1-MCP结合两种包装处理对番木瓜常温贮藏品质的影响
时间：2023-06-22 19:15:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
余森艳，袁柳凤，李志红，卢珍兰，王 强
广西民族师范学院 化学与生物工程学院 (崇左 532200)
番木瓜，别名万寿果，最初种植于中南美洲[1]，广泛分布于热带与亚热带地区，17世纪时被引入我国，近年来主要在我国南方地区栽培[2]。番木瓜的营养价值可与猕猴桃相媲美，不仅富含维生素A和维生素C，还含有丰富的木瓜蛋白酶以及钾、钙、磷等多种营养元素[3,4]，有“水果之王”、“百益果王”的美誉[5]。番木瓜是典型的呼吸跃变型果实，采摘后易皱缩、失重、营养损失、发生病害，贮藏品质下降，最终丧失食用价值，造成经济损失。
1-甲基环丙烯(1-MCP)是一种非常有效的乙烯抑制剂，能很好地延缓果实成熟衰老、果皮变黄等生理变化，延长保鲜期[6]。与其他保鲜剂相比，1-MCP具有无毒高效、使用方便、经济实惠等优点，且其作用效果持久，在果蔬商业化保鲜中被广泛运用[7]。硅窗袋贮藏保鲜基于气调保鲜原理，在保鲜袋表面镶嵌一片具有较高透气性的硅橡胶膜作为窗口，果蔬经过一段时间贮藏后袋内CO2及O2含量会自然调节到适宜的比例[8-10]，从而起到良好的贮藏保鲜效果。聚乙烯(PE)保鲜膜是由低密度聚乙烯塑料薄膜制成，透明度好、质地柔软，透气性和透水性高，将PE保鲜膜用于果蔬采后包装，通过果蔬的呼吸作用逐渐消耗包装袋内O2的浓度，同时产生CO2，以维持相对低O2和高CO2的环境，抑制果蔬呼吸及部分微生物生长，使果蔬的贮藏期得到延长[11,12]。目前，1-MCP结合不同包装材料应用于番木瓜保鲜的研究鲜有报道。通过使用1-MCP结合硅窗袋、PE保鲜膜两种不同包装处理方式对番木瓜果实贮藏过程中的相关理化指标进行研究，并探讨二者与果实贮藏期间品质变化的关系，旨在为复合保鲜方法应用于番木瓜采后贮运保鲜产业提供一定的理论基础和实践参考。
1.1 材料与仪器
番木瓜，广西“大白”品种，产自广西崇左市龙州县老李果园；
1-MCP粉剂(总质量分数为0.03%)，咸阳西秦生物科技有限公司；
硅窗袋(110 cm×65 cm)，材质为聚氯乙烯PVC，硅窗面积63 cm2，潍坊锦瑞保鲜包装有限公司；
PE保鲜膜(厚度0.1 mm)，市售；
施保功杀菌剂(咪鲜胺锰盐有效成分50%)，富美食(中国)投资有限公司。
硫代巴比妥酸、2,6-二氯靛酚钠盐，成都市科隆化学品有限公司；
草酸、三氯乙酸(TCA)、碳酸氢钠，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；
氢氧化钠溶液(0.1 mol/L)，飞净生物科技有限公司；
酚酞溶液(0.05 mol/L)，飞净生物科技有限公司；
抗坏血酸，分析纯，广东省精细化学品工程技术研发中心。
PAL-1型手持折光仪，广州市爱拓科学仪器有限公司；
ADCI系列色差计，北京辰泰仪器技术有限公司；
UV-5200型紫外可见光分光光度计，上海元析仪器有限公司；
FA2004型电子分析天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；
BH-30型电子天平，上海佑科仪器仪表有限公司；
AC220V型高速离心机，湖南凯达科学仪器有限公司；
LRSH-250-II型恒温恒湿培养箱，上海跃进医疗器械有限公司；
FTC/TMS-Pilo型质构仪，美国FTC公司。
1.2 试验方法
1.2.1番木瓜的包装处理
(1)原料的选择与预处理
选择七成熟、无机械损伤、大小均匀、无病害的番木瓜果实，将其清洗干净后在0.5 g/L施保功溶液中浸泡5 min进行消毒处理，然后自然晾干。
(2)保鲜处理
随机选取果实并分成5组，每组8个果实。用分析天平分别精确称取1-MCP粉末0.033 4 g、0.066 9 g、0.100 3 g、0.133 8 g，配制成0.3 μL/L、0.6 μL/L、0.9 μL/L、1.2 μL/L的溶液。将各组番木瓜分别放入15.2 L泡沫箱中，再将上述配制好的不同浓度1-MCP药剂分别放入泡沫箱内，然后尽快将泡沫箱封闭，熏蒸24 h。
