高O2与高CO2气调包装对鲜切火龙果品质的影响

王生有等

摘 要 在高氧高二氧化碳气调并结合CPP膜包装条件下，测定5 ℃贮藏15 d时，包装盒中CO2/O2浓度的变化、鲜切火龙果外在品质和营养成分的变化，探讨鲜切火龙果贮藏期间的品质变化规律。结果表明，高氧高二氧化碳气调包装能够避免无氧酵解，但在贮藏0～12 d，能促进鲜切火龙果的呼吸作用；而在整个贮藏期，高氧高二氧化碳气调能够明显地维持鲜切火龙果的硬度，减缓其甜菜红色素的降解；在贮藏的0～6 d，高氧高二氧化碳处理抑制可溶性总糖、总酚的消耗和加速总Vc分解，但对可溶性蛋白没有显著影响。因此，高氧高二氧化碳气调包装有利于鲜切火龙果营养品质的维持。结果可为鲜切火龙果商业化贮藏提供参考。

关键词 高氧；气调包装；鲜切；火龙果

中图分类号 S667.9 文献标识码 A

Effect of High O2 and CO2 Atmospheric Packaging

on the Quality of Fresh-cut Pitayas

WANG Shengyou1，2， CHEN Yulong1， XU Yujuan1 *， WU Jijun1

XIAO Gengsheng1， FU Manqin1

1 Guangdong Key Laboratory of Agricultural Product Processing， Sericulture and Agro-food Processing Research Institute，

Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou， Guangdong 510610， China

2 Food Science and Engineering College， Jiangxi Agricultural University， Nanchang， Jiangxi 330045， China

Abstract In the paper， the effects of high O2 and CO2 modified atmosphere combined with cast polypropylene film（CPP）packaging on the sensory and nutritional quality of fresh-cut pitayas during storage of 5 ℃ was investigated（air packaging as control）. The results showed that the visual quality（firmness）and nutritional quality（vitamin C， soluble sugar）of fresh-cut pitayas packaged by high O2 and CO2 modified atmosphere packaging were better than the control and the degradation of betacyanins was inhibited. But there was no significant influence on the soluble protein. In general， the quality of freshly-cut pitayas was effectively maintained by high O2 and CO2 modified atmosphere combined with cast polypropylene film packaging. The results can provide a reference for commercial production of fresh-cut pitayas

Key words High oxygen； Modified atmosphere packaging； Fresh-cut； Pitaya

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.031

火龙果（Hylocereus undatus）又名红龙果、仙密果、情人果等，属仙人掌科（Cactaceae）三角柱属（Hylocereus）和西施仙人柱属（Selenicereus）植物，原产中美洲，性喜温暖潮湿，耐炎热，抗病力强，后来传入中国台湾、海南、广东、广西、福建等地广泛种植。火龙果果实营养丰富，色彩艳丽，是集水果、花卉、蔬菜、保健为一体的绿色、环保果品[1]。但由于火龙果成熟时值夏秋高温多雨季节，果实含水量高，呼吸作用强烈，采后在常温下极易失水皱缩或腐烂，通常3 d鳞片出现黄化萎蔫现象。极大地限制了其在国内外水果市场上的竞争力。目前，国内外火龙果保鲜技术主要有保鲜剂[2]、X-射线[3]、热处理[4-5]和蜂胶提取物[6]结合冷藏等技术。气调包装技术通常采用低O2（1%～5%）和高CO2（5%～10%）来抑制果蔬的生理代谢活动达到贮藏保鲜目的，但在贮藏过程中包装袋内的O2浓度偏低和CO2浓度偏高，形成无氧酵解。而高氧气调可抑制细菌和真菌的生长，减少果蔬贮藏中的腐烂，减缓组织的褐变，降低乙醛等异味物质的产生，从而改进了果蔬贮藏品质。因此，本研究拟通过在5 ℃贮藏温度下，采用高氧高二氧化碳气调并结合CPP膜包装，测定对鲜切火龙果品质的影响，以期为火龙果产品的商业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 材料与处理 实验所用红肉火龙果产于越南，购于广州市天河区天平架农贸市场。挑选八成成孰度，大小、形状、颜色均一，并且没有损伤和虫害的果实用于实验，每个果实切成5片。经过多次预实验，填充了不同配比的氧气和二氧化碳，结果表明，采用70% O2+30% CO2、50% O2+50% CO2的保鲜效果较好。因此，在无菌条件下分装到包装盒中（130 g/盒），用气调包装机包装；实验组用CPP膜进行高氧高二氧化碳（70% O2+30% CO2、50% O2+50% CO2）包装，用CPP膜空气包装作为对照组，分别置于5 ℃冰箱中保藏，设置3个重复。

