PE包装对西兰花贮藏品质的影响

国崇文，魏宝东，张 鹏，李江阔,*，王世军,*

（1.沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110866；2.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室，天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384）

西兰花，又名青花菜，其营养成分的种类和含量高于一般蔬菜，富含VC及胡萝卜素，具有保健功效，属十字花科植物，开十字花的蔬菜已被科学家们证实是较好的抗衰老和抗癌食物[1-2]。然而采后西兰花生理代谢旺盛，在常温下极易黄化、失水萎蔫，营养成分迅速流失，导致其商品价值降低[3-4]。因此，为延长其贮藏时间，研究西兰花有效保鲜技术已成为亟待解决的问题。

自发气调（MA）保鲜是采用保鲜膜进行包装，使袋内保持稳定的低氧和一定二氧化碳浓度的环境来抑制呼吸和延缓衰老，以达到延长保质期的效果，聚乙烯薄膜（PE）是当今世界应用最广泛的高分子材料，已被用于包括西兰花在内的多种蔬菜的保鲜[5-7]。研究发现，在低温条件下采用低密度PE袋可有效保持西兰花的感官品质[8]。李素芬等[9]研究发现，在0℃条件下，厚度为40 μm的PE袋可以延长西兰花贮藏期达两个月。张娜等[10]研究发现，在冰温条件下采用50 μm PE袋包装西兰花的效果最好。徐长妍等[11]使用0.017 mm的PE袋对鲜切西兰花进行包装贮藏试验，在25℃贮藏4 d后的西兰花仍保持较高的感官品质、水分及叶绿素含量。春秋季节贮藏库温度常在15℃左右，而在15℃条件下贮藏采用什么厚度PE袋有利于西兰花保鲜的研究少见报道。本研究采用微孔袋和不同厚度的PE袋在（15±1）℃条件下对西兰花进行包装处理，研究其对西兰花采后品质变化的影响，以期为西兰花在该温度下贮运保鲜提供新的依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

西兰花，购于天津红旗农贸批发市场。当天运回实验室进行分级，人工选择成熟度一致、无病虫害、颜色均匀、无机械损伤的果实。

1.1.2 仪器与设备

CheckPoint便携式O2/CO2测定仪，CW-700 d分光测色计，KF-568电子称，TA.XT.Plus物性仪，PAL-1便携式手持折光仪，3-30K型高速冷冻离心机，TU-1810型紫外-可见分光光度计，PEN3型便携式电子鼻。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

随机选取西兰花装入微孔袋以及厚度为20、30、40、50 μm 的 PE 袋(660 mm×590 mm)中，每袋装入 5个西兰花，扎口后放入（15±1）℃恒温库，分别记作WK、PE20、PE30、PE40、PE50，以未装袋的西兰花作为对照，记作CK。每个处理设3次重复，每3 d进行1次试验，每次试验随机取5个西兰花测定各项指标。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 气体体积分数

使用便携式O2/CO2测定仪测定。

1.2.2.2 感官品质评价

参考孙树杰等[12]的方法并稍有改进。由10人组成感官评定小组对西兰花进行感官评定，评定标准见表1。按照色泽、气味、组织状态、腐败情况和花蕾开放程度对西兰花进行评分，利用加权法计算总分。每项加权系数为0.2，根据总分评定样品品质，结果取平均值。

1.2.2.3 色差

使用CW-700 d分光测色计测定。每次从各个处理分别取4颗西兰花进行测定，每个西兰花以中心划十字测取四个十字顶点以及中心点。测得L、a、b值，计算-a/b，取平均值。-a/b值与叶绿素含量呈线性相关，其值越大说明西兰花越绿[13-14]。

1.2.2.4 失重率

采用差量法[15]测定，计算公式为：

失重率（%）=（初始质量-测量时质量）/初始质量×100

表1 西兰花感官品质评价标准Table 1 Evaluation standards of sensory quality for broccoli

1.2.2.5 硬度

使用TA.XT.Plus物性仪测定[16]。每个处理测定距花蕾顶端8 cm处的茎部，每个处理设10次重复。测前速率：2 mm/s；测试速率：1 mm/s；测后上行速率：2 mm/s；测试深度：6 mm；触发力：5 g。

1.2.2.6 可溶性固形物（TSS）含量

称取适量样品，研磨成浆，使用便携式手持折光仪测定[17-18]，每个处理重复10次。

1.2.2.7 叶绿素含量

取西兰花花蕾0.5 g，放入25 mL棕色容量瓶中用乙醇定容，在避光处密封浸提24 h。以95%的乙醇为空白，用紫外分光光度计在波长652 nm下测吸光度，每个处理设3次重复。

1.2.2.8 VC含量

取30 g西兰花匀浆，采用钼蓝比色法[19]测定。

1.2.2.9 电子鼻测定挥发性物质

将质量为30 g的小朵西兰花装进1 000 mL的烧杯中，用保鲜膜封口平衡10 min后进行数据采集，采用顶空吸气法进行电子鼻的测定分析。测定条件：自动调零时间10 s，样品准备时间5 s，样品测试时间50 s，样品测定间隔时间120 s，内部流量100 mL/min，进样流量100 mL/min，传感器清洗时间300 s，每个处理组试验重复测定6次。选取传感器响应较平稳的44～46 s时的测试数据用于分析处理。

