榴莲相温气调贮藏保鲜的研究

李 卢 ，刘 岳 ，李喜宏 ，阎一鸣 ，李学进 ，林 青 ，陈 兰

（1.天津科技大学 食品科学与工程学院，天津 300457；2.天津科技大学 省部共建食品营养与安全国家重点实验室，天津 300457；3.天津捷盛东辉保鲜科技有限公司，天津 300300）

0 引言

榴莲（Durio zibethinus Murr），木棉科榴莲属，呼吸跃变型果实，原产于泰国、马来西亚，有热带水果之王的美称。榴莲一般七成熟时采摘，贮藏期很短，不到一周便出现口裂、软化现象［1］；贮藏在高湿环境极易感染病原微生物，据统计由病菌引起的榴莲腐败损失高达40%～45%［2］；而且热带水果采后呼吸旺盛、新陈代谢急促、后熟衰老明显［3］。因此需要新技术延长其贮藏寿命，提升其商品价值。

相温库又称质温分控库（Quality and temperature sub-control storehouse，MTSCS），由子库和母库构成，具有控制果蔬生理病害、温度、湿度、气体成分和防腐5大联控特性，其中温度、湿度、气调和防腐效率分别占70%，10%，10%和10%［4］。由于榴莲整果体积大、呼吸速率强、后熟快，且微生物滋生快，导致目前国内对榴莲整果贮藏保鲜研究缺乏；国外研究也主要集中于榴莲果肉冷冻保鲜［5］。已有研究发现［6］，榴莲果皮及空囊具有很高的营养价值，因此对榴莲整果保鲜具有极高的研究意义。

本文采用自主研发的果蔬防霉保鲜设备［7］，首先利用气体脉冲熏蒸处理杀死榴莲表面致病菌；其次利用低 O2（3%～5%）和低 CO2（3%～5%）协同的气调环境降低呼吸作用和乙烯释放速率，延缓果实成熟；最后通过 4，8，10，14 ℃ 4 个温阶进行不同温度贮藏保鲜，得到最佳保鲜温度。目的在于保证品质，延长贮藏期，探究一套适用于榴莲的相温贮藏保鲜技术，弥补行业空白，为榴莲保鲜提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

“金枕头”鲜榴莲由泰国采收后立即运往保鲜冷藏室，挑选无机械损伤、无自然病害侵染、大小均一、色泽相近、七成熟的果实作为试验材料。

SO2速测盒（郑州华洲科技股份有限公司）。

1.2 仪器与设备

JK40型手持SO2检测器（深圳市吉达安科技有限公司）；相温气调箱和果蔬脉冲式防霉保鲜设备（SO2控制精度为0.000 1%，天津捷盛东辉保鲜科技有限公司）；TGL-16型高速冷冻离心机（四川蜀科仪器有限公司）；WR型色差仪（深圳市威福光电科技有限公司）；PAL-1型艾拓手持数显糖度计（上海安仪科学仪器有限公司）。

1.3 试验方法

榴莲放入库内分别预冷至 4，8，10，14 ℃，通过果蔬防霉保鲜设备SO2脉冲熏蒸30 min，排空6 h，SO2浓度（以体积分数计）分别为0%，0.5%，1%，2%，3%；然后放入相温气调箱内贮藏保鲜（O2浓度2%～3%，CO2浓度 2%～3%），每隔 6天随机取样测定相关指标变化。

1.4 测定指标

1.4.1 果皮SO2残留量

SO2残留量是热带水果及干果安全性检测指标之一，采用SO2速测盒测定其残留量。首先将榴莲表皮磨碎，准确称取1.0 g，加入10 mL蒸馏水，静置10～15 min配平，8 000 rad/min离心作用15 min，取1 mL上清液置于离心管中，依次加入检测液A、B、C各2滴混匀，静置5 min与比色卡比对。

1.4.2 菌落总数

菌落总数是衡量果蔬贮藏品质的关键指标，是评定果蔬货架期的重要依据。参考食品安全国家标准 GB 4789.2—2016《菌落总数测定》［8］，称取25 g样品至225 mL 0.85%无菌NaCl溶液，采用10倍梯度稀释法，吸取1 mL样品匀液于无菌平皿内，每个稀释度做2个对照，倾注平板计数琼脂培养基，于36 ℃倒置培养48 h。

