肖維強,許林兵,黃秉智,戴宏芬,楊 護
(廣東省農科院果樹研究所/農業部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室,廣東 廣州 510640)
不同薄膜包裝對粉蕉貨架期品質的影響
肖維強,許林兵,黃秉智,戴宏芬,楊 護
(廣東省農科院果樹研究所/農業部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室,廣東 廣州 510640)
為研究不同薄膜包裝(MAP)對粉雜一號粉蕉在常溫22(±2)℃貨架期貯藏品質的影響,采用0.03 mm聚乙烯(PE3c)、0.05 mm聚乙烯(PE5c)、0.07 mm聚乙烯(PE7c)、0.03 mm雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜袋對用保鮮劑和乙烯利處理1 d后的樣品進行包裝,加入自制乙烯吸收劑,形成自發氣調包裝。結果表明:BOPP薄膜袋包裝形成高CO2濃度(7%~12%)、低O2濃度(5.68%~7.53%)的微環境,抑制了果實乙烯生成和后熟進程,明顯延緩果實硬度下降和果皮變黃,抑制了果肉可溶性固形物上升和有機酸增加以及維生素C減少,失重率小,好果率高,貨架期達到12 d以上,較好保持粉蕉的常溫貨架期品質;其他包裝的效果大小依次是PE7c、PE5c、PE3c。BOPP薄膜袋包裝優于常用的聚乙烯薄膜袋,可用于粉蕉催熟后的常溫貨架貯藏。
粉蕉;不同薄膜袋包裝;自發氣調;BOPP;貨架期品質
粉雜一號粉蕉(ABB Fenjiao)在廣東省珠三角地區俗稱蘋果蕉,是近幾年發展起來的香蕉新品種,其品質和風味優異,且抗香蕉枯萎病,因此在珠三角乃至華南地區深受廣大果農歡迎,種植面積日漸擴大。目前該品種主要以就近銷售和短時貯運為主,催熟后3~4 d變黃,整條蕉或分梳上市銷售,不再包裝,貨架期短,容易造成失水變黑腐爛,損失嚴重。現有香蕉采后商品包裝技術是以瓦楞紙箱加PE薄膜袋,較長期貯運還需加乙烯吸收劑。貯藏溫度為13~15℃,上市前再用乙烯利在18~21℃條件下進行催熟,果皮變黃以后直接銷售,基本上不再包裝。采用的乙烯吸收劑普遍由高錳酸鉀制成,有毒,受管制。目前常用于果蔬薄膜保鮮包裝的材料主要有PE、PVC和PP膜等,PVC薄膜由于安全問題正逐漸被各國所禁止。薄膜包裝可抑制果實的呼吸強度,這可能與包裝袋內的高濃度CO2和低濃度O2有關[1],從而維持果蔬的貯藏品質和延長貨架期[2-5]。PE有較強的透氣性,常用于水果的自發氣調保鮮,缺點是袋內CO2濃度和O2濃度難以同時達到果蔬自發氣調貯藏最佳指標的要求,氣調作用不大[6]。PP膜透氣性比PE膜差些,但容易通過拉伸在膜內部形成大量的微孔增加其透氣性[7]。BOPP膜在包裝冷熱食品時能防止產生水霧,在食品保鮮時減少腐爛的發生[8]。已有報道BOPP薄膜比PE膜和PP膜在西蘭花[9]和荔枝[10]的保鮮上效果更好。為尋找一套粉蕉采后商品化小包裝常溫貨架保鮮的技術,本研究采用了幾種常用的不同PE、BOPP薄膜袋和自制的安全環保型乙烯吸收劑,在常溫22(±2)℃下進行粉蕉自發氣調貨架保鮮試驗,旨在比較幾種薄膜包裝袋中果實的硬度,色澤,可溶性固形物(Total Soluble Solid,TSS),Vc,有機酸,袋內O2、CO2、乙烯含量,好果率,失重率的變化,分析對貨架期果實品質的影響,篩選適合的薄膜包裝袋,形成一套簡便、高效、節能的粉蕉采后延長貨架期的常溫保鮮技術。
