陳敏惠，陳于隴，李佳鴻，戴凡煒，陳飛平，王玲，戚英偉

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點實驗室，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，廣東廣州 510610）

菠蘿[Ananas comosus(Linn.) Merr]是一種主要產(chǎn)于（亞）熱帶國家的水果，占全球熱帶水果產(chǎn)量的20%以上，約2550萬t[1]。菠蘿富含維生素A、B1、B6和C，以及其他營養(yǎng)元素，如礦物質(zhì)和膳食纖維[2]，深受消費者喜愛。然而新鮮菠蘿在食用時去皮麻煩，為食用方便，市場上推出了鮮切菠蘿的新型售賣形式。菠蘿在加工過程中會造成其一定程度上組織損傷，增加呼吸代謝過程，提高酶活性和細胞降解[3]，即使在最適溫度條件下，鮮切加工處理也會將菠蘿貨架期從1～2周降至僅1～3 d。此外，鮮切還為微生物的生長提供了有利的環(huán)境，導(dǎo)致微生物污染內(nèi)部組織造成菠蘿腐壞變質(zhì)[4]。

鮮切菠蘿最常見的傳統(tǒng)保鮮方式主要是浸泡在鹽水中，鹽水可抑制微生物生長達到一定保鮮效果，然而這種方法保鮮時間短，達不到延長貨架期的要求。此外，還有涂膜保鮮的方法，通過減少水分流失和果蔬組織與外界的接觸，抑制其生理代謝紊亂來延長貯藏期[5]。目前最常用的可食用涂膜材料包括殼聚糖、淀粉、纖維素、海藻酸鈉、角叉菜膠、玉米醇溶蛋白、乳清、脂肪酸[6]。然而，可食用涂膜在實際應(yīng)用上也存在一些問題，例如親水性較強的涂膜抗水能力差，在濕度較高的條件下可能會出現(xiàn)吸濕發(fā)黏的現(xiàn)象[7]。

氣調(diào)保鮮技術(shù)是延長果蔬貯藏期的有效方法，該技術(shù)通過改變儲存環(huán)境中氣體的比例來抑制微生物的生長，延緩采后果蔬代謝速度，減少營養(yǎng)元素的消耗[8]。通過氬氣、氮氣的氣調(diào)處理能抑制菠蘿的呼吸代謝及乙烯合成，延緩菠蘿褐變，延長了鮮切菠蘿的貨架期[9]。研究發(fā)現(xiàn)，通過低溫結(jié)合復(fù)合氣體環(huán)境包裝鮮切菠蘿，能有效抑制菠蘿褐變和維生素C氧化，保持其良好的品質(zhì)[10]。但以上處理需要配套的氣調(diào)庫等設(shè)備，應(yīng)用成本高，不利于推廣使用。自發(fā)氣調(diào)包裝袋是通過調(diào)節(jié)果蔬自身呼吸的氣體與氣調(diào)膜透過氣體之間的平衡，使袋內(nèi)氣體成分保持最佳狀態(tài)，在果蔬貯藏期起到自發(fā)氣調(diào)和保濕透氣的效果，更適用于研究鮮切菠蘿的保鮮[11]。自發(fā)氣調(diào)袋具有無毒、易操作、成本低、效果好等優(yōu)點[12]，其推廣和使用在擴寬果蔬保鮮技術(shù)上尤為重要，然而，自發(fā)氣調(diào)包裝袋在鮮切菠蘿貯藏保鮮的應(yīng)用上卻鮮有研究和報道。

本研究探究自發(fā)氣調(diào)袋對鮮切菠蘿貯藏期間品質(zhì)變化的影響。以市售的菠蘿常用包裝袋（鍍鋁陰陽自封袋）為對照，采用實驗室自主研發(fā)的自發(fā)氣調(diào)保鮮袋，在低溫條件下進行鮮切菠蘿的貯藏保鮮實驗，尋找簡易但適用于鮮切菠蘿貯藏的保鮮材料，延長鮮切菠蘿貯藏期，為鮮切菠蘿的冷鏈氣調(diào)包裝提供參考依據(jù)，解決菠蘿產(chǎn)業(yè)在保鮮難題上困境。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

