氣調包裝對枸杞鮮果品質的影響

祿璐，李曉鶯，何軍，米佳，閆亞美，張曦燕

國家枸杞工程技術研究所，寧夏農林科學院枸杞工程技術研究所（銀川 750002）

枸杞（Lycium barbarumL.）系茄科枸杞屬落葉灌木，果實呈紅色，富含枸杞多糖、類胡蘿卜素、多種氨基酸、礦物質元素及其他生物活性成分，具有抗氧化、養肝明目、提高機體免疫力等功效[1-2]。隨著“天然食療”的健康理念深入人心，枸杞鮮果市場需求旺盛。但目前，寧夏乃至全國的枸杞均以干果銷售為主，尤其是在夏季枸杞鮮果集中成熟的季節，如不及時貯藏保鮮，果肉質地軟化、滲汁，微生物快速繁殖，最終導致鮮果大量腐爛，造成枸杞鮮果資源浪費。

目前，國內外常用的保鮮方法有低溫冷藏、1-MCP處理、二氧化硫處理、二氧化氯處理、鈣處理、涂膜保鮮、氣調貯藏等[3-4]，針對不同果蔬采后生理特點，可采用兩種或多種方法結合的方式達到優質保鮮的效果。氣調包裝是近幾年迅速發展起來的保鮮技術，其特點在于通過調節氧氣、二氧化碳、氮氣比例，形成相對密封的環境，以抑制細胞呼吸作用及代謝速率，從而延長果蔬的保鮮期[5-10]。研究表明，通過降低氧氣體積分數可抑制呼吸作用，減少有機物消耗，但在完全無氧的情況下，無氧呼吸強，分解的有機物也較多，同樣不利于蔬菜水果保鮮。趙建華等[11]研究采后枸杞鮮果褐變與其活性氧代謝的關系，試驗結果表明，低溫貯藏可有效延緩枸杞鮮果褐變進程；施楊等[12]論述了枸杞鮮果采后不同物理、化學、生物方法對其保鮮鮮果的可行性，指出綜合型保鮮包裝技術發展前景。開展氣調包裝對低溫貯藏的枸杞鮮果品質的影響，確定最佳氣調包裝參數，為枸杞保鮮領域提供理論支持，加快枸杞鮮果進入國內外市場。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

枸杞鮮果：品種為“寧農杞9號”，寧夏農林科學院園林場枸杞資源圃；殼聚糖（脫乙酰度80%～85%）：食品級，河北石家莊華昇科技有限公司；山梨酸鉀：食品級，鄭州特正商貿有限公司；醋酸（≥99.8%）：分析純，天津市大茂化學試劑廠；PPO、POD、抗壞血酸試劑盒：購自蘇州科銘生物技術有限公司。

電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；PAL-1數顯糖度計，日本ATAGO（愛拓）公司；柯尼卡美能達CM-5分光測色儀，日本柯尼卡美能達控股株式會社；AIGU數顯硬度計，上海高致精密儀器有限公司；UV-755型紫外-可見分光光度計，北京分析儀器廠；MAP-HLX360全自動盒式氣調包裝機，蘇州森瑞保鮮設備有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 枸杞鮮果預處理

純凈水中加入醋酸調節pH至4.0，配制1.0%殼聚糖溶液，加入0.1%山梨酸鉀混合，溶解、攪拌均勻，將枸杞鮮果放入，常溫浸泡30 s后取出，快速風干。

1.2.2 不同氣調參數對枸杞鮮果保鮮效果的影響

根據前期預試驗，設置“氣調-Ⅰ”組：4% O2、12% CO2、85% N2（低O2-高CO2-低N2）；設置“氣調-Ⅱ”組：4% O2、5% CO2、91% N2（低O2-低CO2-高N2）；設置“空白組”包裝盒中氣體為自然空氣。分別對1.2.1小節處理后的枸杞鮮果進行裝盒、填充氣體、密封包裝，于4 ℃貯藏。

