梁蕓志，季麗麗，陳存坤，吳昊，董成虎，王成榮

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266109）（2.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津），天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

果蔬自發(fā)氣調(diào)是采用特定的薄膜包裝采后的果蔬，利用果蔬呼吸消耗氧氣、產(chǎn)生二氧化碳的特性，降低保鮮袋內(nèi)氧氣濃度，同時維持保鮮袋內(nèi)一定的二氧化碳濃度，從而達(dá)到延緩果蔬衰老、延長保鮮期的目的。保鮮膜的透氣性主要由膜的材質(zhì)和膜的厚度決定的[1]。目前，果蔬保鮮膜主要有普通保鮮膜、微孔保鮮膜、防霧功能保鮮膜、可食性保鮮膜、硅窗調(diào)氣保鮮膜和抗菌保鮮膜等[2]。

在自發(fā)氣調(diào)包裝技術(shù)上，國內(nèi)外已有很多研究。在常溫自發(fā)氣調(diào)包裝研究上，賈愛軍等[3]研究表明 1 μL/L的1-MCP結(jié)合PE膜包裝處理可以有效延緩久保桃果皮強(qiáng)度、果皮脆性、果肉平均硬度和果肉勻質(zhì)指數(shù)的降低，抑制果皮破裂深度的上升。陳玉成等[4]研究表明，采用5層瓦楞紙箱內(nèi)襯微孔保鮮膜包裝能保持青椒較高的果實硬度和可溶性固形物含量，降低失重率與呼吸強(qiáng)度，抑制丙二醛含量的增加，延長貯藏期。在低溫自發(fā)氣調(diào)包裝研究上，王亮等[5]研究表明15 μm厚的高滲出二氧化碳保鮮袋適宜山楂果實的長期保鮮。趙偉璐等[6]研究表明與微孔膜和不同厚度的PE保鮮膜相比，打孔的聚酰胺保鮮膜對白靈菇具有良好的保鮮效果。王進(jìn)等[7]研究表明PE50包裝下的主動自發(fā)氣調(diào)是青皮核桃最適宜的保鮮方式。賈曉輝等[8]研究表明40 μm的PE袋和40 μm的PVC袋內(nèi)的氧氣在14.5%～17.0%，二氧化碳在2.5%～3.0%時，對庫爾勒香梨起到較好的保鮮效果。近幾年氣調(diào)包裝新型材料的研究主要有抗氧化活性膜、納米保鮮膜和生物可降解膜。Peter等[9]研究了改性Ag/TiO2-SiO2保鮮膜對生菜的保鮮作用，結(jié)果表明改性TiO2單層膜和雙層膜與對照相比，貨架期分別延長了4 d和2 d；貯藏5 d后，用改性Ag/TiO2-SiO2雙層膜包裝的生菜腐爛率低于改性酒精膜和改性TiO2膜。Hajer等[10]研究了包含海洋嗜殺酵母的保鮮膜對橘子的保鮮作用，結(jié)果表明含有海洋嗜殺酵母的海藻酸鈉和豆膠涂膜可以降低質(zhì)量損失，保持硬度，減少綠霉病。在我國，番茄作為大宗蔬菜的代表，但自發(fā)氣調(diào)相關(guān)的研究報道卻很少，因此尋找一種簡便、安全而又成本低的保鮮膜很有必要。

目前，受成本、消費者可接受程度等因素影響，涂膜保鮮應(yīng)用受到較大的限制，尤其在鮮切果蔬上，國內(nèi)消費者接受程度較低。在將涂膜材料制成保鮮膜的過程中，受膜材質(zhì)等因素的影響，制作過程較困難，成本高，制成的保鮮膜往往達(dá)不到預(yù)期的效果，推廣應(yīng)用受到較大的限制。另外，一些新型氣調(diào)包裝材料受成本和研發(fā)進(jìn)展，推廣應(yīng)用也受到較大限制。而聚乙烯材質(zhì)的自發(fā)氣調(diào)包裝安全、成本低、操作簡單，可大范圍推廣應(yīng)用。目前市售的保鮮膜種類繁多，因此，本研究選擇4種不同的保鮮膜處理番茄，研究膜內(nèi)氣體體積分?jǐn)?shù)以及其對番茄的質(zhì)構(gòu)、色差、營養(yǎng)和丙二醛的影響，來確定保持番茄常溫貨架品質(zhì)的最佳保鮮膜，以期為生產(chǎn)實踐提供一些理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

