自发气调包装对火龙果采后贮藏品质的影响

巴良杰，曹森，马超，吉宁，王瑞，罗冬兰

（贵阳学院，贵州贵阳550005）

火龙果是一种典型的热带、亚热带水果，具有很高的营养价值和经济价值及较强的药用和食用价值[1]。目前，贵州火龙果面积已达6 667 公顷，每公顷产值可达23.2 万元/年～37.5 万元/年，已成为贵州喀斯特山区脱贫致富的主要经济水果。但是，火龙果果实多在夏秋季节成熟，采后呼吸作用强，极易遭受机械伤、感染病害、失水萎蔫、鳞片腐烂，不耐贮藏；再加上贵州喀斯特山区交通不便，果实成熟期集中，造成大量囤积，给火龙果产业发展造成巨大的经济损失[2-3]。因此，急需研究成本低、操作简便、适用性强，且适合贵州当地火龙果种植户的采后贮藏保鲜方法。

自发气调包装（modified atmosphere packaging，MAP），是通过改变包装袋的透气性从而改变果蔬贮藏环境的气体成分。MAP 在果蔬贮藏保鲜过程中具有操作简便、成本低、效果好等优点，目前已在绿花菜[4]、梨[5]等果蔬上使用，且贮藏保鲜效果显著，可以有效地延缓果蔬衰老和延长贮藏期。1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP），可以阻断乙烯与受体蛋白的结合，抑制乙烯诱导果实成熟和衰老，具有效果好、安全性高、成本低、操作简单等优点，已经在火龙果[6-7]、梨[8]、花椰菜[9]等贮藏保鲜上应用，并且效果明显。

目前，有关MAP 在火龙果采后保鲜上的研究还不是很明确，1-MCP 耦合MAP 对火龙果采后保鲜效果是否会有叠加效果也尚不清楚。基于此，本研究以火龙果为试材，结合王彬等[6-7]筛选的1-MCP 适宜浓度，探究不同的MAP 结合1-MCP 处理对火龙果贮藏期品质的影响，以期为火龙果采后贮藏保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红心火龙果：贵州省关岭县花江镇莲花村种植基地，采摘后迅速运到实验室，筛选果实大小和颜色基本一致、无病虫害、无机械伤的果实进行试验。1-甲基环丙烯：美国陶氏益农公司；保鲜袋：微孔[透气性：3 500 cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）]、PE20[20 μm，透气性：6 720 cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）]、PE30[30 μm，透气性：6 340cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）]、PE40[40 μm，透气性：5 310 cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）]：国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）。

1.2 处理方法

将筛选的火龙果果实去除田间热后，用1.0 μL/L的1-MCP 在（22+1）℃条件下密闭熏蒸22 h，然后将火龙果随机分成4 组，分别用微孔、PE20、PE30、PE40 4 种保鲜袋包装袋分装后于（7+1）℃条件下冷库中贮藏，4 个处理组分别记为：微孔、PE20、PE30、PE40。贮藏期间每8 d 对果实的相关生理品质指标进行测定，测定周期为32 d，每次测定重复3 次，取平均值。

1.3 指标测定方法

1.3.1 失重率和腐烂率的测定

参照巴良杰等[3]的方法，果实腐烂率/%＝贮藏后腐烂果实数/贮藏前果实总数×100，失重率/%=（果实贮藏前重量-果实贮藏后的重量）/果实贮藏前重量×100。

1.3.2 可溶性固形物和还原糖含量的测定

参照曹建康等[10]的方法，采用手持式折光仪测定火龙果可溶性固形物含量；采用3，5-二硝基水杨酸法测定还原糖的含量。

1.3.3 丙二醛和可滴定酸含量的测定

参照曹建康等[10]的方法，采用硫代巴比妥酸法测定火龙果丙二醛含量；采用氢氧化钠溶液滴定法测定火龙果可滴定酸含量。

1.3.4 VC含量和多酚氧化酶活性的测定

参照曹建康等[10]的方法，采用分光光度计法测定VC含量；采用比色法测定多酚氧化酶的活性。

1.3.5 相对电导率

参照李合生[11]的方法，采用测过电导率后再煮冷却测法测定火龙果电导率，重复3 次。相对电导率/%=2 h 测定值/煮 30 min 测定值×100。

1.3.6 微环境O2/CO2气体成分测定

在贮藏库中，不打开4 种处理的包装袋，用垫贴片贴到包装袋上，用采样探头扎透垫片贴，用CheckPoint型O2/CO2气体测定仪测定包装袋内O2/CO2的气体成份。

