劉 暢,孟憲軍,孫希云,李 斌,尚宏麗,李玉翠,宋建新
(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110161)
樹(shù)莓(Rubus corchorifolius Linn.f.)屬薔薇科(Rosaceae)懸鉤子屬(Rubus)木本植物[1],果實(shí)口感獨(dú)特,味道酸甜可口,香氣馥郁宜人。樹(shù)莓中富含具有抗衰老活性的花青素和具有抗心血管病作用的咖啡酸、水楊酸、黃酮等物質(zhì),能夠促進(jìn)對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和消化,起到改善新陳代謝,增強(qiáng)抵抗力的作用,被成為“生命之果”[2-3]。樹(shù)莓主要分布在北半球溫帶與寒帶,少量分布在熱帶、亞熱帶和南半球。
我國(guó)對(duì)樹(shù)莓的研究處在起步階段,很有發(fā)展?jié)摿?。由于?shù)莓果皮極薄,組織嬌嫩,結(jié)構(gòu)易碎且呼吸速率高,故是一種極易腐敗的農(nóng)產(chǎn)品,在貯藏運(yùn)輸過(guò)程中易受機(jī)械損傷和微生物浸染而腐爛變質(zhì),在常溫下貯藏1~2d即失去商品價(jià)值[5-7],樹(shù)莓貯藏保鮮問(wèn)題是世界性難題。
食品速凍是近年來(lái)快速興起的一種方法,水果速凍后可長(zhǎng)期貯藏,并能較大程度地保持果蔬原有的色澤、風(fēng)味和維生素,食用方便,調(diào)節(jié)了果蔬市場(chǎng)淡旺季,是大家認(rèn)可的食品保鮮方法[8-9]。原料的優(yōu)劣是影響速凍樹(shù)莓品質(zhì)的最重要因素,樹(shù)莓的品種和質(zhì)量直接影響速凍后的樹(shù)莓質(zhì)量。一般適合速凍的水果應(yīng)具備突出風(fēng)味及色澤、質(zhì)地堅(jiān)實(shí)、耐貯性好、成熟度適當(dāng)?shù)忍匦?。?shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)選擇具有良好加工適應(yīng)性的品種進(jìn)行速凍加工[10]。本研究利用遼寧地區(qū)豐富的樹(shù)莓品種資源,觀察凍藏前后樹(shù)莓果皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞膜滲透率、汁液流失率的變化,通過(guò)硬度、可溶性固形物、總酚及花色苷含量的變化來(lái)研究貯藏品質(zhì)變化,篩選出適合加工成速凍樹(shù)莓的樹(shù)莓品種。
新鮮樹(shù)莓 課題組于2013年7月4日在沈陽(yáng)農(nóng)大樹(shù)莓資源圃采集樹(shù)莓夏季成熟的6個(gè)品種有米克、美國(guó)22號(hào)、勝利、早紅、Nova、Creston,于8月中旬于沈陽(yáng)市東陵區(qū)祝家鎮(zhèn)大常王寨村采摘的菲爾杜德,于9月中旬于沈陽(yáng)市東陵區(qū)祝家鎮(zhèn)大常王寨村采摘的海爾特茲,樹(shù)莓果實(shí)新鮮飽滿,大小均勻,九成熟,果面呈深紅色或紅色,無(wú)機(jī)械損傷和真菌感染。采后立即放入裝有冰瓶的泡沫箱,當(dāng)天抵本實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理;鹽酸、甲醇 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)制劑有限公司;去離子水 實(shí)驗(yàn)室自制;氯化矢車菊素標(biāo)準(zhǔn)品、一水合沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品 Sigma公司。
UV1600紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京瑞利儀器有限公司;電子分析天平 北京賽多利斯儀器有限公司;CT3質(zhì)構(gòu)分析儀 Brookfield;DDS-307A電導(dǎo)率儀 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司;CX21生物顯微鏡 奧林巴斯。
原料→挑選→清洗→去蒂→預(yù)冷→速凍→凍藏。
原料要求新鮮、無(wú)腐爛、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)破損,成熟度一致的果實(shí),并摘去果柄。用水清洗干凈,瀝干后直接置單體速凍機(jī)中于-25℃流動(dòng)冷空氣凍結(jié),凍結(jié)后在-18℃凍藏。在前30d每隔10d測(cè)定一次相關(guān)指標(biāo),30~120d每隔30d測(cè)定一次相關(guān)指標(biāo)。
