4种包装材料对西番莲果实贮藏效果的影响
2024-05-06林育钊
林育钊
陈蕾伊1
陈洪彬1,2
郑金水3
蒋璇靓1,2
杨菁美1
(1. 泉州师范学院海洋与食品学院,福建 泉州 362002; 2. 近海资源生物技术福建省高校重点实验室,福建 泉州 362002; 3. 泉州市农业科学研究所,福建 泉州 362212)
西番莲(PassifloracaeruleaL.)又称百香果,是一种热带特色的浆果,近年来在中国福建、海南、云南、广东和广西等地大面积种植,其果实营养价值丰富且气味芳香[1-2]。目前,中国种植的西番莲主要用于鲜销,以“紫香”和“黄金”两个品种为主,“黄金”西番莲的香气独特(具有芭乐味),酸甜可口,营养价值较高,深受消费者喜爱[2-3]。西番莲属于呼吸跃变型果实,采后极易发生失水、皱缩、腐烂等现象,导致果实外观品质和风味品质下降,严重制约鲜食西番莲的销售与推广[4-5]。
西番莲果实采后易发生品质劣变现象,进而降低果实品质。其中,皱缩是西番莲果实采后最常见的品质劣变现象之一[6]。适宜包装处理既可以抑制采后果实失水皱缩,也能通过其自发气调来延缓果实衰老,保持果实较好的品质[7-9]。而适宜的包装材料可提高园艺产品采后贮藏品质[10]。例如,聚乙烯(PE)膜、聚丙烯膜和双向拉伸聚丙烯膜包装处理可以减缓采后紫果西番莲果实的失水率和皱缩指数的上升,维持果实较高的贮藏品质[11-12]。而采用不同包装材料提高采后黄果西番莲果实贮藏效果的研究尚未见报道。研究拟以福建省主要栽培的鲜销“黄金”西番莲品种为研究对象,考察聚氯乙烯(PVC)保鲜膜、PE保鲜袋、双向拉伸聚烯烃(BSP)热收缩膜和可降解气调(BMA)保鲜袋4种包装材料处理对采后“黄金”西番莲果实贮藏效果的影响,以期为减少“黄金”西番莲果实采后损失,提高贮藏品质提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
“黄金”西番莲(PassifloracaeruleaL. cv. ‘Huangjin’)果实:采自福建省南安市溪美镇宣化村缘味家庭农场,八成熟(黄绿色,果实果皮色差L*值和色调角h值分别为58.93±0.47和100.86±1.66;每个果实约85 g),采收当天随即用冷藏车[温度(8±1) ℃]运回实验室(泉州);
BSP热收缩膜:厦门市立南塑胶科技有限公司;
PVC保鲜膜:南亚塑胶工业有限公司;
PE保鲜袋:妙洁,脱普日用化学品(中国)有限公司;
BMA保鲜袋:北京丹普客包装技术有限公司。
1.2 仪器与设备
人工气候箱:ZRX-260型,宁波赛福实验仪器有限公司;
色差仪:CR400型,日本柯尼卡美能达公司;
便携式乙烯/O2/CO2分析仪:F-950型,美国Felix公司;
酶标仪:Infinite M200 Pro型,瑞士帝肯公司;
糖度计:PAL-1型,日本爱拓公司;
电导率仪:S230型,梅特勒—托利多国际贸易(上海)有限公司;
全自动电位滴定仪:ET18型,梅特勒—托利多国际贸易(上海)有限公司;
高速冷冻离心机:GL-20G-II型,上海安亭科学仪器厂。
1.3 试验方法
1.3.1 采后处理 将挑选后的西番莲果实随机分成5组,分别用PVC保鲜膜(记为PVC组)、BSP热收缩膜(记为BSP组)、PE保鲜袋(记为PE组)和BMA保鲜袋(记为BMA组)进行包装处理,以不包装作为对照(记为CK组),每组含有150个果实,于(25±1) ℃、相对湿度85%下贮藏15 d,每3 d随机取30个果实进行贮藏生理、品质指标测定。
1.3.2 果实皱缩指数测定 参照张朝坤等[6,13]的分级标准将皱缩指数分为5个等级:0级,果实无皱缩;1级,果实皱缩面积0~25%;2级,果实皱缩面积26%~50%;3级,果实皱缩面积51%~75%;4级,果实皱缩面积76%~100%。
1.3.3 果实转黄指数测定 参照杨华等[14]的方法略有修改。根据西番莲果实表面黄色面积占整个果实面积比例,将其分为5个等级:0级,果实表面无黄色;1级,果实表面黄色面积0~25%;2级,果实表面黄色面积26%~50%;3级,果实表面黄色面积51%~75%;4级,果实表面黄色面积76%~100%。
1.3.4 果实呼吸强度与乙烯释放速率测定 参照陈洪彬等[15]的方法。
1.3.5 果实商品率和失重率测定 参照陈洪彬等[2]的方法。
1.3.6 果皮丙二醛(MDA)含量测定 参照Lin等[16]的方法。
1.3.7 果皮细胞膜透性测定 参照Dong等[17]的方法。
1.3.8 果皮色差测定 参照张朝坤等[6]的方法。
1.3.9 果肉可溶性固形物(TSS)、可溶性滴定酸(TA)、维生素C和总糖等主要营养指标测定 参照陈洪彬等[15,18]的方法。