1.1.2 仪器与设备 气调包装机、包装盒为上海炬钢机械制造有限公司生产；流延聚丙烯薄膜（CPP膜），厚32 μm，广东威孚包装材料有限公司生产；纯氧，广州信和气体有限公司生产；Checkmate 9900型顶空气体分析仪，丹麦PBI公司生产；TN-375型手持式红外线二氧化碳分析仪，广州泰纳电子科技有限公司生产；荧光分光光度计，澳大利亚VARIAN公司生产；岛津UV-1800型紫外-可见分光光度计，日本岛津公司生产。

1.2 方法

1.2.1 呼吸强度和O2/CO2的测定 呼吸强度、O2和CO2气体成分分别由TN-375 CO2分析仪、手持气体成分分析仪测。呼吸强度的测定：将火龙果片约130 g和TN-375 CO2分析仪探头密封在2000mL玻璃容器中，测量CO2的生成量，记录每分钟CO2的变化量，结果表示为mg CO2/（kg·h）。

1.2.2 色差 采用全自动色差计（北京晶光仪器）测定鲜切火龙果果肉的颜色变化。主要以亮度值 （L*）、红绿值（a*）和颜色饱和度（C*）来表示。

1.2.3 硬度 用TA-XT质构分析仪测，探头型号A/WEG，测前速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度10 mm/s，位移5 mm，触发力5 g，硬度单位用g表示。

1.2.4 可溶性蛋白质含量 采用考马斯亮蓝G-250法[7]测定，并作适当修改。称取鲜样1.2 g，共3份，用5 mL蒸馏水或缓冲液研磨成匀浆，定容至25 mL容量瓶，再离心取上清液1.0 mL，加入5 mL考马斯亮蓝G-250溶液，充分混合，放置2 min后在595 nm下比色，测定吸光度。

1.2.5 可溶性总糖含量 采用蒽酮比色法[8]测定。剪碎新鲜样品，混匀，取0.20 g，共3份。分别加入5 mL蒸馏水，塑料薄膜封口，于沸水中提取30 min（提取3次），提取液过滤入25 mL容量瓶中，反复漂洗试管和残渣，定容至刻度。吸取提取液0.5 mL，加蒸馏水1.5 mL，蒽酮乙酸乙酯试剂0.5 mL和5 mL浓硫酸，充分振荡，立即将试管放入沸水浴中保温1 min，以空白为参比，在630 nm波长下测定其吸光度。

1.2.6 总Vc含量的测定 参照AOAC[9]的方法，并作适当修改。精密称取约0.5 g样品，共3份。加入适量2%草酸，充分研磨后过滤。取样品滤液5 mL，加0.2 g已处理好的活性炭，充分振摇10 min后过滤。分别吸取已氧化处理的样品滤液1 mL于A管（样品管），B管（样品空白管）。在A管中加入250 g/L乙酸钠溶液1 mL；在B管中加入30 g/L硼酸-250 g/L 乙酸钠溶液1 mL，充分混匀，在暗处放置20 min。在避光条件下，准确迅速地向各试管加入1 mL 0.2 g/L邻苯二胺溶液，充分混匀，在暗室中避光反应40 min。在激发波长355 nm，发射波长425 nm，两端狭缝均为5 nm，适当灵敏度条件下测定各管的荧光强度和空白荧光强度，样品荧光强度减去样品空白荧光强度，取得相对的荧光强度。

