不同包裝材料對龍眼果實貯藏特性的影響

韓冬梅 谷李桃 李雙雙 吳振先 李建光 郭棟梁 潘學文 李榮

摘 要 為了篩選不同貯藏溫度下龍眼（Dimocarpus longan Lour.）果實合適的包裝袋，以品種‘石硤（cv. Shixia）為材料，研究了常溫（25±1）℃和低溫（5±1）℃下，0.025 mm聚乙烯袋（PE）、0.020 mm雙向拉伸聚丙烯袋（BOPP）、0.025 mm乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、0.025 mm中山氣調袋（ZSMA）4種包裝材料對果實貯藏特性的影響，以“單層0.010 mm PE膜+托盤”（PF1）作為常溫貯藏效果對照，0.025 mm PE包裝作為低溫貯藏效果對照。結果表明：常溫下果皮褐變、果肉自溶、果實質量損失率高低順序分別為PF1>EVA>PE>BOPP≈ZSMA、PF1>PE>BOPP>ZSMA≈EVA、EVA>PF1>PE>ZSMA≈BOPP；低溫下分別為EVA>BOPP>ZSMA>PE、PE>ZSMA>EVA>BOPP、EVA>PE≈ZSMA≈BOPP。與常溫相比，低溫下同一種包裝內CO2體積分數（V/V）顯著降低，O2體積分數（V/V）明顯上升。兩種貯藏溫度下，4種包裝中的CO2體積分數高低順序均為BOPP>ZSMA>PE>EVA，O2體積分數則相反；袋內濕度是影響果皮褐變的最主要因素，EVA的透濕性遠高于BOPP、PE、ZSMA；BOPP和PE果實因常溫與低溫差異表現為部分相反結果，果實的CO2傷害閾值因貯藏溫度下降而降低；ZSMA則體現了良好的綜合保鮮效果。

關鍵詞 龍眼果實；包裝；貯藏特性；果皮褐變；果肉自溶

中圖分類號 TS255.3；S667.2 文獻標識碼 A

Abstract The effects of environmental factors within different packagings on the storability of longan fruits（Dimocarpus longan Lour. cv. Shixia）during storage at（25±1）℃ and（4±1）℃ respectively were studied. The treatments including 0.02 mm BOPP bag（Biaxial oriented polypropylene film， marked as BOPP）， 0.025 mm Polyethylene bag（marked as PE）， 0.025 mm EVA bag（Ethylene-co-vinyl acetate， marked as EVA）and 0.025 mm ZSMA bag（Zhongshan modified atmosphere packaging bag， marked as ZSMA）， and plastic pallet + single layer of 0.010 mm PE（marked as PF1）as the normal storage temperature check and 0.025 mm PE as the the low storage temperature check were used. The results showed that the orders of pericarp browning index， aril breakdown index and mass loss rate at （25±1）℃ storage were PF1>EVA>PE>BOPP≈ZSMA， PF1>PE>BOPP>ZSMA≈EVA and EVA>PF1>PE>ZSMA≈BOPP respectively. Whereas， during storage at（4±1）℃， the orders of them were EVA>BOPP>ZSMA>PE， PE>ZSMA>EVA>BOPP and EVA>PE≈ZSMA≈BOPP respectively. The volume fraction of CO2（V/V）in the same bag at（4±1）℃ was significantly lower than that at（25±1）℃， but the volume fraction of O2（V/V）was higher. Among the 4 treatments， the order of volume fraction of CO2 was BOPP>ZSMA>PE>EVA， while the volume fraction of O2 was reversed； and the moisture permeability of EVA was much more higher than that of other packagings. The RH was the most important factor for pericarp browning. In addition， the fruit storability in BOPP and PE bags showed partly opposite results due to temperature variation， the injury threshold value of longan fruit to CO2 varied with storage temperature. The ZSMA bags showed the best combination storability.

