通过综合包装温度控制技术保持早采花椒（Zanthoxylum schinifolium）的品质与风味

《Journal of Chromatography A》：Preserving Early Harvested Zanthoxylum schinifolium Quality Flavor Retention via Integrated Packaging Temperature Control

　　

薛莉|张文涛|郭宁静|王建辉|邓金鹏|连长玲|周一鸣|托马斯·莱特曼|向莉

成都大学食品与生物工程学院，中国成都610106

摘要

本研究比较了真空包装（VP）、充氮包装（NP）和气调包装（AC）在0°C和25°C下对新鲜Zanthoxylum schinifolium Siebold&Zucc储存质量的影响，储存时间为21天。结果表明，VP在保持水分方面最为有效，而NP更有利于保持果实的绿色外观和麻木成分（在NP0处理组中，21天后的麻木成分含量最高，达到2.63 mg/g）。经过三种包装处理的新鲜Z. schinifolium的多酚含量在25°C时超过了110 (GAE mg/g)，黄酮类化合物的含量也保持在489 (RE mg/g)以上。共鉴定出41种挥发性物质，主要为烯烃（占87%），其中myrcene和linalool是主要的风味成分，共同赋予了果实辛辣、泥土和木质香气。相关性分析显示，水分与抗氧化活性和颜色呈正相关；linalool与多酚含量和DPPH清除率呈正相关，与弹性呈负相关。本研究为Z. schinifolium的精准采后储存和质量控制提供了理论依据。

引言

Z. schinifolium（芸香科）主要分布在中国和东南亚[1]。作为一种兼具食用和药用价值的资源[2]，它不仅因其独特的辛辣香气而受到青睐，还因其含有丰富的生物活性成分（如酰胺[3]、酮类[4]、酚类[5]和生物碱[6]）而受到重视。科学研究证实了其显著的药理作用，包括强大的抗氧化[7]、抗菌[8]、抗炎[9]、抗肿瘤[10]和抗虫[11]活性，因此受到消费者的广泛欢迎。

Z. schinifolium在采后品质会迅速下降，严重影响了其商业化。其核心生理问题在于极高的呼吸活性：有氧呼吸会加速消耗内源性碳水化合物和有机酸[12,13]，而缺氧条件会引发厌氧代谢，导致乙醛和乙醇等细胞毒性代谢物的迅速积累[14]。这些化合物会破坏质膜完整性，从而引发发酵、异味产生和组织软化[14]。因此，精确调节环境中的O₂浓度以维持呼吸平衡是保持品质的关键策略。此外，果实特有的麻木感主要归因于不饱和烷基酰胺，尤其是羟基-α-山椒醇，其共轭二烯结构极易受到氧化降解[15]。这种氧化不仅降低了果实的辛辣度和挥发性香气（如linalool和limonene），还减弱了内源性抗氧化剂（如酚酸和黄酮类）的生物活性[16]。为应对这些挑战，改良气氛包装（MAP）成为主要的保鲜方法：真空包装（VP）能够最大限度地排除氧气，同时抑制呼吸代谢和氧化反应[17,18]；充氮包装（NP）利用惰性N₂创造稳定的低O₂环境，防止包装塌陷，并提高防潮性能[19]；主动控制气调（AC）是最先进的MAP技术——动态优化三种气体的混合比例：低浓度但非厌氧的O₂（防止厌氧转化）、高浓度的CO₂（抑制微生物生长）以及平衡的N₂（稳定压力和气体组成）。这种综合方法已证明可以延缓叶类草本植物的叶绿素降解[20]，并保持番茄等成熟期水果的色泽和质地[21]。

尽管关于Z. schinifolium采后保鲜的研究有限，尤其是气体包装效果的研究，但本研究分析了新鲜样本在0°C和25°C下的VP、NP和AC处理效果，评估了八个指标：总多酚、黄酮类、水分、质地、颜色、ABTS+/DPPH清除能力和麻木感。香气和VOC的变化通过E-Nose和HS-SPME-GC-MS技术进行检测。这项工作为改进保鲜技术提供了理论和数据支持。

章节片段

样品处理

Z. schinifolium果实采自四川省旺苍县的伟瑞种植专业合作社。用于本研究的果实大小均匀，无机械损伤，采收时处于成熟早期（开花后30天）。包装前，这些果实接受了紫外线（UV-C）照射（TUV36W/4P，飞利浦，荷兰），照射时间为30分钟。随后，将250克照射后的果实进行精确处理

水分含量的动态变化

如表S1所示，所有样品的水分含量相对标准偏差（RSD）均低于3%（范围为0.31%至2.63%），表明本研究使用的水分测定方法具有良好的重复性和精确度，完全符合样品分析的质量控制要求。图1A展示了Z. schinifolium在储存过程中的水分含量变化。在最初的14天内，水分含量没有显著变化

结论

本研究系统地比较了VP、NP和AC处理对Z. schinifolium在0°C和25°C下储存21天期间的物理化学性质、生物活性成分和风味质量的综合影响。结果表明，储存温度和包装方法对Z. schinifolium的采后品质演变起着决定性作用。温度是调节大多数品质属性的核心因素：0°C下的储存对于保持品质至关重要

CRediT作者贡献声明

薛莉：撰写——初稿，数据整理，可视化。张文涛：撰写——初稿，审稿与编辑，概念构思，方法设计，数据分析。郭宁静：数据整理，数据分析，可视化。王建辉 & 邓金鹏：实验研究，资源准备。连长玲 & 周一鸣：数据整理，可视化。托马斯·莱特曼：撰写——审稿与编辑，项目监督。向莉：撰写——审稿与编辑，项目管理，资金申请，

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

数据获取

数据可应要求提供。

CRediT作者贡献声明

薛莉：撰写——初稿，可视化，数据整理。张文涛：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，方法设计，数据分析，概念构思。郭宁静：可视化，数据分析。王建辉：资源准备，实验研究。邓金鹏：资源准备，实验研究。连长玲：数据验证，数据整理。周一鸣：可视化，数据整理。托马斯·莱特曼：撰写——审稿与编辑，项目监督，

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划（SQ2025YFE0204003）和四川省国际科技创新合作计划（2026YFHZ0023）的支持。