建立Dewi杨桃（Averrhoa carambola L.）最适气调贮藏条件：3% O2与5%–7% CO2组合在10°C下显著延长货架期至40天

本研究推荐一种优化的气调包装（MAP）策略，采用3% O2和5%–7% CO2组合，在10°C和80±5%相对湿度（RH）下，利用聚丙烯（PP）薄膜（厚度0.039 mm，表面积259 cm2）包装单个杨桃（平均281 g），可有效抑制呼吸速率、减少重量损失、维持果实硬度，并将采后寿命延长至40天。

　　

2.1. 植物材料与实验设计

本研究在印度尼西亚西爪哇省Depok Regency的Tugu村采集了Dewi品种的杨桃果实，该品种为具有出口潜力的本地栽培种。果实于开花后70天采收，处于绿熟期。采收后2小时内运送至实验室，筛选重量均匀（200±10 g）、无物理损伤的果实，经自来水冲洗两次后室温风干。

2.2. 研究阶段

2.2.1. 杨桃最适贮藏温度的确定

为确定Dewi杨桃的最适贮藏温度，研究设置了5°C、10°C、15°C和室温（26°C–27°C）四个温度梯度，相对湿度（RH）维持在80±5%，贮藏周期为21天。实验采用双因子设计，第一因子为温度，第二因子为贮藏时间（0、7、14、21天）。共使用204个果实，每个温度处理分配51个果实，设3次重复。非破坏性测定参数包括呼吸速率（CO₂产生与O₂消耗）和重量损失，破坏性测定包括可溶性固形物（SSC）和果实硬度。所有参数每7天测量一次。

2.2.1.1. 呼吸速率测定

采用密闭系统法，将杨桃置于2.5 L气密玻璃容器中，60分钟后使用气体分析仪测定O₂和CO₂浓度。呼吸速率以mL/kg·h表示，通过O₂和CO₂浓度随时间变化的线性回归计算。

2.2.1.2. 重量损失测定

使用电子天平测量果实重量变化，以初始重量至测量日重量损失的百分比表示。

2.2.1.3. 可溶性固形物（SSC）测定

采用数字折光仪测定提取的杨桃汁液，以°Brix表示，在28±1°C下进行。

2.2.1.4. 硬度测定

使用流变仪在果实基部、中部和尖端三个点测量穿刺阻力，深度5 mm，最大负载2 kg，取平均值。

2.2.2. 杨桃最适气调气体组成的确定

在确定最适贮藏温度后，研究进一步探讨了不同O₂和CO₂组合对杨桃贮藏品质的影响。设置了9种气体处理：3:5、3:7、3:10、7:5、7:10、10:5、10:7、10:10以及对照（21:0）。气体组合通过气调机调控，每个杨桃单独包装于聚丙烯（PP）塑料中。共使用135个果实，每个处理15个果实，设3次重复。贮藏40天后测定果实硬度、色泽、总糖含量、重量损失及感官评价（硬度、甜度、色泽评分）。

2.2.2.1. 总糖测定

采用蒽酮法，以葡萄糖为标准，测定稀释样品的吸光度（λ=630 nm），计算总糖含量。

2.2.2.2. 色泽测定

使用色差计测量果实L（亮度）、a（红绿值）、b（黄蓝值），在三个不同部位测量后取平均值。

2.2.2.3. 感官评价

采用喜好度评分（1-7分）评估色泽、味道和硬度。

2.2.3. 杨桃贮藏包装的确定

在确定最适气体组成后，研究进一步筛选了合适的包装薄膜。通过绘制O₂和CO₂浓度关系图，选择能切割最适气调区域的薄膜。比较了聚氯乙烯（PVC）、定向聚丙烯（OPP）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚丙烯（PP）、拉伸膜和白拉伸膜等六种薄膜的透气性和厚度。采用主动MAP技术，初始气体组成通过气调机设定，后续通过薄膜透气性自动调节。

包装设计基于公式计算，考虑薄膜厚度、透气性、表面积和果实呼吸速率，以确定每包装的最佳果实重量。关键公式涉及气体浓度（X）、环境气体浓度（C）、呼吸速率（R）、CO₂与O₂透气比（β）、果实重量（W）、包装表面积（A）和厚度（b）。

2.3. 数据分析

数据采用双因素方差分析（阶段一）和单因素方差分析（阶段二），差异显著性通过LSD检验（p<0.05），使用SAS 9.1.3进行统计分析。

3. 结果与讨论

3.1. 杨桃最适贮藏温度

呼吸速率测定显示，杨桃属于非呼吸跃变型果实，O₂消耗和CO₂产生速率随温度升高而增加。5°C和10°C下呼吸速率较低且无显著差异，但5°C贮藏易引发冷害（褐斑）。重量损失在5°C和10°C下最低（21天后为8.81%-9.23%），室温下高达20.21%。低温度（5°C和10°C）能更好维持果实硬度和SSC稳定性。尽管5°C和10°C效果相近，但10°C因能耗成本更低被选为最适温度。

3.2. 最适气调气体组成

气体组成显著影响果实硬度和重量损失。3% O₂与5%–7% CO₂组合在10°C下效果最佳，40天后重量损失仅37.1%-37.3%，显著低于对照（68.4%）。该处理维持了果实硬度，但对色泽、甜度和总糖含量无显著影响。总糖含量稳定在5%左右，印证了非呼吸跃变特性。高CO₂（>10%）可能产生植物毒性，因此选择5%-7% CO₂以平衡效果与安全性。

3.3. 包装类型与果实重量

动态气调过程中，果实呼吸消耗O₂并产生CO₂，薄膜透气性调节气体交换。最适气体组成为3% O₂和5%-7% CO₂，对应O₂:CO₂比率1.67-2.33。聚丙烯（PP）薄膜的β值（透气比）为2.86，最接近理想范围，而LDPE（β=3.59）偏离较大。PP包装能更好维持气体平衡，抑制呼吸和微生物生长。

包装验证表明，单个果实（平均281 g）包装在PP薄膜（表面积259 cm2）时，能达到4% O₂和6% CO₂的平衡浓度，接近最适条件。多果实包装导致气体失衡，偏离理想范围。

4. 结论

本研究确立了一套高效的杨桃贮藏方案：使用聚丙烯（PP）薄膜（厚度0.039 mm，表面积259 cm2）包装单个果实（平均281 g），气调组成为3% O₂和5%-7% CO₂，在10°C和80±5% RH下贮藏。该条件显著降低呼吸速率和重量损失，维持果实硬度，将采后寿命延长至40天，为杨桃的长期储运提供了可靠的技术支撑。