生物保鮮紙對無核寒香蜜葡萄不同冷藏期的貨架品質及風味物質的影響

劉振通，張 鵬，李江闊,*，顏廷才，李春媛

（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），天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

生物保鮮紙對無核寒香蜜葡萄不同冷藏期的貨架品質及風味物質的影響

劉振通1，張 鵬2，李江闊2,*，顏廷才1，李春媛2

（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），天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

為提高葡萄的貯運品質，以無核寒香蜜葡萄為試材，采取貯藏箱內襯納他霉素和ε-聚賴氨酸型保鮮紙的方式，并結合頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用和電子鼻兩種手段對葡萄不同冷藏期的貨架品質及風味物質進行研究。結果表明：500 mg/L質量濃度的納他霉素保鮮紙和500 mg/L質量濃度的ε-聚賴氨酸保鮮紙均可明顯抑制無核寒香蜜葡萄的腐爛和落粒現象，延緩葡萄硬度、可滴定酸和VC含量的下降，保持一定的可溶性固形物含量，從而提高葡萄的保鮮效果，與對照相比，兩種生物保鮮紙均具有顯著性差異（P＜0.05），且500 mg/L質量濃度的納他霉素保鮮紙處理效果優于500 mg/L質量濃度的ε-聚賴氨酸保鮮紙（P＜0.05）。無核寒香蜜葡萄的風味物質主要由酯類、醛類和醇類3 大類組成，果實風味物質相對含量較高的有乙酸乙酯、正己醛、順-3-己烯醛、反式-2-己烯醛、正己醇和葉醇；隨著冷藏期的延長，酯類、醇類主要呈味物質的相對含量降低，醛類主要呈味物質的相對含量上升；隨貨架期的延長，醇類、醛類主要呈味物質的相對含量降低，酯類主要呈味物質的相對含量上升；對照處理風味物質相對含量變化幅度最大，而生物保鮮紙的使用對于保持無核寒香蜜葡萄穩定的風味具有積極作用，且納他霉素對于保持醛類、醇類風味的效果更好，ε-聚賴氨酸處理對延緩酯類風味下降的效果更好。另外，通過電子鼻的主成分分析、線性判別分析可以對不同冷藏期的貨架進行較好地判別區分，隨貯藏時間的延長，各處理間的風味物質差異愈加明顯。

納他霉素；ε-聚賴氨酸；保鮮紙；葡萄；品質及風味物質

葡萄為葡萄科（Vitaceace）葡萄屬（Vitis L.），又稱提子、山葫蘆，不僅味美可口，而且果實中富含多種果酸有助于消化。葡萄因其皮薄多汁、易破損易落粒的特殊性成為了較不耐貯的漿果[1]。目前在市場上，葡萄貯藏時使用的保鮮方式主要有物理（氣調等）、化學（SO2和硫化物熏蒸、SO2保鮮紙）方式，有些偏僻和農村市場條件有限，建造氣調設施需要高昂資金且不易運輸[2]，SO2保鮮效果雖明顯但會造成一定的漂白傷害，并且殘留的亞硫化物有損傷人體和貯藏設備的消極影響[3-4]。

近年來，天然高效、綠色無毒的生物保鮮方式越來越受到人們的重視。納他霉素（natamycin，Nata）為無色、無味的多烯烴大環內酯類抗真菌劑[5-6]，有穩定的理化性質且有不致突、不致癌、很難被人體吸收的特性，已應用在西蘭花[7]、核桃[8]上，在水果中李志文等[9]用納他霉素采前處理玫瑰香葡萄得出500 mg/L質量濃度的納他霉素抑制玫瑰香灰霉病效果最好；ε-聚賴氨酸（ε-polylysine，ε-PL）是由鏈霉菌代謝出的含有抑菌效果的多肽，對革蘭氏陰性菌和陽性菌有良好的抑制效果，還可分解成人體必需的賴氨酸，安全高效、具有較高的熱穩定性[10--12]，已在魚類、肉類[13-15]上有所應用，在水果中劉璐等[16]用ε-聚賴氨酸采后處理櫻桃保鮮期間得出500 mg/L質量濃度的ε-聚賴氨酸保鮮櫻桃效果最好。

