二氧化碳高渗透性保鲜膜包装对鸭梨采后生理与贮藏品质的影响.pdf

Effects of High Corbon Dioxide Permeability Film Packaging onPostharvest Physiology and Storage Properties of Yali Pear FruitLI Jia-zheng,YANG Wei-dong,MA Jun（National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products(Tianjin),Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products,Tianjin 300384,China）Abstract：Usingthemicro-porousfilmascontrol,theeffectsofhighcarbondioxidepermeabilityfilm(HCDPF)packagingonthepost-harvestphysiologyandthestoragepropertiesofYalipearwerestudiedinthepaper.Theresultsshowedthat,thehighcarbondioxidepermeabilityfilmcouldkeepthelowerCO2contentwhilemaintainthelowerO2content,carbondioxidecontents in headspace of both packages were similar and lower than 0.5%during the whole storage period,while oxygencontent in headspace of micro-porous film package was close to air(about 20%),and in headspace of HCDPF package,oxygen content was in the range of 5%6%.Soluble solid content and VC content of Yali pear packed with HCDPF weresignificantlyhigherthanpackedwithmicro-porousfilm(P0.05),whilerelativeelectricalconductivityandMDAcontentofYalipearpackedwithHCDPFweresignificantlylowerthanpackedwithmicro-porousfilm(P0.05).Core brown of fruit inbothpacksweresimilar.HCDPFwasbeneficialtodelayagingprocessofYalipearandkeepthestoragequalitywell.Key words：high carbon dioxide permeability film;micro-porous film;packaging;Yali pear;storage quality保鲜与加工保鲜与加工保 鲜 研 究2012，12（1）：16-19二氧化碳高渗透性保鲜膜包装对鸭梨采后生理与贮藏品质的影响李家政，杨卫东，马骏（国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津300384）摘要：以微孔保鲜膜为对照，研究二氧化碳高渗透性保鲜膜包装对7个月贮藏期间鸭梨采后生理和贮藏品质的影响。结果表明，二氧化碳高渗透性保鲜膜具有较高的二氧化碳渗透系数和很高的二氧化碳/氧气渗透系数比，在保持包装袋内较低二氧化碳浓度的同时也能维持较低的氧气浓度。