催熟香蕉品質最佳點研究及其貨架期延長方法探索

文/孫興廣，孫靜

如何延長催熟香蕉的貨架期一直是香蕉產業界面臨的世界性難題。課題組通過表征香蕉品質的特征指標測定，對不同產地香蕉、不同的鎖鮮包裝材料對香蕉特征指標影響的定量化研究，在常溫下完成了5 天貯藏試驗，連續進行糖度、硬度的測定以及口感、氣味等感官評價。得到的結論是不同產地香蕉在最佳品質時間點相近，在糖度和硬度數值上略有差異；FM3 號鎖鮮袋對試驗的香蕉在保持最佳品質的前提下，貨架期從2 天延長到4 天。

香蕉（Musa spp.）是熱帶、亞熱帶地區特有的多年生單子葉草本植物，屬于芭蕉科（Musaceae）芭蕉屬（Musa）[1]。香蕉因香甜味美，營養豐富，且年生產時間長，深受人們的喜愛，是全球新鮮水果貿易量和消費量最大的水果。此外，全球約有4 億人以香蕉作為主食，因此被譽為全球第四大糧食作物[2-3]。香蕉采后一般不進行貯藏，而是直接運輸，在銷售地催熟后直接上市銷售[4]。香蕉催熟后，存放時間短，果皮上極易出現褐變斑點，果肉品質迅速降低，嚴重縮短貨架期和降低商品價值。經調查，香蕉產生衰老斑點后，銷售價格減半[5]。關于香蕉催熟后斑點發生的原因，一般認為與衰老相關，屬老化斑點，是一個需氧的酶促褐變過程[6-7]。在控制香蕉老化斑點方面，國內外已經進行熱處理、氣調儲藏等多項研究。此外，香蕉十分容易產生過熟現象從而失去感官品質，這是由于香蕉是典型的呼吸躍變型水果，在正常的生理成熟度下采收，經過一周左右(25℃)就出現呼吸高峰。香蕉對乙烯非常敏感，只要貯藏環境存在極微量（0.11 ～1.00mg/L）的乙烯就能啟動內源乙烯的合成，引發呼吸高峰，縮短香蕉的前呼吸躍變期。為了延長香蕉采后的貯藏時間，盡可能抑制乙烯合成或阻止乙烯發揮作用就顯得非常必要。降低乙烯含量既可以使用抑制劑去抑制乙烯的產生，也可以通過降低細胞呼吸，使細胞達到休眠狀態來減少乙烯的生成。

為了滿足客戶對催熟香蕉的品質保障需求，延長貨架期，課題團隊設計了這次研究工作，并研究催熟香蕉的品質最佳點和延長貨架期的方法。

一、研究思路

上海復命新材料科技有限公司的前期研究發現，香蕉的硬度、糖度和VC 含量等指標與香蕉的感官品質有對應的相關性，提出了以香蕉的硬度、糖度和VC 含量為特征指標的定量研究方法，定量化表征香蕉的品質。研究表明，香蕉的硬度在11～13N，糖度（稀釋糖度值）在8～10 左右時，香蕉具有良好的感官品質；同時，研發出不同的物理保鮮包裝材料，通過調整O2和CO2的透過率比值以及乙烯的氣體透過性能，延長香蕉硬度和糖度的維持時間，進而延長香蕉的保鮮時間。研究發現包裝材料的乙烯透過率和O2/CO2的透過率比值與香蕉的保鮮時間密切相關，與常規包裝材料相比，上海復命新材料科技有限公司研發的鎖鮮袋以其較高的氣體透過率對延長香蕉貨架期有較好的效果。但是由于包裝材料自身特性，其對上述氣體的透過性能存在上限，常規改性方式無法帶來較明顯的改性效果，而特種改性方式又存在成本過高的問題。因此本研究以4～4.5 色號厄瓜多爾香蕉、菲律賓香蕉為實驗對象，以常溫條件下（23℃）氧氣透過率為10000cm3/m2*24hx0.1Mpa FM1號鎖鮮袋為基材，對其進行超透氣性處理，制得鎖鮮袋FM2 號、FM3 號、FM4 號、FM5 號，進一步增大其氣體透過性能，探究不同鎖鮮膜對于厄瓜多爾香蕉和菲律賓香蕉在貨架端保鮮效果的影響，進而找到最適合香蕉保鮮的材料型號。

二、試驗材料、設備與試驗方法

(一)材料與設備

香蕉：4～4.5 色號厄瓜多爾香蕉、菲律賓香蕉，選取大小均勻、色度均勻、無病蟲害、無機械損傷的香蕉果實作為試驗用果。

鎖鮮袋：來自上海復命新材料科技有限公司實驗室自制鎖鮮袋，以FM 1 號鎖鮮袋為基材，經過超透性處理，制得鎖鮮袋FM 2 號、FM 3 號、FM 4 號、FM 5 號，FM 1 號鎖鮮袋未處理，FM 5 號鎖鮮袋超透性最高。對照組采用香蕉的原包裝袋。