目前生物保鮮劑的使用多為采前噴灑、采后浸漬處理的方式[17]，但大規模采前處理易出現噴灑不均、勞動力消耗大且采收時納他霉素遇紫外線易分解的情況，采后浸漬會消耗較多藥劑，易浪費，且粒多大串的果實會出現不易風干的狀況，所以本實驗采取在玫瑰香葡萄[9]、櫻桃[16]上效果最佳的500 mg/L納他霉素和ε-聚賴氨酸，將其制成生物保鮮紙來研究無核寒香蜜葡萄的保鮮效果，目前僅有董玉蘭等[18]使用枯草芽孢桿菌型生物保鮮紙對桃的保鮮研究，鮮見納他霉素和ε-聚賴氨酸型生物保鮮紙對無核寒香蜜葡萄的保鮮研究。本實驗通過對不同冷藏期貨架品質及風味物質的測定，明確兩種生物保鮮紙對無核寒香蜜的保鮮效果，為不同質量濃度的生物保鮮紙貯藏葡萄提供理論數據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

無核寒香蜜葡萄采自遼寧省興城市庭院式果蔬種植園，成熟度為八成熟，采收時摘取大小一致、無病蟲、無機械損傷的整穗葡萄。

納他霉素、ε-聚賴氨酸 浙江新銀象生物工程有限公司；保鮮紙 國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）；便攜式塑料箱（長0.28 m×寬0.22 m×高0.12 m，體積0.007 3 m3）前、后兩個面各有3 個通氣口（長0.2 m×寬0.15 m，氣孔間距0.15 m），配備氣調元件，塑料箱內置兩個的手提籃（每籃長0.20 m×寬0.12 m×高0.11 m，體積0.002 6 m3） 寧波國嘉農產品保鮮包裝技術有限公司。

1.2 儀器與設備

916Ti-Touch電位滴定儀 瑞士萬通中國有限公司；3-30K高速冷凍離心機 德國Sigma公司；PAL-1便攜式手持折光儀 日本Atago公司；TA.XT.Plus物性儀 英國SMS公司；DVB/CAR/PDMS頂空固相微萃取（head space solid phase micorextraction，HS-SPME）萃取頭（手動，50/30 μm，高度交聯，灰色平頭/SPME萃取頭和SPME手柄） 美國Supleco公司；TU-1810紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；PC-420D數字型磁力加熱攪拌裝置 美國Corning公司；Trace DSQ氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用儀 美國Finnigan公司；PEN3型便攜式電子鼻 德國Airsense公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄處理與分組

將采摘后葡萄進行微穗化處理，即剪出每穗約15 粒葡萄以便于實驗；將微穗化葡萄裝入便攜式塑料箱（約裝2.5 kg）后作3 種處理：1）：將沒有任何保鮮效果的空白保鮮紙襯于塑料箱中扣蓋作為對照處理，記作CK；2）：將納他霉素用蒸餾水配至500 mg/L的溶液，將保鮮紙置于溶液中浸泡5 min，晾干襯于箱內隨后扣蓋作為納他霉素處理，記作Nata；3）：將ε-聚賴氨酸用蒸餾水配至500 mg/L的溶液，同樣將保鮮紙置于溶液中浸泡5 min，襯于箱內隨后扣蓋作為ε-聚賴氨酸處理，記作ε-PL。處理當天空調車運回實驗室，入冷庫（0±0.5）℃開蓋預冷24 h后扣蓋，各處理分別在冷庫貯藏1、30 d取出，置于實驗室（20±2） ℃ 3 h恢復室溫后開箱蓋，其貨架測定時間為0、3、6 d，各處理均設有3 次重復。

1.3.2 腐爛率、落粒率的測定

從箱中隨機抽取10 穗葡萄，有固定5 人分別對10 穗葡萄果實進行腐爛果、脫落果的質量統計，取其平均值，按式（1）、（2）計算腐爛率和落粒率：

1.3.3 可溶性固形物含量的測定

使用4 層紗布對打漿后的葡萄進行過濾，吸取濾液0.2 mL，采用PAL-1便攜式手持折光儀測定可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量，每個處理重復測定6 次，取其平均值，單位為%。

1.3.4 穿刺硬度的測定

將葡萄置于物性儀測試平臺上，利用P/2柱頭（Φ=2 mm）對其進行穿刺測試，測前速率5.0 mm/s，測試速率2.0 mm/s，穿刺深度6 mm，各處理重復測定10 次，取其平均值，單位為N。

1.3.5 VC含量的測定

采用李軍[19]的鉬藍比色方法，將葡萄去梗打漿，取其勻漿液30 g，精確至0.001 g，填加草酸-EDTA溶液定容至100 mL，濾紙過濾后，吸取10 mL上清液于50 mL的容量瓶中，加入l mL的偏磷酸-醋酸溶液、2 mL的5%硫酸，搖勻后，加入4 mL的鉬酸銨溶液，用蒸餾水定容至50 mL，靜置15 min后在705 nm波長處測定吸光度，每個處理重復測定3 次，取其平均值。

