自發氣調包裝對火龍果采后貯藏品質的影響

巴良杰，曹森，馬超，吉寧，王瑞，羅冬蘭

（貴陽學院，貴州貴陽550005）

火龍果是一種典型的熱帶、亞熱帶水果，具有很高的營養價值和經濟價值及較強的藥用和食用價值[1]。目前，貴州火龍果面積已達6 667 公頃，每公頃產值可達23.2 萬元/年～37.5 萬元/年，已成為貴州喀斯特山區脫貧致富的主要經濟水果。但是，火龍果果實多在夏秋季節成熟，采后呼吸作用強，極易遭受機械傷、感染病害、失水萎蔫、鱗片腐爛，不耐貯藏；再加上貴州喀斯特山區交通不便，果實成熟期集中，造成大量囤積，給火龍果產業發展造成巨大的經濟損失[2-3]。因此，急需研究成本低、操作簡便、適用性強，且適合貴州當地火龍果種植戶的采后貯藏保鮮方法。

自發氣調包裝（modified atmosphere packaging，MAP），是通過改變包裝袋的透氣性從而改變果蔬貯藏環境的氣體成分。MAP 在果蔬貯藏保鮮過程中具有操作簡便、成本低、效果好等優點，目前已在綠花菜[4]、梨[5]等果蔬上使用，且貯藏保鮮效果顯著，可以有效地延緩果蔬衰老和延長貯藏期。1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP），可以阻斷乙烯與受體蛋白的結合，抑制乙烯誘導果實成熟和衰老，具有效果好、安全性高、成本低、操作簡單等優點，已經在火龍果[6-7]、梨[8]、花椰菜[9]等貯藏保鮮上應用，并且效果明顯。

目前，有關MAP 在火龍果采后保鮮上的研究還不是很明確，1-MCP 耦合MAP 對火龍果采后保鮮效果是否會有疊加效果也尚不清楚?；诖?，本研究以火龍果為試材，結合王彬等[6-7]篩選的1-MCP 適宜濃度，探究不同的MAP 結合1-MCP 處理對火龍果貯藏期品質的影響，以期為火龍果采后貯藏保鮮提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅心火龍果：貴州省關嶺縣花江鎮蓮花村種植基地，采摘后迅速運到實驗室，篩選果實大小和顏色基本一致、無病蟲害、無機械傷的果實進行試驗。1-甲基環丙烯：美國陶氏益農公司；保鮮袋：微孔[透氣性：3 500 cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）]、PE20[20 μm，透氣性：6 720 cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）]、PE30[30 μm，透氣性：6 340cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）]、PE40[40 μm，透氣性：5 310 cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）]：國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）。

1.2 處理方法

將篩選的火龍果果實去除田間熱后，用1.0 μL/L的1-MCP 在（22+1）℃條件下密閉熏蒸22 h，然后將火龍果隨機分成4 組，分別用微孔、PE20、PE30、PE40 4 種保鮮袋包裝袋分裝后于（7+1）℃條件下冷庫中貯藏，4 個處理組分別記為：微孔、PE20、PE30、PE40。貯藏期間每8 d 對果實的相關生理品質指標進行測定，測定周期為32 d，每次測定重復3 次，取平均值。

1.3 指標測定方法

1.3.1 失重率和腐爛率的測定

參照巴良杰等[3]的方法，果實腐爛率/%＝貯藏后腐爛果實數/貯藏前果實總數×100，失重率/%=（果實貯藏前重量-果實貯藏后的重量）/果實貯藏前重量×100。

1.3.2 可溶性固形物和還原糖含量的測定

參照曹建康等[10]的方法，采用手持式折光儀測定火龍果可溶性固形物含量；采用3，5-二硝基水楊酸法測定還原糖的含量。

1.3.3 丙二醛和可滴定酸含量的測定

參照曹建康等[10]的方法，采用硫代巴比妥酸法測定火龍果丙二醛含量；采用氫氧化鈉溶液滴定法測定火龍果可滴定酸含量。

1.3.4 VC含量和多酚氧化酶活性的測定

參照曹建康等[10]的方法，采用分光光度計法測定VC含量；采用比色法測定多酚氧化酶的活性。

1.3.5 相對電導率

參照李合生[11]的方法，采用測過電導率后再煮冷卻測法測定火龍果電導率，重復3 次。相對電導率/%=2 h 測定值/煮 30 min 測定值×100。

1.3.6 微環境O2/CO2氣體成分測定

在貯藏庫中，不打開4 種處理的包裝袋，用墊貼片貼到包裝袋上，用采樣探頭扎透墊片貼，用CheckPoint型O2/CO2氣體測定儀測定包裝袋內O2/CO2的氣體成份。

