F- MAP保鮮過程中草莓果實質地的變化

賈玲，張先，*，李范洙，*，金永杰（.延邊大學，吉林延吉33000；.延吉園藝有限公司，吉林延吉33000）

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F- MAP保鮮過程中草莓果實質地的變化

賈玲1，張先1，*，李范洙1，*，金永杰2
（1.延邊大學，吉林延吉133000；2.延吉園藝有限公司，吉林延吉133000）

摘要：利用F-MAP技術在低溫條件下對草莓進行保鮮試驗，分析了果實質構指標和細胞壁成分。結果表明：F-MAP、PE袋和一次性保鮮盒包裝保鮮過程中草莓果實的硬度、內聚性、彈性、咀嚼性均呈下降趨勢，其中F-MAP處理組的指標約在保鮮2d開始顯著高于PE袋組和對照組。保鮮過程中草莓果實的原果膠、半纖維素和木質素含量呈下降趨勢，纖維素含量呈先上升后下降趨勢，F-MAP處理組果實中的含量在保鮮2d開始顯著高于PE袋組和/或對照組，草莓果實中可溶性果膠含量呈上升趨勢，但是保鮮第3d起F-MAP組顯著低于PE袋組。研究結果說明F-MAP處理能夠延緩草莓果實質地的變化，有利于草莓的保鮮。

關鍵詞：草莓；F-MAP；質地

*通信作者

草莓（Fragaria ananassa Duch）屬薔薇科草莓屬（Fragaria L）多年生常綠草本植物。草莓果實色澤鮮風味獨特，營養豐富，素有“水果皇后”的美譽，他所含的鈣、磷、鐵比蘋果和葡萄多2倍～3倍，維生素C的含量比蘋果高10倍以上，還有消暑解熱、生津止渴利尿止瀉之功效，并在抗菌、抗腫瘤、抗病毒等方面也具有一定的效果，深受人們的喜愛[1]。但草莓收獲時間集中，且含水量大，果皮薄，組織嬌嫩，柔軟多汁，缺乏堅硬外皮保護，在收獲和運輸過程中極易受損傷和遭受微生物侵染，導致腐爛而失去商品價值，采后壽命很短，在常溫下僅可保存1 d～2 d[2]。

F-MAP（Functional-modified atmosphere packaging）技術是近年來逐漸興起的一種利用功能性塑料薄膜包裝袋的保鮮技術，它利用果疏的呼吸代謝和功能性薄膜的選擇性透氣作用，通過調節包裝袋內的氣體成分來降低果蔬的呼吸作用與水分蒸騰，減少營養損耗，抑制果實的生理代謝和病原微生物的生長繁殖，從而延長保鮮壽命[3]。F-MAP主要是在低密度聚乙烯薄膜中添加沸石、陶瓷和活性炭、抗菌劑、吸附劑和表面活性劑等物質，從而改善和提高薄膜的氣體透過性、吸附能力和抗菌能力等，制作出適合不同種果蔬貯藏保鮮的薄膜[4]。Hyung-Woo Park等[5-6]利用F-MAP技術對冬棗及富士蘋果的保鮮進行試驗，并得到了很好的效果。

本試驗采用F-MAP技術在低溫條件下對草莓進行保鮮，并對草莓果實質地及其相關化學成份進行了研究，希望將F-MAP技術應用到草莓保鮮中，為草莓的保鮮及貨架期的延長提供技術支撐。

1　材料與方法

1.1材料

試驗所用的草莓為紅熟期豐香草莓（Fragaria ananassa Duchesne），于2014年5月29日采自吉林省龍井市東盛勇鎮仁化村。果實經過選果冷卻分別用FMAP包裝袋（保鮮袋由韓國食品研究院提供，厚度0.03 mm，以下簡稱F-MAP），聚乙烯包裝袋（保鮮袋厚度0.06 mm，以下簡稱PE袋），一次性包裝盒（以下簡稱對照組）進行包裝。隨機取果實裝入包裝袋中，扎緊袋口，對照組放入一次性保鮮盒，用保鮮膜覆蓋，在低溫（0℃～3℃）中保鮮，從處理當天開始，每天對果實的質構指標及細胞壁成分進行測定。

