低温和膜袋包装对瑞玉猕猴桃果实贮藏品质的影响

王香兰，薛 洁，李 欢，祝庆刚，索江涛，陈春晓，饶景萍

(1 西北农林科技大学 园艺学院，陕西 杨凌 712100；2 陕西佰瑞猕猴桃研究院有限公司，陕西 西安 710054)

美味系猕猴桃新品种瑞玉是以秦美为母本、K56为父本进行杂交选育的中熟绿肉猕猴桃[1]，其果实肉质细腻，风味酸甜，综合品质高[2]。猕猴桃(Actinidiachinensis)为呼吸跃变型果实，对乙烯敏感，采后软化速度快，低温保存可以有效延长其贮藏期。但不适宜的低温贮藏条件又很容易诱发冷害[3]，造成果实外观和食用品质下降，腐烂率升高，丧失果实商品性[4]。王强等[5]发现,在(0±1) ℃低温下，皖翠贮藏性能逊于海沃德。亚特在0 ℃下贮藏效果较好[6]；金香贮藏最适温度为1 ℃[7]；翠香在2 ℃下贮藏可减轻果实冷害产生，降低果肉苦味[8]。冉昪等[9]研究发现,(1±0.5) ℃为绿迷一号果实适宜贮藏温度。且国内外大量研究表明，低温结合自发性气调包装(modified atmosphere packaging，MAP)对杏[10]、柿[11]、李[12]、甜樱桃[13]、西红柿[14]、猕猴桃[15]等果实的贮藏保鲜优化效果显著，但该贮藏方式对不同品种果实的适用性差异较大。因此为取得良好的贮藏效果，针对不同品种果实应探究其适宜的处理方式[16]。

目前关于瑞玉的研究报道较少，雷玉山等[1]介绍了瑞玉的田间管理栽培技术，王依等[2]对瑞玉果实品质进行了综合评价；而对其采后冷藏保鲜的研究尚未见报道。为此，本试验探讨了温度和膜袋包装对瑞玉果实冷害发生、贮藏保鲜效果的影响，以期为瑞玉的冷藏保鲜提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

瑞玉果实采自陕西省佰瑞猕猴桃研究院有限公司(陕西西安)所属一管理良好的猕猴桃园。在可溶性固形物含量达6.5%～7.5%时(2019-09-27)采收，当天运回西北农林科技大学园艺学院实验室，在20 ℃左右条件下愈伤48 h。挑选成熟度均一、果形端正、无病虫害和机械损伤的果实为试材。

聚乙烯平口膜袋：尺寸30 cm×40 cm，单面膜厚度分别选0.01，0.03，0.05 mm，购自未来星包装工厂店。所用试剂均为分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 最适贮藏温度的筛选 将供试果实随机分为4个处理，每处理3次重复，每重复35 kg(约390个果)。果实在相对湿度为(90±5)%的(0±0.5)，(1±0.5)，(2±0.5) ℃冷库中分别贮藏100，80，70 d，常温(CK1)下贮藏25 d。贮藏当天(0 d)取样，之后冷藏处理每隔10 d取样一次，每重复每次随机取30个果；CK1处理每隔5 d取样一次，每重复每次随机取20个果。其中5个样果用于测定果实硬度、可溶性固形物含量(SSC)、相对电导率，并留样速冻保存在-80 ℃冰箱中，后续用于丙二醛(MDA)含量、淀粉含量及淀粉酶活性指标测定；10个样果常温放置5 d(模拟货架期)后，削皮观察冷害情况，并计算冷害指数(CK1处理果实除外)；15个样果用于测定果实呼吸速率和乙烯释放速率。当试验结束时，每重复再选取100个果，统计各处理冷害率(CK1处理果实除外)、失重率和腐烂率。

1.2.2 最适温度下膜厚处理 在筛选的最适温度下，将果实分别用0(CK2)，0.01，0.03和0.05 mm厚的PE膜袋(30 cm×40 cm)密封包装，每袋装果1.5 kg(15～17个果)。每处理设3个重复，每重复40 kg(约450个果)，放入相对湿度为(90±5)%的冷库中贮藏。入库后每隔10 d取样一次，硬度平均降至2 kg/cm2时试验结束。每重复每次随机取1袋果，开口前测定袋内O2、CO2体积分数。其余各项指标测定同1.2.1节。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 品质指标测定 沿果实赤道线附近均匀3个点去皮，用GY-4型硬度计测定硬度，测定直径为11 mm，深度为8 mm，单位为kg/cm2；可溶性固形物含量(SSC)(%)用PAL-BXIACID型数显糖度计测定。

