超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝對番石榴貯藏品質(zhì)與生理的影響

張福平 陳蔚輝 鄭楚萍 許梓璇 葉小萍 謝曉玲

摘要：【目的】了解超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理對番石榴貯藏品質(zhì)及生理的影響，為番石榴采后貯藏保鮮提供參考依據(jù)。【方法】以珍珠番石榴為試驗材料，分別用超聲波（頻率40 kHz，輸出功率360 W）處理番石榴果實5和10 min，晾干后用自發(fā)氣調(diào)保鮮袋進(jìn)行單果包裝；以蒸餾水浸泡番石榴果實5 min，不套袋為對照（CK），3組果實均置于室溫（5～15 ℃，相對濕度70%～85%）條件下存放，貯藏期間每6 d測定1 次番石榴果實的營養(yǎng)品質(zhì)和生理指標(biāo)。【結(jié)果】超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝不僅能減緩番石榴果實營養(yǎng)品質(zhì)和苯丙氨酸酶（PAL）活性下降、果實水分的散失，還可有效抑制番石榴果實的呼吸強(qiáng)度、質(zhì)膜相對透性和過氧化物酶（POD）活性下降，延緩果實衰老；其中以超聲波10 min結(jié)合氣調(diào)包裝處理的保鮮效果最佳，貯藏30 d后，番石榴好果率仍達(dá)81.82%，失重率僅為1.11%，果皮葉綠素含量、果實PAL活性及蛋白質(zhì)、維生素C含量均高于CK在貯藏第18 d時的含量和活性，果實變形度、POD活性、質(zhì)膜相對透性和呼吸強(qiáng)度則始終低于CK，貯藏時間比CK延長了12 d?！窘Y(jié)論】超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理番石榴果實的保鮮效果良好，有利于延長番石榴果實的貯藏期限和保持原有的風(fēng)味品質(zhì)，以超聲波處理10 min效果最佳，可用于番石榴采后保鮮。

關(guān)鍵詞： 番石榴；超聲波；氣調(diào)包裝；貯藏保鮮；品質(zhì)；生理指標(biāo)

中圖分類號： S609.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）03-0493-06

0 引言

【研究意義】番石榴（Psidium guajava）為桃金娘科番石榴屬熱帶果樹，其品種多，常見栽培品種有新世紀(jì)番石榴、水晶番石榴、胭脂紅番石榴、紅心番石榴、珍珠番石榴和大果番石榴等，其中珍珠番石榴為優(yōu)等品種。目前，珍珠番石榴在廣東、廣西、海南和福建等地廣泛栽培，成為我國南方名優(yōu)水果之一，其在潮汕地區(qū)種植面積較大，是支撐潮汕地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的大宗水果之一。由于其果實極不耐貯運，在一定程度上限制了番石榴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，研究番石榴的貯藏保鮮技術(shù)，對促進(jìn)番石榴產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】番石榴的貯藏保鮮問題一直受到研究者們的關(guān)注。陳蔚輝和張福平（2001）研究了番石榴采后貯藏期間的外形和生理變化，發(fā)現(xiàn)番石榴采后枯水嚴(yán)重，硬度下降迅速，果皮的質(zhì)膜相對透性高于果肉，室溫貯藏10 d后其商業(yè)品質(zhì)迅速下降；張福平等（2003，2013）對番石榴的采后保鮮技術(shù)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)自發(fā)氣調(diào)包裝保鮮技術(shù)的保鮮效果較好；夏杏洲等（2004）研究了番石榴在低溫下的貯藏特性，認(rèn)為冷藏可有效延長珍珠番石榴的貯藏期；林銀鳳等（2010）研究了臭氧處理對番石榴貯藏保鮮的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)5 μL/L臭氧處理能很好地抑制番石榴果實腐爛，延緩維生素C（Vc）含量下降，提高貯藏前期超氧化物歧化酶活性；張世瑞和袁宏球（2010）進(jìn)行了咪鮮胺對番石榴采后防腐保鮮的藥效試驗，建議藥劑使用濃度500～1000 mg/kg，浸泡時間2 min。自發(fā)氣調(diào)保鮮袋因具有無毒、成本低和效果好等優(yōu)點，在臺灣青棗（張福平，2007）、羅勒（張福平和陳東康，2009）、番石榴（張福平等，2013）、黃皮（張福平等，2016）等果蔬的貯藏保鮮中被廣泛應(yīng)用。超聲波在果蔬保鮮方面的研究也有報道，趙亞霞（2007）分析了超聲波結(jié)合不同包裝方式對果實貯藏期間品質(zhì)及生理的影響；葛枝等（2013）研究了超聲波結(jié)合弱酸性電位水處理改善商熟期草莓采后品質(zhì)；葛枝（2014）研究了超聲波和弱酸性電位水在果蔬表面除菌和保鮮中的應(yīng)用。這些研究結(jié)果表明超聲波在果蔬采后保鮮方面具有一定的保鮮效果和可行性?！颈狙芯壳腥朦c】有關(guān)番石榴果實采后生理與保鮮的研究已有不少報道，但目前尚未見針對超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理對番石榴采后貯藏期間營養(yǎng)品質(zhì)與生理影響的研究報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以珍珠番石榴為試驗材料，研究超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理后番石榴品質(zhì)與生理的變化規(guī)律，旨在為番石榴采后貯藏保鮮提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

