Optimize the Preservation Effect of Mint, Clove and Chitosan on Fresh-cut Apple by Response Surface Methodology
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摘要: 以薄荷、丁香为原材料进行有效物质的提取，通过单因素实验和响应面试验确定复配保鲜剂的最佳配比，并探究其对鲜切苹果的保鲜效果。结果显示薄荷提取物、丁香提取物、壳聚糖含量添加量分别为2%、3%、1.5%时对苹果腐烂病菌的抑制率达95.03%；在鲜切苹果贮藏2～10 d期间，最佳复配处理组与对照组相比可显著延迟苹果的腐烂速度，抑制失重率的上升，延缓抗坏血酸、还原糖、可滴定酸及可溶性固形物的降解，抑制微生物的生长，还能够较好地维持鲜切苹果的感官品质。研究结果为薄荷、丁香和壳聚糖在鲜切水果保鲜中的应用提供了一定的参考价值。Abstract: In this study, using mint and clove as raw materials for extraction of effective substances, single factor and response surface methods were used to determine the best ratio of preservative. The results showed that when the content of mint, clove, chitosan were 2%, 3% and 1.5%, the antifungal activity against Cytospora sp. was 95.03%. During the storage of fresh-cut apples for 2~10 days, the optimal treatment group had the best preservative effect, which could delay decay rate of apples, inhibit the increase of weight loss rate, delay the degradation of ascorbic acid, reducing sugar, titratable acid and soluble solids, inhibit the growth of microbial colonies, and can better maintain the sensory quality of fresh-cut apples. The research results provided a certain reference value for the application of mint, clove and chitosan in the preservation of fresh-cut fruits.
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Keywords:
- mint /
- clove /
- fresh-cut apple /
- antifungal activity /
- preservation effect
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鲜切苹果，含有糖类、维生素C等多种成分，同时具有新鲜、即食、方便、营养等特点，深受国内外广大消费者的喜爱[1]。但鲜切苹果在加工过程中的机械处理导致苹果表面容易发生褐变、微生物污染及营养损失等问题，严重影响其品质和产业发展[2-3]。特别是鲜切苹果在加工和包装中的高湿度条件和大片切割表面为一些真菌的繁殖提供了丰富的营养物质，增加了被病原微生物感染的敏感性[4-5]，其中，苹果腐烂病菌（Cytospora sp.）是制约我国苹果产业发展的主要因素之一，主要危害结果枝干和果实，若处理不当，发生在果实上会导致果肉组织松软、有酒糟味，使得产品口感下降和货架期缩短[6-8]。
目前常用的保鲜方法是添加化学护色剂或抗氧化剂，如美国食品药物管理局允许使用0.5~1.2 g/L的亚氯酸钠对果蔬和鲜切果蔬进行喷洒或浸泡等[9]，但这会带来一定的食品安全问题[10-12]。近年来人们的健康环保意识日渐增强，化学处理保鲜剂的安全性始终备受质疑，具有安全、低毒、低残留的天然源保鲜物质逐渐成为研究热点[13-16]。薄荷和丁香提取物具有天然源保鲜物质的优点，即无任何化学残留和毒副作用，具有广谱、高效的抑菌作用[17-19]，符合人们对食品保鲜剂绿色、环保的要求，同时，壳聚糖因具有无毒、无污染、可再生及较好的生物相容性和降解性，被广泛应用为果蔬保鲜剂[20-21]。
