纳米材料对夏橙贮藏保鲜效果的影响

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摘要：研究了纳米材料不同处理A（包装箱底放置喷涂纳米材料的特制蜂窝纸）、B（用喷涂纳米材料的包装纸进行单果包装）、C（在包装箱隔板和内壁喷涂纳米材料）在夏橙常温贮藏过程中的保鲜效果，分别对其感官指标、理化指标和微生物指标进行分析。结果表明，纳米材料有助于延长夏橙的保鲜期，有效地提高夏橙的保鲜品质，在好果率、失水率、果实糖度和酸度以及风味等方面好于普通材料，并在抑制果实呼吸强度和抑菌方面效果明显。综合各种指标，纳米材料处理B的保鲜效果最好。

关键词：纳米材料；夏橙；贮藏保鲜；品质

中图分类号：S666.4；S609+.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）23-5776-04

当前中国柑橘生产规模越来越大，产量不断上升。目前生产中种植的柑橘基本都是中熟品种，成熟期比较集中，采果期极为接近，给鲜果销售带来了很大压力。新鲜的果实采摘后若不进行保鲜处理，容易失水萎焉、品质下降和腐烂，失去商品价值，导致丰产不丰收，损失较大。目前，柑橘无公害保鲜贮藏方式较多，包括变温保鲜法、气调包装技术保鲜（MAP）、臭氧保鲜法、沼气保鲜法、射线处理保鲜法、植物炭保鲜法、松针或草木灰保鲜法、留树保鲜法等。近年来，纳米材料这一具有前沿性和交叉性的新兴材料逐渐成为研究的热门领域之一，纳米材料是指几何尺寸达到纳米级（1～100 nm）并且具有特殊性能的材料，在果蔬保鲜中逐渐得到了应用，主要涉及纳米分子筛保鲜薄膜、纳米银保鲜薄膜、纳米二氧化钛保鲜薄膜等包装材料，在柑橘保鲜方面主要有纳米硅和纳米二氧化钛等材料的应用[1，2]，研究表明，纳米保鲜包装材料可提高新鲜果蔬等产品的保鲜效果和延长货架寿命，应用前景广阔[3，4]。

本试验以纳米铜和纳米二氧化钛等复合材料为试材，研究了不同处理在夏橙常温贮藏过程中的保鲜效果，探讨了纳米材料保鲜柑橘的生理生化机制，以期为纳米材料在柑橘贮藏保鲜中的合理应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

纳米材料由武汉纳诺帕科技有限公司提供，为可用于喷涂的纳米蔬果保鲜剂即纳米保鲜H-Sol溶液，材料含纳米铜和纳米二氧化钛等。供试柑橘品种为伏令夏橙，果实大小基本一致，采摘时一果两剪，无病虫危害。

1.2 试验设计

试验设A、B、C 3个处理：处理A为包装箱底部放置喷涂纳米材料的特制蜂窝纸，对照为普通包装箱（CK1）；处理B为用喷涂了纳米材料的包装纸进行单果包装，对照为用普通包装纸进行单果包装（CK2）；处理C为在包装箱隔板和内壁上喷涂纳米材料，对照为CK1。每处理9箱，每箱20个果。

1.3 方法

1.3.1 好果率检测和失水率测定 夏橙于室内常温贮藏，贮藏时间从2012年5月21日开始，2012年7月30日结束，共71 d，记录贮藏期间每周的平均温度和湿度，每隔1周翻果检查一次，计算果实的失水率及好果率（记录有青绿霉、蒂腐病、酸腐病及其他病害的果实个数）。腐烂率=（腐烂果数/总果数）×100%，好果率=1-腐烂率。失水率=（失去水分的重量/最初果实的重量）×100%。

1.3.2 果实品质检测 每隔1周采样一次，随机选取不同处理的果实供品质分析，果皮颜色用日本产MINOLTA CM-5型色彩色差计进行测定[5]。每个果实测定果皮赤道区域3个部位的L（果皮亮度）值、a（果皮红色度）值和b（果皮黄色度）值，重复测定10个果实，计算平均值和a/b（果皮色泽指数）。然后将此10个果实用于可溶性固形物（数显式测糖仪DRB0-45）、可滴定酸（NaOH滴定法）的测定[6]，每个指标重复测定3次，取平均值，并同时按上述方法测定对照各指标。

1.3.3 呼吸强度测定 采用红外线二氧化碳分析仪测定各处理及对照果实释放的二氧化碳量。

1.3.4 微生物指标测定 参照GB 4789.2-2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》的测定方法，主要检测纳米材料A和B两个不同处理抑制真菌的效果，果皮真菌采用马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）进行培养，培养基中添加1‰的链霉素以抑制细菌生长，5 d后检测每克果皮含有的真菌生长数量（CFU/g）。

2 结果与分析

2.1 纳米材料不同处理对夏橙果实外观色泽的影响

纳米材料不同处理对夏橙果实果皮亮度值（L）、果皮色泽指数（a/b）的影响见图1和图2。结果表明，果皮亮度值随贮藏时间的延长呈下降趋势，纳米材料处理A和处理C与对照相比差异不大，纳米材料处理B的L值较对照稍高，有延缓果皮变暗的效果；果皮色泽指数a/b方面，各处理均呈先降低后升高的趋势，可能与夏橙果实前期返青、后期果面颜色逐渐加深有关，各处理与对照无显著差异。

