不同薄膜包装对桑葚采后品质的影响

王亚楠1,2，胡花丽1，古荣鑫1，张 璇1,2，郭 峰1，李鹏霞1,*，王毓宁1

（1.江苏省农业科学院农产品加工所，江苏 南京 210014；2.南京农业大学食品科学技术学院，江苏 南京 210095）

摘 要：为探讨不同薄膜包装对桑葚采后品质的影响，以‘滇缅1号’桑葚为材料，在（5±1）℃、相对湿度80%～90%贮藏条件下，研究5 种不同厚度薄膜（15.55 μm的带孔聚乙烯袋（CK）、5.4 μm聚乙烯袋（P1）、12.75 μm的聚乙烯袋（P2）、15.55 μm的聚乙烯袋（P3）、32.7 μm的聚乙烯袋（P4））对桑葚贮藏效果的影响。结果表明，与对照相比，薄膜包装处理均可降低采后桑葚的腐烂指数，其中P4处理的效果最理想。此外，P4处理可显著延缓采后桑葚果实糖酸比的增加，并维持较高的总酚含量及抗氧化活性。通过对不同包装袋内气体比例的分析发现，较其他薄膜包装处理相比，P4薄膜包装可在包装袋微环境中形成高体积分数CO2（5.9%～6.9%）和低体积分数O2（6.2%～8.5%）。可见，P4薄膜包装即32.7μm的聚乙烯袋包装对采后桑葚品质的调控与其形成的高体积分数CO2和低体积分数O2有关。

关键词：桑葚；薄膜处理；贮藏；品质

Effects of Different Packaging Films on Postharvest Quality of Mulberry

WANG Ya-nan1,2, HU Hua-li1, GU Rong-xin1, ZHANG Xuan1,2, GUO Feng1, LI Peng-xia1,*, WANG Yu-ning1

(1. Institute of Agro-product Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China;

2. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Abstract: This study aimed to investigate the influence of packaging films with different thicknesses on postharvest quality of mulberry. In this experiment, mulberries (Morus indica L., the Dianmian 1 cultivar) were treated respectively with five packaging films, i.e., 5.4 μm polyethylene bag (P1), 12.75 μm polyethylene bag (P2), 15.55 μm polyethylene bag (P3),
32.7 μm polyethylene bag (P4), and 15.55 μm polyethylene bag with four holes (CK) and then stored at (5 ± 1) ℃ and 80%–90% relative humidity. The results showed that all the experimental groups could decrease fruit decay indexes in comparison to the CK, of which P4 treatment had the most significant effect. Besides, P4 treatment could significantly delay the increase in sugar/acid ratio and maintain higher levels of phenols content and antioxidant activity in mulberries. The gas composition in packages showed that P4 treatment could maintain higher concentration of CO2 (5.9%–6.9%) and lower concentration of O2 (6.2%–8.5%) when compared with other treatments. It is thus clear that the effect of P4 treatment on mulberry quality has an association with its higher CO2 concentration and lower O2 concentration.

