郭嘉明,呂恩利,*,陸華忠,趙俊宏,方思貞

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510642;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院,廣東廣州 510642)

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不同包裝薄膜對(duì)荔枝氣調(diào)貯藏品質(zhì)的影響研究

郭嘉明1,2,呂恩利1,2,*,陸華忠1,2,趙俊宏1,2,方思貞1,2

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510642;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院,廣東廣州 510642)

為研究不同包裝對(duì)荔枝果實(shí)氣調(diào)貯藏品質(zhì)的影響,在果蔬氣調(diào)保鮮貯運(yùn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,以“懷枝”荔枝果實(shí)作為實(shí)驗(yàn)材料,分別采用包裝盒、開(kāi)孔PE袋以及微孔膜袋對(duì)其進(jìn)行包裝,開(kāi)展荔枝果實(shí)貯藏實(shí)驗(yàn),以比較不同包裝對(duì)荔枝果實(shí)氣調(diào)保鮮品質(zhì)變化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,微孔膜袋包裝內(nèi)外環(huán)境差異較小,當(dāng)外環(huán)境溫度為3～5 ℃,相對(duì)濕度為85%～95%時(shí),包裝內(nèi)空氣溫度為5～6 ℃,相對(duì)濕度為88%～90%;經(jīng)8 d的貯藏,包裝盒、開(kāi)孔PE袋以及微孔膜袋荔枝果實(shí)的失重率分別從0增大至1.36%、2.73%、0.74%;包裝盒和微孔膜袋比開(kāi)孔PE袋更能減緩荔枝果實(shí)褐變指數(shù)和好果率的變化;3種包裝對(duì)荔枝果實(shí)果肉TSS和TA含量的變化影響不顯著。研究結(jié)果對(duì)荔枝果實(shí)氣調(diào)保鮮貯運(yùn)包裝的選擇和設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

荔枝,氣調(diào)貯運(yùn),包裝,品質(zhì)

荔枝(LitchichinensisSonn.)是我國(guó)產(chǎn)量最大的南方水果之一,其營(yíng)養(yǎng)豐富,包含人體所需氨基酸[1]。荔枝果實(shí)采收于高溫的夏季,極不耐貯藏,在常溫下極易失水褐變,失去商品價(jià)值[2]。文獻(xiàn)[3]指出,荔枝果實(shí)采后若不進(jìn)行任何處理,常溫下經(jīng)24 h就會(huì)產(chǎn)生明顯褐變。低溫貯藏結(jié)合包裝處理可以延長(zhǎng)荔枝果實(shí)的保鮮期[4-5],其可以降低果實(shí)的新陳代謝速率,減緩荔枝果實(shí)品質(zhì)的變化。荔枝果實(shí)貯運(yùn)常用的包裝方式是“泡沫箱+冰”,但這種方式容易凍傷果實(shí),融化后還會(huì)導(dǎo)致“浸漬褐變”[6]。因此,需要尋找更合適的運(yùn)輸方式和包裝,優(yōu)化荔枝果實(shí)貯運(yùn)環(huán)節(jié)。

自發(fā)氣調(diào)包裝(MAP)技術(shù)是延長(zhǎng)果實(shí)保鮮期的有效方式之一,其通過(guò)往包裝內(nèi)通入固定組分氣體或通過(guò)果實(shí)自身的呼吸,降低包裝內(nèi)的氧氣濃度,從而實(shí)現(xiàn)氣調(diào)[7-8]。但這種氣調(diào)方式具有一定的延遲性且成本較大。氣調(diào)(CA)保鮮是世界上先進(jìn)的保鮮技術(shù)之一,其通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)保鮮環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、氣體成分等參數(shù),抑制果蔬呼吸,延緩衰老,保障其商品價(jià)值[4-5]。楊松夏等[9]研究了不同運(yùn)輸方式對(duì)“妃子笑”荔枝運(yùn)輸品質(zhì)的影響,指出氣調(diào)運(yùn)輸對(duì)荔枝果實(shí)2 d以上的長(zhǎng)距離運(yùn)輸具有顯著作用。包裝可以減緩荔枝果實(shí)氣調(diào)保鮮過(guò)程中的失水,但同時(shí)需減小包裝內(nèi)環(huán)境參數(shù)的波動(dòng),以保證氣調(diào)保鮮效果。因此,需對(duì)荔枝果實(shí)氣調(diào)保鮮貯運(yùn)適宜的包裝進(jìn)行研究。