1.4 数据处理与作图

试验数据结果采用Excel 2010 进行处理，采用SPSS 22.0 软件进行差异显著分析，采用Excel 2010 软件进行图的制作。

2 结果与分析

2.1 自发气调包装对火龙果贮藏期失重率和腐烂率的影响

在果蔬贮藏过程中，呼吸代谢会消耗一定量的有机物；果蔬的蒸腾作用，也会散失一定的水分；同时侵染果蔬病原菌的繁殖也会消耗果蔬一定的有机物，这些被消耗的有机物和水分是造成果蔬质量减少的重要原因[12]。不同自发气调包装对火龙果贮藏期失重率的影响见图1。

图1 不同自发气调包装对火龙果贮藏期失重率的影响Fig.1 Effect of different MAP treatment on weight loss of pitaya fruit

如图1，在火龙果的整个贮藏过程中，随着贮藏期的延长，失重率逐渐增大。在贮藏期32 d 的时候，微孔处理组的失重率达到8.3%，分别是PE20、PE30、PE40的 1.17 倍、1.32 倍、1.53 倍，且 4 个处理组差异显著（P＜0.05）。由此可知，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装均显著性降低了火龙果果实的失重率，且PE40 的自发气调包装袋效果最明显。

果蔬的腐烂率是判断果蔬品质的重要指标之一[12]。不同自发气调包装对火龙果贮藏期腐烂率的影响见图2。

图2 不同自发气调包装对火龙果贮藏期腐烂率的影响Fig.2 Effect of different MAP treatment on rot ratio of pitaya fruit

由图2 所示，在贮藏前16 d，果实的腐烂率均是0。在16 d～32 d，火龙果的腐烂率呈迅速增加的趋势，且微孔处理组的腐烂率增加趋势高于3 个自发气调包装处理组。在贮藏32 d 的时候，微孔处理组的腐烂率已经增加到48.23%，分别是PE20、PE30、PE40 处理组的 1.27 倍、1.60 倍、2.17 倍，且 4 个处理之间差异显著（P＜0.05）。综上说明，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装显著地抑制了火龙果贮藏期腐烂率的增加，且PE40的自发气调包装抑制效果最明显。

2.2 自发气调包装对火龙果贮藏期可溶性固形物和还原糖含量的影响

可溶性固形物含量是判断果蔬采收时间、耐贮性的重要品质指标之一[12]。不同自发气调包装对火龙果贮藏期可溶性固形物的影响见图3。

图3 不同自发气调包装对火龙果贮藏期可溶性固形物的影响Fig.3 Effect of different MAP treatment on total soluble solids of pitaya fruit

如图3 所示，在火龙果贮藏期0～8 d，可溶性固形物含量缓慢增加，是由于果实在采摘时候没有完全成熟，在贮藏期出现后熟现象。在贮藏期8 d～32 d，4 个处理组的可溶性固形物含量呈整体降低的趋势。在贮藏期 32 d，4 个处理组微孔、PE20、PE30 和 PE40 的可溶性固形物含量分别为：9.70 %、10.35 %、10.82 %、11.57%，且4 个处理组差异显著（P＜0.05）。由此可知，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装可以有效地保持果实的可溶性固形物含量，且PE40 效果较好。

不同自发气调包装对火龙果贮藏期还原糖含量的影响见图4。

图4 不同自发气调包装对火龙果贮藏期还原糖含量的影响Fig.4 Effect of different MAP treatment on reducing sugar content of pitaya fruit

如图4 所示，火龙果贮藏期还原糖含量的变化趋势和可溶性固形物基本一致，先缓慢增加，在贮藏期8 d 的时候达到最大值，然后随着贮藏期的延长，逐渐降低。在贮藏期32 d 的时候，还原糖含量降到最低值，微孔处理组的含量为5.83%，3 个自发气调包装处理组PE20、PE30 和PE40 的含量显著性高于微孔处理组（P＜0.05），分别是6.34%、6.73%、7.11%。综上可知，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装有效地延缓了火龙果贮藏期还原糖含量的降低，且PE40 的延缓效果最明显。

