不同厚度聚乙烯薄膜對(duì)韭薹低溫貯藏品質(zhì)的影響

胡雪梅，王祖蓮，羅芳耀，駱永亮，羅靜紅，唐月明，高 佳,*

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食物與營(yíng)養(yǎng)健康研究所，四川 成都 610066；2.四川工業(yè)科技學(xué)院，四川 德陽(yáng) 618500；3.四川省成都市郫都區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村和林業(yè)局，四川 成都 611730）

韭薹是夏秋之際韭菜抽出的嫩花莖，由薹莖和薹苞兩部分組成[1-2]。其幼莖多汁，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（蛋白質(zhì)、糖分、膳食纖維及維生素）、多種揮發(fā)性物質(zhì)（硫化丙烯）和多種抗生物質(zhì)[3]。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，熟食韭薹有溫中下氣、補(bǔ)虛益陽(yáng)、調(diào)和臟腑、補(bǔ)腎固本、健腦益壽等功效[1]。高商品價(jià)值的韭薹應(yīng)該是薹苞未開(kāi)放、韭薹鮮綠脆嫩、能保持較高的葉綠素和VC含量；但韭薹是一種季節(jié)性很強(qiáng)的蔬菜，采收后的韭薹容易衰老變質(zhì)，主要表現(xiàn)為薹莖黃化、纖維化、失水萎蔫、薹苞開(kāi)放、腐爛，致使其貨架壽命縮短[4]。目前在韭薹貯藏保鮮方面已有很多相關(guān)的研究報(bào)道。張丙云等[5]將韭薹于300 mg/L 丙二酸保鮮劑中浸泡30 s，用0.2 mm 厚度的保鮮袋封裝，韭薹貯藏至7 d 時(shí)仍然具有較好的形態(tài)及較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。Wu等[6]通過(guò)室溫貨架模擬試驗(yàn)，研究了不同分子量的殼聚糖涂膜對(duì)韭薹的貯藏保鮮效果，發(fā)現(xiàn)高分子量殼聚糖涂膜可有效抑制韭薹貯藏期間的失重率、呼吸強(qiáng)度、腐爛指數(shù)和花苞開(kāi)放率，保持較高的葉綠素和VC 含量。吳傳萬(wàn)等[3]研究發(fā)現(xiàn)，利用1%～1.5%殼聚糖涂膜有較好的保鮮效果，能夠明顯抑制韭薹腐爛及纖維素含量的增加，并保持較高的VC含量。

現(xiàn)今，越來(lái)越多的消費(fèi)者更加偏向于選擇無(wú)保鮮藥劑等純物理方式處理的新鮮果蔬，薄膜包裝工藝可以在不使用化學(xué)添加劑的情況下有效延長(zhǎng)果蔬貨架期，維持較高的品質(zhì)[7]。薄膜包裝屬于自發(fā)氣調(diào)保鮮技術(shù)，可以依靠果蔬自身呼吸作用與薄膜材質(zhì)的透氣性建立動(dòng)態(tài)平衡，通過(guò)對(duì)呼吸作用的抑制，有效地減緩營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和消耗，從而達(dá)到延長(zhǎng)果蔬貯藏期的效果[8-9]。該方法作為一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉、效果明顯的安全保鮮技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于黃瓜[10]、娃娃菜[11]、芒果[12]、荔枝[13]、油桃[14]等果蔬，其在韭黃、韭菜、韭薹貯藏保鮮中的應(yīng)用也有報(bào)道[15-16]。薄膜包裝材料主要有聚乙烯（Polyethylene，PE）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）、聚丙烯（Polypropylene，PP）和硅橡膠膜等[17]。不同氣體（O2和CO2）透過(guò)率的薄膜對(duì)果蔬采后貯藏已有廣泛研究，但基于果蔬品種差異篩選最適的包裝材料，以及包裝材料與低溫貯藏協(xié)同條件下果蔬品質(zhì)的維持效果研究較少。

本研究基于前期的研究成果[15]選取5 種不同O2和CO2透過(guò)率的聚乙烯包裝袋，以韭薹作為研究材料，探究在低溫（0±0.5）℃貯藏條件下具有不同氣體透過(guò)性的包裝袋對(duì)韭薹自發(fā)氣調(diào)包裝貯藏期間袋內(nèi)O2和CO2體積分?jǐn)?shù)、韭薹的感官品質(zhì)、腐爛情況以及纖維素含量等指標(biāo)的影響，篩選低溫貯藏下最適宜于韭薹采后保鮮的包裝材料和保鮮方法。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

