不同阻隔性包裝材料對(duì)生菜保鮮效果的影響

馬涌航 劉建新 陳湘寧 楊肖飛

(1. 北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，北京 102206；2. 農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘檢測(cè)與控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206；3. 北京裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司，北京 101400)

不同阻隔性包裝材料對(duì)生菜保鮮效果的影響

馬涌航1,2劉建新3陳湘寧1,2楊肖飛3

(1. 北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，北京 102206；2. 農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘檢測(cè)與控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206；3. 北京裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司，北京 101400)

為了研究不同阻隔性包裝材料對(duì)采后生菜保鮮效果的影響，選擇低密度聚乙烯膜(LDPE)、聚乙烯膜(PE)、高密度聚乙烯膜(HDPE)、乙烯—乙烯醇共聚物/聚乙烯復(fù)合膜(EVOH/PE) 4種包裝材料對(duì)生菜進(jìn)行氣調(diào)包裝，并設(shè)置無(wú)包裝組作為對(duì)照，置于4 ℃的冷庫(kù)中貯藏。貯藏期間，定期對(duì)各組生菜感官、失重率、葉綠素含量、相對(duì)電導(dǎo)率以及袋內(nèi)氣體組分等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，第6天時(shí)，對(duì)照組生菜因失水嚴(yán)重而失去商品價(jià)值；EVOH/PE組中O2即將耗盡，CO2比例達(dá)到20.3%，袋內(nèi)出現(xiàn)酒精氣味；其它3組袋內(nèi)O2比例均先降低，在小范圍內(nèi)呈波動(dòng)性變化，CO2比例先升高后相對(duì)平穩(wěn)。HDPE組貯藏時(shí)間達(dá)18 d，保鮮效果最好。阻隔性適宜的包裝材料可以有效提高生菜的保鮮效果，延長(zhǎng)保鮮期。

生菜；包裝材料；貯藏品質(zhì)；保鮮

Abstract： In order to investigate the effect of different barrier packaging materials on the preservation of harvested lettuce. Lettuces were encased in modified atmosphere packaging (MAP) with LDPE, PE, HDPE and EVOH/PE films and stored at 4℃, while the ones without packaging were used for comparison under the same conditions. During storage, the gas composition in packaging, sensory quality, weight loss, chlorophyll content and relative conductivity of lettuces were measured regularly. On the sixth day, lettuces in the control group lost the commodity value due to serious water loss. In the EVOH/PE group, O2was running out and the CO2ratio reached 20.3%. It also produced an alcohol smell in the bag. The O2ratio in the other three groups decreased first, then fluctuated within a small range, and the proportion of CO2increased first and then relatively stable. The preservation effect of HDPE group was the best, and the storage time could reach 18 days. Barrier suitable packaging materials could effectively improve the preservation effect of lettuce, therefore their shelf life was extended.

Keywords： Lettuce; packaging materials; storage characteristic; preservation

葉用萵苣俗稱生菜(var.ramosaHort)，為菊科萵苣屬1年生或2年生，草本作物，不僅在中國(guó)消量大，而且也深受歐洲國(guó)家人們的喜愛(ài)[1]。生菜具有利尿和促進(jìn)血液循環(huán)等功效[2]，適宜維生素缺乏、肥胖神經(jīng)衰弱等患者食用[3]。本試驗(yàn)的研究對(duì)象為美國(guó)大速生菜，植株生長(zhǎng)緊密、散葉型、葉片多皺、倒卵形、葉緣波狀、葉色嫩綠[4]。較其它生菜品種生長(zhǎng)速度快，生育期45 d左右，品質(zhì)甜脆，無(wú)纖維，不易抽薹，是人們最喜愛(ài)的大眾蔬菜之一[5]。