1.4 數據處理與作圖

試驗數據結果采用Excel 2010 進行處理，采用SPSS 22.0 軟件進行差異顯著分析，采用Excel 2010 軟件進行圖的制作。

2 結果與分析

2.1 自發氣調包裝對火龍果貯藏期失重率和腐爛率的影響

在果蔬貯藏過程中，呼吸代謝會消耗一定量的有機物；果蔬的蒸騰作用，也會散失一定的水分；同時侵染果蔬病原菌的繁殖也會消耗果蔬一定的有機物，這些被消耗的有機物和水分是造成果蔬質量減少的重要原因[12]。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期失重率的影響見圖1。

圖1 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期失重率的影響Fig.1 Effect of different MAP treatment on weight loss of pitaya fruit

如圖1，在火龍果的整個貯藏過程中，隨著貯藏期的延長，失重率逐漸增大。在貯藏期32 d 的時候，微孔處理組的失重率達到8.3%，分別是PE20、PE30、PE40的 1.17 倍、1.32 倍、1.53 倍，且 4 個處理組差異顯著（P＜0.05）。由此可知，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝均顯著性降低了火龍果果實的失重率，且PE40 的自發氣調包裝袋效果最明顯。

果蔬的腐爛率是判斷果蔬品質的重要指標之一[12]。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期腐爛率的影響見圖2。

圖2 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期腐爛率的影響Fig.2 Effect of different MAP treatment on rot ratio of pitaya fruit

由圖2 所示，在貯藏前16 d，果實的腐爛率均是0。在16 d～32 d，火龍果的腐爛率呈迅速增加的趨勢，且微孔處理組的腐爛率增加趨勢高于3 個自發氣調包裝處理組。在貯藏32 d 的時候，微孔處理組的腐爛率已經增加到48.23%，分別是PE20、PE30、PE40 處理組的 1.27 倍、1.60 倍、2.17 倍，且 4 個處理之間差異顯著（P＜0.05）。綜上說明，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝顯著地抑制了火龍果貯藏期腐爛率的增加，且PE40的自發氣調包裝抑制效果最明顯。

2.2 自發氣調包裝對火龍果貯藏期可溶性固形物和還原糖含量的影響

可溶性固形物含量是判斷果蔬采收時間、耐貯性的重要品質指標之一[12]。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期可溶性固形物的影響見圖3。

圖3 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期可溶性固形物的影響Fig.3 Effect of different MAP treatment on total soluble solids of pitaya fruit

如圖3 所示，在火龍果貯藏期0～8 d，可溶性固形物含量緩慢增加，是由于果實在采摘時候沒有完全成熟，在貯藏期出現后熟現象。在貯藏期8 d～32 d，4 個處理組的可溶性固形物含量呈整體降低的趨勢。在貯藏期 32 d，4 個處理組微孔、PE20、PE30 和 PE40 的可溶性固形物含量分別為：9.70 %、10.35 %、10.82 %、11.57%，且4 個處理組差異顯著（P＜0.05）。由此可知，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝可以有效地保持果實的可溶性固形物含量，且PE40 效果較好。

不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期還原糖含量的影響見圖4。

圖4 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期還原糖含量的影響Fig.4 Effect of different MAP treatment on reducing sugar content of pitaya fruit

如圖4 所示，火龍果貯藏期還原糖含量的變化趨勢和可溶性固形物基本一致，先緩慢增加，在貯藏期8 d 的時候達到最大值，然后隨著貯藏期的延長，逐漸降低。在貯藏期32 d 的時候，還原糖含量降到最低值，微孔處理組的含量為5.83%，3 個自發氣調包裝處理組PE20、PE30 和PE40 的含量顯著性高于微孔處理組（P＜0.05），分別是6.34%、6.73%、7.11%。綜上可知，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝有效地延緩了火龍果貯藏期還原糖含量的降低，且PE40 的延緩效果最明顯。