1.2.3 各類指標測定

枸杞鮮果不同氣調包裝處理后4 ℃條件下貯藏，每隔1 d，統計漲袋率；每隔3 d，每組分別打開1盒，測定枸杞鮮果的色差、硬度、可溶性固形物、PPO酶活、POD酶活、VC質量濃度。

1.2.4 感官跟蹤

記錄三組枸杞鮮果在貯藏期內出現果柄變色分離、果實皺縮、滲汁等現象時間，統計匯總。

1.2.5 測定方法

1.2.5.1 色差測定

采用柯尼卡美能達CM-5分光測色儀進行枸杞顏色特征分析。測量枸杞表面亮度（L）、紅度（a）和黃度（b），根據式（1）、（2）計算c值和h值。其中L表示亮度（0～100），L值由小到大，其亮度由黑色向白色明度移動；a值由負值向正值移動，其色彩表示從紅色到綠色之間的色彩指數；b表示從黃色到藍色之間的色彩指數，黃色為正值，藍色為負值；c代表色彩飽和度，c越大，則顏色的鮮艷度越高；h表示色度角，為0°～360°之間的顏色角，0°～90°為紅色、橙色和黃色，90°～180°為黃色、黃綠色和綠色，180°～270°為綠色、青色和藍色，270°～360°為藍色、紫色、洋紅色和紅色。每個樣品選取5個果實進行測定。

1.2.5.2 硬度測定

硬度計接通電源，選擇“N”模式，取枸杞鮮果，拇指與食指分別固定枸杞尖端，速度平穩向不銹鋼針刺穿，記下讀數，測定5次。

1.2.5.3 可溶性固形物（SSC）測定

稱取10.0 g果實，研磨至漿液，PAL-1手持式糖度計用蒸餾水校零，膠頭滴管吸取漿液潤洗后，測定5次，讀數，取平均值。

1.2.5.4 PPO、POD酶活測定

試劑盒法（分光光度計法），每個樣品做3組平行。

1.2.5.5 還原型抗壞血酸（prototype-ascorbic acid，AsA）測定

試劑盒法（分光光度計法），每個樣品做3組平行。

1.2.5.6 漲袋率測定

包裝盒表面凸起高度超過盒子平面0.5 cm，即為漲袋。每隔1 d檢查漲袋情況，累計疊加，漲袋率（N）按式（3）計算。

式中：M為漲袋數量；W為總盒數。

1.3 數據處理

數據統計分析采用 SPSS 21.0對數據進行Levene方差齊性檢驗，采用Games-Howell法對數據進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同氣調參數對枸杞鮮果保鮮效果的影響

2.1.1 不同氣調參數對枸杞鮮果色澤的影響

不同氣調包裝參數對枸杞鮮果色澤（L值、a值、c值）的影響如表1～表3所示。空白組、氣調-Ⅰ、氣調-Ⅱ組分別對應的L值在貯藏期第1天均不存在顯著差異；從貯藏第5天起，氣調兩組枸杞鮮果的L值與空白組均存在顯著差異（p＜0.05），其中第9天和第17天，氣調兩組之間存在顯著差異（p＜0.05），綜合比較L值，氣調-Ⅱ組L值變化最平穩。對于a值，三組起始貯藏期a值無差異，后續貯藏期，氣調兩組與空白組均存在顯著性差異（p＜0.05），但氣調兩組a值變化不大；對于c值，除貯藏第1天和第5天外，氣調兩組與空白組的a值存在顯著性差異（p＜0.05），特別是氣調-Ⅱ組變化較為平緩。因此，由色澤指標可知，氣調-Ⅱ組枸杞鮮果的色澤與貯藏初期最為接近，果實鮮艷紅潤，貯藏17 d的枸杞鮮果如圖1所示。試驗結果表明，氣調包裝可保持枸杞鮮果色澤，可能是密封環境有助于果實水分保持，也可能是低溫貯藏降低酶活，減少褐變發生程度，故而使果實最為接近初始色澤。