生菜的貯藏方式有低溫保鮮、保鮮劑保鮮等，這些都不同程度地延長(zhǎng)了生菜的貨架期[6-7]，但也存在著一些缺陷，比如能耗較高、有化學(xué)污染或危害健康等。目前缺乏只針對(duì)生菜的特定保鮮技術(shù)手段[8-10]。氣調(diào)包裝是將生菜貯藏于塑料包裝材料中，由于通常情況下塑料包裝材料對(duì)CO2的滲透性相對(duì)于O2高，因此通過(guò)呼吸積累的CO2累計(jì)率就小于相應(yīng)O2的消耗率，當(dāng)生菜在薄膜中進(jìn)行呼吸交換O2和CO2數(shù)量相等時(shí)，即組成O2、CO2、N2較穩(wěn)定的組合氣體，從而形成低濃度O2及高濃度CO2的氣體氛圍，最終可以實(shí)現(xiàn)降低生菜呼吸速率，延長(zhǎng)貯藏期的目的[11]。目前，還未見(jiàn)到針對(duì)生菜貯藏期間所用氣調(diào)包裝材料的相關(guān)研究，本試驗(yàn)用能耗低、安全有效的氣調(diào)包裝方法對(duì)生菜進(jìn)行保鮮，研究不同阻隔性包裝材料對(duì)保鮮效果的影響，旨在為生菜的保鮮方法以及耐貯性機(jī)理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

生菜：美國(guó)大速生，北京裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司，手工采收經(jīng)預(yù)冷后挑選大小適宜，色澤翠綠的生菜為試驗(yàn)對(duì)象；

低密度聚乙烯膜(LDPE)、 聚乙烯膜(PE)、 高密度聚乙烯膜(HDPE)、 乙烯—乙烯醇共聚物/聚乙烯復(fù)合膜(EVOH/PE)：規(guī)格均為280 mm×290 mm，相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1(由氣體滲透儀測(cè)得)。

表1不同包裝材料的實(shí)測(cè)厚度值和透氣系數(shù)

Table 1 The measured thickness value and permeability coefficient of different packaging materials

包裝材料膜厚度/μm透氣系數(shù)/(mL·m-2·d-1·MPa-1)CO2O2N2水蒸氣透過(guò)量/(g·m-2·d-1)PE34.35.4×1044.5×1043.4×10-26.2HDPE37.14.5×1042.6×1042.2×10-24.6EVOH/PE75.62.85.26.0×10-52.9LDPE27.81.1×1059.5×1041.6×10-18.5

1.2 試劑

抗壞血酸、氫氧化鈉、正己烷、丙酮、無(wú)水乙醇、氯化鈉：分析純，北京市化工廠。

1.3 主要儀器

電子天平：AL204型，梅特勒-托利多儀器有限公司；

紫外分光光度計(jì)：TU-1810型，北京普析通用儀器有限公司；

臺(tái)式離心機(jī)：L530型，湖南赫西儀器裝備有限公司；

多功能氣調(diào)包裝機(jī)：AVS 500型，北京盛耀軒有限公司公司；

頂空氣體分析儀：CheckMate 3型，北京丹貝爾儀器有限公司；

壓差法氣體滲透儀：CLASSIC 216型，濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司。

1.4 方法

1.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 挑選出潔凈、新鮮、大小均勻(每顆約150 g)、無(wú)機(jī)械傷和病蟲害的生菜，分別裝入上述4種材料的包裝袋內(nèi)，充入空氣(21.1% O2，0.1% CO2，78% N2)并封口，將未包裝的生菜作為對(duì)照組(CK)，一同放入溫度為4 ℃的冷庫(kù)貯藏。每隔2 d對(duì)每組生菜的感官、失重率、葉綠素含量、相對(duì)電導(dǎo)率以及袋內(nèi)氣體組分等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，每組樣品設(shè)置3個(gè)平行。

1.4.2 感官評(píng)價(jià) 采用9 分制評(píng)分法[12]，感官質(zhì)量評(píng)價(jià)小組由10名經(jīng)過(guò)感官訓(xùn)練的成員組成。對(duì)感官特征包括褐變度、質(zhì)地、氣味和商品性進(jìn)行評(píng)判，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2，評(píng)分保留到小數(shù)點(diǎn)后一位。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)?

? 當(dāng)分值平均數(shù)≤5時(shí)，樣品被認(rèn)為是不能接受的。

1.4.3 失重率的測(cè)定 采用稱量法[13]。稱量第0天的生菜并記錄下初始數(shù)據(jù)，然后每隔2 d對(duì)樣品進(jìn)行稱量并記錄。

1.4.4 葉綠素含量的測(cè)定 采用分光光度法[14]。

1.4.5 相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[15]。

1.4.6 氣體組分測(cè)定 利用氣體滲透儀對(duì)包裝袋內(nèi)O2及CO2的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用 Microsoft Excel 2010軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理，通過(guò)SAS計(jì)算機(jī)程序(SAS Statistic 9.0)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，通過(guò)最小顯著差異(LSD)檢驗(yàn)，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)生菜感官品質(zhì)的影響