前人在荔枝果實(shí)包裝方面開(kāi)展了相關(guān)研究[10-16]。姜艷茹等[10]研究了不同薄膜材料對(duì)“妃子笑”荔枝果實(shí)自發(fā)氣調(diào)保鮮的效果,發(fā)現(xiàn)采用25%的SBS改性LDPE膜作為外包裝,加SO2殺菌墊片能夠較好地延緩果實(shí)果皮褐變。海金萍等[11]指出,PE袋包裝結(jié)合內(nèi)置乙烯吸收劑于3 ℃貯藏,荔枝果實(shí)保鮮效果最好,貯藏期可延長(zhǎng)至18 d。陸華忠等[12]研究了不同溫度和開(kāi)孔PE袋對(duì)荔枝果實(shí)保鮮品質(zhì)的影響,證明了PE袋對(duì)延緩荔枝果實(shí)果皮褐變,降低失重率有顯著作用。Shiping Tian[13]等,研究了MAP與CA貯藏對(duì)荔枝果實(shí)保鮮品質(zhì)變化的影響。以上研究證明了包裝對(duì)荔枝果實(shí)保鮮的重要性,但并沒(méi)有對(duì)荔枝果實(shí)氣調(diào)貯運(yùn)中適宜的包裝結(jié)構(gòu)、材料以及包裝內(nèi)外環(huán)境的差異進(jìn)行研究。

本文以“懷枝”荔枝為實(shí)驗(yàn)材料,在果蔬氣調(diào)保鮮運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,開(kāi)展為期8 d的保鮮實(shí)驗(yàn),研究了3種不同包裝方式和材料,分別是包裝盒、PE袋以及微孔膜袋包裝,對(duì)荔枝果實(shí)氣調(diào)保鮮貯運(yùn)品質(zhì)變化的影響。實(shí)驗(yàn)分析了包裝內(nèi)外環(huán)境的差異,并測(cè)量了荔枝果實(shí)失重率、好果率、果皮褐變指數(shù)、色差、水分百分含量、果肉可溶性固形物以及可滴定酸等指標(biāo),獲得了荔枝果實(shí)品質(zhì)在貯運(yùn)過(guò)程中的變化情況。研究結(jié)果為荔枝果實(shí)氣調(diào)保鮮貯運(yùn)包裝方式的選擇和設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

“懷枝”荔枝采自廣州從化,9成熟,共200 kg。于早上9點(diǎn)采摘,并于3 h內(nèi)運(yùn)回華南農(nóng)業(yè)大學(xué)。摘除枝葉,選擇大小均勻的果實(shí),采用冰水預(yù)冷15 min,后進(jìn)行浸泡消毒溶液2 min殺菌處理;NaOH(≥96.0%)南京化學(xué)試劑有限公司;酚酞廣州化學(xué)試劑廠。

包裝本實(shí)驗(yàn)共采用3種包裝,分別為包裝盒、開(kāi)孔PE袋和微孔膜袋。其中,包裝盒材質(zhì)為PET,厚度為24 μm,開(kāi)孔率為1.68%,規(guī)格(長(zhǎng)×寬×高)為18 cm×14.5 cm×7 cm,購(gòu)自深圳誠(chéng)銘超市設(shè)備耗材有限公司;開(kāi)孔PE袋[12]材質(zhì)為L(zhǎng)DPE,厚度為40 μm,規(guī)格(長(zhǎng)×寬)為22 cm×15 cm,開(kāi)孔直徑為0.8 cm,開(kāi)孔率為5%;微孔膜袋材質(zhì)為PE,厚度為20 μm,氧氣滲透系數(shù)為263540 mL/(m2·datm),透濕率為23 g/(m2·d),微孔膜購(gòu)自天津綠達(dá)保鮮工程技術(shù)有限公司,自制成規(guī)格(長(zhǎng)×寬×高)為22 cm×15 cm的保鮮袋。

CR-400型全自動(dòng)色差儀日本美能達(dá)有限公司;PR-32α手持折射儀樂(lè)清市艾德堡儀器有限公司;BSA8201-CW型電子天枰賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司。

