精油对番石榴(Psidium guajava L.)采后保鲜中理化及感官特性的保持效果

《South African Journal of Botany》:Efficacy of essential oils on the postharvest preservation of physicochemical and sensory attributes of guava ( Psidium guajava L.)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月05日 来源:South African Journal of Botany 3.1

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   •本研究评估了一种采用天然精油(丁香精油、百里香精油和柠檬草精油)的新型非化学涂层,研究其对番石榴"Lalit"品种采后品质特性的影响。•与其他处理相比,百里香油(0.01%)在处理采后整体品质方面效率最高。•涂覆百里香油(0.01%)的水果表现出延迟成熟、最低的采后失重率和

  
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    本研究评估了一种采用天然精油(丁香精油、百里香精油和柠檬草精油)的新型非化学涂层,研究其对番石榴"Lalit"品种采后品质特性的影响。
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    与其他处理相比,百里香油(0.01%)在处理采后整体品质方面效率最高。
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    涂覆百里香油(0.01%)的水果表现出延迟成熟、最低的采后失重率和最高的硬度。
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    与对照组相比,精油处理番石榴的抗氧化剂和感官属性保存效果最佳。
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    所有物理化学属性之间均观察到强相关性。

引言

番石榴(Psidium guajava L.)属于桃金娘科,又称"热带苹果"或"水果皇后"。它以其丰富的营养价值和多样的药用特性而著称。番石榴原产于南美洲,于17世纪初由葡萄牙人引入印度,因其独特的香气和美味的口感而备受推崇。番石榴富含碳水化合物、蛋白质、膳食纤维、抗氧化剂、矿物质和维生素C(Emam等,2025年)。由于其鲜食特性、易于栽培以及对加工产品的需求,番石榴在全球热带和亚热带地区广泛种植。
根据印度国家食品公司(NHB,2024年)的数据,印度是番石榴产量最大的国家,中央邦、北方邦、安得拉邦和比哈尔邦是产量领先的邦。然而,尽管产量如此之高,印度在番石榴出口方面仅排全球第八(Devika等,2025年),这可能是由于其易腐性和较短的货架期所致。番石榴果皮薄而脆弱,加上其跃变型成熟特性,使其在采收后极易发生快速生理衰退。若不经采后处理,番石榴在采收后会因失重、软化、叶绿素降解和营养流失而迅速变质(Feng等,2021年;Zhang,2024年),这导致其在室温条件下的储存期仅为3至4天(Francisco等,2020年;Yousaf等,2024年)。由于其显著的易腐性,造成了大量的采后损失(Dutta Roy等,2023年);因此,开发先进的采后处理技术以延长储存期并保持水果品质始终是迫切需求。
番石榴的传统采后处理方法来保持货架期和物理化学品质,包括冷藏、气调贮藏和化学处理。然而,这些方法往往存在局限性,如运营成本较高以及消费者对化学残留物和环境影响的担忧增加。因此,规范、安全的农业实践对于食品链完整性和环境可持续性至关重要(Melnychuk等,2024年)。在此背景下,通过环保型干预措施减少采后损失是可持续食品系统和气候智慧型农业战略的核心(Rahman等,2025年)。近年来,可食用涂层作为一种有前景的新技术,在鲜果采后品质保持和货架期延长方面提供了可持续且消费者可接受的解决方案(El-Gioshy等,2022年)。可食用涂层在水果表面形成一层细薄的半透膜,可减少水分散失、呼吸作用和氧化损伤,同时保持水果的颜色和硬度(Husan等,2022年;Formiga等,2022年)。将精油整合到可食用涂层中,已成为保持易腐水果整体品质的新兴技术。
精油是一类挥发性、芳香性植物化合物。由于大多数精油被认为对消费者安全,已获得美国食品和药物管理局的"一般公认安全"(GRAS)认证(Davis等,2023年)。其天然来源和安全特性使其成为鲜果保鲜的理想选择(Oliveira等,2020年)。百里香酚(来源于百里香油)、丁香酚(来源于丁香油)和柠檬醛(来源于柠檬草油)等化合物均属于GRAS化合物,在自由基清除、抗菌活性和酶调节方面显示出显著效果,这些作用与水果软化和腐烂有关(Hou等,2022年)。精油的四重作用(Rout等,2022年;Prasad等,2024年):(i)通过降低呼吸作用、减少水分散失和延迟衰老来延长货架期;(ii)增强感官品质;(iii)保持生化属性;(iv)防止微生物腐烂——这些特性使得基于精油的涂层日益受到青睐,优于基于天然生物大分子(壳聚糖、芦荟凝胶和阿拉伯胶)的涂层,因为精油在延长水果货架期方面具有更强大和多功能的作用(Labib等,2025年)。然而,并非所有精油都具备这四项特性,有时具有保鲜潜力的精油未能达到感官评价标准,反之亦然(Xylia等,2021年)。虽然某些精油在储存期间有效保持了草莓(Najmi等,2023年)、苹果(Amin,2016年)、梨(Xylia等,2021年)、木瓜(Prasad等,2022年)和芒果(Prasad等,2024年)的感官品质和生化稳定性,但番石榴却面临独特的挑战。其独特的成熟模式、质地和成分特征使其与其他水果不同,需要针对性的研究来优化基于精油的保鲜策略。
关于精油在番石榴保鲜方面的系统研究十分有限。因此,本研究旨在探究精油乳液(百里香油、丁香油和柠檬草油)通过天然可食用涂层保持番石榴整体品质的作用。通过对不同储存间隔的物理化学和感官参数进行全面评估,并结合高级统计分析方法,包括皮尔逊相关分析、多面板点图和主成分分析(PCA),以确定最适合番石榴的最有效精油基配方。本研究的创新之处在于:(i)对三种单独的精油乳液涂层在番石榴"Lalit"品种上的对比评估;(ii)针对13个同步品质参数整合皮尔逊相关分析、多面板点图和主成分分析的多变量方法,比大多数现有的番石榴采后研究更为全面;(iii)通过系统级相关分析识别关键的采后品质关系,这在精油涂层番石榴方面尚属首次报道。这种综合方法为通过环境安全的保鲜方法实现番石榴的可持续采后管理提供了有价值的结果。