1.3.1 光學(xué)顯微鏡觀察 用刀片切取1mm左右薄厚的成熟果肉,置于載玻片上,再加蓋玻片,制成臨時(shí)裝片,在40倍鏡下觀察。
1.3.2 果皮細(xì)胞膜透性變化測(cè)定[11]通過(guò)測(cè)定果蔬組織外滲液的電導(dǎo)率,可以了解果蔬細(xì)胞膜通透性變化,反映果蔬抗逆性強(qiáng)弱或受到傷害的程度,一般利用相對(duì)電導(dǎo)率表示細(xì)胞膜滲透率。準(zhǔn)確稱取2.000g樹(shù)莓果肉放在盛有20mL去離子水的大試管中,浸泡1h,用電導(dǎo)儀測(cè)定組織電導(dǎo)率,記作K0,然后將試管放入沸水浴中煮沸15min,待冷卻至室溫后測(cè)定提取液電導(dǎo)率K1。每個(gè)樣品重復(fù)三次,取平均值。
1.3.3 硬度的測(cè)定 用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定樹(shù)莓果實(shí)的硬度,每個(gè)樣品重復(fù)三次,取平均值。
1.3.4 可溶性固形物(TSS)含量的測(cè)定 采用數(shù)顯糖度儀直接測(cè)定[12],每個(gè)樣品重復(fù)三次,取平均值。
1.3.5 總酚含量的測(cè)定[13]準(zhǔn)確稱取樹(shù)莓1.000g,搗碎置于燒杯中,加入1%HCl甲醇溶液10mL,置于32℃溫箱中浸漬4h,過(guò)濾,定容至250mL,用1cm比色皿在紫外分光光度計(jì)上于280nm下進(jìn)行總酚的測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=51.964x+0.0213。計(jì)算總酚的含量,每個(gè)樣品重復(fù)三次,取平均值。
1.3.6 花色苷含量的測(cè)定[13]準(zhǔn)確稱取樹(shù)莓1.000g,搗碎置于燒杯中,加入1%HCl甲醇溶液10mL,置于32℃溫箱中浸漬4h,過(guò)濾,定容至250mL,用1cm比色皿在紫外分光光度計(jì)上于600、530nm下進(jìn)行花色苷的測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=45.906x。計(jì)算花色苷的含量,每個(gè)樣品重復(fù)三次,取平均值。
1.3.7 汁液流失率測(cè)定[14]取凍結(jié)后不同樹(shù)莓品種果肉,分別稱重,單位為g,在室溫下自然解凍,讓汁液自然流出,完全解凍后用濾紙吸干,然后分別稱重,單位為g,計(jì)算汁液流失率,每個(gè)樣品做3個(gè)重復(fù),取平均值。
應(yīng)用Microsoft Office Excel 2007和Spss 17.0計(jì)算平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差并作圖。
實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)8個(gè)品種樹(shù)莓鮮果的果皮以及速凍果的果皮結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)鮮果樹(shù)莓果皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)未破壞,細(xì)胞膨脹,細(xì)胞壁與細(xì)胞膜完整,且細(xì)胞膜緊貼細(xì)胞壁,容易區(qū)分出單個(gè)細(xì)胞,細(xì)胞之間連接緊密;速凍后的樹(shù)莓果皮細(xì)胞,細(xì)胞膜萎縮,胞內(nèi)失水,細(xì)胞膜與細(xì)胞壁分離,單個(gè)細(xì)胞之間間隙增大,有破損細(xì)胞存在。造成這種現(xiàn)象是因?yàn)闃?shù)莓在冷凍過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)形成冰晶體,將細(xì)胞刺破,造成了細(xì)胞的破損。
細(xì)胞破裂易造成汁液流失,從而導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失。比較8個(gè)品種速凍前和速凍后細(xì)胞壁的微觀結(jié)構(gòu),按照完整細(xì)胞度將8個(gè)品種分為3個(gè)等級(jí)。