感官評(píng)價(jià)是果蔬品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)手段之一，不同貯藏時(shí)期的顏色、氣味、質(zhì)地等參數(shù)可以最直接反映出生菜品質(zhì)的好壞。由圖1可知，貯藏期間，各組感官品質(zhì)均呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明氣調(diào)包裝無(wú)法完全抑制生菜的感官品質(zhì)劣變進(jìn)程。貯藏18 d時(shí)，HDPE組的感官評(píng)分顯著(P<0.01)高于其他各組，生菜仍能保持其原有的色澤，質(zhì)地較硬，口感脆嫩，商品價(jià)值較高，PE組感官稍低于商品界限(5分)，其余各組均失去商品價(jià)值。EVOH/PE組在整個(gè)貯藏期間感官評(píng)分最低，且貯藏6 d時(shí)袋內(nèi)出現(xiàn)輕微異味，貯藏9 d時(shí)失去商品價(jià)值，12 d時(shí)出現(xiàn)腐敗，與其他各組形成顯著差異(P<0.01)，說(shuō)明高阻隔性的包裝材料會(huì)過(guò)早造成無(wú)氧呼吸，不利于生菜的貯藏。CK組由于沒(méi)有包裝，蒸騰作用旺盛，貯藏9 d時(shí)失水嚴(yán)重而失去商品價(jià)值。LDPE組透氧率較大，對(duì)生菜呼吸作用抑制不明顯，貯藏12 d時(shí)生菜出現(xiàn)褐變，失去商品價(jià)值。從感官品質(zhì)的變化來(lái)看，HDPE組感官品質(zhì)變化幅度最小，有效延長(zhǎng)了生菜的貯藏時(shí)間。

圖1 不同包裝材料內(nèi)生菜感官品質(zhì)的變化

2.2 對(duì)生菜失重率的影響

葉類蔬菜采收后仍會(huì)進(jìn)行呼吸和蒸騰作用等生理活動(dòng)而造成失水，從而導(dǎo)致萎焉、皺縮、品質(zhì)下降[16]，生菜為含水量(97%～98%)相對(duì)較大的葉類蔬菜[17]，水分是維持其品質(zhì)的主要成分，因此失重率可以作為衡量生菜貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖2可知，隨著生菜的貯存時(shí)間延長(zhǎng)，各組生菜的失重率均呈逐漸上升趨勢(shì)，貯藏3 d時(shí)CK組失重率達(dá)到13.4%，與其他組差異顯著(P<0.05)，18 d時(shí)差異極顯著(P<0.01)，失重率為26.5%。貯藏9 d時(shí)EVOH/PE組失重率為10.9%，與其他包裝組差異極顯著(P<0.01)，這是由于EVOH/PE材料阻隔性過(guò)高，貯藏期間迫使生菜進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生酒精等物質(zhì)，加速了生菜的腐敗，使失重率增加。其他3組生菜的失重率在貯藏期內(nèi)均緩慢上升，且相互之間差異不顯著，貯藏18 d時(shí)失重率均為9%左右?？梢钥闯稣趄v作用是采后生菜失水的主要途徑，對(duì)生菜進(jìn)行包裝可以有效降低生菜的蒸騰作用，減少水分散失。阻隔性過(guò)高的包裝材料雖然在貯藏前期同樣可以降低生菜的失重率，但由于造成了生菜的無(wú)氧呼吸，使后期失重率又逐漸升高。說(shuō)明適宜阻隔性的包裝材料可以有效降低生菜的水分喪失。

圖2 不同包裝材料內(nèi)生菜失重率的變化

2.3 對(duì)生菜葉綠素含量的影響

隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，生菜無(wú)法進(jìn)行光合作用，葉綠素會(huì)逐漸分解而使綠色消退，鮮嫩度下降從而導(dǎo)致菜葉的黃化，因此葉綠素含量是體現(xiàn)生菜貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)[18]。由圖3可知，在貯藏初期，各組生菜葉綠素含量均為1.8 mg/g，不同包材內(nèi)生菜的葉綠素含量均逐漸降低，貯藏6 d時(shí)各組葉綠素含量差異顯著(P<0.05)，其中EVOH/PE組的葉綠素含量下降速度加快，原因可能是該組生菜進(jìn)行了無(wú)氧呼吸，使細(xì)胞組分遭到破壞，Mg+的流失加速了葉綠素含量的降低。CK組和LDPE組雖然未進(jìn)行無(wú)氧呼吸，但其有氧呼吸基本未受到抑制，加上O2含量相對(duì)較高，使葉綠素快速被氧化分解。HDPE組18 d時(shí)葉綠素含量為0.86 mg/g，是CK組的5倍，與其他各組差異極顯著(P<0.01)，由此可見(jiàn)，HDPE組在整個(gè)貯藏過(guò)程中一直保持著較弱的呼吸強(qiáng)度，有效延緩了葉綠素含量的降低。

