿透力，更适用于薄片状水果或与其他技术联用。未来研究可结合可食性涂层进一步优化OH对质地的保护作用，推动非热技术在鲜切水果加工中的产业化应用。