新鮮韭薹：采自于四川省成都市郫都區(qū)唐昌街道青楊韭黃專(zhuān)業(yè)合作社，采收后的韭薹2 h內(nèi)低溫運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室，在（0±0.5）℃冷庫(kù)中貯藏過(guò)夜，并在2 d內(nèi)將韭薹用不同厚度聚乙烯包裝袋進(jìn)行包裝處理。

聚乙烯包裝袋，四川興達(dá)塑料有限公司；硫酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉，成都市科隆化學(xué)品有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

Check Mate ⅡO2/CO2氣體分析儀，丹麥Dansensor 公司；JA31002 電子天平，上海精天電子儀器有限公司；Fibertec 8000纖維素儀，丹麥FOSS分析儀器公司；5810R冷凍離心機(jī)，德國(guó)Eppendorf公司；TU-1810紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；Gas-Transmission-Tester GTT 包裝膜透氣性測(cè)定儀，德國(guó)Brugger公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

選用顏色翠綠，新鮮健康，脆度一致，長(zhǎng)短均一，無(wú)明顯機(jī)械損傷的韭薹。將韭薹分裝至不同厚度且尺寸均為25 cm×60 cm的聚乙烯包裝袋內(nèi)（不同厚度包裝袋根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM F2714—08[18]和ASTM F2622—08[19]的方法，使用包裝膜透氣性測(cè)定儀在23 ℃、101.3 kPa的條件下測(cè)定薄膜的O2和CO2透過(guò)率，結(jié)果見(jiàn)表1），每袋韭薹質(zhì)量為（200±0.5）g；將室溫條件下未經(jīng)包裝袋處理的韭薹作為對(duì)照（CK）。貯藏時(shí)間設(shè)定為105 d，分別在第0、15、30、45、60、75、90、105 天測(cè)定不同包裝袋內(nèi)O2和CO2體積分?jǐn)?shù)并對(duì)韭薹的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)估，每次測(cè)定均設(shè)置4個(gè)重復(fù)。

表1 聚乙烯包裝袋氣體透過(guò)率Table 1 Gas transmission rates of polyethylene packaging bags

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 包裝袋內(nèi)O2和CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)

采用O2/CO2氣體分析儀測(cè)定。

1.2.2.2 感官評(píng)價(jià)

由5名經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)食品感官品評(píng)的科研人員組成評(píng)價(jià)小組，主要對(duì)韭薹進(jìn)行總體視覺(jué)感官評(píng)價(jià)，整體視覺(jué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照王祖蓮等[15]的方法并稍作修改，具體如表2所示。

表2 韭薹感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of chive stems

1.2.2.3 腐爛指數(shù)、花苞腐爛率和花苞開(kāi)放率

參考張丙云等[5]的方法對(duì)韭薹的腐爛指數(shù)、花苞腐爛率和花苞開(kāi)放率進(jìn)行計(jì)算。

韭薹的腐爛主要存在于薹基部，依據(jù)不同的腐爛面積劃分為不同級(jí)別：無(wú)腐爛定為0 級(jí)，腐爛長(zhǎng)度小于1 cm定為1級(jí)，腐爛長(zhǎng)度在1 cm至1/4整薹長(zhǎng)（不包括）定為2級(jí)，腐爛長(zhǎng)度在1/4整薹長(zhǎng)至1/2整薹長(zhǎng)（不包括）定為3 級(jí)，腐爛長(zhǎng)度超過(guò)1/2 整薹長(zhǎng)定為4級(jí)。韭薹腐爛指數(shù)計(jì)算公式如下：

韭薹花苞的腐爛率和花苞開(kāi)放率計(jì)算公式如下：

1.2.2.4 纖維素含量

參照GB/T 5009.10—2003[20]中的方法對(duì)韭薹薹莖中粗纖維含量進(jìn)行測(cè)定，所測(cè)樣品均為韭薹薹莖基部5 cm部分。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2019進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以4次平行試驗(yàn)結(jié)果的表示；運(yùn)用SPSS 26.0進(jìn)行單因素方差分析，P＜0.05表示差異顯著；采用Origin 2018和PS 2020軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 包裝袋內(nèi)CO2和O2體積分?jǐn)?shù)的變化