果蔬氣調(diào)保鮮貯運(yùn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[4,9]平臺(tái)組成和貨物堆碼方式如圖1所示。廂體采用壓差結(jié)構(gòu)形式,總尺寸(長(zhǎng)×寬×高)為1.90 m×1.10 m×1.50 m,廂體材料為不銹鋼+聚乙烯隔溫材料。開(kāi)孔隔板將廂體分為壓力室和保鮮室2部分。風(fēng)機(jī)、制冷機(jī)組的蒸發(fā)器、汽化盤(pán)管和超聲波加濕裝置布置于壓力室,液氮罐放置于廂外并通過(guò)不銹鋼軟管與汽化盤(pán)管連接。風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在回風(fēng)道形成負(fù)壓,在壓力室形成正壓。在壓差作用下,氣流從保鮮室經(jīng)回風(fēng)道進(jìn)入壓力室,然后通過(guò)開(kāi)孔隔板返回保鮮室,如此循環(huán)。通過(guò)往廂體內(nèi)充注液氮實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)廂體內(nèi)的氧氣濃度。超聲波加濕裝置主要由水箱和超聲波霧化頭組成。霧化水霧在風(fēng)機(jī)氣流的驅(qū)動(dòng)下,通過(guò)開(kāi)孔隔板,到達(dá)保鮮室,實(shí)現(xiàn)廂體內(nèi)相對(duì)濕度的調(diào)節(jié)。采用PLC對(duì)整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行控制,根據(jù)控制策略驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備對(duì)保鮮環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)控。所選風(fēng)機(jī)型號(hào)ZNF295-G 24 V直流風(fēng)機(jī),額定功率為0.2 kW。監(jiān)控用的溫度傳感器(量程:-20～80 ℃,精度:±0.5 ℃)、氧氣傳感器(量程:0～30%,精度:±1%)和相對(duì)濕度傳感器(量程:0～100% RH,精度:±3% RH)。包裝內(nèi)外環(huán)境溫濕度采用溫濕一體傳感器(溫度:量程為-20～80 ℃,精度為±0.3 ℃;濕度:量程為0～100% RH,精度為3% RH)進(jìn)行測(cè)量,將測(cè)量傳感器與數(shù)據(jù)采集儀連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄。傳感器布置如圖1所示,測(cè)試數(shù)據(jù)取平均值。

圖1　實(shí)驗(yàn)平臺(tái)堆碼方式及傳感器布置Fig.1　Stack method on experimental platform and the arrangement of sensors注:1.超聲波加濕裝置;2.開(kāi)孔隔板;3.汽化盤(pán)管;4.壓力室;5. 蒸發(fā)器;6.風(fēng)機(jī);7.保鮮室;8.回風(fēng)道;9.PE袋或微孔膜包裝;10.塑料盒包裝;11.塑料筐。?為溫濕一體傳感器布置點(diǎn)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及包裝制備將處理后的荔枝果實(shí)分別采用包裝盒、開(kāi)孔PE袋和微孔膜袋包裝,每一包裝約裝500 g,約有26～30顆。將包裝好的荔枝放置于尺寸(長(zhǎng)×寬×高)為48.3 cm×35.7 cm×16.0 cm塑料筐中,堆碼方式如圖1所示。所有實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備布置好后,封閉廂門(mén),設(shè)置保鮮溫度為3～5 ℃,相對(duì)濕度為85%～95%,O2濃度為3%～6%,運(yùn)行設(shè)備,進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。為方便對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和比較,分別設(shè)包裝盒、開(kāi)孔PE袋和微孔膜袋為L(zhǎng)1、L2和L3處理。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共運(yùn)行8 d,每2 d取出荔枝樣品進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試指標(biāo)包括失重率、褐變指數(shù)、好果率、果皮色差值、果皮水分百分含量、果肉可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA),每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。

1.2.2失重率采用電子天枰對(duì)每一袋樣品進(jìn)行稱(chēng)重,失重率計(jì)算如式(1)所示,設(shè)3次重復(fù)。

失重率(%)=(貯藏前質(zhì)量-貯藏后質(zhì)量)/貯藏前質(zhì)量×100

式(1)

1.2.3褐變指數(shù)和好果率褐變指數(shù)采用感官評(píng)定法[17],從每一包裝樣品取出20個(gè)荔枝果實(shí)進(jìn)行分級(jí),設(shè)3次重復(fù)。根據(jù)果實(shí)褐變程度分為1～5級(jí)。1級(jí):果皮鮮紅,或龜裂片尖端有零星褐點(diǎn),外觀好;2級(jí):變褐總面積小于果面的1/3,外觀一般;3級(jí):變褐總面積為果面的1/3～1/2,外觀較差,可食用,商品價(jià)值差;4級(jí):變褐面積大于果面的1/2,局部有紅色,外觀差;5級(jí):果面全褐或果汁外滲(流水),無(wú)紅色或呈暗紅色。具體如式(2)所示:

褐變指數(shù)=(褐變級(jí)數(shù)×該級(jí)果數(shù))累加/總果

式(2)

好果率=1～2級(jí)果總數(shù)量/分級(jí)果總數(shù)量

式(3)

1.2.4果皮色差對(duì)所有實(shí)驗(yàn)組的荔枝果實(shí)果皮進(jìn)行色差[18]測(cè)定,每次取10顆荔枝果實(shí),每個(gè)荔枝果實(shí)果皮測(cè)2次色差(在赤道面兩側(cè)各測(cè)1次),平行測(cè)定3次。結(jié)果以L*,a*,b*值表示,其中L*值越大則果皮越亮,反之越暗。a*值越大則果皮越紅,反之越綠。b*值越大則果皮越黃,反之越藍(lán)。

