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        氣體二氧化氯對(duì)櫻桃番茄貯藏品質(zhì)的影響

        2017-04-20 10:20:40張彪張文濤李喜宏張姣姣劉芳田光娟劉佳賈曉昱
        食品研究與開(kāi)發(fā) 2017年8期
        關(guān)鍵詞:櫻桃保鮮番茄

        張彪,張文濤,李喜宏,2,*,張姣姣,劉芳,田光娟,劉佳,賈曉昱,3

        (1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院,天津300457;2.天津食品安全低碳制造協(xié)同創(chuàng)新中心,天津300457;3.天津捷盛東輝保鮮科技有限公司,天津300300)

        氣體二氧化氯對(duì)櫻桃番茄貯藏品質(zhì)的影響

        張彪1,張文濤1,李喜宏1,2,*,張姣姣1,劉芳1,田光娟1,劉佳1,賈曉昱1,3

        (1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院,天津300457;2.天津食品安全低碳制造協(xié)同創(chuàng)新中心,天津300457;3.天津捷盛東輝保鮮科技有限公司,天津300300)

        以櫻桃番茄為試材,研究10、20、40 g/m3ClO2處理30 min后,10℃貯藏期間的品質(zhì)變化。結(jié)果表明:20 g/m3ClO2處理組綜合評(píng)價(jià)好,貯藏15 d,腐爛率、失重率、可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)、VC分別為27%、5.8%、13.9%、13.3%、29 mg/gFW,呼吸強(qiáng)度波動(dòng)小,明顯優(yōu)于其他處理組。說(shuō)明氣體ClO2對(duì)櫻桃番茄有一定保鮮效果,且20 g/m3ClO2處理效果最好。

        櫻桃番茄;氣體ClO2;貯藏品質(zhì)

        櫻桃番茄(Lycopersicon esculentum Mill)又名圣女果、迷你番茄、珍珠小番茄等,是原產(chǎn)于美洲安第斯山脈的茄科番茄屬一年生草本植物[1-2],因其色澤鮮艷、酸甜可口、營(yíng)養(yǎng)豐富,深受消費(fèi)者青睞。然而番茄屬呼吸躍變型果實(shí),其采后生理代謝旺盛,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗迅速,且極易失水萎蔫、腐爛變質(zhì),這嚴(yán)重制約了櫻桃番茄的消費(fèi)周期和物流半徑。

        櫻桃番茄的保鮮主要依靠低溫基礎(chǔ)上的氣調(diào)貯藏實(shí)現(xiàn),其能耗較大、成本高,且長(zhǎng)期低溫貯藏易導(dǎo)致果實(shí)出現(xiàn)冷害癥狀[3]。近來(lái)年,包括殼聚糖[4]、海藻酸鈉[5]等在內(nèi)的涂膜處理,以及植物精油[6]、拮抗菌[7]等在內(nèi)的生物防治,在櫻桃番茄的貯運(yùn)保鮮上取得了較好的應(yīng)用效果,但在設(shè)施農(nóng)業(yè)相對(duì)落后的大背景下不能滿足產(chǎn)地的實(shí)際需求。二氧化氯(ClO2)是國(guó)際公認(rèn)的綠色無(wú)毒殺菌劑,它能在延長(zhǎng)果實(shí)貨架期的同時(shí)保證其食用安全[8-9],櫻桃番茄采后ClO2水溶液清洗保鮮也取得一定的研究進(jìn)展[10]。但相對(duì)液體保鮮劑而言,氣體保鮮劑具有更強(qiáng)的穿透力和更低的殘留量,且對(duì)果實(shí)品質(zhì)的傷害較小,目前氣體ClO2在櫻桃番茄保鮮上的應(yīng)用研究未見(jiàn)報(bào)道。

        本試驗(yàn)選用不同濃度的氣體ClO2熏蒸櫻桃番茄,旨在明確該處理對(duì)貯藏品質(zhì)及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響,為氣體ClO2的應(yīng)用提供理論參考和技術(shù)支持。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        櫻桃番茄:品種為千禧,購(gòu)于天津金元寶濱海農(nóng)產(chǎn)品交易市場(chǎng),挑選無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害侵染、大小均一、成熟度一致的果實(shí)用于試驗(yàn);ClO2片劑(有效成分8%~10%):濰坊華實(shí)藥業(yè)有限公司;其他試劑均為分析純。

        聚乙烯(PE)保鮮袋:國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)提供。

        CP114電子天平:西杰天平(北京)儀器有限公司;PAL-1手持折光儀:日本ATAGO株式會(huì)社;GXH-3051H紅外果蔬呼吸測(cè)定儀:北京均方理化科技研究所。

        試驗(yàn)庫(kù)由天津捷盛東輝保鮮科技有限公司提供,配有專業(yè)的溫控系統(tǒng)、濕控系統(tǒng)、氣調(diào)系統(tǒng)、熏蒸系統(tǒng)、氣體脫除系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)。