儀器：折光儀、電子天平、硬度計等。

（二）試驗方法

1.測試標準

文中測試方法參照GB/T 9827-1988 香蕉和NY/T2637-2014 水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定折射儀法。

2.不同鎖鮮袋對香蕉的保鮮效果試驗

以厄瓜多爾香蕉為試驗樣品，將香蕉切分成800g 左右，以FM 1號袋、FM 2號袋、FM 3號袋、FM 4 號袋、FM 5 號鎖鮮袋以及原廠袋（對照）為保鮮袋，進行保鮮試驗，每組3 個平行。分別置于18～22℃貯藏環境下，進行5d貯藏試驗。每天分別測定香蕉的硬度、糖度、氣味、糖點等情況。具體試驗樣品量如表1。

表1 不同號數鎖鮮袋香蕉保鮮試驗數量表

3.同一鎖鮮袋對不同產地香蕉的保鮮效果試驗

以厄瓜多爾香蕉、菲律賓香蕉為試驗樣品，將香蕉切分成800g 左右，以FM 3 號鎖鮮袋包裝進行保鮮，每組3 個平行。分別置于18～22℃貯藏環境下，進行5d 貯藏試驗。每天分別測定香蕉的硬度、糖度、感官等情況。硬度參照GB/T9827-1988中的方法用硬度計進行測量，測量頭選用Ф11 的測試頭，單位為N。糖度方面，將香蕉去皮后取果肉用榨汁機打碎后，過濾出清液用糖度計測量，感官分為觀察糖點數量情況，味道和口感的評價。具體試驗設計及樣品量如表2。

表2 不同產地香蕉保鮮試驗數量表

（三）試驗方法

1.表觀品質的測定

利用FM 系列保鮮袋和原廠袋進行保鮮，分別對對保鮮袋中的香蕉拍照并留存。

2.糖度測定

利用FM 系列保鮮袋和原廠袋進行保鮮，利用糖度計每天測定香蕉的糖度。將香蕉與蒸餾水1:1混合后用榨汁機破碎后過濾，測定香蕉的糖度。

3.硬度測定

利用FM 系列保鮮袋和原廠袋進行保鮮，利用硬度計每天測定香蕉的硬度。將香蕉剝皮后，平放在桌面上，利用手持硬度計測定香蕉背中部的最大硬度值。

4.糖點測定

每天目測評定并記錄香蕉出現的糖點情況。其中斑點級別從小到大分別為：無＜極輕微＜輕微＜較少＜較多＜大量。

5.味道和口感測定

由10 位從事香蕉行業的專業人士和實驗人員進行評定，采用盲評的方式，根據表3 標準進行評分。

表3 香蕉味道與口感評分標準

三、結果與分析

（一）不同鎖鮮袋香蕉保鮮試驗

1.不同鎖鮮袋香蕉保鮮外觀變化

2.不同鎖鮮袋號數香蕉保鮮時硬度變化

由圖2 可知，超透性越低，其硬度保持越好，即超透性越高，硬度維持越差，此結果和表觀呈現一定的相關性。當使用FM 5 號鎖鮮袋時，硬度和對照組變化趨勢相似。FM2 號、FM3 號、FM4 號對于硬度的保持適中，其中FM3號的硬度保持低于FM1號袋。FM4號的硬度在前3 天變化小于對照，但在后期略高于對照組。

3.不同鎖鮮袋香蕉保鮮時糖度變化

如圖3 所示，FM2 號和FM4號鎖鮮袋的香蕉的糖度略高于對照，FM3 號和對照的糖度相似但FM3 號的糖度較低，這可能是由于FM3號鎖鮮袋中香蕉起始糖度低于對照組導致。除了FM1 號外，整體香蕉的糖度都隨著時間的逐漸增加在第3 天到第5 天維持著較高的糖度，糖度的增加趨勢和對照相似，即對香蕉的糖度影響較小，都可以在3 到4 天時達到香蕉較高的糖度，與對照組差別不大，表明FM 1 號鎖鮮袋對厄瓜多爾香蕉呼吸作用抑制效果最明顯。

4.不同鎖鮮袋香蕉保鮮時味道和口感變化

由圖4 可知，FM5 號鎖鮮袋香蕉和對照組香蕉的味道似，但口感好于對照。FM3 號和FM4 號對于香蕉味道的影響適中，和對照組的差別較小，即FM3 號和FM4號的感官品質和對照組相似但略低于對照組，表明由于FM系列鎖鮮袋會抑制厄瓜多爾香蕉的呼吸作用，推遲其呼吸高峰的到來，一定程度上會影響其同時段口感和味道，但后續味道和口感的影響需進一步考證。

5.不同鎖鮮袋香蕉保鮮時氣味和糖點變化

由表4 可知，FM 5 號鎖鮮袋香蕉的氣味和糖點與對照組變化趨勢相似；FM3 號鎖鮮袋延緩糖點出現和增加，但在3 天之后產生輕微異味；FM 4 號鎖鮮袋異味的產生時間和程度小于FM 3 號鎖鮮袋，但延緩香蕉的糖點出現效果低于FM3 號。FM1 號鎖鮮袋和FM2 號鎖鮮香蕉異味明顯，且FM1 號鎖鮮袋在第一天就出現異味，并逐漸增加，分析其原因為鎖鮮袋內氣體組分變化所導致。