菠蘿，購于廣州天河區(qū)五山水果市場，產(chǎn)地湛江，品種為“巴厘”。挑選開花后120 d左右，大小均勻，色澤相似，無病害破損的菠蘿作為試驗材料。洗凈后用不銹鋼刀去皮、去眼。先置于冰水混合物浸泡15 min預(yù)冷，再轉(zhuǎn)移至3.5%（m/V）鹽水浸泡5 min作保鮮處理，瀝干水分后，分別用兩種包裝處理。對照組選用市售菠蘿保鮮袋，即鍍鋁陰陽自立袋（材質(zhì)為純鋁和PE膜，厚度20 μm，規(guī)格26 cm×38 cm）；實驗組采用研究室自主研發(fā)的改性聚乙烯保鮮袋，即MP20氣調(diào)袋（厚度20 μm，水蒸氣透過率62.58 g/(m2·d)，O2滲透率11643 cm3/(m2·d·atm)，規(guī)格26 cm×38 cm）。每袋包裝2個菠蘿，每組包裝3袋，共24袋。貯藏在4 ℃低溫條件下，每3 d取樣一次，測量各項指標(biāo)數(shù)據(jù)。

1.2 儀器與試劑

Checkmate9900型頂空氣體分析儀，丹麥PBI公司；TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀，英國StableMicroSystem公司；RFM340+糖度儀，英國Bellingham Stanley公司；CARYEclipse熒光分光光度計，美國VARIAN公司；GC-2010Plus氣相色譜儀，日本島津公司。

草酸、硼酸、維生素C標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞99%）、三氯乙酸（分析純），天津福晨化學(xué)試劑有限公司；無水乙酸鈉、鄰苯二胺（分析純），天津市大茂化學(xué)試劑廠；硫代巴比妥酸（分析純），源葉生物科技有限公司。

1.3 測試指標(biāo)及方法

1.3.1 感官評價

感官評價采用閆靜坤等[13]的方法，選擇12名（6男，6女）成立測評小組，感官評定人員為年齡20～40歲身體健康、味覺正常人員。采用盲評的方式鑒賞菠蘿，按色澤、香氣、組織狀態(tài)、風(fēng)味為指標(biāo)，進行感官評價，評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。感官評分時，先以各指標(biāo)的得分相加算出總評分，再取平均值。

表1 鮮切菠蘿感官評價表Table 1 Sensory evaluation of fresh-cut pineapple

1.3.2 貯藏過程中微環(huán)境氣體成分

參考于茂蘭等[14]的方法，采用頂空氣體分析儀測量袋內(nèi)氣體成分。在包裝袋密封的環(huán)境下，將橡膠墊貼片紙貼于包裝袋上，用取樣針管扎透墊片貼，避免扎到菠蘿，抽取袋內(nèi)氣體進行測量。每包樣品在上中下三個位置各測三次。

1.3.3 果肉硬度的測定

參考Oms-oliu等[15]的方法，并稍作修改。用質(zhì)構(gòu)儀測定菠蘿果肉硬度，探頭型號為A/WEG，以1 mm/s的速度穿透5 mm，返回高度6 cm。結(jié)果表示為穿透過程中記錄的最大力（N），硬度單位用g/cm2表示。

1.3.4 TSS和TA含量測定

參考巫梅婷等[16]的方法，并稍作修改。將菠蘿果肉榨汁，細紗布過濾后收集汁液，4 ℃下5000 r/min離心10 min，收集上清液，低溫保存?zhèn)溆谩Ｔ跀?shù)顯糖酸度計檢測鏡面凹槽處滴加菠蘿果肉汁液500 μL，按start讀數(shù)并記錄，即得TSS值。在此基礎(chǔ)上吸取100 μL汁液，用純水稀釋50倍，再次讀數(shù)并記錄，得到菠蘿的TA值。

