不同包装材料对龙眼果实贮藏特性的影响

韩冬梅 谷李桃 李双双 吴振先 李建光 郭栋梁 潘学文 李荣

摘 要 為了筛选不同贮藏温度下龙眼（Dimocarpus longan Lour.）果实合适的包装袋，以品种‘石硖（cv. Shixia）为材料，研究了常温（25±1）℃和低温（5±1）℃下，0.025 mm聚乙烯袋（PE）、0.020 mm双向拉伸聚丙烯袋（BOPP）、0.025 mm乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、0.025 mm中山气调袋（ZSMA）4种包装材料对果实贮藏特性的影响，以“单层0.010 mm PE膜+托盘”（PF1）作为常温贮藏效果对照，0.025 mm PE包装作为低温贮藏效果对照。结果表明：常温下果皮褐变、果肉自溶、果实质量损失率高低顺序分别为PF1>EVA>PE>BOPP≈ZSMA、PF1>PE>BOPP>ZSMA≈EVA、EVA>PF1>PE>ZSMA≈BOPP；低温下分别为EVA>BOPP>ZSMA>PE、PE>ZSMA>EVA>BOPP、EVA>PE≈ZSMA≈BOPP。与常温相比，低温下同一种包装内CO2体积分数（V/V）显著降低，O2体积分数（V/V）明显上升。两种贮藏温度下，4种包装中的CO2体积分数高低顺序均为BOPP>ZSMA>PE>EVA，O2体积分数则相反；袋内湿度是影响果皮褐变的最主要因素，EVA的透湿性远高于BOPP、PE、ZSMA；BOPP和PE果实因常温与低温差异表现为部分相反结果，果实的CO2伤害阈值因贮藏温度下降而降低；ZSMA则体现了良好的综合保鲜效果。

关键词 龙眼果实；包装；贮藏特性；果皮褐变；果肉自溶

中图分类号 TS255.3；S667.2 文献标识码 A

Abstract The effects of environmental factors within different packagings on the storability of longan fruits（Dimocarpus longan Lour. cv. Shixia）during storage at（25±1）℃ and（4±1）℃ respectively were studied. The treatments including 0.02 mm BOPP bag（Biaxial oriented polypropylene film， marked as BOPP）， 0.025 mm Polyethylene bag（marked as PE）， 0.025 mm EVA bag（Ethylene-co-vinyl acetate， marked as EVA）and 0.025 mm ZSMA bag（Zhongshan modified atmosphere packaging bag， marked as ZSMA）， and plastic pallet + single layer of 0.010 mm PE（marked as PF1）as the normal storage temperature check and 0.025 mm PE as the the low storage temperature check were used. The results showed that the orders of pericarp browning index， aril breakdown index and mass loss rate at （25±1）℃ storage were PF1>EVA>PE>BOPP≈ZSMA， PF1>PE>BOPP>ZSMA≈EVA and EVA>PF1>PE>ZSMA≈BOPP respectively. Whereas， during storage at（4±1）℃， the orders of them were EVA>BOPP>ZSMA>PE， PE>ZSMA>EVA>BOPP and EVA>PE≈ZSMA≈BOPP respectively. The volume fraction of CO2（V/V）in the same bag at（4±1）℃ was significantly lower than that at（25±1）℃， but the volume fraction of O2（V/V）was higher. Among the 4 treatments， the order of volume fraction of CO2 was BOPP>ZSMA>PE>EVA， while the volume fraction of O2 was reversed； and the moisture permeability of EVA was much more higher than that of other packagings. The RH was the most important factor for pericarp browning. In addition， the fruit storability in BOPP and PE bags showed partly opposite results due to temperature variation， the injury threshold value of longan fruit to CO2 varied with storage temperature. The ZSMA bags showed the best combination storability.