1.2.5果皮水分百分含量在每一袋樣品中取10個(gè)荔枝果實(shí),剝?nèi)」?用濾紙吸干果皮內(nèi)外表面的水分,用直徑5 mm的打孔器打出5 g果皮,用電子稱(chēng)稱(chēng)出質(zhì)量。再把果皮放置烘干箱烘干(80 ℃,烘至恒重),平行測(cè)定3次,取平均值。

果皮水分百分含量(%)[19]=(鮮重-烘干后質(zhì)量)/鮮重×100

式(4)

1.2.6可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)

1.2.6.1可溶性固形物(TSS)從每一袋樣品中隨機(jī)選取3～5個(gè)荔枝果實(shí)。將荔枝剝皮去核后擠壓取汁并搖勻。吸取1～2滴果汁滴到折射計(jì)鏡面上,讀取并記錄數(shù)據(jù),重復(fù)3次。采用數(shù)字式折射計(jì)進(jìn)行測(cè)定,量程為0～32 °Brix,最小刻度為0.1 °Brix。具體方法參照文獻(xiàn)[6]。

1.2.6.2可滴定酸(TA)用移液管取5 mL荔枝汁樣液滴至燒瓶。在樣液中滴4～5滴酚酞試劑。取一定量的NaOH溶液至滴定管中并滴至樣液中,邊滴邊晃動(dòng)錐形瓶,直到樣液開(kāi)始變紅停止(30 s不褪色)。讀取并記錄所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。重復(fù)以上步驟3次,讀取并記錄數(shù)據(jù)?？傻味ㄋ醄20]按公式(5)計(jì)算:

(5)

式中:M-NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mol/L;V-滴定消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL;V1-用于滴定的果汁量,mL。

1.2.7統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并運(yùn)用SPSS軟件“one-way ANOVA”進(jìn)行差異顯著性分析。p<0.05 表示差異顯著,p<0.01 表示差異極顯著。

2　結(jié)果與分析

2.1包裝內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控情況

包裝內(nèi)外空氣溫度和相對(duì)濕度在貯藏前2 d的變化分別如圖2和圖3所示。從圖2可以看出,系統(tǒng)運(yùn)行6 h后包裝內(nèi)外溫度接近穩(wěn)定,這與文獻(xiàn)[4]中氣調(diào)保鮮環(huán)境溫濕度的變化情況基本一致。塑料筐外溫度下降并穩(wěn)定較快,在貯藏過(guò)程中基本穩(wěn)定在3～5 ℃。塑料筐內(nèi)的溫度維持在4～6 ℃,而包裝內(nèi)溫度與筐內(nèi)外溫度存在一定的差異。其中L3處理包裝內(nèi)空氣溫度在5～6 ℃,L1處理包裝內(nèi)空氣溫度在6～7 ℃,而L2處理包裝內(nèi)空氣溫度比L1高約0.5 ℃,說(shuō)明不同包裝對(duì)包裝內(nèi)微環(huán)境存在一定的影響。這可能是由于荔枝果實(shí)本身會(huì)進(jìn)行呼吸,放出熱量,通過(guò)薄膜與包裝外環(huán)境進(jìn)行熱交換,在包裝內(nèi)形成了熱平衡[21],而該平衡與包裝材料、厚度以及開(kāi)孔率有關(guān)。以上分析說(shuō)明,包裝外環(huán)境空氣溫度并不等于包裝內(nèi)微環(huán)境的空氣溫度,因此,在實(shí)際貯藏中應(yīng)根據(jù)包裝材料、形式以及堆碼方式設(shè)定適宜的監(jiān)控溫度。

圖2　包裝內(nèi)外溫度在貯藏過(guò)程中的變化情況Fig.2　Temperature variation inside and outside the packages

貯藏過(guò)程中包裝內(nèi)外空氣相對(duì)濕度的變化如圖3所示。從圖中可以看出,包裝內(nèi)外空氣相對(duì)濕度約需12 h調(diào)節(jié)至比較穩(wěn)定,包裝外環(huán)境相對(duì)濕度波動(dòng)比包裝內(nèi)要大。當(dāng)包裝外環(huán)境相對(duì)濕度基本維持在85%～95%時(shí),L3處理包裝內(nèi)空氣相對(duì)濕度維持在88%～90%,L1處理包裝內(nèi)相對(duì)濕度維持在86%～88%,而L2處理包裝內(nèi)相對(duì)濕度低于85%,在83%～85%之間,說(shuō)明不同包裝對(duì)包裝內(nèi)環(huán)境空氣相對(duì)濕度具有一定的影響。同時(shí),包裝也造成了包裝內(nèi)外環(huán)境空氣相對(duì)濕度的差異。實(shí)際上,包裝內(nèi)微環(huán)境相對(duì)濕度受果實(shí)蒸騰作用、包裝材料水分子通過(guò)系數(shù)等因素影響[22]。在貯藏過(guò)程中包裝內(nèi)溫度和相對(duì)濕度都較穩(wěn)定,說(shuō)明包裝能減少保鮮環(huán)境波動(dòng)。

