不同包装运输对猕猴桃货架品质的影响

薛 洁，李 欢，王香兰，饶景萍

（西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100）

猕猴桃果实风味独特、VC含量高且矿物质种类丰富，深受人们喜爱[1]。由于猕猴桃是呼吸跃变型果实，采收后硬度下降快且成熟、衰老过程十分迅速；在处理和运输过程中由于颠簸、振动等会造成果实碰伤、压伤、擦伤等机械损伤，导致果实快速软化，极大地加速其成熟衰老过程，严重影响其商品价值和耐贮运性[2]。机械损伤是造成运输后果蔬品质下降的重要原因，受运输车辆的振动频率[3-4]、振动加速度[5-6]以及果实在车厢不同位置和堆码高度[7]的影响，其所造成的果蔬损失率高达25%～45%[8]。因此，研究合适的减振包装减少机械损伤变得尤为重要。

目前，水果运输包装包括多种形式和材料[9]，不同包装方式和缓冲材料的减振效果有所差异[10-12]，运输前采用保鲜剂处理也能降低果实机械损伤[13-14]。王妮睿等[15]研究猕猴桃的振动特性，发现缓冲包装对果实损伤和振动传递率影响最大，纸屑衬垫和聚苯乙烯泡沫缓冲效果优于聚对苯二甲酸类塑料衬垫。夏铭等[16]通过研究3 种缓冲材料——聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯塑料衬垫、自主研制珍珠棉，发现珍珠棉的减振效果最好。昌玥等[17]研究表明托盘减振效果优于泡沫网套。

猕猴桃采收后，通常部分运往销售地，剩余部分贮存后再运往市场销售。本实验以‘华优’猕猴桃作为研究对象，在冷库（1.5 ℃）中贮存35 d后选用生产中常见的3 种包装方式进行1 200 km的运输。运输结束后，定期测定常温和低温货架期的果实相关生理及品质指标，观察组织结构变化，以期得到减振效果最好的包装方式，从而延长果实货架期。

1 材料与方法

1.1 材料

‘华优’猕猴桃（Actinidia chinensiscv. ‘Huayou’）于2019年9月30日采自陕西省周至县哑柏镇一个管理良好的果园，果实可溶性固形物质量分数（soluble solid content，SSC）为6.5%～7.5%。采摘当天运回西北农林科技大学园艺学院采后实验室，散去田间热后挑选果形端正、大小均匀、无病虫害及机械损伤的果实为试材。

图1 3 种不同的猕猴桃运输包装Fig. 1 Three different packages used on kiwifruit during transportation

选取陕西佰瑞公司常用的3 种包装。平板a式包装（图1A）：外包装为平板式的瓦楞纸盒，里面为单层的珍珠棉隔档，底部和顶部有珍珠棉板衬垫；平板b式包装（图1B）：外包装为平板式的瓦楞纸盒，里面为聚氯乙烯塑料材质的蛋托及相配的塑料盖；箱式包装（图1C）：瓦楞纸箱为外包装，里面的珍珠棉隔档为上下两层式，底部、顶部及两层之间均有珍珠棉板衬垫。珍珠棉密度0.025 g/cm3，聚氯乙烯密度1.3 g/cm3，3 种包装的容量相同，均为24 个果实。

1.2 仪器与设备

GY-4型硬度计 杭州绿博公司；PAL-BX/ACID8型糖酸度计 日本Atago公司；EL-7100型红外线CO2分析仪 美国Telaire公司；Trace GC Ultra型气相色谱仪美国Thermo Scientific公司；UV-1800型紫外-可见分光光度计 安徽科大中佳公司；DDS-307型电导仪 上海雷磁公司；VDL 24I型振动记录仪 德国PCE仪器科技有限公司；3K15型高速冷冻离心机 美国Sigma公司；BX51正置荧光显微镜 日本奥林巴斯株式会社。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

