卜慶狀,郝曉莉,張爽,陳芳
(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110161)
我國(guó)為水果生產(chǎn)大國(guó),據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2021 年我國(guó)水果產(chǎn)量為29 970.20 萬(wàn)t,較2020 年增長(zhǎng)了1 277.84 萬(wàn)t。每年由于水果腐爛造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大,發(fā)展中國(guó)家因腐爛造成的水果損失高達(dá)50%,發(fā)達(dá)國(guó)家損失5%~20%[1]。其中造成水果腐敗變質(zhì)的最重要原因是包裝不當(dāng)[2]。隨著我國(guó)人民生活水平的提高,對(duì)新鮮水果的需求量不斷加大,為了一年四季不間斷供應(yīng)水果,必須尋求有效手段對(duì)水果進(jìn)行保鮮貯藏。我國(guó)主要的長(zhǎng)期保鮮貯藏手段為低溫冷庫(kù)貯藏[3]。
南果梨(Pyrus ussriensisMaxim.)屬秋子梨系統(tǒng),是典型的呼吸越變型果實(shí),為遼寧特產(chǎn)水果,經(jīng)貨架期后熟,果肉變軟,顏色由綠變成黃色,果實(shí)香氣濃郁,甜酸多汁,深受消費(fèi)者喜愛(ài)[4]。南果梨采后貯藏期極短,在貨架期15 d左右就會(huì)后熟軟爛,果心褐變,最終失去商品價(jià)值[5-6]。目前,國(guó)內(nèi)主要采用冷藏的方式來(lái)延長(zhǎng)南果梨貯藏期[7-9]。在實(shí)際生產(chǎn)中,水果冷藏包裝方式主要為瓦楞紙箱包裝[10]和保鮮袋包裝[11]。近年,一些商家使用牛皮紙對(duì)水果進(jìn)行保鮮貯藏,取得了較好的效果[12]。牛皮紙作為一種無(wú)毒、無(wú)味、結(jié)實(shí)堅(jiān)韌、經(jīng)濟(jì)便宜的包裝材料,已經(jīng)受到人們的關(guān)注。但是,應(yīng)用牛皮紙對(duì)南果梨進(jìn)行貯藏保鮮尚未見(jiàn)到報(bào)道。該試驗(yàn)通過(guò)研究PE 保鮮袋、瓦楞紙箱及牛皮紙袋對(duì)冷藏后常溫后熟期南果梨的感官品質(zhì)及主要香氣的影響,為南果梨保鮮貯藏包裝方式的選擇提供參考依據(jù)。
供試南果梨采自遼寧省鞍山市大孤山鎮(zhèn)果園。采收當(dāng)日運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,挑選成熟度、大小相對(duì)一致、無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷的果實(shí)。包裝材料選用PE 保鮮袋(袋厚度0.04 mm)、商用瓦楞紙箱(香蕉箱)、牛皮紙袋(單層)。分為3 個(gè)處理,以字母A、B、C 表示不同處理,每個(gè)處理具體含義為:A,內(nèi)襯PE 保鮮袋的塑料周轉(zhuǎn)箱;B,內(nèi)襯牛皮紙袋的塑料周轉(zhuǎn)箱;C,商業(yè)用瓦楞紙箱。移入冷庫(kù)(0±0.5)℃冷藏預(yù)冷24 h,冷藏90 d 后出庫(kù),于常溫20℃下放置,測(cè)定品質(zhì)及香氣。
氯化鈉,分析純,天津市江天化工有限公司;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,7890A-5975C,美國(guó)AGILENT 公司;固相微萃取萃取頭,100 μm PDMS,美國(guó)SUPLEO 公司;色差儀,CR-100,日本KONICA MINOLTA 公司;物性測(cè)定儀,TA.XTPlus,英國(guó)Stable Micro System 公司。
