劉 璐,魯曉翔,*,陳紹慧,李江闊,李春媛
(1.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院,天津市食品生物技術(shù)重點實驗室,天津 300134;2.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心,天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室,天津 300384)
甜櫻桃(Sweet cherry)又稱大櫻桃,其色澤鮮艷,香味濃郁,且營養(yǎng)價值豐富。據(jù)報道[1],櫻桃富含維生素B、維生素C、維生素E等維生素和Ca、K、Fe等元素,其含鐵量居水果之首。此外,櫻桃果實性溫味甘,有調(diào)氣活血、平肝保健之效。但是,櫻桃皮薄多汁,采后極易發(fā)生失水軟化、真菌性病害及腐爛變質(zhì)[2],這嚴(yán)重制約了櫻桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此,研究櫻桃采后保鮮技術(shù)具有重要現(xiàn)實意義。目前,氣調(diào)貯藏對櫻桃保鮮效果較為明顯[3-4],其中自發(fā)性氣調(diào)貯藏(modified atmosphere packaging,MAP)以成本低、操作方便的特點,被廣泛應(yīng)用[5-6]。
MAP包裝技術(shù)是利用果蔬自身的呼吸作用和塑料薄膜選擇性滲透氣體的特性進行氣體調(diào)節(jié),形成高CO2、低O2的氣調(diào)環(huán)境,從而達到抑制果蔬呼吸作用和延緩衰老[7]。與其他核果相比,櫻桃具有較強的CO2忍耐力[8]。紀(jì)淑娟等[9]研究發(fā)現(xiàn),MAP包裝櫻桃能降低果肉褐變率,抑制CAT活性下降和LOX活性上升,延緩果實衰老,保持良好品質(zhì)。
但在目前的實驗及生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),采用櫻桃氣調(diào)包裝袋的表面容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,引起袋內(nèi)濕度變化,從而滋養(yǎng)病菌,引起腐敗變質(zhì)加劇。因此,本實驗采用具有預(yù)防結(jié)露性能的保鮮膜對櫻桃進行包裝,研究不同厚度防霧性能保鮮膜對櫻桃貯藏品質(zhì)的影響,以期完善櫻桃MAP保鮮技術(shù),為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
櫻桃 2013年6月中旬采自河北省山海關(guān)區(qū)石河鎮(zhèn)毛家溝村,品種為“砂蜜豆”;選取成熟度、顏色、果粒大小均勻一致、無機械損傷、無病蟲害的櫻桃,采后當(dāng)天運回國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津,以下簡稱保鮮中心),供實驗用;氫氧化鈉、草酸、冰乙酸、三氯乙酸 天津市江天化工技術(shù)有限公司;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、鄰苯二酚、無水乙醇 天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;聚乙烯吡咯烷酮、二硫代蘇糖醇 天津博美科生物技術(shù)有限公司;以上試劑 均為分析純;防霧性能保鮮膜(以下簡稱防霧膜) 保鮮中心研制;
冷庫 保鮮中心,庫內(nèi)溫度為(-0.5±0.5)℃;916 Ti-Touch電位滴定儀 瑞士萬通中國有限公司;TU-1810系列紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;PAL-1便攜式手持折光儀 日本ATAGO愛宕公司;SIGMA 3-30K高速離心機 德國SIGMA實驗室離心機公司。