将采后的猕猴桃装框放入冷库（（1.5±0.5）℃），每3 d测定果实的硬度，待硬度平均降至4 kg/cm2时包装、运输。果实平均分为4 个处理，分别是塑料框（对照）、箱式包装、平板a式包装、平板b式包装，每个处理设置3 组重复，每组重复20 箱。包装完成的猕猴桃装入箱式货车在高速公路上运输1 200 km，车厢正中间放置振动记录仪，记录整个运输过程中车辆的振动强度（以重力加速度表示，单位为g）。

运输前（0 d）测定果实硬度、SSC、呼吸速率等生理品质指标，并取果肉赤道部位样品用液氮速冻后保存于－80 ℃的超低温冰箱中，用于相关酶活力和物质含量的测定。运输完成后，将各处理的果实分别放置于常温（10～15 ℃）和低温（（1.5±0.5）℃）货架条件，次日测定果实的相关指标并留样（第2天）。之后常温每2 d取样一次，低温每6 d取样一次，果实硬度低于1.5 kg/cm2时货架结束。每组重复随机选取15 个果实，固定用于呼吸速率和乙烯释放速率的测定；随机选取100 个果实，统计货架期间的质量损失率。每项指标重复测定3 次。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 质量损失率

质量损失率测定参考马秋诗等[18]的方法，具体按下式计算。

1.3.2.2 硬度

在果实赤道处选对角位置去皮，用GY-4型硬度计测定硬度，探头直径7.9 mm，测定深度10 mm，单位为kg/cm2。

1.3.2.3 SSC、可滴定酸质量分数和VC含量

将果实果蒂和果脐部位的汁液混合，用PAL-BX/ACID8型糖酸度计测定SSC和可滴定质量分数；VC含量参照李军[19]的钼蓝比色法测定，单位为mg/g，结果以鲜质量计。

1.3.2.4 呼吸速率和乙烯释放速率

呼吸速率和乙烯释放速率的测定参照董晓庆等[20]的方法，分别使用EL-7100型红外线CO2分析仪和Trace GC Ultra型气相色谱仪测定，单位分别为mg/（kg·h）和μL/（kg·h）。

1.3.2.5 淀粉质量分数和淀粉酶活力

淀粉质量分数的测定参考曹建康等[21]的碘-淀粉比色法，淀粉酶活力的测定参照Bonghi等[22]的方法。

1.3.2.6 果胶质量分数和多聚半乳糖醛酸酶活力

果胶质量分数和多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）活力的测定均参考曹建康等[21]的方法，其中PG活力采用比色法测定。

1.3.2.7 相对电导率

相对电导率参照姚丹等[23]的方法，使用DDS-307型电导仪测定。

1.3.2.8 组织结构的观察

参照Ban Qiuyan等[24]的方法制作石蜡切片，切片在体积分数0.1%甲苯胺蓝水溶液中浸染10 min，蒸馏水冲去多余的染液，脱蜡干燥后用中性树胶封固，于BX51正置荧光显微镜下成像（40×）并观察。

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2010软件进行数据处理，用SigmaPlot 14.0软件作图。利用SPSS 20.0软件进行方差分析，Duncan检验进行差异显著性分析，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 货车在运输过程中的振动加速度变化

实际运输过程中，货车会发生前后、左右、上下3 个维度的振动。从图2可知，前后（图2A）、左右（图2B）和上下（图2C）方向振动加速度最大值分别为0.17、0.35、1.20 g，其中上下方向振动加速度最大，说明上下振动是造成果实机械损伤的主要原因。

图2 货车3 个维度的振动加速度Fig. 2 Acceleration of vibration in three dimensions of freight car

2.2 不同包装运输对猕猴桃果实货架期质量损失率的影响

从图3可以看出，不同包装运输均能显著降低果实货架期间的质量损失率。低温货架贮藏后3 种包装的猕猴桃质量损失率差异不显著，其中箱式包装组的最低，为0.64%。在常温下，箱式包装组的猕猴桃质量损失率最低，比对照组低39.89%，显著低于平板a式和平板b式组。

