PE包裝對西蘭花貯藏品質的影響

國崇文，魏寶東，張 鵬，李江闊,*，王世軍,*

（1.沈陽農業大學食品學院，遼寧 沈陽 110866；2.國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），農業農村部農產品貯藏保鮮重點實驗室，天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

西蘭花，又名青花菜，其營養成分的種類和含量高于一般蔬菜，富含VC及胡蘿卜素，具有保健功效，屬十字花科植物，開十字花的蔬菜已被科學家們證實是較好的抗衰老和抗癌食物[1-2]。然而采后西蘭花生理代謝旺盛，在常溫下極易黃化、失水萎蔫，營養成分迅速流失，導致其商品價值降低[3-4]。因此，為延長其貯藏時間，研究西蘭花有效保鮮技術已成為亟待解決的問題。

自發氣調（MA）保鮮是采用保鮮膜進行包裝，使袋內保持穩定的低氧和一定二氧化碳濃度的環境來抑制呼吸和延緩衰老，以達到延長保質期的效果，聚乙烯薄膜（PE）是當今世界應用最廣泛的高分子材料，已被用于包括西蘭花在內的多種蔬菜的保鮮[5-7]。研究發現，在低溫條件下采用低密度PE袋可有效保持西蘭花的感官品質[8]。李素芬等[9]研究發現，在0℃條件下，厚度為40 μm的PE袋可以延長西蘭花貯藏期達兩個月。張娜等[10]研究發現，在冰溫條件下采用50 μm PE袋包裝西蘭花的效果最好。徐長妍等[11]使用0.017 mm的PE袋對鮮切西蘭花進行包裝貯藏試驗，在25℃貯藏4 d后的西蘭花仍保持較高的感官品質、水分及葉綠素含量。春秋季節貯藏庫溫度常在15℃左右，而在15℃條件下貯藏采用什么厚度PE袋有利于西蘭花保鮮的研究少見報道。本研究采用微孔袋和不同厚度的PE袋在（15±1）℃條件下對西蘭花進行包裝處理，研究其對西蘭花采后品質變化的影響，以期為西蘭花在該溫度下貯運保鮮提供新的依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

西蘭花，購于天津紅旗農貿批發市場。當天運回實驗室進行分級，人工選擇成熟度一致、無病蟲害、顏色均勻、無機械損傷的果實。

1.1.2 儀器與設備

CheckPoint便攜式O2/CO2測定儀，CW-700 d分光測色計，KF-568電子稱，TA.XT.Plus物性儀，PAL-1便攜式手持折光儀，3-30K型高速冷凍離心機，TU-1810型紫外-可見分光光度計，PEN3型便攜式電子鼻。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

隨機選取西蘭花裝入微孔袋以及厚度為20、30、40、50 μm 的 PE 袋(660 mm×590 mm)中，每袋裝入 5個西蘭花，扎口后放入（15±1）℃恒溫庫，分別記作WK、PE20、PE30、PE40、PE50，以未裝袋的西蘭花作為對照，記作CK。每個處理設3次重復，每3 d進行1次試驗，每次試驗隨機取5個西蘭花測定各項指標。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 氣體體積分數

使用便攜式O2/CO2測定儀測定。

1.2.2.2 感官品質評價

參考孫樹杰等[12]的方法并稍有改進。由10人組成感官評定小組對西蘭花進行感官評定，評定標準見表1。按照色澤、氣味、組織狀態、腐敗情況和花蕾開放程度對西蘭花進行評分，利用加權法計算總分。每項加權系數為0.2，根據總分評定樣品品質，結果取平均值。

1.2.2.3 色差

使用CW-700 d分光測色計測定。每次從各個處理分別取4顆西蘭花進行測定，每個西蘭花以中心劃十字測取四個十字頂點以及中心點。測得L、a、b值，計算-a/b，取平均值。-a/b值與葉綠素含量呈線性相關，其值越大說明西蘭花越綠[13-14]。