1.2.3 数据处理

采用Excel 2003软件对数据进行统计处理；采用SPSS 17.0软件Duncan’s新复极差法进行数据差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同厚度PE包装在贮藏期间袋内气体体积分数变化

由表2可以看出，整个贮藏期间，随着PE膜厚度的增加，其O2体积分数越低，CO2体积分数越高。微孔袋因透气性大，其O2体积分数显著高于其他包装组（P＜0.05）。PE20、PE30组在贮藏第 3天时，O2体积分数分别为1.25%和0.20%，差异达显著水平（P＜0.05），CO2体积分数差异不显著；贮藏第6天时，O2体积分数分别为2.1%和0.45%，差异达显著水平（P＜0.05），CO2体积分数差异不显著；贮藏第9天时，PE20、PE30组O2体积分数分别为1.25%和0.55%，CO2体积分数分别为5.1%、7.45%，差异均达显著水平（P＜0.05）。PE40、PE50组在整个贮藏期间氧气体积分数几乎为0，CO2体积分数也显著高于其他组（P＜0.05），这可能是由于PE袋过厚，透气性小导致。

表2 西兰花贮藏过程中O2和CO2体积分数变化Table 2 Changes of O2and CO2volume fraction in broccoli during storage 单位：%

2.2 不同厚度PE包装处理对西兰花贮藏过程中感官品质的影响

感官品质可以直观体现果蔬的色泽和气味，是衡量果蔬品质的重要指标[20]，当感官评分小于5时，基本已无商品价值。由图1可知，随着贮藏时间的延长，各组西兰花的感官评分逐渐下降。在贮藏第6天时，CK组感官评分下降幅度最大，已失去商品价值，PE40、PE50 组有异味产生。贮藏第 9天时，WK、PE20、PE30、PE40、PE50 组的感官评分分别为 3.4、6.6、5.4、4.6、4.2分，WK、PE40、PE50组已失去商品价值，PE30组有轻微异味产生，PE20组感官评分显著高于PE30组（P＜0.05）。由此可见，在（15±1）℃条件下，20 μm PE袋更有利于保持西兰花的感官质量。

2.3 不同厚度PE包装处理对西兰花贮藏过程中色差值的影响

色差可以通过数据的形式体现西兰花在贮藏期间颜色的变化，通过计算-a/b值可以反映西兰花的保绿程度。如图2所示，在贮藏期间CK、WK组的-a/b值呈明显下降的趋势，说明西兰花由绿转黄。贮藏6 d时，CK组的-a/b值大幅下降至-0.148，显著低于其他包装组（P＜0.05），贮藏第9天时，WK组的-a/b值为-0.017，显著低于各PE组（P＜0.05），而各PE组之间差异不显著，说明PE包装处理能有效抑制西兰花的黄化，且相比微孔袋，PE袋效果更好。

2.4 不同厚度PE包装处理对西兰花贮藏过程中失重率的影响

失重率是衡量果蔬在贮藏期间水分和营养成分损失情况的重要指标之一，其值越小说明在贮藏期间西兰花水分等营养成分的损失越小。西兰花采后的呼吸作用和蒸腾作用较强，置于空气中会很快失水萎蔫[21-22]。如表3所示，在贮藏第6天时，CK组的失重率为25.45%，显著高于其他包装组（P＜0.05），在贮藏 9 d 时，WK、PE20、PE30、PE40、PE50 组的失重率分别为0.75%、0.42%、0.39%、0.39%、0.42%，WK组的失重率显著高于各PE组（P＜0.05），而PE组之间差异不显著。说明在采用MA包装能有效降低西兰花失重率，且相比于微孔袋，PE袋效果更明显。

表3 不同厚度PE包装处理对西兰花失重率的影响Table 3 Effect of different thicknesses of PE packaging on weight loss rate of broccoli 单位：%

2.5 不同厚度PE包装处理对西兰花贮藏过程中硬度的影响

硬度是西兰花重要的感官品质之一，可以直接反映西兰花的新鲜程度。细胞壁物质降解、结构丧失会导致细胞发生分离，从而使硬度降低[23]，影响西兰花的口感。由图3可以看出，在贮藏期间，西兰花硬度整体呈下降趋势，CK和WK组的硬度均低于其他PE组。在贮藏第9天时，WK组的硬度显著低于其他PE组（P＜0.05），而PE包装各组间差异不显著，说明低温下PE包装能更有效地减缓西兰花硬度的降低。

2.6 不同厚度PE包装处理对西兰花贮藏过程中可溶性固形物含量的影响

果蔬可溶性固形物主要是可溶性糖含量，是衡量果蔬成熟度变化和果蔬贮藏品质的重要指标之一。如图4所示，在贮藏期间，CK组的可溶性固形物呈急剧上升趋势，其他包装组整体呈缓慢下降的趋势。贮藏第6天时，CK组的可溶性固形物含量达到9%，显著高于其他包装组（P＜0.05），这可能是由于西兰花的组织大分子降解造成[16]，说明采用包装处理可有效抑制可溶性固形物含量的增加和保持口感。

