F- MAP保鮮過程中草莓果實質(zhì)地的變化

賈玲，張先，*，李范洙，*，金永杰（.延邊大學(xué)，吉林延吉33000；.延吉園藝有限公司，吉林延吉33000）

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F- MAP保鮮過程中草莓果實質(zhì)地的變化

賈玲1，張先1，*，李范洙1，*，金永杰2
（1.延邊大學(xué)，吉林延吉133000；2.延吉園藝有限公司，吉林延吉133000）

摘要：利用F-MAP技術(shù)在低溫條件下對草莓進行保鮮試驗，分析了果實質(zhì)構(gòu)指標(biāo)和細(xì)胞壁成分。結(jié)果表明：F-MAP、PE袋和一次性保鮮盒包裝保鮮過程中草莓果實的硬度、內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性均呈下降趨勢，其中F-MAP處理組的指標(biāo)約在保鮮2d開始顯著高于PE袋組和對照組。保鮮過程中草莓果實的原果膠、半纖維素和木質(zhì)素含量呈下降趨勢，纖維素含量呈先上升后下降趨勢，F(xiàn)-MAP處理組果實中的含量在保鮮2d開始顯著高于PE袋組和/或?qū)φ战M，草莓果實中可溶性果膠含量呈上升趨勢，但是保鮮第3d起F-MAP組顯著低于PE袋組。研究結(jié)果說明F-MAP處理能夠延緩草莓果實質(zhì)地的變化，有利于草莓的保鮮。

關(guān)鍵詞：草莓；F-MAP；質(zhì)地

*通信作者

草莓（Fragaria ananassa Duch）屬薔薇科草莓屬（Fragaria L）多年生常綠草本植物。草莓果實色澤鮮風(fēng)味獨特，營養(yǎng)豐富，素有“水果皇后”的美譽，他所含的鈣、磷、鐵比蘋果和葡萄多2倍～3倍，維生素C的含量比蘋果高10倍以上，還有消暑解熱、生津止渴利尿止瀉之功效，并在抗菌、抗腫瘤、抗病毒等方面也具有一定的效果，深受人們的喜愛[1]。但草莓收獲時間集中，且含水量大，果皮薄，組織嬌嫩，柔軟多汁，缺乏堅硬外皮保護，在收獲和運輸過程中極易受損傷和遭受微生物侵染，導(dǎo)致腐爛而失去商品價值，采后壽命很短，在常溫下僅可保存1 d～2 d[2]。

F-MAP（Functional-modified atmosphere packaging）技術(shù)是近年來逐漸興起的一種利用功能性塑料薄膜包裝袋的保鮮技術(shù)，它利用果疏的呼吸代謝和功能性薄膜的選擇性透氣作用，通過調(diào)節(jié)包裝袋內(nèi)的氣體成分來降低果蔬的呼吸作用與水分蒸騰，減少營養(yǎng)損耗，抑制果實的生理代謝和病原微生物的生長繁殖，從而延長保鮮壽命[3]。F-MAP主要是在低密度聚乙烯薄膜中添加沸石、陶瓷和活性炭、抗菌劑、吸附劑和表面活性劑等物質(zhì)，從而改善和提高薄膜的氣體透過性、吸附能力和抗菌能力等，制作出適合不同種果蔬貯藏保鮮的薄膜[4]。Hyung-Woo Park等[5-6]利用F-MAP技術(shù)對冬棗及富士蘋果的保鮮進行試驗，并得到了很好的效果。

本試驗采用F-MAP技術(shù)在低溫條件下對草莓進行保鮮，并對草莓果實質(zhì)地及其相關(guān)化學(xué)成份進行了研究，希望將F-MAP技術(shù)應(yīng)用到草莓保鮮中，為草莓的保鮮及貨架期的延長提供技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1材料

試驗所用的草莓為紅熟期豐香草莓（Fragaria ananassa Duchesne），于2014年5月29日采自吉林省龍井市東盛勇鎮(zhèn)仁化村。果實經(jīng)過選果冷卻分別用FMAP包裝袋（保鮮袋由韓國食品研究院提供，厚度0.03 mm，以下簡稱F-MAP），聚乙烯包裝袋（保鮮袋厚度0.06 mm，以下簡稱PE袋），一次性包裝盒（以下簡稱對照組）進行包裝。隨機取果實裝入包裝袋中，扎緊袋口，對照組放入一次性保鮮盒，用保鮮膜覆蓋，在低溫（0℃～3℃）中保鮮，從處理當(dāng)天開始，每天對果實的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)及細(xì)胞壁成分進行測定。