(3)包装处理
硅窗袋包装，将经过1-MCP熏蒸处理后的番木瓜装入袋中，密封；
PE保鲜膜包装，沿着果身全部覆盖一层规格为60 cm×35 cm的PE保鲜膜。
(4)贮藏及品质监测
将处理好的实验组及对照组(不经任何处理、也无包装，下同)置于常温(25±1)℃、相对湿度70%～80%的恒温恒湿培养箱内贮藏，每3 d取样1次，测定相关指标，每个指标平行测定3次，取平均值。
1.2.2单因素试验
番木瓜果实分别进行1-MCP四个浓度(0.3 μL/L、0.6 μL/L、0.9 μL/L、1.2 μL/L)处理24 h后开始贮藏，每隔3 d测定相关指标(转黄率、病害指数、硬度及TSS、VC、TA的含量)，并作对照实验，研究果实在贮藏过程中的品质变化和后熟情况，以确定1-MCP的最佳处理浓度。
1.2.3复合处理试验
采用单因素试验中确定的1-MCP最佳处理浓度，分别结合硅窗袋及PE保鲜膜处理，A组为1-MCP+硅窗袋，B组为1-MCP+PE膜，C组为对照组，每隔3 d测定相关指标(失重率、转黄率、病害指数、色差值、硬度及TSS、VC、TA、MDA的含量)，比较不同处理方式在贮藏过程中对番木瓜果实品质的影响。
1.2.4测定方法
(1)失重率
采用称重法测定，计算公式为：
失重率(%)=(初始重量-贮藏后重量)/初始重量×100。
(2)转黄率
参照贾志伟[13]的方法，将番木瓜果实转黄率级别标准分为0～5级，见表1。
表1 番木瓜转黄率级别标准
转黄率(%)=∑(转黄级别×该级别个数)/最高级数×总果数)×100
(3)色差值
釆用色差计测定。在每个番木瓜果实赤道部位固定选取3个点测定其去皮果肉的L*、a*、b*值。其中，L*值越大表示亮度越高，a*值越小表示颜色趋于绿色，b*值越大表示颜色趋于黄色。
(4)病害指数
参照赵宇[14]的方法，将番木瓜果实炭疽病、蒂腐病级别标准分为5级，分别见表2和表3。
表2 番木瓜炭疽病级别标准
表3 番木瓜蒂腐病级别标准
病害指数(DI)=∑(病害级别×该级别果数)/(最高级别总果数×总果数)×100%
(5)硬度
釆用质构仪测定。取每个果实赤道线上相对两个部位的去皮果肉，每个部位测两个不同的点。探头直径为10 mm，质构条件为：测试深度15 mm，测试速度100 mm/min，返程速度120 mm/min，循环3次。取平均数为最终测定结果，用“N”表示。
(6)可溶性固形物含量
可溶性固形物(TSS)含量的测定，采用手持折光仪测定。
(7)VC含量
VC含量的测定，采用2，6-二氯靛酚法。
(8)可滴定酸含量
可滴定酸(TA)含量的测定，采用酸碱滴定法测定。
(9)丙二醛含量
丙二醛(MDA)含量的测定，采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定[15]。
1.2.5数据分析方法
运用Excel完成数据整理、SPSS 20.0软件进行显著性差异分析；
利用Origin19.0软件完成制图。
2.1 不同浓度的1-MCP对番木瓜保鲜效果的影响
由表4可见，番木瓜经过不同浓度的1-MCP处理之后，对照组、0.3 μL/L处理组在第3 d时开始转黄，至第9 d时完全转黄。经过0.6 μL/L处理的番木瓜，第3 d开始转黄，但至第12 d时才完全转黄。0.9 μL/L处理组和1.2 μL/L处理组一直处于转黄率平缓增长的趋势，至第12 d均未完全转黄，并且1.2 μL/L处理组在贮藏末期的转黄率低于0.9 μL/L处理组，即仍有大面积果肉未转黄，可能是因为1-MCP浓度过高，影响了果实正常转黄。
表4 不同浓度的1-MCP对番木瓜保鲜效果的影响
番木瓜果实在贮藏期间均受到炭疽病和蒂腐病的侵害。从炭疽病发生指数上看，对照组的番木瓜果实在第6 d炭疽病指数开始升高，至第12 d时高达66%。0.3 μL/L处理组在前6 d抑制了炭疽病的发生，第9 d炭疽病指数加速上升。0.6 μL/L、0.9 μL/L、1.2 μL/L处理组在前9 d均有效抑制了炭疽病的发生，第12 d时，1.2 μL/L处理组的炭疽病指数均低于0.6 μL/L、0.9 μL/L两个处理组。从蒂腐病指数来看，对照组与0.3 μL/L两个处理组均在第9 d开始腐烂，0.9 μL/L、1.2 μL/L两个处理组均推迟到第12 d才发生小面积腐烂，但1.2 μL/L处理的果实果蒂部位腐烂面积大于0.9 μL/L处理组，且差异显著(p<0.05)。