图3 不同包装运输对猕猴桃货架期质量损失率的影响Fig. 3 Effects of different packages on mass loss rate of kiwifruit during shelf-life

2.3 不同包装运输对猕猴桃果实货架期硬度的影响

硬度是评价果实品质的一个重要指标，在贮藏过程中，由于后熟衰老，猕猴桃果实的硬度呈下降趋势。受到振动胁迫后，对照组果实货架期的硬度下降速度加快（图4）。由图4A可知，运输后低温货架贮藏2 d，箱式包装和平板b式包装猕猴桃果实的硬度下降幅度明显低于平板a式包装组，下降幅度分别为9.16%、11.83%、16.49%。32 d后，箱式包装的猕猴桃果实硬度仍维持在1.6 kg/cm2，显著高于平板b式（1.5 kg/cm2）和平板a式（1.47 kg/cm2）包装。

在整个货架期间，常温下猕猴桃果实的硬度下降幅度大于低温下猕猴桃果实。由图4B可知，常温货架贮藏2 d后箱式包装、平板b式、平板a式及对照猕猴桃果实硬度分别下降了30.09%、34.55%、36.13%、46.60%，箱式包装组的下降幅度明显低于平板a式和平板b式包装组，且3 个包装组的下降幅度都低于对照组。12 d后箱式包装猕猴桃果实的硬度显著高于平板b式和平板a式包装组。综上可知，箱式包装更好地减少了运输对猕猴桃果实的影响，更有利于维持猕猴桃果实的硬度。

图4 不同包装对猕猴桃货架期硬度的影响Fig. 4 Effects of different packages on firmness of kiwifruit during shelf-life

2.4 不同包装运输对猕猴桃货架期呼吸速率和乙烯释放速率的影响

运输振动会加速果实呼吸，而包装能抑制呼吸强度的增加。如图5所示，整个货架期间，3 种包装组的呼吸速率均显著低于对照组。低温货架贮藏过程中，2 d后箱式包装组的呼吸速率小于平板b式和平板a式包装组，且3 种包装组之间差异显著。常温货架贮藏结束时（14 d）箱式包装组的呼吸速率显著低于平板b式和平板a式包装组。

从图6可以看出，对照猕猴桃果实的乙烯释放速率在整个货架期间均高于包装组，表明运输振动促进了猕猴桃果实乙烯释放速率。低温货架下，32 d后箱式包装组的乙烯释放速率显著低于平板a式包装组，平板b式包装组的乙烯释放速率处于其他两组之间且差异不显著。常温货架贮藏过程中，2 d后，箱式包装组的乙烯释放速率显著低于平板a式包装组，与平板b式包装组无显著差异。综上可知，3 种包装均降低了猕猴桃货架期间的呼吸速率，抑制了乙烯的释放，其中箱式包装的效果最佳，平板b式包装次之。

图5 不同包装运输对猕猴桃货架期呼吸速率的影响Fig. 5 Effects of different packages on respiration rate of kiwifruit during shelf-life

图6 不同包装运输对猕猴桃货架期乙烯释放速率的影响Fig. 6 Effects of different packages on ethylene release rate of kiwifruit during shelf-life

2.5 不同包装运输对猕猴桃SSC、可滴定酸质量分数和VC含量的影响

随着果实后熟衰老，其SSC呈现上升趋势。由图7A可知，低温货架贮藏过程中，2 d后对照、平板a式、平板b式、箱式包装组的SSC较初始值相比分别上升了7.10%、5.69%、5.09%、4.23%，其中箱式包装组的上升幅度低于平板a式和平板b式包装组。32 d后，箱式包装组SSC为14.69%，显著低于平板a式和平板b式包装组（P＜0.05）。由图7B可知，常温货架贮藏过程中，2 d后，箱式包装较平板a式包装抑制猕猴桃果实SSC增加的效果更明显。14 d后，箱式包装组的SSC显著小于平板b式和平板a式包装组，分别为15.27%、15.41%、15.52%。结果表明，箱式包装比平板a式和平板b式包装运输更有利于延缓猕猴桃果实后熟，延长货架期。

