楊利杰，李東立，桑旭東，鄭鵬蕊

（北京印刷學(xué)院，印刷包裝材料與技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102600）

楊桃（Averrhoa carambola Linn.）又稱陽(yáng)桃、五斂子，其外形美觀、獨(dú)特，果實(shí)脆爽多汁，為我國(guó)南方特色水果，廣泛分布于福建、海南、廣東等地[1]。楊桃有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，含有蛋白質(zhì)、蔗糖、蘋果酸、脂肪和多種礦物質(zhì)等，具有清熱潤(rùn)喉、降脂降糖等作用[2-3]。

我國(guó)果蔬從采摘到消費(fèi)者手中損耗高達(dá)20%，降低果蔬的損耗率是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一[4]。已有研究表明，采用低溫貯藏[5-6]、涂膜處理[7-10]、保鮮劑[11-12]、氣調(diào)包裝[13-15]等方法可以提高楊桃果實(shí)的采后品質(zhì)，延長(zhǎng)其貨架期[16-17]。但是目前這些技術(shù)還存在著一些問題，如楊桃屬于熱帶特產(chǎn)水果，不耐寒，在低于3 ℃條件下長(zhǎng)期貯藏易造成冷害，影響其果皮的著色和結(jié)構(gòu)，降低果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)成分[5]。涂膜處理中涂層材料的安全性及保鮮劑使用的規(guī)范性等，直接影響楊桃果實(shí)的食用安全性，常受到消費(fèi)者的質(zhì)疑。

楊桃果實(shí)采后呼吸作用旺盛，降低楊桃的呼吸強(qiáng)度是延長(zhǎng)其貨架期的有效方法。氣調(diào)包裝可通過(guò)調(diào)節(jié)包裝袋內(nèi)頂空氣體的含量，控制果實(shí)的呼吸作用，延長(zhǎng)其貨架期。楊桃果實(shí)的呼吸代謝不僅受包裝袋內(nèi)頂空氣體含量的影響，還與貯藏環(huán)境的溫濕度有關(guān)，且相對(duì)濕度對(duì)果實(shí)的蒸騰作用也有較大的影響[18-20]。目前大多學(xué)者在應(yīng)用氣調(diào)包裝貯藏楊桃果實(shí)的研究中只考慮了頂空氣體含量對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響，忽略了氣調(diào)包裝內(nèi)相對(duì)濕度對(duì)楊桃果實(shí)品質(zhì)的影響。

本文在常溫條件下使用不同氧氣透過(guò)率（OTR）、水蒸氣透過(guò)率（WVTR）的3 種氣調(diào)包裝袋（聚乙烯（PE）包裝袋、透濕包裝袋和生物降解（PBAT）包裝袋）對(duì)楊桃果實(shí)進(jìn)行包裝貯藏，測(cè)定包裝袋內(nèi)的相對(duì)濕度、頂空氣體含量和各項(xiàng)理化指標(biāo)，研究相對(duì)濕度和頂空氣體含量對(duì)楊桃果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響，以期為楊桃采后常溫貯藏研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

楊桃果實(shí)采自福建省漳州市，選擇7 成熟的楊桃果實(shí)為試材。采果后當(dāng)天直接運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室，選擇大小基本相同、無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。聚乙烯（PE）包裝袋、透濕包裝袋單層膜厚度均為10 μm，生物降解（PBAT）包裝袋單層膜厚度為25 μm。3 種包裝袋的尺寸均為21 cm×16 cm，3 種包裝袋的氧氣透過(guò)率和水蒸氣透過(guò)率參見表1。

表1 不同包裝袋的氣體透過(guò)率Table 1 Air transmittance of different packaging bags單位：cm3·m-2·24 h-1·0.1 MPa-1

氫氧化鈉、抗壞血酸、草酸，均為分析純，北京化工廠有限責(zé)任公司；2,6-二氯靛酚，上海基免實(shí)業(yè)有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

SF350 型包裝封口機(jī)，蘇州長(zhǎng)榮包裝科技有限公司；JM-B1003 型電子天平，余姚市紀(jì)銘稱重校驗(yàn)設(shè)備有限公司；PR-101α 型手持折射儀，日本愛拓公司；LYWSD03MMC 型電子溫濕度計(jì)，小米科技有限責(zé)任公司；PAC CHECK 650 型頂空分析儀，美國(guó)膜康公司；LZ223A 型榨汁機(jī)，美的集團(tuán)有限公司；FHM-5 型水果硬度計(jì)，日本竹村電械制作所。

