田玉肖，唐月明，高佳,2*，宋占鋒，羅芳耀，朱永清,2，王祖蓮，陳晴

1(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，四川 成都，610066)2(農(nóng)業(yè)部西南地區(qū)園藝作物生物學(xué)及種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川 成都，610066)3(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，四川 成都，610066)

辣椒(CapsicumannuumL.)，又叫海椒、辣子、秦椒等，為茄科辣椒屬一年生或多年生蔬菜。辣椒喜溫，起源于拉丁美洲，適宜的種植溫度為20～30 ℃，現(xiàn)在世界各地均普遍栽培[1]。辣椒是夏秋季節(jié)的重要蔬菜之一，也是常見(jiàn)的調(diào)味品，可以鮮食、泡制也可以干制[2]。其風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含VC、類胡蘿卜素等多種對(duì)人體有益的生物活性物質(zhì)[3-5]，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。朝天椒(Capsicumannuumvar.conoides)是辣椒的變種，鮮食具有較強(qiáng)的季節(jié)性，適當(dāng)?shù)馁A藏可以延長(zhǎng)其保鮮期和貨架期，實(shí)現(xiàn)錯(cuò)季銷售。

自發(fā)氣調(diào)包裝(modified atmosphere packaged,MAP)是一種被廣泛使用的保鮮方法[6-7]，主要通過(guò)對(duì)O2和CO2及濕度的調(diào)控來(lái)調(diào)節(jié)微環(huán)境從而達(dá)到延長(zhǎng)蔬菜貯藏時(shí)間的目的。失水和衰老腐爛是影響蔬菜保鮮效果的主要因素，適當(dāng)?shù)奶岣呖諝鉂穸瓤梢员３质卟酥械乃?，但是濕度過(guò)高容易引起腐爛；適當(dāng)提高CO2濃度可以抑制蔬菜呼吸作用、降低損耗、推遲衰老、延長(zhǎng)貯藏時(shí)間，但是過(guò)高則可能導(dǎo)致CO2傷害。新鮮果蔬只有在合適的氣體和濕度環(huán)境中才能達(dá)到良好的保鮮效果，包裝膜材料的透氣、透濕性能又與膜自身特性和貯藏環(huán)境溫濕度條件密切相關(guān)[8]。因此，找尋合適的包裝膜材料，并搭配適宜的貯藏溫濕度，成為MAP保鮮技術(shù)的關(guān)鍵。

目前有不少關(guān)于果蔬M(jìn)AP的研究[9-11]，但是蔬菜種類、品種、成熟度等均對(duì)保鮮貯藏有較大的影響。辣椒在MAP貯藏保鮮方面的研究不多[12]，且主要集中在甜椒[13]、線椒[14]等類型上，而有關(guān)朝天椒自發(fā)氣調(diào)包裝的報(bào)道較少。本試驗(yàn)結(jié)合不同透氣性的聚乙烯包裝袋和(9±0.5) ℃低溫貯藏技術(shù)，研究O2和CO2透過(guò)量等包裝膜性能對(duì)紅熟期朝天椒冷藏30 d的動(dòng)態(tài)保鮮效果，探究紅熟期朝天椒MAP冷藏的最適O2和CO2濃度，選擇最適的貯藏方案，延長(zhǎng)朝天椒的冷藏保鮮期，以期為朝天椒的貯藏保鮮提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設(shè)備

1.1.1 材料

試驗(yàn)材料為‘瑞麗’朝天椒，2019年7月23日上午采于四川省自貢市榮縣樂(lè)德鎮(zhèn)天宮廟村朝天椒種植基地。采收后將材料迅速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，在10 ℃冷庫(kù)中預(yù)冷12 h備用。

聚乙烯(polethylene，PE)包裝袋：尺寸為20 cm×20 cm，購(gòu)于四川興達(dá)塑料有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

