超声波结合气调包装对番石榴贮藏品质与生理的影响

张福平 陈蔚辉 郑楚萍 许梓璇 叶小萍 谢晓玲

摘要：【目的】了解超声波结合气调包装处理对番石榴贮藏品质及生理的影响，为番石榴采后贮藏保鲜提供参考依据。【方法】以珍珠番石榴为试验材料，分别用超声波（频率40 kHz，输出功率360 W）处理番石榴果实5和10 min，晾干后用自发气调保鲜袋进行单果包装；以蒸馏水浸泡番石榴果实5 min，不套袋为对照（CK），3组果实均置于室温（5～15 ℃，相对湿度70%～85%）条件下存放，贮藏期间每6 d测定1 次番石榴果实的营养品质和生理指标。【结果】超声波结合气调包装不仅能减缓番石榴果实营养品质和苯丙氨酸酶（PAL）活性下降、果實水分的散失，还可有效抑制番石榴果实的呼吸强度、质膜相对透性和过氧化物酶（POD）活性下降，延缓果实衰老；其中以超声波10 min结合气调包装处理的保鲜效果最佳，贮藏30 d后，番石榴好果率仍达81.82%，失重率仅为1.11%，果皮叶绿素含量、果实PAL活性及蛋白质、维生素C含量均高于CK在贮藏第18 d时的含量和活性，果实变形度、POD活性、质膜相对透性和呼吸强度则始终低于CK，贮藏时间比CK延长了12 d。【结论】超声波结合气调包装处理番石榴果实的保鲜效果良好，有利于延长番石榴果实的贮藏期限和保持原有的风味品质，以超声波处理10 min效果最佳，可用于番石榴采后保鲜。

关键词： 番石榴；超声波；气调包装；贮藏保鲜；品质；生理指标

中图分类号： S609.3 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2017）03-0493-06

0 引言

【研究意义】番石榴（Psidium guajava）为桃金娘科番石榴属热带果树，其品种多，常见栽培品种有新世纪番石榴、水晶番石榴、胭脂红番石榴、红心番石榴、珍珠番石榴和大果番石榴等，其中珍珠番石榴为优等品种。目前，珍珠番石榴在广东、广西、海南和福建等地广泛栽培，成为我国南方名优水果之一，其在潮汕地区种植面积较大，是支撑潮汕地区农业经济的大宗水果之一。由于其果实极不耐贮运，在一定程度上限制了番石榴产业的发展。因此，研究番石榴的贮藏保鲜技术，对促进番石榴产业发展具有重要意义。【前人研究进展】番石榴的贮藏保鲜问题一直受到研究者们的关注。陈蔚辉和张福平（2001）研究了番石榴采后贮藏期间的外形和生理变化，发现番石榴采后枯水严重，硬度下降迅速，果皮的质膜相对透性高于果肉，室温贮藏10 d后其商业品质迅速下降；张福平等（2003，2013）对番石榴的采后保鲜技术进行了研究，发现自发气调包装保鲜技术的保鲜效果较好；夏杏洲等（2004）研究了番石榴在低温下的贮藏特性，认为冷藏可有效延长珍珠番石榴的贮藏期；林银凤等（2010）研究了臭氧处理对番石榴贮藏保鲜的效果，结果发现5 μL/L臭氧处理能很好地抑制番石榴果实腐烂，延缓维生素C（Vc）含量下降，提高贮藏前期超氧化物歧化酶活性；张世瑞和袁宏球（2010）进行了咪鲜胺对番石榴采后防腐保鲜的药效试验，建议药剂使用浓度500～1000 mg/kg，浸泡时间2 min。自发气调保鲜袋因具有无毒、成本低和效果好等优点，在台湾青枣（张福平，2007）、罗勒（张福平和陈东康，2009）、番石榴（张福平等，2013）、黄皮（张福平等，2016）等果蔬的贮藏保鲜中被广泛应用。超声波在果蔬保鲜方面的研究也有报道，赵亚霞（2007）分析了超声波结合不同包装方式对果实贮藏期间品质及生理的影响；葛枝等（2013）研究了超声波结合弱酸性电位水处理改善商熟期草莓采后品质；葛枝（2014）研究了超声波和弱酸性电位水在果蔬表面除菌和保鲜中的应用。这些研究结果表明超声波在果蔬采后保鲜方面具有一定的保鲜效果和可行性。【本研究切入点】有关番石榴果实采后生理与保鲜的研究已有不少报道，但目前尚未见针对超声波结合气调包装处理对番石榴采后贮藏期间营养品质与生理影响的研究报道。【拟解决的关键问题】以珍珠番石榴为试验材料，研究超声波结合气调包装处理后番石榴品质与生理的变化规律，旨在为番石榴采后贮藏保鲜提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

