王志華,姜云斌,王文輝,丁丹丹,申春苗,王榮華,佟 偉,賈曉輝
(中國農業(yè)科學院果樹研究所,遼寧 興城 125100)
豐水梨自發(fā)氣調及近冰溫貯藏保鮮試驗研究
王志華,姜云斌,王文輝,丁丹丹,申春苗,王榮華,佟 偉,賈曉輝
(中國農業(yè)科學院果樹研究所,遼寧 興城 125100)
以豐水梨果實為試材,研究(0±0.5)℃條件下自發(fā)氣調(MAP)結合不同1-MCP添加量處理以及近冰溫貯藏對果實保鮮效果的影響。結果表明:豐水梨不宜裸果貯藏,0.02mm PE和0.04mm PVC膜MAP結合0.5μL/L 1-MCP處理對豐水梨果實起到良好的防褐保鮮效果,豐水梨較耐CO2,能忍耐3.0%~4.0% CO2而不發(fā)生傷害。結果表明:果實硬度與PG活性在P≤0.05水平顯著負相關,-1℃低溫貯藏豐水梨150d左右能維持果實較好的品質和風味,果實在0℃貯藏期為120d左右。
豐水梨;自發(fā)氣調貯藏;1-MCP;近冰溫;保鮮品質
豐水梨果實皮薄、肉細、品質極佳,但不耐貯藏,常溫下存放一周左右果肉就開始變軟、發(fā)綿,果皮失水皺縮,從而失去商品價值[1]。自發(fā)氣調貯藏(modified atmosphere packaging,MAP) 是依靠果實自身呼吸代謝降低 O2和提高 CO2,反過來又自發(fā)地調節(jié)、抑制自身呼吸代謝,達到抑制果實呼吸、延緩衰老的目的[2],由于其簡單、節(jié)能和實用,在我國果品保鮮領域中占有比較重要的地位。大量研究表明,MAP能降低果實呼吸強度、褐變反應、軟化和腐爛,從而延長水果貯藏壽命及貨架期[3],MA包裝可延長“Bravo de Esmolfe”蘋果貨架期,提高果實品質[4],枇杷[5]采用MAP貯藏也可獲得良好品質。1-MCP作為一種新型的乙烯作用抑制劑,能較好保持果實硬度,明顯抑制乙烯的作用,延緩果實衰老,延長果實貯藏期和貨架期[6-10]。本實驗采用不同濃度的1-MCP處理豐水梨后結合MAP在低溫條件下貯藏,旨在研究其對豐水梨的貯藏保鮮效果以及果實CO2敏感性,同時在前人[11]研究的基礎上進一步開展豐水梨果實近冰溫貯藏實驗,以期為豐水梨的貯藏保鮮提供理論依據(jù)和技術支持。
1.1 材料與試劑
供試豐水梨(Pyrus pyrifolia Nakai cv. Housui)于2008年9月4日采自北京市大興區(qū)魏善莊鎮(zhèn)林業(yè)站果園,該園為平地沙壤土。采收當天由汽車經6h運抵中國農業(yè)科學院果樹研究所,選大小均勻、無病傷的果實(均為套袋果)進行1-MCP處理和近冰溫貯藏實驗。
1-MCP保鮮劑 陜西禮泉化工有限實業(yè)公司。
1.2 儀器與設備
808 Titrando自動電位滴定儀 瑞士萬通公司;PR-101α手持折光儀 日本Atago公司;COMBO 280 Gas Analyser 意大利水果氣調貯藏設備公司。
1.3MAP結合1-MCP處理試驗設計
選用0.02mm PE膜(簡稱薄袋)和0.04mm PVC膜(簡稱厚袋)2個厚度保鮮袋作 MAP貯藏,每個包裝均設3個1-MCP處理添加量(表1),每個1-MCP處理添加量用果5袋、3個包裝方式,外加裸果共用果50袋,每袋裝果10kg,貯藏溫度為(0±0.5)℃,相對濕度85%~90%。以上實驗均定期從冷庫取出后在20℃放置1、5d和7d時測定。
表1 MAP結合1-MCP試驗設計Table 1 Experimental design of MAP coupled with 1-MCP treatment
1.4 近冰溫貯藏試驗設計
設3個貯藏溫度:(-1.0±0.2)、(0±0.2)、(1.5± 0.2)℃,每個溫度貯藏用果量約為100kg,所有溫度果實均用0.02mm PE薄膜袋挽口包裝(防止果實失水),相對濕度均為85%~90%。以上實驗均定期從冷庫取出后在20℃放置1、5d和7d時測定。
1.5 測試及調查內容
果實硬度用硬度計測定;可溶性固形物含量采用手持折光儀測定;可滴定酸含量用自動電位滴定儀測定;呼吸強度和乙烯釋放量參考王志華等方法測定[12],O2和CO2濃度用Gas Analyser測定;果心褐變指數(shù)分級和計算參考王文輝等[13]的方法;果實PG和纖維素酶活性參考曹建康等方法測定[14]。
1.6 數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)采用STATGRAPHICS Plus統(tǒng)計軟件進行方差分析和多元回歸分析,采用最小差異法(LSD)進行顯著性測驗,小寫字母表示P≤0.05水平差異顯著。
2.1MAP結合1-MCP處理對豐水梨果實保鮮效果的影響
方差分析結果表明(表2),對于0.5μL/L 1-MCP處理來說,薄袋和厚袋扎口處理果實的硬度明顯高于挽口;對于同一包裝不同添加量1-MCP處理來說,薄袋除(90+1)d外,其余時間均為0.5μL/L 1-MCP處理果實的硬度明顯高于CK和1.0μL/L;厚袋貯藏(180+7)d時,0.5μL/L 1-MCP處理的硬度明顯高于CK和1.0μL/L;貯藏(180+1)d和(180+7)d時,薄袋和厚袋所有處理的硬度均明顯高于裸果的硬度。