1.3.2 生理指标测定 相对电导率参照姚丹等[17]的方法，使用DDS-307型电导仪测定，于果实赤道部位取厚度为 2 mm 的果肉片，4号打孔器纵向打孔，放入50 mL 0.35 mmol/L 甘露醇溶液中(每份溶液10片)，25 ℃、100 r/min 振荡2 h，测定甘露醇溶液初始电导率(L0)和振荡2 h后溶液的电导率(L1)；然后将溶液煮沸15 min，并将溶液体积调整至50 mL，测定其电导率(L2)；计算相对电导率。

相对电导率=(L1-L0)/(L2-L0)×100%。

在每个密闭抽气缸中放入15个果，同时放入TEL-7100型红外CO2分析仪，每处理3个重复，每间隔20 min读数(读数3次)，测定果实呼吸速率，单位为mg/(kg·h)。在果实密闭放置1 h后，用注射器抽取1 mL气体，参照董晓庆等[18]的方法测定乙烯释放速率，采用Trace GC Ultra型气相色谱仪测定，单位为μL/(kg·h)。

1.3.3 生化指标测定 参照曹建康等[19]的研究，采用TBA法测定丙二醛(MDA)含量，单位为mmol/g。淀粉含量(%)采用I2-KI法测定。淀粉酶活性参照曹建康等[19]的方法测定，反应液中加入0.5 mL 10 g/L淀粉溶液、0.1 mL 酶提取液和0.4 mL蒸馏水，置于40 ℃水浴反应10 min 后取出，立即加入1 mL 3,5-二硝基水杨酸(DNS)试剂终止反应，沸水浴5 min，冷却至室温加蒸馏水至10 mL摇匀，测540 nm 处的吸光值；以每分钟每克果蔬样品(鲜质量)在酶催化作用下产生的麦芽糖质量表示淀粉酶活性，单位为mg/(g·min)。

1.3.4 贮藏指标测定 参照Burdon等[20]的方法，冷害指数按严重程度分为5级：0级，无冷害发生；1级，冷害发生面积≤20%；2级，冷害发生面积20%<～<40%；3级，冷害发生面积40%≤～<60%；4级，冷害面积≥60%。每重复选100个果，出库时统计冷害率。按下式计算相关指标：

冷害指数=∑(冷害级数×果实数)/(4×总果实数)。

冷害率=(发生冷害果实数/总果实数)×100%。

失重率=(果实入库当天质量-果实出库当天质量)/果实入库当天质量×100%。

腐烂率=(腐烂果数/总果实数)×100%。

1.3.5 膜袋内气体体积分数测定 袋内气体体积分数用OXYBABY微量O2和CO2检测仪(德国威特)测定。检测仪针孔扎入PE膜袋内，按开始键进行仪器抽气检测，静置数秒后读数，每袋均检测3次。

1.4 数据处理

数据采用 Excel 2010进行处理，用SPSS 26作方差分析，显著性值为0.05，用Sigma Plot 14软件制图。

2 结果与分析

2.1 温度对瑞玉果实贮藏特性的影响

2.1.1 硬度和可溶性固形物含量 硬度可反映果实的耐贮性。如图1-A所示，随着贮藏时间的延长，不同冷藏温度下瑞玉果实硬度呈持续下降趋势。常温果(CK1)硬度在贮藏25 d时迅速下降到2.09 kg/cm2，(0±0.5) ℃冷藏果硬度下降最慢，除50 d外，均显著高于CK1和其他处理(P<0.05)。表明低温贮藏有利于延缓果实硬度下降。由图1-B可知，常温果(CK1)可溶性固形物含量在25 d时达到20.24%，冷藏处理温度越低，可溶性固性物含量上升速度越缓。除30 d外，(0±0.5) ℃处理果的可溶性固性物含量均显著低于CK1和其他处理(P<0.05)。