1.3.6 可滴定酸含量的測定

將葡萄去梗打漿，取20 g勻漿液，精確至0.001 g，置于250 mL容量瓶中以蒸餾水定容，水浴30 min（80 ℃），降至常溫后脫脂棉過濾，取濾液20 mL和蒸餾水40 mL的比例，采用自動電位滴定儀方法[20]測定可滴定酸（titratable acid，TA）含量，每個處理重復測定3 次，取其平均值。

1.3.7 電子鼻檢測

采用PEN3型便攜式電子鼻，將帶梗的無損葡萄（果實質量：150 g）分別放入250 mL燒杯中用保鮮膜封口，在常溫條件下放置5 min后采用頂空吸氣法進行電子鼻檢測分析。測定條件為：傳感器清洗時間220 s，樣品準備時間5 s，自動調零時間10 s，樣品測試時間50 s，自動稀釋0，樣品測定間隔時間1 s，進樣流量100 mL/min，內部流量100 mL/min。為了消除漂移現象，能更好地保證測量數據的精確度和穩定性，要求每次使用前后，傳感器都要進行清洗和標準化，清洗時間30 min。為了保證實驗數據的精確度和穩定性，選取測定過程中第44～46秒的數據用于后續分析。統計分析10 個不同選擇性傳感器的G/G0值。按照上述方法，每個處理重復測定6 次。

1.3.8 風味物質的檢測

色譜條件：HP-INNOWAX色譜柱（30 m×250 μm，0.25 μm）；程序升溫：40 ℃保留3 min，然后以4 ℃/min速率升至120 ℃，再以5 ℃/min速率升至210 ℃，保留5 min。傳輸線溫度250 ℃。載氣為He，流速1 mL/min，不分流。質譜條件：連接桿溫度280 ℃，電離方式為電子電離源，離子源溫度200 ℃，掃描范圍35～350 u。

采用GC-MS分析和HS-SPME聯用法測定，各處理重復測定3 次。葡萄去梗、打漿后離心（10 000 r/min，10 min），使用4 層紗布過濾，取8 mL上清液裝進帶有磁力轉子的15 mL頂空瓶內，在水浴鍋內（56 ℃）加熱15 min，隨后在頂空瓶加2.5 g NaCl擰緊瓶蓋，置于磁力加熱攪拌器上（轉速為600 r/min），之后將SPME萃取頭插入頂空瓶的頂空部分（離液面約1 cm處）于50 ℃吸附30 min后拔出萃取頭，立即插入GC-MS進樣口熱解吸5 min。

1.4 數據處理

通過使用Excel 2003、SPSS Statistics 17.0軟件對葡萄數據進行統計和差異顯著性分析；使用電子鼻Winmuster分析軟件對檢測到的風味進行分析；通過查閱文獻[21-22]及檢索NIST/Wiley標準譜庫，用峰面積歸一法測算無核寒香蜜葡萄中風味物質的相對含量。

2 結果與分析

2.1 生物保鮮紙對葡萄不同冷藏期的貨架品質影響

表1 生物保鮮紙對葡萄不同冷藏期的貨架品質影響Table 1 Effect of biological preservative paper on shelf quality of grapes during different chilled storage periods

由表1可以得知，各處理無核寒香蜜葡萄的腐爛率和落粒率在不同冷藏期+貨架期內均呈上升趨勢。冷藏1 d時，隨著貨架期的延長，CK處理的腐爛率在6 d內上升了32.20%，而Nata和ε-PL處理葡萄的腐爛率分別上升了6.47%、7.70%，說明生物保鮮紙對于降低葡萄的腐爛率有積極作用；在冷藏30 d時，CK、Nata和ε-PL處理葡萄的腐爛率較冷藏1 d相比，分別上升了11.80%、2.68%和6.36%，說明隨著冷藏期的延長CK處理的腐爛率上升最快，而生物保鮮紙的處理可以抑制腐爛率上升；至冷藏30 d+6 d貨架期時，Nata和ε-PL處理葡萄的腐爛率分別為14.48%、18.88%，而CK處理為41.07%，各處理間均存在顯著性差異（P＜0.05），說明Nata和ε-PL的使用可以降低葡萄的腐爛率，且Nata處理寒香蜜的效果最佳。無核寒香蜜易落粒的特性會影響其整體貯藏品質，冷藏1、30 d時，各處理葡萄的落粒率均呈上升趨勢，且CK處理落粒速率均高于生物保鮮紙組，在冷藏1、30 d的貯藏6 d貨架期中，CK處理葡萄的落粒率分別為60.03%和60.77%，而Nata、ε-PL處理分別為30.34%和33.95%、43.77%和44.02%，通過比較說明Nata和ε-PL能夠明顯抑制葡萄的落粒現象，兩個6 d貨架期中CK、Nata和ε-PL處理互相存在顯著性差異（P＜0.05），抑制落粒率效果最明顯的依次為Nata＞ε-PL＞CK。

