張正周,付婷婷,李瑩露,彭春華,秦 文,*
(1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,四川 雅安 625014;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,北京 100193;3.四川省成都市龍泉驛區(qū)農(nóng)村發(fā)展局,四川 成都 610100)
臭氧對“大五星”枇杷貯藏保鮮效果的影響
張正周1,付婷婷1,李瑩露2,彭春華3,秦 文1,*
(1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,四川 雅安 625014;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,北京 100193;3.四川省成都市龍泉驛區(qū)農(nóng)村發(fā)展局,四川 成都 610100)
研究不同的臭氧質(zhì)量濃度處理對“大五星”枇杷果實(shí)貯藏品質(zhì)指標(biāo)的影響?!按笪逍恰辫凌斯麑?shí)采摘預(yù)冷后,用0、100、150、200mg/m3臭氧進(jìn)行處理,每周1次,每次處理30min,在3℃冷庫中貯藏30d,定期測定“大五星”枇杷果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果顯示:100mg/m3臭氧處理對“大五星”枇杷采后保鮮貯藏有一定作用;而150mg/m3臭氧處理對“大五星”枇杷果實(shí)的貯藏保鮮效果最好;過高質(zhì)量濃度臭氧處理(200mg/m3臭氧處理)會對“大五星”枇杷果實(shí)造成損害。
“大五星”枇杷;臭氧;貯藏保鮮
枇杷為薔薇科枇杷屬植物,因果形狀似琵琶而得名。枇杷原產(chǎn)于我國,我國的枇杷產(chǎn)量占世界枇杷總產(chǎn)量的2/3。枇杷果實(shí)不僅營養(yǎng)豐富,鮮美可口,同時(shí)枇杷還具有很高的藥用價(jià)值,被譽(yù)為保健水果,深受國內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛[1]。枇杷成熟于初夏高溫、多濕的季節(jié),果實(shí)生理活動旺盛,含水量多,衰老進(jìn)程快,極易腐爛變質(zhì),采后損失率高,一般條件下難以貯存和長途運(yùn)輸[2]。因此,枇杷果實(shí)保鮮已成為當(dāng)前亟待解決的問題?,F(xiàn)階段,用于枇杷采后貯藏保鮮的方法主要有冷藏法和化學(xué)試劑保鮮法。冷藏法具有單獨(dú)使用效果不佳等缺陷;化學(xué)試劑保鮮法雖然具有成本低,操作方便等優(yōu)點(diǎn),但是化學(xué)試劑帶來的污染和殘留等問題還沒有得到很好的解決。臭氧氣體能夠減慢果蔬生理老化過程,從而達(dá)到保鮮效果,由于臭氧氣體本身的自行分解性質(zhì),用臭氧氣體保鮮枇杷不會產(chǎn)生任何污染。Hildebrand等[3]研究結(jié)果顯示,臭氧能有效抑制胡蘿卜菌核病的擴(kuò)散,減輕胡蘿卜損傷,減少褐斑;Whangchai等[4]研究表明,連續(xù)的臭氧處理可以抑制柑橘指狀青霉菌的擴(kuò)散,有效控制由病害引起的柑橘腐爛;Venta等[5]認(rèn)為,番茄在貯藏前用1.0mg/L臭氧水處理15~30min可使貯藏效果更好。目前,臭氧用于“大五星”枇杷的貯藏保鮮未見報(bào)道,本實(shí)驗(yàn)以目前發(fā)展最快、種植面積最廣的優(yōu)質(zhì)大果型枇杷品種——“大五星”枇杷果實(shí)為試材,研究不同臭氧質(zhì)量濃度處理后枇杷果實(shí)貯藏期間各品質(zhì)及相關(guān)指標(biāo)的變化情況,為改善枇杷果實(shí)貯藏品質(zhì)、尋找更優(yōu)的貯藏技術(shù)提供理論依據(jù)。
1.1 材料與試劑
以成都龍泉驛區(qū)的“大五星”枇杷為試驗(yàn)材料,于5月17日采收,挑選無機(jī)械損傷、無病蟲害、大小均勻、成熟度基本一致、果柄完好的枇杷為試材,采后當(dāng)天運(yùn)回四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院試驗(yàn)冷庫,在12℃預(yù)冷1d。
