4種包裝材料對西番蓮果實貯藏效果的影響

林育釗

陳蕾伊1

陳洪彬1,2

鄭金水3

蔣璇靚1,2

楊菁美1

(1. 泉州師范學院海洋與食品學院,福建 泉州 362002; 2. 近海資源生物技術福建省高校重點實驗室,福建 泉州 362002; 3. 泉州市農業(yè)科學研究所,福建 泉州 362212)

西番蓮(PassifloracaeruleaL.)又稱百香果,是一種熱帶特色的漿果,近年來在中國福建、海南、云南、廣東和廣西等地大面積種植,其果實營養(yǎng)價值豐富且氣味芳香[1-2]。目前,中國種植的西番蓮主要用于鮮銷,以“紫香”和“黃金”兩個品種為主,“黃金”西番蓮的香氣獨特(具有芭樂味),酸甜可口,營養(yǎng)價值較高,深受消費者喜愛[2-3]。西番蓮屬于呼吸躍變型果實,采后極易發(fā)生失水、皺縮、腐爛等現(xiàn)象,導致果實外觀品質和風味品質下降,嚴重制約鮮食西番蓮的銷售與推廣[4-5]。

西番蓮果實采后易發(fā)生品質劣變現(xiàn)象,進而降低果實品質。其中,皺縮是西番蓮果實采后最常見的品質劣變現(xiàn)象之一[6]。適宜包裝處理既可以抑制采后果實失水皺縮,也能通過其自發(fā)氣調來延緩果實衰老,保持果實較好的品質[7-9]。而適宜的包裝材料可提高園藝產品采后貯藏品質[10]。例如,聚乙烯(PE)膜、聚丙烯膜和雙向拉伸聚丙烯膜包裝處理可以減緩采后紫果西番蓮果實的失水率和皺縮指數的上升,維持果實較高的貯藏品質[11-12]。而采用不同包裝材料提高采后黃果西番蓮果實貯藏效果的研究尚未見報道。研究擬以福建省主要栽培的鮮銷“黃金”西番蓮品種為研究對象,考察聚氯乙烯(PVC)保鮮膜、PE保鮮袋、雙向拉伸聚烯烴(BSP)熱收縮膜和可降解氣調(BMA)保鮮袋4種包裝材料處理對采后“黃金”西番蓮果實貯藏效果的影響,以期為減少“黃金”西番蓮果實采后損失,提高貯藏品質提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

“黃金”西番蓮(PassifloracaeruleaL. cv. ‘Huangjin’)果實:采自福建省南安市溪美鎮(zhèn)宣化村緣味家庭農場,八成熟(黃綠色,果實果皮色差L*值和色調角h值分別為58.93±0.47和100.86±1.66;每個果實約85 g),采收當天隨即用冷藏車[溫度(8±1) ℃]運回實驗室(泉州);

BSP熱收縮膜:廈門市立南塑膠科技有限公司;

PVC保鮮膜:南亞塑膠工業(yè)有限公司;

PE保鮮袋:妙潔,脫普日用化學品(中國)有限公司;

BMA保鮮袋:北京丹普客包裝技術有限公司。

1.2 儀器與設備

人工氣候箱:ZRX-260型,寧波賽福實驗儀器有限公司;

色差儀:CR400型,日本柯尼卡美能達公司;

便攜式乙烯/O2/CO2分析儀:F-950型,美國Felix公司;

酶標儀:Infinite M200 Pro型,瑞士帝肯公司;

糖度計:PAL-1型,日本愛拓公司;

電導率儀:S230型,梅特勒—托利多國際貿易(上海)有限公司;

全自動電位滴定儀:ET18型,梅特勒—托利多國際貿易(上海)有限公司;

高速冷凍離心機:GL-20G-II型,上海安亭科學儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 采后處理 將挑選后的西番蓮果實隨機分成5組,分別用PVC保鮮膜(記為PVC組)、BSP熱收縮膜(記為BSP組)、PE保鮮袋(記為PE組)和BMA保鮮袋(記為BMA組)進行包裝處理,以不包裝作為對照(記為CK組),每組含有150個果實,于(25±1) ℃、相對濕度85%下貯藏15 d,每3 d隨機取30個果實進行貯藏生理、品質指標測定。