Key words Longan fruit； packaging； storability； pericarp browning； aril breakdown

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.12.023

龍眼（Dimocarpus longan Lour.）果實成熟于酷暑季節，不耐貯藏。果皮褐變和果肉自溶是采后衰老的主要表現形式，其嚴重程度直觀反映了果實的貯藏性能強弱。龍眼果皮結構疏松，易失水導致褐變加劇；較高的呼吸強度易造成果肉氧化衰老、細胞結構易損。因此，采后貯運過程中，使用合適的包裝方式既能防止失水，又能通過自發氣調來延緩果實的衰老進程。

目前，普通聚乙烯膜（PE）、聚丙烯膜（PP）已被廣泛應用于果蔬或者食品包裝行業，聚氯乙烯膜（PVC）[1]、BOPP膜[2-5]、復合EVA膜[6]等也有不同程度的應用。但是，不同的果蔬種類對包裝材料的透濕性、透氣性要求不同，如鴨梨[7]、華山梨[8]適宜CO2%高滲透性膜；同時對包裝膜的厚度或微孔徑大小也具選擇性[9-10]。關于龍眼氣調保鮮研究已有相關報道，如抽氣充氮結合低溫貯藏，可以有效提高果實的貯后好果率[11]；3～4 ℃條件下，4%～6%（V/V，下同）CO2、6%～8% O2是合適的環境氣體濃度[12]；真空包裝能夠降低25 ℃貯藏龍眼果實的褐變指數[13]；2%～4% O2和15%～19% CO2的低O2高CO2氣調環境有利于延長低溫下龍眼果實采后壽命[14]。當前氣調保鮮龍眼果實的出庫方式和貨架表現等研究鮮見報道，亦未見在生產中應用，關于同一包裝不同貯藏溫度對果蔬貯藏性的影響研究也不多見。

生產上多采用普通聚乙烯薄膜（0.025～0.04 mm PE）結合低溫貯藏或者泡沫箱加冰貯運，可較好保持龍眼采后新鮮度，但貯期較短；一般常溫（25℃）貯藏多采用“塑料托盤+0.01 mm PE”或者帶孔塑料保鮮盒的包裝形式，但易于失水褐變[15-17]。為解決PE膜包裝在龍眼貯藏中的局限，筆者于2015年開展了龍眼果實不同包裝材料的對比試驗，發現BOPP薄膜能夠較好地保持常溫貯藏果實的新鮮度，延遲褐變；2016年，針對PE和BOPP袋內濕度較高帶來的霉爛問題，以“單層0.01 mm PE 膜+托盤”作為常溫貯藏效果對照，0.025 mm PE包裝作為低溫貯藏效果對照，采用高透濕EVA復合膜和ZSMA氣調膜對龍眼進行包裝處理，開展了常溫和低溫對比試驗，旨在揭示不同包裝材料對龍眼果實不同貯藏溫度下貯藏性的影響，為科研與生產選擇合適的包裝材料與包裝方法提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以2016年7月25日采自廣東省農業科學院果樹研究所90%～95%成熟度的“石硤”龍眼為試材，剪單果立即運回實驗室，挑選無病、無蟲、無傷、無過熟的果實，用殺菌劑施保克500 mg/kg浸泡2 min，晾干后包裝。以0.020 mm BOPP袋（市售雙向拉伸聚丙烯膜）、0.025 mm PE袋（市售普通聚乙烯）、0.025 mm EVA袋（乙烯-醋酸乙烯共聚物，廣州菲迪公司，試驗性產品）、0.025 mm ZSMA（氣調袋，中山聯億公司，成本較高）、0.010 mm PE膜（市售聚乙烯包裝膜）為包裝材料，設置不同包裝處理。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 （1）常溫貯藏。以BOPP、PE（0.025 mm）、EVA、ZSMA 4種包裝袋作同名標記密封處理，并另設小籃子用以定期檢測袋內氣體濃度；常用包裝“塑料小托盤+單層0.01 mm PE膜”（標記為PF1），因其使用超薄PE膜，極易破損，故不作測氣處理，僅作為以上4種處理的貯藏效果對照。托盤包裝每處理20個果實，包裝袋每處理50個果實，每處理15個重復，常溫（25±1）℃貯藏；從貯藏第5 d開始處理間果表顏色出現明顯差異，隨后每2 d觀察1次，每次3袋，分別統計果皮褐變和果肉自溶指數。每處理另設3袋果，每2 d稱重1次，計算質量損失率。