2.7 不同厚度PE包装处理对西兰花贮藏过程中叶绿素含量的影响

如图5所示，随着贮藏时间的延长，各处理组的叶绿素含量整体呈下降趋势。贮藏第6天时，CK组叶绿素下降幅度最大，其值远低于其他PE包装组，说明PE包装处理可有效抑制西兰花叶绿素含量的降低。贮藏第9天时，WK组的叶绿素含量大幅度下降，其值达到0.69 mg/g，显著低于各 PE 组（P＜0.05），PE20、PE30、PE40、PE50 组的叶绿素含量分别为 1.331、1.313、1.278、1.315 mg/g，PE20 组的叶绿素含量显著高于其他处理组（P＜0.05），而 PE30、PE40、PE50 组的叶绿素含量差异不显著。上述结果表明，在（15±1）℃条件下，相比于微孔袋，PE包装能更好地防止叶绿素的降解，且以20 μm厚的PE袋包装效果最好。

2.8 不同厚度PE包装处理对西兰花贮藏过程中VC含量的影响

如图6所示，随着贮藏时间的延长，各处理组的VC含量整体呈下降趋势。CK组和WK组的VC含量下降幅度明显高于各PE组。贮藏第6天时，CK组叶绿素下降幅度最大，说明PE包装处理可有效抑制西兰花VC的降低。在贮藏第9天时，WK组的VC含量为 18.75 mg/100 g，显著低于 PE 组（P＜0.05），而 PE组间的VC含量差异不显著。由此可见，在低温条件下，相比于微孔袋包装，PE袋包装能更好地防止VC含量的减少。

2.9 在贮藏期间不同厚度PE包装处理的西兰花风味物质的Loadings分析

PEN3电子鼻包括l号(W1C：芳香苯类)、2号(W5S：氮氧化合物)、3 号 (W3C：氨类)、4 号 (W6S：氢气)、5 号(W5C：烷烃)、6 号 (W1S：甲烷)、7 号 (W1W：硫化氢)、8号(W2S：乙醇)、9 号(W2W：硫化氢类)和 10 号 (W3S：芳香烷烃)10个金属氧化物传感器阵列。利用Loadings分析可以帮助区分当前模式下传感器的相对重要性，传感器识别能力的强弱可以根据其负载参数偏离坐标原点(0,0)的程度来判断。负载参数接近于(0,0)，说明该传感器在判别中起到的作用越小；反之，传感器的负载参数偏离(0,0)程度越大，说明该传感器为识别传感器，从而可得出样品主要挥发气味物质[24-25]。如图 7所示，在 CK、WK、PE20、PE30组中 7号传感器和6号传感器分别对第一主成分（载荷1）和第二主成分（载荷2）贡献率最大，其次为2号和8号，且可以看到随着PE膜厚度的增加，2、6、8号传感器在第一主成分的贡献率依次增大。PE30、PE40、PE50组在第二主成分中2号传感器的贡献率明显低于CK、WK、PE20组，7号传感器的贡献率明显高于CK、WK、PE20组，且PE40、PE50组的2号传感器在第一主成分贡献率远远高于其他传感器，说明PE30、PE40、PE50组挥发物质成分发生了改变。结合感官评分可知，在贮藏后期PE30、PE40、PE50组有不同程度的异味产生，且异味程度随着包装袋厚度的增加而增大，通过分析可推断，西兰花在腐败过程中主要的挥发物质是2号传感器（氮氧化合物）。

3 结论与讨论

MA包装用于西兰花贮藏保鲜方面已有不少的研究，多数研究表明，在高浓度CO2和低浓度O2的环境可以有效地延长西兰花的贮藏寿命，一般认为1%～2%O2和5%～10%CO2是贮藏西兰花的最佳气体条件[26]，但是果蔬如果在贮藏过程中处于O2浓度过低或CO2浓度过高的环境下，会产生无氧呼吸[27]。在本研究中，通过测得气体成分可以看出，在贮藏期间，30、40、50 μm 的 PE 组氧气体积分数几乎为 0，且贮藏后期有不同程度的异味产生，这可能是由于贮藏期间其袋内O2体积分数过低，造成西兰花厌氧呼吸而造成西兰花生理伤害。

本研究在（15±1）℃条件下，通过测得各项指标得出：PE包装处理可以保持西兰花的硬度、色泽、固有风味，降低失重率，有效减缓西兰花叶绿素和VC含量的减少，抑制可溶性固形物含量的增加；其中PE袋包装处理效果优于PE微孔袋，但厚度超过30 μm时，西兰花容易发生厌氧呼吸而产生异味，20 μm的PE袋包装可有效保持西兰花的感官品质，减缓叶绿素降解和防止西兰花异味的产生。因此，在（15±1）℃条件下使用20 μm PE袋包装西兰花为宜。