1.4 数据处理
所有试验重复3次,采用Excel 2016和SPSS 22.0软件作图并进行差异显著性分析。*或**分别表示BSP处理组与CK组的差异达到显著性(P<0.05)或极显著性(P<0.01)水平。
2 结果与分析
2.1 西番莲果实的皱缩指数
由图1可知,CK组的西番莲果实皱缩指数在贮藏期急剧升高,而经包装处理的果实在整个贮藏期间的皱缩指数上升较为缓慢。与CK组相比,经4种包装材料处理的果实皱缩指数在贮藏0~15 d均保持较低水平,其中BSP组的最低,并具有极显著性(P<0.01)差异;同时贮藏第15天,BSP组的皱缩指数为CK组的4.73%。综上,4种包装材料处理可以降低采后西番莲果实的皱缩指数,推迟果实出现果皮皱缩进程,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最佳。
图1 西番莲果实皱缩指数的变化
2.2 西番莲果实的转黄指数
由图2可知,CK组果实的转黄指数在贮藏0~12 d急剧上升,贮藏第12天果实全部转黄。PVC组和PE组的果实转黄指数变化趋势与CK组类似,而BSP组和BMA组的果实转黄指数在贮藏0~15 d上升较为缓慢。BSP组的果实转黄指数维持最低水平,且在贮藏0~15 d极显著(P<0.01)低于CK组。贮藏第15天,BSP组的果实转黄指数为CK组的34.5%。综上,4种包装材料处理可以降低采后西番莲果实的转黄指数,推迟果实果皮出现转黄现象,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最佳。
图2 西番莲果实转黄指数的变化
2.3 西番莲果实的外观品质
由图3可知,随着贮藏时间的增加,西番莲果实采后果皮外观逐渐由黄绿色转变为黄色甚至褐色,同时出现果皮皱缩或腐烂等现象。BSP组和BMA组均可以明显推迟果实果皮转黄进程,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最佳。综上,4种包装材料处理可以延缓采后西番莲果实出现果皮皱缩和转黄的进程,提高果实贮藏特性,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最佳。
图3 西番莲果实外观品质的变化
2.4 西番莲果实的呼吸强度
呼吸对果实采后的许多生理代谢起着重要作用[19-20]。高呼吸强度会导致果实代谢底物(营养物质)消耗大、腐烂症状严重、果实寿命短;而低呼吸强度可延缓果实的品质劣变过程,保持果实品质[19]。由图4可知,采后西番莲果实的呼吸强度均先升高后减少。其中,CK组果实在贮藏第3天出现呼吸高峰,之后快速减小。4种包装处理方式均能延缓果实呼吸高峰的到来,其中BSP组的呼吸高峰最低,为CK组的60.61%。贮藏3~6 d,BSP组的呼吸强度极显著(P<0.01)低于CK组。综上,4种包装材料处理可延后西番莲果实采后呼吸高峰的出现,其中BSP组在贮藏0~6 d能有效降低西番莲果实的采后呼吸强度。
图4 西番莲果实呼吸强度的变化
2.5 西番莲果实的乙烯释放速率
高乙烯水平会加快果实成熟及衰老,从而降低果实品质[21]。由图5可知,西番莲果实采后乙烯释放速率呈先升高后降低趋势。CK组果实在贮藏第3天出现乙烯高峰,PVC组和PE组果实在贮藏第6天出现乙烯高峰,且峰值分别为CK组的75.78%和99.42%;而BSP组和BMA组果实在贮藏第12天出现乙烯高峰,且峰值分别为CK组的65%和35%。统计分析表明,贮藏3~6 d,BSP组的果实乙烯释放速率极显著(P<0.01)低于CK组;贮藏9~12 d,BSP组的果实乙烯释放速率极显著(P<0.01)高于CK组。综上,4种包装材料处理可延迟西番莲果实采后乙烯释放高峰的出现,其中,BSP热收缩膜包装处理的在贮藏0~6 d保持较低的乙烯释放速率,贮藏第3天和第6天分别为CK组的9.01%,22.49%。
图5 西番莲果实乙烯释放速率的变化
2.6 西番莲果实的商品率和失重率
由图6(a)可知,贮藏第9天,西番莲果实商品率开始加速下降,其中CK组的下降速率最快,而4种包装材料处理能减缓其下降速率,且BSP组的果实商品率保持最高水平,同时BSP组的果实商品率在贮藏第15天为CK组的5.47倍。贮藏9~15 d,BSP组的果实商品率极显著(P<0.01)高于CK组。
图6 西番莲果实商品率和失重率的变化
