《Horticulturae》:Effects of Plastic and Alternative Packaging Materials on Blueberry Quality During Short-Term Storage
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专业术语翻译
本研究比较了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、瓦楞纸板(CB)、带纤维素盖的瓦楞纸板(CBC)以及带聚乳酸盖的稻草包装(RPLA)对半高丛蓝莓‘Northblue’和高丛蓝莓‘Draper’果实的影响。果实于5±1°C、相对湿度40±2%条件下贮藏
专业术语翻译
本研究比较了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、瓦楞纸板(CB)、带纤维素盖的瓦楞纸板(CBC)以及带聚乳酸盖的稻草包装(RPLA)对半高丛蓝莓‘Northblue’和高丛蓝莓‘Draper’果实的影响。果实于5±1°C、相对湿度40±2%条件下贮藏7–8天,模拟爱沙尼亚短途本地分销条件。包装处理影响了采后品质,两个品种的反应存在差异。对于‘Northblue’,PET处理的失重率更低(2.4%)、硬度更高(0.51 N),而CB处理分别为6.8%和0.35 N,CBC和RPLA处理的失重率和硬度居中。对于‘Draper’,CB处理导致最高的失重率(10.6%)以及总花青素含量(TAC)从90显著下降至49 mg 100 g-1 FW,而RPLA处理的总酚含量(TPC)最高(207 vs. CB的144 mg 100 g-1 FW)且有机酸含量(TOA)最高(0.88 g 100 mL-1)。RPLA在‘Northblue’中也维持了最高的有机酸含量(0.65 g 100 mL-1)。在所测试的低相对湿度条件下,RPLA显示出短期贮藏潜力,但其表现在两个品种间存在差异。
论文解读文章
研究背景与目的
随着消费者对营养丰富食品需求的增长,鲜食蓝莓市场近年来显著扩张,全球产量与消费量持续增加,这对有效且可持续的采后包装提出了更高要求。欧盟新近通过的《包装与包装废弃物法规》(EU 2025/40)旨在减少包装废弃物、提高回收利用率,并从2030年1月1日起限制重量小于1.5千克的预包装新鲜果蔬使用一次性塑料包装。然而,若包装对于防止水分流失、膨胀度丧失、微生物危害、物理损伤或氧化是必要的,则可获得豁免。目前,大多数鲜食蓝莓因塑料包装成本低且能保护果实品质而采用塑料包装。与此同时,纤维基和生物基包装系统正被开发用于新鲜农产品,但其对蓝莓的适用性取决于在贮藏和分销过程中维持果实品质的能力。不同包装材料和设计可能营造不同的贮藏微环境,特别是在保湿性和气体交换方面,从而影响采后品质。北欧和波罗的海地区的蓝莓产量相对于世界主产区较小,本地生产几乎完全面向当地鲜食市场,因此优化短程“生产者到零售商”分销链至关重要。尽管已有多种包装材料被评估,但在相同短期贮藏条件下对比传统塑料与纤维基、生物基替代包装的信息仍然有限。研究人员假设,不同材质组成的包装在短期冷藏期间对蓝莓采后品质的影响存在差异。本研究旨在确定PET、CB、CBC和RPLA四种包装对半高丛蓝莓‘Northblue’和高丛蓝莓‘Draper’在短期冷藏期间采后品质的影响。
关键技术方法
研究人员采用了两种蓝莓品种进行独立实验:‘Northblue’于2023年采自爱沙尼亚塔尔图县商业种植园,‘Draper’于2024年采自爱沙尼亚生命科学大学R?hu试验站。果实均在5±1°C、相对湿度40±2%条件下贮藏,分别贮藏7天和8天,以模拟本地市场短供应链。四种包装处理包括:PET、CB、CBC和RPLA。物理品质测定方面,使用质构仪进行非破坏性压缩试验测定果实硬度,并使用色差计测量果实表面颜色参数(L、a、b、彩度C、色调角h°)。化学分析方面,采用福林-酚法测定总酚含量(TPC),采用pH示差法测定总花青素含量(TAC),并使用数字折光仪测定可溶性固形物(TSS)和总有机酸含量(TOA)。统计分析采用单因素方差分析和Tukey HSD检验,并结合主成分分析(PCA)和皮尔逊相关性分析探索变量间关系。
研究结果