將選取的櫻桃預(yù)冷處理24h,然后分別用微孔袋(20μm)、40μm與50μm防霧膜包裝;將保鮮膜裁制成30cm×25cm的保鮮袋。每袋內(nèi)裝入1kg櫻桃,封口后放入冷庫(-0.5±0.5)℃貯藏。各組依次表示為CK、F40、F50。
貯藏期間每隔10d測定一次指標(biāo)。均勻取樣,每個指標(biāo)重復(fù)測定三次。
1.3.1 腐爛率 參照李鵬霞[10]的方法,采用統(tǒng)計法。腐爛級別:0級,無腐爛;1級,0~1/3面積腐爛;2級,1/3~2/3面積腐爛;3級,2/3~3/3面積腐爛。
1.3.2 果梗新鮮指數(shù) 參照王春生[11]的方法,采用統(tǒng)計法。果梗新鮮指數(shù)分級:0級,2/3~3/3面積枯梗。1級,1/3~2/3面積枯梗;2級,小于1/3面積枯梗,3級,果梗全綠。
1.3.3 可滴定酸(TA)含量測定 采用NaOH滴定法,916 Ti-Touch電位滴定儀滴定。
1.3.4 pH的測定 采用916 Ti-Touch電位滴定儀的pH測定程序進行測定。
1.3.5 可溶性固形物(TSS)采用PAL-1糖度儀測定均勻取樣,去核打漿,均勻攪拌,紗布過濾得濾液,用手持糖度儀測定濾液的可溶性固形物含量,記錄測量值。每個處理測試重復(fù)10次,去掉最大最小值后其余結(jié)果取平均值。
1.3.6 維生素C測定 參照李軍[12]方法,采用鉬藍(lán)比色法測定。
1.3.7 CAT測定 采用紫外吸收法[13]。稱取櫻桃凍樣3g于預(yù)冷的研缽中,加入10mL預(yù)冷后的pH7.5、0.05mol/L的磷酸緩沖液(內(nèi)含0.005mol/L二硫蘇糖醇和2%PVP),在冰浴中研磨成勻漿,于4℃下10000r/min離心20min,取0.2mL粗酶液,加入1mL 0.02mol/L H2O22mL蒸餾水后,立即在240nm處測定2min內(nèi)樣品的吸光度變化。
式中:X—酶的比活力,0.01△A·g-1FW·min-1;△A—反應(yīng)時間內(nèi)吸光度的變化;D—稀釋倍數(shù)即提取的總酶液為反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)酶液體積的倍數(shù);t—反應(yīng)時間,min;W—稱取果肉質(zhì)量,g。
1.3.8 PPO測定 采用兒茶酚比色法[14]。稱取櫻桃凍樣5g于預(yù)冷的研缽中,加入適量0.05mol/L pH7.8磷酸緩沖液(總用量10mL),冰浴研磨成勻漿,在4℃下10000r/min離心10min。取2mL上清酶液,加入2mL pH7.8磷酸緩沖液,1.0mL 0.1mol/L兒茶酚,然后置于37℃水浴恒溫器保溫10min迅速放入冰浴中,立即加入2mL 20%三氯乙酸終止反應(yīng),于420nm處測其吸光度值,以磷酸緩沖液代替酶液作為對照調(diào)零。PPO活性計算公式同1.3.7的CAT酶比活力計算公式。
1.3.9 數(shù)據(jù)處理 實驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理,利用SPSS 16.0軟件進行數(shù)據(jù)的差異顯著性分析。
圖1 防霧膜包裝對櫻桃腐爛率的影響Fig.1 Effect of anti-fog film packaging on decay rate of cherry
圖1表明,各組櫻桃的腐爛率隨貯藏期的延長而增加。貯藏10d時各組腐爛率都較低,無差異;從貯藏20d開始,CK的腐爛率始終高于處理組,并在貯藏40d時開始急劇上升,50d時CK腐爛率達12.22%,是處理組的1.83倍;70d CK腐爛率明顯高于處理組,其值已達16.67%,是F40的1.5倍,是F50的2.3倍,差異極顯著(p<0.01);可見,處理組可有效降低櫻桃腐爛率,而此時F40的腐爛率又極顯著(p<0.01)高于F50腐爛率(7.78%)。因此,50μm的防霧膜包裝處理能夠更好地保持櫻桃的品質(zhì)。
圖2 防霧膜包裝對櫻桃果梗新鮮指數(shù)的影響Fig.2 Effect of anti-fog film packaging on stem fresh index of cherry