由图6(b)可知,随着贮藏时间的延长,CK组的失重率呈升高趋势,由贮藏第0天的0.00%快速上升至贮藏第15天的(12.51±0.49)%。4种包装材料处理可以抑制其失重率的上升,其中BSP组的失重率保持最低水平;贮藏第15天,BSP组的失重率为CK组的6.81%。此外,BSP组的失重率在贮藏0~15 d极显著(P<0.01)低于CK组。综上,4种包装材料处理能减缓采后西番莲果实商品率的下降与失重率的上升,提高果实贮藏特性,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最好。
2.7 西番莲果皮的丙二醛含量和细胞膜透性
MDA是膜脂过氧化的重要产物[16,22]。由图7(a)可知,CK组及4种包装材料处理组的西番莲果实果皮MDA含量在贮藏0~15 d快速升高。与CK组相比,4种包装材料处理组维持较低的果皮MDA含量,其中BSP组的最低。此外,BSP组的果皮MDA含量在整个贮藏期均极显著(P<0.01)低于CK组。
图7 西番莲果实果皮丙二醛含量和细胞膜透性的变化
细胞膜透性常用于评价细胞膜的损伤水平[23]。细胞膜透性越高,果实损伤程度越严重,品质劣变越快[24]。由图7(b)可知,CK组及不同包装材料处理组的西番莲果实果皮细胞膜透性在贮藏期加速上升。与CK组相比,4种包装材料处理组维持较低的果皮细胞膜透性,其中BSP组的最低。此外,BSP组的果皮细胞膜透性在贮藏0~15 d极显著(P<0.01)低于CK组。
综上,4种包装材料处理可减缓采后西番莲果实果皮MDA的累积,控制果皮膜脂过氧化而稳定细胞膜结构,具体表现为具有较低水平的细胞膜透性,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最为明显。
2.8 西番莲果皮的L*值和色调角h值
由图8可知,西番莲果实采后果皮的L*值和色调角h值均加速降低。与CK组相比,不同包装材料处理组的果皮L*值和色调角h值降低速率较缓慢,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最佳。对于果皮L*值,BSP组在贮藏9~15 d显著(P<0.05)高于CK组,且在贮藏第15天为CK组的1.22倍;而果皮色调角h值在贮藏第3天显著(P<0.05)高于CK组,贮藏6~15 d极显著(P<0.01)高于CK组,贮藏第15天为CK组的1.11倍。因此,不同包装材料处理能控制采后西番莲果实果皮L*值和色调角h值的降低,稳定果实外观品质,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最好。
图8 西番莲果实果皮L*值和色调角h值的变化
2.9 西番莲果肉的营养品质
由图9可知,采后西番莲的果肉营养物质(TSS、TA、维生素C和总糖)含量在贮藏0~15 d呈不断下降趋势。与CK组相比,4种包装材料处理均保持较高的果肉营养物质含量,其中BSP组的最高。与CK组相比,贮藏0~15 d,BSP组的果肉TSS、维生素C含量均保持较高水平,TA含量在贮藏第3~6,12天保持较高水平,在贮藏第9,15天保持较高水平,总糖含量在贮藏第3,9~15天保持较高水平。此外,贮藏第15天,BSP组的果肉TSS、TA、维生素C、总糖含量分别为CK组的1.12,1.15,1.43,1.16倍。因此,4种包装材料处理能延缓采后西番莲果实果肉营养物质含量的降低,稳定果肉营养品质,其中以BSP热收缩膜包装处理的效果最好。
图9 西番莲果实果肉营养品质的变化
3 结论
通过研究4种包装材料处理“黄金”西番莲果实在(25±1) ℃下的果实呼吸强度、乙烯释放速率、皱缩指数、转黄指数、商品率、失重率、果皮丙二醛含量、细胞膜透性等耐贮性指标、果皮外观色差指标及果肉营养物质等的变化,评价了4种包装材料对西番莲果实采后贮藏效果的影响。结果表明,与对照“黄金”西番莲果实相比,4种包装材料均可延缓西番莲果实发生皱缩与转黄,推迟呼吸与乙烯高峰的到来,降低失重率,提高商品率,降低果皮丙二醛含量与细胞膜透性,进而增强果实贮藏特性;保持较高的果皮色差L*值和色调角h值,且在贮藏第15天分别比CK组高0.08~0.22和0.01~0.11倍,提高了果皮外观品质;保持较高水平的果肉可溶性固形物、可溶性滴定酸、维生素C、总糖含量,以提升果肉营养品质。此外,4种包装材料对增强西番莲果实采后耐贮性、提高果皮外观品质及果肉营养品质的处理效果为双向拉伸聚烯烃热收缩膜组>可降解气调组>聚氯乙烯保鲜膜组>聚乙烯保鲜袋组。综上,双向拉伸聚烯烃热收缩膜包装可当作一种提升“黄金”西番莲果实的采后品质、延长果实保鲜期的适宜处理技术。
果实皱缩是采后西番莲果实品质劣变的主要因素,主要是果实呼吸作用或蒸腾作用所致。虽然双向拉伸聚烯烃热收缩膜包装能有效延缓采后西番莲果实发生皱缩,但通过何种途径来实现目前尚不清楚,后续可从果皮失水、软化等角度深入研究双向拉伸聚烯烃热收缩膜包装减缓西番莲果实采后皱缩发生的内在作用机制。