果肉硬度的測(cè)定:采用TA.XT.Plus 物性測(cè)定儀測(cè)定。每個(gè)處理取3 個(gè)果實(shí),分別在胴部去皮測(cè)4 個(gè)點(diǎn),取平均值,單位為kg/cm2。測(cè)定參數(shù)為:探頭型號(hào)P/2 ,直徑2 mm,測(cè)試速度3 mm/s;測(cè)定深度5 mm;最小感知力5 g。
色差測(cè)定:每次隨機(jī)選取6 個(gè)果實(shí),每個(gè)果實(shí)上測(cè)定4 個(gè)點(diǎn),取平均值。測(cè)定參數(shù)為L(zhǎng)值:明度;a值:紅綠色差,+a 代表紅、-a 代表綠;b值:黃藍(lán)色差,+b 代表黃、-b 代表藍(lán);h0 值:色調(diào)角,當(dāng)a>0,b<0 時(shí),h0=tan-1(b/a),當(dāng)a<0,b>0 時(shí),h0=180+tan-1(b/a),h0=0~90 時(shí),隨著角度的增大,顏色依次從紫紅色(0)、紅色、橙紅色、橙黃色到黃色(90)過(guò)渡,h0值為90~180 時(shí),顏色從黃綠色、綠色到藍(lán)綠色(180)過(guò)渡。
失重率測(cè)定:失重率=[(采收時(shí)的重量-采后測(cè)定重量)/采收時(shí)的重量]×100%
測(cè)定時(shí)選取6 個(gè)大小一致、無(wú)機(jī)械傷的南果梨(約900 g),組織粉碎后,用200 目絹布過(guò)濾除泡沫,收集濾液。準(zhǔn)確量取8 mL 過(guò)濾后的梨汁于15 mL 的頂空瓶中,加入氯化鈉之后,迅速將蓋擰緊,置于50℃水浴鍋中,待梨汁溫度穩(wěn)定后,插入萃取頭,水浴40 min,萃取結(jié)束后,旋入萃取頭,將萃取頭插入GC-MS 進(jìn)樣口,解析3 min,啟動(dòng)GC-MS 進(jìn)行分析,并重復(fù)3 次。
氣相色譜條件:HP-5 MS 色譜柱(30 m×250 μm×0.25 μm);程序升溫:40℃保留2 min,然后以4℃/min 升至60℃保留1 min,再以2℃/min 升至150℃,再以10℃/min升至210℃保留5 min。傳輸線溫度為250℃。載氣為He,流速1 mL/min,不分流。
質(zhì)譜條件:連接桿溫度280℃,電離方式為EI,離子源溫度200℃,掃描范圍45~600 amu。
通過(guò)檢索NIST 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù),進(jìn)行定性分析,并用峰面積歸一法測(cè)算各化學(xué)成分的相對(duì)含量。
由表1 發(fā)現(xiàn),南果梨冷藏90 d 后出庫(kù)失重率C>B>A,3 種處理腐爛率為0,冷藏后后熟20 d 時(shí),失重情況加劇,失重率C>B>A,腐爛率C>A>B。冷藏后,牛皮紙袋對(duì)抑制后熟過(guò)程中果實(shí)腐爛有一定的幫助,PE 袋對(duì)抑制后熟過(guò)程中失重有一定的幫助。
冷藏后常溫后熟過(guò)程中,3 種包裝的南果梨硬度均呈下降趨勢(shì)(圖1)。其中,商業(yè)瓦楞紙箱中的南果梨硬度始終大于其他2 種包裝材料;而PE 袋和牛皮紙袋中的南果梨下降趨勢(shì)相似,但是牛皮紙袋中的果實(shí)硬度下降速度略大于PE 袋中的果實(shí)。在進(jìn)入最佳食用期時(shí)牛皮紙袋中果實(shí)硬度為3.72 kg/cm2,而PE 袋中果實(shí)硬度為4.32 kg/cm2;在果實(shí)進(jìn)入衰老期時(shí)牛皮紙袋中果實(shí)硬度為1.21 kg/cm2,而PE 袋中果實(shí)硬度為2.11 kg/cm2。
圖1 不同包裝材料對(duì)南果梨冷藏后后熟期間硬度變化的影響
