低溫結合氣調(diào)包裝對荔枝保鮮作用

黃方 ，唐杰，黃敏 ，李麗 ，易萍*，覃楚懿

1. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所（南寧 530007）；

2. 廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室（南寧 530007）

荔枝（Litchi chinsisSonn.）屬亞熱帶常綠無患子科植物，果實營養(yǎng)豐富，色香味俱全，深受消費者的青睞[1]。由于荔枝成熟于高溫高濕的夏季，其呼吸強度大、放熱量高，導致采后易褐變、易腐爛、貨架期短，壞果、爛果等不良品在荔枝年均產(chǎn)量占20%以上，嚴重影響荔枝的商品價值和產(chǎn)業(yè)發(fā)展[2-3]。因此提高荔枝采后保鮮貯運能力一直是行業(yè)內(nèi)研究熱點。

荔枝常用的保鮮方法有低溫保鮮、氣調(diào)包裝保鮮、涂膜保鮮、化學劑保鮮、生物劑保鮮和輻射保鮮[4-8]。通常采用一種或多種方式結合進行保鮮達到較好的效果。荔枝對低溫不太敏感，最適宜貯藏溫度為3～5 ℃，氣調(diào)包裝通過在包裝袋內(nèi)充入O2、CO2、N2等保護性混合氣體轉換包裝內(nèi)的空氣，降低果實新陳代謝速率，減緩果實品質(zhì)變化，達到果實保鮮期效果[9-10]。Ali等[11]研究荔枝在5±1 ℃結合氣調(diào)包裝下貯藏延緩其采后褐變，并在28 d的冷藏期間保持生化特性和抗氧化酶活性。李寧等[12]通過對草莓進行氣調(diào)包裝（5% O2+10% CO2+85% N2）并在0 ℃條件貯藏，可以有效保持草莓果實的良好品質(zhì)，保鮮期延長至30 d左右。羅政等[13]將冬棗貯藏在0 ℃條件下，采用氣調(diào)袋使包裝內(nèi)環(huán)境（5% O2+1.0%～2.0% CO2）利于冬棗休眠，有效地延長冬棗果實的貯藏時間。同樣，在梨[14]、枇杷[15]、獼猴桃[16]、櫻桃[17]、枸杞[18]中也都有較好保鮮效果。

低溫并結合氣調(diào)包裝是一種成本低、方便且安全有效的解決果蔬貯運保鮮問題的貯藏方式。試驗以廣西優(yōu)質(zhì)荔枝新品種“桂早荔”為試驗對象，研究4±1 ℃低溫結合氣調(diào)包裝（5% CO2+5% O2+90% N2）對其果實保鮮品質(zhì)變化的影響，以獲得荔枝果實品質(zhì)在貯運過程中的變化情況及相關酶活性變化規(guī)律，為該荔枝品種采后貯藏保鮮提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試荔枝品種“桂早荔”（采自廣西欽州靈山縣，選取成熟、果形端正、大小均勻、表皮無機械傷和病蟲害的優(yōu)質(zhì)果實）。

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、乙酸鈉、冰乙酸、抗壞血酸、PVPP、PVP、NaOH、PEG、TritonX-100、DTT、EDTA（均為國產(chǎn)分析純）；SOD測定試劑盒（南京建成試劑公司）。

1.2 儀器與設備

UV-3200 PCS紫外可見分光光度計（上海美普達儀器有限公司）；JY6002電子天平（上海良平儀器儀表有限公司）；Hitachi Himac CR-22G高速低溫離心機（日本日立公司）；BIC-300人工氣候箱（上海博訊實業(yè)有限公司）；HH-6恒溫數(shù)顯水浴鍋（金壇市億能實驗儀器廠）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

荔枝去果柄，分成單個荔枝，挑選出完好、無病蟲害、無機械損傷、大小均一的果實，于4±1 ℃預冷2 h備用。前期試驗發(fā)現(xiàn)5% CO2+5% O2+90% N2的混合氣體的包裝對荔枝保鮮效果明顯。試驗將預冷后的荔枝裝盒，隨機分成2組，通過氣調(diào)包裝機，氣調(diào)組充入5% CO2+5% O2+90% N2的混合氣體，包裝采用羅迪波爾聚丙烯材質(zhì)（polypropylene，PP）氣調(diào)包裝盒（尺寸為190 mm×140 mm×37 mm），封膜采用尼龍膜，每盒20個荔枝。以未進行任何處理、直接放入PP包裝盒中的荔枝作為對照組。包裝好的荔枝放入4±1 ℃環(huán)境中貯藏，每隔5 d隨機取3盒測定各項指標，每個指標重復測定3次。

1.3.2 可溶性固形物含量

可溶性固形物（TSS）含量，根據(jù)NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定折射儀法》，取10.0 g荔枝果肉樣品制出汁液，采用手持折光儀測定，單位為%。