随着贮藏时间的延长，各处理组的番木瓜果实硬度均呈下降趋势，贮藏第3 d时，各处理组的果实硬度均变化缓慢，无明显差异。但对照组在第12 d时急剧软化，其硬度值降低了85%，显著低于其他处理组(p<0.05)。0.3 μL/L、0.6 μL/L、0.9 μL/L、1.2 μL/L处理组在第12 d时也发生明显软化，其硬度值分别降低了56.15%、45.44%、42.57%、47.01%。可以看出，0.9 μL/L处理组硬度变化程度低于其他组。
番木瓜在贮藏期间，其TSS含量呈先上升后下降的趋势。各处理组均在第6 d时TSS含量达到最高值，之后开始下降，其中对照组的TSS含量下降最为迅速。至第12 d时，0.9 μL/L处理组仍保持TSS含量为8.30%，高于其他处理组。
对照组、0.3 μL/L、0.6 μL/L处理组的VC含量呈先上升后下降的趋势，且均在第9 d时达到最大值，之后开始降低。0.9 μL/L、1.2 μL/L两个处理组的VC含量一直处于上升趋势，至第12 d时达到最大值，其中，0.9 μL/L处理组的VC含量为8.92%，显著高于其他处理组(p<0.05)。
番木瓜果实TA含量随着贮藏时间的延长先升后降。对照组和0.3 μL/L处理组在第6 d时，TA含量达到最大值，且显著高于其他处理组(p<0.05)，随后缓慢降低。0.6 μL/L、0.9 μL/L、1.2 μL/L处理组在第9 d时达到最大值后缓慢下降，至第12 d时，三组的TA含量分别为0.21%、0.26%、0.21%，差异不显著，但0.9 μL/L处理组的TA含量高于其他处理组。
综上所述，浓度为0.9 μL/L的1-MCP对番木瓜的处理效果最好，与其他处理组相比，在贮藏末期不仅可以正常转黄、软化，而且保持了较高的品质。因此，在后续试验中均采用0.9 μL/L作为1-MCP处理番木瓜的最佳浓度。
2.2 不同复合处理对番木瓜失重率的影响
失重率是衡量果实品质好坏的重要指标之一。大多数果实在贮藏过程中出现水分减少和重量减轻的现象[16]。如图1所示，在贮藏期间，番木瓜果实的失重率均呈上升趋势。A、B两组对抑制番木瓜失重率均有一定的作用；
但B组对番木瓜的失重率显著低于C组(P<0.05)，贮藏第12 d时，A组番木瓜失重率比C组低，但比B组高。B组能有效降低番木瓜的呼吸作用和蒸腾作用，从而抑制番木瓜水分的消耗。由此可见，B组处理方式能有效降低番木瓜的失重率。
图1 不同番木瓜复合处理后失重率的变化
2.3 不同复合处理对番木瓜转黄率的影响
果皮的转黄程度可以直观地判断果实的成熟程度。如图2所示，随着贮藏时间的延长，各组番木瓜果实的转黄率均呈上升趋势。其中，C组番木瓜转黄速率最快，至第12 d时已全部转黄。A组在第12 d时也全部转黄，但其转黄速率略低于C组。而B组明显地延缓了番木瓜转黄，至第18 d时才全部转黄，说明B组可以有效延缓番木瓜果皮转黄，延长番木瓜的成熟速率。
图2 不同番木瓜复合处理后转黄率的变化
2.4 不同复合处理对番木瓜果肉色差的影响
如图3所示，随着贮藏时间的延长，各组番木瓜果肉的L*值均呈下降趋势，而a*值和b*值呈上升趋势。L*值越小，表明果肉亮度与新鲜度越低；
图3 不同番木瓜复合处理后果肉色差值L*、a*、b*值的变化
通过对L*、a*、b*值的变化程度对比，表明B组能较好地控制番木瓜果肉的色泽变化，抑制果肉变黄，维持果肉的新鲜度，延长果实成熟时间。
2.5 不同复合处理对番木瓜病害指数的影响
