不同保鮮膜包裝蟠桃在冷藏和常溫貨架期間品質的變化

薛友林，李欣悅，張鵬，賈曉昱，李江闊*

（1.遼寧大學輕型產業(yè)學院，遼寧沈陽 110036）

（2.天津市農業(yè)科學院農產品保鮮與加工技術研究所，國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），農業(yè)農村部農產品貯藏保鮮重點實驗室，天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

蟠桃（Amygdalus persicaL. var.compressa），是薔薇目、薔薇科、桃屬植物桃的變種，主要分布在北京、河北、山東、山西等地。蟠桃果實形狀大而飽滿，口感細膩多汁，氣味香甜。其含有多種營養(yǎng)成分，富含多種維生素，鐵含量在水果中幾乎位居第一，故食用蟠桃可預防貧血，此外蟠桃還具有養(yǎng)陰生津，潤腸止渴等功效，在廣大消費人群中備受歡迎[1]。但是由于其生理特性，蟠桃具有果實易軟化腐爛、貯藏期短等缺點，這些缺點限制了蟠桃的銷售及其深加工。因此，十分需要進行對蟠桃貯藏方面的研究[2]。

氣調貯藏是指改變果蔬貯藏環(huán)境的氣體組成，通常是降低CO2的濃度，升高O2的濃度，在維持果蔬正常生命活動的前提下，可有效降低果蔬的呼吸作用、蒸發(fā)作用和抑制微生物，以延緩果蔬的生理代謝，推遲其后熟，防止其衰老和腐敗變質，達到減少果蔬貯藏損失，使果蔬保持新鮮。保鮮膜保鮮是指將果實包裝在保鮮膜內，利用其自發(fā)地調節(jié)包裝內環(huán)境來達到延長貨架期的目的。利用保鮮膜對O2、CO2、水蒸氣的不同透過率來調節(jié)包裝內環(huán)境的氣體組分含量，以降低果實的新陳代謝活動，延長保鮮期。當今社會，各國追求可持續(xù)發(fā)展，因此可降解的包裝材料越來越多地出現(xiàn)在食品包裝行業(yè)，我國也將易降解、可再利用的包裝材料納入研究重點。其中，以生物可降解材料為基質制備的生物膜代替目前的塑料薄膜成為當前研究的熱點，其具有巨大的發(fā)展?jié)摿铜h(huán)保潛力[3]。PLA膜是一種新型的生物可降解材料，具有良好的生物可降解性，使用后可被微生物降解，生成二氧化碳和水，不會對環(huán)境造成污染，有利于保護環(huán)境，符合當今可持續(xù)發(fā)展主題。不同的保鮮膜，對不同氣體的透過率也不同，屬于物理保鮮方式，安全無毒，可降解，有利于環(huán)境保護。目前，已經(jīng)有研究將保鮮膜保鮮應用于圣女果[4]和金槍魚[5]保鮮中，且結果表明保鮮膜保鮮具有較好的效果，但并未有實驗將保鮮膜保鮮應用于蟠桃的保鮮上，因此，在前人實驗的基礎上，本文設計采用不同保鮮膜對蟠桃進行包裝，自發(fā)調節(jié)包裝內部氣體組成，進而達到延長貯藏期的目的。另外，PLA膜為可降解膜，在前人研究中鮮有可降解膜與非可降解膜保鮮效果的對比，本實驗在CK組的基礎上，增加了保鮮膜之間保鮮效果的對比，將PLA膜與其他非可降解保鮮膜進行對比，為蟠桃的銷售與深加工提供幫助。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

蟠桃，產自北京平谷。2020年8月上旬進行采收，選擇個頭均勻、表皮無損傷的果實進行貯藏實驗。普通保鮮膜（350 mm×450 mm，厚度10 μm）高樂氏企業(yè)管理有限責任公司，防霧膜（350 mm×450 mm，厚度35 μm）、PE膜（350 mm×450 mm，厚度34 μm）、PLA膜（300 mm×400 mm，厚度19 μm），國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）。

