生物保鲜纸处理对百香果采后贮藏品质的影响

罗冬兰，曹森，马超，吉宁，王瑞，巴良杰

(贵阳学院 生物与环境工程学院，贵州 贵阳，550005)

百香果，是一种属于西番莲科的多年生水果，主要种植于我国的海南、福建、广东、贵州、广西等南方热带及亚热带地区，近几年，全国的种植面积快速增加，果实风味俱佳，再加上价格适中，深受广大消费者的喜爱，成为一种重要的新兴特色经济水果[1]。百香果属于呼吸跃变型果实，果实成熟期在每年的7～10月，多为高温多雨季节，采后果实的呼吸作用和蒸腾代谢强，加速果皮失水皱缩、腐烂，严重降低果实的商品价值，已成为影响百香果产业发展的瓶颈[2-3]，因此对百香果进行采后保鲜技术研究具有非常重要的意义。目前，百香果采后保鲜技术多集中于低温贮藏、采后热处理、气调贮藏、化学保鲜剂以及生物保鲜剂等技术，而关于生物保鲜纸的研究，尚鲜见相关报道[2]。

纳他霉素(natamycin，Nata)，是一种新型的抗菌剂，具有无色无味、理化性质稳定、对人体不致癌等优点，且对果蔬采后保鲜具有较好的效果[4]，已经在葡萄[5]、西兰花[6]、火龙果[7]、李子[8]等果蔬的保鲜上得到很好的应用。ε-聚赖氨酸(ε-polylysine，ε-PL)，是一种稳定性好、对人体无害的多肽型抑菌剂[9]，已经在葡萄[5]、樱桃[10]、甘薯[11]等果蔬采后保鲜上进行应用。目前，常见的果蔬保鲜剂主要有采前喷施和采后浸泡两大类，但是采前喷施效果不均匀且经济成本较高，而采后浸泡易造成果实不易风干、残留严重等现象。近年来，果蔬采收后利用保鲜纸进行保鲜成为一种新型的保鲜技术手段，它具有保鲜效果好、实践操作简便、安全性高、使用后无残留等优点，目前已经在葡萄[5]、火龙果[7]、李子[8]等果蔬的采后保鲜上研究应用，保鲜纸处理可以有效地延缓果蔬采后衰老进程，延长贮藏期。但是，保鲜纸处理对百香果采后保鲜技术的研究，鲜见相关报道。因此，本试验参照已经报道的方法制作Nata和ε-PL保鲜纸，通过探究2种不同保鲜纸对百香果采后贮藏品质的影响，以期为百香果采后保鲜提供高效、成本低的技术方法，从而为百香果产业的快速发展提供新的理论技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

百香果(台农一号)采摘于贵州省黔西南州安龙县万峰湖镇百香果种植基地；聚乙烯(polyethylene，PE)20 μm保鲜袋和保鲜纸，国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)；纳他霉素(有效成分含量≥95%)和ε-聚赖氨酸(有效成分含量≥98%)，浙江新银象生物工程有限公司。

1.2 试验处理

参照已经报道的研究方法[7-8]，将保鲜纸裁剪成30 cm×30 cm，用于后期研究。通过前期对不同浓度的Nata和ε-PL保鲜纸浓度进行筛选，得出Nata和ε-PL 的最佳质量浓度均为800 mg/L，与火龙果[7]、李子[8]等果蔬的研究结果相一致，因此，本研究采用质量浓度为800 mg/L的Nata和ε-PL保鲜纸对百香果采后保鲜效果进行研究。将保鲜纸分别在蒸馏水(记作CK)、800 mg/L的纳他霉素溶液(记作Nata)和800 mg/L的ε-聚赖氨酸溶液(记作ε-PL)中浸泡5 min后，拿出来自然晾干。

百香果(八成熟度左右)采摘后立刻运到贵阳学院农产品贮藏保鲜实验室，挑选大小一致、无机械伤、无病虫害、颜色一致的百香果装于PE 20 μm保鲜袋中(每袋果子质量为3.0 kg，约35～40个果实，分2层摆放，将晾干的单层保鲜纸平铺在果实上面，然后扎袋)，随机分成3个处理组(每个处理设3个重复组)：CK组装入浸泡蒸馏水的保鲜纸；Nata组装入浸泡的纳他霉素溶液保鲜纸；ε-PL组装入浸泡的ε-聚赖氨酸溶液保鲜纸。将百香果转移至(20±0.5) ℃的条件下进行贮藏，每5 d对CK、Nata、ε-PL 3个处理组百香果进行取样及指标测定，贮藏周期为20 d。

