劉同梅,王文霞,胡建恩,尹 恒
(1.大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧大連 116000; 2.中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所天然產(chǎn)物及糖工程研究組,遼寧大連 116000)
海藻酸鈉寡糖采前處理對(duì)獼猴桃貯藏品質(zhì)的影響
劉同梅1,2,王文霞2,胡建恩1,尹 恒2
(1.大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧大連 116000; 2.中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所天然產(chǎn)物及糖工程研究組,遼寧大連 116000)
海藻酸鈉寡糖(Alginate oligosaccharide,AOS)是海藻酸鈉降解而成的一種寡聚物,由甘露糖醛酸(M)、古羅糖醛酸(G)或二者雜合段組成。探討了AOS采前處理對(duì)獼猴桃的保鮮效果,對(duì)幼果期獼猴桃沾濕海藻酸鈉寡糖(100 mg/L)處理,研究其對(duì)冷藏過(guò)程(溫度4±1℃,濕度75%)中的獼猴桃品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在幼果期沾化100 mg/L AOS,可以降低獼猴桃在貯藏過(guò)程中的失重率,減緩其硬度的下降,減少貯藏過(guò)程中可溶性固形物的變化,維持果實(shí)可滴定酸、可溶性糖、維生素C的含量,由此可見(jiàn),在幼果期沾濕海藻酸鈉寡糖對(duì)獼猴桃具有良好的保鮮效果。
獼猴桃;海藻酸鈉寡糖;品質(zhì)
獼猴桃屬于獼猴桃科獼猴桃屬,果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富,酸甜可口,尤其以富含維生素 C而出名,素有“維生素C之王”的美譽(yù)[1]。獼猴桃是多汁漿果,也是典型的呼吸躍變型果實(shí),有明顯的生理后熟過(guò)程,果實(shí)采后易失水萎縮、軟化霉?fàn)€,上述問(wèn)題極大限制了獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,因此獼猴桃果實(shí)貯藏保鮮技術(shù)的研究也顯得尤為重要[2]。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)獼猴桃的貯藏保鮮主要采用低溫冷藏、氣調(diào)貯藏等措施[3~4]。但不適當(dāng)?shù)牡蜏乩洳貢?huì)造成果實(shí)冷害,失去其商品價(jià)值[5],而氣調(diào)處理雖有一定的效果,但是在貯藏期間需要多次處理,成本較高[6],而研究發(fā)現(xiàn)天然誘導(dǎo)子具有保持果實(shí)采后品質(zhì)的作用,安全性高、成本低,有望開(kāi)發(fā)為新型綠色保鮮劑。然而目前天然誘導(dǎo)子在果蔬保鮮方面的研究主要集中于殼寡糖,如殼寡糖對(duì)芒果、獼猴桃、番石榴的保鮮[7~9],而 AOS在水果保鮮方面還鮮見(jiàn)報(bào)道。AOS是海藻酸鈉降解產(chǎn)物,由 β-D-甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸通過(guò)β-1-4糖苷鍵連接而成,具有廣泛的生物活性,如促進(jìn)植物生長(zhǎng)[10]、緩解植物非生物脅迫等[11~12]。本文利用AOS采前處理獼猴桃,通過(guò)對(duì)果實(shí)貯藏期間失水率、硬度、Vc等儲(chǔ)藏品質(zhì)的檢測(cè),探討海藻酸鈉寡糖前處理對(duì)獼猴桃保鮮的作用,為開(kāi)發(fā)獼猴桃的新型采前保鮮劑提供一定的依據(jù)。
供試材料為海沃德獼猴桃,田間試驗(yàn)在陜西省楊凌示范區(qū)楊村鄉(xiāng)夏家溝村。在獼猴桃幼果期即2016年6月10日對(duì)其進(jìn)行沾果處理,樣品采集時(shí)間為2016年10月25日,挑選大小均一,成熟度一致,無(wú)機(jī)械損傷,無(wú)病害,外觀品質(zhì)基本相同的獼猴桃。海藻酸鈉寡糖由本實(shí)驗(yàn)室自制,聚合度為2~10。
為了研究海藻酸鈉寡糖前處理獼猴桃能否改善其在長(zhǎng)期貯藏中的品質(zhì),果實(shí)在幼果期沾化AOS,同時(shí)設(shè)立沾化水組進(jìn)行對(duì)比,分別命名為對(duì)照組、AOS處理組,采收后于4℃氣候室中貯藏,每組中隨機(jī)選出30個(gè)果實(shí)稱重,另外50個(gè)果實(shí)進(jìn)行硬度測(cè)定。分別在采后 0、30、60、120、150 d于各組中取10個(gè)果實(shí),進(jìn)行獼猴桃品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定,果實(shí)去皮、去核后,將果肉切碎,迅速用液氮速凍后,保存于-80℃冰箱中備用。
蒽酮,草酸,抗壞血酸,葡萄糖,濃硫酸,氫氧化鈉,2,6-二氯酚靛酚鈉,均為分析純。
ME2002E型電子天平,HWS24型電熱恒溫水浴鍋,CR21N型離心機(jī),WAY-2W型阿貝折射儀,TMS-PRO型質(zhì)構(gòu)儀,堿式滴定管,pH計(jì)。
1.3.1 失水率
于采后0、10、20、30、40、50、60、110、120、130、140、150 d用稱重法統(tǒng)計(jì)各組獼猴桃的失重率。
失重率計(jì)算公式:
果實(shí)的失重率=(果實(shí)始重-貯藏后重量)/果實(shí)始重×100%
1.3.2 硬度
分別于采后 0、30、60、120、150 d測(cè)定獼猴桃果實(shí)的硬度。采用 TMS-PRO型質(zhì)構(gòu)儀,采用TPA-1000N測(cè)試體系,并設(shè)置形變系數(shù)50% ,觸發(fā)力1.5 N,擠壓速度60 mm/min。用水果刀沿著果實(shí)赤道處切開(kāi),每個(gè)果實(shí)間隔的取4個(gè)點(diǎn)測(cè)定,取平均值。