珍珠番石榴采自潮州市新星農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司果園。挑選果形端正、無病蟲害、無機(jī)械損傷、8～9分成熟度、大小較一致的番石榴果實，采摘后立即運至實驗室用清水漂洗，晾干備用。

愈創(chuàng)木酚、聚乙烯吡咯烷酮、鄰苯二酚、磷酸緩沖液、過氧化氫、氫氧化鈉、石英砂、硫代巴比妥酸、三氯乙酸、濃鹽酸、2，6-二氯靛酚、考馬斯亮藍(lán)G-250、牛血清白蛋白、抗壞血酸、草酸、無水乙醇等試劑均為國產(chǎn)分析純。主要儀器設(shè)備：UV759紫外—可見分光光度計（上海精密科學(xué)儀器有限公司）、超聲波清洗機(jī)（東莞市潔康超聲波設(shè)備有限公司）、臺式高速冷凍離心機(jī)（珠海黑馬醫(yī)學(xué)儀器有限公司）、電熱恒溫水浴鍋（上海精宏實驗設(shè)備有限公司）、DDS-320型精密電導(dǎo)率儀（上海大普儀器有限公司）、FA2204電子天平（溫州三和量具儀器有限公司）、GXH-510紅外線氣體分析儀（北京市西比儀器有限責(zé)任公司）、2WA-J阿貝折光儀（上海精密科學(xué)儀器有限公司）。

1. 2 試驗設(shè)計

試驗于2016年1～2月在韓山師范學(xué)院果蔬采后生理與保鮮實驗室進(jìn)行。設(shè)3個處理，處理1：將番石榴果實放入超聲波儀（頻率40 kHz，輸出功率360 W）中，加入蒸餾水浸沒番石榴，超聲波處理5 min后取出自然晾干，用自制的番石榴自發(fā)氣調(diào)保鮮袋（規(guī)格18 cm×

22 cm，聚丙烯膜材料，采用激光打孔機(jī)在袋子上打20個微孔，微孔直徑0.20 mm）進(jìn)行單果包裝，套袋后用封口機(jī)進(jìn)行封口；處理2：將番石榴果實超聲波處理時間設(shè)為10 min，其他操作同處理1；對照處理（CK）：用蒸餾水浸泡番石榴果實5 min，取出自然晾干。每處理組番石榴果實55個，處理后將所有番石榴果實置于室溫（5～15 ℃，相對濕度70%～85%）條件下存放。

