樱桃番茄(Solanum esculentum var.cerasiforme)，英文名cherry tomato，在我国很多地区均有种植。樱桃番茄色泽艳丽、风味独特、营养丰富，深受人们喜爱。其果实含有丰富的维生素C、矿物质和番茄红素，所含的营养成分比一般西红柿更丰富[1]。樱桃番茄是呼吸跃变型果实，皮薄多汁、不耐贮藏，采后损失极为严重，不仅给农民带来巨大的经济损失，还给贮藏保鲜带来很大的难题[2-3]，并且果蒂易发生萎蔫、褐变或霉斑，给消费者造成不好的感官体验，因此，对樱桃番茄果蒂货架保鲜方法进行研究极为重要。
自发气调包装(modified atmosphere packaging，MAP)利用塑料薄膜包装中果蔬产品的呼吸作用与薄膜材料透气性之间的平衡，在包装中形成高CO2低O2浓度的微环境，抑制果蔬的代谢作用，从而达到延长贮藏寿命的目的[4]，是果蔬贮藏保鲜的基本方法之一。但在目前的实践应用中，果蔬保鲜膜材料的种类极为有限，主要是聚乙烯(polyethylene, PE)和聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)两大类。在保鲜膜材料种类有限的情况下，改变保鲜膜通透性是利于果蔬保鲜的有效措施。利用自发气调包装处理豇豆[5]、青枣[6]等果蔬都取得良好的保鲜效果，延长了果蔬的货架期，从而提高果蔬的商品价值。这种方法所需设备简单，投资少，具有良好的保鲜效果，是极具发展潜力的果蔬保鲜技术[7]。有研究报道，常温贮藏条件下,PVC活性包装膜对樱桃番茄具有很好的保鲜性能[8]。D′AQUINO等[9]研究了20 ℃条件下自发气调包装对樱桃番茄贮藏保鲜效果的影响。但是目前还没有对樱桃番茄果蒂保水护绿相关保鲜技术的研究。
基于此，本研究在模拟货架条件 [温度(20±1℃)，湿度60%～70%]下，利用不同材料的保鲜膜对樱桃番茄进行包装，通过分析果粒的品质指标和果蒂水分及色差相关指标，来研究对樱桃番茄货架期果粒品质及果蒂保水护绿保鲜效果的影响，以期为樱桃番茄采后贮藏保鲜提供指导和理论支持。
从南京市众彩物流市场购买“千禧”樱桃番茄，运至江苏省农业科学院农产品加工所样品处理实验室。挑选成熟度、大小基本一致，无病虫害、无机械损伤、果蒂鲜绿、完整的樱桃番茄作为试验材料。
经挑选的番茄随机分成5组，分别装入如表1所述5种包装膜内，每组平行包装15袋，每袋(300±20)g，封口，以P1打孔为对照组(CK)，贮藏于(20±1)℃，湿度60%～70%条件下。隔天取样1次，每次随机取3袋，测定袋内O2、CO2体积分数，测定呼吸速率，统计腐烂果数，整果称重，然后取下果蒂称重，并分别测定果蒂和果粒色差及果肉可溶性固形物(total soluble solid, TSS)质量分数，每袋取30个番茄，取下果蒂用液氮冷冻，果粒切去头尾各(0.5±2)cm，剩余部分用液氮冷冻，存于-20 ℃下用于测定生理指标。
表1 不同包装膜参数
Table 1 Parameters of different packaging films
包装膜材质组别O2透过率/(cm3·m-2·d-1)CO2透过率/(cm3·m-2·d-1)透湿量/(g·m-2·d-1)食品级妙洁增厚保鲜膜(膜厚20 μm)PEP113 26554 96069食品级低密度聚乙烯保鲜膜LDPEP217 00082 00053食品级聚乙烯保鲜膜(膜厚13 μm)PEP316 00069 60025食品级聚偏二氯乙烯保鲜膜PVDCP46031012食品级聚氯乙烯保鲜膜PVCP57 37441 75493
Agilent 7280A气相色谱仪，美国安捷伦科技公司；Danbell气体分析仪，丹麦DANSENSOR公司；CR-400全自动测色色差计，日本柯尼卡美能达公司；PAL-1糖度仪，日本ATAGO公司。
1.3.1 感官品质
参照张文婷等[10]的方法，对樱桃番茄进行感官评分，评分标准如表2所示。