表2 MAP結合1-MCP處理對豐水梨果實硬度和果心褐變指數(shù)的影響Table 2 Effect of MAP coupled with 1-MCP treatment on fruit firmness and core browning index of Housui pears
從表2還可看出,豐水梨貯藏90d時,薄袋和厚袋所有處理果實均無果心褐變。貯藏(180+7)d時,裸果的果心褐變程度較重,褐變指數(shù)高達49%,薄袋和厚袋均顯著降低了豐水梨果實的果心褐變指數(shù);但厚袋對豐水梨果實的自發(fā)氣調作用好于薄袋;與CK相比,2個1-MCP能明顯降低薄袋果實的果心褐變指數(shù),厚袋3種1-MCP處理果實的果心褐變指數(shù)差異不明顯。結果表明,薄袋結合1-MCP處理對豐水梨果實貯藏期間的防褐效果與厚袋相當,厚袋果實不用1-MCP處理也能達到良好的防褐效果。
豐水梨果實貯藏(180+1)d時,裸果貯藏果實失水、皺皮嚴重,失去商品價值。對果實進行風味品評,薄袋和厚袋的CK果實果肉均發(fā)綿,有異味;薄袋和厚袋均為0.5μL/L 1-MCP處理果肉脆,1.0μL/L處理果肉綿。
2.2MAP結合1-MCP處理對豐水梨果實CO2敏感性的影響
豐水梨果實在(0±0.5)℃貯藏180d期間,薄袋(圖1A)和厚袋(圖1B)MAP貯藏的2個1-MCP處理果實的O2含量和CO2含量與CK差異不顯著,均平緩變化,薄袋CO2平均含量在1.15%左右,厚袋CO2平均含量在3.50%左右。2種厚度MAP試驗結果表明,(0±0.5)℃貯藏條件下,當O2含量在13.0%~20.5%范圍內,豐水梨能忍耐3.0%~4.0% CO2而不發(fā)生高CO2傷害。
圖1 1-MCP處理后豐水梨果實MAP袋內O2和CO2體積分數(shù)變化Fig.1 Change of O2 and CO2 concentrations in MAP bag containing Housui pears with 1-MCP treatment
2.3 不同低溫貯藏對豐水梨果實品質的影響
圖2 不同低溫貯藏對豐水梨果實硬度(A),可溶性固形物含量(B)及可滴定酸含量(C)的影響Fig.2 Effect of low temperature storage on flesh firmness, soluble solid content and titratable acid content of Housui pear fruits
從圖2A可以看出,隨著貯藏期的延長,3種貯藏溫度下果實硬度基本呈逐漸下降趨勢,貯藏150d時,果實硬度均保持在4.0kg/cm2以上,但-1℃果實硬度顯著(P≤0.05)高于其他兩種溫度;(150+5)d時,0℃和1.5℃果實硬度下降到3.70kg/cm2以下,而-1℃果實硬度仍保持在4.0kg/cm2以上;(150+7)d時,3個溫度果實硬度均下降到3.10kg/cm2以下,果肉組織疏松,軟綿,有乙醇味。0℃和1.5℃貯藏果實SSC高于-1℃(120d除外,圖 2B),1.5℃果實TA含量低于-1℃和0℃(圖2C)。
2.4 不同低溫貯藏對豐水梨果實呼吸強度和乙烯釋放量的影響
圖3 不同低溫貯藏對豐水梨果實乙烯釋放量和呼吸強度的影響Fig.3 Effect of low temperature storage on ethylene production and respiration rate of Housui pear fruits
從圖3A可以看出,隨著貯藏時間的延長,3種溫度下貯藏的豐水梨果實乙烯釋放量逐漸上升,但差異不明顯。果實呼吸強度也隨貯藏時間的延長而上升,1.5℃貯藏果實的呼吸強度高于0℃和-1℃(150d除外,圖3B)。
2.5 不同低溫貯藏對豐水梨果實相關軟化酶活性的影響
豐水梨果實在不同低溫條件下貯藏120d前,3種溫度下果實PG活性均較低,而且變化較平緩,貯藏150d時,1.5℃果實PG活性達最高,而且顯著(P≤0.05)高于0℃和-1℃(圖4A)。貯藏90d時,0℃和1.5℃果實的纖維素酶活性出現(xiàn)高峰,之后逐漸下降,-1℃能延緩果實纖維素酶活性高峰的出現(xiàn)時間(圖4B)。對貯藏期間果實硬度和PG活性、纖維素酶活性進行回歸分析,發(fā)現(xiàn)硬度與PG活性在P≤0.05水平顯著負相關(r= -0.998675),而硬度與纖維素酶活性有一定負相關性(r=-0.602009),但在P≤0.05水平不顯著。
圖4 不同低溫貯藏對豐水梨果實PG和纖維素酶活性的影響Fig. 4 Effect of low temperature storage on PG and cellulose activity of Housui pear fruits