1.3.2 果實皺縮指數測定 參照張朝坤等[6,13]的分級標準將皺縮指數分為5個等級:0級,果實無皺縮;1級,果實皺縮面積0～25%;2級,果實皺縮面積26%～50%;3級,果實皺縮面積51%～75%;4級,果實皺縮面積76%～100%。

1.3.3 果實轉黃指數測定 參照楊華等[14]的方法略有修改。根據西番蓮果實表面黃色面積占整個果實面積比例,將其分為5個等級:0級,果實表面無黃色;1級,果實表面黃色面積0～25%;2級,果實表面黃色面積26%～50%;3級,果實表面黃色面積51%～75%;4級,果實表面黃色面積76%～100%。

1.3.4 果實呼吸強度與乙烯釋放速率測定 參照陳洪彬等[15]的方法。

1.3.5 果實商品率和失重率測定 參照陳洪彬等[2]的方法。

1.3.6 果皮丙二醛(MDA)含量測定 參照Lin等[16]的方法。

1.3.7 果皮細胞膜透性測定 參照Dong等[17]的方法。

1.3.8 果皮色差測定 參照張朝坤等[6]的方法。

1.3.9 果肉可溶性固形物(TSS)、可溶性滴定酸(TA)、維生素C和總糖等主要營養(yǎng)指標測定 參照陳洪彬等[15,18]的方法。

1.4 數據處理

所有試驗重復3次,采用Excel 2016和SPSS 22.0軟件作圖并進行差異顯著性分析。*或**分別表示BSP處理組與CK組的差異達到顯著性(P<0.05)或極顯著性(P<0.01)水平。

2 結果與分析

2.1 西番蓮果實的皺縮指數

由圖1可知,CK組的西番蓮果實皺縮指數在貯藏期急劇升高,而經包裝處理的果實在整個貯藏期間的皺縮指數上升較為緩慢。與CK組相比,經4種包裝材料處理的果實皺縮指數在貯藏0～15 d均保持較低水平,其中BSP組的最低,并具有極顯著性(P<0.01)差異;同時貯藏第15天,BSP組的皺縮指數為CK組的4.73%。綜上,4種包裝材料處理可以降低采后西番蓮果實的皺縮指數,推遲果實出現(xiàn)果皮皺縮進程,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最佳。

圖1 西番蓮果實皺縮指數的變化

2.2 西番蓮果實的轉黃指數

由圖2可知,CK組果實的轉黃指數在貯藏0～12 d急劇上升,貯藏第12天果實全部轉黃。PVC組和PE組的果實轉黃指數變化趨勢與CK組類似,而BSP組和BMA組的果實轉黃指數在貯藏0～15 d上升較為緩慢。BSP組的果實轉黃指數維持最低水平,且在貯藏0～15 d極顯著(P<0.01)低于CK組。貯藏第15天,BSP組的果實轉黃指數為CK組的34.5%。綜上,4種包裝材料處理可以降低采后西番蓮果實的轉黃指數,推遲果實果皮出現(xiàn)轉黃現(xiàn)象,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最佳。

圖2 西番蓮果實轉黃指數的變化

2.3 西番蓮果實的外觀品質

由圖3可知,隨著貯藏時間的增加,西番蓮果實采后果皮外觀逐漸由黃綠色轉變?yōu)辄S色甚至褐色,同時出現(xiàn)果皮皺縮或腐爛等現(xiàn)象。BSP組和BMA組均可以明顯推遲果實果皮轉黃進程,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最佳。綜上,4種包裝材料處理可以延緩采后西番蓮果實出現(xiàn)果皮皺縮和轉黃的進程,提高果實貯藏特性,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最佳。