本文以薄荷、丁香和壳聚糖为研究材料，以对苹果腐烂病菌的抑制率为评价指标，采用单因素结合响应面试验确定其最佳复配比例，并制备最佳复配保鲜剂，从硬度、失重率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、菌落总数及感官评定等方面考察其对鲜切苹果的保鲜效果，以进一步拓宽薄荷、丁香的资源开发，为鲜切水果的保鲜提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
薄荷、丁香 购自商洛市中药店，实验前烘干至恒质量后粉碎，装于密封袋中备用；“红富士”苹果 八成熟，购自商洛市永辉超市；苹果腐烂病菌（Cytospora sp.），即子囊菌亚门苹果黑腐皮壳菌 西北农林科技大学无公害农药研究中心；壳聚糖、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、无水乙醇、氢氧化钠、草酸、邻苯二甲酸氢钾、2,6-二氯酚靛酚、氯化钡、醋酸、盐酸、酚酞指示剂等 均为分析纯，上海阿拉丁试剂公司。
LQ-C5001电子天平 常州奥豪斯仪器有限公司；SHB-IIIA循环水式真空泵 合肥晶耀真空有限公司；RE-52AA旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；DHG-9123A型电热恒温鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司；KQ5200DE型数控超声波清洗器 昆山超声仪器有限公司；TG16-WS型高速离心机 长沙凯达仪器有限公司；GY-3型果实硬度计 艾普计量仪器有限公司；LRH-70F生化培养箱 天津市泰斯特仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 保鲜剂配比的确定
1.2.1.1 样品的处理
薄荷、丁香乙醇提取液的制备：分别称取10 g干燥薄荷、丁香粉碎至60目，过筛，按1:20料液比加入乙醇溶液（80%），置于120 W超声波清洗器中振荡30 min（60 ℃），过滤后上清液真空旋转蒸发至干，剩余物质即为薄荷、丁香提取浸膏。用无菌蒸馏水稀释浸膏至10 g/L，并用10%（v/v）氢氧化钠调节溶液pH至中性，设定为母液，4 ℃下保存备用，不同浓度的薄荷、丁香提取液分别用母液按百分比配制而成。
壳聚糖溶液的制备：分别用质量分数为0.5%（m/m）的乙酸溶解后调成中性备用。
1.2.1.2 单因素实验
通过文献调研及前期实验，把2%薄荷提取物、3%丁香提取物、1.5%壳聚糖设定为基础水平，采取单因素法研究不同浓度薄荷提取物（0%、1%、2%、3%、4%）、丁香提取物（1%、2%、3%、4%、5%）、壳聚糖（0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%）三个因素对苹果腐烂病菌的抑制效果。研究其中一个因素的影响时其他因素水平与基础水平一样，以对苹果腐烂病菌的抑制率为指标，研究每个因素对苹果腐烂病菌抑菌率的影响。
1.2.1.3 响应面试验
综合单因素实验结果，采用Box-Behnken设计试验，以薄荷提取物、丁香提取物、壳聚糖为三个变量，以对苹果腐烂病菌的抑制率为响应值进行三因素三水平响应面试验设计（如表1），利用Design-Expert.V8.0.6软件分析数据，得出薄荷、丁香、壳聚糖保鲜剂的最佳配方及工艺参数。
表 1 Box-Behnken试验的因素及水平Table 1. Factors and level of Box-Behnken experiment考察因素 水平 −1 0 1 A 薄荷提取物（%） 1 2 3 B 丁香提取物（%） 2 3 4 C 壳聚糖（%） 1 1.5 2 1.2.2 抑菌活性的测定
含药平板的制备：根据单因素实验设计将不同浓度提取物及壳聚糖配制成所需药液，与配制好的马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA培养基）混合均匀后倒入培养皿中制成含药平板[22]。
生长速率法：分别将苹果腐烂病菌的菌饼接种到含药培养基的中央（用打孔器制成6 mm的菌饼，用接种针接种），每个浓度重复3次，同时设置清水对照组CK和空白对照组CK1（即对应变量因素含量为0，其他因素水平为基础水平），置于电热培养箱中培养72 h（26 ℃），采用十字交叉法测量各供试菌的菌落生长直径，用公式（1）计算抑菌率，其中，用空白对照作为对照生长直径。
抑菌率(%)=对照生长直径−处理生长直径对照生长直径 (1) 1.2.3 最佳复配保鲜剂保鲜效果研究
1.2.3.1 果实及处理
选择表面光洁、无病虫害、大小和果色均匀、带果柄且成熟度一致的“红富士”苹果，当天将苹果用清水进行清洗沥干。
苹果的处理：清水清洗苹果后在无菌操作台下紫外杀菌30 min，将刀具消毒后对苹果进行去皮、去核、切块（纵切成1~1.5 cm厚的薄片）[23]。将切好的苹果放入制备好的保鲜剂中分别浸泡2 min，取出晾干后装入聚乙烯保鲜袋中，每袋200 g左右，每提取物的处理16袋，同时以无菌水为清水对照（CK）。将上述处理好的样品置于4 ℃冰箱中储藏，每隔1 d（即在0、2、4、6、8、10 d）测定相关指标，所有指标重复3次，取平均值。