1.1 試驗材料
供試材料為粉雜一號粉蕉,采自中山市民眾鎮,果實7~8成熟,果皮青綠色。在當地進行去軸分梳,用珍珠棉布包好,當天運回實驗室。去除損傷和裂開的果實,分切成約1 kg左右的梳型為1個樣品,用清水清洗干凈,先用稀釋1 000倍的真綠色香蕉專用保鮮劑浸泡1 min,再用500 mg/L的乙烯利浸泡2 min,在空調房中晾干1 d。試驗于2015年6~8月在農業部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室進行。
BOPP和PE薄膜袋,為佛山市順德區合創新盈包裝材料有限公司產品,規格為30 cm×40 cm;自制安全緩釋型高鐵酸鉀乙烯吸收劑(發明專利申請號201510888881.X),按以下質量比配制:高鐵酸鉀∶活性白土∶吸水樹脂∶氫氧化鈣∶醋酸鈉=1∶30∶30∶1~3∶2~4,材料均來源于廣州化工城;安全高效保鮮劑:有效成分為12%咪鮮胺和2%抑霉唑,珠海市真綠色技術有限公司。
試驗主要儀器:CHROMA METER CR-400色差計(日本柯尼卡美能達傳感公司);日立163型氣相色譜儀(日本HITACHI公司);GY-3型水果硬度計(浙江托普儀器有限公司);SCY-2A型O2、CO2氣體測定儀(上海昕瑞儀器儀表有限公司)
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗設計 將上述晾干處理好的樣品分別裝入30 cm×40 cm的不同薄膜包裝袋中。試驗設5個處理:PE3c、PE5c、PE7c組,分別用0.03、0.05、0.07mm聚乙烯薄膜袋包裝,均加入果重量1.5%的乙烯吸收劑,扎口;BOPP組,用BOPP薄膜袋包裝,加入果重量1.5%的乙烯吸收劑,扎口;對照組,取上述晾干的樣品,直接放在果籃中,沒有包裝和乙烯吸收劑。每個處理樣品10袋以上。
1.2.2 指標測定 (1)硬度:用水果硬度計測定,將果指用小刀平分切開3段,測定3個點,取平均值。
(2)顏色:用色差計測定,分別取果指上、中、下3點進行測量,取平均值,每袋測定3個蕉果。L*值表示亮度,h值表示色澤。
(3)袋內氣體含量:CO2、O2濃度用氣體測定儀測定,乙烯濃度用氣相色譜儀測定 。
(4)Vc、有機酸、TSS:Vc、有機酸采用滴定法測定[11];TSS采用果指中段的果肉研碎,雙層紗布過濾,取少許濾液,用糖度計測定。
(5)好果率:好果指粉蕉沒有腐爛,黃色或黃綠色,沒有青皮熟,沒有黑褐,光澤好,口感、風味正常的果實。好果率=好果數/抽檢果數,從貯藏過程的第4天開始,每隔2 d,進行好果數統計。
(6)失重率:失重率(%)=(采收當天總果重-貯后總果重)/貯前總果重×100
1.3 數據統計與分析
本試驗所有數據均為鮮重狀態下測得,重復3次,取平均值,數據采用 Microsoft Excel軟件進行整理,經SPSS19.0統計軟件分析。
2.1 不同包裝的粉蕉果肉硬度變化