Key words: mulberry; films treatment; storage; quality

中图分类号：S663.9 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）18-0224-06

doi:10.7506/spkx1002-6630-201418043

桑葚（Fructus Mori）又名桑果，味甘酸，性寒。桑葚营养丰富，含有18 种氨基酸（其中包括人体必需的8 种氨基酸）、多种维生素及微量元素。桑葚有补肝益肾、润肠通便、抗衰老、降糖降脂等药理作用，具有极高的营养和保健价值[1-3]。然而桑葚属于浆果，柔软多汁，皮薄易破，耐贮运能力差，贮藏寿命短，常温条件下12～18 h即出现变色、变味、腐烂等现象，导致商品性下降，造成严重的经济损失[4]。为了充分利用桑葚资源，桑葚常被加工为果脯、果汁、果酒等产品[5]，但这种深加工过程通常会导致果实的VC含量降低、抗氧化能力下降等问题，致使桑葚的营养价值无法与鲜果相比[6]。因此，对桑葚采后贮藏保鲜的研究已引起人们的关注。已有报道表明，适宜水平（600 nL/L）的1-甲基环丙烯可降低桑葚采后的腐烂，但不能有效降低果实的呼吸强度[7]；另有研究表明，正己醇处理可抑制采后桑葚的呼吸速率，延缓果实中VC含量的下降及相关抗氧化酶的减少[8]。通常正己醇主要用作防腐剂，然使用过程中应避免吸入其蒸气和长期与皮肤接触，因而其使用的剂量也严格受到控制。在目前食品安全问题备受关注的情况下，该处理方法在实际推广中可能会受到一定的障碍。可见，桑葚采后的保鲜问题依然没有很好的解决，而这已成为影响桑葚产业发展的关键问题之一。因此，桑葚采后保鲜技术的研究有待进一步提高。

薄膜包装通过薄膜的渗透作用与果蔬的呼吸作用可在包装袋微环境内形成高体积分数CO2和低体积分数O2，同时可将果蔬与外界环境隔离，消除周边环境对果蔬的污染，进而影响果蔬的新陈代谢，最终可延长果蔬的贮藏寿命[9-10]。除此之外，薄膜包装处理具有方便、无公害等特点。因而在多种果蔬保鲜中被广泛应用[11-13]。然而不同种类的果实对薄膜包装的贮藏适应性差异较大，需针对产品找出相适应的薄膜种类。目前，桑葚薄膜包装的相关研究鲜有报道。因此，本实验以桑葚为材料，研究不同薄膜包装对桑葚采后品质的影响，旨在为桑葚的采后保鲜研究提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

以八成熟的‘滇缅1号’桑葚为实验材料，采摘于江苏省句容桑葚示范园，采后1 h内运回实验室，备用。

妙洁保鲜袋（CO2的渗透系数为173 693.41 mL/（m2•d）；O2的渗透系数为78 173.5 mL/（m2•d）） 市售；12.75 μm的聚乙烯袋（CO2的渗透系数为553 525.26 mL/（m2•d）；O2的渗透系数为440 129.22 mL/（m2•d））、15.55 μm的聚乙烯袋（CO2的渗透系数为92 684.12 mL/（m2•d）；O2的渗透系数为34 438.62 mL/（m2•d）） 山西省农业科学院；32.7 μm的聚乙烯袋（CO2的渗透系数为31616.57 mL/（m2•d）；O2的渗透系数为4 329 mL/（m2•d）） 漳州
天珍塑料有限公司。

1.2 仪器与设备

TU-1810紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器公司；Technologies 7280A气相色谱仪 美国Agilent公司；CYES-Ⅱ型氧/二氧化碳气体测定仪 江苏苏州天威仪器公司；MIR-254控温箱 日本Sanyo公司。

1.3 方法

1.3.1 处理

挑选大小成熟度一致、无机械伤、无病害的果实，采用5.4 μm聚乙烯袋（P1）、12.75 μm的聚乙烯袋（P2）、15.55 μm的聚乙烯袋（P3）、32.7 μm的聚乙烯袋（P4）和15.55 μm的带孔聚乙烯袋（CK）对桑葚进行封口包装处理（渗透系数由国家农产品保鲜工程技术研究中心的透气性测试仪测定），每袋装果实250 g，每个处理装12 袋，置于（5±1）℃的控温箱中贮藏，相对湿度为80%～90%。贮藏期间每3 d取样1 次，每次取3 袋，测定包装袋内CO2和O2体积分数，观察其腐烂程度并进行冻样，用于相关指标的测定

1.3.2 腐烂指数的计算

参考李会会等[14]的方法，根据桑葚腐烂程度（腐烂面积）的不同将果实划分为4 个等级，果实完好为0级；腐烂面积在0～25%为1级；腐烂面积25%～50%为2级；腐烂面积50%～75%为3级；腐烂面积达75%～100%为4级。