圖3　包裝內(nèi)外相對(duì)濕度在貯藏過(guò)程中的變化情況Fig.3　Relative humidity variation inside and outside the packages

2.2失重率

不同包裝方式對(duì)荔枝氣調(diào)貯藏過(guò)程中失重率變化的影響如圖4所示。從圖中可以看出,在貯藏過(guò)程中荔枝果實(shí)失重率呈先快后慢遞增。其中,L2處理的果實(shí)失重率顯著(p<0.05)較其他兩種包裝要大,L3處理的果實(shí)失重率最小。結(jié)合圖3,這可能是由于微孔膜阻礙了包裝內(nèi)外水分的傳遞,能夠維持包裝內(nèi)較高相對(duì)濕度,延緩了果實(shí)失水。經(jīng)過(guò)8 d的貯藏,L2處理的果實(shí)失重率從0增大至約2.73%,L1處理的果實(shí)失重率從0增大至約1.36%,而L3處理的果實(shí)失重率從0增大至約0.74%。

圖4　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中失重率變化的影響Fig.4　Effects of package on the fruitweight loss rate during storage

2.3褐變指數(shù)和好果率

氣調(diào)貯藏過(guò)程中的荔枝果實(shí)果皮褐變指數(shù)和好果率分別如圖5和圖6所示。褐變指數(shù)和好果率均呈先慢后快變化。果皮褐變指數(shù)從大到小順序?yàn)?L2、L1、L3。貯藏前2 d,L1與L2處理的荔枝果實(shí)果皮褐變指數(shù)較接近,而從第4 d開(kāi)始,前者果皮褐變指數(shù)顯著(p<0.05)要比后者大。經(jīng)過(guò)8 d的貯藏,L1、L2、L3處理的果實(shí)果皮褐變指數(shù)從1分別升高至約2.80、3.43、2.42。

圖5　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中褐變指數(shù)變化的影響Fig.5　Effects of package on browning indexin pericarp of fruit during storage

圖6　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中好果率變化的影響Fig.6　Effects of package on marketablefruit rate of litchi fruit during storage

與褐變指數(shù)相對(duì)應(yīng),在貯藏前2 d不同包裝對(duì)果實(shí)好果率的影響不顯著(p>0.05),而從第4 d開(kāi)始,不同包裝方式果實(shí)間差異逐漸增大。貯藏后4 d,L1、L2、L3處理的荔枝果實(shí)好果率分別從0.97、0.90、1.0降至約0.46、0.10、0.55。結(jié)合果皮褐變指數(shù)變化進(jìn)行分析,不同包裝對(duì)荔枝果實(shí)2 d以上貯藏中的果皮褐變具有較大的影響,而對(duì)于1～2 d的貯藏影響不大。

2.4果皮色差

貯藏過(guò)程中,不同包裝方式對(duì)荔枝果皮色差(L*、a*、b*值)變化影響的情況分別如圖7～圖9所示。荔枝果實(shí)果皮的色差值隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。L1處理荔枝果實(shí)果皮的L*值在貯藏過(guò)程中要比其他包裝方式的果實(shí)要大。貯藏前4 d,L2處理的荔枝果實(shí)L*值要比L3處理的荔枝果實(shí)要大,而隨后L2處理的荔枝果實(shí)果皮的L*快速下降至約33.89。貯藏結(jié)束后,L1和L3處理的荔枝果實(shí)果皮L*值分別下降至36.14、35.36。L1和L3處理的荔枝果實(shí)果皮色差a*值在貯藏過(guò)程中差異不顯著(p>0.05)。3種包裝方式下的荔枝果實(shí)色差a*值在前2 d差異不顯著(p>0.05),而隨后L2處理的荔枝果實(shí)果皮a*值迅速下降。整個(gè)貯藏過(guò)程中,L1、L2和L3處理的荔枝果實(shí)果皮a*值從33.15分別降至31.51、25.86和31.18。L1處理的荔枝果實(shí)的b*值在貯藏過(guò)程中較穩(wěn)定,基本維持在24～25之間。L2和L3處理的荔枝果實(shí)在前2 d分別下降至24.05和23.37后,基本維持不變。L2處理的荔枝果實(shí)果皮b*在第8 d降至約22.34。

圖7　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中果皮L*值變化的影響Fig.7　Effects of package on color L* valuein pericarp of litchi fruit during storage

圖8　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中果皮a*值變化的影響Fig.8　Effects of package on color a* valuein pericarp of litchi fruit during storage