在粉蕉貯藏過程中,果肉軟化是果實后熟的重要指標之一,果肉硬度是香蕉品質判定的重要指標。從圖1可以看出,幾種包裝處理的粉蕉果肉硬度下降速度明顯比對照緩慢,對照果在貯藏4 d時已經軟化,硬度由6.42 kg/cm2下降到1.32 kg/cm2,至第8天,硬度下降至1.0 kg/cm2以下,對照與其他處理間差異顯著,PE3c、PE5c處理組間差異不顯著;貯藏第10天,各處理果實硬度大小為BOPP>PE7c>PE5c>PE3c>對照。BOPP處理的果實硬度一直保持平緩下降,到12 d時,硬度為2.0 kg/cm2,果實保持較好硬度,表現出良好的保鮮效果,其他處理的果實硬度在0.30~0.53 kg/cm2之間,基本接近不可測定,對照處理的果實已經腐爛。由此可見,粉蕉經過催熟和不同包裝及乙烯吸收劑處理,在常溫下貯藏,均能減慢果實硬度的下降,延長果實貨架期,其中以BOPP組效果最好,貯藏12 d還能保持較好的品質。

圖1 不同包裝袋對粉蕉硬度的影響
2.2 不同包裝的粉蕉果皮色差變化
香蕉后熟過程中果皮顏色由青綠色變為黃綠色再轉為黃色,果皮黃綠色和黃色是衡量貨架期的重要標志,果皮一旦出現光澤變暗、顏色變黑,貨架期即結束。L*值表示亮度,數值大,光澤好;h值表示色澤,能直觀反映果皮顏色的變化,當 h 值下降時,表明果皮由綠色轉為黃色,當下降到90以下時,果皮完全變黃[11]。由圖2可知,在貨架期中,對照組的L*值先是迅速上升,變黃后迅速下降;BOPP、PE5c、PE7c組的L*值變化相對平緩;PE3c組先迅速上升后緩慢下降。在第8天,對照組已經出現黑斑,與其他組差異顯著,其他處理組之間差異不顯著。從圖3可見,在貨架貯藏第4天,對照組果皮h值已經降至90以下,果皮顏色轉黃,PE3c組果實綠黃色,h值為92.32,其余3個包裝處理組h值在109~103之間,果皮為青綠色。PE3c組與其他3個包裝處理組之間差異顯著,隨著貯藏時間延長,至第10天時,只有BOPP、PE7c組的果皮為綠黃色,h值在95~97之間,對照組和PE3c組果皮已經出現褐色,PE5c組果皮為黃褐色;在第12天,BOPP組h值為91.12,果皮為黃綠色,PE7c組為黃色,保持貨架壽命,其他組的果皮均為黑褐色,貨期期結束。

圖2 不同包裝袋對粉蕉L*值的影響

圖3 不同包裝袋對粉蕉h值的影響
綜上所述,在常溫23(±3)℃下貯藏,由于薄膜包裝形成的自發氣調環境以及加入乙烯吸收劑的作用,較好延長粉蕉后熟過程果皮顏色從青綠色→黃綠色→黃色的變化時間,效果大小BOPP>PE7c>PE5c>PE3c。各包裝處理也保持果實的硬度,粉蕉并沒有出現“青皮熟”的現象,說明催熟后用薄膜包裝及乙烯吸收劑,可較好延長粉蕉的貨架期。
2.3 不同包裝袋內CO2、O2、乙烯氣體濃度變化

圖4 不同包裝對袋內CO2濃度的影響

圖5 不同包裝袋對袋內O2濃度的影響
果蔬的塑料包裝是利用透氣、透濕性來調節包裝的內環境,從而影響產品品質變化[12]。包裝中的果蔬由于呼吸作用吸收O2、放出CO2,當包裝內O2的消耗速度等于其滲入速度,而CO2的產生速度等于其滲出速度時,包裝內可能達到一個低O2高CO2氣調平衡濃度。香蕉果實在高CO2和低O2貯藏條件下,呼吸作用受到抑制,呼吸躍變啟動推遲,甚至不出現躍變[13]。但在O2濃度1%以下或CO2濃度 15%以上,就會受到傷害,使果實不能正常后熟,果皮變暗褐色,呈水漬狀,有酒精味[14]。本試驗不同包裝袋內CO2、O2濃度變化如圖4、圖5所示,各包裝處理組在貯藏開始,袋內CO2濃度逐漸上升,O2濃度逐漸下降;BOPP、PE7c組的CO2濃度在第4天之后趨于平衡,然后分別在第10天及第8天后下降,PE5c組的CO2濃度也于第4天后緩慢下降,PE3c組的CO2濃度在第4天后迅速下降,第6天后處于平衡、濃度為2.37%,此時PE7c、BOPP、PE5c組的CO2濃度分別是15.77%、10.23%、8.96%。