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        浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘采后貯藏效果的影響

        2014-05-03 13:56:20張艷芳郝利平孫忠偉
        食品與機(jī)械 2014年2期
        關(guān)鍵詞:靜電場(chǎng)果膠酶柑橘

        張艷芳 趙 江 郝利平 王 愈 孫忠偉

        ZH ANG Yan-fang 1 ZHAO Jiang 1 HAO Li-ping 1 WANG Yu 1 SUN Zhong-wei 2

        (1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山西 太谷 030801;2.山東龍力生物科技股份有限公司,山東 禹城 251200)

        (1.College of Food Science and Engineering,Shanxi Agricultural University,Taigu,Shanxi 030801,China;2.Shandong Longli Biotechnology Stock Company Ltd,Yucheng,Shandong 251200,China)

        柑橘在貯藏一段時(shí)間后,在病原微生物和不適宜貯藏環(huán)境的影響下易發(fā)生病變,使果實(shí)的貯藏特性和商品價(jià)值受到影響,從而帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失[1,2]。柑橘貯藏期間的病害主要分為侵染性病害如青霉病、綠霉病、黑腐病等和生理性病害如褐斑病、枯水病等。目前柑橘保鮮的主要方法有機(jī)械冷藏和氣調(diào)貯藏。但由于柑橘類果實(shí)對(duì)低溫十分敏感,所以機(jī)械冷藏時(shí)柑橘長(zhǎng)期處于低溫條件下可能引發(fā)冷害[1]。同時(shí)目前氣調(diào)貯藏在柑橘商業(yè)性貯藏方面應(yīng)用有限,故有待于研究新的保鮮方法應(yīng)用于柑橘商業(yè)性貯藏。

        相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),鈣處理對(duì)采后果蔬發(fā)育、成熟、衰老等生理過(guò)程均有一定影響,如可以降低果蔬的呼吸強(qiáng)度,控制乙烯的產(chǎn)生,保持果實(shí)品質(zhì),延緩衰老[3]等,因此可以延長(zhǎng)果蔬的貨架期[4]。另有研究[5]發(fā)現(xiàn),高壓靜電場(chǎng)對(duì)桃、藍(lán)莓果、番茄等具有保鮮作用,與其他保鮮技術(shù)相比具有高效、節(jié)能、無(wú)污染的特性。對(duì)于一些含水量高的難貯藏果蔬,靜電場(chǎng)處理效果較好,有望成為一種新的果蔬保鮮技術(shù)。

        目前已有研究將高壓靜電場(chǎng)應(yīng)用于草莓[6]、黃冠梨[7]及番茄[8]的貯藏保鮮,研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)應(yīng)的最佳電場(chǎng)強(qiáng)度及處理時(shí)間。劉鐵嶺等[8]研究發(fā)現(xiàn)利用60 k V/m高壓靜電場(chǎng)處理番茄60 min,果實(shí)VC含量、果實(shí)質(zhì)量損失率均小于其他處理,保鮮效果最好。目前,浸鈣加高壓靜電場(chǎng)在柑橘上的應(yīng)用未見(jiàn)報(bào)道。本研究擬以柑橘為試材,探討蒸餾水浸泡(對(duì)照)、單純浸鈣、單純電場(chǎng)處理以及浸鈣結(jié)合靜電場(chǎng)4種預(yù)處理方法對(duì)處理后柑橘在貯藏期間生理指標(biāo)及營(yíng)養(yǎng)成分的影響,以期為高壓靜電場(chǎng)對(duì)柑橘貯藏保鮮的應(yīng)用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料及儀器設(shè)備

        柑橘:太谷侯城市售采摘30 d后的蜜柑橘。選擇新鮮,潔凈,無(wú)腐爛、霉變、病蟲(chóng)害以及無(wú)明顯機(jī)械傷,大小一致的柑橘。購(gòu)買后運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室,按試驗(yàn)設(shè)計(jì)分組處理后放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中貯藏。

        氫氧化鈉、抗壞血酸、草酸、2,6-二氯靛酚鈉鹽、氯化鋇:分析純,西安舟鼎國(guó)生物技術(shù)有限責(zé)任公司;