自發(fā)氣調(diào)包裝袋內(nèi)的CO2和O2體積分?jǐn)?shù)一定程度上反映了韭薹呼吸速率的變化情況[21]。貯藏過(guò)程中，包裝袋內(nèi)CO2和O2體積分?jǐn)?shù)變化如圖1所示。在整個(gè)貯藏過(guò)程中，45 μm PE袋內(nèi)的CO2和O2體積分?jǐn)?shù)與其他4種處理之間差異顯著（P＜0.05）。圖1A為貯藏過(guò)程中包裝袋內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)的變化，貯藏剛開(kāi)始時(shí)，不同厚度包裝袋內(nèi)的O2體積分?jǐn)?shù)間已經(jīng)呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05），O2體積分?jǐn)?shù)由高至低依次為10 μm PE 袋處理、20 μm PE 袋處理、25 μm PE 袋處理、30 μm PE 袋處理和45 μm PE 袋處理。其中10 μm PE 袋處理在貯藏期間O2體積分?jǐn)?shù)變化趨于平緩；其余幾種處理在貯藏前期O2體積分?jǐn)?shù)整體呈先下降后上升的趨勢(shì)，20 μm PE 袋、25 μm PE 袋和30 μm PE袋處理貯藏至60 d 時(shí)袋內(nèi)的O2體積分?jǐn)?shù)分別為13.63%、13.50%、11.47%。45 μm PE袋處理在貯藏前15 d O2體積分?jǐn)?shù)迅速下降至3.94%，之后維持在3.94%～6.66%（第105天除外）。其驟降的原因可能是因?yàn)榫罗吩谫A藏初期呼吸作用較強(qiáng)，對(duì)O2的消耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于薄膜氣體的透過(guò)量[8]。研究表明，包裝薄膜的氣阻性越低（O2透過(guò)率高），越無(wú)法較好地抑制果蔬采后的呼吸作用，氣阻性越高（O2透過(guò)率低），果蔬采后越易進(jìn)行無(wú)氧呼吸[22]。本研究中10 μm PE 袋處理的O2透過(guò)率高，韭薹的呼吸作用強(qiáng)，品質(zhì)劣變較快；而45 μm PE 袋處理O2透過(guò)率較低，可以有效抑制韭薹的品質(zhì)劣變。

圖1 不同厚度PE袋中CO2（A）和O2（B）的體積分?jǐn)?shù)Fig.1 Volume fractions of CO2(A)and O2(B)in PE bags of different thickness

圖1B 為貯藏期間包裝袋內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)的變化。由圖1B可知，在整個(gè)貯藏期間，隨著包裝袋厚度的增加（包裝袋氣體透過(guò)率逐漸下降），包裝袋內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)逐漸增加；隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，包裝袋內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。在0～105 d的貯藏過(guò)程中，45 μm PE 袋處理的CO2體積分?jǐn)?shù)由4.53%下降至3.07%，30 μm PE 袋處理的CO2體積分?jǐn)?shù)由4.13%下降至3.45%，25 μm PE袋處理的CO2體積分?jǐn)?shù)由2.80%下降到1.80%，20 μm PE袋處理的CO2體積分?jǐn)?shù)由2.58%下降至1.88%，10 μm PE袋處理的CO2體積分?jǐn)?shù)由1.18%下降至0.63%（其在態(tài)個(gè)貯藏過(guò)程中CO2體積分?jǐn)?shù)最低）。前60 d，30 μm PE 袋和45 μm PE 袋處理中CO2體積分?jǐn)?shù)下降迅速，隨后維持在3.07%～3.53%。本研究中氣體透過(guò)率最低的45 μm PE 袋處理組貯藏期間O2體積分?jǐn)?shù)最低，CO2體積分?jǐn)?shù)最高；氣體透過(guò)率最高的10 μm PE 袋處理組O2體積分?jǐn)?shù)最高，CO2體積分?jǐn)?shù)最低。研究表明，低溫和較高的CO2體積分?jǐn)?shù)可以有效抑制韭薹的生理代謝作用，較好地保持韭薹的品質(zhì)，這進(jìn)一步說(shuō)明本研究中45 μm PE袋處理的聚乙烯薄膜透氣性適宜于韭薹的貯藏保鮮[23]。