1.3.5 維生素C含量測定

參考黃方志等[17]的方法，并稍作修改，采用熒光分光光度計測定維生素C含量，取1.3.5中收集的上清液0.5 mL，加入5 mL 2%（m/V）草酸和0.2 g活性炭，渦旋震蕩均勻，離心取上清液。樣品管為1 mL上清液加250 g/L乙酸鈉溶液，對照管為1 mL上清液加30 g/L硼酸-250 g/L乙酸鈉溶液，混合均勻，避光反應(yīng)20 min，分別加入1 mL 0.2 g/L鄰苯二胺溶液，混勻，避光反應(yīng)40 min。激發(fā)波長355 nm，發(fā)射波長425 nm，測定熒光強度。

1.3.6 丙二醛含量測定

參考Zhang等[18]的方法，并稍作修改。取1.3.5中收集的上清液1 mL，加入5 mL 100 g/L TCA溶液，混合均勻。樣品管取2 mL混液，對照管為2 mL 100 g/L TCA溶液，分別加入2 mL 0.67%（m/V）TBA溶液，混勻，沸水浴20 min，取出冷卻后5000 r/min離心10 min，測定上清液在450、532、和600 nm波長處的吸光值。

1.3.7 乙醇含量測定

參照侯玉茹等[19]的方法，并稍作修改。頂空收集果蔬組織釋放的乙醇氣體，通過氣相色譜柱分離后，測定乙醇含量。氣相色譜配置為氫火焰離子化檢測器FID和DB-FFAP填充柱，載氣為N2。進樣口溫度220 ℃，柱溫40 ℃，檢測器FID檢測器溫度300 ℃。取1.3.5中收集的上清液5 mL，移入20 mL樣品瓶中，密封后60 ℃保溫1 h，頂空取1 mL氣體，通過氣相色譜儀測定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，利用面積外標(biāo)法，計算提取液中乙醇濃度。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

除感官評價有12個重復(fù)外，其余數(shù)據(jù)均獨立重復(fù)3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差顯示。實驗數(shù)據(jù)以Microsoft Office Excel 2010（美國微軟公司），進行匯總，SPSS Statistics 22（美國IBM公司）進行進行單因素方差分析，利用Duncan’s多重比較進行顯著性差異分析，采用Sigma Plot10.0（美國Systat公司）作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同包裝對鮮切菠蘿儲藏期間外觀和感官品質(zhì)的影響

不同包裝下的鮮切菠蘿在4 ℃低溫下貯藏，外觀品質(zhì)如圖1a所示。隨著貯藏時間的延長，對照組保鮮袋包裝的鮮切菠蘿在貯藏期間果肉色澤逐漸變深，在貯藏第9天出現(xiàn)了果肉彌散的現(xiàn)象，在第12天出現(xiàn)了部分自溶，而用MP20氣調(diào)袋包裝的菠蘿果肉在整個貯藏期間均結(jié)構(gòu)完整，色澤保持較好。

圖1 不同包裝對鮮切菠蘿外觀（a）和感官品質(zhì)（b）的影響Fig.1 The appearance (a) and sensory changes (b) of fresh-cut pineapple treated with different packages