1.2儀器設備

質構儀（TMS-PRO）：Food Technology Corporation，FTC，美國；分光光度計（U-53900）：Hitachi High-Technology Corporation；電子天平（JA10003N）：民橋精密科學儀器有限公司，上海，中國；組織搗碎勻漿機（JJ-2）：金壇中大儀器廠，江蘇，中國；電熱恒溫鼓風干燥箱（DHG-9143BS-III）：上海新苗醫療器械制造有限公司；循環水十多用真空泵（SHB-IIIA）：上海于康科教儀器設備有限公司。

1.3方法

1.3.1草莓果實質地的測定

使用質構儀對草莓果實進行測定，每次分別取10個大小及形狀基本一致的果實，用切分寬度7.5 mm的雙刀切取果實居中部位，再用內徑14 mm的打孔器取樣。參數設置為：檢測速度30 mm/min，試樣受壓變形50 %，起始力0.5 N。將試樣置于質構儀探頭下做TPA實驗。果實質地狀況的評價參數為硬度（Hardness）、黏附性（Adhesiveness）、內聚性（Cohesiveness）、彈性（Springiness）、咀嚼性（Chewiness）。

1.3.2果膠含量的測定

提取可溶性果膠和原果膠，采用咔唑比色法測定，以半乳糖醛酸為標準樣[7]。

1.3.3木質素含量的測定

木質素的含量，采用稱重法測定[8]。

1.3.4纖維素、半纖維素含量的測定

纖維素、半纖維素由以下公式計算得出

半纖維素/%=NDF/%－ADF/%

纖維素/%＝ADF/%－木質素/%

其中NDF為中性洗滌纖維，ADF為酸性洗滌纖維，分別用中性洗滌法和酸性洗滌法測定[9]。

1.3.5數據分析

試驗數據采用Excel和SPSS11.5軟件進行統計分析。

2　結果與分析

2.1在F-MAP保鮮過程中草莓質構指標的變化2.1.1草莓果實硬度的變化

硬度反映的是果實在外力的作用下發生形變所需的屈服力的大小。草莓在保鮮期間硬度變化如圖1所示。

圖1　草莓在F-MAP保鮮過程中硬度的變化Fig.1 Changes of hardness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

草莓的硬度隨保鮮時間的延長呈下降趨勢，FMAP組草莓的硬度在保鮮過程中下降趨勢較PE袋組和對照組緩慢。在保鮮第5天，果實硬度由12.58 N下降到7.06 N，下降幅度為44 %，PE袋組下降到4.08 N，下降幅度為68 %，對照組下降到3.76 N，下降幅度為70 %。在保鮮第2 d開始F-MAP組的硬度與其它兩組差異顯著（P＜0.05），F-MAP組在保鮮第5 d的硬度與其他兩組保鮮2 d的硬度接近。

2.1.2草莓果實黏附性變化

粘附性是指咀嚼果實時，上顎、牙齒、舌頭等克服表面吸引力所需的能量。草莓在保鮮期間黏附性變化如圖2所示。

在0.17 J到0.64 J范圍內呈先下降后上升，又下降后上升的曲線變化趨勢。但是3種處理之間黏附性的大小沒有顯著性差異（P＞0.05）。

圖2　草莓在F-MAP保鮮過程中粘附性的變化Fig.2 Changes of adhesiveness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

2.1.3草莓內聚性變化

內聚性反映了咀嚼果肉時，果粒抵抗受損并緊密連接，使果實保持完整的性質，它反映了細胞間結合力的大小。草莓在保鮮期間內聚性變化如圖3所示。

圖3　草莓在F-MAP保鮮過程中內聚性的變化Fig.3 Changes of cohesiveness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