蒽酮、硫代巴比妥酸 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;碘化鉀、靛藍(lán)二磺酸鈉、氯化鈣、水楊酸、鄰苯二酚、鄰苯三酚、苯丙氨酸 成都科龍化工試劑廠;愈創(chuàng)木酚 中國佘山化工廠;所有試劑均為分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
OZ-3G型臭氧發(fā)生器 深圳市海德能水處理設(shè)備有限公司;7200型可見分光光度計(jì)、UV-2102PCS型紫外可見分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司。
1.3 材料處理
將預(yù)冷后新鮮的枇杷果實(shí)分成4組,分別用整理箱裝好,每組枇杷用不同質(zhì)量濃度的臭氧氣處理,充臭氧時(shí)將整理箱密封。使用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧(用碘量法對臭氧發(fā)生器功率和臭氧質(zhì)量濃度進(jìn)行修正和驗(yàn)證),充臭氧氣體的時(shí)間分別為0、10、15min和20min時(shí),其臭氧質(zhì)量濃度分別達(dá)到:0、100、150、200mg/m3,臭氧氣體達(dá)到所需質(zhì)量濃度后,關(guān)閉臭氧發(fā)生器,使枇杷果實(shí)在密閉環(huán)境中處理30min,每周處理一次。處理和貯藏環(huán)境為3℃,相對濕度為75%~85%,貯藏30d,每隔4d取樣觀察及測定各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)。
1.4 測定項(xiàng)目和方法
硬度:采用硬度計(jì)測定;可溶性糖:采用蒽酮比色法[6]測定;可滴定酸:采用酸堿滴定法[7]測定;可溶性固形物(total soluble solid,TSS):采用手持折光儀測定;維生素C:采用紫外分光光度法[8]測定;木質(zhì)素:按Femeniaa等[9]方法測定,結(jié)果以%表示;細(xì)胞膜透性:采用電導(dǎo)法[10]測定;腐爛指數(shù):參照鄭永華等[11]方法測定。
1.5 數(shù)據(jù)處理
以上指標(biāo)測定均重復(fù)3次,取其平均值同時(shí)求其標(biāo)準(zhǔn)偏差,利用Excel和SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1 臭氧對枇杷貯藏期間硬度的影響
由圖1可知,隨貯藏時(shí)間的增加,“大五星”枇杷的硬度逐漸增大,貯藏前10d硬度的變化幅度較小,10d之后硬度的增幅變大,但與其他處理相比,經(jīng)質(zhì)量濃度為150mg/m3的臭氧處理的果實(shí)硬度始終處于較低水平,果實(shí)貯藏到30d時(shí),其硬度為3.1kg/cm2。質(zhì)量濃度為0、100、200mg/m3臭氧處理的“大五星”枇杷果實(shí)貯藏30d后硬度分別為3.5、3.2、3.7kg/cm2。150mg/m3臭氧處理的果實(shí)硬度顯著低于0、200mg/m3臭氧處理的枇杷果實(shí)。
圖1 臭氧處理后“大五星”枇杷硬度的變化Fig.1 Changes of firmness of loquat fruits during storage
2.2 臭氧對枇杷貯藏期間可溶性糖含量的影響
圖2 臭氧處理后“大五星”枇杷可溶性糖含量的變化Fig.2 Changes of soluble sugar content of loquat fruits during storage
由圖2可知,枇杷在貯藏期間可溶性糖的含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。貯藏的前10d可溶性糖含量逐漸下降,0、100、150、200mg/m3臭氧處理的枇杷第10天的可溶性糖含量與開始貯藏時(shí)相比分別降低了34.5%、23.9%、21.8%、20.9%。與不用臭氧處理的枇杷相比,在貯藏的前10d,臭氧處理有效抑制了可溶性糖含量下降。貯藏10d后,枇杷果實(shí)中可溶性糖含量逐漸增加,貯藏30d時(shí),150mg/m3臭氧處理的枇杷可溶性糖含量為7.43%,明顯低于其他處理,其他處理的枇杷果實(shí)可溶性糖含量均高于8.0%。枇杷在貯藏保鮮期間由于自身的生理代謝作用,會消耗一部分果實(shí)內(nèi)的糖,使可溶性糖含量下降,果實(shí)風(fēng)味變差,隨著貯藏時(shí)間的延長,枇杷果實(shí)失水增多,質(zhì)量隨之減輕,同時(shí)果實(shí)內(nèi)的各種物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,可溶性糖的百分含量相對增加。