1.2.3.2 失重率和硬度的测定
失重率的测定采用称取重量的方法，用公式（2）计算前后的质量差。
失重率(%)=贮藏前重量−贮藏后重量贮藏前重量×100 (2) 硬度的测定参照文献[24]中的方法，用硬度计测定苹果赤道部位4个点硬度，每组重复测定3次。
1.2.3.3 抗坏血酸（VC）含量和还原糖含量的测定
抗坏血酸含量的测定采用2，6-二氯靛酚滴定法[25]，还原糖含量的测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法[26]。
1.2.3.4 可滴定酸含量和可溶性固形物的测定
以酒石酸计，参照龚迪等[27]的方法采用酸碱滴定法，称取果肉组织10 g，磨碎，加入煮沸冷却后除去二氧化碳的蒸馏水，移入250 mL容量瓶中；定容→摇匀→过滤→滤液用移液管吸取10 mL注入锥形瓶→加入1%酚酞指示剂→用NaOH溶液滴定，每组重复3次。
可溶性固形物的测定采用阿贝折光仪测定鲜切苹果中可溶性固形物含量的变化[28]。
1.2.3.5 褐变度的测定
采用消光值法测定[29]。取样品与冷却蒸馏水1:10（g:mL）混合匀浆后于0 ℃、5000 r/min离心20 min，取上清液在410 nm波长下测定吸光值（A410），结果以10×A410表示褐变度。
1.2.3.6 菌落总数的测定
采用食品安全国家标准食品微生物学检验中菌落总数的测定方法（GB 4789.2-2016）[30]测定鲜切苹果表面的菌落总数。
1.2.3.7 感官评定
感官评定随机抽取10人，按照果蔬感官评定要求，采用多层次综合评判法对鲜切苹果的感官质量独立进行评判。每组重复3次后取平均值，评定指标见表2。
表 2 鲜切苹果感官评分标准Table 2. Sensory scoring standards of fresh-cut apples指标（权重因子） 评分标准 分值（分） 色泽
（0.3）色泽明亮，新鲜，无缺陷 8～9（优） 色泽微暗，较新鲜，略有缺陷 4～7（中） 色泽较暗，有明显菌斑 1～3（差） 气味
（0.4）苹果果香味，香气柔和协调，无异味 8～9 果香味较淡，香气比较柔和，无异味 4～7 果香味不协调，出现异味 1～3 质感
（0.3）质脆，苹果硬度适中，新鲜状态 8～9 质软，较为新鲜 4～7 出现腐烂，不可食用 1～3 1.3 数据处理
采用Excel和SPSS 17.0软件对3次平行重复检测实验数据进行统计学分析，采用Origin 8.0软件分别作图；采用LSD进行显著性差异分析，即P<0.05为差异显著、P<0.01为差异极显著，数据值以平均值±标准误差（n=3）表示。
2. 结果与分析
2.1 单因素抑菌实验结果
由图1可见，低浓度时薄荷提取物、丁香提取物、壳聚糖含量对苹果腐烂病菌的抑菌效果均随浓度的增加呈上升趋势，不同提取物含量之间的抑制率均呈显著性差异（P<0.05）。当薄荷提取物含量达到2%时抑菌率为78.3%，当丁香提取物含量达到3%时抑菌率为76.7%，当壳聚糖含量达到1.5%时抑菌率为78.5%，之后随各变量继续增加，抑菌率均趋于平缓增长。因此，根据单因素实验结果结合实际生产的经济性，选择薄荷提取物含量为1%~3%；丁香提取物含量为2%~4%；壳聚糖含量为1%~2%进行响应面试验。
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图 1 单因素实验各变量对苹果腐烂病菌的抑制效果注：不同小写字母表示组内差异显著（P<0.05）。Figure 1. Inhibition effect of single factor against Cytospora sp.2.2 响应面试验结果
2.2.1 回归模型的建立
综合单因素实验结果，利用Box-Behnken设计法，选择Design-ExpertV 8.0.6软件，以抑制率（Y）与薄荷提取物含量（A）、丁香提取物含量（B）、壳聚糖含量（C）之间建立回归模型，对表3中响应面试验结果进行多次回归拟合，得到回归方程：Y=94.05+2.89A+1.13B+0.51C−0.69AB+0.29AC+0.64BC−1.86A2−0.46B2−0.65C2
表 3 复配保鲜剂响应面试验设计Table 3. Response surface experimental design of compounding preservative实验号 A B C Y抑制率（%） 1 1 0 −1 93.58 2 1 0 1 94.89 3 1 1 0 95.76 4 −1 −1 0 86.32 5 −1 1 0 90.98 6 −1 0 −1 88.76 7 0 0 0 93.53 8 0 1 1 94.85 9 0 0 0 94.67 10 0 0 0 93.21 11 0 0 0 94.87 12 0 −1 1 92.31 13 −1 0 1 88.93 14 0 0 0 93.99 15 0 1 −1 92.28 16 1 −1 0 93.85 17 0 −1 −1 92.32 2.2.2 模型显著性检验及响应面交互作用分析