硬度下降、果肉軟化、風味劣變是限制豐水梨貯藏的重要因素。果品在貯藏期間采用不同的包裝材料并結合保鮮劑處理,對維持果品品質有相當重要的作用[15]。本研究結果表明,豐水梨采用不同厚度、不同種類和扎口方式的薄膜包裝,不僅起到了一定的保濕作用,而且也起到了自發(fā)氣調作用,與裸果相比,采用2種MAP包裝貯藏明顯抑制了果實硬度的下降,降低了果心褐變程度,2種MAP結合0.5μL/L 1-MCP處理對豐水梨貯藏起到了良好的防褐保鮮效果。結果還表明,豐水梨較耐CO2,在袋內O2為12.0%~16.0% 的條件下,能忍耐3.0%~4.0% CO2而不發(fā)生傷害。建議生產中采用MAP結合1-MCP貯藏果品時要慎重,要根據(jù)果蔬呼吸強度和膜通透性來選擇適宜的保鮮膜厚度,使CO2和O2的通透性與果蔬呼吸強度之間相互協(xié)調,形成一個合適的微環(huán)境,才能達到最佳的保鮮效果,1-MCP的使用效果也受多種因素的限制。
低溫能明顯抑制果品采后生理代謝過程,包括糖類物質降解、有機酸代謝以及呼吸作用等[16],但并不是溫度越低越好。中國農業(yè)科學院果樹研究所測定豐水梨冰點為-1.9℃,但前期研究[11]表明,-1.5℃能明顯降低豐水梨果實腐爛率,較好保持果實硬度,但果實發(fā)生不同程度的冷害。本研究設定豐水梨果實的最低溫度為-1℃,結果表明-1℃能保持果實較高的硬度和較長的貨架期,延緩果實纖維素酶活性高峰的出現(xiàn)時間,降低貯藏后期果實PG酶活性,貯藏期間未發(fā)現(xiàn)果實有冷害和凍害現(xiàn)象發(fā)生。
實驗結果表明,豐水梨不宜裸果貯藏,裸果貯藏不利于保持果實的硬度,而且貯藏后期果心褐變較嚴重,最好采用MAP貯藏。豐水梨較耐CO2,在O2體積分數(shù)為13.0%~16.0%的條件下,能忍耐3.0%~4.0% CO2而不發(fā)生CO2傷害,0.02mm PE膜和0.04mm PVC膜MAP結合0.5μL/L 1-MCP處理對豐水梨起到良好的防褐保鮮效果。豐水梨在-1℃低溫貯藏150d左右,能維持果實較好的品質和風味,建議0℃貯藏期限為120d左右,1.5℃最多貯90d,不宜太長。
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Preservative Effect of MAP and Near Freezing Point Storage on Housui Pear
WANG Zhi-hua,JIANG Yun-bin,WANG Wen-hui,DING Dan-dan,SHEN Chun-miao,WANG Rong-hua,TONG Wei,JIA Xiao-hui
(Research Institute of Pomology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Xingcheng 125100, China)
Housui pears were used as the raw materials to investigate the preservative effects of modified atmosphere package (MAP) bags coupled with 1-MCP treatment at different concentrations and near-freezing point storage. Results indicated fruits could maintain excellent quality in 0.02 mm PE and 0.04 mm PVC bags coupled with 0.5 μL/L 1-MCP treatment. In addition, Housui pears exhibited high CO2-resistant capability and no harm was observed under the condition of 3.0%-4.0% CO2. Fresh firmness was negatively correlated with polygalacturonase (PG) activity (P ≤ 0.05). Housui pear could maintain excellent quality and flavor for 150 days at-1 ℃, and approximately 120 days at 0 ℃.
Housui pear;modified atmosphere package(MAP);1-MCP;near freezing storage;quality
S661.2
A
1002-6630(2010)24-0449-04
2010-03-01
國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設項目(nycytx-29-18);“十一五”國家科技支撐計劃項目(2006BAD22B03)
王志華(1975—),女,助理研究員,本科,研究方向為果品采后生理與貯藏保鮮技術。E-mail:wangzhihua415000@163.com
*通信作者:王文輝(1969—),男,研究員,碩士,研究方向為果品采后生理與貯藏保鮮及加工技術。E-mail:wenhuiw@263.net