1.2 方法

1.2.1 楊桃包裝方法

將楊桃與小型電子溫濕度計(jì)置于3 種不同的包裝袋中，每份楊桃樣品的質(zhì)量為（325±5）g。聚乙烯包裝袋用扎帶封口，透濕包裝袋和生物降解包裝袋使用包裝封口機(jī)熱封，分別記為PE 組、透濕組、PBAT組，以裸放處理為對(duì)照組（CK）。將各組放置于溫濕度基本恒定的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)有暖氣裝置來(lái)保證貯藏環(huán)境的溫度基本恒定。采用電子溫濕度計(jì)測(cè)量貯藏環(huán)境溫度為（22±2）℃，相對(duì)濕度為25%±2%。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 氧氣、二氧化碳體積分?jǐn)?shù)及相對(duì)濕度

使用頂空分析儀每2 d 對(duì)包裝袋內(nèi)頂空氧氣和二氧化碳?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定，并記錄包裝袋內(nèi)小型電子溫濕度計(jì)上的溫濕度值。

1.2.2.2 失重率

采用電子天平每2 d 對(duì)楊桃進(jìn)行稱重，根據(jù)下式計(jì)算楊桃的失重率。

式中：m 為失重率，%；m0為楊桃初始的質(zhì)量，g；mn為第n 天測(cè)量時(shí)楊桃的質(zhì)量，g。

1.2.2.3 硬度

使用水果硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定時(shí)選擇楊桃赤道的位置，每個(gè)樣品測(cè)量3 個(gè)棱面，結(jié)果取其平均值。

1.2.2.4 可溶性固形物含量

使用手持折射儀進(jìn)行測(cè)定[21]。先使用榨汁機(jī)將楊桃果肉榨汁，再用蒸餾水清洗手持折射儀的測(cè)量區(qū)并調(diào)零，滴入適量的楊桃汁進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3 次，結(jié)果取平均值，單位用%表示。

1.2.2.5 可滴定酸（TA）含量

采用酸堿滴定法，使用NaOH 滴定，單位用%表示。

1.2.2.6 VC 含量

按照Mustafa 等[22]的方法，采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定，計(jì)算公式為：

式中：V 表示在滴定過(guò)程中所消耗2,6-二氯靛酚溶液的體積，mL；T 表示2,6-二氯靛酚溶液的滴定度，mg/mL；V0表示滴定空白樣所消耗2,6-二氯靛酚溶液的體積，mL；m 表示滴定樣液時(shí)樣液的質(zhì)量，g。

1.2.2.7 綜合感官評(píng)價(jià)

綜合感官品質(zhì)主要從外觀、口感、氣味三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)[23]。按照表2 中的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，由3 名專業(yè)人員對(duì)每組楊桃樣品進(jìn)行評(píng)分。其中滿分為100 分，70分視為及格線，若樣品評(píng)分低于70 分，則視為該樣品失去商品價(jià)值，其貯藏的時(shí)間超出貨架期。

表2 楊桃感官品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of carambola

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

由于CK 組和PBAT 組的楊桃果實(shí)分別在第8天和第12 天出現(xiàn)了嚴(yán)重的萎蔫或者霉變現(xiàn)象，楊桃果實(shí)失去商品價(jià)值，因此對(duì)CK 組和PBAT 組的試驗(yàn)和分析分別止于第8 天和第12 天。