炭疽病、蒂腐病是番木瓜最主要的采后病害之一[17]。如图4所示，从炭疽病指数的变化来看，贮藏前6 d，A、B两组几乎均无炭疽病的发生，而在第6 d之后，A组的炭疽病指数加速升高，至第12 d时达到50%，远高于B组。而B组的炭疽病指数在第9 d之后才开始上升，至第12 d时炭疽病指数达到25%，明显低于A、C两组(P<0.05)。A组和C组在第12 d时，两者的蒂腐病指数达100%，而B组有效地控制了蒂腐病的发生，直至第18 d时才受蒂腐病的影响而完全腐烂。由此可见，B组处理的番木瓜果实，其炭疽病、蒂腐病均能得到有效抑制。
图4 不同番木瓜复合处理后炭疽病指数与蒂腐病指数的变化
2.6 不同复合处理对番木瓜硬度的影响
如图5所示，番木瓜果实的硬度随着贮藏时间的延长逐渐下降，C组在第3 d即开始快速下降，A、B两组在第9 d时才快速下降。至第12 d时，C组的硬度值变化比A、B两组分别高55.63 N、28.17 N，且A组比B组高28 N，三者差异明显(P<0.05)，表明B组处理方式更有利于延缓番木瓜果实硬度的变化。
图5 不同番木瓜复合处理后硬度的变化
2.7 不同复合处理对番木瓜可溶性固形物(TSS)含量的影响
从图6可以看出，随着贮藏时间的延长，各组番木瓜的TSS含量先增加后减少，A组和C组的TSS含量在第9 d时均达到最高，随后迅速下降，两者差异不明显。而B组在第12 d时才达到最高值，此后才快速下降，表明B组处理方式在一定贮藏时间内能有效抑制番木瓜果实中TSS含量的减少，延缓果实的衰老。
图6 不同番木瓜复合处理后TSS含量的变化
2.8 不同复合处理对番木瓜VC含量的影响
VC含量的高低是影响果实品质及贮藏效果的重要标志之一，随着果实的成熟，其VC含量会逐渐升高，但当果实成熟到一定程度时，果实内部物质会分解及腐败，VC含量会迅速下降[18]。如图7所示，各组的VC含量随着贮藏时间的延长，呈先升后降的趋势。在贮藏过程中的前6 d，A、B两组的VC含量变化无明显差异，而C组在前6 d快速上升，至第6 d时VC含量达到最大值，随后大幅下降。A组的VC含量在第9 d时达到最大值，而B组在第12 d才达到最大值。在贮藏末期，B组番木瓜果实的VC含量仍高达43 mg/100 g。可见B组处理方式能有效控制VC含量的变化，延缓果实营养品质的损失。
图7 不同番木瓜复合处理后VC含量的变化
2.9 不同复合处理对番木瓜可滴定酸(TA)含量的影响
TA含量是果实中主要的营养风味物质之一，其含量高低与果实品质密切相关[19]。从图8可以看出，随着贮藏时间的延长，各组番木瓜果实的TA含量呈先升后降的趋势，风味逐渐变差。C组在第12 d时，TA含量仅剩0.13%。而B组在第6 d达到最大值后缓慢下降，至第12 d时，B组的TA含量高于A、C两组，且与C组有明显差异(p<0.05)。
图8 不同番木瓜复合处理后TA含量的变化
2.10 不同复合处理对番木瓜丙二醛(MDA)含量的影响
MDA含量是反映细胞膜脂过氧化和膜损伤程度的一个重要指标，标志着果实的衰老程度[20,21]。由图9可见，番木瓜果实的MDA含量随贮藏时间的延长而增加。C组在贮藏前6 d内的MDA含量增速最快，高于A、B两组，差异显著(p<0.05)。贮藏6 d之后，A组的MDA含量快速上升，表明衰老加快，而B组上升趋势较为平缓，且MDA含量始终低于A组和C组。由此可见，B组处理方式能较好地抑制番木瓜果实中MDA的含量，延缓果实后熟。
图9 番木瓜复合处理后MDA含量的变化
实验以广西“大白”番木瓜为试材，研究1-MCP结合两种包装处理方法对其贮藏品质的影响。结果表明，1-MCP处理番木瓜的最佳浓度是0.9 μL/L；
与对照组相比，1-MCP+硅窗袋处理方式可以降低番木瓜的失重率，延缓番木瓜的色泽转变以及硬度的变化，常温下贮藏时间可达12 d。1-MCP+PE膜处理方式对番木瓜保鲜效果最佳，能有效降低番木瓜的失重率、转黄率和病害指数，较好地保持果肉的硬度，延缓营养物质(TSS、VC、TA)的流失，抑制MDA含量的上升，在常温下贮藏时间可达18 d，比1-MCP+硅窗袋处理组的贮藏时间延长了6 d。
本研究对1-MCP结合包装处理在番木瓜贮藏保鲜方面做出了有益的探索，但对不同面积硅窗袋或其他温度等条件下的贮藏效果还有待于进一步研究。
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