2.3 自发气调包装对火龙果贮藏期MDA和相对电导率的影响

通过测定细胞膜损伤过程中产物MDA 的含量，可以衡量细胞膜损伤程度，判断果实的衰老程度[12]。不同自发气调包装对火龙果贮藏期MDA 含量的影响见图5。

图5 不同自发气调包装对火龙果贮藏期MDA 含量的影响Fig.5 Effect of different MAP treatment on MDA content of pitaya fruit

如图5 所示，随着火龙果贮藏的延长，MDA 含量逐渐增加，果实细胞膜的过氧化程度、膜受损程度逐渐加大，衰老程度逐渐加剧。在贮藏期24 d 的时候，微孔、PE20、PE30 和 PE40 4 个处理的 MDA 含量大小依次为：微孔＞PE20＞PE30＞PE40。以上表明，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装可以有效地抑制火龙果贮藏期MDA 含量的增加，并且这3 种自发气调包装的效果依次为：PE20＜PE30＜PE40。

在果蔬衰老过程中，细胞质膜的功能逐渐降低，细胞膜的通透性逐渐增加，导致细胞内的电解质往外渗透[12]。通过测定果蔬的相对电导率变化情况，可以了解果蔬细胞膜通透性的变化情况，进而判断果蔬损伤程度及抗逆性强弱[10]。不同自发气调包装对火龙果贮藏期相对电导率的影响见图6。

图6 不同自发气调包装对火龙果贮藏期相对电导率的影响Fig.6 Effect of different MAP treatment on relative conductivity of pitaya fruit

从图6 可以得出，在火龙果的衰老过程中，果实的相对电导率呈总体增加的趋势。其中，在贮藏期32 d的时候，4 个处理组，微孔、PE20、PE30 和 PE40 的相对电导率分别为：72.56 %、69.03 %、65.73 %、62.47 %，4 个处理组之间差异显著（P＜0.05）。由此可知，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装可以显著地抑制贮藏期火龙果相对率的增加，且PE40 的抑制效果最好。

2.4 自发气调包装对火龙果贮藏期可滴定酸和VC含量的影响

果蔬可滴定酸含量可以直接反映风味品质[12]。不同自发气调包装对火龙果贮藏期可滴定酸含量的影响见图7。

由图7 可知，在火龙果整个贮藏期，可滴定酸含量随着贮藏期的延长逐渐增加。在贮藏期32 d 的时候，微孔、PE20、PE30 和PE40 4 个处理的可滴定酸含量大小依次为：微孔＜ PE20＜ PE30＜ PE40，3 个自发气调包装处理显著性高于微孔处理组（P＜0.05）。以上说明，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装可以有效地延缓火龙果贮藏过程中可滴定酸含量的降低，保持较好地果实品质。

图7 不同自发气调包装对火龙果贮藏期可滴定酸含量的影响Fig.7 Effect of different MAP treatment on titratable acid content of pitaya fruit

在火龙果贮藏过程中，随着贮藏期的延长，果实体内的VC逐渐被消耗与分解，含量逐渐降低[12]。不同自发气调包装对火龙果贮藏期VC含量的影响见图8。

图8 不同自发气调包装对火龙果贮藏期VC 含量的影响Fig.8 Effect of different MAP treatment on VC content of pitaya fruit

由图8 可知，在火龙果衰老过程中，VC含量呈总体下降的趋势，在32d 的时候达到最低值，且微孔处理显著性低于3 个自发气调包装处理（P＜0.05）。综上可知，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装可以有效地保持火龙果VC含量，保持较好地果实品质。

2.5 自发气调包装对火龙果贮藏期微环境气体成分的影响

贮藏微环境中O2和CO2的浓度变化直接决定了果实的呼吸代谢，影响了果实的贮藏品质，因此，贮藏过程中包装袋是影响了果实的贮藏品质的重要因素之一[13]。包装袋的材料不同、厚度不同、透气性不同、都影响着贮藏微环境中气体的成分变化。不同自发气调包装对火龙果贮藏期微环境CO2成分的影响见图9。

如图9 所示，在整个贮藏过程中，贮藏微环境中CO2的浓度呈总体增加的趋势，在贮藏16 d 基本达到平衡状态，4 个处理组的CO2的浓度范围为2.96 %～10.29%，CO2的浓度大小关系为：微孔＜PE20＜PE30＜PE40。