2.1 不同包裝內(nèi)相對(duì)濕度的變化

貯藏環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)果蔬的生理品質(zhì)和成熟度有較大影響[24]。由圖1 可以看出，包裝袋內(nèi)相對(duì)濕度均在第4 天達(dá)到平衡，其中PE 組相對(duì)濕度穩(wěn)定在85%±2%，透濕組相對(duì)濕度穩(wěn)定在60%±2%，PBAT組相對(duì)濕度穩(wěn)定在50%±2%。相對(duì)濕度形成差異的主要原因是包裝袋的水蒸氣透過(guò)率不同，其中PE 組形成了高濕度的環(huán)境，可以抑制果實(shí)乙烯的生成[25]，延緩楊桃成熟，且高濕度環(huán)境可以減少果實(shí)水分流失，維持其良好的外觀。CK 組、PBAT 組、透濕組的相對(duì)濕度較低，低濕度可以促進(jìn)果實(shí)呼吸速率和乙烯生成速率提高[25-26]，促進(jìn)楊桃果實(shí)成熟。Burdon 等[27]在研究相對(duì)濕度對(duì)香蕉采后成熟的影響時(shí)，也總結(jié)出在低濕度條件下水果的呼吸速率高于高濕度條件。

圖1 不同包裝袋內(nèi)相對(duì)濕度隨貯藏時(shí)間的變化Fig.1 Changes of the relative humidity in different packaging bags during storage

2.2 不同包裝內(nèi)氧氣和二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的變化

楊桃呼吸作用增大會(huì)消耗其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使楊桃的生理品質(zhì)下降[28]。如圖2 所示，隨著楊桃呼吸作用的進(jìn)行，包裝袋內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，O2的體積分?jǐn)?shù)逐漸減少。PE 組O2和CO2體積分?jǐn)?shù)的變化幅度最小，其O2的體積分?jǐn)?shù)始終保持在20%以上，CO2的體積分?jǐn)?shù)大部分時(shí)間保持在1%以下，這主要是由于PE 包裝袋對(duì)O2、CO2的透過(guò)率較高, 能自發(fā)地調(diào)節(jié)包裝袋內(nèi)氣體的含量。透濕組形成低氧氣（體積分?jǐn)?shù)16%）環(huán)境，低氧氣可以抑制楊桃果實(shí)的呼吸作用，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗，有效延長(zhǎng)楊桃貨架期。PBAT 組O2的體積分?jǐn)?shù)始終低于透濕組，其低氧環(huán)境可以更好地抑制楊桃果實(shí)的呼吸作用，但PBAT 組楊桃的貨架期比透濕組短，這主要是因?yàn)镻BAT 組相對(duì)濕度（50%±2%）較低，低濕度促進(jìn)果實(shí)的呼吸速率和乙烯生成速率的升高，且低相對(duì)濕度環(huán)境對(duì)楊桃呼吸速率的促進(jìn)作用大于低氧環(huán)境對(duì)楊桃呼吸速率的抑制作用，即相對(duì)濕度較頂空氧氣體積分?jǐn)?shù)對(duì)楊桃貯藏品質(zhì)的影響更大。

圖2 不同包裝袋內(nèi)氧氣（A）和二氧化碳（B）體積分?jǐn)?shù)隨貯藏時(shí)間的變化Fig.2 Changes of oxygen(A)and carbon dioxide(B)volume fraction in different packaging bags during storage

2.3 不同包裝處理?xiàng)钐夜麑?shí)失重率的變化

新鮮的楊桃脆嫩多汁，其含水量高達(dá)91.4%，楊桃的質(zhì)量損失主要與果實(shí)的蒸騰作用和新陳代謝有關(guān)。貯藏環(huán)境相對(duì)濕度越低、溫度越高，果實(shí)揮發(fā)水分越多，相反，高濕度環(huán)境可以減少楊桃的質(zhì)量損失[29]。如圖3 所示，貯藏第8 天時(shí)，相對(duì)濕度為85%±2%的PE 組失重率為2.41%；相對(duì)濕度為60%±2%的透濕組失重率為9.01%；相對(duì)濕度為50%±2%的PBAT 組失重率為10.02%；相對(duì)濕度為25%±2%的CK 組失重率為19.63%，且果實(shí)表皮褶皺。貯藏期間CK 組的失重率始終顯著高于其他3 組（P＜0.05），可能是由于包裝袋內(nèi)較高的相對(duì)濕度可以減少果實(shí)蒸騰失水[23]，抑制楊桃的呼吸速率升高，特別是相對(duì)濕度較高的PE 組，貯藏第16 天時(shí)果實(shí)的失重率僅為4.68%。

圖3 不同包裝處理?xiàng)钐业氖е芈孰S貯藏時(shí)間的變化Fig.3 Changes of weight loss rate of carambola with different packaging treatments during storage