（2）低溫貯藏。以BOPP、PE（0.025 mm）、EVA、ZSMA 4種包裝袋作同名標記密封處理，并另設小籃子做測氣處理，其中PE（0.025 mm）為常用低溫包裝，用以作為其它3種處理的貯藏效果對照。前人研究表明，厚度大于0.025 mm的PE膜，才能有效防止龍眼果實低溫失水褐變，故低溫貯藏不設PF1處理。每處理12袋，每袋50個果實，于貯藏20、30、42、50 d時觀察并統計果皮褐變和果肉自溶指數，每次3袋。每處理另設3袋果，每7 d稱重1次，計算質量損失率。

（3）包裝內測氣處理。每處理準確稱取500 g果實，放入同樣大小的籃子（21.0 cm×16.5 cm×6.0 cm），外面套上不同材料的包裝袋，并沿籃子外框折疊成籃子大小，保證各處理果實貯藏空間大小一致。分別于低溫和常溫下貯藏，每處理3次重復，定期測定包裝內O2體積分數、CO2體積分數（V/V）、相對濕度（RH，V/V）。測氣時以1 mL微型注射器固定在籃子左上角抽氣，抽完后立即用透明膠帶封好，每籃抽3針，每處理9針；測定籃內相對濕度時，將濕度計探頭沿袋口小心送入籃內，立即用手抓緊袋口，平衡2 min后讀取相對濕度值，常溫貯藏每3 d、低溫貯藏每7 d測定1次。

1.2.2 指標測定 （1）褐變指數。參考文獻[15]并進行適當修正，即PF1的褐變指數計算方法略有不同。由于PF1失水迅速，會導致果皮因干燥而均勻褐變，其對應果肉自溶部位的果皮還會產生明顯深色褐斑，褐變程度超過其它任何處理，因此在標記5級褐變的基礎上，再加上褐斑的等級，作為最終的褐變級數。

（2）自溶指數。按參考文獻[18]進行評定和計算。

（3）質量損失率。以分析天平稱取果實質量，質量損失率=（初始質量-當日質量）/初始質量×100%。

（4）相對濕度。以北京市亞光儀器有限責任公司WS508B溫濕度計測定。

（5）CO2和O2體積分數。根據參考文獻[19]，以島津GC-17A型氣相色譜儀（日本）測定。

1.3 數據處理

1.3.1 描述統計和作圖 運用Excel軟件分析完成。

1.3.2 因子分析 以各處理指標的不同測定時期為變量，在主成分分析的基礎上進行因子分析，并以各因子的方差貢獻率和因子得分（軟件自動給出）通過回歸方程計算出各處理在不同指標上的綜合評分。由于不同處理間的比較是對所有貯藏階段的差異進行綜合比較，當前后階段的差異不一致時，比較結果會帶有一定的主觀性；通過該方法處理后，將處理與貯藏時間構成的二維數據簡化為處理之間的一維數據，判斷結果更為直觀、科學。

1.3.3 多重比較和相關性分析 以單因素方差分析中的Duncans法進行處理間多重比較；以各處理不同貯藏時期為樣本，常溫下20個（5處理×4時期），低溫下32個（4處理×8時期），對各觀測指標進行pearson法雙變量相關性分析。