表4 不同鎖鮮袋香蕉保鮮時氣味和糖點變化

（二）不同產地香蕉保鮮試驗

1.不同產地香蕉保鮮時外觀變化

如圖5 所示，在FM 3 號鎖鮮袋包裝下，無論是菲律賓香蕉還是厄瓜多爾香蕉都延緩了糖點的出現，維持了較好的表觀狀態。其中菲律賓香蕉在第五天表觀狀態十分良好，厄瓜多爾香蕉在第五天產生部分糖點，但相較對照還是明顯延長糖點的出現以及擴大，表明FM 3 號鎖鮮袋對菲律賓香蕉和厄瓜多爾香蕉的呼吸作用均有明顯的抑制效果。

2.不同產地香蕉保鮮時硬度變化

如圖6 所示，FM 3 號鎖鮮袋的使用延緩了香蕉硬度的降低，當硬度高于11N 時香蕉富有軟糯的性質，硬度低于11N 時，香蕉處于過熟較軟爛的狀態。由結果可知：FM 3 號鎖鮮袋可以使厄瓜多爾香蕉較對照延長2 天的軟糯性質，達到5 天左右。菲律賓香蕉維持4 天的硬度高于11N，較對照可以延長1 天的軟糯性，表明FM 3 號鎖鮮袋可有效延長菲律賓香蕉和厄瓜多爾香蕉的貨架期。

3.不同產地香蕉保鮮時糖度變化

如圖7 所示，在糖度上，由于FM3 號鎖鮮袋能夠抑制菲律賓香蕉和厄瓜多爾香蕉的呼吸作用，推遲其呼吸高峰的到來，在試驗周期內，相較于對照組，其糖度升高變慢，沒有下降趨勢，表明FM 3 號鎖鮮袋能夠有效推遲其糖度峰值的到來，進而延長貨架期。

4.不同產地香蕉保鮮時味道和口感變化

圖8 反映了在試驗期間厄瓜多爾香蕉和菲律賓香蕉的味道和口感變化，FM 3 號鎖鮮袋對于菲律賓香蕉味道和口感的影響較對照組差異較小，都維持了3 分左右的評分，整體接受度較好。對于厄瓜多爾香蕉，味道上均高于3 分，即沒有明顯異味，口感上會有部分差別。對于菲律賓香蕉，味道上評分說明在第5 天后有異味出現但較輕微，在第五天時味道低于3分，有水蕉味，口感也已經軟爛，表明FM 3 號鎖鮮袋內部氣體組分變化，在抑制厄瓜多爾香蕉和菲律賓香蕉呼吸作用的同時，一定程度上會影響香蕉的味道和口感，但在合理時間點去除包裝后味道和口感是否會發生改善，需進一步考證。

5.不同產地香蕉保鮮時氣味和糖點變化

表5 反映了試驗期間不同產地香蕉保鮮時氣味和糖點變化，FM 3 號鎖鮮袋對于不同香蕉的氣味和糖點出現具有不同的影響。對于菲律賓香蕉，延緩了2 天左右的糖點出現，且減輕糖點的增加和擴大。對于厄瓜多爾香蕉，延緩約1 天的糖點出現，減輕糖點的增加和擴大，表明FM 3 號鎖鮮袋能夠有效抑制菲律賓香蕉和厄瓜多爾香蕉的呼吸作用，推遲其呼吸高峰的到來，進而延長貨架期。

表5 不同產地香蕉保鮮時氣味和糖點變化

本節結論：考慮到各產地的采摘的成熟度、運輸時間等因素的影響，在誤差范圍內，可以認為不同產地的香蕉在使用相關包裝后的糖度、硬度等品質上是無差異的。

四、結論

（1）香蕉的感官品質與其硬度和糖度有密切關系，實驗結果表明，當香蕉硬度處于11～13N時，糖度為8～10 時，香蕉的整體感官較好。

（2）與原廠包裝對比，FM系列鎖鮮袋對維持香蕉的硬度和糖度有明顯改善，其中FM1 號鎖鮮袋對香蕉的外觀保鮮效果最明顯，但由于其阻隔性較強，會使香蕉在保鮮過程中產生異味，影響香蕉的味道和口感，將其進行超透性處理后，適度增加鎖鮮袋的氣體調節功能，異味問題得到改善，綜合來看，FM 3 號鎖鮮袋對香蕉的保鮮效果最佳，能夠延長香蕉貨架期2 天左右（原來的貨架期為2 天）。

（3）不同產地香蕉的品質最佳點略有不同。FM3 號鎖鮮袋對不同產地香蕉影響不同，但都可適當延長不同香蕉的最佳點時間；對于菲律賓香蕉的保鮮效果優于厄瓜多爾香蕉；對于硬度、糖度影響相似但有部分差別；對于菲律賓香蕉的口感和味道、氣味等的影響要優于厄瓜多爾香蕉。