適于桃果實(shí)貨架保鮮的不同包裝材料的篩選

黎春紅， 周宏勝， 張雷剛， 羅淑芬， 胡花麗， 李鵬霞

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇南京 210014； 2.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110866)

桃果實(shí)色澤艷麗、肉細(xì)多汁、營(yíng)養(yǎng)豐富、芳香誘人[1]，但桃果實(shí)水分含量高，成熟期為高溫季節(jié)，且屬于呼吸躍變型果實(shí)[2-4]，采后后熟速度快。如何保持桃果實(shí)常溫貨架期內(nèi)的品質(zhì)，已成為桃果實(shí)流通銷售上亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

針對(duì)桃果實(shí)的這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已采用低溫貯藏、減壓貯藏、氣調(diào)貯藏、熱處理、化學(xué)保鮮劑、涂膜等解決方法[5]。低溫貯藏雖可降低桃果實(shí)采后呼吸速率和內(nèi)源乙烯的生成、抑制軟化和腐敗，但極易發(fā)生冷害并導(dǎo)致抗病性和耐貯性下降，造成果實(shí)品質(zhì)劣變、食用價(jià)值下降[6]。減壓及氣調(diào)貯藏[7-8]效果雖好，但成本過(guò)高，難以普遍推廣。熱處理[9]雖能起到殺菌作用并抑制一些酶的活性，但易導(dǎo)致果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失。保鮮劑[10]及涂膜處理[11]存在安全隱患、操作繁瑣等問(wèn)題。

薄膜包裝主要利用果實(shí)呼吸和薄膜材料透氣性間的動(dòng)態(tài)平衡，可在包裝袋內(nèi)形成O2/CO2的動(dòng)態(tài)平衡氣體微環(huán)境[12-13]，通過(guò)影響果蔬新陳代謝延長(zhǎng)其貯藏期[14]。相較于其他保鮮方法，薄膜包裝具有方便、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)[15]，已在空心菜[16]、雙孢菇[17]、桑葚[18]等多種果蔬貯藏保鮮中得到廣泛應(yīng)用與推廣[19]。但由于不同品種的果蔬呼吸強(qiáng)度及最適宜氣體比例不同，且包裝袋會(huì)阻止果蔬代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體的散發(fā)[20]，并不是所有的包裝都有利于桃果實(shí)的貨架保鮮，因此篩選出適宜桃果實(shí)貨架保鮮的包裝材料尤為必要。本試驗(yàn)選取了不同材質(zhì)[聚乙烯(PE)、聚氯乙稀(PVC)、環(huán)氧丙烷(PO)、聚丙烯(BOPP)、氯化聚乙烯(CPE)和聚酰胺(PA)+聚乙烯(PE)]和不同厚度共15種包裝材料，研究不同包裝材料對(duì)桃果實(shí)保鮮效果的影響，以確定最適于桃果實(shí)常溫貨架保鮮的包裝材料，為桃果實(shí)常溫貯藏提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

霞暉8號(hào)桃果實(shí)采于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，1 h內(nèi)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室預(yù)冷，挑選大小均勻、成熟度基本一致、形狀規(guī)則且無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲害的桃果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。

包裝材料包括聚乙烯(PE)膜、聚氯乙稀(PVC)膜、環(huán)氧丙烷(PO)膜、聚丙烯(BOPP)膜、氯化聚乙烯(CPE)膜、聚酰胺(PA)+聚乙烯(PE)復(fù)合膜，均購(gòu)自國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心，規(guī)格為15 cm×16 cm(表1)。

表1 不同包裝材料性能對(duì)照

1.2 方法

1.2.1 處理 經(jīng)預(yù)冷、分揀后的供試桃果實(shí)隨機(jī)分為16組(每組60個(gè))，以單果包裝方式分別裝入15種不同材質(zhì)及厚度的包裝材料中，以不包裝為對(duì)照(CK)，并用熱合器對(duì)P3～P15包裝袋進(jìn)行封口處理，用真空包裝機(jī)對(duì)P1、P2包裝袋進(jìn)行抽真空處理，貯于(23±1) ℃恒溫箱，相對(duì)濕度為70%～80%，每隔2 d取樣1次，并用于測(cè)定桃果實(shí)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 硬度的測(cè)定 用刀片在果實(shí)最大橫徑處選對(duì)角位置切去1 cm2果皮，在去皮處用果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定。每次測(cè)定10個(gè)果實(shí)，去掉最大值和最小值后取平均值[21]。

1.2.2.2 可溶性固形物(TSS)含量的測(cè)定 用手持折光儀在果實(shí)最大橫徑處選對(duì)角位置取樣測(cè)定。每次測(cè)10個(gè)果實(shí)，去掉最大值和最小值后取平均值。

1.2.2.3 失質(zhì)量率計(jì)算 用電子天平稱取桃果實(shí)質(zhì)量，每次測(cè)定8個(gè)果實(shí)，重復(fù)測(cè)定3次，并根據(jù)式(1)計(jì)算失質(zhì)量率。

(1)

1.2.2.4 袋內(nèi)O2和CO2體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定 采用Danbell氣體分析儀測(cè)定包裝袋內(nèi)O2和CO2體積分?jǐn)?shù)[22]。