3-30 K離心機，德國SIGMA公司；916 Ti-Touch電位滴定儀，瑞士萬通中國有限公司；Check PiontⅡ便攜式殘氧儀，丹麥Dansensor公司；KF-568電子稱，中國凱豐集團；恒溫水浴鍋，金壇市金南儀器制造有限公司；F-900便攜式乙烯分析儀，美國FELIX 儀器公司；PAL-1數(shù)字手持折光儀，日本ATAGO公司；FHT-05水果硬度計，廣州蘭泰儀器有限公司公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗前處理

選擇個頭均勻、表皮無損傷的果實進行貯藏實驗，裝于塑料小籃子內，每籃8個果實，將果實放入冷庫（0±1 ℃）內進行24 h的預冷，結束后將裝有果實的塑料小籃子用普通保鮮膜和3種生物膜進行包裝，每個處理組有4籃果實，即32個蟠桃。包裝完畢后將籃子放于冷庫置物架上進行冷藏，每10 d進行一次指標測定，周期為40 d。在冷藏基礎上進行3 d常溫（25±1 ℃）貨架實驗，即每10 d后每組各取出兩籃果實放在常溫環(huán)境下，3 d后進行測定。

1.2.2 腐爛指數(shù)測定

腐爛等級按腐爛面積占果實表面積的百分比進行劃分，參照潘磊慶等[6]的方法，按以下公式進行計算。

1.2.3 風味指數(shù)測定

隨機選擇5個果實進行品嘗，在果實上均勻選取4個點，利用隨機挑選，均勻采點，保證品嘗到果實的不同部位，并根據(jù)品評組5名人員的口感對其評分，參照姜愛麗等[7]的方法進行測定。

1.2.4 果肉褐變指數(shù)測定

每組處理取5個蟠桃，從果實中間切開，觀察果肉褐變情況，參照及華等[8]的方法計算果肉褐變指數(shù)。

1.2.5 果實硬度測定

每組處理取5個果實，在每個果實腰部均勻選取4個點，將蟠桃腰部果皮削去，采用手持式硬度計，將硬度計的壓頭垂直緩慢均勻地壓入蟠桃中，參照李金麗等[9]的方法進行測定。

1.2.6 可溶性固形物測定

隨機選取5個蟠桃，在蟠桃的不同部位均勻取樣，去核打漿，均勻攪拌，紗布過濾得濾液，采用日本產PAL-1數(shù)字手持折光儀測定[10]。

1.2.7 可滴定酸測定

采用電位滴定儀，參照李文生等[11]的方法進行測定。

1.2.8 Vc含量測定

采用鉬藍比色法，參照李軍[12]的方法進行測定。

1.2.9 呼吸強度測定

將蟠桃放入密閉的1.5 L的保鮮盒中，進行時長2 h的密封，密封結束后用Check point便攜式O2/CO2測定儀測定，參照于繼男等[13]的方法計算其呼吸強度。

1.2.10 乙烯生成速率測定

將蟠桃稱重，在1.5 L的保鮮盒中密封2 h，采用F-900便攜式乙烯分析儀進行測定[14]。

1.2.11 相對電導率測定

用刮皮刀刮取厚度適中且連續(xù)不斷的果皮，用0.5 cm的打孔器取15個果皮于燒杯中，以蒸餾水作為空白對照，參照普紅梅等[15]的方法對相對電導率進行計算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件進行圖表繪制；采用SIMCA 14.1進行PCA分析采用；SPSS 26.0軟件對貯藏期間的主成分進行打分。

2 結果與討論

2.1 膜內氣體含量

由圖1可知，冷藏期間CK組O2含量變化范圍為19.92%～20.53%，CO2含量變化范圍為0.21%～0.64%，防霧膜組O2含量變化范圍為19.68%～20.56%，CO2含量變化范圍為0.87%～1.08%，PE膜組O2含量變化范圍為18.77%～20.33%，CO2含量變化范圍為0.62%～ 1.40%，PLA膜O2含量變化范圍為18.53%～20.10%，CO2含量變化范圍為0.88%～3.40%。40 d時CK組的O2含量最高，為20.53%，CO2含量最低，為0.21%，防霧膜組O2含量為19.90%，CO2含量為0.93%，PE膜組O2含量為20.33%，CO2含量為0.63%，PLA膜組O2含量為20.10%，CO2含量為0.98%。與CK相比，3種保鮮膜內O2含量均低于CK，CO2含量均高于CK，其中防霧膜組O2含量最低，PLA膜組CO2含量最高，結果說明3種保鮮膜均具有氣調效果，可以有效抑制果實呼吸作用。