图7 不同包装运输对猕猴桃货架期SSC的影响Fig. 7 Effects of different packages on SSC in kiwifruit during shelf-life

图8 不同包装运输对猕猴桃货架期可滴定酸质量分数的影响Fig. 8 Effects of different packages on titratable acid content of kiwifruit during shelf-life

由图8可知，无论在低温还是常温货架条件下，3 种包装猕猴桃果实的可滴定酸质量分数在整个货架期间均高于对照组。2 d后，与初始值相比，低温条件下箱式包装和平板b式包装组可滴定酸质量分数下降幅度显著低于平板a式包装组；32 d后，低温条件下箱式包装组可滴定酸质量分数为0.79%，显著高于平板b式、平板a式包装组。常温条件下3 种包装组的可滴定酸质量分数均高于对照组，但各包装组之间无显著差异。常温货架贮藏14 d后，箱式包装组的可滴定酸质量分数较初始值下降了44.9%，下降程度明显低于平板b式包装组（47.5%）和平板a式包装组（47.0%）。结果表明，箱式包装与平板a式和平板b式包装相比更有利于维持猕猴桃果实的可滴定酸质量分数，保持猕猴桃果实货架风味。

如图9A所示，与初始值相比，低温货架贮藏2 d后箱式包装组VC含量下降了2.1%，平板b式包装组下降了2.9%，平板a式包装组下降了3.9%，其中箱式包装组的下降幅度明显小于平板a式包装组；32 d后，3 种包装的猕猴桃果实VC含量无显著差异，但箱式包装组仍高于平板b式和平板a式包装组。如图9B所示，常温货架贮藏14 d后，箱式包装的VC含量显著高于平板b式和平板a式包装组。结果表明，在维持VC含量方面，箱式包装效果最佳，平板b式包装次之，平板a式包装最差。

图9 不同包装运输对猕猴桃货架期VC含量的影响Fig. 9 Effects of different packages on vitamin C content of kiwifruit during shelf-life

2.6 不同包装运输对猕猴桃淀粉质量分数和淀粉酶活力的影响

经过运输振动后猕猴桃淀粉质量分数的变化如图10所示。2 d后，低温货架的箱式包装组淀粉的质量分数显著高于平板b式包装组和平板a式包装组；常温货架贮藏的淀粉质量分数较初始值相比，箱式包装组、平板b式包装组、平板a式包装组分别下降39.25%、46.24%、49.59%。32 d后，与初始值相比，低温货架贮藏箱式包装组的淀粉质量分数下降幅度（72.3%）低于平板a式包装组（76.19%）和平板b式包装组（74.92%），而平板a式包装组和平板b式包装组间无显著差异。结果表明，相比于其他两种包装方式，箱式包装更有利于延缓猕猴桃果实的淀粉降解速度。

图10 不同包装运输对猕猴桃货架期淀粉质量分数的影响Fig. 10 Effects of different packages on starch content of kiwifruit during shelf-life

从图11可以看出，2 d后，低温货架贮藏下平板a式、平板b式和箱式包装的猕猴桃果实淀粉酶活力与初始值相比分别升高130%、100%、81%，说明箱式包装较平板b式和平板a式包装更有利于抑制猕猴桃低温货架期间的淀粉酶活性；常温货架贮藏2 d的箱式包装果实淀粉酶活力与初始值相比升高了1.06 倍，明显低于平板a式包装组（1.65 倍）和平板b式包装组（1.39 倍）。综上可知，与平板b式和平板a式包装相比，箱式包装能明显降低猕猴桃果实货架期间的淀粉酶的活性，抑制淀粉的分解与转化。

图11 不同包装运输对猕猴桃货架期淀粉酶活力的影响Fig. 11 Effects of different packages on amylase activity of kiwifruit during shelf-life