葡萄的硬度能直接影響其在貯運、銷售過程中的商品性，通過表1可以看到，各處理葡萄的硬度呈下降趨勢。在冷藏期1 d的處理中，CK、Nata和ε-PL處理分別從4.82、5.39、5.17 N降至3.96、5.08、4.52 N，說明從冷藏1 d開始生物保鮮紙保持果實硬度的效果就較好，且CK處理的硬度下降的最快，且貨架期6 d時三者之間存在顯著性差異（P＜0.05）；從冷藏期30 d來看，0 d時不同生物保鮮紙不存在顯著性差異（P＞0.05），但隨著貨架期的延長，至6 d時，3 種處理均存在顯著性差異（P＜0.05），且硬度從高到低依次為Nata＞ε-PL＞CK，可能原因為葡萄在低溫中硬度變化低于常溫，而到了貨架期葡萄硬度隨著環境的變化而迅速下降，此時不同生物保鮮紙對葡萄硬度的差異才逐漸明顯。

TSS含量和TA含量在一定程度上可以反映出葡萄的口感和生理狀態。在冷藏1 d的貨架中，各處理的TSS含量呈上升趨勢，原因為葡萄成熟度提高，果實內的物質逐漸轉為可溶性糖分。另外，CK在冷藏1 d的貨架中TSS含量上升了1.2%、2.3%、2.8%，說明生物保鮮紙處理葡萄可以延緩TSS含量的上升，從而延長果實貯藏時間；在冷藏30 d的貨架中，除CK處理基本為下降趨勢外，生物保鮮紙處理均為先上升后下降趨勢，說明葡萄果實在貯藏末期TSS含量逐漸下降，而生物保鮮紙可以延緩含糖量的下降；至冷藏30 d的6 d貨架期時，Nata、ε-PL處理的葡萄TSS含量分別為17.2%、16.1%，而CK處理的葡萄TSS含量為15.8%，3 種處理間均存在顯著性差異（P＜0.05），說明對照處理TSS含量變化幅度過大，生物保鮮紙可以保持一定的TSS含量，且Nata的效果最好。由表1可知，無核寒香蜜葡萄的TA含量在冷藏1 d的貨架中呈先上升后下降的趨勢，這可能與果實的成熟度較低有關，當果實逐漸成熟后葡萄的TA含量逐漸下降，至6 d貨架期時，3 種處理的TA含量相接近，說明生物保鮮紙處理在冷藏1 d后的貨架中無明顯差異；但隨著冷藏時間的延長，各處理在30 d貨架期中逐漸出現顯著性差異（P＜0.05），其中CK處理葡萄的TA含量下降最快，Nata處理下降的最慢，說明生物保鮮紙均可延緩葡萄TA含量的下降，且Nata處理效果最佳。

由表1可知，無核寒香蜜葡萄的VC含量在貯藏過程中均呈下降趨勢。在冷藏1 d后3 種處理均為4.06 mg/100 g左右，至貨架期3 d時，CK、Nata和ε-PL處理葡萄的VC含量分別下降了1.85、1.64、1.35 mg/100 g，ε-PL處理延緩VC含量下降的效果最佳，三者具有顯著性差異（P＜0.05），但貯藏至貨架6 d時，CK、Nata和ε-PL處理葡萄的VC含量分別為0.87、1.09、0.98 mg/100 g，Nata處理延緩VC含量下降的效果最佳，原因可能為ε-PL處理在貯藏開始可以明顯延緩VC含量下降，后期的效果不及Nata處理。冷藏30 d+6 d貨架期時，Nata和ε-PL處理葡萄的VC含量分別下降了0.63、0.79 mg/100 g，而CK處理下降了0.91 mg/100 g，具有顯著性差異（P＜0.05）。通過數據來看，生物保鮮紙可以有效延緩葡萄VC含量的下降，且Nata處理延緩VC含量下降的效果最佳。

2.2 生物保鮮紙對葡萄不同冷藏期的貨架風味物質影響

表2 生物保鮮紙對葡萄不同冷藏期的貨架風味物質影響Table 2 Effect of biological preservative paper on favor compounds of grapes during different chilled storage periods

續表2

表2為各處理在冷藏1、30 d時不同貨架期葡萄風味物質的相對含量。通過表2可以看出，無核寒香蜜葡萄共檢測出52 種風味物質，其中酯類5～9 種、醛類3～4 種、醇類6～11 種、烴類2～4 種、酮類1～4 種、酚類2～3 種、酸類0～2 種、其他0～4 種，其中主要呈味物質類別有酯類、醛類和醇類，果實風味物質相對含量較高的有乙酸乙酯、正己醛、順-3-己烯醛、反式-2-己烯醛、正己醇和葉醇。