1.3.3 可滴定酸含量測定

可滴定酸（TA）含量，采用酸堿滴定法，參照曹建康等[19]的方法測定，單位為%。

1.3.4 自溶指數(shù)和褐變指數(shù)測定

果肉自溶指數(shù)參照林河通等[20]介紹的方法測定。每次隨機取50個果實，按照果肉自溶面積與整個果肉面積比值（A），把單個果肉分為5個等級：0級為果肉有彈性、果肉無自溶；1級為果肉變軟，A＜1/4；2級為果肉變軟、流汁，1/4≤A＜1/2；3級為果肉變軟、流汁，1/2≤A＜3/4；4級為果肉糜爛，A≥3/4。

果皮褐變指數(shù)參考呂恩利等[21]提出的荔枝果皮褐變指數(shù)測定方法。每次隨機取50個果實，按照果皮褐變面積與整個果皮面積比值（S），把單個果肉分為5個等級：1級果為S＜1/4的荔枝果實，2級果為1/4≤S＜ 1/2的荔枝果實，3級果為1/2≤S＜3/4的荔枝果實，4級果為S＞3/4的荔枝果實，5級果為S＞3/4且發(fā)生霉變的荔枝果實。

1.3.5 酶活性測定

超氧化物歧化酶（SOD）參照SOD說明測定試劑盒方法測定。稱取2.0 g荔枝果皮樣品，以每克組織濕重在1 mL反應液中SOD抑制率達到50%時所對應的SOD量為1個酶活單位（U）。

過氧化氫酶（CAT）參照曹建康等[19]的方法測定。稱取5.0 g荔枝果皮樣品，測定3 min內(nèi)240 nm處吸光度變化，以變化0.01 min-1吸光度為1個酶活單位（U）。

抗壞血酸過氧化物酶（APX）參考謝小群等[22]方法，并稍作修改。稱取5.0 g荔枝果皮樣品，測定3 min內(nèi)290 nm處吸光度變化，以變化0.001 min-1吸光度為1個酶活單位（U）。

過氧化物酶（POD）采用愈創(chuàng)木酚法，參照曹建康等[19]的方法測定。稱取5.0 g荔枝果皮樣品，測定3 min內(nèi)470 nm處吸光度變化，以變化0.001 min-1吸光度為1個酶活力單位（U）。

1.4 統(tǒng)計分析

采用SPSS 22.0軟件，鄧肯氏新復極差法比較樣本間的顯著性方差分析。各項生理生化指標結果均以“平均值±標準誤差”表示。利用Origin 8.01軟件進行數(shù)據(jù)處理及繪圖。

2 結果與分析

2.1 氣調(diào)包裝對桂早荔可溶性固形物的影響

可溶性固形物含量變化可反映糖含量變化，是衡量果蔬貯藏品質(zhì)的重要指標之一。如圖1所示，對照組與氣調(diào)包裝組荔枝在冷藏保鮮過程中可溶性固形物含量均呈下降趨勢，這是因為荔枝在成熟時采摘，此時可溶性固形物含量最高，貯藏過程中荔枝進行自身生理代謝活動，消耗了糖類，故可溶性固形物呈下降趨勢。氣調(diào)包裝組荔枝果肉可溶性固形物含量在前期變化不大，在中期急速降低，后期趨于平緩，而對照組在前期便呈快速下降，后期趨于平緩，且在貯藏第5，第20和第25天時，氣調(diào)包裝組的可溶性固形物含量顯著高于對照組（P＜0.05），說明氣調(diào)包裝可延緩可溶性固形物含量下降，維持荔枝品質(zhì)。

圖1 氣調(diào)包裝對荔枝可溶性固形物的影響

2.2 氣調(diào)包裝對桂早荔可滴定酸的影響

可滴定酸也是衡量果蔬風味和貯藏品質(zhì)的重要指標之一[23]。如圖2所示，對照組和氣調(diào)包裝組的可滴定酸含量隨貯藏時間的延長先增加后減少，在第10天時可滴定酸含量到達峰值，對照組含量為0.223%，氣調(diào)包裝組為0.197%，之后逐漸下降，這是因為隨著貯藏期的延長，荔枝果實逐漸衰老，有機酸作為呼吸代謝底物而被消耗。氣調(diào)包裝組荔枝果肉TA含量始終低于對照組，且在貯藏第10和第20天時差異顯著（P＜ 0.05）。說明氣調(diào)包裝可以延緩可滴定酸含量的變化。