表1 不同氣調參數對枸杞鮮果色澤的影響（L值）

表2 不同氣調參數對枸杞鮮果色澤的影響（a值）

表3 不同氣調參數對枸杞鮮果色澤的影響（c值）

圖1 氣調-Ⅱ組低溫貯藏17 d的枸杞鮮果

2.1.2 不同氣調參數對枸杞鮮果硬度的影響

枸杞鮮果采摘后常溫放置2～3 d，會出現萎蔫、軟化等現象，類似葡萄“自溶”現象[13]，細胞中的淀粉、果膠等物質的降解導致果實軟化，呼吸作用使參與該化學反應的營養物質發生質變，故果實硬度大小是果實是否軟化最直接的表現。一般與果實中果膠含量、呼吸代謝速率、各類酶活變化存在微妙復雜的關系。如圖2所示，三組枸杞鮮果的硬度變化基本相同，呈現下降趨勢；貯藏17 d，氣調-Ⅱ組硬度與第一天相比變化不大，而空白組和氣調-Ⅰ組貯硬度分別減小23.3%和9.1%，這可能是空白組外界氧氣含量相對較高、細胞失水等因素導致；因此，氣調-Ⅱ組參數對保持果實硬度效果較好。

圖2 不同氣調參數對枸杞鮮果硬度的影響

2.1.3 不同氣調參數對枸杞鮮果可溶性固形物（SSC）的影響

相關研究表明，果實采后呼吸代謝活動仍有序進行，乙烯等內源激素可顯著提高果實細胞呼吸速率，導致SSC含量降低[14-15]，但弱氧環境下，可一定程度上抑制細胞呼吸速率。如圖3所示，空白組和氣調組枸杞鮮果其SSC含量變化均呈現先升高后下降趨勢。在貯藏第9天時，各組果實中SSC含量最高，可能是由于果實中果膠等物質被水解，使SSC含量升高，又被細胞代謝利用后，含量下降；在17 d時，氣調組鮮果SSC含量均高于空白組，與初始值相差不大，故氣調包裝更適合枸杞鮮果保鮮。

圖3 不同氣調參數對枸杞鮮果可溶性固形物的影響

2.1.4 不同氣調參數對枸杞鮮果多酚氧化酶（PPO）的影響

多酚氧化酶是引起果蔬酶促褐變的主要酶類，其活性越高，果蔬越易發生褐變[16]。由圖4可知，空白組和氣調組酶活變呈遞減趨勢，在貯藏期的前9 d，氣調組酶活下降速率大于空白組，后8 d三組酶活下降速率變化緩慢。至第17天，三組枸杞鮮果PPO酶活分別為68.2，58.0和54.4 U/（min·g），此時，空白組仍保持較高酶活，氣調組酶活與貯藏第1天相比顯著下降（p＜0.05）。結合色澤測定與感官評定，空白組枸杞鮮果較氣調兩組，果實色澤較深，與較高的PPO酶活有一定關系，也可能是果實水分損失所致。

圖4 不同氣調參數對枸杞鮮果PPO活性的影響

2.1.5 不同氣調參數對枸杞鮮果過氧化物酶（POD）的影響

過氧化物酶與植物細胞呼吸作用、光合作用及生長素氧化等均有關系，尤其是在老化的植物組織中活性較高，幼嫩組織中活性較弱。由圖5可知，氣調組枸杞鮮果POD酶活均呈現減小趨勢，空白組先升高后下降，貯藏17 d后，空白組、氣調-Ⅰ組、氣調-Ⅱ組酶活分別為初始酶活的42.1%，31.4%和25.3%。由此可見，氣調包裝對POD酶活有明顯抑制作用[17]，但POD酶活降低對果實在貯藏期抵御微生物侵害能力等特性是否有影響還有待研究。