氧氣/二氧化氣體分析儀(CheckMateⅡ)，丹麥Dansensor公司；電子天平(JA31002)，上海精天電子儀器有限公司；包裝膜透氣性測(cè)定設(shè)備(Gas-Transmission-Tester GTT)，德國(guó)Brugger公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

將材料從冷庫(kù)中取出，用干凈的毛巾清潔表面，隨后挑選紅熟期、外觀良好、健康無(wú)病、無(wú)機(jī)械損傷、大小基本一致的辣椒果實(shí)進(jìn)行裝袋，每袋35個(gè)辣椒。共設(shè)置5個(gè)不同厚度的PE包裝處理，塑料網(wǎng)袋包裝作為對(duì)照(表1)。每個(gè)處理均裝16袋，密封后貯藏在(9±0.5) ℃、相對(duì)濕度80%～90%冷庫(kù)中。包裝袋O2和CO2透過(guò)量采用Gas-Transmission-Tester GTT測(cè)定，測(cè)試溫度為23 ℃。包裝貯藏當(dāng)天記為第0天，并分別于第0，10，20，30天對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定觀察，1袋為1個(gè)重復(fù)，每次測(cè)定各處理均設(shè)置4個(gè)重復(fù)。

表1 試驗(yàn)設(shè)置和包裝膜測(cè)定參數(shù)Table 1 Test setup and the measured parameters of packaging films

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

1.2.2.1 O2和CO2濃度

采用氧氣/二氧化碳?xì)怏w分析儀測(cè)定包裝袋內(nèi)O2和CO2濃度，結(jié)果以百分比表示。

1.2.2.2 色差

使用色差儀測(cè)定辣椒腰部果皮部位L*值、a*值和b*值，每個(gè)果子測(cè)定2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，每個(gè)處理測(cè)定20個(gè)辣椒果實(shí)，結(jié)果取平均值。

1.2.2.3 果皮硬度

采用P/2探頭穿刺辣椒中間部位，測(cè)定辣椒果皮硬度，測(cè)定速度為1 mm/s，穿刺位移為5 mm，果皮硬度定義為3～5 mm位移力的平均值，每個(gè)處理測(cè)定20個(gè)辣椒果實(shí)，結(jié)果取平均值。

1.2.2.4 相對(duì)電導(dǎo)率

參考KIM等的方法[15]，并稍作改進(jìn)，稱取約30 g樣品，擦凈后浸沒(méi)在250 mL超純水中，于1 h后測(cè)定浸泡液電導(dǎo)率，隨后將樣品放入-20 ℃冰箱冷凍，再放置在室溫融化，如此反復(fù)凍融，至溶液電導(dǎo)率不再發(fā)生變化后進(jìn)行讀數(shù)記錄相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

1.2.2.5 失重率

采用稱重法測(cè)定樣品失重率，失重率計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

1.2.2.6 腐爛率

統(tǒng)計(jì)每處理中產(chǎn)生腐爛的辣椒果實(shí)總數(shù)與辣椒果實(shí)總數(shù)之間的比值,腐爛率計(jì)算如公式(3)所示：

(3)

1.2.2.7 腐爛指數(shù)

參考李娟娟[16]的方法，并稍作改進(jìn)，以辣椒表面出現(xiàn)病斑和水漬狀腐爛作為果實(shí)腐爛的判別依據(jù)，按腐爛面積大小劃分為5級(jí)，最高為4級(jí)，如表2所示。

表2 辣椒果實(shí)腐爛級(jí)數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The standards of decay grade on pepper

腐爛指數(shù)計(jì)算如公式(4)所示：

有人的地方就可能出現(xiàn)誤操作，有利益的地方就可能出現(xiàn)欺詐；但區(qū)塊鏈只是一種技術(shù)，認(rèn)為誤操作也是操作，欺詐交易也是交易，修改和篡改沒(méi)什么區(qū)別。技術(shù)無(wú)法處理道德和管理層面的問(wèn)題，區(qū)塊鏈只能用下一個(gè)不可修改的操作，來(lái)彌補(bǔ)前一個(gè)錯(cuò)誤操作。

