主動自發(fā)氣調對油桃常溫保鮮效果的影響

李京春，王立仙，郭衍銀*

（1.山東理工大學農業(yè)工程與食品科學學院，山東淄博 255049；2.濱州市沾化區(qū)農業(yè)農村局，山東濱州 256800）

油桃（Prunus persicavar.nectarina）又稱桃駁李，薔薇科、桃屬植物，是果實帶絨毛普通桃的變異品種，表皮光滑無毛，色澤鮮艷，香氣濃郁，果皮薄而汁液豐富，口感極佳[1]。油桃不僅富含糖類、有機酸、蛋白質、果膠、胡蘿卜素、維生素C 及各種微量元素，還蘊藏著17 種人體所需的氨基酸，具有止咳化痰、補氣益血、養(yǎng)陰生津、調節(jié)血壓等功效，深受消費者青睞[2]。油桃采后呼吸代謝強烈，采摘時間又正值高溫季節(jié)，受炎熱氣溫影響，常溫下存放3～5 d 便容易出現軟化甚至爛果，造成極大的經濟損失，限制了油桃產業(yè)的快速發(fā)展[3]。因此，油桃的保鮮研究尤為重要。

氣調保鮮研究能夠提高果蔬的貯藏品質，延長貨架期。氣調分為自發(fā)氣調（modified atmosphere packaging，MAP）和控制氣調（controlled atmosphere，CA），但CA 保鮮不能移動且成本較高，而MAP 受包裝材料影響，二者在物流運輸中的保鮮效果均比較有限。主動自發(fā)氣調（active modified atmosphere packaging,AMAP）是指在密閉環(huán)境中，果蔬依靠充入包裝材料內的初始氣體進行生命活動，通過呼吸作用達到某一階段的氣體平衡以維持基礎代謝的一種氣調方式，非常適合果蔬的物流保鮮[4-5]。AMAP 已在蒜薹[6]、西蘭花[7]、平菇[8]、香菇[9]上應用，保鮮效果顯著。同時，主動自發(fā)氣調對枝孢霉[10]、桃吉爾霉[11]具有很好的抑制作用，體現出其作為物流保鮮技術的極大潛力。

目前，主動自發(fā)氣調保鮮的相關報道在油桃中研究較少。為改善油桃的物流保鮮效果，本文采用主動自發(fā)氣調方法，研究不同初始比例氣體在常溫下對油桃保鮮效果的影響，以期為油桃的常溫物流保鮮提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

油桃采自山東省德州市武城縣李家戶鎮(zhèn)西店村油桃大棚種植基地，采摘當日平均氣溫16 ℃，采后3 h 內運至山東理工大學農業(yè)工程與食品科學學院農產品貯藏實驗室，在（0±0.5）℃下預冷12 h 后，精選大小相似、顏色趨近、中等成熟度、無蟲害及機械損傷的完整油桃果實進行試驗。

1.2 儀器與試劑

Varian CP-3800 氣相色譜儀，美國Agilent 公司；GQ-300 氣調箱，廣州標際包裝設備有限公司；SC-80 便攜式色差儀，北京康光儀器有限公司；TA·XTC-16 果蔬物性測試儀，上海保圣實業(yè)發(fā)展有限公司；UV-1750 紫外可見分光光度計，日本島津國際貿易有限公司；MR-07825-00 O2/CO2測定儀，美國FBI Dansensor 公司；GL-20G-2 臺式高速冷凍離心機，上海安亭儀器制造廠；DDS-320 型電導率儀，河南精邁儀器儀表有限公司。

三氯乙酸，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；硫代巴比妥酸，山東中科睿譜技術有限公司；鄰苯二酚，武漢卡米克科技有限公司；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉，蘇州華航化工科技有限公司；氫氧化鈉，天津佰瑪科技有限公司；蒽酮試劑，廣東翁江化學試劑有限公司。所有試劑均為分析純。

1.3 材料處理

將選取的360 個油桃分為4 組，每組設3 次重復，每個重復30 個油桃，分別置于規(guī)格為48 cm×38 cm×24 cm氣調箱內。每組處理的氣調箱分別充入氣體比例為10% O2+5% CO2（記為10% O2）、5% O2+5% CO2（記為5% O2）和3% O2+5% CO2（記為3% O2）的混合氣體，以自然空氣為對照（CK）。充氣后立即用不透氣蓋子密封氣調箱，置于（20±1）℃的溫度下貯藏，貯藏期間每2 d 取樣一次，進行相關指標測定。