珍珠番石榴采自潮州市新星农业开发有限公司果园。挑选果形端正、无病虫害、无机械损伤、8～9分成熟度、大小较一致的番石榴果实，采摘后立即运至实验室用清水漂洗，晾干备用。

愈创木酚、聚乙烯吡咯烷酮、邻苯二酚、磷酸缓冲液、过氧化氢、氢氧化钠、石英砂、硫代巴比妥酸、三氯乙酸、浓盐酸、2，6-二氯靛酚、考马斯亮蓝G-250、牛血清白蛋白、抗坏血酸、草酸、无水乙醇等试剂均为国产分析纯。主要仪器设备：UV759紫外—可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）、超声波清洗机（东莞市洁康超声波设备有限公司）、台式高速冷冻离心机（珠海黑马医学仪器有限公司）、电热恒温水浴锅（上海精宏实验设备有限公司）、DDS-320型精密电导率仪（上海大普仪器有限公司）、FA2204电子天平（温州三和量具仪器有限公司）、GXH-510红外线气体分析仪（北京市西比仪器有限责任公司）、2WA-J阿贝折光仪（上海精密科学仪器有限公司）。

1. 2 试验设计

试验于2016年1～2月在韩山师范学院果蔬采后生理与保鲜实验室进行。设3个处理，处理1：将番石榴果实放入超声波仪（频率40 kHz，输出功率360 W）中，加入蒸馏水浸没番石榴，超声波处理5 min后取出自然晾干，用自制的番石榴自发气调保鲜袋（规格18 cm×

22 cm，聚丙烯膜材料，采用激光打孔机在袋子上打20个微孔，微孔直径0.20 mm）进行单果包装，套袋后用封口机进行封口；处理2：将番石榴果实超声波处理时间设为10 min，其他操作同处理1；对照处理（CK）：用蒸馏水浸泡番石榴果实5 min，取出自然晾干。每处理组番石榴果实55个，处理后将所有番石榴果实置于室温（5～15 ℃，相对湿度70%～85%）条件下存放。

1. 3 测定指标及方法

贮藏期间每6 d测定1次番石榴果实的品质和生理指标。果皮叶绿素含量参考张志良（1986）的方法测定。果实好果率和失重率参照陈蔚辉和张福平（2008）的方法进行统计；变形度参照黄旭明等（1998）的方法测定；可溶性固形物（TSS）含量采用2WA-J阿贝折光仪测定；蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定；Vc含量采用2，6-二氯靛酚滴定法测定；有机酸含量采用酸碱滴定法测定；过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸酶（PAL）活性参照张福平和陈东康（2009）的方法进行，采用UV759紫外—可见分光光度计测定；质膜相对透性参照陈蔚辉和张福平（2000）的方法進行，采用DDS-320型电导率仪测定；呼吸强度测定：取2～3个番石榴果实，称重，置于已知体积的密闭容器中，在室温条件下放置1 h后，用GXH-501型红外线气体分析仪测定呼吸强度。所有试验数据取3次重复的平均值。

1. 4 统计分析

试验数据采用Excel 2003进行分析，表1～表4数据用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2. 1 果实颜色、好果率、失重率和变形度的变化

2. 1. 1 颜色的变化 由表1可知，不同处理番石榴果皮叶绿素含量在贮藏过程中均呈下降趋势，其中CK下降最明显，处理1次之，处理2果皮叶绿素含量则一直保持较高水平；贮藏18 d后，CK、处理1和处理2番石榴果皮叶绿素含量分别下降了58.51%、25.12%和22.86%，3个处理间的果皮叶绿素含量存在显著差异（P<0.05，下同）；贮藏至第30 d时，CK番石榴果实已基本腐烂或褐变，但处理1和处理2番石榴果皮叶绿素含量仍高于CK在贮藏18 d时的含量，尤其是处理2的护绿效果最好。说明超声波10 min结合气调包装处理能较好地保持番石榴果实的外观品质。