感官評價是反映鮮切菠蘿品質(zhì)最直觀的指標(biāo)，其硬度、口感、氣味、果肉狀態(tài)是影響菠蘿商品質(zhì)量的四個重要指標(biāo)。感官品質(zhì)測定滿分為20分，按照表1進行評分，統(tǒng)計后作圖。由圖1b可以發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時間的延長，菠蘿感官評價得分持續(xù)下降。然而，采用MP20袋包裝的實驗組菠蘿感官評分下降較為緩慢，在貯藏第9天時仍然有良好的感官品質(zhì)，感官評價分為11.86分，其果肉狀況較好，有一定抑制菠蘿肉芽產(chǎn)生的作用，品嘗后并未發(fā)現(xiàn)腐壞異味。這與朱佳佳[20]氣調(diào)保鮮下貯藏鮮切菠蘿9 d仍能保持良好的品質(zhì)結(jié)果一致。而對照組保鮮袋包裝的菠蘿在貯藏9 d時感官評價分為9.29分，果肉外觀色澤不佳，有些許乙醇異味，品嘗后口感欠佳，只能保存6 d。在貯藏第12天時，實驗組菠蘿外觀正常，僅有些許異味，而對照組菠蘿外觀有明顯過熟表象，乙醇異味明顯。這表明采用適宜的包裝袋能很好地保持鮮切菠蘿的顏色、組織狀態(tài)、香氣及風(fēng)味。

2.2 不同包裝對鮮切菠蘿包裝環(huán)境內(nèi)氣體體積分?jǐn)?shù)的影響

測試包裝內(nèi)環(huán)境氣體成分的變化情況能反應(yīng)水果在貯藏期的呼吸狀態(tài)，于此同時，水果的貯藏品質(zhì)及生理代謝同樣也受到包裝內(nèi)環(huán)境氣體成分的影響[21]。如圖2所示，在前9 d貯藏期間，普通包裝袋O2含量逐漸下降，CO2含量逐漸升高，推測可能是菠蘿在貯藏期間代謝旺盛，進行無氧呼吸產(chǎn)生CO2，導(dǎo)致CO2含量積累較快，在第9天CO2含量高達27.63%，O2含量僅為3.08%。實驗組采用自發(fā)氣調(diào)袋，使貯藏期菠蘿的氣體成分能持續(xù)的保持O2的透入和CO2的透出，使氣調(diào)袋內(nèi)O2含量維持12.31%，提供了菠蘿有氧呼吸所需的O2，并排出多余CO2，CO2含量維持2.29%，避免了菠蘿在缺氧環(huán)境下進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇等不良風(fēng)味物質(zhì)的積累。Wilson等[22]同樣也認(rèn)為調(diào)節(jié)保鮮膜氣體滲透性和調(diào)節(jié)果蔬呼吸可以保持新鮮水果和蔬菜的質(zhì)量和延長貨架期。

圖2 不同包裝對鮮切菠蘿包裝環(huán)境內(nèi)氣體體積分?jǐn)?shù)的影響Fig.2 Effect of different packaging on gas concentration in packaging environment of fresh-cut pineapple

2.3 不同包裝對鮮切菠蘿硬度的影響

測試鮮切水果硬度的變化情況能反應(yīng)水果在貯藏期的新鮮程度及果肉狀態(tài)[23]。如圖3所示，隨著貯藏時間的延長，鮮切菠蘿的硬度呈現(xiàn)下降的趨勢。果蔬經(jīng)鮮切處理后，原完整結(jié)構(gòu)受到破壞，增大組織生理代謝活動，呼吸作用增強，同時會促進內(nèi)源乙烯的釋放，加速果蔬衰老，影響果蔬硬度[24]。然而相比于對照組，實驗組采用的自發(fā)氣調(diào)袋包裝緩解了鮮切菠蘿硬度的下降趨勢。這是由于采用MP20氣調(diào)袋能自發(fā)調(diào)節(jié)O2和CO2氣體平衡，結(jié)合低溫環(huán)境能有效抑制菠蘿果肉進行生理代謝，延緩其衰老，同時避免果肉因缺氧進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇傷害組織細胞，保持菠蘿所含有的營養(yǎng)物質(zhì)和水分流失，從而減緩果肉硬度的下降。在貯藏期間菠蘿的硬度提高了10.14%，更有助于其保持其良好的物理性能、外觀品質(zhì)和口感。路貴龍等[25]探究氣調(diào)袋對蘋果貯藏品質(zhì)的影響，與其研究結(jié)論類似，氣調(diào)袋包裝延緩了蘋果硬度的下降。