两种保鲜膜包装袋内的二氧化碳浓度均低于0.5%的水平；微孔保鲜膜包装袋内的氧气浓度接近于空气（20%左右），二氧化碳高渗透性保鲜膜包装袋内的氧气浓度在5%6%之间；二氧化碳高渗透性保鲜膜包装的鸭梨贮藏期间果实的可溶性固形物和VC含量显著高于微孔膜包装（P0.05），细胞的相对电导率和丙二醛含量显著低于微孔膜包装的果实（P0.05）；两种包装的鸭梨果心褐变程度无明显差异。二氧化碳高渗透性保鲜膜包装有利于延缓鸭梨采后衰老进程，保持果实的良好品质。关键词：二氧化碳高渗透性保鲜膜；微孔保鲜膜；包装；鸭梨；贮藏品质鸭梨是我国大宗特产水果，主产于河北、山东、北京等地区，每年 8 月底至 9 月初采收1，产品出口欧洲、东南亚和澳洲等二十多个国家和地区。随着鸭梨产量和出口量的增加，对鸭梨贮藏保鲜技术的需求也中图分类号：S661.2文章编号：10096221（2012）01001604文献标识码：A基金项目：国家科技支撑计划重点项目（2006BAD30B01）作者简介：李家政（1965），男，汉族，安徽人，博士，副研究员，主要从事果蔬采后生理与保鲜技术研究与开发工作。162012年第1期网址：网址：越来越迫切。在适宜的条件下鸭梨可以贮藏 68 个月，贮藏期间的主要问题是果皮皱缩、冷害以及二氧化碳伤害等2-4。鸭梨对二氧化碳极为敏感，0.5%的二氧化碳就会产生气体伤害，引起果肉和果心褐变。贮藏鸭梨适宜的气体指标为氧气浓度 5%6%，二氧化碳浓度 00.5%5。但常规保鲜膜很难使其包装袋内的二氧化碳浓度维持在 0.5%以下，所以对鸭梨不能发挥自发气调的保鲜作用。在贮藏生产实践中，人们常采用微孔保鲜膜包装鸭梨。因为微孔保鲜膜透气性很高，其氧气和二氧化碳的渗透系数是普通保鲜膜的 10 倍以上。微孔保鲜膜可以使其包装袋内的二氧化碳浓度降至 0.5%以下，但袋内的氧气浓度仍很高，接近于空气中的氧气浓度，所以气调保鲜效果也不明显，但它具有很好的保湿作用6。二氧化碳高渗透性保鲜膜是一类新型保鲜膜7，其生产原料、透气机理、透气性能均与常规保鲜膜完全不同，具有高透气性，同时具有极高的二氧化碳/氧气渗透系数比（达到 3501）。采用这种保鲜膜包装果蔬，可在降低保鲜袋内二氧化碳浓度的同时，维持袋内的低氧浓度，从而抑制果蔬的呼吸强度，延缓果蔬衰老。因此，二氧化碳高渗透性保鲜膜有望在鸭梨的自发气调保鲜上发挥良好的效果。本试验以微孔保鲜膜为对照，研究二氧化碳高渗透性保鲜膜包装对鸭梨采后生理和贮藏品质的影响，为二氧化碳高渗透性保鲜膜的应用提供理论依据。1材料与方法1.1材料鸭梨：2010 年 9 月上旬采于北京大兴鸭梨果园，9 成熟。采后当天运至国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）贮藏库，预冷 24 h 后，挑选大小均匀、色泽一致、无病虫害和机械伤的果实备用。微孔保鲜膜包装袋：膜厚度 20 m，膜的氧气和二氧化碳渗透系数均为 2.6105mL/（m2 d atm）（20 条件下）,透湿率 6.3 g/（m2 d）（20、相对湿度 60%条件下），规格 70 cm70 cm。二氧化碳高渗透性保鲜膜：膜的氧气和二氧化碳渗透系数分别为 4.2106、1.3104mL/(m2 d atm）（20 条件下），透湿率 23.1 g/(m2 d）（20、相对湿度 60%条件下）。使用时将其裁剪成 15cm15cm的方块，热合在普通聚乙烯保鲜袋（厚度 20m，规格 70cm70cm）的中部，制成二氧化碳高渗透性保鲜膜包装袋，将热合重叠处的聚乙烯膜剪去。1.2试验方法1.2.1处理方法将预冷 24 h 后的鸭梨采用上述两种保鲜膜包装袋进行包装，每袋装量 10 kg，密封袋口后置于 12 的保鲜库中贮藏 3 d，以后每 3 d 降低 1，最终使库内温度保持在（00.5），整个贮藏时间 7 个月。前四个月每 20 d 检测一次各项指标，后三个月每 30 d 检测一次，每处理重复 3 次。1.2.2测定项目与方法1.2.2.1氧气与二氧化碳浓度包装袋中氧气和二氧化碳的浓度采用 CheckMate 9900 型 O2/CO2测定仪测定。