由表1可知,速凍凍藏后,米克、美國(guó)22號(hào)和勝利細(xì)胞壁、細(xì)胞膜基本保持完整,依舊可以保持原來(lái)的細(xì)胞結(jié)構(gòu),容易區(qū)分出來(lái)單個(gè)細(xì)胞,認(rèn)為速凍貯藏對(duì)這三個(gè)品種影響不大;Nova、Creston在凍藏后,一部分保持完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),只能分辨出少部分單個(gè)細(xì)胞,認(rèn)為速凍凍藏對(duì)這兩個(gè)品種有不良影響;而早紅、菲爾杜德與海爾特茲凍藏后,細(xì)胞膜與細(xì)胞壁分離嚴(yán)重,基本無(wú)法分辨出單個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu),細(xì)胞破裂,認(rèn)為速凍對(duì)這三個(gè)品種的結(jié)構(gòu)影響很大。
表1 不同品種樹(shù)莓凍藏后細(xì)胞完整度Table 1 The drgree of intact cells of different raspberry cultivars after frozen
細(xì)胞受到傷害后細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受損,細(xì)胞膜失去選擇透過(guò)性,所以細(xì)胞膜透性增大,造成水分的流失,細(xì)胞內(nèi)各種水溶性物質(zhì)將有不同程度的外滲,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失增大。由圖1可以看出,樹(shù)莓凍藏后,細(xì)胞膜滲透率均變大,說(shuō)明速凍后,樹(shù)莓的細(xì)胞膜滲透性均變大。米克和美國(guó)22號(hào)的細(xì)胞膜滲透率變化較小,說(shuō)明這兩個(gè)品種在凍藏后細(xì)胞膜透性的變化較??;勝利、Nova和Creston細(xì)胞膜滲透率相差較大;早紅、菲爾杜德與海爾特茲的細(xì)胞膜滲透率變化最大,說(shuō)明凍藏后細(xì)胞膜透性變化最大。這與表1種細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的變化基本吻合。
圖1 不同品種樹(shù)莓速凍前后細(xì)胞膜滲透率的變化Fig.1 The changes of cell membrane permeability of different raspberry cultivars before and after frozen
果實(shí)硬度是衡量果實(shí)貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。在果實(shí)成熟、衰老過(guò)程中,果實(shí)硬度逐漸降低。通過(guò)測(cè)定果實(shí)硬度可以了解果實(shí)的軟化程度,從而確定果實(shí)的品質(zhì)變化特點(diǎn)。由圖2可知,樹(shù)莓經(jīng)過(guò)凍藏在常溫下解凍2h后,果實(shí)的硬度均下降。其中米克、美國(guó)22號(hào)、勝利的硬度變化率分別為42.27%、42.43%、41.36%,為硬度變化最小的三個(gè)品種,可以進(jìn)行凍藏;早紅、Nova、Creston、菲爾杜德、海爾特茲的硬度變化率分別為53.06%、49.28%、50.85%、59.26%、55.71%,可以看出菲爾杜德的硬度變化最大,不適宜作為凍藏品種。
圖2 不同品種樹(shù)莓鮮果和解凍后硬度的變化Fig.2 The changes of firmness of different raspberry cultivars before and after frozen
可溶性固形物(TSS)是衡量果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo),貯藏期間可溶性固形物含量的多少,可以反映出樹(shù)莓的品質(zhì)和風(fēng)味變化。通過(guò)該指標(biāo)可大致了解果蔬貯藏過(guò)程中的變化。由圖3可以看出,隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),TSS含量的曲線十分平穩(wěn),整體呈緩慢下降的趨勢(shì),說(shuō)明凍藏過(guò)程對(duì)可溶性固形物含量的影響不大。凍藏前在8個(gè)品種中米克的可溶性固形物含量最高,為9.64%;美國(guó)22號(hào)、早紅、勝利、Creston的可溶性固形物含量也較高,在8%左右;菲爾杜德的可溶性固形物含量最低,為5.63%,品種間差異較明顯。凍藏后可溶性固形物含量略有下降,米克下降到9.28%;費(fèi)爾杜德下降到2.99%。