2. 1. 2 好果率的变化 由表2可知，不同处理番石榴果实好果率在贮藏过程中均呈下降趋势，其中CK番石榴果实好果率下降迅速，贮藏至18 d，好果率为81.13%，处理1为97.50%，而处理2果实好果率仍保持100.00%；贮藏30 d，CK番石榴果实已基本腐烂或褐变，处理1果实好果率下降至64.70%，而处理2的好果率仍保持80.00%以上，与处理1差异显著；3个处理中，以处理2番石榴果实好果率始终最高，贮藏时间分别比CK和处理1延长了12和6 d。说明处理2能较好地保持番石榴果实外观品质，保鲜效果最佳。

2. 1. 3 失重率的变化 由表3可知，在贮藏过程中，CK番石榴果实失重率呈快速上升趋势，贮藏18 d后，其失重率达18.99%；处理1和处理2因采用气调包装，果实的失重率明显得到改善，贮藏至第30 d时，失重率分别为1.26%和1.11%；在贮藏各个时期，超声波结合气调包装处理的番石榴果实失重率均显著低于CK，而处理1和处理2间差异不显著（P>0.05，下同），说明超声波结合气调包装在减少番石榴果实失重方面效果好。

2. 1. 4 变形度的变化 由表4可知，各处理番石榴果实变形度在贮藏过程中均呈逐步上升趋势。贮藏18 d后，CK、处理1和处理2番石榴果实变形度分别较贮藏前上升了145.54%、71.57%和51.40%；贮藏至第30 d时，处理1和处理2果实变形度分别较贮藏前上升了91.41%和61.29%。在各贮藏期，3个处理番石榴果实变形度上升速度最慢的是处理2，其次为处理1和CK；2个气调处理果实变形度与CK差异显著，而气调处理间差异不显著。可见，超声波结合气调包装在保持番石榴果实硬度方面效果良好，以处理2的保鲜效果最佳。

2. 2 果实营养品质的变化

2. 2. 1 TSS含量的变化 由图1可知，不同处理番石榴果实TSS含量在贮藏过程中均呈先上升后下降的变化趋势。刚采摘果实的TSS含量为8.48%，贮藏前期（0～12 d），3个处理番石榴果实的TSS含量均呈上升趋势，以CK上升幅度最大，其次是处理2，可能是贮藏期间番石榴果实后熟所致（如由淀粉等不可溶物质转为可溶性糖类）；贮藏后期（18～30 d），3个处理番石榴果实的TSS含量明显下降，处理2番石榴果实的TSS含量略高于处理1。

2. 2. 2 蛋白质含量的变化 由图2可知，在贮藏过程中，3个处理番石榴果实蛋白质含量均呈下降趋势，其中CK下降速度最快，处理2下降速度最慢。贮藏18 d后，CK果实蛋白质含量损失了29.42%，处理1损失了19.77%，而处理2仅损失8.14%；贮藏30 d后，处理2番石榴果实蛋白质含量损失了21.16%，处理1则损失了26.98%。说明超声波结合气调包装处理可使番石榴果实保持较高的蛋白质含量，超声波处理10 min的效果优于处理5 min。

2. 2. 3 Vc含量的变化 由图3可知，不同处理番石榴果实Vc含量在贮藏过程中均呈下降趋势，超声波结合气调包装处理的下降速率比CK小。与刚采摘相比，贮藏至18 d的CK果实Vc含量减少了74.54%，处理1减少了42.42%，处理2减少了30.34%；贮藏30 d后，处理2果实Vc含量为79.99 mg/100 g，但仍略高于CK果实在第18 d时的Vc含量。说明超声波结合气调包装处理能抑制番石榴果实Vc含量下降，超声波处理10 min的效果优于处理5 min。

2. 2. 4 有机酸含量的变化 由图4可知，不同处理番石榴果实有机酸（苹果酸）含量在贮藏过程中均呈先上升后下降的变化趋势。贮藏前期（0～12 d），3个处理番石榴果实有机酸含量逐渐上升，贮藏后期（18～30 d）则现下降趋势，其中处理2有机酸含量变化幅度较大。