2.3 臭氧對枇杷貯藏期間可滴定酸含量的影響
貯藏開始的時(shí)候,枇杷果實(shí)的可滴定酸含量在0.83%以上,如圖3所示,隨著貯藏時(shí)間的延長,枇杷果實(shí)的含酸量逐漸下降,在貯藏的前10d,可滴定酸含量下降速度較慢,從貯藏第10~15天,枇杷果實(shí)的可滴定酸含量迅速降低。0、100、150、200mg/m3臭氧處理的枇杷從貯藏第10~15天,可滴定酸含量分別降低了27.2%、19.0%、18.9%、25.2%??傻味ㄋ岬暮吭阼凌斯麑?shí)貯藏的最后10d雖然也呈下降的趨勢,但是下降幅度不大,在整個(gè)貯藏過程中,經(jīng)150mg/m3臭氧處理的枇杷果實(shí)其含可滴定酸的量和其他3個(gè)處理差異顯著。在整個(gè)貯藏過程中,150mg/m3臭氧處理其含酸量始終顯著高于其他處理,這表明,150mg/m3臭氧處理在減緩可滴定酸含量下降上有顯著作用。
圖3 臭氧處理后“大五星”枇杷可滴定酸含量的變化Fig.3 Changes of titratable acid content of loquat fruits during storage
2.4 臭氧對枇杷貯藏期間可溶性固形物含量的影響
圖4 臭氧處理后“大五星”枇杷TSS含量的變化Fig.4 Changes of total soluble solid content of loquat fruits during storage
由圖4可知,在枇杷果實(shí)貯藏過程中,可溶性固形物的含量逐漸降低,0、100、150、200mg/m3臭氧處理的枇杷與貯藏初期相比,貯藏30d時(shí)TSS含量分別降低了36.0%、38.9%、31.7%、37.2%。150mg/m3臭氧處理有效抑制了貯藏過程中枇杷果實(shí)TSS含量降低的速度,與200mg/m3臭氧處理有顯著差異。100mg/m3和200mg/m3臭氧處理的效果與未經(jīng)臭氧處理的相比,沒有明顯差別,這兩個(gè)處理在延緩TTS含量降低上沒有明顯效果。200mg/m3臭氧處理的枇杷在貯藏的前15d下降較快,后15d TSS含量較為穩(wěn)定,其他處理的枇杷果實(shí)在貯藏的第5~10天,TSS含量下降幅度較大,后15d有升有降,TSS的含量總體呈下降趨勢。
2.5 臭氧對枇杷貯藏期間VC含量的影響
VC含量的多少是評價(jià)枇杷果實(shí)品質(zhì)好壞以及新鮮程度的一個(gè)指標(biāo)。從圖5可知,在“大五星”枇杷果實(shí)的貯藏過程中,貯藏前期VC的含量逐漸降低,隨后略有上升,總體呈下降趨勢。貯藏開始的新鮮“大五星”枇杷VC含量為5.4mg/100g,在貯藏30d后,0、100、150、200mg/m3臭氧處理的“大五星”枇杷其VC含量分別為3.1、2.7、3.5、2.7mg/100g,從VC含量來看,0mg/m3和100mg/m3臭氧處理的“大五星”枇杷沒有明顯差異,200mg/m3臭氧處理對“大五星”枇杷的貯藏沒有有利效果,這可能是臭氧質(zhì)量濃度過高引起了枇杷果實(shí)損害,4個(gè)處理相比較,150mg/m3臭氧處理對“大五星”枇杷果實(shí)延緩VC含量下降有明顯效果。
圖5 臭氧處理后“大五星”枇杷 VC含量的變化Fig.5 Changes of VC content of loquat fruits during storage
2.6 臭氧對枇杷貯藏期間木質(zhì)素含量的影響
圖6 臭氧處理后“大五星”枇杷木質(zhì)素含量的變化Fig.6 Changes of lignin content of loquat fruits during storage
在“大五星”枇杷貯藏初期,4個(gè)處理下的枇杷果實(shí)木質(zhì)素含量沒有差異,2 0 d后出現(xiàn)明顯差異,0、200mg/m3臭氧處理的“大五星”枇杷木質(zhì)素含量開始明顯高于100、150mg/m3兩個(gè)處理,但是0mg/m3和200mg/m3臭氧處理沒有明顯不同,這兩個(gè)處理的木質(zhì)素含量高于另兩個(gè)處理,由圖6可知,100mg/m3、150mg/m3臭氧處理可以有效抑制“大五星”枇杷果實(shí)中木質(zhì)素含量的升高,150mg/m3臭氧的抑制效果更為明顯。