圖3 不同品種樹(shù)莓在凍藏過(guò)程中TSS含量的變化Fig.3 The changes of TSS content of different raspberry cultivars during frozen storage
果蔬組織中存在的總酚物質(zhì)與果蔬的色澤發(fā)育、品質(zhì)和風(fēng)味形成、成熟衰老過(guò)程、組織褐變等作用密切相關(guān),對(duì)果蔬的貯藏性能、果蔬的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值都有重要的影響。從圖4可見(jiàn),8個(gè)品種的樹(shù)莓隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),總酚含量呈下降趨勢(shì)。樹(shù)莓鮮果米克的總酚含量最高,Creston的總酚含量最低。凍藏的前30d總酚含量下降較快,30~120d后,總酚含量下降較平穩(wěn)。凍藏120d時(shí),米克、美國(guó)22號(hào)、勝利、早紅、Nova、Creston、菲爾杜德、海爾特茲速凍樹(shù)莓的總酚損失率分別為41.05%、39.83%、40.7%、58.06%、49.08%、45.85%、57.84%、51.84%。米克、美國(guó)22號(hào)和勝利的總酚損失率最小,可以進(jìn)行凍藏處理;早紅、菲爾杜德和海爾特茲的總酚損失率都比較大,在50%以上,不適合進(jìn)行凍藏處理。
圖4 不同品種樹(shù)莓在凍藏過(guò)程中總酚含量的變化Fig.4 The changes of total phenolics content of different raspberry cultivars during frozen storage
速凍后的樹(shù)莓果實(shí)應(yīng)保持良好的色澤,花色苷與果實(shí)的顏色有著重要的聯(lián)系。從圖5可見(jiàn),速凍后,花色苷含量呈下降趨勢(shì),貯藏前30d,花色苷下降較快,30~120d下降平穩(wěn)。樹(shù)莓鮮果美國(guó)22號(hào)的花色苷含量最高,菲爾杜德花色苷含量最低。凍藏120d時(shí),米克、美國(guó)22號(hào)、Creston的花色苷損失率分別為34.01%、31.87%、34.85%,美國(guó)22號(hào)花色苷損失率最小,勝利、早紅速凍樹(shù)莓的花色苷損失率分別為38.71%、37.68%,略大一些,Nova、菲爾杜德、海爾特茲的花色苷損失率分別為45.33%、46.89%、45.1%,不適宜凍藏處理。
圖5 不同品種樹(shù)莓在凍藏過(guò)程中花色苷含量的變化Fig.5 The changes of anthocyanins content of different raspberry cultivars during frozen storage
由圖6可知,隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),8個(gè)品種速凍樹(shù)莓的汁液流失率呈明顯上升趨勢(shì),說(shuō)明凍藏時(shí)間越長(zhǎng),汁液流失率越大。流出的汁液中一般含有可溶性維生素以及可溶性色素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這也可以作為總酚、花色苷含量減少的一個(gè)依據(jù)。所以凍藏時(shí)間越長(zhǎng),汁液流失率越大,營(yíng)養(yǎng)成分流失越多,凍藏效果越不好。從圖6中可以看出,凍藏10d時(shí),8個(gè)品種的汁液流失率相差不大,都在20%~30%之間。隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),不同品種樹(shù)莓的汁液流失率間的差異越來(lái)越大,凍藏120d時(shí),米克、美國(guó)22號(hào)、勝利的汁液流失率分別為51.33%、52.64%、53.11%,相對(duì)變化較小,比較適宜凍藏;菲爾杜德的汁液流失率高達(dá)69.86%,不適宜凍藏。
圖6 不同品種樹(shù)莓在凍藏過(guò)程中汁液流失率的變化Fig.6 The changes of drip loss of different raspberry cultivars during frozen storage