2.4 不同包裝處理?xiàng)钐夜麑?shí)硬度的變化

硬度可以反映果蔬的新鮮度和成熟度，果實(shí)采摘后隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)先后熟后衰老，果實(shí)的硬度逐漸減小。由圖4 可知，剛采摘的楊桃果實(shí)硬度可達(dá)到7.4 kg·cm-2，其中CK 組硬度的變化呈線性下降，近而軟化變質(zhì)。PE 組、透濕組、PBAT 組和CK 組楊桃果實(shí)的硬度依次降低，貯藏第8 天時(shí)，PE 組、透濕組、PBAT 組和CK 組果實(shí)的硬度分別為4.44、3.75、3.08、2.1 kg·cm-2，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能與貯藏包裝袋內(nèi)形成的相對(duì)濕度不同有關(guān)，相對(duì)濕度越低，水分流失越多，果實(shí)易軟化，也可能是由于3 種包裝袋內(nèi)形成了較高體積分?jǐn)?shù)CO2的環(huán)境，可以有效抑制酶的活性，減少細(xì)胞壁水解，延緩楊桃軟化。

圖4 不同包裝處理?xiàng)钐业挠捕入S貯藏時(shí)間的變化Fig.4 Changes of firmness of carambola with different packagingtreatments during storage

2.5 不同包裝處理?xiàng)钐夜麑?shí)可溶性固形物含量的變化

可溶性固形物含量可以直接反映楊桃的品質(zhì)[30]。如圖5 所示，CK 組和PE 組的可溶性固形物含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在貯藏前期可溶性固形物含量逐漸上升，這是因?yàn)闂钐抑饾u后熟，多糖降解轉(zhuǎn)化為可溶性糖。隨著果實(shí)的衰老，可溶性糖被氧化或者呼吸損耗，可溶性固形物含量逐漸下降[31]。其中PE 組楊桃的可溶性固形物含量較低，這主要是由于高濕度的環(huán)境下楊桃失水較少，有效延緩了楊桃的成熟。CK組楊桃的可溶性固形物含量最高，這是由于在低濕度（25%±2%）環(huán)境下，楊桃失水過(guò)多，使可溶性固形物含量相對(duì)較高。貯藏第12 天時(shí)，透濕組和PBAT 組楊桃的可溶性固形物含量分別為7.7%、8.0%，顯著高于PE 組（P＜0.05），這表明低濕度低氧氣的貯藏環(huán)境可以維持楊桃較高的可溶性固形物含量。

圖5 不同包裝處理?xiàng)钐业目扇苄怨绦挝锖侩S貯藏時(shí)間的變化Fig.5 Changes of total soluble solids in carambola with different packaging treatments at different storage time

2.6 不同包裝處理?xiàng)钐夜麑?shí)可滴定酸含量的變化

果蔬中有機(jī)酸可以直接反映果蔬的風(fēng)味，且對(duì)果蔬品質(zhì)的保持具有重要意義[23]。如圖6 所示，隨著楊桃呼吸作用的進(jìn)行，部分酸被分解，其含量逐漸下降。貯藏至第6 天時(shí)，透濕組和PBAT 組楊桃的可滴定酸含量達(dá)到最低，分別較初值下降了0.115 和0.112 個(gè)百分點(diǎn)，這可能是由于楊桃的呼吸作用消耗部分酸性物質(zhì)，后期可滴定酸含量逐漸增加，可能是后期果實(shí)質(zhì)量損失較大，使可滴定酸含量相對(duì)提高。PE 組和CK 組楊桃的可滴定酸含量先下降，并在第2 天后開始逐漸上升，分別在第8 天和第6 天達(dá)到峰值，隨后又逐漸減少，這與Soares 等[32]的研究結(jié)論相似。在貯藏期間，PE 組的可滴定酸含量保持在較高水平，主要原因是PE 組高濕度環(huán)境抑制了楊桃的呼吸速率，減少部分酸的損耗。

圖6 不同包裝處理?xiàng)钐业目傻味ㄋ岷侩S貯藏時(shí)間的變化Fig.6 Changes of titratable acid content of carambolas with different packaging treatments during storage