以上統計分析均采用SPSS19.0軟件完成[20-21]。

2 結果與分析

2.1 不同包裝對石硤龍眼果實常溫貯藏效果的影響

2.1.1 不同包裝對果實褐變指數、自溶指數和質量損失率的的影響 圖1顯示，果皮褐變指數隨著貯期延長而升高，第5 d時，5種包裝內果實均無明顯褐斑，但EVA和PF1外果皮均勻褐變；第7 d時，PF1和EVA處理果實嚴重褐變，PF1出現明顯褐斑；隨后的6 d內，PF1和EVA褐變指數始終維持較高水平，各處理組間差異極顯著（p<0.01），其中ZSMA、PE和BOPP水平較低且相近，但PE后期褐變嚴重（p<0.01）（圖1-A）。果肉自溶指數隨貯期延長而升高，7 d后各處理組間差異均呈極顯著（p<0.01）。從第9 d開始，處理間差異迅速增大，自溶加快，其中PF1和PE自溶指數較高，其次是BOPP和ZSMA，EVA最低（圖1-B）。 PF1果實質量損失率低于EVA，但兩者均遠高于其它3個處理，各處理組間差異極顯著（p<0.01）； PE在第7 d后稍高于BOPP和ZSMA，但差異不顯著（p>0.05）（圖1-C）。

2.1.2 不同包裝對果實貯藏環境中氣體體積分數和相對濕度的影響 圖2顯示，貯藏期間，4種包裝中的CO2體積分數均表現為逐漸上升趨勢，為1.99%～14.61%，貯藏3 d后各處理組間差異均達極顯著水平（p<0.01），其中BOPP處理明顯高于ZSMA、PE、EVA，達14.61%（圖2-A）。4種包裝內O2體積分數在前3 d內快速下降，之后趨于穩定，為6.56%～11.96%；其中，PE和ZSMA表現為緩慢下降趨勢，而BOPP和EVA則緩慢上升，且4個處理組間差異始終達極顯著水平（p<0.01），其中BOPP水平最低（圖2-B）。貯藏前3 d，4種包裝內RH由60%上升至80%以上，之后水平基本穩定，但各處理組間差異極顯著（p<0.01），其中EVA的RH最低，其它3種處理水平相近，9 d后稍有下降（圖2-C）。

2.1.3 不同包裝處理果實貯藏期間各指標的綜合評分比較 表1顯示了不同包裝處理的果實褐變指數、自溶指數、環境氣體體積分數等指標的綜合評分，通過比較可知，褐變指數順序為PF1>EVA>PE>BOPP≈ZSMA，自溶指數為PF1>PE>BOPP>ZSMA≈EVA，質量損失率為EVA>PF1>PE>ZSMA≈BOPP；包裝中CO2體積分數和CO2體積分數/O2體積分數高低順序為BOPP>ZSMA>PE>EVA，O2體積分數為EVA>PE>ZSMA>BOPP，RH為PE≈ZSMA>BOPP>EVA。可見，PF1、PE包裝的保鮮效果不及BOPP和ZSMA，PF1效果最差，EVA雖然褐變嚴重，但抑制果肉自溶效果較好，保持了較好的果肉完整性，BOPP和ZSMA抑制褐變效果相近，但前者自溶程度略高于后者。

2.1.4 不同包裝處理果實貯藏期間各指標的相關性比較 表2顯示，貯藏期間的質量損失率與果皮褐變指數極顯著正相關，與RH極顯著負相關，說明RH越低，質量損失率和褐變指數越高是5種包裝處理的共性特征。對于4種測氣包裝而言，環境氣體體積分數與褐變指數關系不顯著，但與果肉自溶指數顯著相關，說明在一定濃度范圍內，CO2體積分數和CO2體積分數/O2體積分數越高，O2體積分數越低，自溶指數越高。另外，RH與O2體積分數顯著負相關，說明本試驗中透濕性較高的包裝材料，O2滲透能力也較強，其中EVA透氣透濕性最強，BOPP最差。

結合圖2-C和表1來看，BOPP、ZSMA、PE處理中，袋內RH值相近且高達90%以上，質量損失率相近，但前兩者褐變指數與自溶指數較低，推測與其常溫高濕環境中較低的O2體積分數和較高的CO2體積分數、CO2體積分數/O2體積分數有關；BOPP處理果實自溶指數高于ZSMA，說明BOPP包裝中的CO2體積分數和O2體積分數已經偏離適宜范圍；PF1和EVA褐變指數、質量損失率均較高，但自溶指數結果相反，可能與PF1中較低的O2體積分數有關，因為PF1以0.01 mm PE膜密封，而PE對氣體的滲透能力明顯低于EVA。