Key words Longan fruit； packaging； storability； pericarp browning； aril breakdown

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.12.023

龙眼（Dimocarpus longan Lour.）果实成熟于酷暑季节，不耐贮藏。果皮褐变和果肉自溶是采后衰老的主要表现形式，其严重程度直观反映了果实的贮藏性能强弱。龙眼果皮结构疏松，易失水导致褐变加剧；较高的呼吸强度易造成果肉氧化衰老、细胞结构易损。因此，采后贮运过程中，使用合适的包装方式既能防止失水，又能通过自发气调来延缓果实的衰老进程。

目前，普通聚乙烯膜（PE）、聚丙烯膜（PP）已被广泛应用于果蔬或者食品包装行业，聚氯乙烯膜（PVC）[1]、BOPP膜[2-5]、复合EVA膜[6]等也有不同程度的应用。但是，不同的果蔬种类对包装材料的透湿性、透气性要求不同，如鸭梨[7]、华山梨[8]适宜CO2%高渗透性膜；同时对包装膜的厚度或微孔径大小也具选择性[9-10]。关于龙眼气调保鲜研究已有相关报道，如抽气充氮结合低温贮藏，可以有效提高果实的贮后好果率[11]；3～4 ℃条件下，4%～6%（V/V，下同）CO2、6%～8% O2是合适的环境气体浓度[12]；真空包装能够降低25 ℃贮藏龙眼果实的褐变指数[13]；2%～4% O2和15%～19% CO2的低O2高CO2气调环境有利于延长低温下龙眼果实采后寿命[14]。当前气调保鲜龙眼果实的出库方式和货架表现等研究鲜见报道，亦未见在生产中应用，关于同一包装不同贮藏温度对果蔬贮藏性的影响研究也不多見。

生产上多采用普通聚乙烯薄膜（0.025～0.04 mm PE）结合低温贮藏或者泡沫箱加冰贮运，可较好保持龙眼采后新鲜度，但贮期较短；一般常温（25℃）贮藏多采用“塑料托盘+0.01 mm PE”或者带孔塑料保鲜盒的包装形式，但易于失水褐变[15-17]。为解决PE膜包装在龙眼贮藏中的局限，笔者于2015年开展了龙眼果实不同包装材料的对比试验，发现BOPP薄膜能够较好地保持常温贮藏果实的新鲜度，延迟褐变；2016年，针对PE和BOPP袋内湿度较高带来的霉烂问题，以“单层0.01 mm PE 膜+托盘”作为常温贮藏效果对照，0.025 mm PE包装作为低温贮藏效果对照，采用高透湿EVA复合膜和ZSMA气调膜对龙眼进行包装处理，开展了常温和低温对比试验，旨在揭示不同包装材料对龙眼果实不同贮藏温度下贮藏性的影响，为科研与生产选择合适的包装材料与包装方法提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以2016年7月25日采自广东省农业科学院果树研究所90%～95%成熟度的“石硖”龙眼为试材，剪单果立即运回实验室，挑选无病、无虫、无伤、无过熟的果实，用杀菌剂施保克500 mg/kg浸泡2 min，晾干后包装。以0.020 mm BOPP袋（市售双向拉伸聚丙烯膜）、0.025 mm PE袋（市售普通聚乙烯）、0.025 mm EVA袋（乙烯-醋酸乙烯共聚物，广州菲迪公司，试验性产品）、0.025 mm ZSMA（气调袋，中山联亿公司，成本较高）、0.010 mm PE膜（市售聚乙烯包装膜）为包装材料，设置不同包装处理。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 （1）常温贮藏。以BOPP、PE（0.025 mm）、EVA、ZSMA 4种包装袋作同名标记密封处理，并另设小篮子用以定期检测袋内气体浓度；常用包装“塑料小托盘+单层0.01 mm PE膜”（标记为PF1），因其使用超薄PE膜，极易破损，故不作测气处理，仅作为以上4种处理的贮藏效果对照。托盘包装每处理20个果实，包装袋每处理50个果实，每处理15个重复，常温（25±1）℃贮藏；从贮藏第5 d开始处理间果表颜色出现明显差异，随后每2 d观察1次，每次3袋，分别统计果皮褐变和果肉自溶指数。每处理另设3袋果，每2 d称重1次，计算质量损失率。