1.2儀器設(shè)備

質(zhì)構(gòu)儀（TMS-PRO）：Food Technology Corporation，F(xiàn)TC，美國；分光光度計（U-53900）：Hitachi High-Technology Corporation；電子天平（JA10003N）：民橋精密科學(xué)儀器有限公司，上海，中國；組織搗碎勻漿機（JJ-2）：金壇中大儀器廠，江蘇，中國；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9143BS-III）：上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；循環(huán)水十多用真空泵（SHB-IIIA）：上海于康科教儀器設(shè)備有限公司。

1.3方法

1.3.1草莓果實質(zhì)地的測定

使用質(zhì)構(gòu)儀對草莓果實進行測定，每次分別取10個大小及形狀基本一致的果實，用切分寬度7.5 mm的雙刀切取果實居中部位，再用內(nèi)徑14 mm的打孔器取樣。參數(shù)設(shè)置為：檢測速度30 mm/min，試樣受壓變形50 %，起始力0.5 N。將試樣置于質(zhì)構(gòu)儀探頭下做TPA實驗。果實質(zhì)地狀況的評價參數(shù)為硬度（Hardness）、黏附性（Adhesiveness）、內(nèi)聚性（Cohesiveness）、彈性（Springiness）、咀嚼性（Chewiness）。

1.3.2果膠含量的測定

提取可溶性果膠和原果膠，采用咔唑比色法測定，以半乳糖醛酸為標(biāo)準(zhǔn)樣[7]。

1.3.3木質(zhì)素含量的測定

木質(zhì)素的含量，采用稱重法測定[8]。

1.3.4纖維素、半纖維素含量的測定

纖維素、半纖維素由以下公式計算得出

半纖維素/%=NDF/%－ADF/%

纖維素/%＝ADF/%－木質(zhì)素/%

其中NDF為中性洗滌纖維，ADF為酸性洗滌纖維，分別用中性洗滌法和酸性洗滌法測定[9]。

1.3.5數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS11.5軟件進行統(tǒng)計分析。

2　結(jié)果與分析

2.1在F-MAP保鮮過程中草莓質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的變化2.1.1草莓果實硬度的變化

硬度反映的是果實在外力的作用下發(fā)生形變所需的屈服力的大小。草莓在保鮮期間硬度變化如圖1所示。

圖1　草莓在F-MAP保鮮過程中硬度的變化Fig.1 Changes of hardness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

草莓的硬度隨保鮮時間的延長呈下降趨勢，F(xiàn)MAP組草莓的硬度在保鮮過程中下降趨勢較PE袋組和對照組緩慢。在保鮮第5天，果實硬度由12.58 N下降到7.06 N，下降幅度為44 %，PE袋組下降到4.08 N，下降幅度為68 %，對照組下降到3.76 N，下降幅度為70 %。在保鮮第2 d開始F-MAP組的硬度與其它兩組差異顯著（P＜0.05），F(xiàn)-MAP組在保鮮第5 d的硬度與其他兩組保鮮2 d的硬度接近。

2.1.2草莓果實黏附性變化

粘附性是指咀嚼果實時，上顎、牙齒、舌頭等克服表面吸引力所需的能量。草莓在保鮮期間黏附性變化如圖2所示。

在0.17 J到0.64 J范圍內(nèi)呈先下降后上升，又下降后上升的曲線變化趨勢。但是3種處理之間黏附性的大小沒有顯著性差異（P＞0.05）。

圖2　草莓在F-MAP保鮮過程中粘附性的變化Fig.2 Changes of adhesiveness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

2.1.3草莓內(nèi)聚性變化

內(nèi)聚性反映了咀嚼果肉時，果粒抵抗受損并緊密連接，使果實保持完整的性質(zhì)，它反映了細(xì)胞間結(jié)合力的大小。草莓在保鮮期間內(nèi)聚性變化如圖3所示。

圖3　草莓在F-MAP保鮮過程中內(nèi)聚性的變化Fig.3 Changes of cohesiveness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