圖3 不同包裝對鮮切菠蘿硬度的影響Fig.3 Effects of different packaging on hardness of fresh-cut pineapple

2.4 不同包裝對鮮切菠蘿TSS和TA的影響

可溶性固形物主要指可溶性糖（TSS）和可滴定酸（TA），是衡量果蔬貯藏和食用品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是影響菠蘿果實風(fēng)味的重要因素[26]。如圖4所示，鮮切菠蘿在貯藏期間TSS含量隨貯藏時間的延長，呈現(xiàn)下降的趨勢，在貯藏12 d時對照組與實驗組TSS含量分別為12.93%和13.53%，與貯藏初期相比分別下降了3.87%與3.27%。這可能是由于貯藏期間菠蘿果肉生命代謝活動消耗許多營養(yǎng)物質(zhì)，而氣調(diào)貯藏處理可避免鮮切菠蘿的無氧呼吸，進行有氧呼吸提供給菠蘿更多的能量供其生命代謝活動，降低糖類物質(zhì)的消耗速率，減少TSS的下降幅度。TA作為呼吸底物之一，在貯藏過程中不斷消耗，同時TA會溶于水分，隨水分的流失而下降。在貯藏前期菠蘿TA含量基本維持穩(wěn)定，在貯藏12 d時對照組與實驗組TA含量分別為1.04和1.13 mg/L，與貯藏初期相比分別下降了18.86%與12.14%。實驗組采用的自發(fā)氣調(diào)袋包裝均緩解了菠蘿TSS和TA含量的下降，更有利于鮮切菠蘿的貯藏。張凱等[27]研究自發(fā)氣調(diào)袋貯藏對葡萄果實品質(zhì)的影響，與該結(jié)論類似，可延緩葡萄TSS、TA含量的下降,具有較好的果實保鮮作用。

圖4 不同包裝對鮮切菠蘿可溶性固形物和可滴定酸含量的影響Fig.4 Effects of different packaging on soluble solid content of fresh-cut pineapple

2.5 不同包裝對鮮切菠蘿維生素C含量的影響

菠蘿中的維生素C含量豐富，維生素C對清除自由基、保護和維持黃酮、多酚等物質(zhì)的還原狀態(tài)起著關(guān)鍵作用[28]，但其性質(zhì)很不穩(wěn)定，容易被氧化，菠蘿經(jīng)加工后，失去果皮保護，組織結(jié)構(gòu)被破壞，所以在鮮切菠蘿的貯藏過程中，維生素C會逐漸流失。從圖5中可看出，對照組維生素C含量呈現(xiàn)大幅下降的趨勢，貯藏至第12天時與貯藏初期相比下降了34.16%。經(jīng)氣調(diào)袋包裝的菠蘿，能自發(fā)調(diào)節(jié)菠蘿的呼吸速率至合適的范圍，避免細胞無氧呼吸，同時抑制各項生理生化反應(yīng)，減少了維生素C氧化和流失，第12天時維生素C含量是對照組的1.19倍，與貯藏初期相比僅下降了21.77%。氣調(diào)貯藏可減緩鮮切菠蘿維生素C的降解速率，減少氧化反應(yīng)造成降低菠蘿的氧化能力，提高鮮切菠蘿果實新鮮度。方宗壯等[29]采用真空包裝處理鮮切菠蘿同樣也能減少維生素C的氧化和流失。

圖5 不同包裝對鮮切菠蘿維生素C含量的影響Fig.5 Effects of different packaging on vitamin C content of fresh-cut pineapple