（2）低温贮藏。以BOPP、PE（0.025 mm）、EVA、ZSMA 4种包装袋作同名标记密封处理，并另设小篮子做测气处理，其中PE（0.025 mm）为常用低温包装，用以作为其它3种处理的贮藏效果对照。前人研究表明，厚度大于0.025 mm的PE膜，才能有效防止龙眼果实低温失水褐变，故低温贮藏不设PF1处理。每处理12袋，每袋50个果实，于贮藏20、30、42、50 d时观察并统计果皮褐变和果肉自溶指数，每次3袋。每处理另设3袋果，每7 d称重1次，计算质量损失率。

（3）包装内测气处理。每处理准确称取500 g果实，放入同样大小的篮子（21.0 cm×16.5 cm×6.0 cm），外面套上不同材料的包装袋，并沿篮子外框折叠成篮子大小，保证各处理果实贮藏空间大小一致。分别于低温和常温下贮藏，每处理3次重复，定期测定包装内O2体积分数、CO2体积分数（V/V）、相对湿度（RH，V/V）。测气时以1 mL微型注射器固定在篮子左上角抽气，抽完后立即用透明胶带封好，每篮抽3针，每处理9针；测定篮内相对湿度时，将湿度计探头沿袋口小心送入篮内，立即用手抓紧袋口，平衡2 min后读取相对湿度值，常温贮藏每3 d、低温贮藏每7 d测定1次。

1.2.2 指标测定 （1）褐变指数。参考文献[15]并进行适当修正，即PF1的褐变指数计算方法略有不同。由于PF1失水迅速，会导致果皮因干燥而均匀褐变，其对应果肉自溶部位的果皮还会产生明显深色褐斑，褐变程度超过其它任何处理，因此在标记5级褐变的基础上，再加上褐斑的等级，作为最终的褐变级数。

（2）自溶指数。按参考文献[18]进行评定和计算。

（3）质量损失率。以分析天平称取果实质量，质量损失率=（初始质量-当日质量）/初始质量×100%。

（4）相对湿度。以北京市亚光仪器有限责任公司WS508B温湿度计测定。

（5）CO2和O2体积分数。根据参考文献[19]，以岛津GC-17A型气相色谱仪（日本）测定。

1.3 数据处理

1.3.1 描述统计和作图 运用Excel软件分析完成。

1.3.2 因子分析 以各处理指标的不同测定时期为变量，在主成分分析的基础上进行因子分析，并以各因子的方差贡献率和因子得分（软件自动给出）通过回归方程计算出各处理在不同指标上的综合评分。由于不同处理间的比较是对所有贮藏阶段的差异进行综合比较，当前后阶段的差异不一致时，比较结果会带有一定的主观性；通过该方法处理后，将处理与贮藏时间构成的二维数据简化为处理之间的一维数据，判断结果更为直观、科学。

1.3.3 多重比较和相关性分析 以单因素方差分析中的Duncans法进行处理间多重比较；以各处理不同贮藏时期为样本，常温下20个（5处理×4时期），低温下32个（4处理×8时期），对各观测指标进行pearson法双变量相关性分析。

