低溫結(jié)合薄膜包裝對石榴果實采后生理及貯藏品質(zhì)的影響

梁琪琪，張潤光*，劉皓涵，郭曉成，張有林

1(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710119)2(西安市果業(yè)技術(shù)推廣中心，陜西 西安，710061)

石榴(PunicagranatumL.)色澤鮮艷，汁多味美，營養(yǎng)豐富，且富含單寧、生物堿等多種功能性成分，深受廣大消費者青睞[1]。由于石榴果實呼吸強度大，貯藏期間經(jīng)常出現(xiàn)果實失水、果皮干褐、籽粒腐爛等問題[2]。近年來，國內(nèi)對石榴貯藏保鮮技術(shù)的研究較多，但技術(shù)并不成熟，未能大量推廣并應(yīng)用在生產(chǎn)實踐中[3-7]。隨著人們對食品安全關(guān)注程度的提高，越來越多的消費者更加趨向于選擇無保鮮藥劑處理的新鮮果蔬，而薄膜包裝工藝可以在不使用化學(xué)添加劑的情況下有效地延長果蔬貨架期，維持較高的品質(zhì)，因此，薄膜包裝在果蔬保鮮方面得到廣泛應(yīng)用，如用于紅棗[8]、山楂[9]、龍眼[10]、草莓[11]、水蜜桃[12]、荔枝[13]、梨[14]等果實保鮮中。朱雁青等[15]研究表明，32.70 μm厚的聚乙烯袋包裝石榴可以減少果實可溶性固形物含量及VC含量損失，延緩果實糖酸比的增加級果實衰老。初麗君等[16]研究結(jié)果表明，用0.05 mm厚的PE包裝袋可以減少鮮食石榴籽粒可溶性固形物含量及總酚含量的降低，維持穩(wěn)定的相對電導(dǎo)率，貯后感官品質(zhì)良好。此外，國外關(guān)于石榴坐果率及營養(yǎng)成分的研究較多，但對于果實采后生理及貯期品質(zhì)變化的研究甚少。本文以陜西臨潼地區(qū)“凈皮甜”石榴為試驗材料，研究了不同低溫結(jié)合薄膜包裝對石榴采后貯期生理變化和果實品質(zhì)的影響，以期得出一種簡易安全的石榴貯藏保鮮技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗材料：石榴，品種為“凈皮甜”，采摘自西安市臨潼區(qū)代王鎮(zhèn)石榴果園。選取九成熟，盛花后120 d，單果質(zhì)量為300 g左右，著色均勻，外表光滑，無機械損傷、無病蟲害的果實，采后立即運回本校食品工程中試?yán)鋷欤?8±0.5) ℃下預(yù)冷3 d后以備處理。試驗用各類試劑均為分析純，購于西安試劑公司。

聚乙烯塑料保鮮膜(厚度0.01 mm)，購于西安市長安區(qū)欣維瑞化學(xué)儀器供應(yīng)站。

1.2 儀器與設(shè)備

BK8280型手持折光儀，臺灣貝克萊斯公司；GS-ⅢB型大氣采樣器，上海宏宇環(huán)保應(yīng)用研究所；DDS-11AT型電導(dǎo)率儀，上海雷磁新涇儀器有限責(zé)任公司；JA2003N型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司； Sartorius型高速冷凍離心機，美國Sigma公司；Multiskan Go型全波長酶標(biāo)儀，美國熱電公司。

1.3 方法

1.3.1 石榴果實處理方法

石榴預(yù)冷后，用聚乙烯(PE)塑料保鮮膜(厚度0.01 mm)單果覆膜包裝，置于相對濕度90%～95%，溫度分別為(0±0.5) ℃、(4±0.5) ℃、(8±0.5) ℃的冷庫中貯藏。以未經(jīng)塑料保鮮膜包裝處理的石榴作對照。每處理大約30.0 kg，重復(fù)3次。貯藏期內(nèi)每隔30 d隨機取樣，取樣后立即測定相關(guān)指標(biāo)，貯藏至120 d時對所有處理組作感官鑒評。

1.3.2 指標(biāo)測定

可溶性固形物含量用手持折光儀測定；可滴定酸含量用標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定法[17]測定；VC含量用2,6-二氯靛酚鈉滴定法[18]測定；果實呼吸速率用氣流法[19]測定；果皮相對電導(dǎo)率用電導(dǎo)率儀測定；果皮褐變指數(shù)采用測面積法[20]；果實失重率采用稱重法；果實腐爛率采用統(tǒng)計腐爛占比法；；籽粒感官評定：由10名專業(yè)人員對不同處理的石榴籽粒風(fēng)味和色澤進(jìn)行感官評判[21-22]，評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 石榴籽粒感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria of sensory evaluation for pomegranate arils

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有測定指標(biāo)均重復(fù)3次，用SPSS 20軟件Duncan’s多重比較分析差異顯著性，Excel 2010軟件進(jìn)行處理數(shù)據(jù)并作圖，當(dāng)P<0.05時，認(rèn)為差異顯著。本實驗數(shù)值從石榴預(yù)冷3 d后處理之日計起。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對石榴采后果實可溶性固形物含量、可滴定酸含量和VC含量的影響