1.2.2.5 感官評(píng)價(jià) 感官指標(biāo)采用觀察品嘗法，由15人組成的品評(píng)小組根據(jù)表2對(duì)桃果實(shí)的新鮮程度、風(fēng)味及口感等感官品質(zhì)因素進(jìn)行評(píng)定[23](表2)。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析

采用Excel 2007軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)為3次以上重復(fù)試驗(yàn)的“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”；采用SPSS 21.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，數(shù)據(jù)處理間差異顯著性檢驗(yàn)采用Duncan’s法；并用Origin 8.5及Excel 2007軟件繪制作圖。

表2 感官評(píng)價(jià)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 硬度

采收時(shí)桃果實(shí)硬度為(13.25±0.62) kg/cm2，隨貨架時(shí)間延長(zhǎng)，所有處理組果肉硬度均呈下降趨勢(shì)(圖1)。但在常溫貨架期內(nèi)，除P15外，其余包裝處理的桃果實(shí)硬度均高于CK，其中P1、P2、P3包裝處理的保硬效果最為顯著。在貨架后7 d，P1、P2、P3包裝處理的桃果實(shí)硬度分別為CK果肉硬度的5.21、4.84、3.86倍。因此，P1、P2、P3包裝處理在整個(gè)貨架期間維持了桃果實(shí)較高的硬度。

2.2 TSS

果實(shí)采后自身呼吸代謝導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被消耗是可溶性固形物含量降低的主要原因。在常溫貨架期間，隨貨架時(shí)間的延長(zhǎng)，不同包裝處理的桃果實(shí)可溶性固形物含量逐漸下降(圖2)，同期P5包裝處理下降幅度最明顯大，貨架后7 d時(shí)降低了41.85%，而P3包裝處理僅下降了11.70%，其中P3、P4、P10、P11、P12處理間無(wú)顯著性差異。CK桃果實(shí)TSS含量在貨架后5 d大幅上升，可能是由長(zhǎng)時(shí)間裸露于空氣中導(dǎo)致大量失水，可溶性固形物濃縮所致。由此可知，各包裝處理均能一定程度的延緩常溫貨架期內(nèi)桃果實(shí)TSS含量的降低，其中P3、P4、P10、P11、P12包裝處理的效果尤為突出。

2.3 失質(zhì)量率

常溫貨架期內(nèi)，桃果實(shí)失質(zhì)量率逐漸上升(圖3)，這與果實(shí)的水分喪失及呼吸消耗有很大關(guān)系。P14包裝帶有致密微孔(5 μm)。因此，P14與CK的變化類似，水分大量流失，后期果皮嚴(yán)重干皺， 導(dǎo)致貨架期間桃果實(shí)較高的失質(zhì)量率。貨

架期內(nèi)其余包裝處理的桃果實(shí)失質(zhì)量率均保持了較低水平，最高僅為2.87%，這可能與薄膜包裝材料具有較好的保水性有關(guān)。

2.4 袋內(nèi)O2、CO2體積分?jǐn)?shù)

包裝袋內(nèi)O2/CO2的體積分?jǐn)?shù)對(duì)果蔬采后生理品質(zhì)有較大影響，不適宜的氣體含量會(huì)導(dǎo)致果蔬嚴(yán)重的生理失調(diào)[24]。貨架中后期(3～7 d)，除P3和P14外，其余包裝內(nèi)的O2體積分?jǐn)?shù)均低于10%(表3)，且P3和P14包裝內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)明顯低于其余包裝(表4)，這可能是由于P3和P14包裝材料透氣性較好的緣故。

對(duì)不同包裝袋內(nèi)O2和CO2體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，常溫貨架期內(nèi)，不同包裝袋內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)與O2體積分?jǐn)?shù)的相關(guān)性有所區(qū)別，除P14包裝袋內(nèi)CO2與O2體積分?jǐn)?shù)呈顯著相關(guān)，其余材料袋內(nèi)CO2與O2體積分?jǐn)?shù)不具有相關(guān)性(表5)。這可能與P14包裝帶有致密微孔(5 μm)，導(dǎo)致袋內(nèi)沒(méi)有形成獨(dú)立的氣體微環(huán)境有關(guān)，而其他包裝袋在桃果實(shí)常溫貨架期內(nèi)已形成獨(dú)立且穩(wěn)定的氣調(diào)環(huán)境。

2.5 感官評(píng)價(jià)

綜合新鮮程度、色澤、風(fēng)味、口感等感官指標(biāo)，對(duì)桃果實(shí)的感官品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，隨貨架時(shí)間的延長(zhǎng)，桃果實(shí)品質(zhì)均呈下降趨勢(shì)(圖4)。CK果實(shí)由于失水干皺、果肉褐變、軟化等原因，3 d后感官品質(zhì)明顯降低。貨架后3 d時(shí)，P1、P2、P5、P11、P15處理組桃果肉發(fā)生褐變，乙醇味道明顯，完全喪失食用與商品價(jià)值。貨架前期(0～3 d)，P3、P9、P10、P12和P13處理組桃果實(shí)品質(zhì)保持相對(duì)較好，但貨架后期(5～7 d)，P9、P10、P12和P13處理組桃果實(shí)軟化明顯，香味漸失，并伴有輕微乙醇發(fā)酵味。綜上所述，P3處理組桃果實(shí)感官品質(zhì)極顯著優(yōu)于其余各處理組(P<0.01)，表明P3包裝處理能顯著保持桃果實(shí)常溫貨架期內(nèi)的感官品質(zhì)。