        1.2 氣體ClO2的制備方法

        氣體ClO2由片劑的水溶液釋放產(chǎn)生,參照薛敏等[11]的方法加以優(yōu)化,通過(guò)測(cè)定片劑的釋放率確定試驗(yàn)所需氣體濃度與片劑質(zhì)量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。稱取2 g ClO2片劑與裝吸收液(5 mL10%KI和2 mL 1 mol/L H2SO4)的小燒杯同時(shí)置于密閉容器中,迅速向緩釋劑中加入400 mL常溫蒸餾水于密封容器內(nèi)釋放,待其釋放15、30、45、60、75、90、105、120 min,采用丙二酸-碘量法測(cè)定ClO2釋放量,最終根據(jù)釋放平衡點(diǎn)的釋放率計(jì)算出試驗(yàn)所取氣體濃度應(yīng)稱量的片劑質(zhì)量。

        1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

        1.3.1 腐爛率和失重率

        隨機(jī)取3袋櫻桃番茄,表面腐爛或被微生物侵染的記為腐爛果,其占取果總數(shù)的質(zhì)量百分比為腐爛率。隨機(jī)取出10顆櫻桃番茄,每隔5天測(cè)定同一樣品的質(zhì)量[12],失重率計(jì)算公式如下:

        1.3.2 可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)含量的測(cè)定

        參考SILVIA等[13]的方法,采用PAL-1手持折光儀測(cè)定TSS;采用NaOH滴定法[14]測(cè)定TA,試驗(yàn)結(jié)果以蘋果酸計(jì)。

        1.3.3 抗壞血酸(VC)含量和呼吸強(qiáng)度的測(cè)定

        抗壞血酸(VC)含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[14]。

        使用GXH-3051H果蔬呼吸測(cè)定儀測(cè)定呼吸強(qiáng)度。重復(fù)測(cè)定3次,取平均值,計(jì)算公式如下[15]:

        式中:Q為呼吸強(qiáng)度,CO2mg/(kg·h);F為氣體流速,mL/min;C為CO2濃度,μL/L;W為被測(cè)果蔬重量,kg;T為測(cè)定時(shí)溫度,℃。

        1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

        每組試驗(yàn)分別設(shè)置3個(gè)生物重復(fù)和3個(gè)技術(shù)重復(fù),試驗(yàn)數(shù)據(jù)取其平均值,應(yīng)用SPASS 17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析,P<0.05表示顯著,P<0.01表示極顯著。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄腐爛率與失重率的影響

        不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄腐爛率與失重率的影響結(jié)果分別見(jiàn)圖1、圖2。

        圖1 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄腐爛率的影響Fig.1 Effects of different treatment on decay rate of cherry tomato

        圖2 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄失重率的影響Fig.2 Effects of different treatment on weight loss rate of cherry tomato

        由圖1、圖2知,在貯藏期間櫻桃番茄的腐爛率和失重率呈上升趨勢(shì)。在儲(chǔ)藏過(guò)程中,不同濃度ClO2處理組與對(duì)照組相比,腐爛率和失重率極顯著(P<0.01)低于CK(對(duì)照組)。貯藏前期(1 d~6 d)20 g/m3ClO2與10、40 g/m3ClO2處理組差異不顯著,而貯藏后期(6 d~15 d),差異極顯著(P<0.01)。10、40 g/m3ClO2處理組在整個(gè)貯藏過(guò)程中,腐爛率和失重率差異不顯著。第15天,20g/m3ClO2組腐爛率為27%,失重率為5.8%,而CK、10、40 g/m3ClO2處理組腐爛率分別為87 g、59 g、57 g,失重率為18.2%、11.2%、12.7%,20 g/m3ClO2處理組的腐爛率和失重率均為最低,表明20 g/m3ClO2處理對(duì)腐敗微生物產(chǎn)生了傷害,抑制了它們的生長(zhǎng)繁殖,有效抑制了櫻桃番茄的腐爛和失重。

        2.2 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)含量的影響

        TSS和TA含量是評(píng)價(jià)果實(shí)采后風(fēng)味變化的重要指標(biāo)[3]。不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄TSS的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。

        圖3 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄TSS的影響Fig.3 Effects of different treatment on TSS of cherry tomato

        如圖3,TSS在貯藏期間整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì),CK和20 g/m3處理組分別在第3天和第6天達(dá)到峰值13.6%和15.4%。ClO2處理組在前期(0~6 d),呈現(xiàn)上升趨勢(shì),由于貯藏過(guò)程中,淀粉等大分子物質(zhì)先分解成小分子的糖,使TSS的含量上升,而隨著生理代謝的進(jìn)行,不斷消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使可溶性固形物含量呈現(xiàn)峰值變化。20 g/m3處理組TSS的變化與其他三組差異極顯著(P<0.01),說(shuō)明20 g/m3處理能夠有效抑制TSS的降低,能夠在一定程度上延長(zhǎng)櫻桃番茄的貯藏期。

        不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄TA的影響結(jié)果見(jiàn)圖4。

        圖4 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄TA的影響Fig.4 Effects of different treatment on TA of cherry tomato