2.2 不同包裝對石硤龍眼果實低溫貯藏效果的影響

2.2.1 不同包裝對果實褐變指數、自溶指數和質量損失率的影響 圖3顯示，4種包裝處理果實褐變指數隨貯期延長而升高，貯藏20～42 d，各處理組間差異達極顯著水平（p<0.01），之后差異縮小，50 d時達顯著水平（p<0.05）。貯藏20 d時，EVA和BOPP處理褐變指數迅速上升，前者又高于后者，而PE和ZSMA褐變程度較輕；30～50 d時，EVA和BOPP處理褐變指數相近，ZSMA略高于PE ，且保持穩定的差異水平（圖3-A）。貯藏30 d后，不同處理的果實開始發生果肉自溶，42～50 d時，各處理組間差異達極顯著水平（p<0.01），其中PE自溶指數最高，其次為ZSMA和EVA，BOPP最低（圖3-B）。貯藏期間，不同處理的果實質量損失率均逐漸增加，整個貯藏期間組間差異達極顯著水平（p<0.01），其中EVA質量損失率遠高于其它3個處理 ，42 d時達到13.43%；后三者緩慢上升，水平相近，42 d時不超過1%（圖3-C）。

2.2.2 不同包裝對果實貯藏環境中氣體體積分數和相對濕度的影響 圖4顯示，4種包裝處理中CO2體積分數呈先升后降的趨勢，為0.11%～3.87%，其中ZSMA后期略有上升，各處理組間差異水平為極顯著（p<0.01）。BOPP處理CO2體積分數最高，顯著高于其它3個處理，在14 d時形成峰值；后三者貯藏前后差異較小，高低順序為ZSMA>PE>EVA（圖4-A）。各處理中O2體積分數變化趨勢及差異與CO2體積分數剛好相反，組間差異水平也是極顯著（p<0.01），其中BOPP包裝中O2體積分數最低，且在7 d時低至10%左右，之后緩慢升高，21 d時接近其它3個處理；后三者O2體積分數貯藏前后比較穩定，為18.43%～20.42%，水平相近，高低順序為EVA>PE>ZSMA（圖4-B）。可見，在貯藏后7～14 d內，低溫下果實因呼吸而吸收的O2和釋放的CO2量明顯低于常溫，但對于整個貯期來說，果實呼吸強度仍處于較高水平，這與前人研究結果一致[22-23]；21 d后，果實呼吸逐漸趨于穩定低水平，包裝內的氣體濃度也隨之穩定。4種包裝中，除貯藏28 d時呈顯著差異外，其它時間RH組間差異均為極顯著（p<0.01），其中EVA處理的最低，在60%～70%之間，其它三者水平相近，在80%～95%之間（圖4-C）。

2.2.3 不同包裝處理果實貯藏期間各指標的綜合評分比較 表3顯示，不同包裝處理果實低溫貯藏時褐變指數高低順序為EVA>BOPP>ZSMA>PE，自溶指數為PE>ZSMA>EVA>BOPP；CO2體積分數和CO2體積分數/O2體積分數高低順序為BOPP>ZSMA>PE>EVA，O2體積分數則與之相反；EVA處理RH最低、質量損失率最高，其它3個處理水平相近。

2.2.4 不同包裝處理果實貯藏期間各指標的相關性比較 表4可以看出，4種包裝處理果實的低溫褐變指數與質量損失率、自溶指數分別呈顯著正相關，質量損失率與RH呈極顯著負相關，而自溶指數與其它指標關系不顯著。結合圖4-C和表3來看，BOPP、ZSMA、PE處理袋內RH均在90%以上，EVA處理袋內RH大多時候介于60%～65%之間；3個低透濕性包裝中，BOPP褐變指數接近最高、自溶指數最低，PE褐變指數最低、自溶指數最高；而ZSMA褐變與自溶水平居中，表現出較好的綜合效果。因此，推測在低溫高濕環境中，較高的CO2體積分數、CO2體積分數/O2體積分數、較低的O2體積分數有利于褐變，而較高的O2體積分數、較低的CO2體積分數、CO2體積分數/O2體積分數則利于促進果肉自溶。