圖5 不同氣調參數對枸杞鮮果POD活性的影響

2.1.6 不同氣調參數對枸杞鮮果VC的影響

VC質量分數是衡量果蔬品質的一個重要指標，質量分數越高，果蔬越新鮮，尤其是夏季，果實采摘后VC質量分數損失較快。由圖6所示，3組枸杞鮮果的VC質量分數隨貯藏時間均降低，尤其是在第5～第9天，空白組枸杞鮮果VC質量分數降低速率最大，至貯藏17 d，分別降至34.7，41.2和47.9 mg/100 g，相比較，氣調-Ⅱ組枸杞鮮果的VC質量分數保持最好[18-19]。

圖6 不同氣調參數對枸杞鮮果VC質量分數的影響

2.1.7 漲袋率

氣調包裝密封后，包裝盒表面內凹0.5～1.0 cm，貯藏一段時間后，3組枸杞鮮果均呈現不同程度漲袋情況，表面凸起0.3～0.5 cm左右，通過跟蹤觀察貯藏期內不同氣調參數包裝下枸杞鮮果包裝盒漲情況，統計結果如表4所示。貯藏5 d，3組包裝盒均未出現漲氣現象；空白組在貯藏第7天，出現漲氣現象，漲袋率為10%，氣調-Ⅰ組和Ⅱ組分別在第9和第11天出現漲袋現象，漲袋率均為5%；至第17天，空白組漲袋率達到40%，氣調-Ⅰ組和Ⅱ組漲袋率均為10%，但氣調-Ⅱ組使漲袋發生時間推遲。此外，漲袋現象的發生與枸杞鮮果采摘后預處理清洗不充分有直接關系，果實表面殘留部分野生酵母菌，在氣調包裝密封后，野生酵母菌進行微弱的兼性好氧呼吸，無氧情況下作用于糖類物質，產生酒精和CO2，造成漲袋。因此，做好漿果類水果貯藏保鮮前的預處理可大大降低氣調包裝漲氣情況的發生。

表4 不同氣調包裝下枸杞鮮果的漲袋率 單位：%

2.2 枸杞鮮果貯藏期內感官跟蹤

為跟蹤各組枸杞鮮果品質，跟蹤4 ℃貯藏條件下，將貯藏期延長至25 d，每隔1 d，查看不同處理組枸杞鮮果情況，結果如表5所示?？瞻捉M在第9天出現果柄泛黃，在第12天果實萎蔫皺縮，在第14天部分鮮果果柄分離，在第16天部分果實腐爛滲汁；氣調-Ⅰ組在貯藏第23天，個別盒底出現液體；氣調-Ⅱ組在第20天個別果實出現果柄分離現象，但至跟蹤期結束，未發現滲汁情況。

表5 貯藏期內不同氣調包裝下枸杞鮮果感官品質變化

基于各類理化指標，結合感官跟蹤，相比較，氣調-Ⅱ組氣體參數配比更適合枸杞鮮果貯藏。

3 結論

研究是在殼聚糖復合劑涂膜枸杞鮮果保鮮技術的基礎上，開展氣調包裝，通過跟蹤測定貯藏期內枸杞鮮果的色澤、硬度、可溶性固形物、多酚氧化酶、過氧化物酶、VC質量濃度各理化指標、感官指標及漲袋率情況，獲得最佳氣調參數。結果表明：在4%O2、5% CO2、91% N2的條件下低溫4℃貯藏，可進一步抑制果實細胞呼吸作用和細胞壁降解酶的活性，減小VC損失，維持果實色澤、硬度，延緩果實衰老，使枸杞鮮果的保鮮期延長至20 d，且果實色澤鮮艷，飽滿圓潤，果柄翠綠，具有良好的感官品質。此外，枸杞品種、成熟度、保鮮前預處理清洗充分等對枸杞氣調保鮮也有較大影響，這些還需進一步研究分析。