2.2 不同保鮮膜對蟠桃冷藏和常溫貨架感官品質和硬度的影響

從圖2中可以看出，在整個貯藏期間，蟠桃的腐爛指數(shù)總體趨勢為上升。冷藏期間，CK組30 d開始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，防霧膜處理組和PE膜處理組均在40 d時出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，而PLA膜處理組整個冷藏期間未出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象。常溫貨架期間，CK組最早開始腐爛，3個處理組出現(xiàn)腐爛均晚于CK組，其中PLA膜處理組最晚出現(xiàn)腐爛，40+3 d時，CK組腐爛指數(shù)最高，為25.00%，PLA膜處理組腐爛指數(shù)最低，為5.00%。由此可知，3個處理組的保鮮膜均可以延緩腐爛，其中PLA膜抑制腐爛效果最好。

蟠桃屬于后熟型水果[16]，故而風味指數(shù)會先上升到峰值再下降。由圖3可知，無論是冷藏結束時還是常溫貨架結束時，CK組風味指數(shù)均低于3組處理組。冷藏期間，40 d時CK組風味指數(shù)為13.33%，處理組中PLA膜組風味指數(shù)最高，為40.00%；常溫貨架期間，CK組風味指數(shù)峰值出現(xiàn)在10+3 d，3組處理組峰值出現(xiàn)均晚于CK組，40+3 d時CK組風味指數(shù)為20.00%，處理組中PLA膜組風味指數(shù)最高，為46.67%。

果實采后貯藏加工過程中果肉顏色會變深，這是由于出現(xiàn)了褐變現(xiàn)象，由于多酚氧化酶與酚類物質發(fā)生反應，蟠桃的果肉會出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，褐變會影響果實的營養(yǎng)成分[17,18]。由圖4可知，冷藏期間，CK組10 d時出現(xiàn)褐變，防霧膜組20 d時出現(xiàn)褐變，PE膜組30 d時出現(xiàn)褐變，而PLA膜組始終未發(fā)生褐變；常溫貨架期間，40+3 d時CK組褐變指數(shù)最高，為55.00%，處理組均低于CK組，其中PLA膜組褐變指數(shù)最低，為30.00%。

果實硬度大小由細胞壁中原果膠含量決定，隨著果實的成熟，原果膠轉變成易溶于水的果膠，從而導致果實硬度降低[19,20]。如圖5所示，果實硬度呈現(xiàn)下降趨勢，冷藏期間，40 d時CK組硬度最低，為4.17 kg，3組處理組果實硬度均高于CK組，其中PLA膜處理組硬度最高，為5.07 kg；常溫貨架期間，10+3 d時CK組硬度大幅度下降，40+3 d時CK組硬度最低，為1.05 kg，處理組中PLA膜組硬度最高，為4.36 kg，差異顯著（p<0.05）。劉瑩等[21]研究了自發(fā)氣調包裝對桃質構性能的影響，結果表明，自發(fā)氣調包裝可有效維持桃的硬度、咀嚼性、彈性等質構性能，與本實驗結果相符。

2.3 不同保鮮膜對蟠桃冷藏和常溫貨架營養(yǎng)物質的影響

可溶性固形物含量是判斷果實品質好壞的一個重要因素[22-24]。如表1、2，隨著貯藏時間增加，可溶性固形物變化總體趨勢為逐漸減少，冷藏期間，40 d時CK組、防霧膜組、PE膜組、PLA膜組可溶性固形物含量分別為9.72%、11.17%、11.12%、11.92%；常溫貨架期間，40+3 d時4組蟠桃可溶性固形物含量分別為9.92%、11.48%、10.68%、12.02%。無論是冷藏期間還是常溫貨架期間，CK組可溶性固形物含量最低，PLA膜處理組可溶性固形物含量最高，且差異顯著（p<0.05），說明生物膜可減少可溶性固形物的消耗，PLA膜效果最好。李逸等[25]研究了PLA膜包裝對桃果實保鮮品質的影響，實驗結果表明PLA膜包裝可有效抑制桃果實可溶性固形物含量下降，將其貨架期從15 d延長至30 d，與本實驗結果相符。