表3 不同包裝袋內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)的變化

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫、大寫字母表示差異顯著(P<0.05)、極顯著(P<0.01)；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

表4 不同包裝袋內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)的變化

表5 不同包裝袋內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)(y)與O2體積分?jǐn)?shù)(x)的相關(guān)性

注：*表示顯著相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

貨架期間，桃果實(shí)受自身呼吸作用和蒸騰作用的影響，碳水化合物逐漸氧化分解，特別是淀粉的降解，導(dǎo)致果實(shí)軟化變質(zhì)、硬度和可溶性固形物含量下降[25]。其中，果肉硬度是衡量鮮果品質(zhì)和貯藏性狀的重要指標(biāo)，馬之勝等制定的桃果實(shí)硬度概率分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的最低級(jí)數(shù)為1(去皮硬度為 4 kg/cm2)[26]。可見(jiàn)，貨架期間，如若某包裝處理組桃果實(shí)硬度低于4 kg/cm2，則說(shuō)明該包裝處理并不能起到較明顯的保硬效果。本試驗(yàn)中，貨架結(jié)束時(shí)僅有P1、P2、P3、P8、P9、P12包裝處理組桃果實(shí)還符合此硬度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中真空包裝處理組P1與P2的保硬效果優(yōu)于其余處理組。雖然貨架前期(0～3 d)，真空包裝的P1與P2處理組桃果實(shí)進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乙醛和乙醇在短時(shí)期內(nèi)對(duì)桃果實(shí)的品質(zhì)、風(fēng)味及保鮮有一定的促進(jìn)作用，能有效防止桃果實(shí)蒸騰失水，延緩果實(shí)軟化，保持較高的硬度，對(duì)桃果實(shí)的保鮮與貯藏有明顯的效果；但隨貨架時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)對(duì)桃果實(shí)產(chǎn)生低氧傷害，造成桃果實(shí)口感及生理品質(zhì)的劣變[27]。

果蔬貨架期間，失質(zhì)量率超過(guò)5%，就會(huì)有皺縮萎蔫現(xiàn)象發(fā)生[28]。研究結(jié)果表明，除帶有微孔的P14包裝處理外，其余各處理組失質(zhì)量率均小于3%。可溶性固形物對(duì)桃果實(shí)的品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值起重要作用[29]。貨架期間，各包裝處理均能在一定程度上延緩桃果實(shí)可溶性固形物含量的降低，其中PE、PVC材質(zhì)效果較為突出。

本研究考慮到桃果實(shí)采后呼吸旺盛，選取了透氣性較高的微孔膜P14包裝材料，貨架期間P14包裝袋內(nèi)CO2(0.24%～0.32%)很低，但整體保鮮效果并不理想，說(shuō)明一定的氣調(diào)環(huán)境有利于桃果實(shí)的貯藏貨架保鮮。桃果實(shí)較耐高的CO2，CO2可抑制乙烯生成及1-氨基環(huán)丙烷基羧酸合成酶的活性，但過(guò)高會(huì)引起CO2中毒，造成桃果實(shí)風(fēng)味下降及品質(zhì)劣變[30]。Kader的研究同樣表明，果實(shí)長(zhǎng)期處于高CO2和低O2條件會(huì)產(chǎn)生一些不利影響，如果肉褐變、乙醇和乙酸含量增加等[31]。在本研究中，P3相較于其余處理組始終維持著包袋內(nèi)較高的O2和較低的CO2，并顯著保持桃果實(shí)常溫貨架期內(nèi)的感官品質(zhì)，其新鮮程度、色澤、風(fēng)味、口感等感官指標(biāo)均優(yōu)于其余包裝處理組，可能是由于包裝袋內(nèi)形成的獨(dú)立且穩(wěn)定的氣體微環(huán)境較適于桃果實(shí)的常溫貨架保鮮。

綜上所述，常溫條件下不同材質(zhì)、厚度的包裝材料對(duì)桃果實(shí)的貨架品質(zhì)具有較大影響。通過(guò)分析包裝袋內(nèi)的氣體環(huán)境及桃果實(shí)各項(xiàng)生理指標(biāo)的變化，可以看出，P3包裝材料在常溫貨架期內(nèi)可形成維持桃果實(shí)正常生理代謝的氣體微環(huán)境，能保持桃果實(shí)感官品質(zhì)、硬度和可溶性固形物含量，并降低失質(zhì)量率，其保鮮效果最為顯著。綜合各包裝材料在貨架期間對(duì)桃果實(shí)的保鮮效果、成本投入與及經(jīng)濟(jì)效益，P3包裝材料在桃果實(shí)的貯藏保鮮中具有極大的推廣價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。