生物保鮮紙?zhí)幚韺Π傧愎珊筚A藏品質(zhì)的影響

羅冬蘭，曹森，馬超，吉寧，王瑞，巴良杰

(貴陽學院 生物與環(huán)境工程學院，貴州 貴陽，550005)

百香果，是一種屬于西番蓮科的多年生水果，主要種植于我國的海南、福建、廣東、貴州、廣西等南方熱帶及亞熱帶地區(qū)，近幾年，全國的種植面積快速增加，果實風味俱佳，再加上價格適中，深受廣大消費者的喜愛，成為一種重要的新興特色經(jīng)濟水果[1]。百香果屬于呼吸躍變型果實，果實成熟期在每年的7～10月，多為高溫多雨季節(jié)，采后果實的呼吸作用和蒸騰代謝強，加速果皮失水皺縮、腐爛，嚴重降低果實的商品價值，已成為影響百香果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸[2-3]，因此對百香果進行采后保鮮技術(shù)研究具有非常重要的意義。目前，百香果采后保鮮技術(shù)多集中于低溫貯藏、采后熱處理、氣調(diào)貯藏、化學保鮮劑以及生物保鮮劑等技術(shù)，而關于生物保鮮紙的研究，尚鮮見相關報道[2]。

納他霉素(natamycin，Nata)，是一種新型的抗菌劑，具有無色無味、理化性質(zhì)穩(wěn)定、對人體不致癌等優(yōu)點，且對果蔬采后保鮮具有較好的效果[4]，已經(jīng)在葡萄[5]、西蘭花[6]、火龍果[7]、李子[8]等果蔬的保鮮上得到很好的應用。ε-聚賴氨酸(ε-polylysine，ε-PL)，是一種穩(wěn)定性好、對人體無害的多肽型抑菌劑[9]，已經(jīng)在葡萄[5]、櫻桃[10]、甘薯[11]等果蔬采后保鮮上進行應用。目前，常見的果蔬保鮮劑主要有采前噴施和采后浸泡兩大類，但是采前噴施效果不均勻且經(jīng)濟成本較高，而采后浸泡易造成果實不易風干、殘留嚴重等現(xiàn)象。近年來，果蔬采收后利用保鮮紙進行保鮮成為一種新型的保鮮技術(shù)手段，它具有保鮮效果好、實踐操作簡便、安全性高、使用后無殘留等優(yōu)點，目前已經(jīng)在葡萄[5]、火龍果[7]、李子[8]等果蔬的采后保鮮上研究應用，保鮮紙?zhí)幚砜梢杂行У匮泳徆卟珊笏ダ线M程，延長貯藏期。但是，保鮮紙?zhí)幚韺Π傧愎珊蟊ｕr技術(shù)的研究，鮮見相關報道。因此，本試驗參照已經(jīng)報道的方法制作Nata和ε-PL保鮮紙，通過探究2種不同保鮮紙對百香果采后貯藏品質(zhì)的影響，以期為百香果采后保鮮提供高效、成本低的技術(shù)方法，從而為百香果產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供新的理論技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

百香果(臺農(nóng)一號)采摘于貴州省黔西南州安龍縣萬峰湖鎮(zhèn)百香果種植基地；聚乙烯(polyethylene，PE)20 μm保鮮袋和保鮮紙，國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)；納他霉素(有效成分含量≥95%)和ε-聚賴氨酸(有效成分含量≥98%)，浙江新銀象生物工程有限公司。

1.2 試驗處理

參照已經(jīng)報道的研究方法[7-8]，將保鮮紙裁剪成30 cm×30 cm，用于后期研究。通過前期對不同濃度的Nata和ε-PL保鮮紙濃度進行篩選，得出Nata和ε-PL 的最佳質(zhì)量濃度均為800 mg/L，與火龍果[7]、李子[8]等果蔬的研究結(jié)果相一致，因此，本研究采用質(zhì)量濃度為800 mg/L的Nata和ε-PL保鮮紙對百香果采后保鮮效果進行研究。將保鮮紙分別在蒸餾水(記作CK)、800 mg/L的納他霉素溶液(記作Nata)和800 mg/L的ε-聚賴氨酸溶液(記作ε-PL)中浸泡5 min后，拿出來自然晾干。