2.7 臭氧對枇杷貯藏期間細(xì)胞膜透性的影響
圖7 臭氧處理對“大五星”枇杷細(xì)胞膜透性的影響Fig.7 Effect of ozone treatment on membrane permeability of loquat fruits during storage
由圖7可知,隨著貯藏時(shí)間的增加,枇杷果實(shí)的細(xì)胞膜透性逐漸變大,在貯藏過程中200mg/m3臭氧處理的細(xì)胞膜透性增幅穩(wěn)定,其細(xì)胞膜透性始終高于其他處理,在貯藏后期,200mg/m3臭氧處理的細(xì)胞膜透性顯著高于100mg/m3和150mg/m3臭氧處理,略高于0mg/m3臭氧處理,這可能是由于高質(zhì)量濃度的臭氧對枇杷果實(shí)的細(xì)胞造成了損傷,改變的細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),從而使得細(xì)胞膜透性增大。0、100mg/m3和150mg/m3臭氧處理在貯藏前10d差異不顯著,貯藏10d后4種處理出現(xiàn)了兩種情況,0mg/m3和200mg/m3臭氧處理的細(xì)胞膜透性顯著高于100mg/m3和150mg/m3臭氧處理,但是0mg/m3和200mg/m3臭氧處理差異不顯著,100mg/m3和150mg/m3臭氧處理也沒有顯著差異。
2.8 臭氧對枇杷貯藏期間腐爛指數(shù)的影響
從表1可知,貯藏30d后,0mg/m3和200mg/m3臭氧處理的枇杷果實(shí)腐爛指數(shù)分別為10.4、22.8,而100mg/m3和150mg/m3臭氧處理的枇杷果實(shí)其腐爛指數(shù)僅為1.2和0.8。200mg/m3臭氧處理使得枇杷過早出現(xiàn)腐爛,貯藏后期的腐爛更為嚴(yán)重。
表1 臭氧處理對“大五星”枇杷腐爛指數(shù)的影響Table 1 Effect of ozone treatment on decay index of “Dawuxing”loquat fruit
枇杷果實(shí)在采收后由于自身的新陳代謝作用,其果實(shí)體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)會發(fā)生改變,隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)的品質(zhì)越來越差。臭氧作為一種可以直接和食品接觸的綠色保鮮劑[12],其實(shí)用應(yīng)該得到推廣,但是,選擇適合的臭氧濃度是將臭氧用于枇杷貯藏保鮮的一個(gè)關(guān)鍵,因?yàn)?,低質(zhì)量濃度的臭氧起不到貯藏保鮮、延長果實(shí)貨架期的作用[13],過高質(zhì)量濃度的臭氧會對果實(shí)產(chǎn)生損壞[14]。
從試驗(yàn)所測的貯藏保鮮指標(biāo)的結(jié)果可以看出,100mg/m3臭氧處理對“大五星”枇杷采后保鮮貯藏有一定的作用,而150mg/m3臭氧處理的“大五星”枇杷果實(shí)的貯藏保鮮效果最好,不經(jīng)臭氧處理(0mg/m3臭氧處理)和過高質(zhì)量濃度臭氧處理(200mg/m3臭氧處理)的“大五星”枇杷果實(shí)都沒有好的貯藏保鮮效果,Perez等[15]的研究也得到了相似的結(jié)果。150mg/m3臭氧處理有效延緩了“大五星”枇杷果實(shí)VC、可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物含量的降低;減慢了“大五星”枇杷果實(shí)硬度、木質(zhì)素含量、細(xì)胞膜透性的升高;并且有效抑制了枇杷的腐爛,對保鮮枇杷果實(shí)有較好的效果,這與Sarig等[16]的研究結(jié)果一致。
實(shí)驗(yàn)探討了經(jīng)不同質(zhì)量濃度的臭氧處理后,在3℃條件貯藏“大五星”枇杷,其果實(shí)采后貯藏品質(zhì)的變化,針對“大五星”枇杷的貯藏保鮮,僅從品質(zhì)指標(biāo)的變化來看,150mg/m3是相對有效的臭氧貯藏保鮮處理質(zhì)量濃度,關(guān)于臭氧處理對 “大五星”枇杷果實(shí)采后生理的影響有待進(jìn)一步研究。
[1] 張玉, 王建清. 枇杷的營養(yǎng)及功能成分研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2005,26(9): 602-604.