1.4 指標測定

1.4.1 氣調箱內O2、CO2含量和呼吸強度

采用O2/CO2測定儀測得。取樣之前用O2/CO2測定儀測量氣調箱頂空O2和CO2含量，呼吸強度采用一定時間間隔內CO2含量的增加進行計算。

1.4.2 色度L*值和a*值

使用色差儀測定。每組選取5 個油桃，沿油桃赤道位置選取5 個等距位置進行測定，記錄L*值、a*值。

1.4.3 硬度

采用果蔬物性測試儀進行測定。每個處理組隨機選取6 個油桃，測定中心部位的硬度值。參數設定如下：5 cm 直徑的圓柱形平板探頭，壓縮程度30%，下壓、上行速度同為2.0 mm/s，測試速率1.0 mm/s，2 次下壓間隔預留時間為5 s，觸發(fā)力為0.3 N。

1.4.4 相對電導率和丙二醛（MDA）含量

相對電導率參照Li 等[12]的方法。用直徑6 mm 的打孔器隨機取油桃果肉，加入25 mL 蒸餾水，用電導率儀測其電導率，記為P0；25 ℃保溫1 h 后測其電導率P1；沸水浴30 min，再冷卻至25 ℃后測其電導率P2。計算公式見式（1）。

MDA 含量參照Hu 等[13]的方法，取1 g 油桃果肉，用5 mL TCA 研磨，5000 r/min 離心15 min 后，吸取2 mL 上清液，置于10 mL 離心管中，再加入2 mL TBA 和2 mL蒸餾水，沸水浴15 min 顯色，自然冷卻后5000 r/min 離心10 min，并在600、532、450 nm 波長下測定其吸光值。

1.4.5 可滴定酸和總糖含量

可滴定酸采用NaOH 滴定法測定[14]，含量以檸檬酸計算。總糖含量采用蒽酮比色法測定[15]。

1.4.6 乙醇、乙醛含量

參照黃艷鳳等[16]的靜態(tài)頂空氣相色譜法進行測定。

1.5 數據處理

數據采用IBMSPSS 22.0 軟件進行LSD 差異顯著性分析（P＜0.05），圖表采用Excel 2016 進行制作。

2 結果與分析

2.1 AMAP 對氣調箱內O2、CO2 含量和呼吸強度的影響

圖1A 可以看出，各處理O2含量在0～2 d 內急劇下降，但至第4 天尚未完全耗盡，第4 天時CK、10% O2、5% O2和3% O2處理組的O2含量分別為1.21%、1.13%、0.83%和0.74%，之后均趨近低于1%的水平，但未消耗殆盡。由圖1B 可知，所有處理CO2含量在貯藏0～2 d 快速升高，之后趨于平穩(wěn)水平，第10 天時CK、10% O2、5% O2和3% O2處理的CO2含量分別為20.6%、14.9%、9.9%和7.9%。這種變化是基于油桃的呼吸作用導致的。呼吸強度表明（圖1C），各處理除第2 天稍有上升外，基本呈下降趨勢，貯藏前6 d 各處理的呼吸強度下降速度較快，6 d 后下降速度逐漸減緩。其中第6 天時，CK、10% O2、5% O2和3% O2的呼吸強度分別降低了37%、48.8%、48.8%和50.4%。貯藏第10 天，3% O2的呼吸強度最低，僅為CK 處理的60%。這說明主動自發(fā)氣調造成的高CO2、低O2環(huán)境抑制了油桃的呼吸強度，在第2 天達到高峰后逐漸下降，致使貯藏后期再未出現明顯的呼吸高峰，有效地延長了果實的貯藏期和貨架期。

圖1 AMAP 對氣調箱內O2（A）、CO2 濃度含量（B）和呼吸強度（C）的影響Fig.1 Effect of AMAP（A）on O2（B）and CO2（C）in contents containers and respiratory rate in a controlled atmosphere chamber