以上统计分析均采用SPSS19.0软件完成[20-21]。

2 结果与分析

2.1 不同包装对石硖龙眼果实常温贮藏效果的影响

2.1.1 不同包装对果实褐变指数、自溶指数和质量损失率的的影响 图1显示，果皮褐变指数随着贮期延长而升高，第5 d时，5种包装内果实均无明显褐斑，但EVA和PF1外果皮均匀褐变；第7 d时，PF1和EVA处理果实严重褐变，PF1出现明显褐斑；随后的6 d内，PF1和EVA褐变指数始终维持较高水平，各处理组间差异极显著（p<0.01），其中ZSMA、PE和BOPP水平较低且相近，但PE后期褐变严重（p<0.01）（图1-A）。果肉自溶指数随贮期延长而升高，7 d后各处理组间差异均呈极显著（p<0.01）。从第9 d开始，处理间差异迅速增大，自溶加快，其中PF1和PE自溶指数较高，其次是BOPP和ZSMA，EVA最低（图1-B）。 PF1果实质量损失率低于EVA，但两者均远高于其它3个处理，各处理组间差异极显著（p<0.01）； PE在第7 d后稍高于BOPP和ZSMA，但差异不显著（p>0.05）（图1-C）。

2.1.2 不同包装对果实贮藏环境中气体体积分数和相对湿度的影响 图2显示，贮藏期间，4种包装中的CO2体积分数均表现为逐渐上升趋势，为1.99%～14.61%，贮藏3 d后各处理组间差异均达极显著水平（p<0.01），其中BOPP处理明显高于ZSMA、PE、EVA，达14.61%（图2-A）。4种包装内O2体积分数在前3 d内快速下降，之后趋于稳定，为6.56%～11.96%；其中，PE和ZSMA表现为缓慢下降趋势，而BOPP和EVA则缓慢上升，且4个处理组间差异始终达极显著水平（p<0.01），其中BOPP水平最低（图2-B）。贮藏前3 d，4种包装内RH由60%上升至80%以上，之后水平基本稳定，但各处理组间差异极显著（p<0.01），其中EVA的RH最低，其它3种处理水平相近，9 d后稍有下降（图2-C）。

2.1.3 不同包装处理果实贮藏期间各指标的综合评分比较 表1显示了不同包装处理的果实褐变指数、自溶指数、环境气体体积分数等指标的综合评分，通过比较可知，褐变指数顺序为PF1>EVA>PE>BOPP≈ZSMA，自溶指数为PF1>PE>BOPP>ZSMA≈EVA，质量损失率为EVA>PF1>PE>ZSMA≈BOPP；包装中CO2体积分数和CO2体积分数/O2体积分数高低顺序为BOPP>ZSMA>PE>EVA，O2体积分数为EVA>PE>ZSMA>BOPP，RH为PE≈ZSMA>BOPP>EVA。可见，PF1、PE包装的保鲜效果不及BOPP和ZSMA，PF1效果最差，EVA虽然褐变严重，但抑制果肉自溶效果较好，保持了较好的果肉完整性，BOPP和ZSMA抑制褐变效果相近，但前者自溶程度略高于后者。

2.1.4 不同包装处理果实贮藏期间各指标的相关性比较 表2显示，贮藏期间的质量损失率与果皮褐变指数极显著正相关，与RH极显著负相关，说明RH越低，质量损失率和褐变指数越高是5种包装处理的共性特征。对于4种测气包装而言，环境气体体积分数与褐变指数关系不显著，但与果肉自溶指数显著相关，说明在一定浓度范围内，CO2体积分数和CO2体积分数/O2体积分数越高，O2体积分数越低，自溶指数越高。另外，RH与O2体积分数显著负相关，说明本试验中透湿性较高的包装材料，O2渗透能力也较强，其中EVA透气透湿性最强，BOPP最差。

结合图2-C和表1来看，BOPP、ZSMA、PE处理中，袋内RH值相近且高达90%以上，质量损失率相近，但前两者褐变指数与自溶指数较低，推测与其常温高湿环境中较低的O2体积分数和较高的CO2体积分数、CO2体积分数/O2体积分数有关；BOPP处理果实自溶指数高于ZSMA，说明BOPP包装中的CO2体积分数和O2体积分数已经偏离适宜范围；PF1和EVA褐变指数、质量损失率均较高，但自溶指数结果相反，可能与PF1中较低的O2体积分数有关，因为PF1以0.01 mm PE膜密封，而PE对气体的渗透能力明显低于EVA。