表2 樱桃番茄感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation standard for cherry tomatoes
分级外观质地气味色泽口感Ⅰ(9～10分)果粒饱满;果蒂伸展坚挺有樱桃番茄特有的香味果粒鲜亮,鲜红色;果蒂呈鲜绿色酸甜可口Ⅱ(7～8分)果粒完好,但硬度下降;果蒂少部分卷曲香味一般果粒较为鲜亮;果蒂呈绿色口味正常Ⅲ(5～6分)果粒稍微变软,缩水;果蒂皱缩香味丧失,无味果粒红色变淡,光泽下降;果蒂绿色下降口味变淡Ⅳ(3～4分)果粒较软,有少部分裂果;果蒂严重皱缩、失水萎焉无异味果粒红色变淡,少部分无光泽;果蒂深褐色失去口味Ⅴ(0～2分)果粒软塌,裂果较多;果蒂严重皱缩、失水萎焉、严重褐变腐烂,有异味果粒红色变淡,大部分无光泽;果蒂是绿,呈深褐色有异味,无法食用
1.3.2 包装膜内气体比例
用Danbell气体分析仪测定包装膜内O2和CO2含量，每袋平行测定3次，取平均值。
1.3.3 呼吸速率
参考李鹏霞等[11]的方法。
1.3.4 整果腐烂率
采用统计法[12]测定，腐烂果按照腐烂面积大于10%的果实计算，按公式(1)计算：
腐烂率
(1)
1.3.5 整果、果蒂失重率
参考高建晓等[13]的方法并略有改动。按公式(2)计算:
失重率
(2)
式中：m0，果实(蒂)初始质量；m1，果实(蒂)贮藏一段时间后的质量。
1.3.6 果蒂、果粒色差
参考纪淑娟等[14]的方法，利用色差计测定果蒂萼片色度，在L*、a*的模式下，平行测定20次，取平均值。
1.3.7 果蒂叶绿素含量
参考李合生等[18]的方法。
1.3.8 果粒、果蒂丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量
参考曹建康等[15]的方法。
1.3.9 可溶性固形物(TSS)含量
每次测定20个果实，将果肉捣碎挤出汁液，滴定到糖度计上测定，测定6次取平均值。
1.3.10 可滴定酸含量
参考黄伟坤等[16]的方法。
1.3.11 Vc含量
参考林桂荣等[17]的方法。
所有数据均平行测定3 次，数据采用
表示，所有数据用SPSS 20.0软件进行分析，显著性采用ANOVA进行邓肯氏多重差异分析，P<0.05表示差异显著。
由图1可以看出，随着贮藏期的延长，樱桃番茄的品质均呈现下降趋势。CK组在6～8 d时已出现果粒发霉腐烂、果蒂严重皱缩、失水萎焉等现象，而此时，各包装材料处理组的感官评分均高于CK组, 其中，P1包装的樱桃番茄光泽度最好，仍具有番茄原有果香，果蒂仍呈鲜绿色，果蒂萼片伸展，无皱缩现象。因此，P1包装膜对维持樱桃番茄感官品质效果最佳。
图1 不同包装材料对樱桃番茄感官品质的影响
Fig.1 Effects of different packaging materials on the sensory quality of cherry tomatoes
包装膜内气体比例反映了樱桃番茄呼吸的气体环境。由图2可知，在货架第8天时，与CK组相比，各薄膜包装处理组均维持了较低浓度的O2和和较高浓度的CO2。但是不同包装膜内O2和CO2含量均有所差异，通过显著性分析可以看出，P1、P2包装膜中CO2的浓度显著高于其他包装膜(P<0.05)，这说明P1、P2包装膜能够维持低浓度O2和高浓度的CO2的气体环境。
图2 不同包装袋内气体比例的变化
Fig.2 Proportion of gas in different packaging
由图3可知，在货架期内，不同包装膜内樱桃番茄的呼吸速率均大体上呈现先上升后下降的趋势，其原因在于采收时，因采收方法不当，造成樱桃番茄表面组织损伤，从而产生“伤呼吸”现象，使得在货架前期，其呼吸速率小幅上升。
图3 不同包装材料对樱桃番茄呼吸速率的影响
Fig.3 Effects of different packaging materials on the respiration rate of cherry tomatoes