失重率与硬度:包装处理对两个品种的失重率均有显著影响。在‘Northblue’中,PET处理失重率最低(2.4%),CB处理最高(6.8%),CBC和RPLA居中(均为5.3%)。在‘Draper’中,同样PET失重率最低(4.3%),CB最高(10.6%),CBC(8.7%)和RPLA(8.8%)居中。硬度方面,仅‘Northblue’中包装效应显著,PET处理硬度最高(0.51 N),显著高于CB(0.35 N),CBC和RPLA居中(0.44 N)。‘Draper’中包装处理间硬度无显著差异。
颜色参数:在‘Northblue’中,包装显著影响L、b和h°,PET处理的果实亮度更高、蓝色更深。在‘Draper’中,贮藏后多个颜色参数发生变化,包装效应仅限于a*和h°,RPLA处理值最低。
化学品质参数:在‘Northblue’中,所有包装处理后TPC均显著升高,PET和CB处理高于CBC。在‘Draper’中,RPLA处理TPC最高(207 mg 100 g-1 FW),CB处理最低(144 mg 100 g-1 FW)。TAC在‘Northblue’中稳定,而在‘Draper’中贮藏后显著下降,CB处理最低(49 mg 100 g-1 FW)。TSS在‘Northblue’中贮藏后升高,CB和RPLA最高;在‘Draper’中RPLA最高(14.2 °Brix)。TOA在‘Northblue’中以RPLA最高(0.65 g 100 mL-1),CB最低(0.36 g 100 mL-1);在‘Draper’中RPLA(0.88 g 100 mL-1)和PET(0.81 g 100 mL-1)最高。TSS/TOA比值在两个品种中均以CB处理最高。
品质属性与包装处理的关系:PCA显示,‘Northblue’中PET与L、TOA和TAC关联,CB与失重率、TSS和TSS/TOA比值关联,RPLA与TPC关联。‘Draper’中PET与L、C*、TSS和TPC关联,CB和CBC与失重率和TSS/TOA比值关联,RPLA与TOA和TPC关联。相关性分析表明,失重率与硬度在两个品种中均呈强负相关。
讨论与结论
讨论部分指出,失重率受包装处理影响,而硬度效应一致性较差。PET因维持较高相对湿度(RH)而降低蒸腾作用,减少了失重和硬度损失。但RH并非唯一决定因素,CB虽通风面积大,但PET通风面积更大却失重更少,表明材料渗透性和吸湿性也影响水分转移。多变量分析证实失重与硬度负相关,这与细胞膨压丧失有关。两品种间的差异反映了基因型和年份前收获条件的综合效应。‘Draper’在CB中失重超过10%的商业阈值,导致果实皱缩和TAC显著下降,这可能与2024年7月异常潮湿的前收获天气破坏了蜡质层完整性有关。研究还发现,颜色变化在‘Northblue’中与水分状态更相关,而在‘Draper’中与TAC下降更相关。化学响应方面,TPC在‘Northblue’中普遍升高,而在‘Draper’中依赖于包装处理。TAC在‘Draper’中的下降与颜色变化一致。TSS升高部分源于脱水浓缩效应,TOA差异则可能与包装微环境影响呼吸代谢有关。
研究结论:在本研究评估的条件下,包装对采后品质的影响在‘Northblue’和‘Draper’之间以及不同品质属性之间存在差异。由于仅评估了两个品种且在不同生长季节进行,这些发现不能推广至其他蓝莓基因型。本研究中,维持较低内部RH的包装类型更容易导致果实脱水,表明保湿性是短途本地供应链的重要考量。在‘Northblue’中,PET失重率最低、CB最高;但在‘Draper’中,PET和CB均未与CBC或RPLA形成显著差异。RPLA在两个实验中均具有最高的有机酸含量,并在‘Draper’中具有最高的TPC,尽管在‘Northblue’中TPC响应不同。这些结果表明,包装性能取决于所考虑的品质属性和所测试的品种。CBC和RPLA在本研究评估的短期冷藏条件下显示出潜力。总体而言,虽然CBC和RPLA在保存关键物理和化学属性方面展现出前景,但其作为可行包装替代品的推荐仍是有条件的。未来研究应通过针对性试验评估这些包装在本地供应链中的适用性,纳入感官品质、货架期表现、顶空气体组成(O2/CO2)以及代表商业贮藏和分销的条件。对于未来的采后包装设计,应特别关注通风开口面积,以基于目标品种的具体生理需求优化气体交换与水蒸气保持之间的平衡。