如表4所示，模型达到极显著水平，同时方程失拟项P=0.3143，失拟项不显著，实验测量值与模型预测值基本一致，R2=0.9570，变异系数CV=0.87，证明模型选择可靠、预测值与实际值相差不大，故可用此模型分析和预测保鲜剂中影响抑菌率的三个因素的变化规律。此外，由P值可得，在模型模拟范围内，影响保鲜剂抑菌率的程度大小为：A（薄荷提取物含量）>B（丁香提取物含量）>C（壳聚糖含量），其中，薄荷提取物含量和丁香提取物含量对保鲜剂抑菌率的影响极显著（P<0.01）。
表 4 回归模型的方差分析Table 4. Analysis of variance of the regression model差异来源 平方和 自由度 均方差 F值 P值 显著性 模型 101.37 9 11.26 17.35 0.0005 极显著 A 66.64 1 66.64 102.63 < 0.0001 极显著 B 10.28 1 10.28 15.84 0.0053 极显著 C 2.04 1 2.04 3.14 0.1196 不显著 AB 1.89 1 1.89 2.91 0.1317 不显著 AC 0.32 1 0.32 0.50 0.5022 不显著 BC 1.66 1 1.66 2.56 0.1534 不显著 A2 14.62 1 14.62 22.51 0.0021 极显著 B2 0.90 1 0.90 1.39 0.2767 不显著 C2 1.78 1 1.78 2.75 0.1415 不显著 残项 4.55 7 0.65 失拟项 2.51 3 0.84 1.64 0.3143 不显著 纯误差 2.04 4 0.51 总离差 105.92 16 注：表中极显著（P<0.01）；不显著（P>0.05）。 将模型中A、B和C三因素在方差分析的基础上固定在中间水平上，以对苹果腐烂病菌的抑制率作为响应指标，得出其他两个因素交互作用保鲜剂抑菌率模型，并根据该模型绘制等高线图与3D图，得到一个理论最大值。如图2所示，响应面图投影面为等高线图，等高线弯曲程度反应了两因素之间的交互作用大小[31]，可知薄荷提取物与丁香提取物交互作用对抑菌率的影响较大，同时，二次项A2对试验结果的影响也极显著。
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图 2 两因素交互作用影响保鲜剂抑菌率的响应面效果图Figure 2. Response surface effect of the interaction of two factors affecting the antifungal activity of preservatives2.2.3 最佳复配条件的确定及验证
根据薄荷、丁香、壳聚糖复配保鲜剂响应面法试验结果，可得到在最佳添加量下保鲜剂对苹果腐烂病菌的抑制率预测值为95.84%，即薄荷提取物、丁香提取物、壳聚糖提取物含量分别为2.15%、2.96%、1.52%。考虑实际可操作性，将最优添加量调整为2%、3%、1.5%，最终抑制率实际值为95.03%（如图3所示），预测值与实测值差异较小，且稳定性在重复性实验下证明有一定可靠性，表明此响应面优化法对薄荷丁香保鲜剂配方的确定有参考价值。
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图 3 清水对照组和最佳复配处理组对苹果腐烂病菌的抑制效果图Figure 3. The antifungal effect of the control group and the best compounding treatment group on Cytospora sp.2.3 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果的保鲜效果的影响
2.3.1 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果失重率和硬度变化的影响
由图4可见，鲜切苹果贮藏期间的失重率逐日呈显著性增加（P<0.05），贮藏前期鲜切苹果呼吸作用较强，组织内部的营养成分消耗较大；在贮藏末期，由于果实的呼吸速率逐渐减慢，营养物质消耗逐渐减少。贮藏2~10 d，清水对照组（CK）处理的鲜切苹果失重率始终大于处理组（P<0.05）。这可能与提取物在鲜切果肉表面形成了一层保护膜有关，能有效调节气体和水分的交换，进一步减少了鲜切苹果中水分的消耗。