1.2.2.4 失重率

采用差量法[15]測定，計算公式為：

失重率（%）=（初始質量-測量時質量）/初始質量×100

表1 西蘭花感官品質評價標準Table 1 Evaluation standards of sensory quality for broccoli

1.2.2.5 硬度

使用TA.XT.Plus物性儀測定[16]。每個處理測定距花蕾頂端8 cm處的莖部，每個處理設10次重復。測前速率：2 mm/s；測試速率：1 mm/s；測后上行速率：2 mm/s；測試深度：6 mm；觸發力：5 g。

1.2.2.6 可溶性固形物（TSS）含量

稱取適量樣品，研磨成漿，使用便攜式手持折光儀測定[17-18]，每個處理重復10次。

1.2.2.7 葉綠素含量

取西蘭花花蕾0.5 g，放入25 mL棕色容量瓶中用乙醇定容，在避光處密封浸提24 h。以95%的乙醇為空白，用紫外分光光度計在波長652 nm下測吸光度，每個處理設3次重復。

1.2.2.8 VC含量

取30 g西蘭花勻漿，采用鉬藍比色法[19]測定。

1.2.2.9 電子鼻測定揮發性物質

將質量為30 g的小朵西蘭花裝進1 000 mL的燒杯中，用保鮮膜封口平衡10 min后進行數據采集，采用頂空吸氣法進行電子鼻的測定分析。測定條件：自動調零時間10 s，樣品準備時間5 s，樣品測試時間50 s，樣品測定間隔時間120 s，內部流量100 mL/min，進樣流量100 mL/min，傳感器清洗時間300 s，每個處理組試驗重復測定6次。選取傳感器響應較平穩的44～46 s時的測試數據用于分析處理。

1.2.3 數據處理

采用Excel 2003軟件對數據進行統計處理；采用SPSS 17.0軟件Duncan’s新復極差法進行數據差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同厚度PE包裝在貯藏期間袋內氣體體積分數變化

由表2可以看出，整個貯藏期間，隨著PE膜厚度的增加，其O2體積分數越低，CO2體積分數越高。微孔袋因透氣性大，其O2體積分數顯著高于其他包裝組（P＜0.05）。PE20、PE30組在貯藏第 3天時，O2體積分數分別為1.25%和0.20%，差異達顯著水平（P＜0.05），CO2體積分數差異不顯著；貯藏第6天時，O2體積分數分別為2.1%和0.45%，差異達顯著水平（P＜0.05），CO2體積分數差異不顯著；貯藏第9天時，PE20、PE30組O2體積分數分別為1.25%和0.55%，CO2體積分數分別為5.1%、7.45%，差異均達顯著水平（P＜0.05）。PE40、PE50組在整個貯藏期間氧氣體積分數幾乎為0，CO2體積分數也顯著高于其他組（P＜0.05），這可能是由于PE袋過厚，透氣性小導致。

表2 西蘭花貯藏過程中O2和CO2體積分數變化Table 2 Changes of O2and CO2volume fraction in broccoli during storage 單位：%

2.2 不同厚度PE包裝處理對西蘭花貯藏過程中感官品質的影響

感官品質可以直觀體現果蔬的色澤和氣味，是衡量果蔬品質的重要指標[20]，當感官評分小于5時，基本已無商品價值。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，各組西蘭花的感官評分逐漸下降。在貯藏第6天時，CK組感官評分下降幅度最大，已失去商品價值，PE40、PE50 組有異味產生。貯藏第 9天時，WK、PE20、PE30、PE40、PE50 組的感官評分分別為 3.4、6.6、5.4、4.6、4.2分，WK、PE40、PE50組已失去商品價值，PE30組有輕微異味產生，PE20組感官評分顯著高于PE30組（P＜0.05）。由此可見，在（15±1）℃條件下，20 μm PE袋更有利于保持西蘭花的感官質量。

