適于桃果實貨架保鮮的不同包裝材料的篩選

黎春紅， 周宏勝， 張雷剛， 羅淑芬， 胡花麗， 李鵬霞

(1.江蘇省農業科學院農產品加工研究所，江蘇南京 210014； 2.沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽 110866)

桃果實色澤艷麗、肉細多汁、營養豐富、芳香誘人[1]，但桃果實水分含量高，成熟期為高溫季節，且屬于呼吸躍變型果實[2-4]，采后后熟速度快。如何保持桃果實常溫貨架期內的品質，已成為桃果實流通銷售上亟待解決的關鍵問題。

針對桃果實的這一問題，國內外已采用低溫貯藏、減壓貯藏、氣調貯藏、熱處理、化學保鮮劑、涂膜等解決方法[5]。低溫貯藏雖可降低桃果實采后呼吸速率和內源乙烯的生成、抑制軟化和腐敗，但極易發生冷害并導致抗病性和耐貯性下降，造成果實品質劣變、食用價值下降[6]。減壓及氣調貯藏[7-8]效果雖好，但成本過高，難以普遍推廣。熱處理[9]雖能起到殺菌作用并抑制一些酶的活性，但易導致果實營養物質的流失。保鮮劑[10]及涂膜處理[11]存在安全隱患、操作繁瑣等問題。

薄膜包裝主要利用果實呼吸和薄膜材料透氣性間的動態平衡，可在包裝袋內形成O2/CO2的動態平衡氣體微環境[12-13]，通過影響果蔬新陳代謝延長其貯藏期[14]。相較于其他保鮮方法，薄膜包裝具有方便、安全、經濟等優勢[15]，已在空心菜[16]、雙孢菇[17]、桑葚[18]等多種果蔬貯藏保鮮中得到廣泛應用與推廣[19]。但由于不同品種的果蔬呼吸強度及最適宜氣體比例不同，且包裝袋會阻止果蔬代謝過程中產生的有害氣體的散發[20]，并不是所有的包裝都有利于桃果實的貨架保鮮，因此篩選出適宜桃果實貨架保鮮的包裝材料尤為必要。本試驗選取了不同材質[聚乙烯(PE)、聚氯乙稀(PVC)、環氧丙烷(PO)、聚丙烯(BOPP)、氯化聚乙烯(CPE)和聚酰胺(PA)+聚乙烯(PE)]和不同厚度共15種包裝材料，研究不同包裝材料對桃果實保鮮效果的影響，以確定最適于桃果實常溫貨架保鮮的包裝材料，為桃果實常溫貯藏提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

霞暉8號桃果實采于江蘇省農業科學院，1 h內運至實驗室預冷，挑選大小均勻、成熟度基本一致、形狀規則且無機械損傷、無病蟲害的桃果實進行試驗。

包裝材料包括聚乙烯(PE)膜、聚氯乙稀(PVC)膜、環氧丙烷(PO)膜、聚丙烯(BOPP)膜、氯化聚乙烯(CPE)膜、聚酰胺(PA)+聚乙烯(PE)復合膜，均購自國家農產品保鮮工程技術研究中心，規格為15 cm×16 cm(表1)。

表1 不同包裝材料性能對照

1.2 方法

1.2.1 處理 經預冷、分揀后的供試桃果實隨機分為16組(每組60個)，以單果包裝方式分別裝入15種不同材質及厚度的包裝材料中，以不包裝為對照(CK)，并用熱合器對P3～P15包裝袋進行封口處理，用真空包裝機對P1、P2包裝袋進行抽真空處理，貯于(23±1) ℃恒溫箱，相對濕度為70%～80%，每隔2 d取樣1次，并用于測定桃果實各項品質指標。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 硬度的測定 用刀片在果實最大橫徑處選對角位置切去1 cm2果皮，在去皮處用果實硬度計測定。每次測定10個果實，去掉最大值和最小值后取平均值[21]。

1.2.2.2 可溶性固形物(TSS)含量的測定 用手持折光儀在果實最大橫徑處選對角位置取樣測定。每次測10個果實，去掉最大值和最小值后取平均值。

1.2.2.3 失質量率計算 用電子天平稱取桃果實質量，每次測定8個果實，重復測定3次，并根據式(1)計算失質量率。

(1)