        三氯乙酸、硫代巴比妥酸、果膠、硫代硫酸鈉:分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;

        碘化鉀、碘、可溶性淀粉、愈創(chuàng)木酚:分析純,美國(guó)Sigma公司;

        鋁板電場(chǎng):本實(shí)驗(yàn)室自行搭建;

        恒溫恒濕培養(yǎng)箱:SPX-250-C型,上海雙旭電子有限公司;

        直流高壓電源:W-N303-1AC型,天津東文高壓電源廠;

        可見(jiàn)分光光度計(jì):WFJ.2100型,上海洪福儀器儀表有限公司;

        低速臺(tái)式離心機(jī):TDZ4-WS型,湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司;

        電子天平:BSA423S-CW 型,上海精密科學(xué)儀器有限公司。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理組,每個(gè)處理100個(gè)柑橘,第1組為空白對(duì)照,用蒸餾水浸泡30 min;第2組柑橘用5%CaCl2浸泡處理30 min;第3組柑橘在-200 k V/m靜電場(chǎng)中處理2 h/d(果實(shí)堆碼方式見(jiàn)圖1);第4組柑橘用5%CaCl2浸泡處理30 min后,再置于-200 k V/m靜電場(chǎng)中處理2 h/d(果實(shí)堆碼方式見(jiàn)圖1)。

        處理后柑橘貯藏于恒溫恒濕培養(yǎng)箱中,設(shè)定貯藏溫度為10℃,相對(duì)濕度(RH)為90%,每隔10 d取樣測(cè)定一次,每次重復(fù)3組試驗(yàn)。

        圖1 高壓靜電場(chǎng)處理柑橘果實(shí)堆碼示意圖Figure 1 Sketch of original high electric field equipment

        1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

        1.3.1 感官評(píng)定 在食品專業(yè)的同學(xué)中選拔30名(男女各半)作為評(píng)定員,組成感官小組,參照表1對(duì)樣品進(jìn)行感官評(píng)分。

        1.3.2 失重率的測(cè)定 每個(gè)處理組取3個(gè)柑橘做標(biāo)記,每隔10 d對(duì)其稱重計(jì)算失重率。計(jì)算公式:

        式中:

        c——失重率,%;

        m1——貯藏前質(zhì)量,g;

        m2——貯藏后重量,g。

        1.3.3 可滴定酸的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[9]計(jì)算公式:

        表1 感官評(píng)價(jià)表Table 1 The table of Sensory evaluation

        式中:

        c——果蔬含酸量,%;

        V——NaOH用量,m L;

        M——NaOH 濃度,mol/L;

        A——樣品質(zhì)量,g;

        B——樣品液總體積,m L;

        b——滴定時(shí)用樣品液體積,m L;

        0.07 ——折算系數(shù)。

        1.3.4 可溶性固形物的測(cè)定 隨機(jī)取5個(gè)柑橘,去皮去核后用4層紗布過(guò)濾果汁,取少量汁液用手持折光儀測(cè)定。

        1.3.5 VC含量的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[9],計(jì)算公式:

        式中:

        W——100 g樣品含的抗壞血酸質(zhì)量,mg/100 g;

        V——滴定樣品所用的染料體積,m L;

        V1——空白滴定所用的染料體積,m L;

        A——1 mL染料溶液相當(dāng)?shù)目箟难豳|(zhì)量,mg;

        B——滴定時(shí)吸取的樣品溶液體積,mL;

        a——樣品質(zhì)量,g;

        b——樣品溶液稀釋后總體積,m L。

        1.3.6 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定 采用氣流法[10],計(jì)算公式:

        式中:

        c——呼吸強(qiáng)度,mg/(kg·h);

        V1——空白滴定量,mL;

        V2——樣品滴定量,m L;

        M——草酸摩爾濃度,mol/L;

        W——樣品重量,kg;

        h——測(cè)定時(shí)間,h;

        44——CO2分子量。

        1.3.7 丙二醛含量的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[9],計(jì)算公式:

        式中:

        m——MDA含量,μmol/kg;

        OD532——532 nm處吸光度值;

        OD600——600 nm處吸光度值;