從檢測到的酯類成分及其含量來看，無核寒香蜜葡萄在酯類化合物中主要的風味物質為帶有果香的乙酸乙酯[23]，其在整個貨架期中相對含量最低為16.4%，其余酯類物質最高相對含量僅為2.83%。在冷藏1 d后的兩個貨架期中，各處理的乙酸乙酯相對含量均呈上升趨勢，且6 d時CK、Nata及ε-PL處理的乙酸乙酯相對含量較0 d貨架期分別上升了5.15%、6.02%、10.92%，ε-PL處理葡萄的乙酸乙酯相對含量上升最快，CK處理最慢；在冷藏30 d后的兩個貨架期中，同樣是6 d貨架期時ε-PL處理葡萄的乙酸乙酯相對含量較0 d貨架期上升最快，CK處理最慢，說明相同冷藏期內，酯類主要呈味物質的相對含量隨著貨架期的延長而上升，且生物保鮮紙能夠保持較高的風味水平。較CK處理乙酸乙酯相對含量而言，貨架期內生物保鮮紙處理的含量上升最快，原因可能為：與Nata和ε-PL相比，貨架期內CK處理的醇含量下降最快，而酯類可以通過醇-酰基轉移酶，由酰基-CoA和醇類反應得到。當醇類相對含量較低時，整個生理生化反應所得到的酯類則相對較少，所以生物保鮮劑的乙酸乙酯含量上升最快可能與其醇含量變化有關；同時，酯類也可因水解反應而減少，所以CK處理也可因一系列水解反應導致酯類含量減少。另外，從不同冷藏時間（1、30 d）的相同貨架期（0、6 d）來看，隨著冷藏時間的延長，相同貨架期中各處理的乙酸乙酯相對含量逐漸降低，冷藏1、30 d在CK、Nata及ε-PL處理的相同貨架期中分別下降了4.65%、3.51%、2.00%和5.23%、4.73%、4.02%，CK處理的乙酸乙酯相對含量均是下降最快的，說明生物保鮮紙的添加在酯類中能夠保持較好的風味，且酯類主要呈味物質的相對含量隨著冷藏時間的延長而下降。

從檢測到的醛類成分及其含量來看，具有青草氣及蘋果香的正己醛[24]、順-3-己烯醛和具有水果綠葉香的反式-2-己烯醛[25]都是醛類中相對含量比重較大的物質，三者相對含量之和占醛類成分總相對含量的95.91%。在冷藏1 d+0 d貨架期中，Nata、ε-PL處理的3 種主要醛類物質相對含量之和分別為19.54%、30.67%，而CK處理僅為18.03%；而冷藏30 d+0 d貨架期中，CK、Nata和ε-PL處理的3種主要醛類物質相對含量之和分別為39.39%、35.38%、42.75%。說明隨著冷藏時間的延長，正己醛、順-3-己烯醛和反式-2-己烯醛這3 種主要醛類呈味相對含量之和都是逐漸上升的，且CK處理上升幅度最大。另外，在冷藏1 d后的貨架期內，0 d時Nata及ε-PL處理的醛類物質總相對含量較6 d處理的下降了3.41%、9.2%，而CK上升了3.36%；同時，在冷藏30 d后的貨架期內，0 d的CK、Nata及ε-PL處理的醛類物質總相對含量較6 d處理的下降了17.47%、6.29%、18.7%，說明醛類物質在相同冷藏期間，隨著貨架期的延長而減少。

從檢測到的醇類成分及其含量來看，在整個貯藏期間都存在且其相對含量都保持較高的醇類物質只有正己醇和葉醇，這兩種物質相對含量之后占醇類相對含量總和的66.18%。冷藏1 d時，6 d貨架期時各處理的葉醇相對含量均比0 d時少，其中Nata、ε-PL處理分別減少了10.60%、11.11%，而CK處理減少了11.26%；在相同貨架期時，各處理冷藏30 d的醇類相對含量總和均比冷藏1 d要低，說明無論隨著冷藏期的延長或貨架期的延長，醇類物質的相對含量都在下降。另外，在冷藏1 d的兩個貨架期內，檢測到芳樟醇、（-）-4-萜品醇、具有丁香味的alpha-松油醇[26]和對-薄荷-1,5-二烯-8-醇的相對含量均值約為1.58%；在冷藏30 d的兩個貨架期內，幾乎檢測不到芳樟醇和（-）-4-萜品醇，而alpha-松油醇和對-薄荷-1,5-二烯-8-醇的相對含量均值也僅為0.64%。