(4)

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2018處理，試驗(yàn)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(SE)表示。顯著性分析使用SPSS 20.0進(jìn)行，顯著水平為P≤0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣體成分

各處理包裝袋中的O2和CO2體積分?jǐn)?shù)變化如圖1所示，包裝處理后袋內(nèi)O2濃度迅速下降，各處理包裝袋O2和CO2的透氣性參數(shù)越大則其內(nèi)部O2濃度越高，其中最高處理為A，最低處理為E，且隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)維持相對(duì)穩(wěn)定，但在第30天各處理均出現(xiàn)顯著降低，可能是辣椒開(kāi)始大量腐爛，導(dǎo)致呼吸強(qiáng)度陡然變高。除去第30天，A、B、C、D、E處理的O2濃度范圍分別是14.68%～16.13%，11.43%～13.45%，9.30%～11.43%，5.90%～8.82%，2.32%～7.21%。

在整個(gè)貯藏期間，各處理的CO2濃度均較穩(wěn)定，其中E處理的CO2濃度最高，并顯著高于其他處理，C、D、E處理的CO2濃度均顯著高于A和B處理(除30天)。第1～30天，各處理CO2濃度呈現(xiàn)E>D>C>B>A的趨勢(shì)，變化規(guī)律與O2濃度相反。其中E的CO2濃度穩(wěn)定維持在10.57%～12.55%，D的CO2濃度在4.83%～6.78%，C的CO2濃度在4.07%～5.95%，B的CO2濃度在2.80%～5.43%，A的CO2濃度在1.83%～3.45%。此外，各處理30 d內(nèi)CO2濃度波動(dòng)較小，而O2濃度波動(dòng)相對(duì)較大，可能是由于包裝膜O2的透過(guò)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CO2透過(guò)率，造成辣椒對(duì)O2的消耗量在包裝環(huán)境內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)波動(dòng)較大。

a-O2;b-CO2圖1 不同包裝辣椒在貯藏期間O2和CO2的濃度Fig.1 Changes of O2 and CO2 concentration in different packaging bags of pepper during storage

2.2 色差

對(duì)不同包裝處理辣椒的果皮色差進(jìn)行測(cè)定，其L*值和a*值如圖2所示。在貯藏期間，不同包裝處理對(duì)辣椒果皮顏色變化有一定的影響，但各處理的L*值和a*值變化趨勢(shì)不相同。其中，L*值基本呈下降趨勢(shì)。第30天時(shí)，各處理的L*值均低于第0天，且包裝膜透氣性參數(shù)越小其L*值越高，表現(xiàn)為E>D>C>CK>B>A，其中A、B處理的L*值顯著低于CK和其他處理?？赡苁且?yàn)榘b膜對(duì)O2的透過(guò)率低于某一閾值后，會(huì)限制辣椒的氧化反應(yīng)，延緩其亮度的降低速率。?ZKAYA等[17]也發(fā)現(xiàn)包裝處理后貯藏可以顯著降低油桃的多酚氧化酶活性，有效抑制其褐變。

各處理a*值的變化有一定差異，其中CK、A、E處理的a*值呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，B呈現(xiàn)先降后升趨勢(shì)，C的a*值逐漸上升。第30天時(shí)，C、D的a*值和第0天相比略微上升，分別為49.37和49.57，CK與第0天比略下降，但變化不顯著，A、B、E處理a*值均顯著比第0天時(shí)低，分別為46.67、47.73、46.62。綜合各處理L*值和a*值的變化發(fā)現(xiàn)，D處理對(duì)辣椒的顏色保護(hù)效果最好，其次是C，且兩者之間沒(méi)有顯著差異。

a-L*值;b-a*值圖2 不同包裝辣椒在貯藏期間的L*值和a*值Fig.2 The L* and a* of pepper in different packing bags during storage