1.2.2.4 袋內O2和CO2體積分數的測定 采用Danbell氣體分析儀測定包裝袋內O2和CO2體積分數[22]。

1.2.2.5 感官評價 感官指標采用觀察品嘗法，由15人組成的品評小組根據表2對桃果實的新鮮程度、風味及口感等感官品質因素進行評定[23](表2)。

1.3 數據處理及分析

采用Excel 2007軟件統計數據，所有數據為3次以上重復試驗的“平均值±標準差”；采用SPSS 21.0對數據進行差異顯著性分析，數據處理間差異顯著性檢驗采用Duncan’s法；并用Origin 8.5及Excel 2007軟件繪制作圖。

表2 感官評價的評分標準

2 結果與分析

2.1 硬度

采收時桃果實硬度為(13.25±0.62) kg/cm2，隨貨架時間延長，所有處理組果肉硬度均呈下降趨勢(圖1)。但在常溫貨架期內，除P15外，其余包裝處理的桃果實硬度均高于CK，其中P1、P2、P3包裝處理的保硬效果最為顯著。在貨架后7 d，P1、P2、P3包裝處理的桃果實硬度分別為CK果肉硬度的5.21、4.84、3.86倍。因此，P1、P2、P3包裝處理在整個貨架期間維持了桃果實較高的硬度。

2.2 TSS

果實采后自身呼吸代謝導致營養物質被消耗是可溶性固形物含量降低的主要原因。在常溫貨架期間，隨貨架時間的延長，不同包裝處理的桃果實可溶性固形物含量逐漸下降(圖2)，同期P5包裝處理下降幅度最明顯大，貨架后7 d時降低了41.85%，而P3包裝處理僅下降了11.70%，其中P3、P4、P10、P11、P12處理間無顯著性差異。CK桃果實TSS含量在貨架后5 d大幅上升，可能是由長時間裸露于空氣中導致大量失水，可溶性固形物濃縮所致。由此可知，各包裝處理均能一定程度的延緩常溫貨架期內桃果實TSS含量的降低，其中P3、P4、P10、P11、P12包裝處理的效果尤為突出。

2.3 失質量率

常溫貨架期內，桃果實失質量率逐漸上升(圖3)，這與果實的水分喪失及呼吸消耗有很大關系。P14包裝帶有致密微孔(5 μm)。因此，P14與CK的變化類似，水分大量流失，后期果皮嚴重干皺， 導致貨架期間桃果實較高的失質量率。貨

架期內其余包裝處理的桃果實失質量率均保持了較低水平，最高僅為2.87%，這可能與薄膜包裝材料具有較好的保水性有關。

2.4 袋內O2、CO2體積分數

包裝袋內O2/CO2的體積分數對果蔬采后生理品質有較大影響，不適宜的氣體含量會導致果蔬嚴重的生理失調[24]。貨架中后期(3～7 d)，除P3和P14外，其余包裝內的O2體積分數均低于10%(表3)，且P3和P14包裝內CO2體積分數明顯低于其余包裝(表4)，這可能是由于P3和P14包裝材料透氣性較好的緣故。

對不同包裝袋內O2和CO2體積分數進行相關性分析發現，常溫貨架期內，不同包裝袋內CO2體積分數與O2體積分數的相關性有所區別，除P14包裝袋內CO2與O2體積分數呈顯著相關，其余材料袋內CO2與O2體積分數不具有相關性(表5)。這可能與P14包裝帶有致密微孔(5 μm)，導致袋內沒有形成獨立的氣體微環境有關，而其他包裝袋在桃果實常溫貨架期內已形成獨立且穩定的氣調環境。

2.5 感官評價

綜合新鮮程度、色澤、風味、口感等感官指標，對桃果實的感官品質進行綜合評價，隨貨架時間的延長，桃果實品質均呈下降趨勢(圖4)。CK果實由于失水干皺、果肉褐變、軟化等原因，3 d后感官品質明顯降低。貨架后3 d時，P1、P2、P5、P11、P15處理組桃果肉發生褐變，乙醇味道明顯，完全喪失食用與商品價值。貨架前期(0～3 d)，P3、P9、P10、P12和P13處理組桃果實品質保持相對較好，但貨架后期(5～7 d)，P9、P10、P12和P13處理組桃果實軟化明顯，香味漸失，并伴有輕微乙醇發酵味。綜上所述，P3處理組桃果實感官品質極顯著優于其余各處理組(P<0.01)，表明P3包裝處理能顯著保持桃果實常溫貨架期內的感官品質。