百香果(八成熟度左右)采摘后立刻運到貴陽學院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮實驗室，挑選大小一致、無機械傷、無病蟲害、顏色一致的百香果裝于PE 20 μm保鮮袋中(每袋果子質(zhì)量為3.0 kg，約35～40個果實，分2層擺放，將晾干的單層保鮮紙平鋪在果實上面，然后扎袋)，隨機分成3個處理組(每個處理設3個重復組)：CK組裝入浸泡蒸餾水的保鮮紙；Nata組裝入浸泡的納他霉素溶液保鮮紙；ε-PL組裝入浸泡的ε-聚賴氨酸溶液保鮮紙。將百香果轉(zhuǎn)移至(20±0.5) ℃的條件下進行貯藏，每5 d對CK、Nata、ε-PL 3個處理組百香果進行取樣及指標測定，貯藏周期為20 d。

1.3 指標測定方法

1.3.1 皺縮指數(shù)的測定

參照張朝坤等[12]的方法，每次觀察20個果實的皺縮面積，確定皺縮度。

1.3.2 失重率的測定

每個處理挑選30個果實，分3袋，初始質(zhì)量為m0，每5 d測定1次質(zhì)量mi，失重率的計算如公式(1)所示：

(1)

1.3.3 好果率的測定

參照張朝坤等[12]的方法，果實好果率測定從每個處理組隨機取百香果果實50個，每5 d調(diào)查無腐爛、無病斑的果實數(shù)S，好果率的計算如公示(2)所示：

(2)

1.3.4 丙二醛和相對電導率的測定

丙二醛含量的測定：取1.0 g百香果果皮凍干粉，參照李靜等[13]的方法進行測定。相對電導率的測定：用不銹鋼打孔器從百香果果皮赤道中部取10 mm大小直接的圓片，參照李靜等[13]的方法進行測定。

1.3.5 可溶性固形物(total soluble solids，TSS)和可滴定酸(titratable acid，TA)含量測定

將每個處理組的每個重復的百香果從中間切開，用不銹鋼小勺挖出內(nèi)容物，置于大燒杯中混勻，然后用雙層紗布過濾汁液于另一燒杯中，振蕩混勻，參照陳美花等[14]的方法測定百香果果汁的TSS和TA含量。

1.3.6 維生素C含量、可溶性蛋白(soluble protein，SP)含量和超氧化物歧化酶(superoxide，SOD)活性測定

取1.3.5步驟中的果汁參照曹建康等[15]的方法，采用分光光度計法測定百香果果汁中維生素C含量，采用考馬斯亮藍法測定百香果果汁中SP含量，采用氮藍四唑法測定百香果果汁中SOD活性。

1.3.7 霉菌及酵母菌總數(shù)測定

用無菌蒸餾水在無菌環(huán)境下清洗百香果表面，然后參照巴良杰等[7-8]的方法測定百香果果實的霉菌及酵母菌總數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與作圖

數(shù)據(jù)結(jié)果采用Excel 2019軟件進行統(tǒng)計處理，差異顯著分析采用SPSS 19.0軟件，作圖采用Excel 2019軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 保鮮紙?zhí)幚韺Σ珊蟀傧愎櫩s指數(shù)、失重率和好果率變化的影響