各包裝組袋內的O2濃度除PE3c組在第4天后迅速下降并逐漸平衡外,其余3組均在第4天達到平衡并在第10天緩慢下降。除對照組外,各包裝組的氣體濃度大小在第4天后有一定規律,O2濃度呈BOPP<PE7c<PE5c<PEc,CO2濃度呈PE3c<PE5c<BOPP<PE7c,PE3c組與其他3個包裝處理間差異顯著,在整個貯藏過程,PE3c組的O2濃度在14.73%~20.41%之間,CO2濃度在1.13%~6.31%之間,說明PE3c薄膜袋的透氣性比其他3種包裝袋強,因此也沒有形成適合粉蕉自發氣調貯藏的高CO2濃度、低O2濃度環境。PE5c、PE7c厚度比PE3c大,透氣性比PE3c差些,形成袋內高CO2濃度、低O2濃度不同的微環境,呼吸作用受到抑制,后熟推遲,貯藏效果比PE3c好。BOPP袋中的CO2濃度介于PE5c、PE7c之間,在7%~12%范圍內,O2濃度小于PE5c、PE7c袋,在5.68%~7.53%范圍,從貯藏效果來看,BOPP袋又優于PE5c和PE7c袋。
由圖6可知,PE3c組的乙烯釋放在第4天到達高峰,袋內乙烯濃度為3.29 μL/L,對比圖4、圖5可知,PE3c組第4天已經產生呼吸躍變,果實后熟啟動;其他3個處理都是在第8天到達乙烯釋放高峰,而且濃度比PE3c組低,PE3c組與其他3個包裝處理間差異顯著。結果說明,BOPP、PE7c、PE5c包裝形成的高CO2濃度、低O2濃度抑制了乙烯生成量的增加。

圖6 不同包裝袋對袋內乙烯濃度的影響
2.4 不同包裝的粉蕉好果率變化
粉蕉貨架期內的好果是指粉蕉催熟后顏色保持綠黃至黃色且沒有病斑的果實。粉蕉在常溫貯藏,保鮮劑的防腐作用和薄膜包裝是影響貨架期的主要因素。保鮮劑的防腐作用是防止病原菌引起生理后熟而縮短果實的貯藏壽命,包裝中高濃度CO2的存在,不僅能抑制果蔬呼吸,而且能抑制好氧致病微生物的繁殖[15]。從圖7可見,沒有包裝的對照組在第4天后,好果率迅速下降,PE3c組在第4天緩慢下降,在第8天后迅速下降,PE5c和PE7c組第10天后迅速下降,BOPP組一直保持平緩,第10天時對照和PE3c組的好果率分別為BOPP組的32.9%、55.5%。

圖7 不同包裝袋對粉蕉好果率的影響
2.5 不同包裝對粉蕉失重率的影響
從圖8可以看出,沒有包裝的對照組在第4天已經達到6.89%,其他包裝處理整個貨架期的失重率均在1%以下,相差不大,說明薄膜包裝能較好保持粉蕉的水分。在整個貨架期中,BOPP組的失重率比PE3c、PE5c、PE7c組低,在第8天時PE3c組的失重率是BOPP組和PE7c組的2倍以上。

圖8 不同包裝袋對粉蕉失重率的影響
2.6 不同包裝對粉蕉TSS、Vc、有機酸的影響
成熟香蕉中的TSS主要為蔗糖、葡萄糖和果糖,后熟過程中,果肉TSS逐漸上升至23%左右,果肉開始成熟有甜味;有機酸含量逐漸增加,Vc含量逐漸減少。由表1可知,在第4天,對照組果實已經開始成熟,TSS、Vc、有機酸的含量與其他包裝處理差異顯著;在第8 d,BOPP組的TSS、Vc、有機酸與PE3c、PE5c、PE7c組差異顯著,TSS分別是PE3c、PE5c、PE7c組的5.23%、4.67%、4.49%,說明BOPP組后熟還在抑制,而PE3c組已經成熟,PE5c、PE7c組接近成熟。