        圖4為不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄TA的影響。TA在貯藏期間整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),對(duì)照組可溶性固形物下降最為迅速,而不同濃度ClO2處理組TA下降較為緩慢,其中20 g/m3ClO2處理組的TA含量下降最為緩慢。因貯藏期間有機(jī)酸作為呼吸底物不斷被消耗,從而總酸含量不斷下降,而有效的抑制了呼吸作用,因而延緩了酸含量的降低,使櫻桃番茄能更好地保持其原始品質(zhì)和風(fēng)味。貯藏15 d,20 g/m3處理組TA含量(13.3%)比對(duì)照組(11.1%)高19.8%。

        2.3 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄抗壞血酸(VC)含量和呼吸強(qiáng)度的影響

        VC含量是衡量果實(shí)衰老程度和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。呼吸強(qiáng)度是果實(shí)組織新陳代謝強(qiáng)弱的一個(gè)重要標(biāo)志。櫻桃番茄是呼吸躍變型果實(shí),有明顯的呼吸高峰,呼吸強(qiáng)度越大,果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗越快,衰老加速,進(jìn)而縮短貯藏壽命,為保證良好的貯藏效果,應(yīng)盡量降低呼吸強(qiáng)度。

        不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄VC的影響結(jié)果見(jiàn)圖5。

        圖5 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄VC的影響Fig.5 Effects of different treatment on VCof cherry tomato

        由圖5可知,貯藏期內(nèi)VC含量不斷下降。貯藏前期(0~3 d),各組VC含量均保持較高水平,差異不顯著(P>0.05)。貯藏中后期(6 d~15 d),20 g/m3處理組VC含量下降較為緩慢,至貯藏期末為29 mg/gFW,顯著高于其他處理組(P<0.05),10、40 g/m3處理組VC含量顯著高于CK。表明,ClO2處理,能有效延緩櫻桃番茄VC含量的下降,其中20 g/m3處理組效果最好。

        不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄呼吸速率的影響結(jié)果見(jiàn)圖6。

        由圖6可知,呼吸強(qiáng)度整體呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱趨勢(shì),ClO2處理能有效延緩呼吸高峰出現(xiàn),說(shuō)明ClO2能有效抑制呼吸作用。各處理組之間隨著貯藏時(shí)間的變化有著顯著的差異(P<0.05)。其中20 g/m3ClO2處理組的呼吸強(qiáng)度變化波動(dòng)小,而其他處理組呼吸強(qiáng)度變化波動(dòng)大,說(shuō)明20 g/m3ClO2能夠有效降低呼吸強(qiáng)度,且對(duì)櫻桃番茄的品質(zhì)影響較小。

        圖6 不同濃度ClO2對(duì)櫻桃番茄呼吸速率的影響Fig.6 Effects of different treatment on respiratory intensity of cherry tomato

        3 結(jié)論

        結(jié)果表明,不同濃度的ClO2處理,對(duì)櫻桃番茄均有一定程度的保鮮作用,其中20 g/m3ClO2處理綜合保鮮效果明顯優(yōu)于CK、10、40 g/m3ClO2處理組,最大程度保持各貯藏品質(zhì)原有的特征,減緩了櫻桃番茄原有品質(zhì)特性的降低。貯藏末期,20 g/m3ClO2處理的櫻桃番茄腐爛率、失重率、TSS、TA、VC分別為27%、5.8%、13.9%、13.3%、29 mg/gFW,明顯優(yōu)于其他處理組,該處理有效維持了櫻桃番茄特有的品質(zhì)性狀,延長(zhǎng)了貯藏期,提高商品價(jià)值。

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        Gaseous Chlorine Dioxide Impact on Storage Quality of Cherry Tomato

        ZHANG Biao1,ZHANG Wen-tao1,LI Xi-hong1,2,*,ZHANG Jiao-jiao1,LIU Fang1,TIAN Guang-juan1,LIU Jia1,JIA Xiao-yu1,3
        (1.College of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China;2.Tianjin Food Safety&Low Carbon Manufacturing Collaborative Innovation Center,Tianjin
        300457,China;3.Tianjin Gasin-brilliant Fresh Technology Co.,Ltd.,Tianjin 300300,China)

        Cherry tomatoes as test materials,studied the quality change during 10℃storage,after 30 min processing of 10,20,40 g/m3ClO2.The results showed that 20 g/m3ClO2treatment group comprehensive evaluation was good,and storage 15 d,decay rate,weight loss rate,TSS,TA,VCwere 27%,5.8%,13.9%,13.3%,29 mg/g FW,respiration rate fluctuations small,significantly better than the other treatment groups.ClO2had certain effect to the cherry tomatoes,and 20 g/m3ClO2treatment effect was best.

        cherry tomato;gaseous chlorine dioxide;storage characteristics

        10.3969/j.issn.1005-6521.2017.08.041

        2016-08-04

        “十三五”重大成果培育建設(shè);國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2015BAD16B00);“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃(2015BAD19B02-03);天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目(14RCHZNC00107;15YFYSNC00010)

        張彪(1991—),男(漢),碩士研究生,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。

        *通信作者

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