2.2 不同包裝處理對(duì)韭薹感官評(píng)價(jià)的影響

總體感官評(píng)價(jià)是衡量蔬菜適銷(xiāo)性的重要指標(biāo)。圖2 為對(duì)在整個(gè)貯藏期間不同包裝處理韭薹的總體感官評(píng)價(jià)。由圖2 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同處理組的韭薹總體感官評(píng)分存在明顯差異。CK組在第45 天之后總體感官評(píng)分已低于5 分，失去商品價(jià)值。不同包裝處理的韭薹在貯藏前15 d總體感官評(píng)分均為9 分，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，總體感官評(píng)分開(kāi)始下降，其中10 μm PE袋處理的下降最快，而45 μm PE袋處理的韭薹在第105天時(shí)總體感官評(píng)分保持在6.5分。

圖2 不同厚度PE袋處理對(duì)韭薹貯藏期間感官評(píng)價(jià)的影響Fig.2 Effects of different thickness of PE bags treatments on sensory evaluation of chive stems during storage

圖3 為整個(gè)貯藏期間韭薹外觀變化的照片記錄（由于CK 處理組貯藏至45 d 時(shí)商品價(jià)值嚴(yán)重下降，故105 d時(shí)未做拍照記錄）。由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同包裝處理組的韭薹均出現(xiàn)不同程度的黃化，相比于其他幾種處理，45 μm PE袋處理對(duì)韭薹黃化現(xiàn)象有一定的抑制作用。

圖3 不同厚度PE袋處理組韭薹貯藏期間的外觀變化Fig.3 Appearance changes of chive stems treated with different thickness of PE bags during storage

2.3 不同包裝處理對(duì)韭薹腐爛的影響

腐爛是影響韭薹商品性的最重要因素，對(duì)不同包裝袋內(nèi)韭薹的腐爛情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖4 所示。由圖4可知，貯藏前45 d，韭薹未發(fā)生腐爛，貯藏至60 d時(shí)，不同包裝處理開(kāi)始出現(xiàn)腐爛，但各處理之間的腐爛指數(shù)無(wú)顯著差異。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，10 μm PE袋處理組韭薹腐爛指數(shù)的增幅顯著高于其他處理組（P＜0.05），而45 μm PE袋處理組直至貯藏結(jié)束時(shí)也未出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象。每種處理中韭薹腐爛個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)變化趨勢(shì)與韭薹腐爛指數(shù)的變化一致，10 μm PE 袋處理開(kāi)始腐爛時(shí)間最早，腐爛指數(shù)依舊最高。研究表明，韭黃的腐爛指數(shù)一定程度上與包裝袋的氧透過(guò)率成正相關(guān)，一定范圍內(nèi)，膜厚度越大，則氧透過(guò)率越低，韭黃在貯藏過(guò)程中的腐爛現(xiàn)象越少發(fā)生，更有利于韭黃貯藏結(jié)束后的銷(xiāo)售[15]，這與本研究中對(duì)韭薹的研究結(jié)果一致。同時(shí)，CO2體積分?jǐn)?shù)較高一定程度上會(huì)產(chǎn)生抑菌作用，從而對(duì)一些引起韭薹腐敗的微生物具有直接抑制或殺滅的作用，其可誘導(dǎo)韭薹自身產(chǎn)生一系列的防御反應(yīng)而增加自身抗病性，從而達(dá)到貯藏保鮮的效果[24]。綜上，氣調(diào)包裝與低溫貯藏相結(jié)合，可作為一種果蔬采后安全保鮮技術(shù)進(jìn)行大力推廣[25]。