南果梨色差的變化主要通h0(色調(diào)角)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,h0是由a值和b值共同作用的結(jié)果。隨著南果梨后熟程度的提高,色差值不斷降低(圖2)。出庫(kù)時(shí),商業(yè)瓦楞紙箱中果實(shí)色差值最大,h0值99.76,此時(shí)果色比較接近青綠色。當(dāng)色差值降到90 時(shí),南果梨完全轉(zhuǎn)黃,牛皮紙包裝的果實(shí)在第10 天時(shí)果色便轉(zhuǎn)成了黃色,而PE 袋和商業(yè)瓦楞紙箱包裝的果實(shí)在第15 天時(shí)才轉(zhuǎn)成黃色,PE 袋轉(zhuǎn)黃速率略高于商業(yè)瓦楞紙箱。南果梨處于衰老階段時(shí),由于果肉的褐變,使得色差值不斷降低。綜上所述,南果梨轉(zhuǎn)色主要是指南果梨轉(zhuǎn)黃這一過(guò)程,該試驗(yàn)設(shè)置的3 種包裝方式果實(shí)轉(zhuǎn)黃速率為牛皮紙袋>PE 袋>商業(yè)瓦楞紙箱。
圖2 不同包裝材料對(duì)南果梨冷藏后后熟期間轉(zhuǎn)色情況的影響
乙酸乙酯是一種重要的水果香氣成分,但是乙酸乙酯含量過(guò)高,會(huì)呈現(xiàn)出水果腐爛的氣味。由圖3 可知,乙酸乙酯相對(duì)含量隨著冷藏后常溫后熟進(jìn)程而不斷上升,在0~15 d 時(shí),乙酸乙酯上升速率比較平穩(wěn),在最佳食用期時(shí),PE 袋包裝果實(shí)乙酸乙酯相對(duì)含量高于牛皮紙袋和商業(yè)瓦楞紙箱。15 d 后,南果梨進(jìn)入衰老期,牛皮紙袋包裝果實(shí)乙酸乙酯相對(duì)含量急劇上升,高達(dá)21.28%、而PE 袋和商業(yè)瓦楞紙箱僅為10.89%和7.16%。實(shí)際上通過(guò)人工比較發(fā)現(xiàn),牛皮紙袋后期水果腐爛味道要明顯大于前2 組。
圖3 不同包裝材料對(duì)南果梨冷藏后后熟期間主要香氣的影響
丁酸乙酯在后熟過(guò)程中呈逐漸下降趨勢(shì),整個(gè)后熟過(guò)程中其變化范圍在8%~16%之間。在最佳食用期時(shí),PE袋、牛皮紙袋和商業(yè)瓦楞紙箱丁酸乙酯相對(duì)含量分別為6.82%、7.88%、12.62%。
己酸乙酯在后熟過(guò)程中呈逐漸上升趨勢(shì),在最佳食用期后略有下降。在后熟0 d 時(shí),商業(yè)瓦楞紙箱中南果梨己酸乙酯相對(duì)含量明顯低于PE 袋和牛皮紙袋,分別低了15.05%和11.04%。在0~15 d 的后熟過(guò)程中,商業(yè)瓦楞紙箱中南果梨己酸乙酯相對(duì)含量呈迅速上升趨勢(shì),到第15天時(shí),PE 袋、牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱包裝的果實(shí)己酸乙酯相對(duì)含量分別為45.4%、41.9%、39.65%。在15 d 后商業(yè)瓦楞紙箱中果實(shí)己酸乙酯相對(duì)含量繼續(xù)上升,而PE 袋和牛皮紙袋包裝的果實(shí)己酸乙酯相對(duì)含量急劇下降,第20天時(shí)PE 袋、牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱包裝果實(shí)己酸乙酯相對(duì)含量分別為20.87%、25.48%、40.67%。
在后熟初期,PE 袋、牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱包裝南果梨乙酸己酯相對(duì)含量較為接近。在冷藏后常溫貨架0~20 d 期間PE 袋和牛皮紙袋包裝果實(shí)乙酸己酯的總體變化趨勢(shì)較為相近,牛皮紙袋包裝果實(shí)乙酸己酯略高。而商業(yè)瓦楞紙箱中果實(shí)變化異常,在后熟5 d 時(shí)達(dá)到高峰,相對(duì)含量比PE 袋和牛皮紙袋高11.39%、12.95%。最佳食用期時(shí),商業(yè)瓦楞紙箱乙酸己酯相對(duì)含量比PE 袋和牛皮紙袋高5.11%、5.6%。在后熟20 d 時(shí),3 種包裝方式果實(shí)乙酸己酯相對(duì)含量較為接近。