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硬度作为评判鲜切果蔬货架期的重要指标之一，随着贮藏时间的延长，组织软化后会发生刺激反应、老化、腐败现象。由图4可看出，所有苹果的硬度在贮藏期间均有所下降，在贮藏2～10 d间，清水对照组与处理组之间硬度变化呈显著性差异（P<0.05）。其中对照组在贮藏第10 d时苹果硬度变化与第8 d相比无显著性差异（P>0.05）。处理组的硬度在贮藏6 d后下降速率开始变得平缓，其中第6 d与第8 d硬度变化无显著性差异（P>0.05）。在鲜切苹果贮藏后期，复配保鲜剂提取物可以阻隔其水分及营养物质的流失，从而减缓其硬度值的降低。
2.3.2 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果抗坏血酸含量和还原糖含量变化的影响
抗坏血酸含量作为鲜切苹果营养价值的重要组成之一，在苹果贮藏期内呈现逐渐下降的趋势。由图5可知，贮藏0~2 d时抗坏血酸含量下降最快，贮藏2~10 d时抗坏血酸含量下降则趋于平缓，清水对照组在整个贮藏期内抗坏血酸含量均显著性低于处理组（P<0.05）。这可能与复配保鲜剂抑制天然还原性物质抗坏血酸氧化速率有关。
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图 5 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果抗坏血酸含量和还原糖含量变化的影响Figure 5. The effect of the best compounding preservative agent on ascorbic acid content and reducing sugar content changes of fresh-cut apples还原糖含量是评价鲜切苹果品质的重要指标之一。如图5所示，贮藏2~10 d内，对照组还原糖含量下降速率显著大于处理组（P<0.05），其中贮藏8 d时清水对照组还原糖含量下降了40%，处理组下降了25%，该结果证实复配保鲜剂在一定程度上有延缓鲜切苹果还原糖含量降解速率的作用。
2.3.3 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果可滴定酸含量和可溶性固形物变化的影响
可滴定酸含量也是影响鲜切苹果口感和贮藏的重要因素之一。由图6可知，贮藏2~10 d内，处理组可滴定酸含量均显著大于对照组（P<0.05）。贮藏前期，清水对照组可滴定酸含量比处理组下降速率快，贮藏6 d后，两组可滴定酸含量均下降缓慢。进一步说明对照组果实代谢活跃，大部分有机酸首先作为呼吸底物被消耗，而处理组可使果实保持较高的酸含量，降低营养物质的消耗，延长保鲜期。
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图 6 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果可滴定酸含量和可溶性固形物变化的影响Figure 6. The effect of the best compounding preservative agent on the titratable acid content and soluble solids changes of fresh-cut apples可溶性固形物是以碳水化合物为主，果实体细胞液内的多种营养成分及矿物质，是评判果实品质、成熟程度的重要指标。如图6所示，处理组鲜切苹果可溶性固形物含量在贮藏期间均呈下降趋势，第4 d时下降较多，清水对照组下降速率最快。贮藏2~10 d，处理组鲜切苹果可溶性固形物含量与对照组存在显著性差异（P<0.05）。苹果中可溶性固形物含量的降低是由于呼吸作用不断消耗糖分使得可溶性固形物含量下降，提取物处理组使得鲜切苹果可溶性固形物下降较缓慢，可能是由于其中有效成分在一定程度上抑制了苹果的生理代谢作用，减弱呼吸消耗作用的结果。
2.3.4 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果褐变度的影响
褐变是影响鲜切苹果品质的重要因素之一。鲜切苹果处理后褐变度的变化如图7所示，贮藏2~10 d，处理组鲜切苹果褐变度显著低于对照组（P<0.05）。随贮藏时间的延长，处理组褐变度略有增加，在贮藏第4 d和6 d，褐变度无显著性变化（P>0.05），而对照组褐变度显著增加（P<0.05）。这可能与复配保鲜剂对苹果果实中活性氧的形成和相关氧化酶活性的抑制作用有关。
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图 7 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果褐变度变化的影响Figure 7. The effect of the best compounding preservative agent on the degree of browning changes of fresh-cut apples2.3.5 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果菌落总数的影响