2.3 硬度

對(duì)貯藏期間不同處理的辣椒果皮硬度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖3所示。各處理辣椒的硬度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)整體呈下降趨勢(shì)。其中，CK和E處理辣椒的硬度在第10天就顯著比0天低；A、B、D處理則在第20天才發(fā)生顯著降低；C在第10天后發(fā)生顯著降低，但是貯藏后期降低緩慢，第30天時(shí)C處理硬度最高，且顯著高于其他處理，為794.25 g；E處理硬度最低，為469.56 g。

圖3 不同包裝辣椒在貯藏期間的硬度Fig.3 The firmness of pepper in different packing bags during storage

硬度的降低可能是因?yàn)椋S著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)趨向成熟甚至走向衰老死亡，此時(shí)細(xì)胞壁中的果膠、纖維素等物質(zhì)逐漸被分解。楊瑞平等[22]發(fā)現(xiàn)辣椒在貯藏期間纖維素酶活性上升，果實(shí)硬度不斷下降。HARMAN等[23]認(rèn)為貯藏過(guò)程中控制氣體可以有效延緩獼猴桃的原果膠分解，從而維持一定的硬度。試驗(yàn)中A和E處理的硬度在20 d后迅速降低，這一變化與其a*值變化相似，表明其a*值迅速降低可能是由果實(shí)迅速衰老導(dǎo)致的。

2.4 電導(dǎo)率

相對(duì)電導(dǎo)率反應(yīng)組織細(xì)胞膜受損情況，受損越嚴(yán)重則電子泄露越多，相對(duì)電導(dǎo)率越高。對(duì)貯藏期間不同處理辣椒的相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖4所示。在貯藏期間，各處理辣椒的相對(duì)電導(dǎo)率整體呈上升趨勢(shì)。其中，CK的相對(duì)電導(dǎo)率在第10天就發(fā)生顯著增加，C、D、E處理在第20天發(fā)生顯著增加，A、B處理在第30天顯著增加。第30天時(shí)，C處理的相對(duì)電導(dǎo)率最低，為4.10，E處理的相對(duì)電導(dǎo)率最高，且顯著高于其他處理，為11.74，約是C處理的3倍。細(xì)胞膜透性在一定程度上可以反應(yīng)蔬菜的衰老情況[24]，谷會(huì)等[25]研究冷激處理對(duì)牛角椒品質(zhì)的影響，在24 d貯藏期內(nèi)各處理的相對(duì)電導(dǎo)率不斷上升，趨勢(shì)與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

圖4 不同包裝辣椒在貯藏期間的相對(duì)電導(dǎo)率Fig.4 The relative electrical conductivity of pepper in different packing bags during storage

2.5 失重率

對(duì)各處理的失重率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖5所示。CK在貯藏期間水分流失最嚴(yán)重，從第10天開(kāi)始就出現(xiàn)顯著失水，第30天失重率高達(dá)22.0%。包裝處理后有效降低了辣椒的水分流失，貯藏期間各處理失重率均沒(méi)有顯著變化，且各處理間沒(méi)有顯著差異，第30天時(shí)C和D處理失重率最低，僅為0.6%，與CK相差約37倍。包裝可以保持較高的空氣相對(duì)濕度，從而有效抑制辣椒的水分流失，但是不同包裝處理間的失重率沒(méi)有顯著差異，這與MANOLOPOULOU等[26]的研究結(jié)果一致。

圖5 貯藏期間不同包裝處理下辣椒的失重率Fig.5 The weight loss rate of pepper in different packaging bags during storage

2.6 腐爛率與腐爛指數(shù)