2.7 不同包裝處理?xiàng)钐夜麑?shí)VC 含量的變化

VC 與果蔬細(xì)胞衰老有關(guān)，是評(píng)估楊桃質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一。由圖7 可知，楊桃果實(shí)VC 含量初始值為14 mg/100 g，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，CK 組、透濕組和PBAT 組楊桃的VC 含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。前期VC 含量增加的原因是果實(shí)還未達(dá)到完全成熟，達(dá)到完全成熟后，隨著楊桃果實(shí)的衰老其VC含量逐漸降低，其中透濕組和PBAT 組低濕度低氧氣環(huán)境可以很好地維持楊桃果實(shí)的VC 含量。PE 組楊桃的VC 含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加，沒有出現(xiàn)峰值，說(shuō)明直至第16 天時(shí)，楊桃還沒有達(dá)到完全成熟，這是由于高濕度的環(huán)境可以抑制楊桃的呼吸速率，延緩楊桃成熟。但同時(shí)高濕度環(huán)境也有利于霉菌的滋生，貯藏至第16 天時(shí)，PE 組包裝袋內(nèi)產(chǎn)生霉味，楊桃失去商品價(jià)值。

圖7 不同包裝處理?xiàng)钐业腣C 含量隨貯藏時(shí)間的變化Fig.7 Changes of VC content of carambola with different packaging treatments during storage

2.8 不同包裝處理果實(shí)綜合感官評(píng)價(jià)

根據(jù)表2 中感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各組楊桃進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分結(jié)果如圖8 所示。由圖8 可見，CK 組的總分值下降最快，在感官評(píng)價(jià)總分中其外觀分?jǐn)?shù)下降最多。在第6、8 天，CK 組的分值分別為73、61，因此CK組的果實(shí)在貯藏6～8 d 失去商品價(jià)值。第10、12 天時(shí)，PBAT 組的分值分別為76、64，因此PBAT 組的果實(shí)在貯藏10～12 d 失去商品價(jià)值。第14、16 天時(shí)，PE組的分值分別為73、64，透濕袋組的分值分別為72、61，因此PE 組和透濕組的楊桃果實(shí)在貯藏14～16 d失去商品價(jià)值。這些數(shù)據(jù)表明，CK 組楊桃的貨架期為6～8 d，PBAT 組楊桃的貨架期為10～12 d，PE 組和透濕組楊桃的貨架期為14～16 d。3 種包裝袋均可以延長(zhǎng)楊桃的貨架期，更好地保持楊桃品質(zhì)。其中PE 組高濕度高氧氣的環(huán)境可以有效減少楊桃水分流失，維持良好外觀；透濕組和PBAT 組低濕度低氧氣的環(huán)境可以更好地維持楊桃的甜度和口感。

圖8 不同包裝處理?xiàng)钐业木C合感官品質(zhì)隨貯藏時(shí)間的變化Fig.8 Changes of comprehensive sensory quality of carambola with different packaging treatments during storage

3 結(jié)論

在常溫（22±2）℃下，使用了3 種不同氧氣透過(guò)率和水蒸氣透過(guò)率的包裝袋對(duì)楊桃進(jìn)行包裝貯藏，根據(jù)相對(duì)濕度和頂空氣體含量對(duì)楊桃果實(shí)品質(zhì)的影響分析結(jié)果表明，相對(duì)濕度是影響楊桃果實(shí)品質(zhì)的主要指標(biāo)，頂空氧氣和二氧化碳的含量控制次之。PE 組形成的高濕度（85%±2%）和高氧氣（20.4%±0.2%）環(huán)境有利于抑制楊桃的呼吸作用，減緩細(xì)胞壁的水解，保持良好外觀，但果實(shí)的酸度較高，糖度較低。透濕組和PBAT 組較低濕度和較低氧氣的環(huán)境可以維持楊桃較高的糖度和VC 含量，但外觀有輕微失水褶皺的現(xiàn)象。從綜合感官評(píng)價(jià)分值得出，CK 組楊桃果實(shí)的貨架期為6～8d，PBAT 組楊桃果實(shí)的貨架期為10～12 d，PE 組和透濕組楊桃果實(shí)的貨架期均為14～16 d，且PE 組可以保持楊桃良好的外觀。