番茄采自河北青縣，處于后熟期，直接運(yùn)到實驗室處理。PE20：O2和CO2滲透系數(shù)分別為7150、23500 mL/(m2·d·atm)，透濕率 5.51 g/(m2·d)（20 ℃、RH50%，下同）。PE30：O2和CO2滲透系數(shù)分別為4767、15667 mL/(m2·d·atm)，透濕率 3.67 g/(m2·d)。PE50：O2和CO2滲透系數(shù)分別為 2860、9400 mL/(m2·d·atm)，透濕率 2.2 g/(m2·d)。WK：O2和 CO2滲透系數(shù)分別為248000、256000 mL/(m2·d·atm)，透濕率 13.4 g/(m2·d)。

氫氧化鈉（天津風(fēng)船公司）；硫代巴比妥酸（天津科豐公司）；三氯乙酸、抗壞血酸、鹽酸（天津光復(fù)公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

PBI Dansensor殘氧儀（丹麥丹圣公司）；TA.XT.Plus物性儀（英國SMS公司）；PAL-1便攜式手持折光儀（日本Atago公司）；GMK-835N酸度測定儀（韓國G-WON公司）；3-30K高速冷凍離心機(jī)（德國Sigma公司）；UV-1780紫外可見分光光度計（日本島津公司）；SSN-22溫濕度記錄儀（深圳宇問公司）；WR-18色差儀（深圳威福公司）。

1.3 方法

1.3.1 處理方法

挑選大小均勻、成熟度一致、無病蟲害、無機(jī)械損傷的番茄，分別裝入厚度為20 μm的PE膜（PE20）、30 μm的PE 膜（PE30）、50 μm的PE 膜（PE50）和20 μm的PE微孔膜（WK）中，每袋大約5 kg，扎口，并設(shè)置不包裝的對照組，于（25±1）℃、RH50%下貯藏。每2 d取一次樣。

1.3.2 測定項目與方法

1.3.2.1 氧氣和二氧化碳體積分?jǐn)?shù)

用PBI Dansensor殘氧儀測定，記錄數(shù)值，單位為%。

1.3.2.2 失重率

每個處理取3袋定期進(jìn)行稱重計算失重率，單位為%。

式中：m0為貯藏前質(zhì)量，kg；m1為貯藏后質(zhì)量，kg。

1.3.2.3 硬度

利用P/2柱頭（Φ=2 mm）對10個番茄進(jìn)行穿刺測試，每個番茄在中部穿刺 3次，測前速率為 5.0 mm/s，測試速率為2.0 mm/s，穿刺深度為10 mm，單位為N。

1.3.2.4 色差

每個處理取10個番茄定期測定色差，取平均值。

1.3.2.5 可溶性固形物含量

使用6層紗布對打漿后的5個番茄進(jìn)行過濾，倒入適量濾液，用PAL-1便攜式手持折光儀測定，單位為%。

1.3.2.6 可滴定酸含量

使用6層紗布對打漿后的5個番茄進(jìn)行過濾，吸取濾液0.306 mL，加入盛有30 mL蒸餾水的測定瓶中，用GMK-835N酸度測定儀測定，單位為%。

1.3.2.7 維生素C含量

參考馬宏飛等[11]的方法并稍作修改。稱取10.00 g樣品于研缽中，加入10% HCl 10 mL，勻漿，用蒸餾水定容至25 mL，混勻離心。取1.0 mL上清液，放入盛有2.0 mL 10% HCl的容量瓶中，用蒸餾水定容至25 mL，搖勻。以蒸餾水為空白，在243.4 nm處測定其吸光度。單位為mg/100 g。