2.2 纳米材料不同处理对夏橙好果率的影响

纳米材料不同处理对夏橙果实贮藏保鲜效果的影响见表1。从表1可以看出，夏橙果实至贮藏结束，处理A、C和CK1好果率分别为92.77%、92.78%、71.12%，处理B和CK2好果率分别为91.11%和73.89%，纳米材料3个处理的好果率均在90%以上，处理A和处理C好果率比对照分别高出21.65和21.66个百分点，处理B好果率较对照高出17.22个百分点，各处理与其对照差异均达显著水平（P

在柑橘贮藏期间平均干球温度28.2 ℃，湿球温度24.9 ℃，平均相对湿度81.3%。由表1可以看出，果实腐烂主要由贮藏中各种病害包括青绿霉、蒂腐病、酸腐病等引起，尤以蒂腐病为重，青绿霉病极少，可能与夏季湿度较低有关。

2.3 纳米材料不同处理对夏橙失水率的影响

纳米材料不同处理对夏橙失水率的影响见图3。图3结果表明，随着贮藏时间的增加，果实的失水率显著增加，各处理失水率均低于对照，多重比较结果表明，果实贮藏后各处理失水率与各自对照间差异达显著水平（P

2.4 纳米材料不同处理对夏橙内在品质的影响

柑橘果实的品质主要受糖酸含量的影响，在果实发育初期，糖分主要转化为淀粉储存在果肉细胞，而有机酸含量相对较高，因而口感偏酸，在果实成熟过程中淀粉转化为糖，使糖含量上升，同时由于呼吸作用加强，有机酸优先作为呼吸底物被消耗掉而含量下降，因此糖酸比提高，口感变甜，形成柑橘的良好风味。试验处理的是已成熟的夏橙，如图4、图5、图6，在贮藏期间，可溶性固形物含量在贮藏期间变化无规律，纳米材料处理的柑橘可溶性固形物含量稍高于对照，总体变化量较小；可滴定酸含量呈下降趋势，含量大多保持在0.55%～0.80%，变化不大，能较好地保持果实中的酸含量；固酸比上升，比值大都保持在12～20，变化量不大，贮藏中能较好地保持果实风味。结果表明，纳米材料比普通材料能够更好地保持夏橙中的可溶性固形物和有机酸含量。

2.5 纳米材料不同处理对夏橙果实呼吸强度的影响

柑橘果实由绿转黄时呼吸不断下降，而后慢慢上升，采后果实在后熟衰老时呼吸上升。柑橘属于非跃变型果实[7]，且呼吸作用的强弱受到环境温度的影响。降低呼吸强度可以减少果实内物质转化和呼吸基质的消耗，延缓后熟衰老。试验中夏橙已成熟，又由于在夏季室温贮藏，温度较高，故呼吸强度只会随着贮藏时间的延长而上升（图7）。从图7可知，夏橙在贮藏过程中的呼吸强度都呈上升趋势，但纳米材料处理的呼吸强度要明显小于对照组，且上升速度也小于普通对照组。纳米材料能够减弱夏橙的呼吸强度，纳米材料处理比普通对照组的保鲜效果好。

2.6 纳米材料不同处理对夏橙果实抑制霉菌效果的影响

通过检测纳米材料A、B处理不同时期每克外果皮菌落数量，发现纳米材料A和B处理每克外果皮菌落数量较对照低（图8），处理A与对照CK1相比差异达显著水平（P

3 小结与讨论

纳米材料A、B和C 3个不同处理在夏橙保鲜贮藏过程中其效果优于普通对照，并测定了在贮藏过程中的各项指标。检测结果表明，纳米材料对柑橘的营养成分能得以较好的保存，在品质和好果率上较对照也有明显的提高；在抑制柑橘贮藏过程中呼吸作用方面也优于对照；在感官指标和失水率等方面略好于对照。通过微生物指标检测，纳米材料具有一定的杀菌作用，可以有效地抑制真菌在柑橘贮藏过程中的生长。在纳米材料的3个处理中，处理B的贮藏保鲜效果要略优于处理C和处理A。因此，纳米材料可有效地提高柑橘在贮藏过程中的保鲜品质。

另外，通过本试验可以得知，纳米材料可减弱柑橘果实呼吸强度，对乙烯的抑制是否具有很好的效果需进一步验证，在抑菌效果方面今后可以通过抑菌试验研究其机理。

参考文献：

[1] 甘丽萍，李彦杰，杨 波，等.纳米硅对三峡库区柑橘青霉菌的药效试验[J].西南师范大学学报（自然科学版），2007，32（3）：80-84.

[2] 李喜宏，邱松山，胡云峰，等.柑桔贮藏期纳米二氧化钛抑制霉菌性能研究[J].食品科学，2008，29（7）：86-89.

[3] 祝 钧，苏 醒，张晓娟.纳米包装材料在果蔬保鲜中的应用[J].食品科学，2008，29（12）：766-768.

[4] 吴 娟.纳米包装材料对什锦菜、面包和草莓保鲜品质及效果的研究[D].南京：南京农业大学，2007.

[5] 刘永忠，马湘涛，张红艳，等.我国椪柑品质现状及主要产区的果实品质比较[J].园艺学报，2004，31（5）：584-588.

[6] 李锡香. 新鲜果蔬的品质及其分析法[M]. 北京：中国农业出版社，1994.

[7] 潘瑞炽，董愚得.植物生理学[M].北京：高等教育出版社，1995.