草莓的咀嚼性隨保鮮時間的延長呈下降趨勢。其中F-MAP組草莓在保鮮5 d后內聚性由0.11下降到0.09，下降幅度為18 %。PE袋組和對照組下降到0.08，下降幅度為27 %。在保鮮過程中，F-MAP組草莓的咀嚼性始終大于PE袋組和對照組并差異顯著（P＜0.05）。

2.1.4草莓果實彈性變化

彈性表示果實經第1次壓縮后恢復的程度，彈性越大表示果實質地越緊密。草莓果實在保鮮期間彈性變化如圖4所示。

草莓的彈性隨保鮮時間的延長呈下降趨勢，其中F-MAP組彈性前4 d緩慢下降達到最低點為0.73 mm，相當于PE袋組和對照組保鮮2 d后的彈性，之后基本保持穩定。PE袋組和對照組前3天急速下降，分別降到0.65、0.63 mm，之后趨于平緩。F-MAP組草莓果實在保鮮過程中從處理后第1天開始其彈性顯著大于其他兩組。

圖4　草莓在F-MAP保鮮過程中彈性的變化Fig.4 Changes of springiness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

2.1.5草莓果實咀嚼性變化

咀嚼性參數為硬度、內聚性和彈性三者乘積，它綜合反映了果實對咀嚼過程中所產生外力的持續抵抗作用。草莓的咀嚼性變化如圖5所示。

圖5　草莓在F-MAP保鮮過程中咀嚼性的變化Fig.5 Changes of chewiness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

草莓的咀嚼性隨保鮮時間的延長呈下降趨勢，FMAP組在保鮮處理后到第2 d急速下降，之后緩慢下降，最后下降到0.41 J，而PE袋組和對照組分別處理后第1天和第2天極速下降到0.39、0.36 J，之后基本穩定，F-MAP組草莓保鮮5 d的咀嚼性大于PE袋組和對照組保鮮2 d的咀嚼性。

2.2在F-MAP保鮮過程中草莓細胞壁成分的變化

2.2.1草莓果實果膠含量的變化

果膠存在于高等植物的細胞壁中，對維持植物的結構和硬度起到至關重要的作用。在植物細胞壁中果膠與纖維素、半纖維素、木質素等共價結合形成原果膠[10]。

草莓果實果膠含量變化見圖6、圖7。

如圖6所示，草莓在保鮮過程中隨著保鮮時間的延長，果實中的原果膠呈下降的趨勢，3種處理中F-MAP組下降幅度較其它兩組緩慢，保鮮5 d后，F-MAP組草莓的原果膠含量由0.155 mg/g下降到0.102 mg/g，PE袋組和對照組分別下降到0.078 mg/g和0.089 mg/g。草莓保鮮的整個過程中PE袋組原果膠含量最低。

圖6　草莓在F-MAP保鮮過程中原果膠含量的變化Fig.6 Changes of protopectin content of Strawberry during the FMAP fresh-keeping

圖7　草莓在F-MAP保鮮過程中可溶性果膠含量的變化Fig.7 Changes of soluble pectin content of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

由圖7可知，草莓在保鮮過程中隨著時間的延長，可溶性果膠的含量呈上升趨勢，3種處理中F-MAP組可溶性果膠含量上升趨勢較緩慢，尤其是保鮮第3 d開始其含量顯著低于PE袋組，PE袋組的可溶性果膠含量最多。以上可以看出，原果膠含量下降速度快，隨之可溶性果膠含量增加速度也大。