表1 不同包裝處理對貯藏期粉雜一號粉蕉TSS、Vc、有機酸的影響
隨著包裝材料的迅速發展,果蔬的自發氣調保鮮包裝技術已經廣泛應用在延長果蔬貨架期上。香蕉是冷感型水果,低溫(12℃以下)容易產生冷害變黑,而且低溫貯藏對儀器設備與能耗的要求較髙,不具有普遍推廣意義,因此香蕉一般采用在常溫下進行銷售。傳統的粉蕉催熟后上市銷售并沒有包裝,缺乏延長常溫貨架期的處理,容易失水變黑、貨架期短。本試驗結果表明,常溫下采用薄膜包裝處理,保持了粉蕉的品質,延長貨架期3倍以上,BOPP薄膜袋保鮮效果優于其他3種PE袋。香蕉為典型的呼吸躍變型果實,經外源乙烯處理能夠迅速后熟,采用乙烯抑制劑1-MCP 處理能夠延長香蕉果實的貨架期,但它是直接接觸食品的化學物質,存在安全隱患,而且有研究表明1-MCP影響香蕉后熟[16-17],乙烯吸附劑則沒有這方面的缺陷,但以往使用較多的高錳酸鉀型乙烯吸收劑屬于管制藥品,而本試驗使用的自制環保型乙烯吸收劑價格便宜,效果明顯。
薄膜包裝的效果取決于薄膜本身的特性和果蔬的呼吸強度,是薄膜的物理特性和果蔬的生理特性共同作用的結果。包裝材料利用透氣(主要是透O2及CO2)和透濕性來調節包裝的內環境,從而影響產品品質變化[12]。不同包裝材料透氣性和透濕性不同,通常用薄膜透氣比
β表示塑料薄膜的透氣性能[18],β值構成的斜線與某果蔬在一定溫度條件下要求的適宜氣體濃度區間相交時,可以初步判斷該薄膜適合該果蔬的氣調包裝[19]。在本試驗中,BOPP包裝袋內的CO2濃度區間高于PE3c低于PE5c、PE7c,O2濃度低于PE5c、PE7c高于PE3c,有關不同BOPP包裝袋的透氣比與粉蕉自發氣調保鮮的適宜氣體濃度有待進一步研究。另外,薄膜的透濕性對粉蕉的后熟也有影響,低濕(65%)環境可顯著促進香蕉果皮著色,并且達到呼吸高峰的時間比高濕(97%)環境縮短 30%,低濕環境顯著促進香蕉果實的成熟和肉質軟化[20],后續試驗將進一步研究不同材料包裝袋中的濕度對粉蕉色澤與硬度的影響。
[1] 高建曉,古榮鑫,胡花麗,等. 不同薄膜包裝對黃花菜貯藏品質的影響[J]. 江蘇農業科學,2015,43(2):255-259.
[2] 王寶剛,侯玉茹,李文生,等. 自動自發氣調箱貯藏對甜櫻桃品質及抗氧化酶的影響[J]. 農業機械學報,2013,44( 1):137-141.
[3] 郭峰,古榮鑫,胡花麗,等. 不同薄膜包裝對鮮切芹菜貨架期品質的影響[J]. 江蘇農業科學,2014,42(11):297-300.
[4] 張瀟方,劉升,王達,等. 不同薄膜包裝對水蜜桃冷藏品質的影響[J]. 包裝工程,2016,37(17):91-95.
[5] 趙鑫,高美須,沈月,等. 包裝材料與乙烯吸收劑,1-MCP 組合處理對延長銀白杏貯藏期的影響[J]. 中國食品學報,2015,15(7):103-109.
[6] 李家政,李曉旭,王曉蕓. 果蔬保鮮膜與自發氣調包裝[J]. 保鮮與加工,2013,13(6):1-5.
[7] 劉麗霞,范貴生,董同力嘎,等. 溫度、濕度和拉伸取向對聚丙烯薄膜透濕性能的影響[J]. 包裝工程,2012,33(3):42-45.
[8] 王潤霄. 熱封型BOPP薄膜結構性能及其影響因素的研究[D]. 無錫:江南大學,2008.
[9] 敖靜,張昭其,黃雪梅. 不同薄膜自發氣調包裝對西蘭花的保鮮效果[J]. 廣東農業科學,2015(2):77-81,88.