圖3 西番蓮果實外觀品質的變化

2.4 西番蓮果實的呼吸強度

呼吸對果實采后的許多生理代謝起著重要作用[19-20]。高呼吸強度會導致果實代謝底物(營養(yǎng)物質)消耗大、腐爛癥狀嚴重、果實壽命短;而低呼吸強度可延緩果實的品質劣變過程,保持果實品質[19]。由圖4可知,采后西番蓮果實的呼吸強度均先升高后減少。其中,CK組果實在貯藏第3天出現(xiàn)呼吸高峰,之后快速減小。4種包裝處理方式均能延緩果實呼吸高峰的到來,其中BSP組的呼吸高峰最低,為CK組的60.61%。貯藏3～6 d,BSP組的呼吸強度極顯著(P<0.01)低于CK組。綜上,4種包裝材料處理可延后西番蓮果實采后呼吸高峰的出現(xiàn),其中BSP組在貯藏0～6 d能有效降低西番蓮果實的采后呼吸強度。

圖4 西番蓮果實呼吸強度的變化

2.5 西番蓮果實的乙烯釋放速率

高乙烯水平會加快果實成熟及衰老,從而降低果實品質[21]。由圖5可知,西番蓮果實采后乙烯釋放速率呈先升高后降低趨勢。CK組果實在貯藏第3天出現(xiàn)乙烯高峰,PVC組和PE組果實在貯藏第6天出現(xiàn)乙烯高峰,且峰值分別為CK組的75.78%和99.42%;而BSP組和BMA組果實在貯藏第12天出現(xiàn)乙烯高峰,且峰值分別為CK組的65%和35%。統(tǒng)計分析表明,貯藏3～6 d,BSP組的果實乙烯釋放速率極顯著(P<0.01)低于CK組;貯藏9～12 d,BSP組的果實乙烯釋放速率極顯著(P<0.01)高于CK組。綜上,4種包裝材料處理可延遲西番蓮果實采后乙烯釋放高峰的出現(xiàn),其中,BSP熱收縮膜包裝處理的在貯藏0～6 d保持較低的乙烯釋放速率,貯藏第3天和第6天分別為CK組的9.01%,22.49%。

圖5 西番蓮果實乙烯釋放速率的變化

2.6 西番蓮果實的商品率和失重率

由圖6(a)可知,貯藏第9天,西番蓮果實商品率開始加速下降,其中CK組的下降速率最快,而4種包裝材料處理能減緩其下降速率,且BSP組的果實商品率保持最高水平,同時BSP組的果實商品率在貯藏第15天為CK組的5.47倍。貯藏9～15 d,BSP組的果實商品率極顯著(P<0.01)高于CK組。

圖6 西番蓮果實商品率和失重率的變化

由圖6(b)可知,隨著貯藏時間的延長,CK組的失重率呈升高趨勢,由貯藏第0天的0.00%快速上升至貯藏第15天的(12.51±0.49)%。4種包裝材料處理可以抑制其失重率的上升,其中BSP組的失重率保持最低水平;貯藏第15天,BSP組的失重率為CK組的6.81%。此外,BSP組的失重率在貯藏0～15 d極顯著(P<0.01)低于CK組。綜上,4種包裝材料處理能減緩采后西番蓮果實商品率的下降與失重率的上升,提高果實貯藏特性,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最好。

2.7 西番蓮果皮的丙二醛含量和細胞膜透性

MDA是膜脂過氧化的重要產物[16,22]。由圖7(a)可知,CK組及4種包裝材料處理組的西番蓮果實果皮MDA含量在貯藏0～15 d快速升高。與CK組相比,4種包裝材料處理組維持較低的果皮MDA含量,其中BSP組的最低。此外,BSP組的果皮MDA含量在整個貯藏期均極顯著(P<0.01)低于CK組。

圖7 西番蓮果實果皮丙二醛含量和細胞膜透性的變化

細胞膜透性常用于評價細胞膜的損傷水平[23]。細胞膜透性越高,果實損傷程度越嚴重,品質劣變越快[24]。由圖7(b)可知,CK組及不同包裝材料處理組的西番蓮果實果皮細胞膜透性在貯藏期加速上升。與CK組相比,4種包裝材料處理組維持較低的果皮細胞膜透性,其中BSP組的最低。此外,BSP組的果皮細胞膜透性在貯藏0～15 d極顯著(P<0.01)低于CK組。