章节摘要

材料与方法

从位于东经87°02′42″、北纬25°15′40″的大学校园农业园采购新鲜的、生理成熟的、均匀的且无病害的"Lalit"品种番石榴。收获当天新鲜番石榴的物理化学特性见表1。

失重率、含水量和果实硬度

番石榴果实的生理属性(失重率、含水量)和硬度相关参数在长达9天的整个储存期间均表现出渐进性变化,各处理之间差异明显(表2)。
番石榴果实的失重率在储存期间显著逐渐增加。所有精油处理均显示出比对照组更低的失重率。因此,在储存后期失重率达到最大,其中对照组记录到的最高失重率为(18.0 ± 0.3%)。

结论

精油涂层水果在整个储存期间均保持了品质并提升了消费者偏好。所有处理、储存时期及其交互作用均表现出显著差异。在所选处理中,百里香油(0.01%)在采后品质保持方面表现为最一致且最 potent 的生物保鲜剂,优于对照组、丁香油(0.1%)和柠檬草油(0.1%)处理,因为它对采后变质表现出更优的保护作用。

CRediT作者贡献声明

Shashi Kala:撰写—审阅与编辑,撰写—初稿,方法论,调查研究,正式分析,数据管理,概念框架。Prem Prakash:撰写—审阅与编辑,撰写—初稿,数据管理。

利益冲突声明

作者声明,与本工作相关的潜在利益冲突不存在需要披露的情况。

致谢

作者感谢比哈尔农业大学和比哈尔邦政府提供的必要设施,使项目得以顺利完成。
Shashi Kala|Prem Prakash
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