由圖1可知，不同處理石榴果實的可溶性固形物含量在貯藏期間先升后降。貯藏前期可溶性固形物含量有所增加可能是由于果實的后熟導(dǎo)致，后期可能是由于呼吸代謝導(dǎo)致果實可溶性固形物含量減少。貯藏到120 d時，(4±0.5) ℃下并進(jìn)行薄膜包裝貯藏的石榴果實可溶性固形物含量達(dá)到最高。由圖2可知，石榴可滴定酸含量在貯藏過程中呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢，其中(8±0.5) ℃下貯藏的果實由于貯藏溫度較高，物質(zhì)代謝較快，導(dǎo)致果實中有機酸消耗過多，可滴定酸含量下降較快；而(4±0.5) ℃下薄膜包裝貯藏的石榴可滴定酸含量保持最好，僅由貯藏初期的0.53%降至0.32%，這可能是因為低溫能夠抑制果實的采后呼吸及能量代謝，減少有機酸成分消耗。因此認(rèn)為該處理能有效保持石榴中有機酸含量，保持果實良好的風(fēng)味。由圖3可知，不同處理石榴果實的VC含量總體逐漸減少，這可能是由于呼吸作用消耗有機物，使得用于合成VC的底物減少，導(dǎo)致果實中VC含量在貯藏期間逐漸下降，其降低程度由小到大依次為(4±0.5) ℃+PE膜、(0±0.5) ℃+PE膜、(4±0.5) ℃、(0±0.5) ℃、(8±0.5) ℃+PE膜、(8±0.5) ℃。貯藏120 d時，(4±0.5) ℃結(jié)合PE膜處理與其他處理之間石榴VC含量差異顯著，說明該處理能有效保持石榴果實VC含量。

圖1 不同處理石榴果實可溶性固形物含量的變化Fig.1 Changes in soluble solids content of pomegranate fruit under different treatments

圖2 不同處理石榴果實可滴定酸含量的變化Fig.2 Changes in titratable acidity of pomegranate fruit under different treatments

圖3 不同處理石榴果實VC含量的變化Fig.3 Changes in VC content of pomegranate fruit under different treatments

2.2 不同處理對石榴果實采后呼吸速率、相對電導(dǎo)率和褐變指數(shù)的影響

如圖4所示，采后石榴貯藏期間，果實呼吸速率呈下降趨勢，溫度越低，下降趨勢越大。貯藏到120 d時，(0±0.5) ℃結(jié)合PE膜和(4±0.5) ℃結(jié)合PE膜處理條件下果實呼吸速率較低，它們與未經(jīng)薄膜包裝處理之間差異顯著。由圖5可知，(0±0.5) ℃處理的果皮相對電導(dǎo)率在貯藏結(jié)束時增加了43.2%，這可能是(0±0.5) ℃下貯藏石榴發(fā)生冷害，細(xì)胞膜被破壞，導(dǎo)致相對電導(dǎo)率上升。(4±0.5) ℃結(jié)合PE膜和(8±0.5) ℃結(jié)合PE膜2個處理相對電導(dǎo)率變化較為緩慢。且在整個貯藏期間(4±0.5) ℃結(jié)合PE膜處理的果皮相對電導(dǎo)率始終處于最低狀態(tài)，表明(4±0.5) ℃結(jié)合薄膜包裝處理能夠延緩石榴果實衰老。由圖6可知，(0±0.5) ℃下貯藏的石榴果實果皮褐變指數(shù)在90 d時已經(jīng)高達(dá)1.0；(8±0.5) ℃下貯藏的石榴由于溫度偏高，呼吸作用變強[20]，果實內(nèi)部相關(guān)褐變酶類活性增強，褐變指數(shù)也急劇上升；(4±0.5) ℃結(jié)合PE膜處理的石榴果實在120 d時果皮褐變指數(shù)僅為0.32，能保持果皮色澤鮮艷，抑制發(fā)生褐變，提高果實貯藏品質(zhì)。

圖4 不同處理石榴果實呼吸速率的變化Fig.4 Changes in respiration intensity of pomegranate peel under different treatments

圖5 不同處理石榴果皮相對電導(dǎo)率的變化Fig.5 Changes in relative conductance rate of omegranate fruit under different treatments

圖6 不同處理石榴果皮褐變指數(shù)的變化Fig.6 Changes in browning index of pomegranate peel under different treatments