2.3 不同厚度PE包裝處理對西蘭花貯藏過程中色差值的影響

色差可以通過數據的形式體現西蘭花在貯藏期間顏色的變化，通過計算-a/b值可以反映西蘭花的保綠程度。如圖2所示，在貯藏期間CK、WK組的-a/b值呈明顯下降的趨勢，說明西蘭花由綠轉黃。貯藏6 d時，CK組的-a/b值大幅下降至-0.148，顯著低于其他包裝組（P＜0.05），貯藏第9天時，WK組的-a/b值為-0.017，顯著低于各PE組（P＜0.05），而各PE組之間差異不顯著，說明PE包裝處理能有效抑制西蘭花的黃化，且相比微孔袋，PE袋效果更好。

2.4 不同厚度PE包裝處理對西蘭花貯藏過程中失重率的影響

失重率是衡量果蔬在貯藏期間水分和營養成分損失情況的重要指標之一，其值越小說明在貯藏期間西蘭花水分等營養成分的損失越小。西蘭花采后的呼吸作用和蒸騰作用較強，置于空氣中會很快失水萎蔫[21-22]。如表3所示，在貯藏第6天時，CK組的失重率為25.45%，顯著高于其他包裝組（P＜0.05），在貯藏 9 d 時，WK、PE20、PE30、PE40、PE50 組的失重率分別為0.75%、0.42%、0.39%、0.39%、0.42%，WK組的失重率顯著高于各PE組（P＜0.05），而PE組之間差異不顯著。說明在采用MA包裝能有效降低西蘭花失重率，且相比于微孔袋，PE袋效果更明顯。

表3 不同厚度PE包裝處理對西蘭花失重率的影響Table 3 Effect of different thicknesses of PE packaging on weight loss rate of broccoli 單位：%

2.5 不同厚度PE包裝處理對西蘭花貯藏過程中硬度的影響

硬度是西蘭花重要的感官品質之一，可以直接反映西蘭花的新鮮程度。細胞壁物質降解、結構喪失會導致細胞發生分離，從而使硬度降低[23]，影響西蘭花的口感。由圖3可以看出，在貯藏期間，西蘭花硬度整體呈下降趨勢，CK和WK組的硬度均低于其他PE組。在貯藏第9天時，WK組的硬度顯著低于其他PE組（P＜0.05），而PE包裝各組間差異不顯著，說明低溫下PE包裝能更有效地減緩西蘭花硬度的降低。

2.6 不同厚度PE包裝處理對西蘭花貯藏過程中可溶性固形物含量的影響

果蔬可溶性固形物主要是可溶性糖含量，是衡量果蔬成熟度變化和果蔬貯藏品質的重要指標之一。如圖4所示，在貯藏期間，CK組的可溶性固形物呈急劇上升趨勢，其他包裝組整體呈緩慢下降的趨勢。貯藏第6天時，CK組的可溶性固形物含量達到9%，顯著高于其他包裝組（P＜0.05），這可能是由于西蘭花的組織大分子降解造成[16]，說明采用包裝處理可有效抑制可溶性固形物含量的增加和保持口感。

2.7 不同厚度PE包裝處理對西蘭花貯藏過程中葉綠素含量的影響

如圖5所示，隨著貯藏時間的延長，各處理組的葉綠素含量整體呈下降趨勢。貯藏第6天時，CK組葉綠素下降幅度最大，其值遠低于其他PE包裝組，說明PE包裝處理可有效抑制西蘭花葉綠素含量的降低。貯藏第9天時，WK組的葉綠素含量大幅度下降，其值達到0.69 mg/g，顯著低于各 PE 組（P＜0.05），PE20、PE30、PE40、PE50 組的葉綠素含量分別為 1.331、1.313、1.278、1.315 mg/g，PE20 組的葉綠素含量顯著高于其他處理組（P＜0.05），而 PE30、PE40、PE50 組的葉綠素含量差異不顯著。上述結果表明，在（15±1）℃條件下，相比于微孔袋，PE包裝能更好地防止葉綠素的降解，且以20 μm厚的PE袋包裝效果最好。