2.2 AMAP 對油桃色度L*值和a*值的影響

L*值表示果皮明亮度，其值為正數時果皮偏亮，負數時果皮偏暗；a*值表示果皮紅綠度，其值為正數時果皮偏紅，負數時果皮偏綠，其絕對值的大小決定了紅綠兩色的深淺[17]。圖2A 所示，整個貯藏期間，所有處理L*值均呈下降趨勢，表明貯藏時間越長，果皮光澤度越小，但CK 下降最快，而3% O2處理下降最慢。a*值均呈上升趨勢（圖2B），其中CK 明顯高于其他處理，表明AMAP 延緩了油桃變紅的速率，3% O2處理的延緩效果最為顯著。貯藏第10 天時，3% O2、5% O2和10% O2處理的a*值分別為CK 的92%、81%和78%，表明初始低O2濃度可有效抑制油桃果肉由綠變紅，延緩果實成熟和衰老的速率。

圖2 AMAP 對油桃色度L*值（A）和a*值（B）的影響Fig.2 Effect of AMAP on L*value（A）and a*value（B）of nectarine

2.3 AMAP 對油桃硬度的影響

果實硬度在一定程度上可以反映果實的耐貯性。如圖3 所示，整個貯藏期間，果實硬度均呈下降趨勢。其中，CK 下降最為明顯，整個貯藏期間下降了81%；3% O2下降速率最慢，貯藏期間下降了66%。第10 天時，3% O2、5% O2和10% O2處理的硬度分別為CK 的1.77、1.68 和1.5 倍，各處理間無顯著差異。表明隨著O2濃度的降低，細胞間牽引力的降速逐漸減緩，細胞間的黏性增強，延緩了果實的軟化速率。

圖3 AMAP 對油桃硬度的影響Fig.3 Effect of AMAP on the hardness of nectarine

2.4 AMAP 對油桃相對電導率和MDA 含量的影響

相對電導率是判斷細胞膜透性的關鍵指標，數值越高，細胞膜透性越大，細胞受損程度越嚴重。整個貯藏期間，所有處理基本呈上升趨勢（圖4A），但各處理間表現出差異。CK 的相對電導率最高，第4 天時為3% O2處理的1.49 倍，且第4 天之后一直處于最高水平。相比而言，3% O2和5% O2處理上升較慢，且整個貯藏期間二者未表現出差異。貯藏第10 天時，3% O2、5% O2和10% O2處理的相對電導率分別為CK 的90%、73%和70%。MDA含量通常作為判斷果實受逆境傷害程度的指標，同時也是反映果實抗氧化潛在能力的重要指標[18]。與相對電導率變化趨勢類似，所有處理的MDA 含量基本呈上升趨勢，且CK 上升最快，而3% O2處理上升最慢，10% O2處理對機體內MDA 含量的增長速率影響不大（圖4B）。表明隨著O2濃度的降低，果實產生的膜脂過氧化反應被削弱，MDA 含量的積累受到抑制，3% O2和5% O2處理增強了果實的抗氧化能力，延緩了果實的成熟與衰老，有利于果蔬的長期貯藏。

圖4 AMAP 對油桃相對電導率（A）和丙二醛含量（B）的影響Fig.4 Effect of AMAP on relative conductivity（A）and MDA content（B）of nectarine

2.5 AMAP 對油桃可滴定酸和總糖含量的影響

可滴定酸和總糖含量影響果實的口感和風味，可以直觀地反映水果的品質。由圖5A 可知，整個貯藏期間所有處理的可滴定酸含量變化基本一致，均呈下降趨勢，這是由于果實通過呼吸作用在不斷消耗組織內的有機酸。其中，貯藏前2 d 內快速下降，第2～10 天基本呈緩慢下降趨勢。第8～10 天時，CK 處理的可滴定酸含量急劇下降，其他三組處理下降速度較為緩慢，其中3% O2處理的可滴定酸含量最高，約為CK 處理的1.6 倍。

圖5 AMAP 對油桃可滴定酸（A）和總糖含量（B）的影響Fig.5 Effect of AMAP on titrable acidity（A）and total sugar content（B）of nectarine