草莓的咀嚼性隨保鮮時間的延長呈下降趨勢。其中F-MAP組草莓在保鮮5 d后內(nèi)聚性由0.11下降到0.09，下降幅度為18 %。PE袋組和對照組下降到0.08，下降幅度為27 %。在保鮮過程中，F(xiàn)-MAP組草莓的咀嚼性始終大于PE袋組和對照組并差異顯著（P＜0.05）。

2.1.4草莓果實彈性變化

彈性表示果實經(jīng)第1次壓縮后恢復(fù)的程度，彈性越大表示果實質(zhì)地越緊密。草莓果實在保鮮期間彈性變化如圖4所示。

草莓的彈性隨保鮮時間的延長呈下降趨勢，其中F-MAP組彈性前4 d緩慢下降達(dá)到最低點為0.73 mm，相當(dāng)于PE袋組和對照組保鮮2 d后的彈性，之后基本保持穩(wěn)定。PE袋組和對照組前3天急速下降，分別降到0.65、0.63 mm，之后趨于平緩。F-MAP組草莓果實在保鮮過程中從處理后第1天開始其彈性顯著大于其他兩組。

圖4　草莓在F-MAP保鮮過程中彈性的變化Fig.4 Changes of springiness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

2.1.5草莓果實咀嚼性變化

咀嚼性參數(shù)為硬度、內(nèi)聚性和彈性三者乘積，它綜合反映了果實對咀嚼過程中所產(chǎn)生外力的持續(xù)抵抗作用。草莓的咀嚼性變化如圖5所示。

圖5　草莓在F-MAP保鮮過程中咀嚼性的變化Fig.5 Changes of chewiness of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

草莓的咀嚼性隨保鮮時間的延長呈下降趨勢，F(xiàn)MAP組在保鮮處理后到第2 d急速下降，之后緩慢下降，最后下降到0.41 J，而PE袋組和對照組分別處理后第1天和第2天極速下降到0.39、0.36 J，之后基本穩(wěn)定，F(xiàn)-MAP組草莓保鮮5 d的咀嚼性大于PE袋組和對照組保鮮2 d的咀嚼性。

2.2在F-MAP保鮮過程中草莓細(xì)胞壁成分的變化

2.2.1草莓果實果膠含量的變化

果膠存在于高等植物的細(xì)胞壁中，對維持植物的結(jié)構(gòu)和硬度起到至關(guān)重要的作用。在植物細(xì)胞壁中果膠與纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等共價結(jié)合形成原果膠[10]。

草莓果實果膠含量變化見圖6、圖7。

如圖6所示，草莓在保鮮過程中隨著保鮮時間的延長，果實中的原果膠呈下降的趨勢，3種處理中F-MAP組下降幅度較其它兩組緩慢，保鮮5 d后，F(xiàn)-MAP組草莓的原果膠含量由0.155 mg/g下降到0.102 mg/g，PE袋組和對照組分別下降到0.078 mg/g和0.089 mg/g。草莓保鮮的整個過程中PE袋組原果膠含量最低。

圖6　草莓在F-MAP保鮮過程中原果膠含量的變化Fig.6 Changes of protopectin content of Strawberry during the FMAP fresh-keeping

圖7　草莓在F-MAP保鮮過程中可溶性果膠含量的變化Fig.7 Changes of soluble pectin content of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

由圖7可知，草莓在保鮮過程中隨著時間的延長，可溶性果膠的含量呈上升趨勢，3種處理中F-MAP組可溶性果膠含量上升趨勢較緩慢，尤其是保鮮第3 d開始其含量顯著低于PE袋組，PE袋組的可溶性果膠含量最多。以上可以看出，原果膠含量下降速度快，隨之可溶性果膠含量增加速度也大。

2.2.2草莓果實纖維素含量的變化

木質(zhì)素、半纖維素、纖維素是形成植物骨架的主要成分。草莓果實纖維素含量的變化見圖8。

由圖8可以看出，隨著保鮮時間的延長纖維素含量呈先上升后下降趨勢。F-MAP組在保鮮前2天呈緩慢上升趨勢，到第3天趨于平穩(wěn)，之后緩慢下降，PE袋組在保鮮前3天極速上升，之后急速下降，對照組在前2天趨于平穩(wěn)，到第3天急速上升，之后極速下降。FMAP組草莓纖維素含量除第3天低于PE袋組外，其它時間都高于其它兩組。