随着贮藏时间的延长，樱桃番茄通过消耗自身的营养物质来维持新陈代谢，进而导致果体逐渐衰老，使得呼吸速率不断下降。与各处理组相比，CK组的樱桃番茄呼吸速率较高。贮藏至第8天时，P1、P2的呼吸速率114.13、124.01 mgCO2/(kg·h)显著低于其余包装膜处理组(P<0.05)，这说明P1、P2处理能够抑制樱桃番茄的呼吸速率。
由图4可知，在货架前期(2～4 d)，樱桃番茄就出现了腐烂的现象。这是由于樱桃番茄具有皮薄多汁的特性，使其在运输过程中因发生磕碰而产生机械损伤，进而使细菌侵染其内部，造成腐败变质。在整个货架期内，CK组樱桃番茄的腐烂率均显著高于各薄膜包装组(P<0.05)，但不同包装材料处理的樱桃番茄的腐烂率不同。与其余处理组相比，P1、P2处理组在整个贮藏期均能保持较低的腐烂率，而P5处理组的腐烂率一直相对较高。这说明P1、P2处理组能够有效抑制樱桃番茄的腐烂。
图4 不同包装材料对樱桃番茄腐烂率的影响
Fig.4 Effects of different packaging materials on the rotting rate of cherry tomatoes
由图5-A可知，随着贮藏时间的延长，CK组的樱桃番茄整果失重率呈不断上升的趋势，而各包装膜处理组的樱桃番茄整果失重率保持平稳。在货架第8天时，CK组的整果失重率高达7.28%。不同包装材料处理的樱桃番茄的整果失重率不同，各包装膜处理的樱桃番茄的整果失重率均显著低于CK组(P<0.05)，且P1、P2、P3、P4处理组樱桃番茄的整果失重率均低于P5组。这说明P1、P2、P3、P4处理组能够有效抑制樱桃番茄水分的散失。
由图5-B可知，随着贮藏时间的延长，樱桃番茄果蒂的失重率均呈不断上升的趋势。在货架第8天时，CK组的樱桃番茄果蒂失重率高达83.69%，果蒂已失去其所含的大部分水分，叶片皱缩萎焉，失去光泽。P5处理组果蒂的失重率也偏高。而P1、P2、P3、P4处理组樱桃番茄果蒂的失重率显著低于P5和CK组，尤其是P1、P2包装膜处理的樱桃番茄，其果蒂失重率一直维持在25%以下，这说明P1、P2包装具有较低的气体渗透性，能够显著延缓樱桃番茄果蒂水分的散失。
图5 不同包装材料对樱桃番茄整果、果蒂失重率的影响
Fig.5 Effects of different packaging materials on weight loss of cherry tomato whole fruit (A) and sepal (B)
L*值反映的是亮度(光泽度)的变化，L*值越高，表明色泽越亮，L*值越小，说明褐变越严重。由图6-A可知，CK组果粒的L*值低于各薄膜包装处理组。不同包装材料处理的樱桃番茄的果粒色差的L*值有所不同，P1、P2、P3、P4处理组的L*值均显著高于CK组(P<0.05)，而P5处理组的L*值与CK组无显著差异，这说明P5薄膜包装对于防止果粒的褐变无明显效果，P1、P2、P3、P4处理组能够有效保持樱桃番茄果粒的的光泽，维持其新鲜的品质。
a*值表示绿色和红色(或品红色)之间的转变程度。正值表示为红色，a*值越高，说明果粒红色越深。由图6-B可知，随着贮藏时间的延长各包装膜处理的樱桃番茄的果粒a*值一直处于不断上升的趋势，这是由于樱桃番茄的后熟，使得红色不断加深。贮藏到第8天时，CK组的a*值显著高于各处理组(P<0.05)，且在各薄膜包装处理组中，P1处理组樱桃番茄的果粒色差的a*值最低，这说明P1处理组能够有效缓解樱桃番茄果粒颜色的加深。
由图6-C可知，在整个贮藏期间，樱桃番茄果蒂的颜色会发生一定程度的变化。随着贮藏时间的延长，果蒂的L*值逐渐下降，色泽逐渐变暗，主要是由于叶片水分的散失。在整个储藏期内，CK组樱桃番茄果蒂的L*值最低。贮藏至第8天时，P1处理组的L*值显著高于其他处理组(P<0.05)，这说明P1薄膜包装能够有效地延缓叶片亮度的下降，而P5处理组L*值与CK组无显著差异。