1.2.7 甜菜苷含量的测定 甜菜苷含量的测定参照Wu等[1]的方法并修改。称取火龙果粉末1.0 g，共3份，加入6 mL酸性乙醇（95%乙醇+1% HCl）溶液浸提60 min，5 000 r/min离心20 min，收集上清液，将收集的上清液旋转蒸发，得到果皮色素浓缩液，色素浓缩液稀释20倍，用提取剂作空白，在400～600 nm 的波长范围内扫描各稀释液的吸收光谱，确定火龙果果皮色素的最大吸收波长，并在此波长处测定各稀释液的吸光度。甜菜苷含量（mg/100 g FW）=A538（MW）V（DF）×100/（ELW）。其中A为稀释液在538 nm的吸光值，V为提取液体积（mL），DF为稀释倍数，甜菜苷摩尔吸光系数（E）=6.5×104 L/mol cm， 甜菜苷分子量（MW）=550，光程长（L）=1.0 cm，W为材料鲜重（g）。

1.2.8 总酚的测定 称取液氮处理过的火龙果粉末0.5 g，共3份，加入6 mL 80%丙酮溶液浸提2 h[10]，5 000 r/min离心20 min，取上清液即为酚的提取液。将制备的多酚提取液定容到25 mL，取0.1 mL稀释液和6 mL蒸馏水到10 mL容量瓶中，加入0.5 mL Folin-Ciocalteu试剂，立即漩涡震荡摇匀30 s左右，充分接触，1～8 min间加入20%的Na2CO3 1.5 mL，定容至10 mL。在暗室静置2 h后，用紫外分光光度计测定其在760 nm波长的吸光值[11]。总酚含量以没食子酸为标准物质计。标准曲线为：y=0.01x+0.030 6，R2=0.999

1.3 数据统计分析

每个实验重复3次。其结果表示为平均值±标准偏差。应用SPSS软件对所有实验数据进行方差分析（ANOVA），用Duncan多重比较分析差异的显著性。计算最小显著差数LSD（p<0.05）值。

2 结果与分析

2.1 包装盒内氧气和二氧化碳浓度的变化

刚采摘后的火龙果其生理活动加强，呼吸作用和新陈代谢速度加快，此时火龙果包装盒内气体成分处在不断变化之中。鲜切火龙果包装盒内O2/CO2含量的变化情况见图1-A、B。由图1可知，无论是对照组还是高氧高二氧化碳气调包装，O2含量都被迅速消耗，尤其贮藏至第9天时，70% O2+30% CO2气调包装盒内的O2迅速降至15%。高氧高二氧化碳处理的鲜切火龙果，O2浓度及CO2浓度均高于对照组，表明高氧高二氧化碳气调包装促进了鲜切火龙果的呼吸。而二氧化碳含量下降，表明包装盒内的CO2透过CPP膜与外界气体进行了交换。另外，O2也应该与外界气体进行了交换，这时N2会透过CPP膜到包装盒内，这些因素综合起来影响鲜切火龙果品质。

2.2 呼吸速率

从图2可知，鲜切火龙果的呼吸强度先升后降，在第3天达到最大值，为 2 000 mg/（h·kg FW）。高氧高二氧化碳气调包装的呼吸速率比对照组大，在贮藏0～12 d的呼吸强度差异显著；而在贮藏15 d时，高氧高二氧化碳气调包装的鲜切火龙果呼吸速率低于对照40%，且差异显著。由此可以看出，高氧高二氧化碳在贮藏初期促进鲜切火龙果的呼吸，而后期抑制呼吸。

2.3 色度值的变化

本文以代表其色度变化的三个指标，即亮度值 （L*）、红绿值（a*）和颜色饱和度（C*）作为火龙果色泽的评价标准。L*表示各种色彩由明到暗的变化程度；a*表示叶片由绿色到红色的递变过程，a*在正值范围内，数值越大表示红色越深；而C*反映色彩接近自然色光的程度，越小越接近自然色，纯度越高，反之越低。研究发现高氧会影响这些色素物质的合成与降解，使果蔬的色泽发生变化。由表1可知，高氧、高二氧化碳处理的鲜切火龙果，其亮度值（L*）、红度值（a*）和颜色饱和度（C*）的变化曲线比较相似，都呈现先升高后降低的趋势。其中贮藏0～6 d时，高氧＼高二氧化碳处理的鲜切火龙果的亮度值（L*）、红绿值（a*）和颜色饱和度（C*）比对照组低，且差异显著；而贮藏9 d和12 d时，鲜切火龙果的亮度值（L*）、红绿值（a*）和颜色饱和度（C*）比对照组高，且差异显著；贮藏结束时，亮度值（L*）、红绿值（a*）和颜色饱和度（C*）和对照组差异不显著。