圖9　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中果皮b*值變化的影響Fig.9　Effects of package on color b* valuein pericarp of litchi fruit during storage

2.5果皮水分百分含量

圖10是貯藏過(guò)程中不同包裝方式對(duì)荔枝果實(shí)果皮水分百分含量變化的影響。從圖中可以看出,在貯藏過(guò)程中果皮失水速率較小,水分百分分量減小量在1%以?xún)?nèi),包裝與濕度調(diào)節(jié)的共同作用減緩了荔枝果實(shí)果皮的失水[4]。其中,貯藏前2 d,不同包裝方式荔枝果實(shí)間的果皮失水差異較小,隨后,L2荔枝果實(shí)果皮水分百分含量顯著要比其他兩種包裝方式的荔枝果實(shí)低(p<0.05)。貯藏8 d后,L2處理的荔枝果實(shí)的果皮水分百分含量從77%降至76.8%。

圖10　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中果皮水分百分含量變化的影響Fig.10　Effects of package on moisture content ratein pericarp of litchi fruit during storage

2.6果肉可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)

貯藏過(guò)程中不同包裝方式下荔枝果實(shí)果肉的TSS含量變化如圖11所示,隨貯藏時(shí)間呈先快速下降后波動(dòng)趨勢(shì)。在貯藏前2 d,L1、L2和L3處理荔枝果實(shí)果肉的TSS含量從17.3 °Brix分別降至16.0、16.3、16.3 °Brix,隨后在該數(shù)值上下波動(dòng)至貯藏結(jié)束,分別為15.8、16.4、16.4 °Brix。圖12是荔枝果實(shí)果肉TA含量隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)的變化情況。貯藏期前2 d,果實(shí)果肉TA含量維持在約0.22 g/100 mL。隨后2 d,L1、L2和L3處理的荔枝果實(shí)從0.22 g/100 mL分別快速下降至0.19、2.0和0.19 g/100 mL,貯藏結(jié)束時(shí)的TA含量分別為0.18、0.18、0.19 g/100 mL。總體來(lái)說(shuō),3種不同包裝方式對(duì)荔枝果實(shí)果肉TSS和TA含量變化的影響不顯著。

圖11　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中果肉TSS含量變化的影響Fig.11　Effects of package on the TSS contentin pulp of litchi fruit during storage

圖12　包裝對(duì)荔枝貯藏過(guò)程中果肉TA含量變化的影響Fig.12　Effects of package on the TA contentin pulp of litchi fruit during storage

3　討論

本文不僅研究了不同包裝薄膜對(duì)荔枝果實(shí)貯運(yùn)效果的影響,同時(shí)也監(jiān)控了包裝內(nèi)外環(huán)境的溫、濕度變化。與自發(fā)氣調(diào)包裝[6,10-11,15]通過(guò)果實(shí)自身呼吸作用調(diào)節(jié)或預(yù)充氣調(diào)節(jié)包裝內(nèi)環(huán)境不同,本文采用的氣調(diào)保鮮[4,9,12]是主動(dòng)的調(diào)節(jié)方式,即通過(guò)對(duì)保鮮廂體的環(huán)境調(diào)節(jié),進(jìn)而調(diào)節(jié)包裝內(nèi)的保鮮環(huán)境,使得包裝內(nèi)的保鮮參數(shù)得到較精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的控制。圖2和圖3說(shuō)明了該保鮮方式能夠較好維持包裝內(nèi)的保鮮環(huán)境參數(shù)。本文采用的包裝材料主要為PE和PET材質(zhì),不同包裝之間存在結(jié)構(gòu)與透氣性等差異,與文獻(xiàn)[10]采用的SBS改性LDPE、K材料包裝相比,PE、PET和微孔膜包裝在結(jié)構(gòu)和材料上都有較大的差異。

同時(shí),本實(shí)驗(yàn)采用的材料為“懷枝”荔枝,不同荔枝品質(zhì)可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定的差異。文獻(xiàn)[4]是氣調(diào)貯藏與其他貯藏方式下荔枝保鮮品質(zhì)變化的對(duì)比,在氣調(diào)貯藏和開(kāi)孔PE袋包裝的情況下,荔枝的果實(shí)失重率比本文得出的失重率要小,這可能是由于荔枝品種間的差異,即“懷枝”荔枝果皮的保水能力較差。對(duì)比該文獻(xiàn)中“桂味”荔枝褐變指數(shù)變化情況發(fā)現(xiàn),開(kāi)孔PE袋荔枝果實(shí)褐變指數(shù)一般在5 d后開(kāi)始顯著變化，而本文結(jié)果也顯示褐變指數(shù)在第4 d開(kāi)始發(fā)生顯著變化。文獻(xiàn)[16]指出包裝材料對(duì)水分的阻隔性有利于維持包裝內(nèi)較高的相對(duì)濕度,這也是本實(shí)驗(yàn)中微孔膜包裝內(nèi)相對(duì)濕度較高的原因之一。同時(shí),包裝的水分阻隔性對(duì)來(lái)自外環(huán)境的參數(shù)調(diào)節(jié)存在一定的阻礙作用,因此,選擇氣調(diào)包裝的最佳開(kāi)孔率與材料滲透率也是保證荔枝果實(shí)氣調(diào)貯運(yùn)質(zhì)量的重要因素之一。