2.8 不同厚度PE包裝處理對西蘭花貯藏過程中VC含量的影響

如圖6所示，隨著貯藏時間的延長，各處理組的VC含量整體呈下降趨勢。CK組和WK組的VC含量下降幅度明顯高于各PE組。貯藏第6天時，CK組葉綠素下降幅度最大，說明PE包裝處理可有效抑制西蘭花VC的降低。在貯藏第9天時，WK組的VC含量為 18.75 mg/100 g，顯著低于 PE 組（P＜0.05），而 PE組間的VC含量差異不顯著。由此可見，在低溫條件下，相比于微孔袋包裝，PE袋包裝能更好地防止VC含量的減少。

2.9 在貯藏期間不同厚度PE包裝處理的西蘭花風味物質的Loadings分析

PEN3電子鼻包括l號(W1C：芳香苯類)、2號(W5S：氮氧化合物)、3 號 (W3C：氨類)、4 號 (W6S：氫氣)、5 號(W5C：烷烴)、6 號 (W1S：甲烷)、7 號 (W1W：硫化氫)、8號(W2S：乙醇)、9 號(W2W：硫化氫類)和 10 號 (W3S：芳香烷烴)10個金屬氧化物傳感器陣列。利用Loadings分析可以幫助區分當前模式下傳感器的相對重要性，傳感器識別能力的強弱可以根據其負載參數偏離坐標原點(0,0)的程度來判斷。負載參數接近于(0,0)，說明該傳感器在判別中起到的作用越小；反之，傳感器的負載參數偏離(0,0)程度越大，說明該傳感器為識別傳感器，從而可得出樣品主要揮發氣味物質[24-25]。如圖 7所示，在 CK、WK、PE20、PE30組中 7號傳感器和6號傳感器分別對第一主成分（載荷1）和第二主成分（載荷2）貢獻率最大，其次為2號和8號，且可以看到隨著PE膜厚度的增加，2、6、8號傳感器在第一主成分的貢獻率依次增大。PE30、PE40、PE50組在第二主成分中2號傳感器的貢獻率明顯低于CK、WK、PE20組，7號傳感器的貢獻率明顯高于CK、WK、PE20組，且PE40、PE50組的2號傳感器在第一主成分貢獻率遠遠高于其他傳感器，說明PE30、PE40、PE50組揮發物質成分發生了改變。結合感官評分可知，在貯藏后期PE30、PE40、PE50組有不同程度的異味產生，且異味程度隨著包裝袋厚度的增加而增大，通過分析可推斷，西蘭花在腐敗過程中主要的揮發物質是2號傳感器（氮氧化合物）。

3 結論與討論

MA包裝用于西蘭花貯藏保鮮方面已有不少的研究，多數研究表明，在高濃度CO2和低濃度O2的環境可以有效地延長西蘭花的貯藏壽命，一般認為1%～2%O2和5%～10%CO2是貯藏西蘭花的最佳氣體條件[26]，但是果蔬如果在貯藏過程中處于O2濃度過低或CO2濃度過高的環境下，會產生無氧呼吸[27]。在本研究中，通過測得氣體成分可以看出，在貯藏期間，30、40、50 μm 的 PE 組氧氣體積分數幾乎為 0，且貯藏后期有不同程度的異味產生，這可能是由于貯藏期間其袋內O2體積分數過低，造成西蘭花厭氧呼吸而造成西蘭花生理傷害。

本研究在（15±1）℃條件下，通過測得各項指標得出：PE包裝處理可以保持西蘭花的硬度、色澤、固有風味，降低失重率，有效減緩西蘭花葉綠素和VC含量的減少，抑制可溶性固形物含量的增加；其中PE袋包裝處理效果優于PE微孔袋，但厚度超過30 μm時，西蘭花容易發生厭氧呼吸而產生異味，20 μm的PE袋包裝可有效保持西蘭花的感官品質，減緩葉綠素降解和防止西蘭花異味的產生。因此，在（15±1）℃條件下使用20 μm PE袋包裝西蘭花為宜。