1.3 指标测定方法

1.3.1 皱缩指数的测定

参照张朝坤等[12]的方法，每次观察20个果实的皱缩面积，确定皱缩度。

1.3.2 失重率的测定

每个处理挑选30个果实，分3袋，初始质量为m0，每5 d测定1次质量mi，失重率的计算如公式(1)所示：

(1)

1.3.3 好果率的测定

参照张朝坤等[12]的方法，果实好果率测定从每个处理组随机取百香果果实50个，每5 d调查无腐烂、无病斑的果实数S，好果率的计算如公示(2)所示：

(2)

1.3.4 丙二醛和相对电导率的测定

丙二醛含量的测定：取1.0 g百香果果皮冻干粉，参照李静等[13]的方法进行测定。相对电导率的测定：用不锈钢打孔器从百香果果皮赤道中部取10 mm大小直接的圆片，参照李静等[13]的方法进行测定。

1.3.5 可溶性固形物(total soluble solids，TSS)和可滴定酸(titratable acid，TA)含量测定

将每个处理组的每个重复的百香果从中间切开，用不锈钢小勺挖出内容物，置于大烧杯中混匀，然后用双层纱布过滤汁液于另一烧杯中，振荡混匀，参照陈美花等[14]的方法测定百香果果汁的TSS和TA含量。

1.3.6 维生素C含量、可溶性蛋白(soluble protein，SP)含量和超氧化物歧化酶(superoxide，SOD)活性测定

取1.3.5步骤中的果汁参照曹建康等[15]的方法，采用分光光度计法测定百香果果汁中维生素C含量，采用考马斯亮蓝法测定百香果果汁中SP含量，采用氮蓝四唑法测定百香果果汁中SOD活性。

1.3.7 霉菌及酵母菌总数测定

用无菌蒸馏水在无菌环境下清洗百香果表面，然后参照巴良杰等[7-8]的方法测定百香果果实的霉菌及酵母菌总数。

1.4 数据处理与作图

数据结果采用Excel 2019软件进行统计处理，差异显著分析采用SPSS 19.0软件，作图采用Excel 2019软件。

2 结果与分析

2.1 保鲜纸处理对采后百香果皱缩指数、失重率和好果率变化的影响

果皮皱缩指数直接影响了百香果的商品品质和消费者的购买态度。百香果采后贮藏过程中，由于自身的呼吸和蒸腾代谢，造成果皮易失水造成皱缩现象，严重降低了消费者的购买欲望[14]。如图1所示，在贮藏0～5 d，3个处理组的百香果果皮均未发现皱缩现象。随着采后贮藏期的延长，在贮藏期5～20 d，3个处理组的皱缩指数逐渐增大，且CK组的皱缩指数增加的速度最快。在贮藏末期20 d时，CK、Nata和ε-PL 3个处理组果实的皱缩指数大小依次为：Nata<ε-PL

图1 保鲜纸对百香果贮藏期皱缩指数的影响Fig.1 Effect of preservative paper on peel defect index of passion fruits

采后百香果是有生命的活体，果实自身的呼吸和蒸腾代谢会消耗果实的有机物和水分，造成果实质量损失严重，导致果实失重率增加[16]。如图2所示，随着采后贮藏期的不断延长，果实的失重率呈逐渐增加趋势。在百香果采后贮藏期前5 d，CK、Nata和ε-PL 3个处理组的失重率增加速率缓慢；但是在贮藏后期10～20 d，3个处理组的失重率迅速增加，CK组增加速率最大，ε-PL组增加速率次之，Nata组增加速率最小。3个处理组贮藏后期失重率增加，主要是由于贮藏后期果实的衰老进程加快，呼吸和蒸腾代谢活动增强，加速了有机物和水分的消耗，而Nata和ε-PL保鲜纸处理组可以有效延缓果实的衰老进程，降低生命代谢活动，延缓有机物和水分消耗，抑制果实贮藏期失重率增加，保持较好地商品价值，这与火龙果的研究结果相一致[7]。综上，Nata和ε-PL保鲜纸处理可以有效地抑制果实失重率的增加，保持较好的商品品质，且Nata保鲜纸效果最好。