同时间不同处理标不同小写英文字母表示差异显著(P<0.05)。下同Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments at same storage time (P<0.05).The same below图1 贮藏温度对瑞玉果实硬度(A)和可溶性固形物含量(B)的影响Fig.1 Effects of different storage temperatures on firmness (A) and SSC (B) of Ruiyu kiwifruit

2.1.2 相对电导率和丙二醛含量 图2表明，贮藏期间瑞玉果实相对电导率和丙二醛含量持续上升，其中(2±0.5) ℃处理果实相对电导率和丙二醛含量始终处于最低水平。贮藏30 d后，(0±0.5) ℃处理果实相对电导率和丙二醛含量(70 d除外)显著高于其他处理；整个贮藏期间，(1±0.5) ℃和(2±0.5) ℃处理果实相对电导率和丙二醛含量(60和70 d除外)无显著差异(P>0.05)。

图2 贮藏温度对瑞玉果实相对电导率(A)和丙二醛含量(B)的影响Fig.2 Effects of different storage temperatures on relative conductivity (A) and MDA content (B) of Ruiyu kiwifruit

2.1.3 淀粉含量和淀粉酶活性 如图3-A所示，在贮藏过程中，瑞玉果实淀粉含量持续下降。除30 d外，(0±0.5) ℃处理果实淀粉含量均显著高于(1±0.5) ℃处理(P<0.05)。CK1果实淀粉酶活性在10 d达到高峰，峰值高达8.05 mg/(g·min)；冷藏处理果实淀粉酶活性高峰均推迟30 d出现，其中(0±0.5) ℃处理果实淀粉酶活性显著低于另2个处理(P<0.05)(图3-B)。

图3 贮藏温度对瑞玉果实淀粉含量(A)和淀粉酶活性(B)的影响Fig.3 Effects of different storage temperatures on starch content (A) and amylase activity (B) of Ruiyu kiwifruit

2.1.4 冷害表现 将猕猴桃从低温移至常温条件后，其冷害症状逐渐出现[21]。瑞玉果实冷害症状为果肉组织出现水渍状斑块，贮藏70 d时，(0±0.5) ℃冷藏果冷害已很严重，且明显重于(1±0.5) ℃贮藏果；而此时(2±0.5) ℃处理果肉完好，未出现冷害症状(图4)。

图4 不同低温下贮藏70 d的瑞玉果实移至常温放置5 d后的冷害表现Fig.4 Chilling injury symptoms of Ruiyu kiwifruit stored at different temperatures for 70 d and placed at room temperature for 5 d

2.1.5 冷害指数和冷害率 果实受低温胁迫的程度可以用冷害指数表示，冷害指数值越高，说明果实冷害越严重[22]。如图5-A所示，(0±0.5) ℃冷藏果在50 d发现冷害，(1±0.5) ℃冷藏果冷害发生推迟10 d出现，(2±0.5) ℃冷藏果在整个贮藏期无冷害发生。出库时，(0±0.5) ℃冷藏果实冷害率高达27.67%，显著高于(1±0.5) ℃冷藏果(P<0.05)(15.00%)(图5-B)。

图5 贮藏温度对瑞玉果实冷害指数(A)和冷害率(B)的影响Fig.5 Effects of different storage temperatures on chilling injury index (A) and chilling injury incidence (B) of Ruiyu kiwifruit

2.1.6 呼吸速率和乙烯释放速率 呼吸速率和乙烯释放速率的大小影响果实的贮藏性和食用品质。由图6-A可知，CK1果实在贮藏10 d时出现呼吸高峰，峰值为10.76 mg/(kg·h)；3个冷藏处理果实的呼吸高峰均推迟20 d出现，且与CK1相比，峰值均明显降低，但三者间无显著差异(P>0.05)。在贮藏期间乙烯释放速率与呼吸速率的变化相似(图6-B)。CK1果实在贮藏10 d时出现乙烯释放高峰，峰值为1.28 μL/(kg·h)；冷藏处理果实乙烯释放高峰在贮藏30 d出现，表明低温贮藏可推迟果实呼吸和乙烯释放高峰出现，并可降低峰值。