2.6 不同包裝對鮮切菠蘿丙二醛含量的影響

丙二醛作為膜脂過氧化的產(chǎn)物之一，其含量常用來表示果蔬衰老或冷害過程中細胞膜的膜脂過氧化程度和逆境傷害程度[30]。從圖6可以看出，隨著貯藏時間的增加，對照組菠蘿果肉的丙二醛含量總體變化呈現(xiàn)上升的趨勢，顯著高于實驗組，對照組MDA含量為3.52 μmol/g，與貯藏初期相比上升了0.69 μmol/g。采用自發(fā)氣調(diào)包裝袋包裝能抑制菠蘿果肉丙二醛含量的上升，尤其是在貯藏后期，仍能保持一個較低的水平，貯藏至第12天時氣調(diào)組菠蘿果肉MDA含量為2.99 μmol/g，與貯藏初期相比僅上升0.15 μmol/g，說明自發(fā)氣調(diào)貯藏處理可有效減緩鮮切菠蘿的膜脂過氧化。此外，在其他水果上也發(fā)現(xiàn)，氣調(diào)貯藏可以降低果實丙二醛的積累，防止了細胞膜結(jié)構(gòu)的損傷，例如獼猴桃[31]、楊梅[32]等。

圖6 不同包裝對鮮切菠蘿丙二醛含量的影響Fig.6 Effects of different packaging on malondialdehyde content of fresh-cut pineapple

2.7 不同包裝對鮮切菠蘿乙醇含量的影響

乙醇是菠蘿天然香味化合物成分之一，在菠蘿的貯藏和后熟過程中由于自身呼吸作用使乙醇有不同程度的積累，然而，乙醇的累積會傷害菠蘿組織細胞，導(dǎo)致果肉生理代謝紊亂，產(chǎn)生乙醇異味及褐變現(xiàn)象，加劇果肉腐爛，嚴(yán)重影響其風(fēng)味和品質(zhì)[33]。因此，乙醇含量的測定評價鮮切菠蘿貯藏期間品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

如圖7所示，隨著貯藏時間的增加，貯藏的菠蘿不斷進行呼吸作用產(chǎn)生乙醇。對照組在0～6 d的貯藏期時乙醇含量緩慢升高，在6～12 d時乙醇含量迅速增加，在貯藏12 d時達到了615.9 μg/g，有明顯的乙醇異味。采用自發(fā)氣調(diào)袋包裝的鮮切菠蘿乙醇含量在貯藏期間均能維持在低濃度的含量，在貯藏12 d時僅有120.7 μg/g，遠低于對照組，且沒有乙醇異味，說明采用自發(fā)氣調(diào)袋包裝鮮切菠蘿能預(yù)防菠蘿在貯藏期間無氧呼吸產(chǎn)生乙醇，影響品質(zhì)變化。張文江等[34]探究氣調(diào)處理貯藏藍莓果實，同樣也能抑制乙醇含量的升高，并可較好地保持藍莓原有風(fēng)味。

圖7 不同包裝對鮮切菠蘿乙醇含量的影響Fig.7 Effects of different packaging on ethanol content of fresh-cut pineapple

3 結(jié)論與展望

根據(jù)研究結(jié)果表明，采用低溫自發(fā)氣調(diào)袋包裝鮮切菠蘿可確保在貯藏期前9 d仍然有良好的感官品質(zhì)，而市售的保鮮袋僅能保鮮6 d。與普通包裝袋低O2，高CO2的袋內(nèi)微環(huán)境相比，氣調(diào)袋內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)能維持鮮切菠蘿正常生理代謝消耗，并排除多余CO2。在貯藏后期，普通袋包裝菠蘿產(chǎn)生酒精及過量CO2，出現(xiàn)異味，而自發(fā)氣調(diào)保鮮袋能維持鮮切菠蘿的硬度，減緩了菠蘿維生素C、可溶性固形物等營養(yǎng)物質(zhì)的在貯藏期間的損失，抑制了丙二醛含量和乙醇含量的上升，有效減緩了鮮切菠蘿的膜脂過氧化和抑制菠蘿果肉無氧呼吸產(chǎn)生酒精。

今后，研究室將會致力于鮮切果蔬的保鮮研究，探索更多適用于果蔬保鮮的氣調(diào)包裝材料和保鮮技術(shù)，為農(nóng)產(chǎn)品貯藏、運輸、銷售等環(huán)節(jié)保駕護航。