2.2.2草莓果實纖維素含量的變化

木質素、半纖維素、纖維素是形成植物骨架的主要成分。草莓果實纖維素含量的變化見圖8。

由圖8可以看出，隨著保鮮時間的延長纖維素含量呈先上升后下降趨勢。F-MAP組在保鮮前2天呈緩慢上升趨勢，到第3天趨于平穩，之后緩慢下降，PE袋組在保鮮前3天極速上升，之后急速下降，對照組在前2天趨于平穩，到第3天急速上升，之后極速下降。FMAP組草莓纖維素含量除第3天低于PE袋組外，其它時間都高于其它兩組。

2.2.3草莓果實半纖維素含量的變化

半纖維素指在植物細胞壁中與纖維素共生、可溶于堿溶液，遇酸后遠較纖維素易于水解的那部分植物多糖。如圖9所示。

圖8　草莓在F-MAP保鮮過程中纖維素含量的變化Fig.8 Changes of cellulose content of Strawberry during the FMAP fresh-keeping

圖9　草莓在F-MAP保鮮過程中半纖維素含量的變化Fig.9 Changes of hemicellulose content of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

隨著保鮮時間的延長半纖維素的含量呈下降趨勢，F-MAP組在保鮮第1天半纖維素含量急速下降，之后兩天趨于平緩，保鮮3 d之后又呈緩慢下降趨勢。F-MAP組保鮮3 d之后半纖維素含量為0.22 %，相當和大于PE袋組和對照組保鮮2 d的半纖維素含量。

2.2.2草莓果實木質素含量的變化

木質素是構成植物細胞壁的成分之一，具有使細胞相連的作用。如圖10所示。

圖10　草莓在F-MAP保鮮過程中木質素含量的變化Fig.10 Changes of lignin content of Strawberry during the FMAP fresh-keeping

隨著保鮮時間的延長，木質素含量呈下降趨勢，其中F-MAP組比其它兩組下降趨勢緩慢，保鮮5 d以后F-MAP組木質素含量為0.31 %，類似于PE組和對照組各保鮮2 d和3 d的木質素含量。在保鮮的第2天起，F-MAP組與其他兩組間有顯著性差異（P＜0.05）。

2.3在F-MAP保鮮過程中草莓各項質地指標的相關性分析

2.3.1草莓果實各項質構指標相關性分析

保鮮過程中草莓果實各項質構參數間的相關性如表1所示。

表1　草莓果實各項質地指標參數相關性分析Table 1 Correlation among textural parameters of the TPA test

F-MAP組草莓果實各項質構參數間的相關性與PE袋組和對照組的相關性基本一致。草莓果實的硬度與內聚性、彈性、咀嚼性均具有顯著的正相關（R= 0.852～0.993），說明果實的硬度越大，其內聚性、彈性、咀嚼性也大。草莓果實的黏附性與其他質構指標無顯著的相關。綜合分析，果實硬度、內聚性、彈性、咀嚼性均能很好地反映草莓果實的質地。

2.3.2草莓果實硬度與細胞壁成分的相關性

由于草莓果實的硬度能夠很好的反映果實質地，所以只對硬度與細胞壁成分之間的相關性進行了分析。

表2　草莓果實硬度有與細胞壁成分的相關性Table 2 Correlation among hardness and the cell wall composition

續表2草莓果實硬度有與細胞壁成分的相關性Continue table 2 Correlation among hardness and the cell wall composition

由表2可知，3種處理的草莓果實硬度與細胞壁成分的相關性基本一致，其中F-MAP組果實硬度與半纖維素、木質素和原果膠的相關系數分別為0.977、0.973、0.889，呈顯著正相關，與可溶性果膠呈顯著負相關（R=-0.921）。硬度與纖維素含量的相關性不顯著。

3　討論

草莓在保鮮過程中，隨著保鮮時間的延長，草莓的硬度、彈性、咀嚼性均呈下降趨勢，粘附性呈波浪型趨勢變化，草莓的硬度與內聚性、彈性、咀嚼性呈顯著的正相關。這種變化趨勢和結果與對葡萄、楊梅等漿果類果實[11-14]質地指標的研究結果基本一致，并且通過相關性分析可以確定草莓果實的彈性、內聚性和咀嚼性也能夠很好地反映果實質地。