1.3.2.8 丙二醛含量

參考曹建康等[12]的方法并稍作修改。稱取5.00 g樣品于研缽中，加入10 mL、100 g/L TCA溶液，研磨勻漿后離心。取2.0 mL上清液，加入2.0 mL、6.7 g/L TBA溶液，在沸水浴中水浴20 min，冷卻至室溫后測定450、532和600 nm處的吸光度，空白管加入2.0 mL、100 g/L TCA溶液代替上清液。單位為μmol/g。

式中：c為反應(yīng)混合液中丙二醛濃度，μmol；V為樣品提取液總體積，mL；Vs測定時所取樣品提取液體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗均重復(fù)3次，使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析和顯著性分析，顯著性分析采用Tukey-Kramer方法，p＜0.05表示差異顯著，使用Origin 8.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保鮮膜內(nèi)氧氣和二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)

圖1 不同保鮮膜內(nèi)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)Fig.1 The volume fraction of carbon dioxide in different preservative film

圖2 不同保鮮膜內(nèi)氧氣的體積分?jǐn)?shù)Fig.2 The volume fraction of oxygen in different preservative film

由圖1和2可看出，整個貯藏期，膜內(nèi)的氧氣體積分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢。與其他處理相比，微孔膜的氧氣體積分?jǐn)?shù)較高，在17%左右；二氧化碳體積分?jǐn)?shù)較低，在1.5%左右。從第10 d開始，各處理二氧化碳體積分?jǐn)?shù)開始升高，氧氣體積分?jǐn)?shù)開始降低，可能由于膜內(nèi)的番茄開始腐爛導(dǎo)致呼吸作用加強(qiáng)。

2.2 不同保鮮膜處理對番茄失重率的影響

由圖3可看出，整個貯藏期，5個處理的失重率呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。對照組的失重率高于其他處理，在第6 d，分別是PE20、PE30、PE50和微孔膜的8.92、21.08、25.28和8.22倍，表明保鮮膜處理可以延緩番茄的質(zhì)量損失。保鮮膜處理中，微孔膜內(nèi)的失重率比其他保鮮膜高，在第10 d，微孔膜與其他保鮮膜處理差異不顯著（p＞0.05），可能由于微孔膜的透濕率較高，有利于水分蒸發(fā)。與此相似，李云云等[13]研究了微孔膜包裝對雙孢蘑菇貯藏品質(zhì)的影響，表明微孔膜雖然會促進(jìn)質(zhì)量損失的增加，但是抑制硬度、TSS和 Vc含量的降低。

圖3 不同保鮮膜處理對番茄失重率的影響Fig.3 Effects of different preservative film on the weight loss rate of tomato

2.3 不同保鮮膜處理對番茄硬度的影響

圖4 不同保鮮膜處理對番茄硬度的影響Fig.4 Effects of different preservative film on the firmness of tomato

硬度是衡量果蔬商品性的重要標(biāo)準(zhǔn)，貯藏期果實的硬度與呼吸代謝、酶活性變化、激素調(diào)節(jié)以及溫度等方面密不可分[14]。這些方面導(dǎo)致番茄可溶性果膠和不溶性果膠的含量變化，直接影響番茄的硬度[15]。由圖4可看出，整個貯藏期，5個處理的硬度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。貯藏前期，各個處理的硬度下降較快，在第4 d，對照組、PE20、PE30、PE50和微孔膜分別下降了26.81%、19.96%、24.19%、24.19%和14.31%。對照組的硬度低于其他處理，表明保鮮膜處理可以保持番茄的硬度。微孔膜的硬度高于其他處理，可能是由于抑制了果膠和纖維素的分解，保持了硬度。在第4 d，微孔膜與其他處理存在顯著差異（p＜0.05），分別是對照組、PE20、PE30和PE50的1.17、1.07、1.13和1.13倍。與此相似，Li等[16]研究表明0.5 μL/L 1-MCP結(jié)合微孔膜處理可以保持萊陽梨的硬度。