1.3.3 呼吸强度的测定

参考李鹏霞等[15]方法测定。

1.3.4 袋内CO2和O2体积分数测定

采用CYES-Ⅱ氧/二氧化碳气体测定仪测定包装袋内O2和CO2含量。

1.3.5 可溶性糖含量的测定

参考Kafkas等[16]的方法略有改动。称取5 g样品，加5 mL 80%乙醇溶液，研磨、匀浆后80 ℃水浴浸提15 min，冷却后12 000 r/min离心20 min，重复浸提2 次，合并上清液，80%乙醇溶液定容至100 mL，即为可溶性糖待测液。蒽酮法测定吸光度，计算可溶性糖含量。

1.3.6 可滴定酸含量的测定

参考Marsh等[17]的方法略有改动。称取5 g样品，研磨匀浆后蒸馏水定容至100 mL。过滤后取滤液20 mL，用0.01 mol/L NaOH溶液进行滴定，记录NaOH用量，重复3 次，计算可滴定酸含量。

1.3.7 总酚含量的测定

参考Ghasemnezhad等[18]的方法略有改动。称取2 g样品，加5 mL 80%乙醇溶液充分匀浆，4 ℃、12 000 r/min离心20 min，上清液用于总酚含量的测定。取0.1 mL上清液，加0.9 mL蒸馏水，0.4 mL Folin试剂，25 ℃反应3 min，再加入1 mL饱和Na2CO3溶液，25 ℃反应1 h，于760 nm波长测吸光度。以没食子酸作为标准物质。

1.3.8 抗氧化能力的测定

称取2 g样品，加入10 mL 95%乙醇溶液匀浆，将匀浆液转入20 mL试管中，用95%乙醇溶液定容，浸提5 h，10 000 r/min离心20 min后取上清液备用。

1.3.8.1 DPPH自由基清除能力的测定

参考Du Guorong等[19]的方法略有改动。反应液为4 mL 5.0×10－4 mol/L DPPH液，1 mL样品提取液，另作对照管用1 mL样品提取溶剂（95%乙醇溶液）代替样品提取液，空白对照管中加入4 mL 5.0×10－4 mol/L DPPH溶液和1 mL样品浸提液。每个处理重复3 次，于517 nm波长测定吸光度，计算DPPH自由基清除能力。

1.3.8.2 羟自由基清除能力的测定

参考Alothman等[20]的方法略有改动。在试管中分别加入2 mL磷酸缓冲液（pH 7.4），0.3 mL 5 mmol/L邻二氮菲溶液，0.2 mL 7.5 mmol/L FeSO4溶液，每加一管后立即混匀。加入0.1 mL提取液，混匀后加入1 mL 0.02% H2O2最后补充体积至8 mL。另作损伤管和未损伤管，其中损伤管中加1 mL 0.02% H2O2，未损伤管不加H2O2，最后补充体积至8 mL。于37 ℃条件下保温1 h，于510 nm波长测吸光度，重复3 次，计算羟自由基清除能力。

1.3.8.3 超氧阴离子自由基清除能力的测定

参考Du Guorong等[19]的方法略有改动。取2.5 mL 0.05 mol/L Tris-HCl缓冲溶液（pH 8.2），置于25 ℃水浴中预热20 min，分别加入0.5 mL提取液和0.25 mL 25 mmol/L邻苯三酚溶液，混匀后于25 ℃水浴中反应5 min，8 mol/L HCl溶液0.5 mL用于终止反应。空白对照组以提取溶剂（95%乙醇）代替提取液，对照组以抗坏血酸溶液代替提取液，每个处理重复3 次。于425 nm波长测定吸光度，计算超氧阴离子自由基清除能力。