最后,本實(shí)驗(yàn)僅對(duì)包裝內(nèi)的空氣溫度和相對(duì)濕度進(jìn)行監(jiān)控,但包裝是否會(huì)對(duì)包裝內(nèi)O2、CO2等氣體濃度造成影響,需進(jìn)一步研究。同時(shí),荔枝品種、包裝材料以及堆碼方式都可能會(huì)對(duì)研究結(jié)果造成一定的影響,項(xiàng)目組將對(duì)此進(jìn)行深入研究。

4　結(jié)論

本文在果蔬氣調(diào)保鮮貯運(yùn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,采用包裝盒、開(kāi)孔PE袋以及微孔膜袋等3種不同包裝對(duì)“懷枝”荔枝果實(shí)進(jìn)行8 d的氣調(diào)保鮮實(shí)驗(yàn),研究了不同包裝對(duì)荔枝果實(shí)在貯藏過(guò)程中品質(zhì)變化的影響,并分析了包裝內(nèi)外環(huán)境的差異。研究結(jié)果為荔枝果實(shí)氣調(diào)貯運(yùn)包裝的選擇和設(shè)計(jì)提供了參考。經(jīng)研究,得出以下結(jié)論:

不同包裝對(duì)包裝內(nèi)溫度和相對(duì)濕度具有一定的影響,微孔膜袋包裝能夠使包裝內(nèi)空氣溫度和相對(duì)濕度與廂內(nèi)空氣更接近。

貯藏過(guò)程中,荔枝果實(shí)失重率的大小順序?yàn)?開(kāi)孔PE袋>包裝盒>微孔膜袋。

貯藏第2 d,不同包裝對(duì)荔枝果實(shí)果皮褐變指數(shù)和果實(shí)好果率的變化影響不顯著,隨后,微孔膜袋更能延緩果實(shí)果皮褐變指數(shù)和果實(shí)好果率的變化。

不同包裝對(duì)荔枝果實(shí)果肉TSS和TA含量變化的影響不顯著。

[1]陳卓慧,胡卓炎,呂恩利,等. 不同貯藏方式對(duì)雙肩玉荷包荔枝氨基酸變化的影響[J]. 現(xiàn)代食品科技,2013,29(8):1955-1960.

[2]Kumar Vinod,Purbey Sushil Kumar,Anal Ajit Kumar Dubedi. Losses in litchi at various stages of supply chain and changes in fruit quality parameters[J]. Crop Protection,2016,79:97-104.

[3]Kader A A. Modified and controlled atmosphere storage of tropical fruits[J]. Postharvest Handling of Tropical Fruits ACIAR Proceedings,1994,50:239-249.

[4]郭嘉明,呂恩利,陸華忠,等. 幾種保鮮模式對(duì)荔枝貯藏效果對(duì)比[J]. 現(xiàn)代食品科技,2015,31(2):164-172.

[5]Mahajan PV,Goswami T K. Extended storage life of litchi fruit using controlled atmosphere and low temperature[J]. Journal of Food Processing and Preservation,2004,28(5):388-403.

[6]李勇祁,張青,徐世瓊. 荔枝的氣調(diào)貯藏和充氣包裝貯藏的研究[J]. 制冷,2000,19(1):7-11.

[7]De Reuck K,Sivakumar D,Korsten L. Effect of passive and active modified atmosphere packaging on quality retention of two cultivars of litchi(LitchichinensisSonn.)[J]. Journal of Food Quality,2010,33:337-351.

[8]Mangaraj S,Goswami T K,Giri S K,et al. Permselective MA packaging of litchi(cv. Shahi)for preserving quality and extension of shelf-life[J]. Postharvest Biology and Technology,2012,71:1-12.

[9]楊松夏,呂恩利,陸華忠,等. 不同保鮮運(yùn)輸方式對(duì)荔枝果實(shí)品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,30(10):225-232.

[10]姜艷茹,付亞波,李東立,等. 不同薄膜材料對(duì)妃子笑荔枝自發(fā)氣調(diào)保鮮效果的研究[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2014(1):19-21.