图2 保鲜纸对百香果贮藏期失重率的影响Fig.2 Effect of preservative paper on weight-loss ratio of passion fruits

随着贮藏期的延长，CK、Nata和ε-PL 3个处理组的百香果衰老程度逐渐增加，果实的好果率逐渐降低。由图3可知，在贮藏0～5 d，3个处理组的百香果均未发生腐烂，在贮藏期5～20 d，CK、Nata和ε-PL 3 个处理组的好果率均不同程度降低，在贮藏末期20 d时，CK、Nata和ε-PL 3个处理组的好果率从初始的100%分别降低至83%、90%、86%，且3个处理组之间差异显著(P<0.05)。保鲜纸处理可以有效抑制贮藏环境中病菌活性，显著控制病害的发生，从而保持果实较好地的贮藏品质，这与Nata和ε-PL保鲜纸可以保持葡萄[5]、李子[8]贮藏期果实的好果率相吻合。总之，Nata和ε-PL保鲜纸处理可以有效地抑制果实好果率的降低，保持较好的贮藏品质，且Nata保鲜纸效果最显著。

图3 保鲜纸对百香果贮藏期好果率的影响Fig.3 Effect of preservative paper on good fruit ratio of passion fruits

2.2 保鲜纸处理对采后百香果丙二醛含量和相对电导率变化的影响

丙二醛是细胞膜脂过氧化反应过程的重要产物之一，通过测定其含量的大小可以衡量果实组织细胞膜氧化和受损程度，推测果实组织的衰老程度[15]。如图4所示，在百香果采后的整个贮藏期，CK、Nata和ε-PL 3个处理组百香果果皮的丙二醛含量总体呈增加的趋势。在贮藏期10 d时，CK组的百香果果皮的丙二醛含量显著高于Nata和ε-PL处理组(P<0.05)，但Nata和ε-PL之间差异不显著(P>0.05)。在贮藏末期20 d时，CK组的百香果果皮的丙二醛含量从采收时的0.26 μmol/g增加至1.15 μmol/g；与CK组相比，Nata和ε-PL处理分别有效降低了35.84%和27.46%，Nata保鲜纸处理的效果显著好于ε-PL(P<0.05)。Nata和ε-PL保鲜纸处理可以抑制细胞膜脂过氧化作用发生，从而降低细胞组织中丙二醛含量，有效抑制百香果的衰老程度。

图4 保鲜纸对百香果贮藏期丙二醛含量的影响Fig.4 Effect of preservative paper on malondialdehyde content of passion fruits

随着果蔬衰老程度的增加，组织中细胞质膜的功能逐渐降低，引起细胞膜的通透性增大，导致细胞内电解质向外快速渗漏，加剧了对细胞的损伤和果实衰老进程[13,17]。通过测定百香果采后贮藏期果皮的相对电导率变化情况，可以有效衡量百香果的衰老程度。由图5可知，Nata和ε-PL保鲜纸处理可以显著降低百香果贮藏期果皮的相对电导率(P<0.05)。在贮藏期15 d，CK组的相对电导率显著高于Nata和ε-PL处理组(P<0.05)。在贮藏末期20 d，与CK组相比，Nata和ε-PL分别降低了27.49%和17.53%，由此可知，Nata保鲜纸处理效果最优。这与火龙果[7]、李子[8]等研究结果相一致，进一步证实了Nata和ε-PL保鲜纸处理抑制果皮相对电导率的增加，延缓果实的衰老进程。

图5 保鲜纸对百香果贮藏期相对电导率的影响Fig.5 Effect of preservative paper on relative conductivity of passion fruits