果皮皺縮指數(shù)直接影響了百香果的商品品質(zhì)和消費者的購買態(tài)度。百香果采后貯藏過程中，由于自身的呼吸和蒸騰代謝，造成果皮易失水造成皺縮現(xiàn)象，嚴重降低了消費者的購買欲望[14]。如圖1所示，在貯藏0～5 d，3個處理組的百香果果皮均未發(fā)現(xiàn)皺縮現(xiàn)象。隨著采后貯藏期的延長，在貯藏期5～20 d，3個處理組的皺縮指數(shù)逐漸增大，且CK組的皺縮指數(shù)增加的速度最快。在貯藏末期20 d時，CK、Nata和ε-PL 3個處理組果實的皺縮指數(shù)大小依次為：Nata<ε-PL

圖1 保鮮紙對百香果貯藏期皺縮指數(shù)的影響Fig.1 Effect of preservative paper on peel defect index of passion fruits

采后百香果是有生命的活體，果實自身的呼吸和蒸騰代謝會消耗果實的有機物和水分，造成果實質(zhì)量損失嚴重，導致果實失重率增加[16]。如圖2所示，隨著采后貯藏期的不斷延長，果實的失重率呈逐漸增加趨勢。在百香果采后貯藏期前5 d，CK、Nata和ε-PL 3個處理組的失重率增加速率緩慢；但是在貯藏后期10～20 d，3個處理組的失重率迅速增加，CK組增加速率最大，ε-PL組增加速率次之，Nata組增加速率最小。3個處理組貯藏后期失重率增加，主要是由于貯藏后期果實的衰老進程加快，呼吸和蒸騰代謝活動增強，加速了有機物和水分的消耗，而Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚斫M可以有效延緩果實的衰老進程，降低生命代謝活動，延緩有機物和水分消耗，抑制果實貯藏期失重率增加，保持較好地商品價值，這與火龍果的研究結(jié)果相一致[7]。綜上，Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚砜梢杂行У匾种乒麑嵤е芈实脑黾樱３州^好的商品品質(zhì)，且Nata保鮮紙效果最好。

圖2 保鮮紙對百香果貯藏期失重率的影響Fig.2 Effect of preservative paper on weight-loss ratio of passion fruits

隨著貯藏期的延長，CK、Nata和ε-PL 3個處理組的百香果衰老程度逐漸增加，果實的好果率逐漸降低。由圖3可知，在貯藏0～5 d，3個處理組的百香果均未發(fā)生腐爛，在貯藏期5～20 d，CK、Nata和ε-PL 3 個處理組的好果率均不同程度降低，在貯藏末期20 d時，CK、Nata和ε-PL 3個處理組的好果率從初始的100%分別降低至83%、90%、86%，且3個處理組之間差異顯著(P<0.05)。保鮮紙?zhí)幚砜梢杂行б种瀑A藏環(huán)境中病菌活性，顯著控制病害的發(fā)生，從而保持果實較好地的貯藏品質(zhì)，這與Nata和ε-PL保鮮紙可以保持葡萄[5]、李子[8]貯藏期果實的好果率相吻合。總之，Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚砜梢杂行У匾种乒麑嵑霉实慕档停３州^好的貯藏品質(zhì)，且Nata保鮮紙效果最顯著。

圖3 保鮮紙對百香果貯藏期好果率的影響Fig.3 Effect of preservative paper on good fruit ratio of passion fruits

2.2 保鮮紙?zhí)幚韺Σ珊蟀傧愎┖亢拖鄬﹄妼首兓挠绊?/h3>

丙二醛是細胞膜脂過氧化反應過程的重要產(chǎn)物之一，通過測定其含量的大小可以衡量果實組織細胞膜氧化和受損程度，推測果實組織的衰老程度[15]。如圖4所示，在百香果采后的整個貯藏期，CK、Nata和ε-PL 3個處理組百香果果皮的丙二醛含量總體呈增加的趨勢。在貯藏期10 d時，CK組的百香果果皮的丙二醛含量顯著高于Nata和ε-PL處理組(P<0.05)，但Nata和ε-PL之間差異不顯著(P>0.05)。在貯藏末期20 d時，CK組的百香果果皮的丙二醛含量從采收時的0.26 μmol/g增加至1.15 μmol/g；與CK組相比，Nata和ε-PL處理分別有效降低了35.84%和27.46%，Nata保鮮紙?zhí)幚淼男Ч@著好于ε-PL(P<0.05)。Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚砜梢砸种萍毎ぶ^氧化作用發(fā)生，從而降低細胞組織中丙二醛含量，有效抑制百香果的衰老程度。