2.2 不同包装对石硖龙眼果实低温贮藏效果的影响

2.2.1 不同包装对果实褐变指数、自溶指数和质量损失率的影响 图3显示，4种包装处理果实褐变指数随贮期延长而升高，贮藏20～42 d，各处理组间差异达极显著水平（p<0.01），之后差异缩小，50 d时达显著水平（p<0.05）。贮藏20 d时，EVA和BOPP处理褐变指数迅速上升，前者又高于后者，而PE和ZSMA褐变程度较轻；30～50 d时，EVA和BOPP处理褐变指数相近，ZSMA略高于PE ，且保持稳定的差异水平（图3-A）。贮藏30 d后，不同处理的果实开始发生果肉自溶，42～50 d時，各处理组间差异达极显著水平（p<0.01），其中PE自溶指数最高，其次为ZSMA和EVA，BOPP最低（图3-B）。贮藏期间，不同处理的果实质量损失率均逐渐增加，整个贮藏期间组间差异达极显著水平（p<0.01），其中EVA质量损失率远高于其它3个处理 ，42 d时达到13.43%；后三者缓慢上升，水平相近，42 d时不超过1%（图3-C）。

2.2.2 不同包装对果实贮藏环境中气体体积分数和相对湿度的影响 图4显示，4种包装处理中CO2体积分数呈先升后降的趋势，为0.11%～3.87%，其中ZSMA后期略有上升，各处理组间差异水平为极显著（p<0.01）。BOPP处理CO2体积分数最高，显著高于其它3个处理，在14 d时形成峰值；后三者贮藏前后差异较小，高低顺序为ZSMA>PE>EVA（图4-A）。各处理中O2体积分数变化趋势及差异与CO2体积分数刚好相反，组间差异水平也是极显著（p<0.01），其中BOPP包装中O2体积分数最低，且在7 d时低至10%左右，之后缓慢升高，21 d时接近其它3个处理；后三者O2体积分数贮藏前后比较稳定，为18.43%～20.42%，水平相近，高低顺序为EVA>PE>ZSMA（图4-B）。可见，在贮藏后7～14 d内，低温下果实因呼吸而吸收的O2和释放的CO2量明显低于常温，但对于整个贮期来说，果实呼吸强度仍处于较高水平，这与前人研究结果一致[22-23]；21 d后，果实呼吸逐渐趋于稳定低水平，包装内的气体浓度也随之稳定。4种包装中，除贮藏28 d时呈显著差异外，其它时间RH组间差异均为极显著（p<0.01），其中EVA处理的最低，在60%～70%之间，其它三者水平相近，在80%～95%之间（图4-C）。

2.2.3 不同包装处理果实贮藏期间各指标的综合评分比较 表3显示，不同包装处理果实低温贮藏时褐变指数高低顺序为EVA>BOPP>ZSMA>PE，自溶指数为PE>ZSMA>EVA>BOPP；CO2体积分数和CO2体积分数/O2体积分数高低顺序为BOPP>ZSMA>PE>EVA，O2体积分数则与之相反；EVA处理RH最低、质量损失率最高，其它3个处理水平相近。

2.2.4 不同包装处理果实贮藏期间各指标的相关性比较 表4可以看出，4种包装处理果实的低温褐变指数与质量损失率、自溶指数分别呈显著正相关，质量损失率与RH呈极显著负相关，而自溶指数与其它指标关系不显著。结合图4-C和表3来看，BOPP、ZSMA、PE处理袋内RH均在90%以上，EVA处理袋内RH大多时候介于60%～65%之间；3个低透湿性包装中，BOPP褐变指数接近最高、自溶指数最低，PE褐变指数最低、自溶指数最高；而ZSMA褐变与自溶水平居中，表现出较好的综合效果。因此，推测在低温高湿环境中，较高的CO2体积分数、CO2体积分数/O2体积分数、较低的O2体积分数有利于褐变，而较高的O2体积分数、较低的CO2体积分数、CO2体积分数/O2体积分数则利于促进果肉自溶。