表1 不同保鮮膜對蟠桃冷藏期間營養(yǎng)物質的影響Table 1 Effects of different plastic wrap on nutrients of flat peach in cold storage

表2 不同保鮮膜對蟠桃常溫貨架營養(yǎng)物質的影響Table 2 Effects of different cling film on nutrients of flat peach shelf at room temperature

可滴定酸是植物品質的重要構成性狀之一，尤其是以果實為目的產品的果樹作物，可滴定酸與糖一樣，是影響果實風味品質的重要因素[26]。如表1、2所示，由于蟠桃為后熟型水果，所以在可滴定酸含量會呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，無論是冷藏結束時還是常溫貨架結束時，CK組可滴定酸含量均為最少，冷藏期間可滴定酸最終含量為0.0901%，常溫貨架期間為0.1240%；處理組可滴定酸含量均高于CK組，其中PLA膜處理組可滴定酸含量均為最高，冷藏期間可滴定酸最終含量為0.1132%，常溫貨架期間為0.1422%。CK組與處理組之間差異顯著（p<0.05），且PLA膜組效果最好。

如表1、2，Vc含量變化趨勢為先升后降。冷藏期間，CK組Vc含量峰值出現(xiàn)在10 d，而3個處理組峰值則出現(xiàn)在20 d，這說明3組處理組所用保鮮膜可延緩果實成熟。40 d時，4組蟠桃Vc含量分別為10.74、13.58、13.50、13.16 mg/100 g；40+3 d時，4組蟠桃Vc含量分別為11.66、18.83、18.08、19.91 mg/100 g，CK組與處理組之間差異顯著（p<0.05），故處理組保鮮膜可減少Vc的消耗，PLA膜組效果最好。

2.4 不同保鮮膜對蟠桃冷藏和常溫貨架生理指標的影響

呼吸作用是植物的基本生理功能，為植物的各項生理活動提供能量，為代謝活動提供動力。影響呼吸的主要因素為溫度、相對濕度和氣體成分，適當降低環(huán)境中O2的濃度，增加CO2的濃度，可以抑制呼吸，減少呼吸消耗。桃為呼吸躍變型果實，在貯藏期間，果實的呼吸強度會出現(xiàn)峰值，然后下降[27]。如圖6，冷藏期間，CK組、防霧膜組、PE組、PLA組果實呼吸強度最終分別為79.80、62.18、55.51、52.56 mg CO2/(kg·h)；常溫貨架期間，4組果實呼吸強度最終分別為91.30、78.82、48.60、43.25 mg CO2/(kg·h)，CK組最低，處理組均高于CK組，且其中PLA膜組最高，且具有顯著差異（p<0.05）。由此可知，3個處理組所用保鮮膜對抑制果實呼吸作用起到一定效果，其中PLA膜效果最好。

乙烯是一種植物激素，在植物生長發(fā)育許多方面起著調節(jié)作用，特別是促進果實成熟衰老[28]。如圖7所示，貯藏期間，蟠桃乙烯生成速率呈現(xiàn)波動式。40 d時，4組蟠桃乙烯生成速率分別為0.81、0.47、0.29、0.32 μL/(kg·h)，40+3 d時4組蟠桃乙烯生成速率分別為0.75、0.37、0.35、0.24 μL/(kg·h)。冷藏期間和常溫貨架期間，CK組乙烯生成速率最終遠高于3組處理組，具有顯著差異（p<0.05），冷藏結束時乙烯生成速率為防霧膜組>PE膜組>PLA膜組，常溫貨架結束時則為防霧膜組>PLA膜組>PE膜組，可以看出處理組所用保鮮膜能夠抑制乙烯生成，從而延緩果實衰老。

相對電導率是判斷果實衰老程度的重要指標，隨著果實成熟衰老，細胞膜滲透性變大，相對電導率升高[29]。由圖8可知，整個貯藏期間相對電導率呈上升趨勢，冷藏期間，40 d時CK組、防霧膜組、PE膜組、PLA膜組相對電導率大小分別為39.49%、31.88%、31.26%、30.89%；常溫貯藏期間，40+3 d時4組蟠桃相對電導率大小分別為77.67%、68.09%、55.90%、52.50%。無論是冷藏期間還是常溫貨架期間，CK組相對電導率始終最高，3組處理組中PLA膜處理組相對電導率始終最低，且差異顯著（p<0.05）。由此可知，處理組所用保鮮膜均能起到延緩果實衰老的作用，其中，PLA膜保鮮效果最佳。