1.2.2.2可溶性固形物含量采用 PAL-1 型数字折射仪测定。1.2.2.3VC 含量采用紫外分光光度法测定8。1.2.2.4细胞膜透性采用田梅生9的方法测定。1.2.2.5丙二醛含量采用李伯林10的方法测定。1.2.2.6果心组织褐变指数将果实横切，根据果心组织的褐变程度将其划分为5 个级别：无褐变为 0 级；轻微褐变（仅果心心皮内壁有褐斑）为 1 级；轻微褐变10（果心室有褐斑）为 2 级；褐变面积 1030(果心室褐变)为 3 级；褐变面积 30以上（整个果心褐变）为4 级，每包装检查 30 个果实。计算公式：褐变指数=（褐变级别该级别褐变果数）最高级别数总果数2结果与分析2.1不同保鲜膜包装袋内的氧气和二氧化碳浓度图 1 显示的是鸭梨在贮藏期间不同保鲜膜包装袋内氧气和二氧化碳浓度的变化情况。由图 1-A 可见，在整个贮藏期间，两种保鲜膜包装袋内的二氧化碳气体浓度均很低，微孔保鲜膜包装袋内的二氧化碳浓度在第 12 天达到 0.7%，此后随着贮藏时间的延长二氧化碳浓度逐渐降低，最后趋于平稳，达到0.1%左右。这种变化规律说明，在贮藏初期，由于库内温度较高，鸭梨呼吸强度较高，之后随着库温的下降，鸭梨的呼吸强度也逐渐下降，最后趋于平稳。二氧化碳高渗透性保鲜膜包装袋内的二氧化碳浓度呈相同的变化趋势，但比微孔保鲜膜包装袋内的二氧化碳浓度更低。不同包装袋内的氧气浓度有很大的差异（图 1-B）。李家政，等：二氧化碳高渗透性保鲜膜包装对鸭梨采后生理与贮藏品质的影响172012年第1期投稿邮箱：投稿邮箱：由于微孔保鲜膜具有很高的氧气渗透性，所以包装袋内的氧气浓度很高，基本维持在 20%左右，接近于空气中的氧气浓度。而二氧化碳高渗透性保鲜膜的氧气渗透性低于微孔保鲜膜，使包装袋内的氧气浓度逐步降低，在贮藏 20d 之后，基本维持在 6%7%之间。包装袋内的气体浓度与保鲜膜的透气性能有直接的关系。二氧化碳高渗透性保鲜膜和微孔保鲜膜在透气选择性上有很大的差异。微孔保鲜膜主要是通过薄膜上的微孔透气11，其透气性是建立在气体孔扩散的机理上。微孔保鲜膜的透气性虽然很高，但对氧气和二氧化碳的渗透选择性很低（二氧化碳/氧气渗透系数比接近 11）。而二氧化碳高渗透性保鲜膜是一种高选择性气体渗透膜，具有很高的二氧化碳渗透系数，但氧气渗透系数较低，对二氧化碳的渗透系数是氧气的 350倍以上。在本研究中，两种保鲜膜包装袋内的二氧化碳浓度均较低，这取决于两种保鲜膜均具有较高的二氧化碳渗透系数，但二氧化碳高渗透性保鲜膜包装袋内的氧气浓度极显著低于微孔保鲜膜包装袋（P0.01），是因为二氧化碳高渗透性保鲜膜的氧气渗透系数较低的缘故。较低的氧气浓度对延缓鸭梨的衰老、维持其良好的品质具有至关重要的作用。2.2不同保鲜膜包装对鸭梨可溶性固形物（SSC）和VC含量的影响从图 2-A 可以看出，两种不同包装内鸭梨果实的SSC 含量均呈现先升后降的趋势。贮期至 45 d，鸭梨SSC 含量达到最大值，此后含量逐步下降。但二氧化碳高渗透性保鲜膜包装袋内鸭梨的 SSC 含量显著高于微孔保鲜膜包装的果实（P0.05）。VC 含量的变化与SSC 相似（图 2-B），贮藏前 45dVC 含量一直上升，45d后 VC 含量逐步下降。在整个贮藏期，二氧化碳高渗透性保鲜膜包装的鸭梨的 VC 含量始终显著高于微孔保鲜膜包装（P0.05）。SSC 和 VC 含量是衡量果蔬贮藏品质的重要营养指标。贮藏初期，随着鸭梨的后熟，营养物质进一步转化、积累，使 SSC 和 VC 含量增加；后期随着营养物质的不断消耗，SSC 和 VC 含量逐步降低。二氧化碳高渗透性保鲜膜包装鸭梨的 SSC 和 VC 含量均显著高于微孔保鲜膜包装，这一结果与前者包装袋内的氧气浓度较低，抑制了鸭梨果实的呼吸强度，进而减缓营养物质的消耗有关。2.3不同保鲜膜包装对鸭梨果肉细胞的相对电导率和丙二醛（MDA）含量的影响由图 3 可见，在整个贮藏期间，鸭梨果肉细胞的相对电导率和丙二醛含量均缓慢升高，显示果实的细胞膜透性在逐渐增加，鸭梨在贮藏过程中不断衰老。