1.4.3 失重率

失重率反映果蔬贮藏保鲜过程中水分变化情况，与新陈代谢及酶活性有很大关系。失重率采用称重法进行测定，将榴莲从相温库中取出，立即放到电子天平上称重，防止空气中的水蒸气凝结而影响榴莲质量。

式中W1——贮藏开始时榴莲果实的重量，g；

W2——贮藏期间每次取样时榴莲果实的重量，g。

1.4.4 糖度

糖度（TSS）与果蔬中葡萄糖、果糖和蔗糖等有关，代表果实营养品质状况。参考JIRUTTHITIKAN等［9］方法，采用手持糖度计，称重5 g榴莲果肉，加入15 mL蒸馏水后，对材料进行研磨。匀浆在4 ℃下12 000 rad/min离心作用25 min。

1.4.5 腐烂率

腐烂率是判断榴莲果实品质最直观的指标，腐烂率计算如下式：

1.4.6 色度

色度可反映果实后熟情况，采用色差计测定色度。取榴莲果肉适量，放于平板中央，待色差仪用黑白板校正后进行样品检测，记录L、a、b值［10］。色差仪参数设置：D65光源，8°视角，8 mm孔径，LED蓝光激发，仪器误差值＜0.4。其中L代表明暗度（黑白），a代表红绿色，b代表黄蓝色。

1.4.7 感官评定

感官评定与消费市场联系紧密，具有很强的参考及实用性。选择20名食品专业学生，培训并进行感官评定，在无干扰的情况下进行评分，期间互不讨论，评分标准见表 1［11］。

表1 感官评定表Tab.1 Sensory evaluation table

2 结果与分析

2.1 防霉处理

行标NY 1440—2007《热带水果中二氧化硫残留限量》中规定，热带水果中SO2残留量须低于30 mg/kg［12-13］。由图1可以看出3%浓度熏蒸30 min，排空6 h处理后，其SO2残留量严重超标，高达75 mg/kg；当熏蒸浓度低于2%时，SO2残留量均符合标准要求。由差异性分析可以得出2%和其他试验组差异性均显著（p＜0.05）。用SO2气体熏蒸处理可以抑制氧化酶活性，抑制微生物的生长，防止榴莲的霉变，增加果实的耐贮性［14］。因此，在规定允许情况下，采用最大浓度2%进行SO2熏蒸防霉处理。

图1 SO2残留量图Fig.1 Chart of residual sulfur dioxide

2.2 菌落总数

不同浓度SO2脉冲熏蒸处理贮藏后，榴莲表面菌落总数变化情况如图2所示。

图2 不同浓度SO2熏蒸后菌落总数Fig.2 Total bacterial colonies after fumigation at different concentrations of sulfur dioxide

可以看出，SO2对红色致病菌群抑制效果非常明显，随着浓度的增加，红色致病菌逐渐减少。当SO2的浓度超过2%时，平板菌落又增加，可能因为过量的SO2会抑制细胞内的抗体酶活性，导致细胞膜急性损伤［15］，改变细胞内的酸性程度，细胞内产生絮状或颗粒状物质，发生质壁分离，细胞膜和细胞壁的破坏导致细胞内物质的外渗，为微生物增殖代谢提供良好的反应底物和避难场所，以至于致病微生物在高浓度SO2环境中能够大量存活。按GB 4789.2—2016公式计算得出图2（a）-（e）菌落总数依次为3.760×108，1.500×106，2.515×105，10.000，1.505×103CFU。SO2熏蒸浓度2%适用于榴莲整果防霉灭菌。

2.3 不同保鲜温度对失重率的影响

果蔬贮藏期间，呼吸作用及新陈代谢等引起水分子迁移，导致失重率逐渐升高［16］。如图3所示，当温度为14 ℃，贮藏24天时，失重率高达17.78%，此时榴莲内部各种理化反应加速，不适于长期贮藏；4 ℃贮藏环境中，失重率基本保持不变，可能榴莲果实发生冷害，细胞液外渗，组织细胞破裂，呼吸受阻，以及各种酶活性降低；8 ℃和10 ℃试验组，失重率随贮藏时间延长缓慢增大，由差异性分析得出2者无显著性差异（p＜0.05，24天内）。综合考虑各种贮藏成本损耗得出，10 ℃适用于榴莲相温气调贮藏。

图3 不同保鲜温度对失重率的影响Fig.3 Effect of different preservation temperature on weight loss rate