對(duì)不同處理辣椒的腐爛率及腐爛指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由圖6可知，各處理辣椒腐爛率和腐爛指數(shù)的變化趨勢(shì)基本一致，均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)。除C、D外，其他各處理辣椒的腐爛率和腐爛指數(shù)均在20 d后出現(xiàn)了顯著增加，在第30天時(shí)，E處理的腐爛率和腐爛指數(shù)最高，且顯著高于其他處理，分別為85.00%和0.73，其次是CK(分別為61.43%和0.41)。D處理的腐爛率和腐爛指數(shù)最低，分別為37.86%和0.23，其次是C(分別為39.29%和0.24)，C、D處理均顯著低于其他處理，但兩者之間沒(méi)有顯著差異。

MAP包裝為辣椒營(yíng)造了一個(gè)低O2高CO2的環(huán)境，從而抑制了蔬菜的呼吸強(qiáng)度，降低腐爛，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間[27]，但是CO2濃度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生氣體傷害，李娟娟等[28]認(rèn)為辣椒對(duì)CO2十分敏感，超過(guò)2%就會(huì)發(fā)生CO2傷害，進(jìn)而導(dǎo)致腐爛。然而POLDERDIJK等[29]將辣椒分別在3%CO2、3%O2和0%CO2、21%O2兩種氣體環(huán)境下貯藏15 d，結(jié)果表明與0%CO2、21%O2的貯藏相比，3%CO2、3%O2的貯藏降低了果實(shí)的腐爛發(fā)生率，說(shuō)明3%CO2沒(méi)有對(duì)辣椒造成傷害?？梢?jiàn)不同類型和品種的辣椒對(duì)CO2的耐受能力可能存在較大差異。在本試驗(yàn)中E處理的腐爛率和腐爛指數(shù)顯著比CK高，而其他處理均低于CK，說(shuō)明E處理可能對(duì)辣椒產(chǎn)生了CO2傷害，其他處理則沒(méi)有這種現(xiàn)象，由于E的CO2濃度在10.57%～12.55%，D的CO2濃度在4.83%～6.78%，推測(cè)對(duì)辣椒產(chǎn)生傷害的CO2臨界值可能處于6.78%～10.57%，表明朝天椒能耐受較高濃度的CO2。

a-腐爛率；b-腐爛指數(shù)圖6 不同包裝辣椒在貯藏期間的腐爛率和腐爛指數(shù)Fig.6 The decay rate and decay index of pepper in different packaging bags during storage

3 結(jié)論

本文研究了不同O2和CO2透氣性參數(shù)的聚乙烯包裝膜對(duì)朝天椒低溫貯藏保鮮效果的影響。結(jié)果表明，不同O2和CO2透氣性的聚乙烯包裝膜對(duì)朝天椒貯藏品質(zhì)有明顯的影響。與CK相比，MAP包裝處理可以維持微環(huán)境中較高的相對(duì)空氣濕度，有效降低失重率，防止果實(shí)失水皺縮。除E處理可能產(chǎn)生了CO2傷害，加速了朝天椒的腐爛劣變外，A、B、C、D包裝處理均可以抑制相對(duì)電導(dǎo)率的增加，降低其腐爛率和腐爛指數(shù)，保持較高的外觀品質(zhì)，延長(zhǎng)貯藏期。B、C、D包裝處理可以延緩果皮硬度的降低，C、D處理則可以略微增加果皮a*值。綜合各項(xiàng)指標(biāo)表明，C和D處理比其他處理對(duì)辣椒的保鮮效果好。兩者之間比較發(fā)現(xiàn)，C處理對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率升高和果皮硬度下降的抑制效果均顯著比D好。D的腐爛指數(shù)和腐爛率比C低，a*值比C處理高，但差異均不顯著。綜合比較認(rèn)為，在低溫條件下貯藏30 d，C和D包裝處理均可以使朝天椒保持較好的商品性，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間，其中C的效果最好，說(shuō)明朝天椒氣調(diào)貯藏較適宜的O2和CO2貯藏環(huán)境分別為9.30%～11.43%和4.07%～5.95%。