綜上,4種包裝材料處理可減緩采后西番蓮果實果皮MDA的累積,控制果皮膜脂過氧化而穩(wěn)定細胞膜結構,具體表現(xiàn)為具有較低水平的細胞膜透性,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最為明顯。

2.8 西番蓮果皮的L*值和色調角h值

由圖8可知,西番蓮果實采后果皮的L*值和色調角h值均加速降低。與CK組相比,不同包裝材料處理組的果皮L*值和色調角h值降低速率較緩慢,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最佳。對于果皮L*值,BSP組在貯藏9～15 d顯著(P<0.05)高于CK組,且在貯藏第15天為CK組的1.22倍;而果皮色調角h值在貯藏第3天顯著(P<0.05)高于CK組,貯藏6～15 d極顯著(P<0.01)高于CK組,貯藏第15天為CK組的1.11倍。因此,不同包裝材料處理能控制采后西番蓮果實果皮L*值和色調角h值的降低,穩(wěn)定果實外觀品質,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最好。

圖8 西番蓮果實果皮L*值和色調角h值的變化

2.9 西番蓮果肉的營養(yǎng)品質

由圖9可知,采后西番蓮的果肉營養(yǎng)物質(TSS、TA、維生素C和總糖)含量在貯藏0～15 d呈不斷下降趨勢。與CK組相比,4種包裝材料處理均保持較高的果肉營養(yǎng)物質含量,其中BSP組的最高。與CK組相比,貯藏0～15 d,BSP組的果肉TSS、維生素C含量均保持較高水平,TA含量在貯藏第3～6,12天保持較高水平,在貯藏第9,15天保持較高水平,總糖含量在貯藏第3,9～15天保持較高水平。此外,貯藏第15天,BSP組的果肉TSS、TA、維生素C、總糖含量分別為CK組的1.12,1.15,1.43,1.16倍。因此,4種包裝材料處理能延緩采后西番蓮果實果肉營養(yǎng)物質含量的降低,穩(wěn)定果肉營養(yǎng)品質,其中以BSP熱收縮膜包裝處理的效果最好。

圖9 西番蓮果實果肉營養(yǎng)品質的變化

3 結論

通過研究4種包裝材料處理“黃金”西番蓮果實在(25±1) ℃下的果實呼吸強度、乙烯釋放速率、皺縮指數、轉黃指數、商品率、失重率、果皮丙二醛含量、細胞膜透性等耐貯性指標、果皮外觀色差指標及果肉營養(yǎng)物質等的變化,評價了4種包裝材料對西番蓮果實采后貯藏效果的影響。結果表明,與對照“黃金”西番蓮果實相比,4種包裝材料均可延緩西番蓮果實發(fā)生皺縮與轉黃,推遲呼吸與乙烯高峰的到來,降低失重率,提高商品率,降低果皮丙二醛含量與細胞膜透性,進而增強果實貯藏特性;保持較高的果皮色差L*值和色調角h值,且在貯藏第15天分別比CK組高0.08～0.22和0.01～0.11倍,提高了果皮外觀品質;保持較高水平的果肉可溶性固形物、可溶性滴定酸、維生素C、總糖含量,以提升果肉營養(yǎng)品質。此外,4種包裝材料對增強西番蓮果實采后耐貯性、提高果皮外觀品質及果肉營養(yǎng)品質的處理效果為雙向拉伸聚烯烴熱收縮膜組>可降解氣調組>聚氯乙烯保鮮膜組>聚乙烯保鮮袋組。綜上,雙向拉伸聚烯烴熱收縮膜包裝可當作一種提升“黃金”西番蓮果實的采后品質、延長果實保鮮期的適宜處理技術。

果實皺縮是采后西番蓮果實品質劣變的主要因素,主要是果實呼吸作用或蒸騰作用所致。雖然雙向拉伸聚烯烴熱收縮膜包裝能有效延緩采后西番蓮果實發(fā)生皺縮,但通過何種途徑來實現(xiàn)目前尚不清楚,后續(xù)可從果皮失水、軟化等角度深入研究雙向拉伸聚烯烴熱收縮膜包裝減緩西番蓮果實采后皺縮發(fā)生的內在作用機制。