圖2 氣調(diào)包裝對荔枝可滴定酸的影響

2.3 氣調(diào)包裝對桂早荔自溶指數(shù)和褐變指數(shù)的影響

成熟荔枝采后果肉自溶和果皮褐變均是荔枝品質(zhì)劣變的重要反映，嚴重影響其食用價值和商品價值[24]。如圖3所示，隨著貯藏時間的延長，荔枝果肉自溶指數(shù)逐漸變大，貯藏前5 d對照組和氣調(diào)包裝組自溶指數(shù)差異不大，5 d之后氣調(diào)包裝顯著抑制荔枝自溶指數(shù)。在貯藏第25天時氣調(diào)包裝荔枝果肉自溶指數(shù)低于對照組36.4%。褐變指數(shù)與自溶指數(shù)變化趨勢一致，如圖4所示，隨著貯藏時間的延長荔枝果皮褐變指數(shù)逐漸變大，貯藏前5 d對照組和氣調(diào)包裝組褐變指數(shù)差異不大，5 d之后氣調(diào)包裝顯著抑制荔枝果皮褐變指數(shù)，在貯藏第25天時對照組荔枝褐變指數(shù)為3.17，而氣調(diào)包裝組僅為2.45。這是因為氣調(diào)包裝中填充的氣體降低荔枝的呼吸速率，抑制了果皮褐變和果肉自溶，說明氣調(diào)包裝可維持荔枝品質(zhì)。

圖3 氣調(diào)包裝對荔枝果肉自溶指數(shù)的影響

圖4 氣調(diào)包裝對荔枝果皮褐變指數(shù)的影響

2.4 氣調(diào)包裝對桂早荔果皮SOD活性的影響

SOD是植物體內(nèi)重要的抗氧化物酶，能夠清除體內(nèi)超氧陰離子自由基，減輕活性氧對細胞膜的損害，延緩衰老[25]。由圖5可知，在荔枝貯藏期間，SOD活性呈先上升后下降趨勢，在20 d到達峰值，在貯藏前20 d，2組SOD活性差異不顯著（P＞0.05），在貯藏第25天時，氣調(diào)包裝組的SOD活性比對照組高90.5%，說明氣調(diào)包裝抑制荔枝SOD活性的下降。

圖5 氣調(diào)包裝對荔枝SOD酶活性的影響

2.5 氣調(diào)包裝對桂早荔果皮CAT活性的影響

CAT能夠催化SOD清除自由基產(chǎn)生的過氧化氫分解為水和分子氧，維持植物體內(nèi)氧代謝平衡[26]。由圖6可知，CAT活性在荔枝貯藏期間呈下降趨勢，與對照組相比，氣調(diào)包裝在整個貯藏期內(nèi)抑制CAT活性的下降，說明氣調(diào)包裝處理可以有效提高荔枝抗氧化酶類的活性，達到清除活性氧、提高抗氧化活性的作用，有效防止荔枝氧化傷害，從而抑制荔枝的褐變。

圖6 氣調(diào)包裝對荔枝CAT酶活性的影響

2.6 氣調(diào)包裝對桂早荔果皮APX活性的影響

APX能維持植物體內(nèi)抗壞血酸的平衡，其活性升高可降低超氧自由基產(chǎn)生速率，直接清除活性氧[27-28]。由圖7可知，在荔枝貯藏期間，對照組的APX活性呈逐漸下降趨勢，氣調(diào)包裝組呈先上升后下降，在第10天達到峰值，為0.036 U/g，而對照組僅為0.02 U/g，在貯藏第5和第10天，氣調(diào)包裝明顯提升APX活性。說明氣調(diào)包裝處理對荔枝貯藏前期的APX活性起到提升作用，延緩細胞衰老過程。

圖7 氣調(diào)包裝對荔枝APX活性的影響

2.7 氣調(diào)包裝對桂早荔果皮POD活性的影響

POD不僅能清除過氧化氫，還能使木質(zhì)素單體形成木質(zhì)素，提高硬度從而降低腐爛[29]。由圖8可知，在荔枝貯藏期間，POD活性整體呈下降趨勢，并且氣調(diào)包裝組荔枝POD的活性高于對照組。在貯藏第15天，對照組的POD活性急速下降至最低點，是因為荔枝逐漸變質(zhì)腐爛導致酶活性下降，而氣調(diào)包裝組的POD活性升至最大，起到抑制荔枝腐爛變質(zhì)的效果。

圖8 氣調(diào)包裝對荔枝POD酶活性的影響

3 結論

試驗測定低溫4±1 ℃結合氣調(diào)包裝（5% CO2+5% O2+90% N2）對桂早荔品質(zhì)指標及相關酶活的變化。結果表明，低溫結合氣調(diào)包裝保鮮荔枝，可有效地維持可溶性固形物和酸的含量，抑制果實自溶和果皮褐變，提高POD、CAT、APX、SOD的活性，并且低溫結合氣調(diào)包裝處理的荔枝在貯藏第25天時仍具有商業(yè)價值。因此，低溫結合5% CO2+5% O2+90% N2氣調(diào)包裝處理可以維持荔枝貯藏品質(zhì)，延緩采后衰老過程。試驗結果為荔枝果實采后貯運保鮮調(diào)控提供理論依據(jù)。