速凍是19世紀(jì)30年代起源于美國(guó)的一種食品保鮮方法。水果經(jīng)過(guò)速凍加工既可保持原有的色、味、鮮,又易于貯藏,而且不受季節(jié)的限制,所以速凍水果蔬菜具有良好的國(guó)際市場(chǎng)。由于樹(shù)莓不耐常溫儲(chǔ)存,冰溫保鮮也只能維持7~8d,并且營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)損失嚴(yán)重,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)8個(gè)品種樹(shù)莓進(jìn)行凍藏并進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢測(cè),實(shí)驗(yàn)表明,樹(shù)莓果實(shí)在凍藏120d時(shí)仍能較完整的保存樹(shù)莓的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),保持率基本能達(dá)到50%左右,是一種較好的貯藏方法;通過(guò)對(duì)8個(gè)品種凍藏后營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)變化的比較,認(rèn)為適宜凍藏的樹(shù)莓品種有美國(guó)22號(hào)、米克、勝利。樹(shù)莓凍藏過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分的變化及適宜凍藏樹(shù)莓品種的研究對(duì)柔軟型水果樹(shù)莓的長(zhǎng)期貯藏,進(jìn)而用于制作各類樹(shù)莓加工制品提供理論參考,具有重要的意義。
[1]馮雙慶,趙玉梅.果蔬貯運(yùn)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)自編教材,2001.
[2]韓加,劉繼.樹(shù)莓營(yíng)養(yǎng)保健功效及開(kāi)發(fā)前景[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2008(8):54-56.
[3]和加衛(wèi),楊正松,唐開(kāi)學(xué).樹(shù)莓果實(shí)貯藏與加工性狀研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2005,18(2):186-189.
[4]李家慶.果蔬保鮮手冊(cè)[M].北京:中國(guó)工業(yè)出版社,2003:115-119.
[5]彭丹,鄧潔紅,譚興和,等.果蔬速凍保鮮技術(shù)研究進(jìn)展[J].保鮮與加工,2009(2):5-9.
[6]譚興杰,李月標(biāo).荔枝果皮多酚氧化酶的部分純化及性質(zhì)[J].植物生理學(xué)報(bào),1984,10(4):339-345.
[7]王友升,谷祖臣,張帆.不同品種和成熟度樹(shù)莓和黑莓果實(shí)的氧化和抗氧化活性比較[J].食品科學(xué),2012,33(9):81-86.
[8]邢淑婕,劉開(kāi)華.蔬菜速凍工藝研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)江蔬菜,2004(1):37-41.
[9]于海杰,姚文秋.果蔬速凍保鮮貯藏技術(shù)[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(7):132-134.
[10]張琦,魏寶東,張佰青.臭氧保鮮處理對(duì)樹(shù)莓采后生理的影響[J].中國(guó)釀造,2008(12):71-73.
[11]趙妍.沈陽(yáng)市樹(shù)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與目標(biāo)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(8):127-128.
[12]張培正,李坤.品種、成熟度與草莓速凍特性研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2002,28(6):78-79.
[13]張清華,董鳳祥.樹(shù)莓發(fā)展現(xiàn)狀與前景(下)[J].林業(yè)實(shí)用技術(shù),2007(12):12-14.
[14]AOAC.Official method of analysis[M].16th ed.Washington DC:Association of the Official Analytical Chemists,1995.