1. 3 測定指標(biāo)及方法

貯藏期間每6 d測定1次番石榴果實的品質(zhì)和生理指標(biāo)。果皮葉綠素含量參考張志良（1986）的方法測定。果實好果率和失重率參照陳蔚輝和張福平（2008）的方法進(jìn)行統(tǒng)計；變形度參照黃旭明等（1998）的方法測定；可溶性固形物（TSS）含量采用2WA-J阿貝折光儀測定；蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定；Vc含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定；有機(jī)酸含量采用酸堿滴定法測定；過氧化物酶（POD）和苯丙氨酸酶（PAL）活性參照張福平和陳東康（2009）的方法進(jìn)行，采用UV759紫外—可見分光光度計測定；質(zhì)膜相對透性參照陳蔚輝和張福平（2000）的方法進(jìn)行，采用DDS-320型電導(dǎo)率儀測定；呼吸強(qiáng)度測定：取2～3個番石榴果實，稱重，置于已知體積的密閉容器中，在室溫條件下放置1 h后，用GXH-501型紅外線氣體分析儀測定呼吸強(qiáng)度。所有試驗數(shù)據(jù)取3次重復(fù)的平均值。

1. 4 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行分析，表1～表4數(shù)據(jù)用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2. 1 果實顏色、好果率、失重率和變形度的變化

2. 1. 1 顏色的變化 由表1可知，不同處理番石榴果皮葉綠素含量在貯藏過程中均呈下降趨勢，其中CK下降最明顯，處理1次之，處理2果皮葉綠素含量則一直保持較高水平；貯藏18 d后，CK、處理1和處理2番石榴果皮葉綠素含量分別下降了58.51%、25.12%和22.86%，3個處理間的果皮葉綠素含量存在顯著差異（P<0.05，下同）；貯藏至第30 d時，CK番石榴果實已基本腐爛或褐變，但處理1和處理2番石榴果皮葉綠素含量仍高于CK在貯藏18 d時的含量，尤其是處理2的護(hù)綠效果最好。說明超聲波10 min結(jié)合氣調(diào)包裝處理能較好地保持番石榴果實的外觀品質(zhì)。

2. 1. 2 好果率的變化 由表2可知，不同處理番石榴果實好果率在貯藏過程中均呈下降趨勢，其中CK番石榴果實好果率下降迅速，貯藏至18 d，好果率為81.13%，處理1為97.50%，而處理2果實好果率仍保持100.00%；貯藏30 d，CK番石榴果實已基本腐爛或褐變，處理1果實好果率下降至64.70%，而處理2的好果率仍保持80.00%以上，與處理1差異顯著；3個處理中，以處理2番石榴果實好果率始終最高，貯藏時間分別比CK和處理1延長了12和6 d。說明處理2能較好地保持番石榴果實外觀品質(zhì)，保鮮效果最佳。

2. 1. 3 失重率的變化 由表3可知，在貯藏過程中，CK番石榴果實失重率呈快速上升趨勢，貯藏18 d后，其失重率達(dá)18.99%；處理1和處理2因采用氣調(diào)包裝，果實的失重率明顯得到改善，貯藏至第30 d時，失重率分別為1.26%和1.11%；在貯藏各個時期，超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理的番石榴果實失重率均顯著低于CK，而處理1和處理2間差異不顯著（P>0.05，下同），說明超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝在減少番石榴果實失重方面效果好。

2. 1. 4 變形度的變化 由表4可知，各處理番石榴果實變形度在貯藏過程中均呈逐步上升趨勢。貯藏18 d后，CK、處理1和處理2番石榴果實變形度分別較貯藏前上升了145.54%、71.57%和51.40%；貯藏至第30 d時，處理1和處理2果實變形度分別較貯藏前上升了91.41%和61.29%。在各貯藏期，3個處理番石榴果實變形度上升速度最慢的是處理2，其次為處理1和CK；2個氣調(diào)處理果實變形度與CK差異顯著，而氣調(diào)處理間差異不顯著。可見，超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝在保持番石榴果實硬度方面效果良好，以處理2的保鮮效果最佳。