图6 贮藏温度对瑞玉果实呼吸速率(A)和乙烯释放速率(B)的影响Fig.6 Effects of different storage temperatures on respiration rate (A) and ethylene production rate (B) of Ruiyu kiwifruit

2.1.7 出库后失重率和腐烂率 图7表明，在果实出库时，CK1处理瑞玉猕猴桃果实失重率和腐烂率最高，且显著高于各冷藏处理(P<0.05)。但各冷藏处理的腐烂率间无显著性差异；(0±0.5) ℃处理果实失重率显著高于(1±0.5) ℃和(2±0.5) ℃处理(P<0.05)，但后两者间无显著差异。

图7 贮藏温度对瑞玉果实失重率(A)和腐烂率(B)的影响Fig.7 Effects of different storage temperatures on weight loss rate (A) and rotting rate (B) of Ruiyu kiwifruit

综合上述试验结果可知，常温下果实软化速度快，贮藏25 d时果实硬度降至2.09 kg/cm2。3个冷藏处理相比，虽然(0±0.5) ℃处理对延缓瑞玉果实硬度、淀粉含量下降及可溶性固形物含量上升的效果最佳，但此温度下果实相对电导率、丙二醛含量、冷害率和腐烂率高，果实损失率高；(2±0.5) ℃处理果实在贮藏期间虽无冷害发生、腐烂率低，但果实软化速度快，有效贮藏时间短。因此瑞玉适宜贮藏温度为(1±0.5) ℃，故以此温度进行后续试验。

2.2 不同厚度PE膜袋包装对瑞玉果实贮藏特性的影响

2.2.1 PE膜袋包装内部气体成分 由图8可知，在贮藏初期，各PE包装处理袋内的O2体积分数均快速下降，CO2体积分数均快速上升，之后在较小范围内波动。贮藏30 d后，0.01，0.03，0.05 mm PE袋内O2体积分数分别维持在13.54%～15.12%，11.57%～12.72%，9.54%～10.01%，各处理间差异显著(P<0.05)，CO2体积分数分别维持在3.12%～3.55%，3.91%～4.51%，5.77%～6.44%，各处理间差异显著(P<0.05，80 d除外)。

图8 不同厚度PE膜袋包装内部O2(A)和CO2体积分数的(B)变化Fig.8 Changes of O2 content (A) and CO2 content (B) with different thicknesses of PE film bags

2.2.2 硬度和可溶性固形物含量 图9-A所示，随着PE膜袋厚度增大，果实硬度下降速度变慢。除60，70 d外，CK2果实硬度显著小于各PE处理(P<0.05)。到贮藏110 d时，0.05 mm PE处理果实硬度是0.03 mm处理果实的2.33倍。由图9-B可知，随着PE膜袋厚度的增大，可溶性固形物含量上升越缓。在整个贮藏期间，CK2果实的可溶性固形物含量始终显著高于PE处理组(P<0.05)。3个PE处理相比，0.01 mm PE处理可溶性固形物含量最高，0.03 mm处理次之，0.05 mm处理最低。

图9 不同厚度PE膜袋包装对瑞玉果实硬度(A)和可溶性固形物含量(B)的影响Fig.9 Effects of different packaged thicknesses of PE film bags on firmness (A) and SSC (B) in Ruiyu kiwifruit

2.2.3 相对电导率和丙二醛含量 相对电导率和丙二醛含量均可用来衡量细胞膜完整性[23]。由图10可知，在贮藏期间，CK2果实相对电导率始终高于PE处理组，0.03，0.05 mm处理相对电导率在贮藏前60 d无显著差异，之后0.05 mm处理相对电导率迅速上升，出现显著差异(P<0.05)。PE处理果实丙二醛含量低于CK2，其中0.03处理较低。贮藏60 d后，0.05 mm PE处理果实丙二醛含量显著高于0.03 mm处理(P<0.05)。

图10 不同厚度PE膜袋包装对瑞玉果实相对电导率(A)和丙二醛含量(B)的影响Fig.10 Effects of different packaged thicknesses of PE film bags on relative conductivity (A) and MDA content (B) in Ruiyu kiwifruit