1.4 数据处理

所有数据均平行测定3 次，数据采用平均值±标准差，显著性采用SPSS 18.0软件进行分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同薄膜包装对桑葚采后腐烂指数的影响

图 1 桑葚在薄膜包装贮藏过程中的腐烂指数

Fig.1 Decay index of mulberry during storage

由图1可看出，P2处理的果实贮藏至3 d出现腐烂，CK、P1和P3的果实贮藏至第6天开始腐烂，而P4处理的果实贮藏至第9天才开始出现腐烂。贮藏至12 d时，CK和P1、P2、P3、P4处理的果实腐烂指数分别为43.00%、32.00%、32.85%、19.25%、4.54%。可见，P3薄膜包装处理在贮藏过程中可显著抑制采后桑葚的腐烂。

2.2 不同薄膜包装对采后桑葚呼吸强度的影响。

由图2可看出，桑葚在贮藏过程中，果实呼吸强度先下降后上升。不同薄膜处理的果实呼吸强度的影响有所差异。与CK相比，P4薄膜处理的果实呼吸强度在贮藏0～3 d下降较慢，但贮藏6～12 d内，在25～35 mg CO2/（kg•h）之间波动，显著低于CK（P＜0.05）。P1处理在贮藏12 d时的呼吸强度显著低于CK；但在整个贮藏过程中，P2、P3、P4 3 个处理的呼吸强度与CK均无明显差异。可见，P4薄膜包装处理可有效抑制果实呼吸强度。

图 2 桑葚在薄膜包装贮藏过程中呼吸强度的变化

Fig.2 Respiration rate of mulberry during storage

2.3 不同薄膜包装袋内的CO2和O2的体积分数

图 3 不同薄膜包装袋内的CO2（A）和O2 （B）体积分数

Fig.3 CO2 (A) and O2 (B) concentrations in packaging bags during storage

由于薄膜的渗透作用与果实的呼吸作用，促使包装袋内形成了高体积分数的CO2和低体积分数的O2。由图3A可看出，在桑葚贮藏过程中，P1、P2、P3、P4 四种包装袋内的CO2体积分数有所差异，分别维持在1.8%～3.8%、0.1%～1.2%、0.5%～1.9%、5.9%～6.9%；其中P4包装袋内CO2的体积分数较高，显著高于P1、P2和P3 三种处理（P＜0.05）。由图3B可看出，在桑葚贮藏过程中，P1、P2、P3、P4 四种包装袋内O2体积分数亦不同，分别维持在9.9%～15.2%、19.9%～21.0%、18.1%～20.3%、6.2%～8.5%；其中P4的O2体积分数显著低于P1、P2和P3 三种处理（P＜0.05）。P4处理果实的呼吸速率较其他处理低（图2），因而其包装袋内高体积分数的CO2和低体积分数的O2可能主要受包装材料渗透性的调控。P4薄膜的CO2和O2渗透系数最小，因而可以维持其包装袋微环境中较高的CO2和较低的O2。

2.4 不同薄膜包装对采后桑葚糖酸含量的影响。

表 1 桑葚在薄膜包装贮藏过程中总糖和可滴定酸含量的变化

Table 1 Changes in total and titratable acid of mulberry during storage

%

注：同指标不同字母表示有显著性差异（P＜0.05）。下同。

由表1可看出，在贮藏过程中，各处理桑葚的总糖含量总体均呈上升的趋势。其中P4处理果实的总糖含量先下降后上升，贮藏至12 d时仅比贮藏第1天时增加3.31%，且P4处理桑葚的总糖含量显著低于CK
（P＜0.05）；整个贮藏过程中，P1、P2和P3处理桑葚的总糖含量与CK相比均无显著差异。桑葚在贮藏过程中可滴定酸呈下降的趋势，其中P4的可滴定酸含量显著低于CK（P＜0.05），P1、P2和P3包装的桑葚可滴定酸含量与CK无显著差异。