由表5可知，第10 d时，CK对照组鲜切苹果菌落总数达到106 CFU/g，而处理组菌落总数仍低于106 CFU/g，且CK组的苹果表面菌落总数增长速度明显快于处理组（P<0.05）。结果表明，薄荷、丁香、壳聚糖复配保鲜剂处理鲜切苹果可有效抑制苹果表面微生物的生长。
表 5 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果菌落总数的影响（×103 CFU/g）Table 5. The effect of the best compounding preservative agent on the total number of bacteria of fresh-cut apples(×103 CFU/g)贮藏时间（d） 清水对照 处理组 0 0.018±0.002 2 0.437±0.073Ba 0.204±0.675Aa 4 5.112±0.098Bb 0.867±0.921Ab 6 10.286±0.354Bc 1.986±0.034Ac 8 19.762±0.112Bd 5.265±0.116Ad 10 557.435±0.143Be 30.028±0.948Ae 注：不同小写字母表示组内差异显著(P<0.05)；不同大写字母表示组间差异显著(P<0.05)；表6同。 2.3.6 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果感官品质的影响
如表6所示，抽选10人对薄荷、丁香、壳聚糖复配保鲜剂处理过的鲜切苹果进行感官评定，取平均值作为结果。处理组浸泡过的鲜切苹果的色泽、气味和质感分值随贮藏时间延长呈逐渐下降趋势。对照组第2 d开始感官评分显著低于处理组（P<0.05），且对照组苹果在贮藏的第6 d出现明显褐斑，到第8 d发生腐败，处理组则在第10 d才产生少量褐斑且未发生腐烂，相比对照组，处理组苹果货架期延长了4~5 d，证实本实验复配剂对鲜切苹果有一定的保鲜作用。
表 6 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果感官品质评定结果Table 6. The sensory quality evaluation results of the best compounding preservative agent on fresh-cut apples组别 贮藏时间（d） 0 2 4 6 8 10 清水对照 9.0±0.8Af 7.0±0.6Ae 6.5±0.5Ad 4.5±0.8Ac 3.0±0.3Ab 2.0±0.5Aa 处理组 9.0±0.7Af 8.5±0.8Be 8.0±0.5Bd 7.0±0.6Bc 6.0±0.5Bb 4.5±0.6Ba 3. 结论
本实验以苹果腐烂病菌为供试病菌通过单因素和响应面试验确定了薄荷提取物、丁香提取物与壳聚糖复配保鲜剂的最佳配比，并将最佳复配条件下制备的保鲜剂对鲜切苹果浸泡处理以探究其保鲜效果。发现薄荷提取物、丁香提取物、壳聚糖含量添加量分别为2%、3%、1.5%时对苹果腐烂病菌的抑制率可达95.03%。保鲜结果显示，复配保鲜剂与对照组相比在不同程度上可显著延迟苹果腐烂的速度、抑制苹果失重率的上升、延缓抗坏血酸、还原糖、可滴定酸及可溶性固形物的降解，抑制微生物菌落的生长，能够较好的维持鲜切苹果的感官品质。本研究进一步证实了薄荷、丁香提取物和壳聚糖对鲜切果蔬的保鲜作用，此外，苹果作为切制后极易氧化褐变的蔬果，其自身水分流失程度、脆度、氧化褐变、表面菌数、贮藏环境等均会影响其货架期的延长[32]，本研究后期还需对其货架期进行精准预测，为鲜切水果的保鲜研究提供进一步的参考。
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图 1 单因素实验各变量对苹果腐烂病菌的抑制效果
注：不同小写字母表示组内差异显著（P<0.05）。
Figure 1. Inhibition effect of single factor against Cytospora sp.
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图 2 两因素交互作用影响保鲜剂抑菌率的响应面效果图
Figure 2. Response surface effect of the interaction of two factors affecting the antifungal activity of preservatives
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图 3 清水对照组和最佳复配处理组对苹果腐烂病菌的抑制效果图
Figure 3. The antifungal effect of the control group and the best compounding treatment group on Cytospora sp.