總糖的含量是衡量果實品質和成熟度的重要指標，果實內各種可溶性糖含量的多少對果實口感有極大的影響。整個貯藏期間，所有處理總糖含量呈先上升后下降的趨勢（圖5B），但高峰出現的時間不同，CK 和10% O2處理的峰值出現在第4 天，而3% O2和5% O2處理的峰值出現在第6 天。同時可以看出，第4 天后，3% O2和5% O2處理的總糖含量顯著高于CK，約為CK 處理的1.5倍（P＜0.05）。

2.6 AMAP 對油桃乙醇、乙醛含量的影響

乙醇、乙醛含量是采后果實發(fā)生無氧呼吸的重要體現[19]。圖6 所示，整個貯藏期間油桃的乙醇、乙醛含量基本呈上升趨勢。其中，CK 上升速率最快，而3% O2處理上升最慢。同時可以看出，3% O2和5% O2處理的乙醇、乙醛含量在0～6 d 上升緩慢，之后才迅速增加，而10% O2處理的走勢與CK 處理相似，未能較好地控制乙醇和乙醛的生成，表明初始低O2濃度可以有效抑制油桃的無氧呼吸，減少乙醇和乙醛的積累，延緩果實軟化及腐爛變質的速率，防止產生異味，延長油桃貯藏期和貨架期。

圖6 AMAP 對油桃乙醇（A）和乙醛含量（B）的影響Fig.6 Effect of AMAP on the content of ethanol（A）and acetaldehyde（B）in nectarine

3 討論與結論

氣調過程中，O2和CO2比例對果蔬保鮮至關重要，適當的低O2和高CO2含量有利于控制果蔬呼吸強度，進而延長貯藏品質[20]。較低的O2含量能夠抑制果蔬的呼吸作用，減少營養(yǎng)物質的消耗，較好地保持果實的品質和風味；同時不利于微生物的生長，能夠防止腐敗現象的發(fā)生[21]。高氧貯藏是將貯藏環(huán)境中O2的含量控制在21%～100%的一種氣調方法，在保持采后果蔬貯藏品質、抑制果蔬呼吸作用及微生物生長等方面表現出了一定的優(yōu)勢[22]，在雙孢蘑菇[23]、草莓[24]等得到了很好的應用。但不同果蔬反應不同，如Zhang 等[25]指出，高氧促進了黃化進程，不利于西蘭花保鮮。本研究中，隨著O2含量的提高，油桃的呼吸強度逐次升高，但貯藏品質下降，說明油桃不適于較高的O2貯藏環(huán)境。

超低氧（ultralow oxygen，ULO）貯藏是指將貯藏環(huán)境中O2的含量控制在2%或以下，延長果蔬貯藏期的一種氣調方法。Wrighti 等[26]和徐康等[27]對蘋果的研究中發(fā)現超低氧可以降低其呼吸強度，減少維生素C、可滴定酸、可溶性固形物含量的流失，同時保持較高的硬度；Elmir等[28]和Tian 等[29]在對鱷梨、油桃上也有類似結果。在AMAP 貯藏過程中，O2因油桃呼吸作用而不斷消耗，最后接近超低氧狀態(tài)。在固定初始CO2含量在5%前提下，3% O2處理對油桃的保鮮效果最好，乙醇和乙醛含量較低，其次為5% O2和10% O2處理。其中，初始氣體中包含5% CO2，主要作用是抑制油桃的初始呼吸強度，進而利于保持適當的O2含量，最終有效避免或減緩無氧呼吸的產生，3% O2處理的乙醇、乙醛含量顯著低于CK 也說明了這一點。

AMAP 是采用密封的方式進行保鮮，不存在保鮮容器與外界的氣體交換，不會因密集碼垛放置而產生相互影響，進而降低保鮮效果，非常適于物流運輸中進行保鮮。本研究采用的貯藏溫度為（20±1）℃，基本處于常溫狀態(tài)，因而本研究適于油桃的常溫物流保鮮。本試驗研究表明，初始比例的3% O2+5% CO2主動自發(fā)氣調處理能顯著降低油桃的呼吸強度，更好地維持硬度和色澤，延緩營養(yǎng)物質消耗，且有效抑制乙醇、乙醛的積累，可作為油桃常溫物流運輸保鮮的技術參考。