2.7 不同包装运输对猕猴桃果胶质量分数和PG活力的影响

猕猴桃在贮存过程中，果肉的原果胶分解成可溶性果胶，原果胶质量分数下降，可溶性果胶质量分数上升。由图12可知，低温货架贮藏2 d后，箱式包装和平板b式包装组猕猴桃果实的原果胶质量分数显著高于平板a式包装组；32 d后，与初始值相比，箱式包装组的原果胶质量分数下降63.6%，明显小于平板b式包装组（70.85%）和平板a式包装组（74.85%）。由图12可知，常温货架贮藏下，2 d后箱式包装组的原果胶质量分数显著高于平板a式包装组；12 d后与初始值相比，箱式包装组原果胶质量分数下降了65.12%，明显小于平板b式包装组（77.48%）和平板a式包装组（78.14%）。可溶性果胶质量分数变化如图13所示，低温货架下，与初始值相比，2 d后3 种包装组的可溶性果胶质量分数无显著差异；32 d后，平板a式包装组的可溶性果胶质量分数显著高于平板b式包装组和箱式包装组。常温货架下，14 d后箱式包装组的可溶性果胶质量分数显著低于平板a式包装组。

图12 不同包装运输对猕猴桃货架期原果胶质量分数的影响Fig. 12 Effects of different packages on protopectin content in kiwifruit during shelf-life

图13 不同包装运输对猕猴桃货架期可溶性果胶质量分数的影响Fig. 13 Effects of different packages on soluble pectin content in kiwifruit during shelf-life

经过运输后，不同包装猕猴桃果实的PG活力都大幅度上升。从图14可以看出，低温货架贮藏过程中，2 d后箱式包装组的PG活力显著低于平板a式包装组和平板b式包装组；32 d后，箱式包装组与平板b式包装组的PG活力无差异，但仍显著低于平板a式包装组。常温货架贮藏过程中，3 种包装组的PG活力均显著低于对照组；14 d后箱式包装组和平板b式包装组的PG活力低于平板a式包装组，但差异不显著。

图14 不同包装运输对猕猴桃货架期PG活力的影响Fig. 14 Effects of different packages on polygalacturonase activity of kiwifruit during shelf-life

2.8 不同包装运输对猕猴桃相对电导率的影响

相对电导率反映细胞膜的完整性，在整个货架期间，猕猴桃果实的相对电导率均先快速上升然后缓慢增加趋于稳定（图15）。低温货架贮藏过程中，32 d后3 种包装组的相对电导率无显著差异，但箱式包装组的相对电导率最低，为85%。常温货架贮藏过程中，与初始值相比，8 d后箱式包装组相对电导率上升了34.43%、平板b式包装组上升了37.92%、平板a式包装组上升了39.66%，箱式包装组包装的上升幅度明显低于平板b式包装组和平板a式包装组；12 d后，3 种包装组的相对电导率无显著差异。

图15 不同包装运输对猕猴桃货架期相对电导率的影响Fig. 15 Effects of different packages on the relative conductivity of kiwifruit during shelf-life

2.9 不同包装运输对猕猴桃组织结构的影响

贮运过程振动导致果实组织的宏观损伤，引起细胞液的黏滞流动，导致细胞间的相对滑移，造成细胞膜的损伤[25]。从图16可以看出，运输前（0 d）猕猴桃果实细胞排列紧密，与运输前相比，部分果肉细胞的体积已经增大，常温货架贮存前期2～4 d细胞变化不明显（图17）。随着货架时间延长，低温和常温货架的果肉细胞间隙变大，细胞体积增大，细胞破裂数增加；货架结束时，3 种包装组中仍能观察到果肉细胞，而对照组果肉细胞基本全部破裂，相比箱式包装组，平板a式包装组和平板b式包装组果肉组织破损较严重。因此箱式包装组包装的减振效果最佳。