2. 3 果实生理指标的变化

2. 3. 1 POD活性的变化 由图5可知，3个处理番石榴果实POD活性在贮藏过程中均呈先上升后下降的变化趋势，其中在贮藏前期（0～12 d）呈上升趋势，以CK上升速度最快，3个处理番石榴果实POD活性最大值均出现在贮藏12 d时；贮藏12 d后，则开始呈下降趋势。处理1和处理2果实POD活性在各贮藏期均低于CK，而处理2又略低于处理1。说明超声波结合气调包装处理能较好地减轻番石榴果实的膜脂过氧化程度，减缓果实老化速度，超声波处理10 min的效果优于处理5 min。

2. 3. 2 PAL活性的变化 PAL是植物体内苯丙烷类次生物质代谢的关键酶，在植物的抗病虫害过程中发挥重要作用。如图6所示，在贮藏过程中，3个处理番石榴果实PAL活性均呈下降趋势。处理1和处理2果实PAL活性在各贮藏期均高于CK，处理2又略高于处理1。说明超声波结合气调包装处理能使番石榴果实PAL活性保持较高水平，降低外界环境对其产生有害的影响程度，延缓番石榴果实的衰老进程。

2. 3. 3 质膜相对透性的变化 由图7可知，在贮藏过程中，3个处理番石榴果实的质膜相对透性均呈上升趋势，其中处理1和处理2果实质膜相对透性始终低于CK，且处理2比处理1略低。说明超声波结合气调包装处理能较好地保持细胞膜功能的稳定性，抑制果肉细胞衰老，有利于延长番石榴果实的贮藏寿命，以处理2的效果更佳。

2. 3. 4 呼吸强度的变化 由图8可知，在贮藏过程中，CK番石榴果实呼吸强度呈先上升后下降再上升的变化趋势，呼吸强度最大值出现在贮藏第6 d，而处理1和处理2果实呼吸强度则呈先下降后上升再下降的变化趋势。处理1和处理2果实呼吸强度在各贮藏期均低于CK，其中处理2始终保持最低水平。说明超声波处理结合气调包装能明显抑制番石榴果实的呼吸强度，延缓果实呼吸高峰的出现，有利于番石榴果实保鲜。

3 讨论

超声波（频率大于20 kHz的声波）在液体中传播时会产生空化效应，具有除菌作用，目前已有利用超声波的除菌作用对果蔬进行保鲜的报道（葛枝，2014），超声波结合其他保鲜方法在果蔬保鲜过程中更能起到协同作用。赵亚霞（2007）的研究结果表明，超声波结合自发气调包装具有保硬作用，能推迟香梨果实呼吸高峰出现时间，降低其呼吸强度；黄利强和李昕（2010）研究发现，超声波结合自发气调包装处理葡萄可降低葡萄的失重率、呼吸强度、掉果率和坏果率，抑制葡萄果实Vc和可滴定酸等营养成分的含量降低；葛枝等（2013）研究发现超声波结合弱酸性电位水处理能抑制草莓硬度的下降。

自发气调保鲜袋具有无毒性、成本低、效果好等优点，目前已在果蔬保鲜方面广泛应用。本研究采用超声波结合气调包装处理采后番石榴，结果表明，超声波结合气调包装不仅能减缓番石榴果实营养品质的下降和果实水分的散失，还可有效抑制番石榴果实的呼吸强度、质膜相对透性和POD活性的下降，延缓果实细胞衰老，有利于延长果实贮藏期限和保持果实原有的风味品质，以超声波处理番石榴果实10 min结合气调包装的保鲜效果最佳，贮藏30 d后，番石榴好果率仍达81.82%，贮藏时间比CK延长了12 d。这与张福平等（2013）利用冷藏自发气调包装对番石榴进行保鲜的研究结果一致。虽然本研究是室温贮藏（温度变化较大），但因采用超声波处理，对番石榴果实表面具有除菌作用，有利于促进气调包装的保鲜效果，起到一定的协同作用，使保鲜效果更佳。本研究结果也与赵亚霞（2007）、葛枝等（2013）分别对柿子和草莓进行保鲜的研究结果相似。此外，由于本试验进行期间潮汕地区的气温一直处于较低水平，低温也有利于延长番石榴果实的贮藏保鲜时间。本研究采用的气调保鲜袋材料为聚丙烯膜（规格18 cm×22 cm），价格便宜，试验成本低，值得推广应用。

4 结论

超声波结合气调包装处理番石榴果实的保鲜效果良好，有利于延长番石榴果实的贮藏期限和保持原有的风味品质，以超声波处理10 min效果最佳，可用于番石榴采后保鲜。

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（责任编辑 罗 丽）