2.3 保鲜纸处理对采后百香果TSS和TA含量变化的影响

TSS含量的高低可以作为判断果蔬成熟度和耐贮性的重要标准之一。由图6可知，在百香果的采后整个贮藏过程中，果实的TSS含量总体呈现先缓慢上升后迅速下降的趋势。在贮藏前期，TSS含量缓慢上升的主要是由于百香果果实采收时未完全成熟，在采后贮藏过程中果实出现后熟现象。在贮藏期5～20 d，由于果实自身的生命代谢活动不断消耗分解，造成TSS含量逐渐降低。在贮藏期15 d时，CK组的百香果TSS含量显著低于Nata和ε-PL处理组(P<0.05)，但Nata和ε-PL之间差异不显著(P>0.05)。在贮藏末期20 d，CK、Nata和ε-PL组的TSS含量分别为14.26%、15.53%、15.00%，3个处理组之间差异显著(P<0.05)。Nata和ε-PL保鲜纸有效抑制了百香果采后贮藏期的代谢活动，延缓果实TSS含量的降低，保持了果实的贮藏品质，且Nata保鲜纸抑制效果最显著。

图6 保鲜纸对百香果贮藏期TSS的影响Fig.6 Effect of preservative paper on TSS content of passion fruits

TA含量直接影响了百香果独特的风味品质[18]。在百香果的采后贮藏过程中，TA量被果实自身的代谢活动不断消耗分解，严重降低了果实的风味品质[19]。在百香果的采后整个贮藏过程中，果实的TA含量不断降低。在贮藏期15 d时，3个处理组果实的TA含量大小依次为：CK<ε-PL

图7 保鲜纸对百香果贮藏期TA含量的影响Fig.7 Effect of preservative paper on TA content of passion fruits

2.4 保鲜纸处理对采后百香果维生素C和SP含量变化的影响

果蔬中含有丰富的维生素C物质，可以满足人体活动必要需求，故维生素C含量常作为果蔬贮藏品质的重要衡量指标之一。果蔬组织内维生素C物质不稳定，不但具有还原性，而且极易受强酸碱、水分活度、酶活性等环境条件的影响而发生一系列的降解反应[20]。百香果中含有丰富的维生素C，但随着贮藏期的延长，其被自身代谢活动不断分解消耗，导致果实中维生素C含量逐渐降低。如图8所示，在百香果采后整个贮藏过程中，CK、Nata和ε-PL 3个处理组的维生素C含量总体呈逐渐降低趋势。百香果采收时维生素C含量达21.50 mg/100g，采后贮藏20 d后，CK组的可滴定酸含量已降低至15.20 mg/100g，降低了29.30%，Nata和ε-PL组分别降低了21.08%和23.25%，与CK组相比，Nata和ε-PL保鲜纸处理显著提高了果实的维生素C含量(P<0.05)，但Nata和ε-PL 2个处理组之间差异不显著(P>0.05)。上述结果与葡萄[5]、李子[8]的研究相一致，进一步验证了Nata和ε-PL保鲜纸可以有效降低贮藏期果实的代谢活动，延缓维生素C物质被降解。

图8 保鲜纸对百香果贮藏期维生素C含量的影响Fig.8 Effect of preservative paper on vitamin C content of passion fruits

SP参与采后贮藏期果实的多种代谢活动，与果实的衰老和抗病性密切相关[21]。在采后百香果整个贮藏过程中，3个处理组果实的SP含量呈下降趋势(图9)。在贮藏期10 d，CK组的SP含量显著低于Nata和ε-PL处理组(P<0.05)，但Nata和ε-PL之间差异不显著(P>0.05)。在贮藏末期20 d时，CK组果实的SP含量已由采收时的0.66 mg/g降低至0.26 mg/g，且与CK组相比，Nata和ε-PL组分别提高了63.29%和36.71%，3个处理组之间差异显著(P<0.05)。Nata和ε-PL保鲜纸处理有效地降到了百香果采后贮藏期的的代谢活动，延缓了SP被分解消耗，维持果实较高的SP含量，从而提高果实的抗病性和抗衰老性，延缓果实衰老进程，上述研究结果与葡萄保鲜研究的结果相一致[21]。综上，Nata和ε-PL保鲜纸处理可以有效地抑制果实SP被消耗分解，提高果实的抗病性，延缓果实衰老，且Nata保鲜纸效果最好。

图9 保鲜纸对百香果贮藏期SP含量的影响Fig.9 Effect of preservative paper on SP content of passion fruits