α-法尼烯與蘋果虎皮病的發(fā)生有一定關(guān)系,在梨果中表現(xiàn)出一種類虎皮病的現(xiàn)象。在后熟初期,PE 袋α-法尼烯相對(duì)含量較低,僅為8.28%,牛皮紙袋和商業(yè)瓦楞紙箱相對(duì)含量分別為15.22%和20.08%。在后熟5 d 時(shí),PE袋、牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱α-法尼烯相對(duì)含量較為接近,分別為14.4%、15.58%、14.1%。在5~15 d 時(shí),牛皮紙袋和瓦楞紙箱α-法尼烯相對(duì)含量明顯降低,PE 袋明顯升高。在最佳食用期時(shí),PE 袋、牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱α-法尼烯相對(duì)含量分別為16.15%、9.99%、13.07%。在衰老階段牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱α-法尼烯相對(duì)含量略有升高,PE 袋α-法尼烯相對(duì)含量急劇上升,在后熟20 d時(shí)PE 袋、牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱α-法尼烯相對(duì)含量分別為22.26%、10.64%、15.78%。由此可見(jiàn),牛皮紙袋在一定程度上可以控制α-法尼烯生成。
在實(shí)際操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn),PE 袋雖然保水性較好,但是如果散熱不好,袋內(nèi)會(huì)結(jié)露,利于病原微生物侵入、傳播和孢子萌發(fā),導(dǎo)致果蔬病腐損失加重。另外,南果梨需要帶梗采摘,PE 袋比較薄,搬運(yùn)過(guò)程中果梗很容易將袋劃破,劃破后的袋更容易感染霉菌,更容易失水,即使放在塑料箱中搬運(yùn),劃破袋的幾率也比較高。單層牛皮紙袋中南果梨果實(shí)屬于避光貯藏,其轉(zhuǎn)色速率略快于PE 袋,可以判斷南果梨后熟過(guò)程中轉(zhuǎn)色情況與光照無(wú)關(guān)。而商業(yè)瓦楞紙箱果實(shí)失重比較嚴(yán)重,香氣在后熟中變化異常,可見(jiàn)南果梨香氣與貯藏過(guò)程中果實(shí)失重情況有關(guān)。
通過(guò)比較冷藏后后熟過(guò)程PE 袋、牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱南果梨一般品質(zhì)發(fā)現(xiàn),果實(shí)失重率變化順序?yàn)樯虡I(yè)瓦楞紙箱>牛皮紙袋>PE 袋,果實(shí)腐敗及霉變率變化順序?yàn)樯虡I(yè)瓦楞紙箱>PE 袋>牛皮紙袋。在后熟過(guò)程中PE 袋和牛皮紙袋果實(shí)硬度較為相似,商業(yè)瓦楞紙箱果實(shí)硬度略高。果實(shí)轉(zhuǎn)色速度為牛皮紙袋>PE 袋>商業(yè)瓦楞紙箱。
比較冷藏后后熟過(guò)程中PE 袋、牛皮紙袋以及商業(yè)瓦楞紙箱南果梨主要香氣成分發(fā)現(xiàn),商業(yè)瓦楞紙箱南果梨己酸乙酯和乙酸己酯后熟過(guò)程中香氣代謝較異常,可能與失重有關(guān)。在后熟過(guò)程中,牛皮紙袋和PE 袋果實(shí)乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯相對(duì)含量變化較為相近。但是牛皮紙袋抑制了α-法尼烯的生成,在某種程度上抑制了南果梨類虎皮病的發(fā)生。
總之,經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),牛皮紙袋在南果梨貯藏上的效果要優(yōu)于PE 袋和商業(yè)瓦楞紙箱,如果能適當(dāng)控制貯藏和后熟環(huán)境的濕度,控制失重率,牛皮紙袋的效果會(huì)更佳。