[2] 秦文, 姚昕, 陳宗道, 等. 大五星枇杷冷藏過程中采后生理特性的研究[J]. 中國食品學(xué)報(bào), 2006, 3(1): 151-156.
[3] HILDEBRAND P D, FORNEY C F, SONG Jun, et al. Effect of a continuous low ozone exposure (50nL/L) on decayand quality of stored carrots[J]. Postharvest Biology and Technology, 2008, 49(3): 397-402.
[5] BATALLER VENTA M, SANDRA S C B, IRAN F T, et al. Ozone application for postharvest disinfection of tomatoes[J]. Ozone: Science &Engineering, 2010, 32(5): 361-371.
[6] 李合生. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)知道[M]. 北京: 高等教育出版社, 2001.
[7] 韓雅珊. 食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊[M]. 北京: 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 1996.
[8] 鄭京平. 水果、蔬菜中維生素C含量的測定: 紫外分光光度快速測定方法探討[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室, 2006, 23(4): 731-735.
[9] FEMENIAA A, GARCIA-CONESAB M, SIMAL S, et al.Characterisation of the cell wall of loquat (Eriobotrya japonicaL.) fruit tissues[J]. Carbohydrate Polymers, 1998, 35(3): 145-153.
[10] 朱廣廉, 鐘海文, 張愛琴. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]. 北京: 北京大學(xué)出版社, 1990: 252-254.
[11] 鄭永華, 蘇新國, 易云波, 等. SO2對枇杷冷藏效果的影響[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 23(2): 89-92.
[12] FDA. US Secondary direct food additives permitted in food for human consumption[J]. Federal Register, 2001, 123(66): 33829-33830.
[13] KUTE K M, ZHOU C, BARTH M M. The effect of ozone exposure on total ascorbic acid activity and soluble solids contents in strawberry[C].Proc IFT Ann meeting, 1995: 82.
[14] 高慶義, 任少亭. 臭氧對植物的影響[J]. 植物, 1999(5): 37-38.
[15] PEREZ A G, SANZ C, RIOS J J, et al. Effect of ozone treatment on postharvest strawberry quality[J]. January of Agricultural and Food Chemistry, 1999, 47(4): 1652-1656.
[16] SARIG P, ZAHAVI T ZUTKHI Y. Ozone for control of postharvest decay of table grapes caused byRhizopus stolonifer[J]. Physiological and Molecular Plant Pathology, 1996, 48: 403-415.
Effects of Ozone Treatment on the Preservation of Loquat Cultivar Big Five-pointed Star during Storage
ZHANG Zheng-zhou1,F(xiàn)U Ting-ting1,LI Ying-lu2,PENG Chun-hua3,QIN Wen1,*
(1. College of Food Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China;2. College of Agriculture and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China;3. Agricultural Development Council Longquanyi District in Chengdu, Chengdu 610100, China)
Freshly harvested Big Five-pointed Star loquat fruits were pre-cooled on the same day and then stored at 3 ℃ and 75%-85% humidity for 30 days. During the storage period, the loquat fruits were treated with ozone for 30 min once a week and sampled every 4 days for the determination for various physiochemical and physiological characteristics. Ozone treatment at the concentration of 100 mg/m3had some fresh-keeping effect on Big Five-pointed Star loquat fruits. The best fresh-keeping effect was observed by using 150 mg/m3ozone treatment. Ozone treatment could damage Big Five-pointed Star loquat fruits at the higher concentration of 200 mg/m3.
Big Five-pointed Star loquat fruits;ozone treatment;preservation
S667.3
A
1002-6630(2011)20-0282-04
2010-12-30
成都市科技項(xiàng)目(10GGYB208NC-182)
張正周(1986—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)楣哔A藏保鮮。E-mail:403202527@qq.com
*通信作者:秦文(1967—),女,教授,博士后,研究方向?yàn)楣卟珊笊?、貯藏技術(shù)以及食品電物性。E-mail:420942276@qq.com