a*值为负值表示绿色，a*值越高，说明果蒂颜色绿色越浅，褐变越严重。由图6-D知，在整个贮藏期内，各组的a*值均呈上升趋势，CK组的a*值始终最高。贮藏至第8天时，P1处理组樱桃番茄的果蒂色差的a*值最低，其余处理组与CK组无显著差异，说明P1处理组对于维持樱桃番茄果蒂绿色的效果更佳。
图6 不同包装材料对樱桃番茄果粒、果蒂色差的影响
Fig.6 Effect of different packaging materials on the colour difference of cherry tomato fruit (A, B) and sepal (C, D)
由图7-A可知，随着贮藏时间的延长，叶绿素a的含量呈现下降的趋势，但是下降的幅度不同。这是由于番茄果蒂在贮藏过程中叶片的黄化，使得叶绿素含量有所损失。在货架第8天，CK组叶绿素a的含量最低，P1、P2处理组的樱桃番茄的果蒂叶绿素a含量显著高于其余处理组(P<0.05)，这说明P1、P2薄膜包装对于樱桃番茄果蒂的护绿效果较好。
由图7-B可知，各处理组的叶绿素b含量的变化与叶绿素a一致，其含量都是随着贮藏时间的延长而不断减少。在货架8 d时，CK组樱桃番茄的叶绿素b含量显著低于 P1、P2处理组(P<0.05)，而P5处理组叶绿素b的含量较低。这说明P1、P2薄膜包装能够有效抑制樱桃番茄果蒂的黄化，P5处理组效果不佳。
果蒂中叶绿素的含量直接反映了樱桃番茄的新鲜程度。由图7-C可知，在贮藏期内，总叶绿素的含量均随着时间的延长而不断下降。在货架8 d时，CK组的总叶绿素含量已损失了近75%，而P1、P2处理组的樱桃番茄果蒂依旧保持着较高的总叶绿素含量。这说明P1、P2薄膜包装处理组能够显著抑制樱桃番茄果蒂叶绿素含量的降低(P<0.05)。
A-叶绿素a；B-叶绿素b;C-总叶绿素
图7 不同包装材料对樱桃番茄果蒂叶绿素含量的影响
Fig.7 Effects of different packaging materials on the chlorophyll content of the sepal
MDA是膜脂过氧化的产物之一，MDA含量越高，说明植物的细胞膜被破坏的程度越严重。由图8-A可知，在货架期内，不同包装材料处理的樱桃番茄果粒MDA含量均呈上升的趋势，CK组的上升趋势最明显。贮藏至第8天时，CK组的MDA含量显著高于各处理组(P<0.05)。其中， P1、P2处理组的MDA含量(4.28、4.23 nmol/g)显著低于P3、P4、P5(P<0.05)。因此，P1、P2包装膜均可有效缓解果粒MDA含量的上升，延缓樱桃番茄果实的衰老。
由图8-B可知，在货架期内，各组的樱桃番茄果蒂MDA含量均呈上升的趋势，而CK组MDA含量始终显著高于各处理组(P<0.05)，这可能是由于CK组的樱桃番茄为抵抗不良环境，生长代谢旺盛，细胞衰老较快。第8天时，P1、P2、P3、P4包装膜处理的樱桃番茄果蒂MDA含量均显著低于P5组及CK组(P<0.05)。其中P1最低，说明P1处理对减缓樱桃番茄果蒂MDA含量的上升效果更佳。
图8 不同包装材料对樱桃番茄果粒(A)、果蒂(B)丙二醛含量的影响
Fig.8 Effects of different packaging materials on the malonaldehyde content of cherry tomato fruit (A) and
sepal (B)
由图9可知，在贮藏期内，可溶性固形物的含量逐渐下降，这与樱桃番茄采后自身的呼吸代谢有关。由图中可以看出，CK组的可溶性固形物含量显著低于P1、P2、P3、P4处理组(P<0.05)。P1、P2处理组的可溶性固形物的含量变化趋势平稳，且始终维持较高的水平。在贮藏至第8天时，P1、P2处理组的可溶性固形物含量仅分别下降了0.86%和1.13%，而P5处理组樱桃番茄可溶性固形物含量与CK组无显著差异，这说明P1、P2薄膜包装在抑制可溶性固形物含量下降方面效果更佳。
图9 不同包装材料对樱桃番茄果粒可溶性固形物含量的影响