綜合來看，HS-SPME-GC-MS檢測到無核寒香蜜葡萄的風味物質主要由酯類、醛類和醇類3 大類組成，葡萄的烴類、酮類、酸類、酚類及其他類的相對含量不高。各處理的酯類、醛類和醇類在貯藏過程中都呈現一定的規律：隨著冷藏期的延長，酯類主要呈味物質的相對含量逐漸降低，隨貨架期的延長而上升，CK的風味幅度變化最大，ε-PL處理風味物質變化最穩定；正己醛、順-3-己烯醛、反式-2-己烯醛基本上就是醛類的全部呈味物質，隨著冷藏期的延長，醛類物質的3 種呈味物質相對含量逐漸上升，隨貨架期的延長而減少，CK處理的醛類物質幅度最大，而Nata處理醛類物質下降的最少；醇類物質隨著冷藏期或貨架期的延長，醇類物質的相對含量都在下降，且CK處理下降幅度的最大，Nata處理醇類物質下降幅度的最小。

2.3 主成分分析生物保鮮紙處理對葡萄不同冷藏期的貨架影響

圖1 PCA生物保鮮紙處理對葡萄不同冷藏期的貨架影響Fig. 1 Effects of principal component analysis on the shelf of different grain during the cold storage period

主成分分析（principal component analysis，PCA）法是通過數據轉換和降維的方式對提取到的傳感器多指標信息進行處理，并且對處理后的特征向量進行線性分類，呈現出主要的二維散點圖。選取氣體相對平緩的44～46 s區間信息為數據分析點，對不同冷藏期生物保鮮紙處理果實的常溫貨架期樣品進行主成分分析。總貢獻率越高越能代表樣品的信息，當其貢獻率＞95%時，說明幾乎沒有物質干擾PCA的處理。

從圖1可以看出，冷藏期1、30 d生物保鮮紙處理果實在常溫貨架期樣品得到的第1主成分PC1貢獻率和第2主成分PC2貢獻率分別為95.18%和4.15%、91.11%和7.94%，貢獻率總和分別為99.33%、99.05%，所以基本代表了無核寒香蜜葡萄的全部信息特征。

在冷藏1 d時，如圖1A所示，除0 d貨架期中CK和Nata處理有部分重合外，其余投影均獨立存在于二維散點圖中，說明CK和Nata在0 d處理葡萄時的風味物質相接近，且PCA方法適用于生物保鮮紙處理葡萄常溫貨架期的風味物質分析；隨著時間的延長，3、6 d貨架期CK處理的PC1值都高于同階段生物保鮮紙處理的PC1值，說明生物保鮮紙與CK處理的風味物質隨著貨架期的延長區分效果較好；0、3 d貨架期各處理葡萄的PC2差異性較小，而貨架期6 d的CK、Nata及ε-PL處理葡萄的PC2差異性較大，說明電子鼻能較好地區分隨貯藏時間延長貨架期間的風味差異。

如圖1B中所示，與冷藏1 d的PCA來比較，30 d的0 d貨架期中各處理無交叉，但出現了3 d貨架期的新重疊，說明電子鼻可以明顯區分出各處理在不同冷藏期內貨架的風味物質變化，無交叉又說明隨著冷藏期的延長各處理間風味物質差異增大，新重疊說明CK處理分別與其他三者的風味物質類似，這可能與貯藏末期某一階段內果實一系列生理生化反應有關；在冷藏30 d時，隨著貨架期0、3、6 d的延長各處理對應的PC2值逐漸上升，說明PCA可以區分不同貨架間風味物質的差異。

2.4 線性判別分析生物保鮮紙處理對葡萄不同冷藏期的貨架影響

線性判別分析（linear discriminant analysis，LDA）是通過運算法則將采集樣品信息投影到某一方向，注重所采集氣體的響應值彼此之間的距離以及其在空間中的分布狀態。選取氣體相對平緩的44～46 s區間信息為數據分析點，可以得到生物保鮮紙處理不同冷藏期果實的常溫貨架的LDA結果，見圖2。

圖2 LDA生物保鮮紙處理對葡萄不同冷藏期的貨架影響Fig. 2 Effects of linear discriminant analysis on the shelf of different grain during the cold storage period

由圖2可知，兩種冷藏期生物保鮮紙處理葡萄的常溫貨架得到的LD1貢獻率和LD2貢獻率分別為76.68%和14.62%、65.22%和25.55%，貢獻率總和分別為91.30%、90.77%，說明基本代表了無核寒香蜜葡萄的全部信息特征。