3 討論

3.1 不同包裝處理對不同貯溫下果實貯藏性的影響

貯藏溫度與質量損失是影響龍眼果實貯藏效果的兩個重要因素，而失水又是質量損失與果皮褐變的主要原因[15，24-25]。本試驗研究了不同材料包裝袋對果實貯藏性的影響，結果表明，兩種溫度下，ZSMA處理均表現為良好的綜合貯藏效果，褐變與自溶均處于較低的水平；EVA處理果皮均嚴重干燥褐變，但果肉完整性較好；PE果實自溶指數均較高，但褐變指數均為較低水平；BOPP 處理則表現出褐變指數的溫度差異性，但自溶指數均較低。而常溫貯藏或超市中常用的“托盤+單層0.01 mm PE”的包裝形式，與其它4種包裝相比，保鮮效果最差，不建議使用。

3.2 不同包裝處理對不同貯溫下果實貯藏性的影響因素

一般認為薄膜包裝在保持環境濕度不變的基礎上，可發揮自發氣調作用，達到延長保鮮期的目的[26-29]，保鮮效果取決于薄膜厚度與滲透能力[8，30]以及果蔬對薄膜的選擇性[31-32]等。本研究中的BOPP對CO2、O2和H2O的滲透性較差，而EVA具有最高的滲透性，PE的滲透性僅次于EVA；ZSMA對CO2和O2的滲透性居中，但對H2O具有較高的阻隔性，在兩種貯溫下褐變與自溶均得到了較好的控制。

莊衛東[33]認為，5 ℃條件下，較高的CO2體積分數和O2體積分數分別利于促進果皮褐變和果肉自溶，這與本研究中BOPP袋內較高CO2體積分數促進果實褐變、PE袋內較高O2體積分數促進果肉自溶的結果一致。本研究的兩種貯溫下，RH差異表明高透濕性是造成包裝內果實質量損失與褐變的最重要因素；EVA包裝內的低RH和高O2體積分數環境，均促進果皮褐變，延緩果肉自溶。其次，4種包裝袋內的RH與CO2體積分數、O2體積分數的互作效應因貯溫不同而不同，高RH條件下，常溫下較高的CO2體積分數和較低的O2體積分數有利于延緩果皮褐變，低溫下較低的O2體積分數有利于延緩果肉自溶，較高的CO2體積分數則促進果皮褐變，而具體的參數水平，有待進一步研究。

不同貯溫下，龍眼對環境氣體的耐受性存在差異。與常溫相比，低溫下各處理包裝內CO2體積分數水平明顯降低，O2體積分數明顯升高。兩種貯溫下，BOPP袋中CO2體積分數均是最高，常溫下褐變較輕，而低溫下嚴重褐變。可見，低溫下龍眼CO2有害體積分數的閾值明顯降低，而較高體積分數易導致果皮傷害褐變，這與碭山酥梨相關研究結果相似[34]。相同包裝在不同貯溫下，環境氣體體積分數將發生變化，并帶來果實貯藏性差異。

4 結論

2種貯藏溫度下，ZSMA處理綜合保鮮效果均為最好，EVA果實褐變嚴重，但果肉質量較好，BOPP和PE在不同溫度下具有不同貯藏效果。

在龍眼果實包裝微環境中，RH高低是2種貯溫下對果實質量損失率和褐變衰老最重要的影響因素，RH與CO2體積分數、O2體積分數的互作效應因貯藏溫度不同而存在差異。

由于EVA屬于廠家的試驗性產品，尚未批量投產，ZSMA成本較高，考慮到包裝材料的來源和成本，在厚度適宜前提下，龍眼貯藏推薦常溫下使用BOPP袋，低溫下仍然使用PE袋。

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