        V1——測(cè)定時(shí)所取樣品體積,mL;

        VT——提取液總體積,m L;

        W——樣品重量,g;

        1.55 ×10-1——MDA的微摩爾消光系數(shù)。

        1.3.8 果膠酶活 性的測(cè)定 采用次亞碘酸法[10],計(jì)算公式:

        式中:

        μp——果膠酶活力,mmol/(L·h);

        B——空白消耗硫代硫酸鈉溶液體積,mL;

        A——試樣消耗硫代硫酸鈉溶液體積,m L;

        M——硫代硫酸鈉摩爾濃度,mol/L;

        0.51 ——1 mol/L硫代硫酸鈉相當(dāng)于0.51 mol/L游離的半乳糖醛酸;

        20——反應(yīng)液總體積,m L;

        5 ——吸收反應(yīng)液體積或所加酶液體積,m L;

        2 ——反應(yīng)時(shí)間,h。

        1.3.9 過(guò)氧化物酶活性的測(cè)定 采用愈創(chuàng)木酚法[11]。以每克柑橘樣品每分鐘吸光度變化值增加1為1個(gè)過(guò)氧化物酶活性單位,計(jì)算公式:

        式中:

        U——過(guò)氧化物酶活性,U;

        OD470F——反應(yīng)混合液吸光度終止值;

        OD470I——反應(yīng)混合液吸光度初始值;

        V——樣品提取液總體積,mL;

        tP——反應(yīng)終止時(shí)間,min;

        tI——反應(yīng)初始時(shí)間,min;

        VS——測(cè)定時(shí)所取樣品提取液體積,mL;

        m——樣品質(zhì)量,g。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘品質(zhì)的影響

        由圖2可知,各處理組柑橘的感官評(píng)分隨時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。其中經(jīng)浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘評(píng)分最高;單純浸鈣和單純電場(chǎng)處理的柑橘評(píng)分低于浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理;空白對(duì)照組評(píng)分下降最快。至貯藏60 d時(shí),空白對(duì)照組、單純電場(chǎng)、單純浸鈣以及浸鈣結(jié)合電場(chǎng)的感官評(píng)分分別為18,26,27,36。浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的果實(shí)里面缺陷及腐爛現(xiàn)象少,即新鮮度保持效果明顯。

        圖2 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘感官品質(zhì)的影響Figure 2 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on sensory evaluation of citrus

        2.2 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘失重率的影響

        果實(shí)采收后在蒸騰作用和呼吸作用下會(huì)發(fā)生失重。當(dāng)果實(shí)失重率達(dá)到5%時(shí),會(huì)出現(xiàn)疲軟、皺縮、萎蔫、光澤消退甚至變質(zhì)等現(xiàn)象[12]。貯藏期間,各處理柑橘果實(shí)失重率的變化如圖3所示,整體呈上升趨勢(shì)??瞻讓?duì)照組柑橘的失重率高于處理組柑橘,浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘失重率最低,上升幅度最小。至貯藏60 d時(shí),空白對(duì)照組、單純浸鈣、單純電場(chǎng)以及浸鈣結(jié)合電場(chǎng)果實(shí)的失重率分別為2.65%,1.63%,1.71%,1.21%。

        圖3 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘失重率的影響Figure 3 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on weight loss of citrus

        2.3 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘可滴定酸含量的影響

        由圖4可知,在貯藏期間,各處理組柑橘果實(shí)酸含量均呈下降趨勢(shì),其中空白對(duì)照組柑橘酸含量下降最為顯著,而處理組中,浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理組的酸含量下降最緩慢。至貯藏60 d時(shí),空白對(duì)照組、單純浸鈣、單純電場(chǎng)以及浸鈣結(jié)合電場(chǎng)的含酸量分別為0.11%,0.17%,0.16%,0.21%。

        圖4 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘可滴定酸含量的影響Figure 4 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on titratable acidity of citrus