圖4 保鮮紙對百香果貯藏期丙二醛含量的影響Fig.4 Effect of preservative paper on malondialdehyde content of passion fruits

隨著果蔬衰老程度的增加，組織中細胞質(zhì)膜的功能逐漸降低，引起細胞膜的通透性增大，導致細胞內(nèi)電解質(zhì)向外快速滲漏，加劇了對細胞的損傷和果實衰老進程[13,17]。通過測定百香果采后貯藏期果皮的相對電導率變化情況，可以有效衡量百香果的衰老程度。由圖5可知，Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚砜梢燥@著降低百香果貯藏期果皮的相對電導率(P<0.05)。在貯藏期15 d，CK組的相對電導率顯著高于Nata和ε-PL處理組(P<0.05)。在貯藏末期20 d，與CK組相比，Nata和ε-PL分別降低了27.49%和17.53%，由此可知，Nata保鮮紙?zhí)幚硇Ч顑?yōu)。這與火龍果[7]、李子[8]等研究結(jié)果相一致，進一步證實了Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚硪种乒は鄬﹄妼实脑黾樱泳徆麑嵉乃ダ线M程。

圖5 保鮮紙對百香果貯藏期相對電導率的影響Fig.5 Effect of preservative paper on relative conductivity of passion fruits

2.3 保鮮紙?zhí)幚韺Σ珊蟀傧愎鸗SS和TA含量變化的影響

TSS含量的高低可以作為判斷果蔬成熟度和耐貯性的重要標準之一。由圖6可知，在百香果的采后整個貯藏過程中，果實的TSS含量總體呈現(xiàn)先緩慢上升后迅速下降的趨勢。在貯藏前期，TSS含量緩慢上升的主要是由于百香果果實采收時未完全成熟，在采后貯藏過程中果實出現(xiàn)后熟現(xiàn)象。在貯藏期5～20 d，由于果實自身的生命代謝活動不斷消耗分解，造成TSS含量逐漸降低。在貯藏期15 d時，CK組的百香果TSS含量顯著低于Nata和ε-PL處理組(P<0.05)，但Nata和ε-PL之間差異不顯著(P>0.05)。在貯藏末期20 d，CK、Nata和ε-PL組的TSS含量分別為14.26%、15.53%、15.00%，3個處理組之間差異顯著(P<0.05)。Nata和ε-PL保鮮紙有效抑制了百香果采后貯藏期的代謝活動，延緩果實TSS含量的降低，保持了果實的貯藏品質(zhì)，且Nata保鮮紙抑制效果最顯著。

圖6 保鮮紙對百香果貯藏期TSS的影響Fig.6 Effect of preservative paper on TSS content of passion fruits

TA含量直接影響了百香果獨特的風味品質(zhì)[18]。在百香果的采后貯藏過程中，TA量被果實自身的代謝活動不斷消耗分解，嚴重降低了果實的風味品質(zhì)[19]。在百香果的采后整個貯藏過程中，果實的TA含量不斷降低。在貯藏期15 d時，3個處理組果實的TA含量大小依次為：CK<ε-PL

圖7 保鮮紙對百香果貯藏期TA含量的影響Fig.7 Effect of preservative paper on TA content of passion fruits