2.4 不同包裝處理對(duì)韭薹花苞腐爛率和開(kāi)放率的影響

韭薹花苞的腐爛率及開(kāi)放率是衡量韭薹商品價(jià)值的重要指標(biāo)。由表3（由于CK 處理組貯藏至45 d時(shí)商品價(jià)值嚴(yán)重下降，故未對(duì)其做45 d 后花苞腐爛率與開(kāi)放率的統(tǒng)計(jì)）可知，貯藏至105 d時(shí)，隨著包裝袋厚度的增加，韭薹花苞腐爛率逐漸降低（25 μm PE袋處理除外）；CK處理在第30天時(shí)，花苞腐爛率已經(jīng)達(dá)到3.00%，而經(jīng)包裝處理的韭薹花苞此時(shí)均未發(fā)生腐爛，其中10、20 μm PE袋處理貯藏75 d時(shí)花苞出現(xiàn)腐爛，25 μm PE 袋處理貯藏90 d 時(shí)花苞出現(xiàn)腐爛，30、45 μm PE袋處理貯藏105 d花苞才出現(xiàn)腐爛。貯藏至105 d時(shí)，45 μm PE袋處理組的花苞腐爛率僅為0.62%，且韭薹花苞開(kāi)放率低于10 μm PE袋和30 μm PE袋處理。除20、45 μm PE袋處理外，其余3種處理均在60 d 時(shí)韭薹花苞開(kāi)始開(kāi)放。綜上，45 μm PE 袋處理對(duì)韭薹花苞的開(kāi)放和腐爛均具有明顯的抑制作用。研究表明，低溫貯藏會(huì)延緩韭薹莖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向薹苞轉(zhuǎn)移，有效緩解薹苞膨大開(kāi)放，延緩韭薹衰老，維持韭薹的品質(zhì)；薄膜包裝作為一種自發(fā)氣調(diào)包裝，隨著薄膜包裝袋厚度的增加，包裝袋內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)增加會(huì)抑制韭薹的呼吸強(qiáng)度，從而抑制韭薹莖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向薹苞轉(zhuǎn)移，進(jìn)而抑制薹苞增大，有效地緩解韭薹衰老[3]。熊子璇等[26]的研究表明，隨著包裝袋厚度增加，包裝袋透濕量越小，袋內(nèi)濕度低，可以降低微生物的繁殖速度；同時(shí)，低溫也會(huì)進(jìn)一步抑制微生物的生長(zhǎng)，從而有效緩解薹苞的腐爛。

表3 不同厚度PE袋包裝處理對(duì)韭薹花苞腐爛率和開(kāi)放率的影響Table 3 Effects of different thickness of PE bags treatments on decay rates and opening rates of chive stem flower buds during storage單位：%

2.5 不同包裝處理對(duì)韭薹貯藏期間纖維素含量的影響

由于韭薹的老化代謝，纖維素含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，造成口感粗糙，商品價(jià)值降低。韭薹莖部的纖維素含量是衡量韭薹是否具有較好商品價(jià)值的重要因素[3]。如圖5 所示，貯藏前30 d，CK 組韭薹的纖維素含量顯著高于包裝處理組（P＜0.05）；貯藏30 d 時(shí)，CK 組韭薹纖維素含量高達(dá)0.026%，而包裝處理組均未達(dá)到0.015%；貯藏結(jié)束時(shí)，45 μm PE袋處理的韭薹纖維素含量最低，僅為0.011%，韭薹品質(zhì)良好。由此可見(jiàn)，相比于CK，不同包裝處理一定程度上均可明顯地抑制纖維素含量的增加，減少韭薹衰老的進(jìn)程，很好地維持韭薹的商品性。有研究表明，低溫貯藏能有效延緩果蔬采后纖維化、木質(zhì)化[27-28]。濮艷清等[29]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)氣調(diào)包裝處理鮮切蘿卜可以有效減少其木質(zhì)化。

圖5 不同厚度PE袋處理對(duì)貯藏期間韭薹纖維素含量的影響Fig.5 Effects of different thickness of PE bags treatments on cellulose contents of chive stems during storage

3 結(jié)論

本研究將低溫與不同厚度聚乙烯薄膜包裝協(xié)同應(yīng)用于韭薹的采后保鮮，結(jié)果表明，采用45 μm 厚的PE 袋（O2透過(guò)率（4 080±352）cm3·m-2·d-1·0.1 MPa-1、CO2透過(guò)率（16 566±1 415）cm3·m-2·d-1·0.1 MPa-1）對(duì)韭薹進(jìn)行密封包裝處理，冷藏過(guò)程中袋內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)最低，但前期波動(dòng)較大，后期維持在3.94%～6.66%（第105天除外），CO2體積分?jǐn)?shù)最高，前60 d CO2體積分?jǐn)?shù)顯著下降，后期維持在3.07%～4.03%，減緩韭薹生理代謝。該處理可有效抑制韭薹在貯藏期間的腐爛，袋中韭薹貯藏至105 d 時(shí)，花苞腐爛率僅為0.62%，雖然90 d 時(shí)花苞明顯膨大開(kāi)放，但商品性依舊良好；自發(fā)氣調(diào)薄膜包裝可有效減少冷藏過(guò)程中韭薹木質(zhì)化，在整個(gè)貯藏期間纖維素含量保持相對(duì)穩(wěn)定。