2. 2 果實營養(yǎng)品質(zhì)的變化

2. 2. 1 TSS含量的變化 由圖1可知，不同處理番石榴果實TSS含量在貯藏過程中均呈先上升后下降的變化趨勢。剛采摘果實的TSS含量為8.48%，貯藏前期（0～12 d），3個處理番石榴果實的TSS含量均呈上升趨勢，以CK上升幅度最大，其次是處理2，可能是貯藏期間番石榴果實后熟所致（如由淀粉等不可溶物質(zhì)轉(zhuǎn)為可溶性糖類）；貯藏后期（18～30 d），3個處理番石榴果實的TSS含量明顯下降，處理2番石榴果實的TSS含量略高于處理1。

2. 2. 2 蛋白質(zhì)含量的變化 由圖2可知，在貯藏過程中，3個處理番石榴果實蛋白質(zhì)含量均呈下降趨勢，其中CK下降速度最快，處理2下降速度最慢。貯藏18 d后，CK果實蛋白質(zhì)含量損失了29.42%，處理1損失了19.77%，而處理2僅損失8.14%；貯藏30 d后，處理2番石榴果實蛋白質(zhì)含量損失了21.16%，處理1則損失了26.98%。說明超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理可使番石榴果實保持較高的蛋白質(zhì)含量，超聲波處理10 min的效果優(yōu)于處理5 min。

2. 2. 3 Vc含量的變化 由圖3可知，不同處理番石榴果實Vc含量在貯藏過程中均呈下降趨勢，超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理的下降速率比CK小。與剛采摘相比，貯藏至18 d的CK果實Vc含量減少了74.54%，處理1減少了42.42%，處理2減少了30.34%；貯藏30 d后，處理2果實Vc含量為79.99 mg/100 g，但仍略高于CK果實在第18 d時的Vc含量。說明超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理能抑制番石榴果實Vc含量下降，超聲波處理10 min的效果優(yōu)于處理5 min。

2. 2. 4 有機(jī)酸含量的變化 由圖4可知，不同處理番石榴果實有機(jī)酸（蘋果酸）含量在貯藏過程中均呈先上升后下降的變化趨勢。貯藏前期（0～12 d），3個處理番石榴果實有機(jī)酸含量逐漸上升，貯藏后期（18～30 d）則現(xiàn)下降趨勢，其中處理2有機(jī)酸含量變化幅度較大。

2. 3 果實生理指標(biāo)的變化

2. 3. 1 POD活性的變化 由圖5可知，3個處理番石榴果實POD活性在貯藏過程中均呈先上升后下降的變化趨勢，其中在貯藏前期（0～12 d）呈上升趨勢，以CK上升速度最快，3個處理番石榴果實POD活性最大值均出現(xiàn)在貯藏12 d時；貯藏12 d后，則開始呈下降趨勢。處理1和處理2果實POD活性在各貯藏期均低于CK，而處理2又略低于處理1。說明超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理能較好地減輕番石榴果實的膜脂過氧化程度，減緩果實老化速度，超聲波處理10 min的效果優(yōu)于處理5 min。

2. 3. 2 PAL活性的變化 PAL是植物體內(nèi)苯丙烷類次生物質(zhì)代謝的關(guān)鍵酶，在植物的抗病蟲害過程中發(fā)揮重要作用。如圖6所示，在貯藏過程中，3個處理番石榴果實PAL活性均呈下降趨勢。處理1和處理2果實PAL活性在各貯藏期均高于CK，處理2又略高于處理1。說明超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理能使番石榴果實PAL活性保持較高水平，降低外界環(huán)境對其產(chǎn)生有害的影響程度，延緩番石榴果實的衰老進(jìn)程。

2. 3. 3 質(zhì)膜相對透性的變化 由圖7可知，在貯藏過程中，3個處理番石榴果實的質(zhì)膜相對透性均呈上升趨勢，其中處理1和處理2果實質(zhì)膜相對透性始終低于CK，且處理2比處理1略低。說明超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理能較好地保持細(xì)胞膜功能的穩(wěn)定性，抑制果肉細(xì)胞衰老，有利于延長番石榴果實的貯藏壽命，以處理2的效果更佳。