圖3 不同包裝材料內(nèi)生菜葉綠素含量的變化

2.4 對(duì)生菜相對(duì)電導(dǎo)率的影響

相對(duì)電導(dǎo)率是衡量細(xì)胞膜透性的重要指標(biāo)，其值越大，表示電解質(zhì)的滲漏量越多，細(xì)胞膜受損害程度越重[19]。由圖4可知，4種包裝材料內(nèi)生菜的相對(duì)電導(dǎo)率在前6 d差異不顯著，而CK組在6 d時(shí)與其他各組差異極顯著(P<0.01)，可能是CK組暴露在空氣中，水分蒸發(fā)較快，使細(xì)胞失水破裂，內(nèi)容物漏出導(dǎo)致。EVOH/PE組貯藏12 d時(shí)相對(duì)電導(dǎo)率升高速率變快，18 d時(shí)達(dá)到最高(28.7%)，說(shuō)明該組生菜細(xì)胞加速死亡，可能是無(wú)氧呼吸使細(xì)胞無(wú)法正常地進(jìn)行生理活動(dòng)，從而使生菜腐爛變質(zhì)。其他3組生菜的相對(duì)電導(dǎo)率變化趨勢(shì)基本一致，其中HDPE組數(shù)值始終保持在最低水平，并在18 d時(shí)與其他組差異極顯著(P<0.01)，說(shuō)明適宜阻隔性的包裝材料可以延長(zhǎng)采后生菜細(xì)胞的存活時(shí)間，從而延長(zhǎng)生菜的貯藏期。

圖4 不同包裝材料內(nèi)生菜相對(duì)電導(dǎo)率的變化

2.5 不同包裝材料內(nèi)氣體組分的變化

由圖5可知，不同包裝材料內(nèi)O2變化差異極顯著(P<0.01)，EVOH/PE組貯藏6 d時(shí)O2含量降低到0.5%，幾乎耗盡；HDPE與PE組的O2含量從第0天開(kāi)始下降，到9 d時(shí)趨于平緩，并分別圍繞5.5%和9.0%上下波動(dòng)；LDPE組從第6天開(kāi)始，O2含量就維持在18%～20%。由圖6可知，EVOH/PE組CO2一直處于升高狀態(tài)，貯藏6 d后升高速率降低，18 d時(shí)含量達(dá)到27.5%；HDPE組貯藏9 d時(shí)CO2濃度達(dá)到最高，然后又緩慢下降；其他2組CO2濃度維持在較低水平。EVOH/PE組由于對(duì)O2和CO2阻隔性都很高，使得袋內(nèi)氣體成分基本與外界隔絕，從第6天開(kāi)始袋內(nèi)生菜就開(kāi)始進(jìn)行無(wú)氧呼吸，使生菜品質(zhì)快速下降。LDPE組阻隔性較差，其袋內(nèi)氣體組分與空氣相差不大，對(duì)生菜的呼吸作用幾乎沒(méi)有抑制作用。HDPE與PE組通過(guò)自發(fā)調(diào)節(jié)，最終袋內(nèi)氣體組分均比較穩(wěn)定有利于生菜的貯藏。

圖5 不同包裝材料內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)的變化

圖6 不同包裝材料內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)的變化

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)4種不同阻隔性的包裝材料進(jìn)行生菜保鮮試驗(yàn)得知，適宜阻隔性的包裝材料可降低生菜水分流失、保持細(xì)胞活性、減緩葉綠素的降解，有效延長(zhǎng)生菜的貯藏時(shí)間。該試驗(yàn)中，以HDPE包裝材料效果最好，是由于HDPE包裝材料阻隔性以及透水率適中，可以使生菜貯藏于相對(duì)低O2環(huán)境下，且CO2濃度適宜，不會(huì)造成CO2迫害，也不會(huì)造成無(wú)氧呼吸，對(duì)生菜具有較好的保鮮效果，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

[1] 杜傳來(lái), 許天亮. 不同貯藏條件和包裝方式對(duì)幾種葉菜保鮮效果的影響[J]. 保鮮與加工, 2009(2): 30-34.