果實細胞壁成分的降解是果實軟化的主要因素，試驗過程中對草莓的細胞壁成分進行了分析。本試驗中F-MAP、PE袋和一次性保鮮盒包裝處理保鮮過程中，果實的半纖維素、木質素、原果膠含量呈下降趨勢，纖維素呈先上升后下降的趨勢，可溶性果膠含量呈上升趨勢。并對草莓硬度與細胞壁成分的相關性進行分析，硬度與原果膠、半纖維素和木質素呈顯著正相關，與可溶性果膠呈顯著負相關，與纖維素沒有顯著的相關性。本實驗結果與李麗梅等[15]對鈣和熱預處理的草莓和趙青華[16]在草莓成熟過程中研究細胞壁成分的結果相比除了纖維素含量變化趨勢外基本一致，纖維素含量出現不同的變化趨勢，可能是由于草莓果實的采收時期和品種特性不同所導致。本次試驗結果說明草莓果實隨著原果膠、半纖維素和木質素含量的下降，可溶性果膠含量的升高，硬度下降果實變軟。

在3種保鮮處理過程中，F-MAP組草莓果實的質構指標約在保鮮2 d開始顯著優于PE袋組和對照組，細胞壁成分中原果膠和纖維素、半纖維素和木質素含量在保鮮2 d開始顯著高于PE袋組和/或對照組，保鮮3 d起可溶性果膠含量顯著低于PE組。從而說明F-MAP處理對草莓果實有較好的保鮮效果，這種保鮮效果可能來自于F-MAP的選擇性透氣作用，通過調節包裝袋內的氣體成分，抑制果實的呼吸作用，減少營養損耗，抑制果實的生理代謝和酶的活性，抑制原果膠的降解和可溶性果膠的增加[5-6]。關于草莓F-MAP保鮮過程中袋內氣體成分及其品質的變化將在下一篇文章中做詳細介紹。

4　結論

采用F-MAP技術在低溫條件下對紅熟期草莓進行5 d保鮮，結果為果實的質構指標均優于PE袋組和對照組，并且保鮮時間較PE袋組和對照組可延長約2 d，說明本試驗采用的F-MAP處理可以延緩草莓果實質地的下降，有利于草莓保鮮時間的延長。

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項目資助：韓國食品研究院與延邊大學國際合作項目[項目名稱：中國北方地區食品包裝產業的調查（413090033）]

Changes of Texture of Strawberry During the F-MAP Fresh-keeping

JIA Ling1，ZHANG Xian1，*，LI Fan-zhu1，*，JIN Yong-jie2
（1.Yanbian University，Yanji 133000，Jilin，China；2.Yanji Gardening Ltd.，Yanji 133000，Jilin，China）

Abstract：The F-MAP technology was used for the fresh-keeping experiment of strawberry in the condition of low temperature，the fruit texture and cell wall composition were analyzed.The results showed that the strawberry packed by F-MAP、PE bag and disposable fresh-keeping box during the fresh-keeping，the hardness，cohesiveness，springiness，and chewiness decreased and the F-MAP group was significantly higher than that of PE group and control group since two days.The strawberry fruit protopectin，hemicellulose and lignin content decreased during the fresh-keeping，cellulose content showed downward trend after rising，F-MAP group were significantly higher than that of PE group and / or the control group since two days，the soluble pectin content of strawberry fruit increased，however，F-MAP group was significantly lower than that of PE group after about third day .The results indicated that the changes of strawberry fruit texture were delayed by F-MAP treatment，and it is conducive to strawberry fresh-keeping.

Key words：strawberry；F-MAP；texture

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.036

作者簡介：賈玲（1991—），女（漢），碩士，研究方向：果實采后生理與貯藏加工。

收稿日期：2015-02-09