2.2.3草莓果實半纖維素含量的變化

半纖維素指在植物細(xì)胞壁中與纖維素共生、可溶于堿溶液，遇酸后遠(yuǎn)較纖維素易于水解的那部分植物多糖。如圖9所示。

圖8　草莓在F-MAP保鮮過程中纖維素含量的變化Fig.8 Changes of cellulose content of Strawberry during the FMAP fresh-keeping

圖9　草莓在F-MAP保鮮過程中半纖維素含量的變化Fig.9 Changes of hemicellulose content of Strawberry during the F-MAP fresh-keeping

隨著保鮮時間的延長半纖維素的含量呈下降趨勢，F(xiàn)-MAP組在保鮮第1天半纖維素含量急速下降，之后兩天趨于平緩，保鮮3 d之后又呈緩慢下降趨勢。F-MAP組保鮮3 d之后半纖維素含量為0.22 %，相當(dāng)和大于PE袋組和對照組保鮮2 d的半纖維素含量。

2.2.2草莓果實木質(zhì)素含量的變化

木質(zhì)素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的成分之一，具有使細(xì)胞相連的作用。如圖10所示。

圖10　草莓在F-MAP保鮮過程中木質(zhì)素含量的變化Fig.10 Changes of lignin content of Strawberry during the FMAP fresh-keeping

隨著保鮮時間的延長，木質(zhì)素含量呈下降趨勢，其中F-MAP組比其它兩組下降趨勢緩慢，保鮮5 d以后F-MAP組木質(zhì)素含量為0.31 %，類似于PE組和對照組各保鮮2 d和3 d的木質(zhì)素含量。在保鮮的第2天起，F(xiàn)-MAP組與其他兩組間有顯著性差異（P＜0.05）。

2.3在F-MAP保鮮過程中草莓各項質(zhì)地指標(biāo)的相關(guān)性分析

2.3.1草莓果實各項質(zhì)構(gòu)指標(biāo)相關(guān)性分析

保鮮過程中草莓果實各項質(zhì)構(gòu)參數(shù)間的相關(guān)性如表1所示。

表1　草莓果實各項質(zhì)地指標(biāo)參數(shù)相關(guān)性分析Table 1 Correlation among textural parameters of the TPA test

F-MAP組草莓果實各項質(zhì)構(gòu)參數(shù)間的相關(guān)性與PE袋組和對照組的相關(guān)性基本一致。草莓果實的硬度與內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性均具有顯著的正相關(guān)（R= 0.852～0.993），說明果實的硬度越大，其內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性也大。草莓果實的黏附性與其他質(zhì)構(gòu)指標(biāo)無顯著的相關(guān)。綜合分析，果實硬度、內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性均能很好地反映草莓果實的質(zhì)地。

2.3.2草莓果實硬度與細(xì)胞壁成分的相關(guān)性

由于草莓果實的硬度能夠很好的反映果實質(zhì)地，所以只對硬度與細(xì)胞壁成分之間的相關(guān)性進行了分析。

表2　草莓果實硬度有與細(xì)胞壁成分的相關(guān)性Table 2 Correlation among hardness and the cell wall composition

續(xù)表2草莓果實硬度有與細(xì)胞壁成分的相關(guān)性Continue table 2 Correlation among hardness and the cell wall composition

由表2可知，3種處理的草莓果實硬度與細(xì)胞壁成分的相關(guān)性基本一致，其中F-MAP組果實硬度與半纖維素、木質(zhì)素和原果膠的相關(guān)系數(shù)分別為0.977、0.973、0.889，呈顯著正相關(guān)，與可溶性果膠呈顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.921）。硬度與纖維素含量的相關(guān)性不顯著。

3　討論

草莓在保鮮過程中，隨著保鮮時間的延長，草莓的硬度、彈性、咀嚼性均呈下降趨勢，粘附性呈波浪型趨勢變化，草莓的硬度與內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性呈顯著的正相關(guān)。這種變化趨勢和結(jié)果與對葡萄、楊梅等漿果類果實[11-14]質(zhì)地指標(biāo)的研究結(jié)果基本一致，并且通過相關(guān)性分析可以確定草莓果實的彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性也能夠很好地反映果實質(zhì)地。