但二氧化碳高渗透性保鲜膜包装的鸭梨的相对电导率和丙二醛含量均显著低于微孔保鲜膜包装（P0.05）。0.80.70.60.50.40.30.20.10二氧化碳浓度/%贮藏时间/d306090120150180210A微孔保鲜膜二氧化碳高渗透性保鲜膜图1不同保鲜膜包装袋内的氧气和二氧化碳浓度Fig.1Concentration of Oxygen and Carbon Dioxide in differentfilm packaging图2不同保鲜膜包装对鸭梨SSC和VC含量的影响Fig.2SSCandVCcontentsofYalipearindifferentfilmpackaging181614121086420SSC含量/%贮藏时间/d306090120150180210A350300250200150100500VC含量/（mg 100 g-1）B贮藏时间/d3060901201501802102520151050氧气浓度/%贮藏时间/d306090120150180210B微孔保鲜膜二氧化碳高渗透性保鲜膜保鲜与加工微孔保鲜膜二氧化碳高渗透性保鲜膜微孔保鲜膜二氧化碳高渗透性保鲜膜182012年第1期网址：网址：图4不同保鲜膜包装对鸭梨果心褐变指数的影响Fig.4Core brown index of Yali pear in different film packaging120100806040200丙二醛含量/（mg 100 g-1）贮藏时间/d306090120150180210B图3不同保鲜膜包装对鸭梨果肉细胞相对电导率和丙二醛含量的影响Fig.3Relative electronic conduction and MDA contentof Yali pear in different film packaging706050403020100相对电导率/%贮藏时间/d306090120150180210A454035302520151050果心褐变指数/%贮藏时间/d306090120150180210微孔保鲜膜二氧化碳高渗透性保鲜膜在果蔬采后衰老过程中，细胞内会积累越来越多的活性氧类物质。活性氧对细胞膜上的脂类物质具有较强的氧化作用，氧化的同时生成丙二醛等产物。氧化的结果使细胞膜的结构遭到破坏，膜透性增加。因此，丙二醛含量和相对电导率是判断果蔬衰老程度的重要指标。随着果蔬的不断衰老，细胞膜过氧化程度不断加剧，丙二醛含量增加，同时细胞膜透性逐渐增大。较低的氧浓度能抑制果蔬的生命代谢，减缓采后的衰老进程。由于二氧化碳高渗透性保鲜膜包装内的氧气浓度较低，可显著抑制包装袋内鸭梨果实相对电导率和丙二醛含量的上升幅度，说明二氧化碳高渗透性保鲜膜包装可以延缓鸭梨果实的衰老，提高贮藏品质。2.4不同保鲜膜包装对鸭梨果心褐变指数的影响图 4 显示的是整个贮藏期间不同保鲜膜包装的鸭梨果心褐变指数的变化情况。可以看出，二氧化碳高渗透性保鲜膜包装的鸭梨果心的褐变程度与微孔保鲜膜包装基本相近。已有文献报道，鸭梨的果心褐变不仅与二氧化碳浓度有关，与氧气浓度也有直接的关系。二氧化碳不仅能诱导褐变底物（多酚氧化物类）含量的增加，同时也能诱导多酚氧化酶活性的增强，从而引发褐变的产生4-5。另外，氧气浓度过低也会增加褐变程度，且与二氧化碳具有协同作用，即在同样能引起褐变的二氧化碳浓度下，低氧可加剧褐变的发生。在本试验中，二氧化碳高渗透性保鲜膜包装袋内的氧气浓度明显低于微孔保鲜膜包装，但 5%6%的氧气浓度并没有明显增加果心的褐变程度。3结论二氧化碳高渗透性保鲜膜具有较高的二氧化碳渗透系数和很高的二氧化碳/氧气渗透系数比，在保持包装袋内较低二氧化碳浓度的同时也能维持较低的氧气浓度。与微孔保鲜膜包装相比，二氧化碳高渗透性保鲜膜包装可以显著降低鸭梨的丙二醛含量和相对电导率，有利于保持鸭梨细胞膜的完整结构和较高的 SSC 与 VC 含量，保持其良好的贮藏品质。参考文献：1 何利华,江英,闫师杰,等.降温方法对不同采收成熟度鸭梨果心 PPO 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