2.3 自發氣調包裝對火龍果貯藏期MDA和相對電導率的影響

通過測定細胞膜損傷過程中產物MDA 的含量，可以衡量細胞膜損傷程度，判斷果實的衰老程度[12]。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期MDA 含量的影響見圖5。

圖5 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期MDA 含量的影響Fig.5 Effect of different MAP treatment on MDA content of pitaya fruit

如圖5 所示，隨著火龍果貯藏的延長，MDA 含量逐漸增加，果實細胞膜的過氧化程度、膜受損程度逐漸加大，衰老程度逐漸加劇。在貯藏期24 d 的時候，微孔、PE20、PE30 和 PE40 4 個處理的 MDA 含量大小依次為：微孔＞PE20＞PE30＞PE40。以上表明，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝可以有效地抑制火龍果貯藏期MDA 含量的增加，并且這3 種自發氣調包裝的效果依次為：PE20＜PE30＜PE40。

在果蔬衰老過程中，細胞質膜的功能逐漸降低，細胞膜的通透性逐漸增加，導致細胞內的電解質往外滲透[12]。通過測定果蔬的相對電導率變化情況，可以了解果蔬細胞膜通透性的變化情況，進而判斷果蔬損傷程度及抗逆性強弱[10]。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期相對電導率的影響見圖6。

圖6 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期相對電導率的影響Fig.6 Effect of different MAP treatment on relative conductivity of pitaya fruit

從圖6 可以得出，在火龍果的衰老過程中，果實的相對電導率呈總體增加的趨勢。其中，在貯藏期32 d的時候，4 個處理組，微孔、PE20、PE30 和 PE40 的相對電導率分別為：72.56 %、69.03 %、65.73 %、62.47 %，4 個處理組之間差異顯著（P＜0.05）。由此可知，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝可以顯著地抑制貯藏期火龍果相對率的增加，且PE40 的抑制效果最好。

2.4 自發氣調包裝對火龍果貯藏期可滴定酸和VC含量的影響

果蔬可滴定酸含量可以直接反映風味品質[12]。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期可滴定酸含量的影響見圖7。

由圖7 可知，在火龍果整個貯藏期，可滴定酸含量隨著貯藏期的延長逐漸增加。在貯藏期32 d 的時候，微孔、PE20、PE30 和PE40 4 個處理的可滴定酸含量大小依次為：微孔＜ PE20＜ PE30＜ PE40，3 個自發氣調包裝處理顯著性高于微孔處理組（P＜0.05）。以上說明，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝可以有效地延緩火龍果貯藏過程中可滴定酸含量的降低，保持較好地果實品質。

圖7 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期可滴定酸含量的影響Fig.7 Effect of different MAP treatment on titratable acid content of pitaya fruit

在火龍果貯藏過程中，隨著貯藏期的延長，果實體內的VC逐漸被消耗與分解，含量逐漸降低[12]。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期VC含量的影響見圖8。

圖8 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期VC 含量的影響Fig.8 Effect of different MAP treatment on VC content of pitaya fruit

由圖8 可知，在火龍果衰老過程中，VC含量呈總體下降的趨勢，在32d 的時候達到最低值，且微孔處理顯著性低于3 個自發氣調包裝處理（P＜0.05）。綜上可知，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝可以有效地保持火龍果VC含量，保持較好地果實品質。

2.5 自發氣調包裝對火龍果貯藏期微環境氣體成分的影響

貯藏微環境中O2和CO2的濃度變化直接決定了果實的呼吸代謝，影響了果實的貯藏品質，因此，貯藏過程中包裝袋是影響了果實的貯藏品質的重要因素之一[13]。包裝袋的材料不同、厚度不同、透氣性不同、都影響著貯藏微環境中氣體的成分變化。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期微環境CO2成分的影響見圖9。

如圖9 所示，在整個貯藏過程中，貯藏微環境中CO2的濃度呈總體增加的趨勢，在貯藏16 d 基本達到平衡狀態，4 個處理組的CO2的濃度范圍為2.96 %～10.29%，CO2的濃度大小關系為：微孔＜PE20＜PE30＜PE40。

圖9 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期微環境CO2 成分的影響Fig.9 Effect of different MAP treatment on CO2 composition of pitaya fruit