表 2 桑葚在薄膜包装贮藏过程中糖酸比的变化

Table 2 Changes in sugar/acid ratio in mulberry during storage

由表2可看出，在贮藏过程中，各处理桑葚的糖酸比增加，其中P4处理的桑葚贮藏至12 d时，比CK低7.43%，与CK有显著差异（P＜0.05）；而P1、P2和P3处理桑葚的糖酸比与CK无显著差异。可见，P4处理桑葚的糖酸比变化最小。

2.5 不同薄膜包装对采后桑葚总酚含量的影响

由图4可看出，贮藏过程中不同处理桑葚的总酚含量均呈下降的趋势。在整个贮藏过程中，P4处理桑葚的总酚含量显著高于CK（P＜0.05），在贮藏第3、6、9、12天时，其总酚含量分别是CK的1.11、1.43、1.18、1.60 倍；P1处理桑葚的总酚含量在贮藏第6天时是CK的1.27 倍，贮藏至12 d时略低于CK；除第9天外的整个贮藏过程中，P2处理桑葚的总酚含量显著高于与CK
（P＜0.05），在贮藏第3、6、12天时，分别是CK的1.08、1.27、1.44 倍；在贮藏3～9 d内，P3处理桑葚的总酚含量低于CK （P＜0.05），贮藏第12天时，其总酚含量是CK的1.19 倍。可见，P4薄膜包装处理对维持桑葚总酚含量的效果最理想。

图 4 桑葚在薄膜包装贮藏过程中总酚含量的变化

Fig.4 Changes in phenols content in mulberry during storage

2.6 不同薄膜包装对采后桑葚抗氧化活性的影响

A. DPPH自由基清除率；B.羟自由基清除率；C.超氧阴离子自由基清除率。

图 5 桑葚在薄膜包装贮藏过程中抗氧化能力的变化

Fig.5 Changes in antioxidant activity of mulberry during storage

由图5A可看出，在贮藏第3天时，各处理桑葚果实的DPPH自由基清除能力均达到峰值，之后快速下降。在贮藏6、9、12 d时，P4处理桑葚的DPPH自由基清除能力分别是CK的1.36、1.30、1.61 倍；P1处理桑葚的DPPH自由基清除能力分别是CK的1.31、1.23、1.45 倍；P2处理桑葚的DPPH自由基清除能力分别是CK的1.10、1.08、1.64 倍；在贮藏3～9 d内，P3处理的DPPH自由基清除能力低于CK。可见，P4薄膜包装处理桑葚清除DPPH自由基的能力更佳。

由图5B可看出，在贮藏过程中，各处理桑葚的羟自由基清除能力总体呈下降的趋势。在贮藏6～12 d内，P2、P4处理桑葚的羟自由基清除能力均显著高于CK（P＜0.05），且在贮藏第6、9、12天时，P4处理桑葚的羟自由基清除能力分别比P2处理高0.99%、1.07%、0.18%；P1处理与CK无明显差异；除第6天外，P3处理桑葚的羟自由基清除能力略低于CK。可见，P4薄膜包装处理桑葚可维持较高的羟自由基清除能力。

由图5C可看出，在贮藏过程中，各处理桑葚的超氧阴离子自由基清除能力呈明显的下降趋势。在贮藏第6、9、12天时，P4处理桑葚的超氧阴离子自由基清除能力分别是CK的1.19、1.09、1.12 倍；仅在贮藏第9天时，P1处理桑葚的超氧阴离子自由基清除能力稍高于CK；在贮藏第9天时，P2处理桑葚的超氧阴离子自由基清除能力低于CK，在贮藏第6、12天时，其超氧阴离子自由基清除能力分别是CK的1.09、1.08 倍；在贮藏3～9 d内，P3处理桑葚的超氧阴离子自由基清除能力显著低于CK
（P＜0.05）。可见，P4薄膜包装处理桑葚可更好地维持超氧阴离子自由基的清除能力。