[11]海金萍,何松星. 聚乙烯袋包裝結(jié)合乙烯吸收劑低溫保鮮荔枝[J]. 食品科技,2013,38(3):45-49.

[12]陸華忠,李源泉,呂恩利,等. 不同溫度和包裝方式對(duì)荔枝保鮮品質(zhì)的影響[J]. 現(xiàn)代食品科技,2013,29(10):2330-2334.

[13]Tian Shi-Ping,LI Bo-Qiang,XU Yong. Effects of O2and CO2concentrations on physiology and quality of litchi fruit in storage[J]. Food Chemistry,2005,91(4):659-663.

[14]梁漢華,季作梁,黃曉鈺. 荔枝常溫貯藏與包裝的研究[J]. 果樹(shù)科學(xué),1998,15(2):158-163.

[15]陳蔚輝,張福平,林建新,等.常溫條件下微氣調(diào)袋包裝

對(duì)荔枝品質(zhì)與某些生理指標(biāo)的影響[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2004,21(1):85-87.

[16]周曉媛,蔡佑星,蔣建平,等. 荔枝的薄膜包裝保鮮技術(shù)[J]. 包裝工程,2004(2):49-50.

[17]Kevin J Scott,Brian I Brown,Grantley R Chaplin,et al. The control of rotting and browning of litchi fruit by hot benomyl and plastic film[J]. Scientia Horticalture,1982,16(3):253-262.

[18]Soliva-Fortuny Robert C.,Biosca-Biosca Mireia,Grigelmo-Miguel Nuria,et al. Browning,polyphenol oxidase activity and headspace gas composition during storage of minimally processed pears using modified atmosphere packaging[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2002,82(13):1490-1496.

[19]羅紅輝,李珍,張昭其,等. 不同產(chǎn)地桂味荔枝果實(shí)特性及其耐藏性差異[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,39(9):37-39.

[20]王育林,彭永宏. 熱空氣處理對(duì)荔枝生理特性和貯藏效果的影響[J]. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2003,9(2):137-140.

[21]Acevedo C.,Sanchez E.,Young M. E. Heat and mass transfer coefficients for natural convection in fruit packages[J]. Journal of Food Engineering,2007,80(2):655-661.

[22]Cevoli C,Fabbri A,Tabanelli G,et al. Finite element model of salami ripening process and successive storage in package[J]. Journal of Food Engineering,2014,132:14-20.

Effects of package material on the quality of Litchi(LitchichinensisSonn.) fruit during storage with controlled atmosphere

GUO Jia-ming1,2,LV En-li1,2,*,LU Hua-zhong1,2,ZHAO Jun-hong1,2,FANG Si-zhen1,2

(1.Key Laboratory of Key Technology on Agricultural Machine and Equipment,Ministry of Education,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;2.College of Engineering,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China)

In order to investigate the effects of different package on the quality of litchi fruit during transportation or storage with controlled atmosphere(3～6 vol% O2at 3～5 ℃ and 85%～95% RH),a test was built on the fresh-keeping transportation and storage test platform with controlled atmosphere for fruits and vegetables. ‘Huaizhi’ litchi fruit was chosen as the test materials and packaged with picking box,Poly Ethylene(PE)package with holes and microporous membrane package,respectively. The storage with controlled atmosphere was last for 8 d and the litchi fruit in different package was sampled and tested every 2 d for weight loss rate,browning index in pericarp,marketable rate,color difference and moisture content rate in pericarp,total soluble solid(TSS)and titratable acid(TA)in pulp. By these,the comparison of the effects on the fruit during storage among different packages was done. Some results were obtained after the test. There difference between inside and outside the package was relative small when the fruit was packaged with microporous membrane package,when the outside temperature was 3～5 ℃ and relative humidity was 85%～95%,the temperature inside the package was 5～6 ℃ and relative humidity was 88%～90%. After 8 d storage with controlled atmosphere,the fruit weight loss rates for the fruit packaged with picking box,PE package with holes and microporous membrane package were increased from 0 to 1.36%,2.73%,0.74%,respectively. PE package with holes and microporous membrane package had a better benefit on delaying the variation of browning index in pericarp and fruit marketable rate. There was no significant effects of different packages on the variation of TSS and TA in the pulp. The results of this study can provide a reference to the selection and design of the suitable package in the transportation or storage with controlled atmosphere for litchi fruit.

litchi;transportation or storage with controlled atmosphere;package;quality

2016-01-14

郭嘉明(1987-)，男，博士，主要從事果蔬冷鏈物流技術(shù)與裝備研究，E-mail：jming_guo@163.com。

呂恩利(1979-)，男，博士，副教授，主要從事農(nóng)業(yè)工程研究，E-mail：enlilv@scau.edu.cn。

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31101363)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金(CARS-33-13)。

TS206

A

1002-0306(2016)13-0245-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.13.041