不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期微環境O2成分的影響見圖10。

圖10 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期微環境O2 成分的影響Fig.10 Effect of different MAP treatment on O2 composition of pitaya fruit

由圖10 可知，貯藏微環境中O2的濃度呈總體下降趨勢，在貯藏8 d 基本達到平衡狀態，4 個處理組的濃度范圍為7.64%～17.02%，O2濃度大小關系為：微孔＞PE20＞PE30＞PE40。

綜上可知，在火龍果貯藏過程中，自發氣調包裝可以有效地降低貯藏微環境中O2的氣體濃度，明顯增加CO2的氣體濃度，形成低O2高CO2的貯藏微環境，從而降低果實的呼吸代謝，延長果實貯藏期。由圖9～10 可知，PE40 的自發氣調包裝效果最好，當貯藏環境中氣體達到平衡時狀態時，O2的濃度為7.64%～7.86%，CO2的濃度10.12%～10.29%，此時O2和CO2的濃度對火龍果的保鮮效果最好。

2.6 自發氣調包裝對火龍果貯藏期多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）的影響

在果蔬衰老過程中，PPO 酶在氧氣的參與下催化酚類物質發生氧化反應，轉化成醌，進一步形成褐色素或黑色素，從而引起果蔬褐變[14]。不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期PPO 活性的影響見圖11。

圖11 不同自發氣調包裝對火龍果貯藏期PPO 活性的影響Fig.11 Effect of different MAP treatment on PPO activity of pitaya fruit

由圖11 可知，在火龍果的貯藏期 0 d～8 d，PPO 活性比較低，呈緩慢增加的趨勢；隨著貯藏期的延長，火龍果PPO 活性迅速增強，在貯藏期24 d 的時候達到最大值。在貯藏期 24 d，微孔、PE20、PE30 和 PE40 4 個處理組的 PPO 活性依次為：39.33、34.46、31.30、28.37 U/g，且4 個處理組之間差異顯著（P＜0.05），微孔組是PE40組的 1.4 倍。綜上表明，PE20、PE30、PE40 的自發氣調包裝可以有效地抑制火龍果貯藏期PPO 活性的增加，降低果實褐變的發生率，且PE40 的效果最好。

3 討論與結論

本試驗研究篩選了適合火龍果貯藏的自發氣調包裝袋，試驗結果表明：PE40 自發氣調包裝袋能夠有效地抑制火龍果貯藏期失重率、腐爛率、MDA、相對電導率、PPO 活性的增加，能較好地保持果實的可溶性固形物、還原糖、可滴定酸、VC含量，能較好地維持高CO2低O2的貯藏微環境。自發氣調包裝影響貯藏環境的氣體成分，前人研究表明，0.04 mm 的PE 包裝對山野菜保鮮效果最好，可以顯著地延緩山野菜的衰老過程，較好地保持貯藏品質[15]。這與本試驗研究基本一致，進一步驗證了本研究的可靠性。

自發氣調包裝可以通過調節貯藏微環境中氣體成分，維持高CO2低O2的貯藏環境，延緩果實的衰老進程，維持貯藏期的果實品質[16]。丙二醛是細胞膜脂過氧化作用的主要產物，可以直接反映細胞膜的受損程度[11]。本試驗結果表明，自發氣調包裝可以有效地降低火龍果貯藏期丙二醛的含量，維持細胞膜結構的穩定性，降低細胞膜脂過氧化作用，較好地保持果實的品質。通過對貯藏微環境的氣體成分進行測定，發現自發氣體包裝能維持較高的CO2濃度和較低的O2濃度，尤其是PE40 自發氣調包裝能將CO2濃度維持在10.12%～10.29%，O2濃度維持在 7.64%～7.86%，利用低氧貯藏環境可以有效地降低PPO 活性的，抑制果實褐變的發生，延緩果實衰老。本研究選擇了3 種自發氣調包裝袋（PE20、PE30 和PE40）對火龍果進行貯藏分析，是否有更合適的自發氣調包裝袋還需要進一步研究。

綜上分析，自發氣調包裝袋產生的貯藏環境顯著延緩了火龍果衰老，與1-MCP 處理協同作用能夠更好地保持火龍果貯藏期的果實品質，以PE40 自發氣調包裝袋保鮮效果最好。