2.4 保鮮紙?zhí)幚韺Σ珊蟀傧愎S生素C和SP含量變化的影響

果蔬中含有豐富的維生素C物質(zhì)，可以滿足人體活動必要需求，故維生素C含量常作為果蔬貯藏品質(zhì)的重要衡量指標之一。果蔬組織內(nèi)維生素C物質(zhì)不穩(wěn)定，不但具有還原性，而且極易受強酸堿、水分活度、酶活性等環(huán)境條件的影響而發(fā)生一系列的降解反應[20]。百香果中含有豐富的維生素C，但隨著貯藏期的延長，其被自身代謝活動不斷分解消耗，導致果實中維生素C含量逐漸降低。如圖8所示，在百香果采后整個貯藏過程中，CK、Nata和ε-PL 3個處理組的維生素C含量總體呈逐漸降低趨勢。百香果采收時維生素C含量達21.50 mg/100g，采后貯藏20 d后，CK組的可滴定酸含量已降低至15.20 mg/100g，降低了29.30%，Nata和ε-PL組分別降低了21.08%和23.25%，與CK組相比，Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚盹@著提高了果實的維生素C含量(P<0.05)，但Nata和ε-PL 2個處理組之間差異不顯著(P>0.05)。上述結(jié)果與葡萄[5]、李子[8]的研究相一致，進一步驗證了Nata和ε-PL保鮮紙可以有效降低貯藏期果實的代謝活動，延緩維生素C物質(zhì)被降解。

圖8 保鮮紙對百香果貯藏期維生素C含量的影響Fig.8 Effect of preservative paper on vitamin C content of passion fruits

SP參與采后貯藏期果實的多種代謝活動，與果實的衰老和抗病性密切相關[21]。在采后百香果整個貯藏過程中，3個處理組果實的SP含量呈下降趨勢(圖9)。在貯藏期10 d，CK組的SP含量顯著低于Nata和ε-PL處理組(P<0.05)，但Nata和ε-PL之間差異不顯著(P>0.05)。在貯藏末期20 d時，CK組果實的SP含量已由采收時的0.66 mg/g降低至0.26 mg/g，且與CK組相比，Nata和ε-PL組分別提高了63.29%和36.71%，3個處理組之間差異顯著(P<0.05)。Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚碛行У亟档搅税傧愎珊筚A藏期的的代謝活動，延緩了SP被分解消耗，維持果實較高的SP含量，從而提高果實的抗病性和抗衰老性，延緩果實衰老進程，上述研究結(jié)果與葡萄保鮮研究的結(jié)果相一致[21]。綜上，Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚砜梢杂行У匾种乒麑峉P被消耗分解，提高果實的抗病性，延緩果實衰老，且Nata保鮮紙效果最好。

圖9 保鮮紙對百香果貯藏期SP含量的影響Fig.9 Effect of preservative paper on SP content of passion fruits

2.5 保鮮紙?zhí)幚韺Σ珊蟀傧愎鸖OD活性變化的影響

SOD是果實抗氧化活性代謝過程中的重要酶，在維持活性氧代謝平衡過程中起著重要的作用，參與了自由基和活性氧的清除代謝過程[22]。如圖10所示，在百香果貯藏期，CK、Nata和ε-PL 3個處理組的SOD活性總體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。在貯藏期5 d時，CK、Nata和ε-PL 3個處理組的SOD活性顯著高于初始值，且Nata和ε-PL處理顯著高于CK組(P<0.05)。在貯藏期10 d時，CK、Nata和ε-PL 3個處理組的SOD活性均達到最大值，且大小依次為：CK

圖10 保鮮紙對百香果貯藏期SOD活性的影響Fig.10 Effect of preservative paper on SOD activity of passion fruits

2.6 保鮮紙?zhí)幚韺Σ珊蟀傧愎志Ч挠绊?/h3>

如圖11所示，隨著百香果采后貯藏期的逐漸延長，果實的霉菌及酵母菌總數(shù)逐漸增加。在貯藏期0～10 d，3個處理組的霉菌及酵母菌總數(shù)緩慢增加。在貯藏末期15 d時，3個處理組果實的霉菌及酵母菌總數(shù)大小依次為：Nata<ε-PL