2. 3. 4 呼吸強(qiáng)度的變化 由圖8可知，在貯藏過程中，CK番石榴果實呼吸強(qiáng)度呈先上升后下降再上升的變化趨勢，呼吸強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在貯藏第6 d，而處理1和處理2果實呼吸強(qiáng)度則呈先下降后上升再下降的變化趨勢。處理1和處理2果實呼吸強(qiáng)度在各貯藏期均低于CK，其中處理2始終保持最低水平。說明超聲波處理結(jié)合氣調(diào)包裝能明顯抑制番石榴果實的呼吸強(qiáng)度，延緩果實呼吸高峰的出現(xiàn)，有利于番石榴果實保鮮。

3 討論

超聲波（頻率大于20 kHz的聲波）在液體中傳播時會產(chǎn)生空化效應(yīng)，具有除菌作用，目前已有利用超聲波的除菌作用對果蔬進(jìn)行保鮮的報道（葛枝，2014），超聲波結(jié)合其他保鮮方法在果蔬保鮮過程中更能起到協(xié)同作用。趙亞霞（2007）的研究結(jié)果表明，超聲波結(jié)合自發(fā)氣調(diào)包裝具有保硬作用，能推遲香梨果實呼吸高峰出現(xiàn)時間，降低其呼吸強(qiáng)度；黃利強(qiáng)和李昕（2010）研究發(fā)現(xiàn)，超聲波結(jié)合自發(fā)氣調(diào)包裝處理葡萄可降低葡萄的失重率、呼吸強(qiáng)度、掉果率和壞果率，抑制葡萄果實Vc和可滴定酸等營養(yǎng)成分的含量降低；葛枝等（2013）研究發(fā)現(xiàn)超聲波結(jié)合弱酸性電位水處理能抑制草莓硬度的下降。

自發(fā)氣調(diào)保鮮袋具有無毒性、成本低、效果好等優(yōu)點，目前已在果蔬保鮮方面廣泛應(yīng)用。本研究采用超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理采后番石榴，結(jié)果表明，超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝不僅能減緩番石榴果實營養(yǎng)品質(zhì)的下降和果實水分的散失，還可有效抑制番石榴果實的呼吸強(qiáng)度、質(zhì)膜相對透性和POD活性的下降，延緩果實細(xì)胞衰老，有利于延長果實貯藏期限和保持果實原有的風(fēng)味品質(zhì)，以超聲波處理番石榴果實10 min結(jié)合氣調(diào)包裝的保鮮效果最佳，貯藏30 d后，番石榴好果率仍達(dá)81.82%，貯藏時間比CK延長了12 d。這與張福平等（2013）利用冷藏自發(fā)氣調(diào)包裝對番石榴進(jìn)行保鮮的研究結(jié)果一致。雖然本研究是室溫貯藏（溫度變化較大），但因采用超聲波處理，對番石榴果實表面具有除菌作用，有利于促進(jìn)氣調(diào)包裝的保鮮效果，起到一定的協(xié)同作用，使保鮮效果更佳。本研究結(jié)果也與趙亞霞（2007）、葛枝等（2013）分別對柿子和草莓進(jìn)行保鮮的研究結(jié)果相似。此外，由于本試驗進(jìn)行期間潮汕地區(qū)的氣溫一直處于較低水平，低溫也有利于延長番石榴果實的貯藏保鮮時間。本研究采用的氣調(diào)保鮮袋材料為聚丙烯膜（規(guī)格18 cm×22 cm），價格便宜，試驗成本低，值得推廣應(yīng)用。

4 結(jié)論

超聲波結(jié)合氣調(diào)包裝處理番石榴果實的保鮮效果良好，有利于延長番石榴果實的貯藏期限和保持原有的風(fēng)味品質(zhì)，以超聲波處理10 min效果最佳，可用于番石榴采后保鮮。

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（責(zé)任編輯 羅 麗）