2.2.4 淀粉含量和淀粉酶活性 图11-A所示，0.01 mm PE处理猕猴桃果实淀粉含量下降速度与CK2处理基本一致。0.03，0.05 mm PE处理果实淀粉含量在贮藏前50 d无显著差异，50 d后0.03 mm处理降速加快，与0.05 mm处理差异显著(P<0.05)；到贮藏110 d时，0.05 mm PE处理果实的淀粉含量是0.03 mm处理的7.37倍。图11-B显示，CK2与0.01 mm PE处理果实淀粉酶活性均在贮藏40 d时达到高峰，且CK2显著高于0.01 mm处理(P<0.05)。0.03，0.05 mm PE处理淀粉酶活性高峰推迟10 d出现，但两者间无显著差异(P>0.05)。

图11 不同厚度PE膜袋包装对瑞玉果实淀粉含量(A)和淀粉酶活性(B)的影响Fig.11 Effects of different packaged thicknesses of PE film bags on starch content (A) and amylase activity (B) in Ruiyu kiwifruit

2.2.5 冷害表现 如图12所示，在贮藏70 d时，CK2与0.01 mm PE处理果实的冷害症状已很明显，果肉组织出现水渍状斑块；此时0.03，0.05 mm处理果实皮下果肉完好，无明显冷害症状。随冷藏时间的延长，CK2和0.01 mm处理果实的水渍状斑块不断扩大；0.03 mm处理果实直到贮藏90 d时才出现明显的冷害症状；0.05 mm 处理果实在冷藏后期出现果皮凹陷，果肉腐烂褐变现象。

2.2.6 冷害指数和冷害率 由图13-A可知，由于贮藏50 d后，CK2与0.01 mm处理猕猴桃果实已出现冷害症状，因此随着贮藏时间的延长，冷害指数不断上升；0.03 mm处理果实冷害症状推迟20 d出现，冷害指数显著低于CK2和0.01 mm处理果实(P<0.05)；0.05 mm处理果实在整个贮藏期无冷害发生。果实出库时，CK2与0.01 mm处理冷害率显著高于0.03 mm处理(图13-B)。表明PE膜袋包装可以有效减缓果实冷害发生，显著降低冷害率。

2.2.7 呼吸速率与乙烯释放速率 由图14-A可知，CK2与0.01 mm PE处理果实在冷藏30 d时出现呼吸高峰，峰值分别为7.92和7.82 mg/(kg·h)，两者无显著差异(P>0.05)；0.03，0.05 mm PE处理果实呼吸高峰在贮藏40 d出现，与CK2处理相比推迟了10 d，峰值分别较CK2降低了10.14%和20.01%，差异显著(P<0.05)。CK2与0.01 mm PE处理果实在冷藏30 d时出现乙烯释放高峰，峰值分别为0.94和0.86 μL/(kg·h)，两者无显著差异(P>0.05)；0.03，0.05 mm PE处理果实乙烯释放高峰在贮藏40 d出现，与CK2处理相比推迟10 d，且峰值低于CK2处理(图14-B)。表明膜袋包装可抑制猕猴桃果实呼吸和乙烯释放作用。

CK2贮藏80 d时即达到要求并出库，故无90 d数据。红色箭头表示水渍状斑块，蓝色箭头表示腐烂CK2 met the requirement when stored for 80 d and left the cold storage,so there was no 90 d data.The red arrows indicate water-soaked appearance,the blue arrows indicate decay图12 不同厚度PE膜袋包装瑞玉果实的果表面(A)、纵切(B)、横切(C)图Fig.12 Skin (A),longitudinal sections (B) and cross sections (C) of Ruiyu kiwifruit in PE film bags with different thicknesses

图13 不同厚度PE膜袋包装对瑞玉果实冷害指数(A)和冷害率(B)的影响Fig.13 Effects of different packaged thicknesses of PE film bags on chilling injury index (A) and chilling injury incidence (B) of Ruiyu kiwifruit

图14 不同厚度PE膜袋包装对瑞玉果实呼吸速率(A)和乙烯释放速率(B)的影响Fig.14 Effects of different packaged thicknesses of PE film bags on respiration rate (A) and ethylene production rate (B) in Ruiyu kiwifruit