如圖2所示,櫻桃果梗新鮮指數(shù)隨貯藏時間的延長而下降。貯藏前期,CK與處理組均下降緩慢,無明顯差異;貯藏40d時,CK的果梗新鮮指數(shù)急劇下降,而處理組在貯藏60d時才大幅度下降,可見處理組延緩了果梗新鮮指數(shù)的下降速度;貯藏后期,果梗新鮮指數(shù)的高低順序依次為F50>F40>CK,貯藏70d時,F(xiàn)50的果梗新鮮率為78.89%,高出F403.33%,CK 8.89%??梢姡漓F膜包裝能有效保持櫻桃果梗新鮮度,且50μm防霧膜的效果最佳。膜厚度影響包裝袋內(nèi)CO2的濃度,同種材料時,膜厚度越大透氣性越小[15],50μm防霧膜包裝袋內(nèi)相對其他組的CO2含量大,故其對櫻桃果梗新鮮度保鮮效果更佳。陳科偉[16]在綜述中指出氣調(diào)包裝即提高CO2含量降低O2含量,是果蔬護綠的技術(shù)手段之一。
可溶性固形物是衡量果實品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由圖3可見,貯藏期間各組TSS含量有局部上升,但整體呈下降的趨勢,這可能是果實自身貯藏性物質(zhì)的消耗導(dǎo)致TSS含量短時的上升,但又因果實呼吸作用的持續(xù)進行,貯藏物質(zhì)消耗量大于生產(chǎn)量又使其含量下降所致[17]。貯藏前期,CK和F50無顯著差異(p>0.05);從貯藏30d開始至貯藏后期,處理組的TSS含量始終極顯著(p<0.01)高于CK,且F50的TSS始終高于F40的值。貯藏30d時,F(xiàn)40、F50的值分別為13.53%、13.64%,極顯著(p<0.01)高于CK(12.8%);貯藏70d時,各組TSS含量高低順序為F50(13.81%)>F40(12.33%)>CK(11.55%)??梢?,防霧膜包裝處理能保持櫻桃較高的TSS含量,且50μm的防霧膜包裝處理效果最優(yōu)。
圖3 防霧膜包裝對櫻桃可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of anti-fog film packaging on TSS content of cherry
圖4 防霧膜包裝對櫻桃可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of anti-fog film packaging on TA content of cherry
從圖4可以看出,貯藏期櫻桃可滴定酸呈先升后降的趨勢,可能是由于體內(nèi)物質(zhì)代謝的作用,但隨著呼吸作用的持續(xù)進行,不斷消耗營養(yǎng)物質(zhì)最終導(dǎo)致TA后期呈下降趨勢。貯藏20d,CK的TA值略高于處理組,與處理組F50差異不顯著(p>0.05);在第30d,CK的TA值略低于處理組(p>0.05);在第70d,CK、F40、F50的TA含量高低依次為CK(0.34%)<F40(0.37%)<F50(0.50%),F(xiàn)50的TA含量是CK的1.44倍,是F40的1.34倍,且差異顯著(p<0.01)。可知,防霧膜包裝處理櫻桃能夠有效保持較高可滴定酸含量,且50μm的防霧膜包裝效果最佳。
圖5 防霧膜包裝對櫻桃pH的影響Fig.5 Effect of anti-fog film packaging on pH of cherry
如圖5所示,櫻桃果實pH隨貯藏時間的延長而增大。貯藏前40d,整體來看各組間差異不顯著(p>0.05);從40d之后,CK組pH急劇上升,而60d后處理組的pH始終極顯著(p<0.01)低于CK組pH值,可見,防霧膜包裝處理櫻桃能夠抑制pH的上升;貯藏50d時,F(xiàn)50的pH(3.8875)極顯著(p<0.01)低于F40(4.0075),說明厚度50μm的防霧膜抑制pH上升的效果更佳,這可能是由于自發(fā)氣調(diào)形成的氣體環(huán)境提高了果實細(xì)胞內(nèi)H+、HCO-濃度的原因[18]。