图16 不同包装运输对低温猕猴桃货架期组织结构的影响（40×）Fig. 16 Effects of different packages on the tissue structure of kiwifruit at low temperature during shelf-life (40 ×)

图17 不同包装运输对常温猕猴桃货架期组织结构的影响（40×）Fig. 17 Effects of different packages on the tissue structure of kiwifruit at room temperature during shelf-life (40 ×)

3 讨 论

猕猴桃在运输过程中易受到振动胁迫导致成熟衰老进程加快[26]，而包装可较好地保持猕猴桃运输过程中的品质。本研究中，3 种包装均能有效降低振动对猕猴桃果实的影响，延缓猕猴桃的成熟与衰老，维持猕猴桃果实的货架品质。不同成熟度的猕猴桃对机械振动的反应程度不同，成熟度越高，振动影响越大[27]。为了更好体现包装间减振效果的差异性，选择振动影响最大且具有运输价值的时期进行包装运输实验。猕猴桃果实运输后分为低温货架和常温货架两部分，低温下猕猴桃果实的货架品质明显优于常温货架。在整个货架贮藏期间，猕猴桃果实的生理生化品质逐渐下降。吴琼等[28]发现随贮藏温度的升高，猕猴桃果实细胞膜脂氧化加剧，成熟衰老的速度加快。因此，运输后的猕猴桃应尽量选择低温条件贮存。

果实受到振动胁迫会通过提高呼吸速率来防御逆境，过高的呼吸速率会导致活性氧自由基数量增加，破坏细胞膜完整性，而且还会加速果实中淀粉和可滴定酸等营养物质的损耗，降低果实品质[29]。与平板a式和平板b式包装相比，箱式包装能显著降低猕猴桃果实货架期间的呼吸速率，抑制SSC的上升和淀粉的分解，维持可滴定酸质量分数。在整个货架期间，箱式包装组的相对电导率与平板a式包装组和平板b式包装组相比整体上无显著性差异，这可能是由于运输时猕猴桃成熟度较高，果肉组织已经有部分细胞破裂，经过振动运输后3 种包装的猕猴桃果实有大量的细胞破裂，细胞膜呈不同程度损伤。与平板b式、平板a式包装相比，箱式包装能显著降低猕猴桃果实货架期间的PG活力，并抑制可溶性果胶质量分数的上升，延缓原果胶降解，使箱式包装组的硬度高于平板b式包装组和平板a式包装组。这与吴芳等[30]的研究结果一致，说明箱式包装能更好地抑制猕猴桃果实细胞壁物质降解，延缓软化与衰老进程。

3 种包装的包装结构、缓冲材料和缓冲结构不同。箱式包装和平板a式包装缓冲材料和缓冲结构相同，均采用珍珠棉，但前者为两层包装结构，而后者为单层。平板a式和平板b式包装均为单层包装结构，但平板a式包装的缓冲材料为珍珠棉，平板b式为聚氯乙烯塑料蛋托。这3 种包装方式包装均能延缓猕猴桃货架期间硬度的下降，抑制可滴定酸、淀粉、原果胶的分解，维持VC的含量。箱式包装的减振效果显著优于平板b式和平板a式包装。箱式包装效果优于平板a式包装，可能是因为箱式包装振动传递率低。李春飞等[31]发现单层缓冲包装结构的果实损伤程度大于双层单层缓冲包装结构的果实，而包装结构影响振动传递率，且振动传递率越高果实受到机械损伤越严重[15]。平板b式包装的蛋托式缓冲结构将果实受到的重力分散至凹槽的曲面上，减少了底部压力，进而减轻受到的机械损伤[32]。

本实验研究表明，3 种包装均显著降低了振动对猕猴桃果实的影响，延缓了猕猴桃的后熟与衰老，与平板a式包装和平板b式包装相比，箱式包装显著降低了猕猴桃果实货架期间的质量损失率，维持了较高的硬度和VC含量。综上可知，箱式包装减振效果最佳，能更好地维持猕猴桃果实货架期的风味品质。