3 讨论

3.1 不同包装处理对不同贮温下果实贮藏性的影响

贮藏温度与质量损失是影响龙眼果实贮藏效果的两个重要因素，而失水又是质量损失与果皮褐变的主要原因[15，24-25]。本试验研究了不同材料包装袋对果实贮藏性的影响，结果表明，两种温度下，ZSMA处理均表现为良好的综合贮藏效果，褐变与自溶均处于较低的水平；EVA处理果皮均严重干燥褐变，但果肉完整性较好；PE果实自溶指数均较高，但褐变指数均为较低水平；BOPP 处理则表现出褐变指数的温度差异性，但自溶指数均较低。而常温贮藏或超市中常用的“托盘+单层0.01 mm PE”的包装形式，与其它4种包装相比，保鲜效果最差，不建议使用。

3.2 不同包装处理对不同贮温下果实贮藏性的影响因素

一般认为薄膜包装在保持环境湿度不变的基础上，可发挥自发气调作用，达到延长保鲜期的目的[26-29]，保鲜效果取决于薄膜厚度与渗透能力[8，30]以及果蔬对薄膜的选择性[31-32]等。本研究中的BOPP对CO2、O2和H2O的渗透性较差，而EVA具有最高的渗透性，PE的渗透性仅次于EVA；ZSMA对CO2和O2的渗透性居中，但对H2O具有较高的阻隔性，在两种贮温下褐变与自溶均得到了较好的控制。

庄卫东[33]认为，5 ℃条件下，较高的CO2体积分数和O2体积分数分别利于促进果皮褐变和果肉自溶，这与本研究中BOPP袋内较高CO2体积分数促进果实褐变、PE袋内较高O2体积分数促进果肉自溶的结果一致。本研究的两种贮温下，RH差异表明高透湿性是造成包装内果实质量损失与褐变的最重要因素；EVA包装内的低RH和高O2體积分数环境，均促进果皮褐变，延缓果肉自溶。其次，4种包装袋内的RH与CO2体积分数、O2体积分数的互作效应因贮温不同而不同，高RH条件下，常温下较高的CO2体积分数和较低的O2体积分数有利于延缓果皮褐变，低温下较低的O2体积分数有利于延缓果肉自溶，较高的CO2体积分数则促进果皮褐变，而具体的参数水平，有待进一步研究。

不同贮温下，龙眼对环境气体的耐受性存在差异。与常温相比，低温下各处理包装内CO2体积分数水平明显降低，O2体积分数明显升高。两种贮温下，BOPP袋中CO2体积分数均是最高，常温下褐变较轻，而低温下严重褐变。可见，低温下龙眼CO2有害体积分数的阈值明显降低，而较高体积分数易导致果皮伤害褐变，这与砀山酥梨相关研究结果相似[34]。相同包装在不同贮温下，环境气体体积分数将发生变化，并带来果实贮藏性差异。

4 结论

2种贮藏温度下，ZSMA处理综合保鲜效果均为最好，EVA果实褐变严重，但果肉质量较好，BOPP和PE在不同温度下具有不同贮藏效果。

在龙眼果实包装微环境中，RH高低是2种贮温下对果实质量损失率和褐变衰老最重要的影响因素，RH与CO2体积分数、O2体积分数的互作效应因贮藏温度不同而存在差异。

由于EVA属于厂家的试验性产品，尚未批量投产，ZSMA成本较高，考虑到包装材料的来源和成本，在厚度适宜前提下，龙眼贮藏推荐常温下使用BOPP袋，低温下仍然使用PE袋。

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