圖6 防霧膜包裝對櫻桃維生素C含量的影響Fig.6 Effect of anti-fog film packaging on VCcontent of cherry
從圖6可看出,VC含量在貯藏期間呈下降趨勢。貯藏前20d,CK的VC含量顯著低于處理組,貯藏20d時,CK的VC含量(31.40mg/100g)明顯低于處理組F40(37.65mg/100g)、F50(38.02mg/100g),差異極顯著(p<0.01);貯藏后期,VC含量大小順序為F50>F40>CK,70d時,F(xiàn)50VC含量為F40的1.05倍(p>0.05),是CK的1.25倍,且差異極顯著(p<0.01)??梢?,防霧膜包裝貯藏處理櫻桃能延緩VC的損失,其中50μm防霧膜包裝櫻桃能夠最好的保持VC含量。
圖7 防霧膜包裝對櫻桃CAT活性的影響Fig.7 Effect of anti-fog film packaging on CAT activity of cherry
如圖7結(jié)果所示,CAT活性整體呈下降趨勢,處理組在貯藏前期有上升趨勢,中后期呈下降趨勢。CAT活性上升可能是由于低溫環(huán)境促使櫻桃自身抗氧化加強,但后期可能由于果實品質(zhì)的下降導(dǎo)致CAT活性的下降。貯藏期間CAT活性高低順序為CK<F40<F50,第70d時,CK的CAT活性極顯著(p<0.01)低于處理組,可知MAP能保持果實較高的抗氧化能力,且第70d時CAT活性F40<F50,但差異不顯著。綜上可知,50μm防霧膜包裝處理能抑制櫻桃CAT活性下降,保持較高的抗氧化能力。
多酚氧化酶(PPO)活性高低是決定果蔬褐變程度的重要因素之一[19]。PPO活性隨著果蔬的衰老而升高,常被用作反映果蔬衰老的指標(biāo)之一。
圖8所示,各組PPO活性變化趨勢均呈“降升降升”的變化趨勢。CK的PPO活性在30d時達最小值,之后不斷上升;而處理組則在第50d才達到最小值??梢?,防霧膜包裝可延緩PPO活性最小值的出現(xiàn),從而延緩果實衰老。貯藏70d時,CK的PPO活性是F40的1.25倍,是F50的1.58倍;且在70d時,F(xiàn)40PPO活性(2.82 0.01△A·g-1FW·min-1)>F50(2.23 0.01△A·g-1FW·min-1)(p<0.01)??芍?,50μm的防霧膜包裝處理櫻桃能夠更有效地抑制PPO活性上升,延緩果實衰老。
圖8 防霧膜包裝對櫻桃PPO活性的影響Fig.8 Effect of anti-fog film packaging on PPO activity of cherry
MPA是通過包裝材料自身性能結(jié)合果蔬呼吸作用而實現(xiàn)調(diào)節(jié)包裝內(nèi)部氣體環(huán)境,延長保質(zhì)期的目的[20-21]。不同種類果蔬對O2、CO2的耐受力存在差別,故為了較好的發(fā)揮氣調(diào)保鮮的優(yōu)勢,應(yīng)根據(jù)果蔬自身特點選取適宜的包裝材料。研究表明[22],與其他核果相比,櫻桃具有較強的CO2耐受力。微孔袋是由聚乙烯膜通過物理手段制成的,其表面帶有均勻小孔,透氣性較大,使袋內(nèi)形成高O2低CO2的環(huán)境[23]。本實驗所用防霧膜是添加了親水基團的表面活性劑制成的聚乙烯膜,其透氣性遠(yuǎn)低于普通微孔袋。本實驗結(jié)果表明,與微孔袋相比,防霧膜包裝櫻桃,顯著降低了果實腐爛率,這是由于防霧膜中添加的防霧劑減少了袋內(nèi)表面的結(jié)露,避免了水珠滴落到果實表面而使病菌滋生的條件;同時,在貯藏過程中,防霧膜袋內(nèi)部形成了較高的CO2環(huán)境,也有助于抑制微生物生長[24-25]。此外,本實驗結(jié)果還表明,防霧膜袋包裝能夠延緩可滴定酸的轉(zhuǎn)化和VC的損失,保持較高的果梗新鮮度,延緩可溶性固形物下降和pH的上升,抑制CAT活性下降與PPO活性上升。實驗結(jié)果表明,50μm的防霧保鮮膜能夠使櫻桃達到較好的保鮮效果。
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