圖2A中，0 d貨架期的ε-PL處理與其他兩處理不在同一區域，說明LDA可以判別出ε-PL處理在0 d貨架期處理葡萄的風味物質與其他兩組的明顯差異；3 d貨架期時，各處理的LD2基本保持不變，LD1逐漸增大，說明生物保鮮紙處理與對照處理的風味物質在貨架期仍有差異；貨架期延長至6 d時，各處理間投影距離差異明顯，且Nata處理與其他處理不在同一區域，說明貨架末期時各處理具有的風味物質差異較大，LDA可以明顯判別出不同生物保鮮紙在貨架期中葡萄風味物質的差異。

圖2B中，按貨架期可以分為3 個區域，分別為CK-0 d/ Nata-0 d/ε-PL-0 d、CK-3 d/Nata-3 d/ε-PL-3 d、CK-6 d/ Nata-6 d/ε-PL-6 d 3個區域，區域之間彼此完全分開，說明LDA可以區分不同處理在貨架期中葡萄風味物質的差異；隨著貨架期的延長，3、6 d各處理的LD1值呈上升趨勢，說明貨架期的延長對各處理的風味物質有明顯影響。另外，與冷藏期1 d相比較，冷藏30 d中貨架期間的投影距離增大、區域明顯，說明LDA可以隨冷藏期的延長來明顯區分其不同貨架期間的差異。

3 討論與結論

姜愛麗等[27]使用納他霉素對甜櫻桃生理代謝及品質的影響中得出單獨的納他霉素處理對于甜櫻桃具有一定的調節生理代謝與防腐作用；于繼男等[28]得出冰溫結合ε-聚賴氨酸對藍莓生理品質有明顯保鮮影響；董玉蘭等[18]在生物型保鮮紙對中華壽桃的保鮮效果研究中得出，枯草芽孢桿菌型保鮮紙可有效提高其果實的保鮮品質，延長貯藏期。

而本實驗研究了納他霉素、ε-聚賴氨酸兩種生物保鮮紙對無核寒香蜜不同冷藏期貨架間品質及風味物質的影響，通過對果實品質及風味物質的重復測定得出以下結論：隨著冷藏期和貨架期的延長，CK處理的感官品質最差，而兩種生物保鮮紙的處理均可明顯抑制無核寒香蜜葡萄的腐爛率和落粒率，可以延長貯藏期間的感官品質；在貯藏初期，不同保鮮紙之間的硬度差異不明顯（P＞0.05），但隨著貯藏時間的延長不同生物保鮮紙處理葡萄逐漸出現顯著性差異（P＜0.05），且均與硬度最低的CK處理具有顯著性差異；兩種生物保鮮紙還可以較好地保持TSS含量，延緩TA含量的下降從而保持一定的糖酸比，有利于在貯運、銷售過程中保持葡萄的生理品質；VC含量是評價果實中重要營養指標，兩種處理均可顯著延緩VC含量的迅速下降，減少葡萄營養指標的損失。說明納他霉素和ε-聚賴氨酸型生物保鮮紙在維持葡萄的感官品質，保持果實的硬度、生理品質和營養品質的貯藏過程中，均與CK處理葡萄的品質具有顯著性差異（P＜0.05），其中，500 mg/L納他霉素保鮮紙在貯藏過程中保鮮的積極作用顯著優于500 mg/L的ε-聚賴氨酸保鮮紙（P＜0.05）。生物保鮮紙可能通過納他霉素、ε-聚賴氨酸的作用干擾菌類細胞膜屏障、改變膜的滲透性，從而顯著控制葡萄的腐生性、侵染性等病害的發生，從而保證提高葡萄的貯藏品質。通過HS-SPME-GC-MS對于無核寒香蜜葡萄風味物質的檢測來看：無核寒香蜜葡萄共檢測出52 種風味物質，主要由酯類、醛類和醇類3 大類組成，果實風味物質相對含量較高的有乙酸乙酯、正己醛、順-3-己烯醛、反式-2-己烯醛、正己醇和葉醇。酯類主要呈味物質的相對含量隨冷藏期的延長而降低，隨貨架期的延長而上升；醛類主要呈味物質的相對含量隨冷藏期的延長而上升，隨貨架期的延長而降低；醇類物質隨冷藏期或貨架期的延長，醇類物質的相對含量均呈下降趨勢。在香氣物質相對含量的上升階段，CK處理上升的最少，而在果實香氣物質相對含量的下降階段，CK處理主要呈味物質相對含量下降的最多，可以說明，生物保鮮紙的使用對于保持穩定的無核寒香蜜葡萄風味有積極的效果，且Nata對于保持醛類、醇類風味的效果最好，ε-PL處理對延緩酯類風味下降的效果最好。在果實逐漸成熟和衰老的過程中，發生了一系列的生理生化反應[29]。以萜烯類和脂肪酸作為前體，利用氧化酶可生成一定的醇及C6醛；醇類物質由醛類和醇脫氫酶反應合成，酯類又可在醇-酰基轉移酶的催化下，由酰基-CoA和上述生成的醇類反應得到，酯類也可因水解反應而含量降低。另外，通過電子鼻對于無核寒香蜜葡萄的無損檢測來看：PCA和LDA方法均可區分貯藏中葡萄風味物質的變化差異，利用電子鼻對不同生物保鮮紙處理無核寒香蜜葡萄貯后貨架間風味物質的測定分析是可行的。應用PCA方法分析的代表性強，1、30 d的總貢獻率分別為99.33%、99.05%，應用 LDA方法分析在1、30 d的總貢獻率也均在90.77%以上，PCA可以區分CK、Nata和ε-PL處理在不同冷藏期（1、30 d）貨架間（0、3、6 d）風味物質的差異，同時LDA可以將CK-0 d/Nata-0 d/ε-PL-0 d、CK-3 d/Nata-3 d/ε-PL-3 d、CK-6 d/Nata-6 d/ε-PL-6 d分為明顯的3 個區域，體現出LDA可以判別出各處理在不同貨架期中的風味物質變化。因此，電子鼻可以對生物保鮮紙不同冷藏期貨架期間的無核寒香蜜葡萄進行較好地判別區分，隨著貯藏時間的延長，各處理間的差異更加明顯。