2.5 蟠桃貯藏品質綜合分析

利用蟠桃貯藏期測定的果實硬度、TSS、可滴定酸、Vc、呼吸強度、乙烯生成速率、相對電導率指標作為不同緯度PCA分析，自動擬合成3個主成分，如表3、表4所示，冷藏期間3個主成分累計貢獻率為79.30%，常溫貨架期間3個主成分累計貢獻率為86.40%，然后進行SPSS打分并進行排名，如表5、表6所示。

表3 冷藏期間主成分的特征值及貢獻率Table 3 Principal component eigenvalue and contribution rate during refrigeration

表4 常溫貨架期間主成分的特征值及貢獻率Table 4 Principal component eigenvalue and contribution rate during normal temperature shelf

表5 冷藏期間主成分得分表Table 5 Principal component score table during refrigeration

表6 常溫貨架期間主成分得分表Table 6 Principal component score table during normal temperature shelf

以每個因子得分FAC1、FAC2、FAC3所對應的特征值為權數(shù)，與該因子得分相乘可得主成分得分，又根據(jù)主成分得分計算相關性綜合得分F，冷藏期間計算公式為F=(F1×48.30+F2×19.30+F3×11.70)/79.30，常溫貨架期間計算公式為F=(F1×52.20+F2×22.60+ F3×12.30)/86.40，按照公式可以計算出冷藏期間和常溫貨架期間CK組和3個處理組與蟠桃品質指標綜合相關性的相對程度。F越高，說明該種處理方式的保鮮效果越好，排名越高；反之則得分和排名越低。由表5、6可知，在整個貯藏期間，排名為CK組<防霧膜組

3 結論

3.1 本實驗采用3種保鮮膜對蟠桃進行包裝，用普通保鮮膜作為空白對照，將具備適宜透氣性的薄膜用于蟠桃保鮮，通過蟠桃的呼吸作用和包裝袋內外的氣體交換，可以形成最佳的氣體濃度環(huán)境，同時在包裝內部形成合適的濕度環(huán)境，可以保持蟠桃的高品質，延長其貯藏期。通過對上述圖表數(shù)據(jù)的分析可以看出，3組處理組所用保鮮膜均具有氣調作用，可以使包裝內CO2含量處于較高水平，使O2含量處于較低水平，從而抑制果實生理活動，延緩其衰老。由于不同保鮮膜的材料、厚度、性質不同，氣體透過率存在差異，PLA膜組O2含量為20.10%，CO2含量為0.98%，膜透氣性最差，CO2含量最高，故PLA膜在抑制果實生理活動方面效果最好。從感官角度來看，與CK組相比，3種保鮮膜均可使其感官品質處于較好的水平，其中PLA膜的保鮮效果最佳；在冷藏期和常溫貨架期內，與CK組相比較，3種保鮮膜均可抑制果實呼吸以及乙烯生成，減少果實營養(yǎng)物質（Vc、可滴定酸、可溶性固形物）的消耗，使營養(yǎng)物質處于較高水平，相對電導率均低于CK組，其中，PLA膜處理組保鮮效果最佳。SPSS綜合評分顯示，3個處理組得分高于CK組，且PLA膜處理組綜合得分最高，果實的品質最佳。

3.2 采用保鮮膜對蟠桃進行包裝可使蟠桃在貯藏期間維持較好的品質，并延長貯藏期，在蟠桃保鮮研究中具有一定研究價值。3個處理組中，PLA膜為可降解生物膜，具有安全無毒、綠色環(huán)保、可降解等優(yōu)良特性，符合當今社會的可持續(xù)發(fā)展理念，具有廣闊的應用前景。隨著科技的進步和消費水平的提高，食品包裝正朝著抗菌、可降解和純天然多材料復合的新方向推進，但如何控制新包裝的性能和成本仍需要進一步研究。