2.4 不同保鮮膜處理對番茄色差的影響

圖5 不同保鮮膜處理對番茄亮度的影響Fig.4a Effects of different preservative film on the lightness of tomato

圖6 不同保鮮膜處理對番茄色差a*的影響Fig.4b Effects of different preservative film on the color a*of tomato

由圖5可看出，整個貯藏期，5個處理的亮度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。對照組的亮度低于其他處理，表明保鮮膜處理可以保持番茄的亮度。微孔膜的亮度高于其他處理，在第2、4 d，與其他處理存在顯著差異（p＜0.05），表明微孔膜可以較好地保持番茄的亮度，可能由于微孔膜延緩了番茄果實的成熟，使番茄紅色增加的程度降低，從而保持了番茄的亮度。

由圖6可看出，整個貯藏期，5個處理的色差a*呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。當(dāng)a*大于0時，表明番茄顏色偏紅。對照組的a*高于其他處理，表明保鮮膜處理可以延緩番茄果實的成熟，使番茄紅色增加的程度降低。在第2 d，對照組的a*分別是PE20、PE30、PE50和微孔膜的1.07、1.06、1.04和1.11倍。微孔膜的a*低于其他處理，在第 10 d，與其他處理存在顯著差異（p＜0.05），表明微孔膜可以較好地延緩番茄的成熟。與此相似，在李方等[17]的研究中，表明微孔膜可以調(diào)節(jié)袋內(nèi)氧氣含量，抑制菠菜呼吸作用，維持菠菜較好的色澤。

2.5 不同保鮮膜處理對番茄TSS含量的影響

圖7 不同保鮮膜處理對番茄TSS含量的影響Fig.7 Effects of different preservative film on the content of TSS of tomato

番茄可溶性固形物主要由可溶性糖和有機(jī)酸等營養(yǎng)成分組成，是衡量番茄品質(zhì)的一個重要指標(biāo)[18]。由圖7可看出，整個貯藏期，5個處理的可溶性固形物含量均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。對照組的可溶性固形物含量總體上低于保鮮膜處理，表明保鮮膜處理可以抑制番茄可溶性固形物含量的降低。微孔膜處理的可溶性固形物含量高于其他處理，在第4 d，與其他處理存在顯著差異（p＜0.05）。貯藏前期可溶性固形物含量下降較快，前4 d，對照組、PE20、PE30、PE50和微孔膜分別下降了 14.60%、12.00%、11.40%、14.00%和6.60%，可能是由于微孔膜內(nèi)的氣調(diào)環(huán)境可以更好地抑制番茄的呼吸作用，從而使可溶性固形物消耗減少。與此相似，Singh等[19]研究表明0.03 mm的微孔膜可以保持百香果的可溶性固形物和可滴定酸含量。

2.6 不同保鮮膜處理對番茄TA含量的影響

圖8 不同保鮮膜處理對番茄TA含量的影響Fig.8 Effects of different preservative film on the content of TA of tomato

可滴定酸是評價果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。貯藏期有機(jī)酸含量的分解代謝與呼吸作用有關(guān)[20]。由圖 8可看出，整個貯藏期，5個處理的可滴定酸含量均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。對照組的可滴定酸含量低于保鮮膜處理，微孔膜處理的可滴定酸含量高于其他處理，表明保鮮膜處理可以抑制番茄可滴定酸含量的下降，其中，微孔膜的效果最好，可能是由于微孔膜處理抑制了呼吸作用，從而使可滴定酸消耗減少。貯藏前期，可滴定酸含量下降較快，前2 d，對照組、PE20、PE30、PE50和微孔膜分別下降了34.19%、17.73%、25.05%、28.70%和11.88%。在整個貯藏期，微孔膜處理的可滴定酸含量均顯著（p＜0.05）高于其它處理。