        2.4 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘可溶性固形物含量的影響

        由圖5可知,在貯藏過(guò)程中各處理組果實(shí)的可溶性固形物含量均呈先升后降的趨勢(shì)??瞻讓?duì)照組可溶性固形物含量在貯藏30 d后下降趨勢(shì)顯著;而處理組在30 d后呈緩慢下降趨勢(shì),在貯藏過(guò)程中浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘可溶性固形物始終高于其他組。在60 d時(shí)對(duì)照組已降至9.5%,而浸鈣結(jié)合電場(chǎng)為13.7%。

        圖5 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘可溶性固形物含量的影響Figure 5 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on soluble solids of citrus

        2.5 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘VC含量的影響

        由圖6可知,在整個(gè)貯藏期間,各處理組VC含量均呈先升后降的趨勢(shì),其中空白對(duì)照組VC含量最低,而浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘VC含量在貯藏40 d時(shí)為31.2 mg/100 g;至貯藏60 d時(shí)空白對(duì)照組降至14.8 mg/100 g,浸鈣結(jié)合電場(chǎng)VC含量為25.2 mg/100 g。

        2.6 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘呼吸強(qiáng)度的影響

        由圖7可知,在整個(gè)貯藏過(guò)程中各處理組的柑橘果實(shí)呼吸強(qiáng)度均降低,在貯藏30 d后部分處理組呼吸強(qiáng)度有所升高。在整個(gè)貯藏過(guò)程中對(duì)照組呼吸強(qiáng)度始終高于其他組,且浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理抑制呼吸強(qiáng)度效果優(yōu)于單純浸鈣或電場(chǎng)處理。

        圖6 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘VC含量的影響Figure 6 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on VC of citrus

        圖7 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘呼吸強(qiáng)度的影響Figure 7 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on respiration of citrus

        2.7 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘丙二醛含量的影響

        由圖8可知,在整個(gè)貯藏期間,柑橘內(nèi)丙二醛的含量呈上升趨勢(shì),同時(shí)空白對(duì)照組的含量始終比處理組高;浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理組與其它兩處理組相比,丙二醛含量上升的幅度最小。在貯藏60 d時(shí),空白對(duì)照組丙二醛含量高達(dá)1.12μmol/kg,浸鈣結(jié)合電場(chǎng)僅為0.54μmol/kg。

        圖8 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘丙二醛含量的影響Figure 8 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on MDA of citrus

        2.8 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘果膠酶活性的影響

        由圖9可知,柑橘貯藏過(guò)程中,果膠酶(PG)活性呈緩慢上升趨勢(shì),在貯藏30 d后對(duì)照組較處理組上升明顯,同時(shí)單純浸鈣和單純電場(chǎng)處理組果膠酶活性也有所升高,而浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理組柑橘的果膠酶活性變化不明顯。貯藏60 d時(shí),空白對(duì)照組柑橘PG活性達(dá)到46.12 mmol/(L·h),浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘PG活性只有25.45 mmol/(L·h)。

        圖9 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘果膠酶活性的影響Figure 9 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on the activity of PG of citrus

        2.9 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘過(guò)氧化物酶活性的影響

        由圖10可知,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),各組柑橘的POD活性總體呈緩慢上升趨勢(shì),在貯藏30 d后,空白對(duì)照組呈明顯上升趨勢(shì),處理組POD活性變化較為平穩(wěn),其中浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的POD活性上升幅度最小。

        圖10 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘過(guò)氧化物酶活性的影響Figure 10 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on the activity of POD of citrus

        3 結(jié)論

        在本研究所設(shè)定的貯藏條件下,浸鈣結(jié)合靜電場(chǎng)處理與浸水對(duì)照和單純浸鈣及單純電場(chǎng)比較明顯降低了柑橘的呼吸強(qiáng)度和貯藏后期可溶性固形物、VC、可滴定酸、糖含量的下降;同時(shí)減少了丙二醛含量的積累量和果實(shí)失重;該試驗(yàn)條件下柑橘果膠酶和過(guò)氧化物酶的活性得以降低,從而較好地保持了柑橘的感官品質(zhì),具有明顯的保鮮效果。關(guān)于高壓靜電場(chǎng)對(duì)柑橘的保鮮效果研究,其最佳電場(chǎng)強(qiáng)度及處理時(shí)間有待于進(jìn)一步研究。

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