2.4 硬度

高氧高二氧化碳气调包装对鲜切火龙果硬度的影响见图3所示。结果表明：随着贮藏时间的延长，3种包装方式下，鲜切火龙果硬度均呈下降趋势，而高氧高二氧化碳气调包装的鲜切火龙果硬度均高于对照组，到贮藏结束时，分别比对照组高20%和10%，且差异显著。表明随着贮藏时间的延长，高氧高二氧化碳气调包装可有效维持鲜切火龙果的硬度，延缓贮藏期间外观品质下降，利于贮藏保鲜。

2.5 可溶性蛋白含量

在高氧高二氧化碳气调包装条件下，鲜切火龙果可溶性蛋白的变化见图4所示，可溶性蛋白的含量呈现降低趋势，其中贮藏3～9 d略有升高。在贮藏的0～3 d，高氧高二氧化碳包装的鲜切火龙果可容性蛋白比对照组高，但差异不显著；而在第3天后，高氧高二氧化碳包装的蛋白均低于对照组，其中70% O2+30% CO2处理的蛋白含量和对照相比差异不显著，而50% O2+50% CO2处理的蛋白和对照组比差异显著。以上结果表明，高氧高二氧化碳气调包装可有效促使鲜切火龙果可溶性蛋白分解，可能是高氧高二氧化碳气调促进呼吸作用，而蛋白作为呼吸底物，从而加剧消耗。

2.6 可溶性总糖含量

高氧高二氧化碳气调包装对鲜切火龙果可溶性糖含量的影响见图5。由图5可知，随着贮藏时间的延长，3种包装方式下，鲜切火龙果可溶性糖含量均呈先急剧下降，再升高最后降低的趋势，其中在贮藏的0～6 d，高氧高二氧化碳气调包装的鲜切火龙果，可溶性糖含量均高于对照组，且差异显著；在贮藏的第9 天，高氧高二氧化碳气调包装的鲜切火龙果可溶性总糖含量均显著低于对照组；贮藏后期实验组（70% O2+30% CO2）和对照组都差异不显著，而（50% O2+50% CO2）气调包装的可溶性总糖显著低于对照组。因此，在贮藏初期，高氧高二氧化碳气调包装的鲜切火龙果可溶性总糖损失率最小。说明高氧气调包装可有效延缓鲜切火龙果可溶总性糖下降速度。

2.7 总维生素C含量

高氧高二氧化碳气调包装对鲜切火龙果总Vc含量的影响见图6所示。随着贮藏时间的延长，3种包装方式下鲜切火龙果总Vc含量均呈下降趋势，其中在贮藏的3～6 d略有升高。在贮藏的第3 天，高氧高二氧化碳气调包装的鲜切火龙果，其总Vc含量均低于对照组12%和13%，且差异显著；在贮藏的第12天，实验组比对照组的总Vc含量分别高1.12 mg/100 g、0.8 mg/100 g，且差异显著；贮藏结束时，差异不明显。表明在贮藏末期高氧高二氧化碳气调包装可延缓鲜切火龙果总Vc下降速度，对于维持其一定的营养价值具有很重要的作用。

2.8 甜菜苷

高氧高二氧化碳气调包装对鲜切火龙果甜菜苷含量的影响见图7所示。在贮藏过程中，3种包装方式鲜切火龙果的甜菜苷含量均呈现先升高后降低的趋势，对照组在贮藏的第9天达到最大值，为3.74 mg/100 g，而高氧高二氧化碳处理的鲜切火龙果，在第6天，其甜菜苷含量达到最大值，为3.79 mg/100 g。高氧高二氧化碳处理的鲜切火龙果甜菜苷含量比对照组高，其中贮藏的第3天，70% O2+30% CO2处理与对照组差异显著；第6 天，高氧高二氧化碳处理的甜菜苷含量与对照组差异显著；贮藏的12～15 d，50% O2+50% CO2处理的鲜切火龙果的甜菜苷含量显著高于对照组。因此，高氧高二氧化碳处理明显抑制甜菜红色素的降解。