3 讨论与结论

薄膜包装利用果实的呼吸和包装袋的透气性之间的动态平衡，可在包装袋内形成高CO2体积分数、低O2体积分数的微环境[8]，进而抑制果蔬的呼吸强度，影响其生理代谢[21-22]。本实验结果表明，P4薄膜的渗透系数最低，其包装袋内CO2体积分数最高，且O2体积分数最低，分别维持在5.9%～6.9%和6.2%～8.5%，且在贮藏6～12 d期间，该处理可显著抑制桑葚果实的呼吸强度。此外，该包装处理所形成的高体积分数CO2和低体积分数O2组合可能通过抑制袋内微生物的生长，进而在一定程度上降低了微生物对果实的侵害（腐烂），Marianna等[23]的研究也表明，高体积分数CO2和低体积分数O2可抑制微生物的生长。

薄膜包装通过对果实呼吸强度的影响，可进一步调控其采后的新陈代谢，最终影响果实内容物的变化及品质的改变[11]。对采后桑果可滴定酸含量变化的研究表明，在薄膜包装贮藏过程中，可滴定酸含量稍有增加后下降，这与霍宪起[7]在桑葚的研究中可滴定酸含量的变化一致；另外，桑葚果实的总糖含量增加，从而增加了果实的甜度，这与张元慧等[24]对李果实总糖含量的研究结果一致。而桑葚中糖酸比的增加，使果实具备更好的口感和风味。实验中桑葚酸下降的原因可能有两个：一方面部分有机酸作为代谢中间产物参与果实的正常代谢转变成糖，另一方面由于果实代谢过程中，有些糖类发酵产生醇类物质，与果实中的酸发生反应，生成芳香酯类，使得酸含量下降[25]。果实中糖酸比对果实及其制品的口感、色泽及风味有重要影响。糖酸比可判定果实的成熟度，果实的成熟伴随着糖酸比的不断增大[26]。与对照和其他处理相比，P4处理的糖酸比增加最为缓慢，表明桑葚衰老程度最轻，贮藏效果最好。

自由基是植物正常代谢的产物，若果蔬清除自由基的能力下降或产生的自由基过多，会对果蔬组织和细胞膜产生伤害，加速果蔬的衰老[27]。因此，果蔬的自由基清除能力（抗氧化能力）直接影响果实的采后品质。本研究还表明，随着桑葚的不断后熟，果实的总酚含量降低。总酚是重要的抗氧化物质，具备较强地清除自由基的能力[28]。进一步对采后桑葚果实自由基清除能力的研究发现，随着贮藏时间的延长，桑葚果实的清除自由基的能力明显下降，这与Du Guorong等[19]对猕猴桃抗氧化的研究结果相似。然而，P4薄膜包装处理可减缓采后桑葚果实清除自由基能力的下降，这可能与其较高的总酚含量有关。刘文旭等[28]在草莓、黑莓、蓝莓等浆果中的研究也表明，果实的抗氧化活性（即清除自由基能力）与果实的总酚含量呈正相关。因此，P4薄膜包装处理通过保持较高的总酚含量和清除自由基能力，从而减少自由基对果实组织造成伤害，进而延缓果实的衰老进程，这也与糖酸比的结果一致。

综上所述，薄膜包装可延缓桑葚果实的腐烂，其中P4处理效果最为显著。此外，P4薄膜包装可抑制果实的呼吸强度，延缓果实糖酸比的增加，并维持较高的总酚含量及抗氧化活性，这可能与包装袋内的高体积分数的CO2 （5.9%～6.9%）和低体积分数的O2 （6.2%～8.5%）有关。P4薄膜包装即32.7 μm的聚乙烯袋保鲜效果最佳，使桑葚果实具备更佳的品质，可提高果实的食用价值和商品价值。本实验为桑葚的保鲜研究提供了理论支持，对桑葚产业的发展有着积极意义。

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