圖11 保鮮紙對百香果貯藏期霉菌及酵母菌總數(shù)的影響Fig.11 Effect of preservative paper on mould and yeast colonts of passion fruits

3 討論

劉振通等[5]使用Nata和ε-PL生物保鮮紙對無核寒香蜜葡萄采后冷藏期果實品質(zhì)和風味物質(zhì)進行研究，得出Nata保鮮紙對葡萄貯藏期的保鮮效果明顯，且能更好保持果實的醛類、醇類等風味物質(zhì)。Nata 和ε-PL保鮮紙?zhí)幚碓诨瘕埞鸞7]、李子[8]的研究應用也進一步證明，Nata可以顯著延緩果實的衰老進程，有效延長其采后貯藏期。保鮮紙技術(shù)是果蔬采后貯藏保鮮未來重要發(fā)展的重要方向之一，Nata和ε-PL作為新型的生物保鮮劑，具有簡便、安全、高效、對人體無毒的優(yōu)點[5-8,23]。Nata和ε-PL可以破壞病菌細胞膜的正常代謝活動，降低果實侵染性、腐生性等病害的發(fā)生，從而保持較好的貯藏品質(zhì)。

百香果采后貯藏過程中，由于呼吸和蒸騰代謝作用，導致果實失重率和皺縮指數(shù)增加，嚴重影響果實的商品價值。本實驗研究了Nata和ε-PL 2種生物保鮮紙對百香果采后貯藏期果實品質(zhì)的影響，通過重復測定品質(zhì)指標得出，隨著貯藏期的延長，CK組的失重率和皺縮指數(shù)逐漸增加，而Nata和ε-PL 2種生物保鮮紙?zhí)幚韯t有效抑制失重率和皺縮指數(shù)的增加，且在貯藏期20 d時，CK、Nata和ε-PL的好果率分別為83%、90%、86%，保鮮紙?zhí)幚碛行а泳徆麑嵉乃ダ铣潭取SS、TA、維生素C等物質(zhì)是評價果實的重要營養(yǎng)指標，Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚砜梢杂行а泳廡SS、TA、維生素C含量的降低，減少百香果營養(yǎng)物質(zhì)的損失，這與Nata和ε-PL保鮮紙可以顯著延緩葡萄[5]采后貯藏期營養(yǎng)物質(zhì)的降解與消耗相一致。Nata和ε-PL 生物保鮮紙?zhí)幚砜梢云茐木愓５募毎は到y(tǒng)及滲透壓，從而有效抑制百香果的侵染性、腐生性等病害的發(fā)生，通過測定霉菌及酵母菌總數(shù)指標得出，Nata和ε-PL生物保鮮紙?zhí)幚砜梢燥@著抑制百香果貯藏期霉菌及酵母菌的生長，降低果實腐爛率的發(fā)生，且Nata的抑菌效果要好與ε-PL，這與火龍果[7]上的研究相吻合，進一步驗證了Nata和ε-PL生物保鮮紙?zhí)幚砜捎行б种乒麑嵸A藏期病害的發(fā)生。

4 結(jié)論

本試驗研究表明，Nata和ε-PL保鮮紙?zhí)幚砜梢杂行б种瓢傧愎珊筚A藏期果實的失重率、皺縮指數(shù)、相對電導率和丙二醛含量的增加，保持較好的好果率以及TSS、TA、維生素C和SP含量，提高果實的SOD活性，抑制果實霉菌及酵母菌的生長，較好地保持百香果的貯藏品質(zhì)。其中，Nata的保鮮紙?zhí)幚肀圈?PL的保鮮紙?zhí)幚碚w效果更好，因此，800 mg/L Nata的保鮮紙更適宜百香果采后保鮮應用，能較好地保持百香果的貯藏品質(zhì)。但是，保鮮紙?zhí)幚韺Π傧愎A藏過程中能量代謝和抗氧化活性代謝的作用機理還需進一步深入研究。