2.3 不同處理對石榴采后果實失重率、腐爛率和籽粒感官品質(zhì)的影響

由圖7可知，整個貯藏期間，隨著貯藏時間的延長，石榴果實失重率總體逐漸上升，但變化幅度不大。貯藏120 d時，(0±0.5) ℃結(jié)合PE膜和(4±0.5) ℃結(jié)合PE膜處理的果實失重率較低，兩者均低于8 ℃結(jié)合PE膜處理，這可能是因為低溫抑制了果實的蒸騰作用，減少了水分損失。由圖8可知，不同處理之間石榴果實腐爛率存在較大差異，(8±0.5) ℃下的石榴貯藏至120 d時，腐爛率高達(dá)62.1%；(0±0.5) ℃下貯藏則發(fā)生冷害，果實腐爛程度也很高，120 d時腐爛率達(dá)到45.6%；經(jīng)薄膜包裝處理后的石榴腐爛率整體小于對照組，(4±0.5) ℃下經(jīng)薄膜包裝貯藏的石榴在120d時腐爛率僅為4.6%，保鮮效果較好。由表2可知，(0±0.5) ℃處理的石榴籽粒感官評分最低，這可能是在該溫度下貯藏石榴會發(fā)生冷害，表面形成硬殼，果實無法正常呼吸，引起生理代謝紊亂，籽粒品質(zhì)劣變，因此石榴貯藏溫度不宜過低。貯藏120d時，(4±0.5) ℃結(jié)合薄膜包裝處理的籽粒感官評分為82，是所有處理中最高的，其風(fēng)味和色澤均表現(xiàn)良好。

圖7 不同處理石榴果實失重率的變化Fig.7 Changes in weight loss rate of pomegranate fruit under different treatments

圖8 不同處理石榴果實腐爛率的變化Fig.8 Changes in rotten rate of pomegranatefruit under different treatments

表2 石榴籽粒感官評分結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of pomegranate arils

3 討論

控制貯藏溫度是保持石榴采后品質(zhì)的最主要方式，溫度過高會導(dǎo)致石榴水分含量急劇減少，出現(xiàn)表皮干褐發(fā)硬等癥狀，嚴(yán)重影響果實商品價值。溫度偏低，即使是在冰點以上，石榴也會出現(xiàn)冷害。關(guān)曉彎等[23]研究表明，5 ℃條件處理下,石榴籽粒生理指標(biāo)含量處于穩(wěn)定水平，石榴在6 ℃低溫下貯藏至90 d時，腐爛率達(dá)到22%，褐變較為嚴(yán)重；AQUINOA等[24]研究認(rèn)為，石榴短期貯藏溫度應(yīng)為5 ℃，長期貯藏溫度應(yīng)為10 ℃。ARTES等[25]發(fā)現(xiàn)，石榴在貯藏溫度5 ℃，相對濕度90%～95%條件下，能夠有效降低果實失重率，延緩果實腐爛，貯藏期可達(dá)到100 d，100 d后果實嚴(yán)重腐爛，喪失商品價值。楊萬林等[26]研究發(fā)現(xiàn)，蒙自甜石榴果實在(5±1) ℃低溫冷庫中貯藏60 d以內(nèi)，可較好保持其營養(yǎng)成分，60 d后果實失重嚴(yán)重，感官品質(zhì)不良。將石榴進(jìn)行薄膜包裝是利用果實的呼吸作用及包裝袋的透氣性，使薄膜內(nèi)的氧氣濃度降低，二氧化碳濃度逐漸升高，創(chuàng)造一種低氧、高二氧化碳的動態(tài)平衡貯藏環(huán)境。這種環(huán)境可以抑制果實采后生理活動，延緩果實后熟，從而延長貯藏期[27-29]。翟金霞等[30]研究表明，自發(fā)氣調(diào)包裝貯藏在很大程度上可維持石榴果實品質(zhì)。朱雁青等[15]研究表明，用32.70 μm聚乙烯袋處理后的石榴在(5±1) ℃低溫條件下貯藏可以有效抑制石榴果實可溶性固形物含量降低，延緩果實衰老，貯藏期可達(dá)100 d。本實驗研究表明，石榴貯藏溫度為(4±0.5) ℃時結(jié)合薄膜包裝處理可以減少果實營養(yǎng)成分損失，延緩果實衰老，避免發(fā)生冷害，貯藏期可達(dá)到120 d，有效延長貯藏期20 d以上。

4 結(jié)論

(0±0.5) ℃下貯藏及該溫度下結(jié)合薄膜包裝貯藏石榴均會發(fā)生冷害，細(xì)胞膜被破壞，導(dǎo)致籽粒風(fēng)味劣變，果皮褐變嚴(yán)重。(8±0.5) ℃下貯藏，石榴果實失重較多，褐變腐爛嚴(yán)重，籽粒風(fēng)味劣變。(8±0.5) ℃下薄膜包裝貯藏品質(zhì)略優(yōu)于未經(jīng)薄膜包裝處理組。石榴在(4±0.5) ℃下薄膜包裝貯藏，能夠減緩果實腐爛變質(zhì)、褐變速率，保持較高含量可溶性固形物、可滴定酸及還原糖，減緩果實生理代謝，延長果實貯藏期，貯藏至120d進(jìn)行感官鑒評，該處理各項指標(biāo)均保持最好，保持了石榴良好的品質(zhì)。