2.5 保鲜纸处理对采后百香果SOD活性变化的影响

SOD是果实抗氧化活性代谢过程中的重要酶，在维持活性氧代谢平衡过程中起着重要的作用，参与了自由基和活性氧的清除代谢过程[22]。如图10所示，在百香果贮藏期，CK、Nata和ε-PL 3个处理组的SOD活性总体呈现先增加后降低的趋势。在贮藏期5 d时，CK、Nata和ε-PL 3个处理组的SOD活性显著高于初始值，且Nata和ε-PL处理显著高于CK组(P<0.05)。在贮藏期10 d时，CK、Nata和ε-PL 3个处理组的SOD活性均达到最大值，且大小依次为：CK

图10 保鲜纸对百香果贮藏期SOD活性的影响Fig.10 Effect of preservative paper on SOD activity of passion fruits

2.6 保鲜纸处理对采后百香果抑菌效果的影响

如图11所示，随着百香果采后贮藏期的逐渐延长，果实的霉菌及酵母菌总数逐渐增加。在贮藏期0～10 d，3个处理组的霉菌及酵母菌总数缓慢增加。在贮藏末期15 d时，3个处理组果实的霉菌及酵母菌总数大小依次为：Nata<ε-PL

图11 保鲜纸对百香果贮藏期霉菌及酵母菌总数的影响Fig.11 Effect of preservative paper on mould and yeast colonts of passion fruits

3 讨论

刘振通等[5]使用Nata和ε-PL生物保鲜纸对无核寒香蜜葡萄采后冷藏期果实品质和风味物质进行研究，得出Nata保鲜纸对葡萄贮藏期的保鲜效果明显，且能更好保持果实的醛类、醇类等风味物质。Nata 和ε-PL保鲜纸处理在火龙果[7]、李子[8]的研究应用也进一步证明，Nata可以显著延缓果实的衰老进程，有效延长其采后贮藏期。保鲜纸技术是果蔬采后贮藏保鲜未来重要发展的重要方向之一，Nata和ε-PL作为新型的生物保鲜剂，具有简便、安全、高效、对人体无毒的优点[5-8,23]。Nata和ε-PL可以破坏病菌细胞膜的正常代谢活动，降低果实侵染性、腐生性等病害的发生，从而保持较好的贮藏品质。

百香果采后贮藏过程中，由于呼吸和蒸腾代谢作用，导致果实失重率和皱缩指数增加，严重影响果实的商品价值。本实验研究了Nata和ε-PL 2种生物保鲜纸对百香果采后贮藏期果实品质的影响，通过重复测定品质指标得出，随着贮藏期的延长，CK组的失重率和皱缩指数逐渐增加，而Nata和ε-PL 2种生物保鲜纸处理则有效抑制失重率和皱缩指数的增加，且在贮藏期20 d时，CK、Nata和ε-PL的好果率分别为83%、90%、86%，保鲜纸处理有效延缓果实的衰老程度。TSS、TA、维生素C等物质是评价果实的重要营养指标，Nata和ε-PL保鲜纸处理可以有效延缓TSS、TA、维生素C含量的降低，减少百香果营养物质的损失，这与Nata和ε-PL保鲜纸可以显著延缓葡萄[5]采后贮藏期营养物质的降解与消耗相一致。Nata和ε-PL 生物保鲜纸处理可以破坏菌类正常的细胞膜系统及渗透压，从而有效抑制百香果的侵染性、腐生性等病害的发生，通过测定霉菌及酵母菌总数指标得出，Nata和ε-PL生物保鲜纸处理可以显著抑制百香果贮藏期霉菌及酵母菌的生长，降低果实腐烂率的发生，且Nata的抑菌效果要好与ε-PL，这与火龙果[7]上的研究相吻合，进一步验证了Nata和ε-PL生物保鲜纸处理可有效抑制果实贮藏期病害的发生。

4 结论

本试验研究表明，Nata和ε-PL保鲜纸处理可以有效抑制百香果采后贮藏期果实的失重率、皱缩指数、相对电导率和丙二醛含量的增加，保持较好的好果率以及TSS、TA、维生素C和SP含量，提高果实的SOD活性，抑制果实霉菌及酵母菌的生长，较好地保持百香果的贮藏品质。其中，Nata的保鲜纸处理比ε-PL的保鲜纸处理整体效果更好，因此，800 mg/L Nata的保鲜纸更适宜百香果采后保鲜应用，能较好地保持百香果的贮藏品质。但是，保鲜纸处理对百香果贮藏过程中能量代谢和抗氧化活性代谢的作用机理还需进一步深入研究。