[10] 唐海堯,龔意輝,梁淑興,等. 不同材料薄膜包裝對采后荔枝保鮮效果的影響[J]. 包裝工程,2015,36(9):23-27,32.
[11] 仝月澳,周厚基. 果樹營養診斷法[M]. 北京:農業出版社,1982.
[12] Voss D H. Relating co lorimeterm easurem ent of plant color to the royal horticultural society colour chart[J]. Hort Science,1992,27 (12) :1256-1260.
[13] 章建浩. 食品包裝學[M]. 北京:中國農業出版社,2002.
[14] 劉道宏. 果蔬采后生理[M]. 北京:中國農業出版社,1995.
[15] 謝建華,龐杰. 香蕉采后生理與保鮮技術研究進展[J]. 保鮮與加工,2010,10(6):37-42.
[16] 丁華,王建清,王玉峰,等. 論果蔬保鮮中的氣調包裝技術[J]. 湖南工業大學學報,2016,30(2):90-96.
[17] Macnish A J,Joyce D C,Hofman P J,et al. S- 1-Methylcyclopropene treatment efficacy in preventing ethylene perception in banana fruit and grevillea and waxflower flowers[J]. Australian Journal of Experimental Agriculture,2000,40(3):471-481.
[18] Harris D R,Seberry J A,Wills R B H,et al. Effect of fruit maturity on fficiency of 1-methyl cyclopropene to delay the ripening of bananas[J]. Postharvest Biology and Technology,2000,20:303-308.
[19] 徐文達. 食品軟包裝材料與技術[M]. 北京:機械工業出版社,2003.
[20] 曹菲. 果蔬自發氣調包裝薄膜透氣性能的研究與應用[J]. 湖南工業大學學報,2009,23(4):99-101.
(責任編輯 崔建勛)
Effects of different plastic film packages on shelf life quality of dwarf banana
XIAO Wei-qiang,XU Lin-bing,HUANG Bing-zhi,DAI Hong-fen,YANG Hu
(Institute of Fruit Tree Research,Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of
Biology and Genetic Resource Utilization of Fruit Tree in South Subtropics,Ministry of Agriculture,Guangzhou 510640,China)
In this study,modified atmosphere packaging(MAP)of four different plastic films was conducted on dwarf banana‘FenzaNo.1’in order to investigate the shelf storage effects at room temperature(22±2℃). Packages of polyethylene film 0.03 mm(PE3c),0.05 mm(PE5c),0.07 mm(PE7c)and biaxially oriented polypropylene film 0.03 mm(BOPP)were used after banana was treated with preservatives and ethephon for 1 day. An ethylene absorbent by independent research and development was put in each package. MAP was created for banana storage. Results showed that CO2rose up to 7%-12% and O2dropped off to 5.68%-7.53% in the mini-environment closed by BOPP. High CO2and low O2concentration decreased ethylene formation and postponed post-ripening. Fruit hardness declined and peel turned yellow obviously slowly. Increment of total soluble solids,organic acid and decrement of Vitamin C were obviously retarded. Fruit was maintained with low weight loss and high good fruit rate. Shelf life prolonged to more than 12 days. Fruit quality was relatively good at room temperature during shelf storage. The storage effect of PE7c,PE5c and PE3c ranked afterwards in order. It is concluded that BOPP is better than common-used PE. BOPP is suitable for shelf storage of dwarf banana at room temperature after artificial ripening treatment.
dwarf banana;different plastic film packages;modified atmosphere;biaxially oriented polypropylene; shelf life quality
S661.5
A
1004-874X(2017)04-0131-07
肖維強,許林兵,黃秉智,等. 不同薄膜包裝對粉蕉貨架期品質的影響[J].廣東農業科學,2017,44(4):131-137.
2016-12-27
廣東省科技計劃項目(2014A020208070);廣東省科技廳產學研項目(2015B020202005);廣州市南沙區工業與科技信息化局科技計劃項目(2015MS002)
肖維強(1968-),男,碩士,高級農藝師,E-mail:xwq6817@126.com