图9 不同自发气调包装对火龙果贮藏期微环境CO2 成分的影响Fig.9 Effect of different MAP treatment on CO2 composition of pitaya fruit

不同自发气调包装对火龙果贮藏期微环境O2成分的影响见图10。

图10 不同自发气调包装对火龙果贮藏期微环境O2 成分的影响Fig.10 Effect of different MAP treatment on O2 composition of pitaya fruit

由图10 可知，贮藏微环境中O2的浓度呈总体下降趋势，在贮藏8 d 基本达到平衡状态，4 个处理组的浓度范围为7.64%～17.02%，O2浓度大小关系为：微孔＞PE20＞PE30＞PE40。

综上可知，在火龙果贮藏过程中，自发气调包装可以有效地降低贮藏微环境中O2的气体浓度，明显增加CO2的气体浓度，形成低O2高CO2的贮藏微环境，从而降低果实的呼吸代谢，延长果实贮藏期。由图9～10 可知，PE40 的自发气调包装效果最好，当贮藏环境中气体达到平衡时状态时，O2的浓度为7.64%～7.86%，CO2的浓度10.12%～10.29%，此时O2和CO2的浓度对火龙果的保鲜效果最好。

2.6 自发气调包装对火龙果贮藏期多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）的影响

在果蔬衰老过程中，PPO 酶在氧气的参与下催化酚类物质发生氧化反应，转化成醌，进一步形成褐色素或黑色素，从而引起果蔬褐变[14]。不同自发气调包装对火龙果贮藏期PPO 活性的影响见图11。

图11 不同自发气调包装对火龙果贮藏期PPO 活性的影响Fig.11 Effect of different MAP treatment on PPO activity of pitaya fruit

由图11 可知，在火龙果的贮藏期 0 d～8 d，PPO 活性比较低，呈缓慢增加的趋势；随着贮藏期的延长，火龙果PPO 活性迅速增强，在贮藏期24 d 的时候达到最大值。在贮藏期 24 d，微孔、PE20、PE30 和 PE40 4 个处理组的 PPO 活性依次为：39.33、34.46、31.30、28.37 U/g，且4 个处理组之间差异显著（P＜0.05），微孔组是PE40组的 1.4 倍。综上表明，PE20、PE30、PE40 的自发气调包装可以有效地抑制火龙果贮藏期PPO 活性的增加，降低果实褐变的发生率，且PE40 的效果最好。

3 讨论与结论

本试验研究筛选了适合火龙果贮藏的自发气调包装袋，试验结果表明：PE40 自发气调包装袋能够有效地抑制火龙果贮藏期失重率、腐烂率、MDA、相对电导率、PPO 活性的增加，能较好地保持果实的可溶性固形物、还原糖、可滴定酸、VC含量，能较好地维持高CO2低O2的贮藏微环境。自发气调包装影响贮藏环境的气体成分，前人研究表明，0.04 mm 的PE 包装对山野菜保鲜效果最好，可以显著地延缓山野菜的衰老过程，较好地保持贮藏品质[15]。这与本试验研究基本一致，进一步验证了本研究的可靠性。

自发气调包装可以通过调节贮藏微环境中气体成分，维持高CO2低O2的贮藏环境，延缓果实的衰老进程，维持贮藏期的果实品质[16]。丙二醛是细胞膜脂过氧化作用的主要产物，可以直接反映细胞膜的受损程度[11]。本试验结果表明，自发气调包装可以有效地降低火龙果贮藏期丙二醛的含量，维持细胞膜结构的稳定性，降低细胞膜脂过氧化作用，较好地保持果实的品质。通过对贮藏微环境的气体成分进行测定，发现自发气体包装能维持较高的CO2浓度和较低的O2浓度，尤其是PE40 自发气调包装能将CO2浓度维持在10.12%～10.29%，O2浓度维持在 7.64%～7.86%，利用低氧贮藏环境可以有效地降低PPO 活性的，抑制果实褐变的发生，延缓果实衰老。本研究选择了3 种自发气调包装袋（PE20、PE30 和PE40）对火龙果进行贮藏分析，是否有更合适的自发气调包装袋还需要进一步研究。

综上分析，自发气调包装袋产生的贮藏环境显著延缓了火龙果衰老，与1-MCP 处理协同作用能够更好地保持火龙果贮藏期的果实品质，以PE40 自发气调包装袋保鲜效果最好。