[2] DANIEL Rico, ANA B Martin-Diana, CATHERINE Berry-Ryan. Optimisation of steamer jet-injection to extend the shelf-life of fresh-cut lettuce[J]. Postharvest Biology and Technology, 2008, 48(3): 431-442.

[3] 陸國(guó)岐. 羅莎紅等生菜品種繁育及生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 上海蔬菜, 2011(5): 14-15.

[4] 余江濤, 謝晶. 生菜保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 食品與機(jī)械, 2013, 29(5): 226-229.

[5] 王宏, 董大遠(yuǎn). 清洗劑對(duì)生菜貯藏保鮮效果的影響[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā), 2006(8): 153-156.

[6] 王惠惠, 王維民, 陳于隴, 等. 鮮切葉菜保鮮技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 保鮮與加工, 2013(2): 1-8.

[7] NANDANE A S, JAIN R K. Value addition of fruits and vegetables by edible packaging: scope and constraints[J]. A Journal of Food Science & Technology, 2011, 1(1): 1-11.

[8] RIZZO V, MURATURE G. Effects of packaging on shelf life of fresh celery[J]. Journal of Food Engineering, 2009, 90: 124-128.

[9] 孫金才, 陳卉卉, 趙川川. 鮮切生菜的保鮮工藝研究[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2015(4): 402-406.

[10] 余江濤, 謝晶. 臭氧水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)鮮切生菜保鮮效果的影響[J]. 食品與機(jī)械, 2015, 31(1): 111-115.

[11] 陶瑛. 番茄與青豌豆氣調(diào)包裝工藝的試驗(yàn)與理論研究[D]. 無(wú)錫: 江南大學(xué): 2005: 9.

[12] 張魯剛, 李娟, 張明科, 等. 不同化學(xué)試劑對(duì)切割白菜保鮮的影響[J]. 保鮮與加工, 2006, 6(2): 21-23.

[13] KIM K M. Effect of modified atmosphere packaging on the shelf-life of coated, whole and sliced mushrooms[J]. Swiss Society of Food Science and Technology, 2006, 39(4): 365-372.

[14] 石蕊, 陳湘寧, 許麗, 等. 不同成熟度對(duì)散葉生菜采后生理品質(zhì)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014(12): 3 700-3 703, 3 767.

[15] FACUNDO Gomez, LAURA Fernandez. Heat shock increases mitochondrial H2O2production and extends postharvest life of spinach leaves[J]. Postharvest Biology and Technology, 2008(49): 229-234.

[16] 董雪臨, 張超, 王宇濱, 等. 運(yùn)輸時(shí)間對(duì)鮮切生菜品質(zhì)的影響[J]. 食品科技, 2015(11): 334-337.

[17] 楊紹蘭, 丁君, 李曉娜, 等. 低溫下不同包裝方式對(duì)生菜貯藏品質(zhì)影響的研究[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā), 2015(11): 127-131.

[18] 曹娜, 杜傳來(lái), 張心怡, 等. 加工和貯藏期間鮮切生菜品質(zhì)變化研究[J]. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào), 2015(7): 2 516-2 523.

[19] 劉憶冬, 童軍茂, 單春會(huì), 等. 中華壽桃采后生理參數(shù)動(dòng)態(tài)變化與貯藏效果相關(guān)性研究[J]. 糧油加工, 2008(5): 82-86.

Effects of different barrier packaging materials on preservation of lettuce

MA Yong-hang1,2LIUJian-xin3CHENXiang-ning1,2YANGXiao-fei3

(1.DepartmentofFoodScienceandEngineering,BeijingUniversityofAgriculture,Beijing102206,China; 2.BeijingKeyLaboratoryofAgriculturalProductDetectionandControlofSpoilageOrganismsandPesticideResidue,Beijing102206,China; 3.BeijingYunongQualityAgriculturalProductsCultivationCompany,Beijing102206,China)

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.08.028

北京市屬高等學(xué)校高層次人才引進(jìn)與培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：CIT&TCD20150315)；北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：Z161100004516004)

馬涌航，男，北京農(nóng)學(xué)院在讀碩士研究生。

劉建新(1974—)，男，北京裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司農(nóng)藝師，碩士。E-mail：228108736@qq.com

2017—06—13