2.2.8 出库时失重率和腐烂率 猕猴桃果实失重率随PE膜袋厚度的增加不断降低，出库时CK2果实失重率最高，且显著高于PE处理组(P<0.05)，0.05 mm处理失重率最低(图15-A)。但0.05 mm处理果实在贮藏110 d时腐烂率高达46.67%，显著高于CK2和0.01，0.03 mm处理(P<0.05)(图15-B)。

图15 不同厚度PE膜袋包装对瑞玉果实出库时失重率(A)和腐烂率(B)的影响Fig.15 Effects of different packaged thicknesses of PE film bags on weight loss rate (A) and rotting rate (B) in Ruiyu kiwifruit

3 讨 论

冷害是冷敏性果蔬在不适宜低温环境下发生的一种生理性病害[24]。冷害的发生会加速果实贮藏品质劣变并导致经济损失[25]。本试验中(1±0.5) ℃处理猕猴桃果实冷害率显著低于(0±0.5) ℃，有效贮藏时间长于(2±0.5) ℃处理。猕猴桃果实冷害症状主要为果面凹陷，果皮及果肉褐变，果肉水渍化、木质化及不能正常成熟等[3,25]。但因猕猴桃品种不同，生理生化与遗传特性也不同，其冷害症状表现各异[26]。红阳果实主要表现为果皮褐变、果肉木质化[27]，翠香果实表现为水浸状、褐变[28]，这些冷害症状在猕猴桃品种徐香[21,29]、华优[30]等果实上均有发生。而本试验中瑞玉果实冷害症状仅有水渍状斑点出现，随冷藏时间延长，斑点扩大成块，至贮藏结束时未发现木质化及褐化现象，推测可能是品种间差异所致。

低温条件下，细胞膜相变，果实细胞膜透性增加，进而代谢紊乱，膜系统被破坏[31]。MDA是膜脂过氧化的产物，随着MDA的积累，细胞膜结构和功能完整性受到破坏并引发一系列次生反应，最终导致果实冷害的发生。本研究中不同厚度PE膜袋处理与对照(CK2)相比，均有效抑制了果实相对电导率和MDA含量的上升，减轻了细胞膜损伤，不同程度减缓了冷害的发生。其中0.03 mm膜袋处理效果最好，该试验结果与Jiao[15]的研究结果一致，证实膜袋包装可减轻果实冷害。正如冷害发生相关机理研究所示，膜袋包装处理果实有较高的多胺水平，多胺可稳定细胞膜、清除活性氧，减轻冷害发生[32]。但果实腐烂率与膜袋内CO2含量相关，据报道，当袋内CO2含量超过6%时，猕猴桃果实就会受到伤害[33]，果实腐烂率与袋内CO2含量呈极显著正相关[34]。本试验中0.03 mm PE袋内CO2体积分数稳定维持在3.91%～4.51%，显著低于0.05 mm处理。至贮藏结束，0.03 mm处理果实未发生腐烂，而0.05 mm处理果实大量霉变，腐烂率高达46.67%。这极有可能是因为0.05 mm 袋内CO2含量过高(5.77%～6.44%)，导致果实发生CO2毒害而大量腐烂。贮藏后期0.05 mm处理果实相对电导率和MDA含量迅速上升，显著高于0.03 mm处理。根据胡花丽等[12]在安哥诺李上的研究结果，推测是因为袋内高含量CO2使果实细胞膜受损，电解质渗透率增大所致。

PE膜袋处理能够延长采后果实保鲜期的原理在于，果实呼吸和乙烯释放速率受到抑制，从而延缓果实后熟[35]。本试验研究结果也证实，与CK2相比，PE膜袋处理可显著减弱果实的呼吸速率和乙烯释放，抑制淀粉酶活性，延缓淀粉水解，从而更好地维持果实硬度，延长有效贮藏期，其中0.03 mm处理效果优于0.01 mm处理，这与郭乐音[28]在猕猴桃上的研究结果一致。而由于不同厚度膜袋内气体组分不同，对果实呼吸强度、淀粉酶活性的抑制效果不同，因此各处理果实硬度的下降速度存在差异。

综上，(1±0.5) ℃是瑞玉果实的适宜贮藏温度；而(1±0.5) ℃冷藏结合0.03 mm PE膜袋处理(CO2：3.91%～4.51%+O2：11.57%～12.72%)更有利于保持瑞玉果实的贮藏品质，抑制冷害发生。