2.4 不同保鲜温度对糖度的影响

不同温度贮藏期间TSS呈现先降后升再降的趋势（见图4）。6～18天时，10 ℃和14 ℃，TSS含量升高可能因为榴莲果肉失水，降低组织细胞内水分含量，导致果肉糖度增大，这与图3失重率数据显示结果一致；4 ℃和8 ℃，TSS含量变化不大，可能此时持续低温状态，榴莲发生冷害，果实表面形成一层水露，降低果肉表面的水分蒸发，或者由于组织液外渗，果肉内部呈现水渍状，因此其TSS含量变化不大。由显著性差异分析得出，4 ℃和8 ℃差异性不显著（p＞0.05），10 ℃和 14 ℃差异性显著（p＜0.05）。贮藏第24天时，14 ℃试验组曲线斜率较10 ℃试验组大，说明其贮藏效果差，因此10 ℃适合榴莲相温气调贮藏。

图4 不同保鲜温度对糖度的影响Fig.4 Effect of different preservation temperature on sugar content

2.5 不同保鲜温度对腐烂率的影响

随着贮藏时间的增加，腐烂率急剧增加。当贮藏24天时，14 ℃试验组腐烂率高达65.58%，是其他试验组的2倍（如图5所示），低温有助于抑制腐烂率。18天以后10 ℃贮藏试验组曲线斜率变化较其他试验组缓，可以得出此贮藏温度适用于榴莲长期贮藏。差异性分析得出，贮藏24天时，8 ℃和10 ℃果实腐烂率差异性不显著（p＞0.05），但榴莲贮藏于10 ℃环境下有利于节省能耗，降低成本。

图5 不同保鲜温度对腐烂率的影响Fig.5 Effect of different preservation temperature on decay rate

2.6 不同保鲜温度对果肉色度的影响

由不同保鲜温度对果肉色度的影响（如图6）可知，随着贮藏时间延长，榴莲果实成熟度逐渐增加，亮度增加，榴莲表面先呈黄绿再逐渐变为金黄；贮藏温度升高，榴莲果面颜色变亮且金黄，但裂口率增加，影响榴莲贮藏保鲜。14 ℃榴莲a、b值波动幅度较大，即果肉内部酶活性加速，色素之间互相转化频繁，生命体征异常活跃，容易出现过熟、裂口等现象，因此不耐贮藏；8 ℃和10 ℃贮藏温度下较其他试验组波动缓慢，且L、a、b值较大。贮藏期内比较b值可得出，10 ℃比8 ℃表面稍黄，视觉效果较好，更能引起消费者购买欲望。

图6 不同保鲜温度对果肉色度的影响Fig.6 Effect of different preservation temperatures on color of fruit flesh

2.7 感官评分

由图7可看出贮藏温度为10 ℃和14 ℃时，贮藏12～18天感官评分最高，分别为4.9分和4.8分，即此时为最佳食用期，与图4所得结果一致。当贮藏时间超过18天时，榴莲的感官品质快速下降，腐烂率急速上升，食用率下降，14 ℃环境下榴莲果皮开裂、果肉坍塌、后熟严重，不利于搬动运输；4 ℃和8 ℃贮藏期间，果皮颜色变化不明显，果肉气味变淡，可能因为低温抑制榴莲果实的呼吸速率，延缓其组织代谢，尤其4 ℃贮藏环境下，榴莲不能正常后熟，可能持续冷伤害刺激果实的正常生理变化，以至于贮藏后期TSS含量很低，气味不浓郁。综合以上可以得出，10 ℃适用于榴莲相温气调贮藏保鲜。

图7 不同保鲜温度感官评分情况Fig.7 Sensory scores of different preservation temperatures

3 结语

综上所述，榴莲七成熟采收，经脉冲防霉熏蒸30 min，排空6 h，SO2熏蒸浓度为2%，可有效降低榴莲表面菌落总数；低O2（2%～3%）低CO2（2%～3%）环境，并结合10 ℃相温贮藏保鲜可使榴莲贮藏时间超过20天，较冷藏榴莲品质好，且贮藏时长是冷藏榴莲的2～3倍，从而延长贮运距离，扩大榴莲市场。

目前，国内关于榴莲保鲜技术研究尚属空白，本文对榴莲相温气调贮藏保鲜研究初探，并在菌落总数测定过程中发现了红色致病菌，有报道称榴莲致病菌主要为棕榈疫霉，有待进一步分离纯化、分子生物学鉴定及活体抑菌等相关试验。