果實細(xì)胞壁成分的降解是果實軟化的主要因素，試驗過程中對草莓的細(xì)胞壁成分進行了分析。本試驗中F-MAP、PE袋和一次性保鮮盒包裝處理保鮮過程中，果實的半纖維素、木質(zhì)素、原果膠含量呈下降趨勢，纖維素呈先上升后下降的趨勢，可溶性果膠含量呈上升趨勢。并對草莓硬度與細(xì)胞壁成分的相關(guān)性進行分析，硬度與原果膠、半纖維素和木質(zhì)素呈顯著正相關(guān)，與可溶性果膠呈顯著負(fù)相關(guān)，與纖維素沒有顯著的相關(guān)性。本實驗結(jié)果與李麗梅等[15]對鈣和熱預(yù)處理的草莓和趙青華[16]在草莓成熟過程中研究細(xì)胞壁成分的結(jié)果相比除了纖維素含量變化趨勢外基本一致，纖維素含量出現(xiàn)不同的變化趨勢，可能是由于草莓果實的采收時期和品種特性不同所導(dǎo)致。本次試驗結(jié)果說明草莓果實隨著原果膠、半纖維素和木質(zhì)素含量的下降，可溶性果膠含量的升高，硬度下降果實變軟。

在3種保鮮處理過程中，F(xiàn)-MAP組草莓果實的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)約在保鮮2 d開始顯著優(yōu)于PE袋組和對照組，細(xì)胞壁成分中原果膠和纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量在保鮮2 d開始顯著高于PE袋組和/或?qū)φ战M，保鮮3 d起可溶性果膠含量顯著低于PE組。從而說明F-MAP處理對草莓果實有較好的保鮮效果，這種保鮮效果可能來自于F-MAP的選擇性透氣作用，通過調(diào)節(jié)包裝袋內(nèi)的氣體成分，抑制果實的呼吸作用，減少營養(yǎng)損耗，抑制果實的生理代謝和酶的活性，抑制原果膠的降解和可溶性果膠的增加[5-6]。關(guān)于草莓F-MAP保鮮過程中袋內(nèi)氣體成分及其品質(zhì)的變化將在下一篇文章中做詳細(xì)介紹。

4　結(jié)論

采用F-MAP技術(shù)在低溫條件下對紅熟期草莓進行5 d保鮮，結(jié)果為果實的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均優(yōu)于PE袋組和對照組，并且保鮮時間較PE袋組和對照組可延長約2 d，說明本試驗采用的F-MAP處理可以延緩草莓果實質(zhì)地的下降，有利于草莓保鮮時間的延長。

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項目資助：韓國食品研究院與延邊大學(xué)國際合作項目[項目名稱：中國北方地區(qū)食品包裝產(chǎn)業(yè)的調(diào)查（413090033）]

Changes of Texture of Strawberry During the F-MAP Fresh-keeping

JIA Ling1，ZHANG Xian1，*，LI Fan-zhu1，*，JIN Yong-jie2
（1.Yanbian University，Yanji 133000，Jilin，China；2.Yanji Gardening Ltd.，Yanji 133000，Jilin，China）

Abstract：The F-MAP technology was used for the fresh-keeping experiment of strawberry in the condition of low temperature，the fruit texture and cell wall composition were analyzed.The results showed that the strawberry packed by F-MAP、PE bag and disposable fresh-keeping box during the fresh-keeping，the hardness，cohesiveness，springiness，and chewiness decreased and the F-MAP group was significantly higher than that of PE group and control group since two days.The strawberry fruit protopectin，hemicellulose and lignin content decreased during the fresh-keeping，cellulose content showed downward trend after rising，F(xiàn)-MAP group were significantly higher than that of PE group and / or the control group since two days，the soluble pectin content of strawberry fruit increased，however，F(xiàn)-MAP group was significantly lower than that of PE group after about third day .The results indicated that the changes of strawberry fruit texture were delayed by F-MAP treatment，and it is conducive to strawberry fresh-keeping.

Key words：strawberry；F-MAP；texture

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.036

作者簡介：賈玲（1991—），女（漢），碩士，研究方向：果實采后生理與貯藏加工。

收稿日期：2015-02-09