2.9 总酚

高氧高二氧化碳包装鲜切火龙果果肉中总多酚的变化见图8所示。在贮藏的前3 d中呈现下降趋势；3～12 d中，呈先上升后下降的趋势；第15天时，略有升高。在贮藏的0～7 d，高氧、高二氧化碳处理高于对照组，其中第3天，50% O2+50% CO2气调处理比对照组高1.07 mg/100 g，差异不显著，而70% O2+30% CO2处理后与对照相比高4.70 mg/100 g，且差异显著；贮藏第6天时，高氧高二氧化碳包装显著高于对照组。

3 讨论与结论

杨震峰等[12]研究了采后杨梅经高氧气调保鲜处理后对其腐烂和品质的影响，结果表明，其对果实总酸、可溶性固形物、还原糖含量及pH无明显影响，但可以显著抑制果实失重率、花青素和丙二醛含量的增加，保持较高的Vc含量。龚吉军等[13]探索了臭氧与高氧处理对采后草莓品质的影响，认为用不同浓度的高氧处理草莓可使腐烂减轻、Vc损失减少、总酚和花青素含量提高、有效的抑制颜色褐变，但会导致可溶性固形物（TSS）的含量下降。高氧气调保鲜对于不同的果蔬有不同的影响。Odriozola-serrano等[14]通过研究高氧包装对鲜切草莓贮藏期间品质影响发现，在贮藏后期（11～21 d）时鲜切草莓的呼吸达到了平衡状态，其中氧气含量恒定在40%左右，二氧化碳恒定在45%左右。而本实验与上面的结论不一样，可能是处理条件不同。郑永华[15]研究认为，高氧处理的蓝莓，其呼吸强度也受到抑制，但同样条件处理的草莓的呼吸强度却没有显著变化。林德球等[16]研究同样条件处理的香蕉，其呼吸强度却增加。表明高氧气调作用于不同的水果，呼吸强度的变化也不一样。Aharoni等[17]发现，用60%～100%O2 MAP处理蓝莓35 d后，颜色加深，表明高氧可加快蓝莓的后熟作用。车东[18]研究发现，高氧气调包装能有效抑制鲜切产品的褐变，且初始氧气浓度越高，保鲜效果越好。Kader等[19]发现，采用30% O2和50% O2气调包装可促进番茄果实软化，而80% O2和100% O2则抑制这一过程。本实验与其研究结果相似。Heimdal等[20]对鲜切莴苣进行高氧包装，贮藏期其可溶性糖含量下降速度明显加快；而Amanatidou等[21]用50% O2+30% CO2和90% O2+10% CO2包装的鲜切胡萝卜条，其糖含量下降却受到了明显抑制。而本研究结果与Amanatidou等的结果相似，说明高氧对果蔬可溶性糖含量的影响，主要受果蔬品种的影响。Barker等[22]认为，用高氧尤其是纯氧对马铃薯进行处理，会增加其氧化损失的程度，可能是由于储藏过程中高氧气和高二氧化碳提高了鲜切果蔬的氧化性应激反应，导致生理活动加快；也有研究表明高氧包装产生过多的氧自由基，从而造成了氧化伤害，而果蔬组织通过Vc等抗氧化物质来对抗这种伤害，造成Vc含量的减少。本研究与其研究结果相似。另外，Zheng等[23]对在5 ℃高氧气调条件下的南瓜进行研究：与对照组相比，高氧处理的总多酚含量在贮藏前9 d要高，而在第12天含量却低很多。本实验中总酚含量变化与上述高氧处理对南瓜的结果不同，可能是因为处理条件不同，所以得到的结果不同，有待更深入的研究。

本实验高氧高二氧化碳气调结合CPP膜包装提高了鲜切火龙果的呼吸作用，较好地维持了硬度和总Vc、甜菜苷含量，因此能有效提高鲜切火龙果贮藏效果。但是，高氧高二氧化碳气调包装不利于可溶性蛋白的维持。如果结合其它保鲜措施，有效维持可溶性蛋白的含量，则成为火龙果保鲜的较佳方法，但具体措施还有待进一步研究。

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责任编辑：赵军明