Fig.9 Effects of different packaging materials on the soluble solids content of cherry tomato fruit
可滴定酸度是植物品质的重要指标之一，是影响果实风味品质的重要因素。随着贮藏时间的延长，可滴定酸的含量逐渐降低，糖逐渐积累，从而形成果实的良好风味。由图10可知，贮藏第8天时，CK组樱桃番茄果肉可滴定酸含量显著低于各薄膜包装处理组(P<0.05)，说明各包装材料均有效缓解果肉可滴定酸含量的下降。其中P1、P2、P4包装膜处理的樱桃番茄果肉的可滴定酸含量显著低于其余处理组(P<0.05)，这说明P1、P2、P4包装膜对抑制果肉可滴定酸含量的下降效果较好，在抑制果蔬的衰老，维持果蔬品质方面起着重要作用。
图10 不同包装材料对樱桃番茄果粒可滴定酸含量的影响
Fig.10 Effects of different packing materials on the titratable acid content of cherry tomato fruit
由于Vc见光、受热易分解，所以在整个贮藏过程中，Vc的含量呈不断下降的趋势。由图11可知，CK组的Vc含量最低。贮藏至第8天时，除了P5薄膜外，其余薄膜包装均维持了樱桃番茄果肉中较高的Vc含量。其中，P1、P2、P3处理组的樱桃番茄果肉Vc含量显著高于其余处理组(P<0.05)，说明P1、P2、P3薄膜包装材料均有效缓解了樱桃番茄果肉中Vc含量的下降。
图11 不同包装材料对樱桃番茄果粒Vc含量的影响
Fig.11 Effects of different packaging materials on the Vc content of cherry tomato fruit
樱桃番茄在采后维持生命活动的代谢过程中，水分会不断蒸发，各类营养成分也会随着呼吸代谢而被消耗[19-20]，新鲜的樱桃番茄果实含水量达到85%～90%左右，采收之后水分极易散失，果实表面呈现皱缩萎蔫症状，严重影响其食用品质和商品价值[21-22]。本文研究得出P1和P2薄膜包装材料对樱桃番茄保鲜效果较好，主要表现为保持果粒色泽、水分、果香味及口感。此外，P1和P2薄膜包装处理有效降低了樱桃番茄果粒的腐烂率，这可能是由于P1和P2在袋内形成了低O2和高CO2的气体微环境，其O2浓度和湿度环境都不利于微生物的生长，由此降低了果实的腐烂率，这进一步解释了薄膜包装可有效延缓樱桃番茄丙二醛的累积这一结果。
糖作为呼吸作用的底物，其含量的变化与果蔬的呼吸作用密切相关。本研究得出薄膜包装有效抑制了果实的呼吸速率和其营养物质的消耗，这可能是包装袋内形成了低O2和高CO2的气体微环境，从而有效降低了樱桃番茄的采后代谢速度，由此减少了对樱桃番茄中糖、可滴定酸、Vc等营养物质的消耗，其中P1和P2效果最好。类似地，于振菲等[23]也得出将PLLA薄膜材料应用在食品级包装上具有一定的可行性及优越性的结论。
另外，在樱桃番茄销售过程中，果蒂失水萎蔫、变色等程度是消费者判断其是否新鲜的重要标准之一，因此果蒂的保水护绿将有效的维持樱桃番茄的商品价值，对增加樱桃番茄产业经济收益具有极其重要的意义。本研究得出P1和P2同样有效维持了番茄果蒂色差、叶绿素含量及其水分，并有效抑制了其丙二醛的积累，其中P1效果更好。这说明P1和P2袋内形成的低O2和高CO2的气体微环境不仅有效减缓樱桃番茄果粒的采后代谢速度，还可同时减少果蒂的水分损失及其营养成分的消耗，并抑制丙二醛等有害物质的积累，由此提高其果实整体商品价值。
综上所述，本研究采用的包装材料对维持樱桃番茄的果蒂保水护绿及果粒品质均有一定的效果，其中P1、P2效果更佳，可有效维持其商品价值，能将樱桃番茄货架期延长至约8 d，表明该保鲜膜材料对于保持樱桃番茄的货架品质较理想，这在实际生产和商品流通中值得广泛借鉴与推广应用。
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