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图 5 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果抗坏血酸含量和还原糖含量变化的影响
Figure 5. The effect of the best compounding preservative agent on ascorbic acid content and reducing sugar content changes of fresh-cut apples
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图 6 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果可滴定酸含量和可溶性固形物变化的影响
Figure 6. The effect of the best compounding preservative agent on the titratable acid content and soluble solids changes of fresh-cut apples
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图 7 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果褐变度变化的影响
Figure 7. The effect of the best compounding preservative agent on the degree of browning changes of fresh-cut apples
表 1 Box-Behnken试验的因素及水平
Table 1 Factors and level of Box-Behnken experiment
考察因素 水平 −1 0 1 A 薄荷提取物（%） 1 2 3 B 丁香提取物（%） 2 3 4 C 壳聚糖（%） 1 1.5 2 
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表 2 鲜切苹果感官评分标准
Table 2 Sensory scoring standards of fresh-cut apples
指标（权重因子） 评分标准 分值（分） 色泽
（0.3）色泽明亮，新鲜，无缺陷 8～9（优） 色泽微暗，较新鲜，略有缺陷 4～7（中） 色泽较暗，有明显菌斑 1～3（差） 气味
（0.4）苹果果香味，香气柔和协调，无异味 8～9 果香味较淡，香气比较柔和，无异味 4～7 果香味不协调，出现异味 1～3 质感
（0.3）质脆，苹果硬度适中，新鲜状态 8～9 质软，较为新鲜 4～7 出现腐烂，不可食用 1～3
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表 3 复配保鲜剂响应面试验设计
Table 3 Response surface experimental design of compounding preservative
实验号 A B C Y抑制率（%） 1 1 0 −1 93.58 2 1 0 1 94.89 3 1 1 0 95.76 4 −1 −1 0 86.32 5 −1 1 0 90.98 6 −1 0 −1 88.76 7 0 0 0 93.53 8 0 1 1 94.85 9 0 0 0 94.67 10 0 0 0 93.21 11 0 0 0 94.87 12 0 −1 1 92.31 13 −1 0 1 88.93 14 0 0 0 93.99 15 0 1 −1 92.28 16 1 −1 0 93.85 17 0 −1 −1 92.32
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表 4 回归模型的方差分析
Table 4 Analysis of variance of the regression model
差异来源 平方和 自由度 均方差 F值 P值 显著性 模型 101.37 9 11.26 17.35 0.0005 极显著 A 66.64 1 66.64 102.63 < 0.0001 极显著 B 10.28 1 10.28 15.84 0.0053 极显著 C 2.04 1 2.04 3.14 0.1196 不显著 AB 1.89 1 1.89 2.91 0.1317 不显著 AC 0.32 1 0.32 0.50 0.5022 不显著 BC 1.66 1 1.66 2.56 0.1534 不显著 A2 14.62 1 14.62 22.51 0.0021 极显著 B2 0.90 1 0.90 1.39 0.2767 不显著 C2 1.78 1 1.78 2.75 0.1415 不显著 残项 4.55 7 0.65 失拟项 2.51 3 0.84 1.64 0.3143 不显著 纯误差 2.04 4 0.51 总离差 105.92 16 注：表中极显著（P<0.01）；不显著（P>0.05）。
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表 5 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果菌落总数的影响（×103 CFU/g）
Table 5 The effect of the best compounding preservative agent on the total number of bacteria of fresh-cut apples(×103 CFU/g)
贮藏时间（d） 清水对照 处理组 0 0.018±0.002 2 0.437±0.073Ba 0.204±0.675Aa 4 5.112±0.098Bb 0.867±0.921Ab 6 10.286±0.354Bc 1.986±0.034Ac 8 19.762±0.112Bd 5.265±0.116Ad 10 557.435±0.143Be 30.028±0.948Ae 注：不同小写字母表示组内差异显著(P<0.05)；不同大写字母表示组间差异显著(P<0.05)；表6同。
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表 6 最佳复配保鲜剂对鲜切苹果感官品质评定结果
Table 6 The sensory quality evaluation results of the best compounding preservative agent on fresh-cut apples
组别 贮藏时间（d） 0 2 4 6 8 10 清水对照 9.0±0.8Af 7.0±0.6Ae 6.5±0.5Ad 4.5±0.8Ac 3.0±0.3Ab 2.0±0.5Aa 处理组 9.0±0.7Af 8.5±0.8Be 8.0±0.5Bd 7.0±0.6Bc 6.0±0.5Bb 4.5±0.6Ba
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