表3 不同包裝袋內O2體積分數的變化

注：同列數據后不同小寫、大寫字母表示差異顯著(P<0.05)、極顯著(P<0.01)；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

表4 不同包裝袋內CO2體積分數的變化

表5 不同包裝袋內CO2體積分數(y)與O2體積分數(x)的相關性

注：*表示顯著相關。

3 討論與結論

貨架期間，桃果實受自身呼吸作用和蒸騰作用的影響，碳水化合物逐漸氧化分解，特別是淀粉的降解，導致果實軟化變質、硬度和可溶性固形物含量下降[25]。其中，果肉硬度是衡量鮮果品質和貯藏性狀的重要指標，馬之勝等制定的桃果實硬度概率分級標準中的最低級數為1(去皮硬度為 4 kg/cm2)[26]。可見，貨架期間，如若某包裝處理組桃果實硬度低于4 kg/cm2，則說明該包裝處理并不能起到較明顯的保硬效果。本試驗中，貨架結束時僅有P1、P2、P3、P8、P9、P12包裝處理組桃果實還符合此硬度分級標準，其中真空包裝處理組P1與P2的保硬效果優于其余處理組。雖然貨架前期(0～3 d)，真空包裝的P1與P2處理組桃果實進行無氧呼吸產生的乙醛和乙醇在短時期內對桃果實的品質、風味及保鮮有一定的促進作用，能有效防止桃果實蒸騰失水，延緩果實軟化，保持較高的硬度，對桃果實的保鮮與貯藏有明顯的效果；但隨貨架時間的延長，會對桃果實產生低氧傷害，造成桃果實口感及生理品質的劣變[27]。

果蔬貨架期間，失質量率超過5%，就會有皺縮萎蔫現象發生[28]。研究結果表明，除帶有微孔的P14包裝處理外，其余各處理組失質量率均小于3%。可溶性固形物對桃果實的品質與營養價值起重要作用[29]。貨架期間，各包裝處理均能在一定程度上延緩桃果實可溶性固形物含量的降低，其中PE、PVC材質效果較為突出。

本研究考慮到桃果實采后呼吸旺盛，選取了透氣性較高的微孔膜P14包裝材料，貨架期間P14包裝袋內CO2(0.24%～0.32%)很低，但整體保鮮效果并不理想，說明一定的氣調環境有利于桃果實的貯藏貨架保鮮。桃果實較耐高的CO2，CO2可抑制乙烯生成及1-氨基環丙烷基羧酸合成酶的活性，但過高會引起CO2中毒，造成桃果實風味下降及品質劣變[30]。Kader的研究同樣表明，果實長期處于高CO2和低O2條件會產生一些不利影響，如果肉褐變、乙醇和乙酸含量增加等[31]。在本研究中，P3相較于其余處理組始終維持著包袋內較高的O2和較低的CO2，并顯著保持桃果實常溫貨架期內的感官品質，其新鮮程度、色澤、風味、口感等感官指標均優于其余包裝處理組，可能是由于包裝袋內形成的獨立且穩定的氣體微環境較適于桃果實的常溫貨架保鮮。

綜上所述，常溫條件下不同材質、厚度的包裝材料對桃果實的貨架品質具有較大影響。通過分析包裝袋內的氣體環境及桃果實各項生理指標的變化，可以看出，P3包裝材料在常溫貨架期內可形成維持桃果實正常生理代謝的氣體微環境，能保持桃果實感官品質、硬度和可溶性固形物含量，并降低失質量率，其保鮮效果最為顯著。綜合各包裝材料在貨架期間對桃果實的保鮮效果、成本投入與及經濟效益，P3包裝材料在桃果實的貯藏保鮮中具有極大的推廣價值和廣闊的應用前景。