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Effect of Biological Preservative Paper on Shelf Quality and Flavor Substances of Suffolk Red Seedless Grapes at Different Cold Storage Periods

LIU Zhentong1, ZHANG Peng2, LI Jiangkuo2,*, YAN Tingcai1, LI Chunyuan2
(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China; 2. Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products (Tianjin), Tianjin 300384, China)

In order to improve the quality of grapes during storage and transportation, headspace solid phase microextraction coupled with gas chromatography mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) and E-nose were used to evaluate the quality and fl avor compounds of Suffolk Red seedless grapes wrapped with natamycin and epsilon-polylysine preservative paper during cold storage and subsequent shelf life. The results showed that both natamycin and epsilon-polylysine preservative paper, which were obtained by soaking in 500 mg/L natamycin and 500 mg/L ε-polylysine, respectively could obviously inhibit the decay and abscission of Suffolk Red seedless grapes, delay the decrease in grape hardness as well as titratable acid and VC contents, and maintain soluble solid content at a certain level, thereby improving the quality preservation of grapes. These effects were significant compared to the control without any preservative (P ＜ 0.05), whereas natamycin preservative paper was better than ε-polylysine preservative paper. The fl avor substances of Suffolk Red seedless grapes were composed of three major classes: esters, aldehydes and alcohols with ethyl acetate, n-hexyl aldehyde, cis-3-hexenal, trans-2-hexenal, 1-hexanol and cis-3-hexen-1-ol being predominant. The relative contents of the major fl avor-active esters and alcohols decreased, while the relative content of the major fl avor-active aldehydes increased with extended cold storage.During shelf storage, the relative contents of the major fl avor-active alcohols and aldehydes decreased, whereas the relative content of the major fl avor-active esters increased. The control group showed the largest changes in the relative contents of fl avor compounds. The application of biological preservative paper had a positive effect on maintaining the fl avor stability of Suffolk Red seedless grapes. Furthermore, natamycin was more effective in maintaining the fl avor-active aldehydes and alcohols, whereas ε-polylysine was more effective in retarding the reduction of the fl avor-active esters. In addition, principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) of electronic nose data enabled to distinguish the fl avor of grapes stored cold for different periods during shelf life.

natamycin; ε-polylysine; preservative paper; grapes; quality and fl avor substances

10.7506/spkx1002-6630-201707038

S663.1

A

1002-6630（2017）07-0238-09

2016-08-11

天津市科技計劃項目（15ZCZDNC00140）；“十二五”國家科技支撐計劃項目（2015BAD16B0903）

劉振通（1992—），男，碩士研究生，研究方向為農產品貯藏與加工。E-mail：598905365@qq.com

*通信作者：李江闊（1974—），男，副研究員，博士，研究方向為農產品安全與果蔬貯運保鮮新技術。E-mail：lijkuo@sina.com

劉振通, 張鵬, 李江闊, 等. 生物保鮮紙對無核寒香蜜葡萄不同冷藏期的貨架品質及風味物質的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(7): 238-246. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707038. http://www.spkx.net.cn

LIU Zhentong, ZHANG Peng, LI Jiangkuo, et al. Effect of biological preservative paper on shelf quality and flavor substances of Suffolk Red seedless grapes at different cold storage periods[J]. Food Science, 2017, 38(7): 238-246. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201707038. http://www.spkx.net.cn