2.7 不同保鮮膜處理對番茄Vc含量的影響

圖9 不同保鮮膜處理對番茄Vc含量的影響Fig.9 Effects of different preservative film on the content of Vc of tomato

維生素C不但是果實的重要營養(yǎng)成分之一，同時也是清除果實內(nèi)活性氧的重要抗氧化劑[21]。由圖7可看出，整個貯藏期，5個處理的Vc含量均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。對照組的Vc含量低于其他處理，微孔膜Vc含量高于其他處理，表明保鮮膜處理可以抑制番茄Vc含量的下降，其中微孔膜的效果最好，可能是由于微孔膜內(nèi)合適的氣調(diào)環(huán)境抑制了活性氧的產(chǎn)生，組織內(nèi)清除活性氧而消耗的抗壞血酸減少。與此相似，Rai等[22]研究表明微孔膜能更好地維持黑莓的抗壞血酸含量。貯藏前期，Vc含量下降較快，前4 d，對照組、PE20、PE30、PE50和微孔膜分別下降了 23.22%、19.28%、21.24%、20.95%和15.80%。第4、6和8 d，微孔膜處理的Vc含量顯著（p＜0.05）高于其他處理。

2.8 不同保鮮膜處理對番茄丙二醛含量的影響

MDA是膜脂過氧化的產(chǎn)物，因此可以用來衡量膜脂過氧化程度[23]。由圖10可看出，整個貯藏期，5個處理的丙二醛含量均呈現(xiàn)上升的趨勢。對照組的丙二醛含量高于保鮮膜處理，表明保鮮膜處理可以抑制番茄丙二醛含量的積累，降低細(xì)胞膜的損傷。微孔膜的丙二醛含量低于其他處理，對抑制丙二醛的積累具有較好的效果，可能是由于微孔膜內(nèi)合適的氣調(diào)環(huán)境抑制了自由基的產(chǎn)生，從而使膜脂過氧化程度降低。在第10 d，微孔膜處理顯著（p＜0.05）低于其它處理，對照組的丙二醛含量分別是PE20、PE30、PE50和微孔膜的1.14、1.13、1.10和1.17倍。與此相似，在荊紅彭等[24]的研究中，表明微孔膜可以調(diào)節(jié)袋內(nèi)氧氣和二氧化碳含量，抑制丙二醛的積累。

圖10 不同保鮮膜處理對番茄MDA含量的影響Fig.10 Effects of different preservative film on the content of MDA of tomato

3 結(jié)論

本研究選擇4種不同的保鮮膜處理番茄，研究膜內(nèi)氣體體積分?jǐn)?shù)以及其對番茄的質(zhì)構(gòu)、色差、營養(yǎng)和丙二醛的影響，來確定保持番茄常溫貨架品質(zhì)的最佳保鮮膜。結(jié)果表明，微孔膜的氧氣體積分?jǐn)?shù)較高，在17%左右；二氧化碳體積分?jǐn)?shù)較低，在1.5%左右。在第10 d，微孔膜的失重率與其他保鮮膜處理差異不顯著（p＞0.05）；在第 4 d，硬度顯著（p＜0.05）高于其它處理；在第2、4 d，亮度顯著（p＜0.05）高于其他處理；在第10 d，a*顯著（p＜0.05）低于其他處理；在第4 d，可溶性固形物、可滴定酸和維生素C含量顯著（p＜0.05）高于其他處理；在第10 d，丙二醛含量顯著（p＜0.05）低于其它處理。微孔膜處理可以保持番茄的硬度，維持番茄較好的色澤，保持番茄的TSS、TA和Vc含量，抑制番茄丙二醛的積累，對番茄具有良好的保鮮效果。

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