1.3.3 可溶性固形物含量(SSC)
用阿貝折射儀分別測(cè)定采后 0、15、30、60、120、150 d的可溶性固形物的含量,均選用10個(gè)獼猴桃作為樣本進(jìn)行檢測(cè)。
1.3.4 可溶性糖含量的測(cè)定
采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[13]。
1.3.5 可滴定酸含量測(cè)定
采用酸堿滴定法[14],每個(gè)樣品隨機(jī)選10個(gè)獼猴桃混勻,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。
1.3.6 Vc含量的測(cè)定
用 2,6-二氯酚靛酚法測(cè)定 Vc含量[15]。
果實(shí)中的水分具有維持果實(shí)組織的膨壓,使其表現(xiàn)新鮮飽滿的外觀和鮮、脆、嫩的口感,果實(shí)重主要是水份的散失,是果實(shí)貯藏期間一個(gè)重要的生理指標(biāo)[16]。
圖1結(jié)果顯示隨著時(shí)間的延長(zhǎng),獼猴桃失重率逐漸升高,這是由于獼猴桃在貯藏過(guò)程中自身的呼吸作用和蒸騰作用導(dǎo)致失重率增加[17]。AOS處理組與清水對(duì)照組相比,失重相對(duì)較慢,在貯藏末期與對(duì)照組差異顯著。說(shuō)明海藻酸鈉寡糖對(duì)獼猴桃的保鮮作用可能是因?yàn)锳OS處理后減慢了獼猴桃的蒸騰作用,進(jìn)而減少其水分的散失;有文獻(xiàn)報(bào)道殼寡糖涂層可減緩呼吸作用,推測(cè)AOS可能也會(huì)通過(guò)減緩呼吸作用,降低果實(shí)中的物質(zhì)消耗,最終導(dǎo)致獼猴桃失重率降低。
硬度是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo),是果實(shí)達(dá)到變形所需要的力,與果實(shí)的成熟度和果實(shí)組織有關(guān),在果實(shí)成熟的過(guò)程中,硬度逐漸降低,果肉逐漸軟化。
從圖2中可以看出隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),獼猴桃的硬度逐漸降低,但AOS處理組獼猴桃硬度,與對(duì)照組相比,下降速率減緩,在貯藏前期與對(duì)照組相比具有顯著性差異(P<0.05)。采摘當(dāng)天,AOS處理組的硬度為23.02 N,明顯高于對(duì)照組的硬度14.24 N,貯藏30 d時(shí),AOS處理組的硬度是對(duì)照組硬度的1.69倍,第60天時(shí),AOS處理組硬度是對(duì)照組的1.60倍,到貯藏后期(120~150 d),兩種處理獼猴桃的硬度幾乎相同。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明AOS處理有助于獼猴桃貯藏初期果實(shí)硬度的保持,可能主要是由于AOS處理增加了采收時(shí)獼猴桃的硬度。劉亞平報(bào)道了采前噴布?xì)ぞ厶秋@著抑制了葡萄果實(shí)硬度的下降,保持果實(shí)的品質(zhì),并用電鏡觀察殼聚糖處理果實(shí)果皮細(xì)胞中可見(jiàn)大分子沉積物,細(xì)胞壁增厚[18]。
可溶性固形物的高低是衡量果實(shí)口感的參考值之一。由圖3可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),獼猴桃的可溶性固形物的含量呈上升趨勢(shì)。AOS處理組獼猴桃在30~150 d時(shí),可溶性固形物均比對(duì)照低。對(duì)照組獼猴桃在60 d時(shí),其含量約為14.87%,AOS處理組約為13.78%,比對(duì)照組可溶性固形物含量降低了1.09%。由此可以說(shuō)明AOS沾化處理在儲(chǔ)藏早期可一定程度上抑制果實(shí)可溶性固形物含量的升高,保持果實(shí)品質(zhì)。
果實(shí)采后的一切生命活動(dòng)所需要的能量主要來(lái)源于果蔬體內(nèi)糖類物質(zhì)的氧化分解,因此果實(shí)組織內(nèi)的可溶性糖含量與果實(shí)的品質(zhì)、貯藏性等密切相關(guān),而且可溶性糖是影響果實(shí)風(fēng)味的主要因素之一。由圖4可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),獼猴桃中可溶性糖的含量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì),在貯藏期間,AOS處理組中可溶性糖的含量低于對(duì)照組,但與對(duì)照無(wú)顯著性差異。說(shuō)明AOS可以延緩在整個(gè)貯藏過(guò)程中糖的分解以保持獼猴桃的品質(zhì)。
可滴定酸度是果實(shí)品質(zhì)的重要構(gòu)成性狀之一,可滴定酸與糖一樣,是影響果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要因素。由圖5可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),對(duì)照組可滴定酸含量無(wú)明顯的變化,AOS處理組在貯藏0~90 d時(shí),呈緩慢下降的趨勢(shì),在貯藏后期無(wú)明顯變化,但在整個(gè)貯藏過(guò)程中,AOS處理組可滴定酸含量始終小于對(duì)照組,但無(wú)顯著性差異。
果實(shí)中的Vc含量是評(píng)價(jià)果實(shí)抗氧化品質(zhì)最重要的特性之一,其含量越高,表明其抗氧化能力越強(qiáng)[8]。采集試驗(yàn)樣品時(shí),由于樣品的個(gè)體差異性,其Vc含量會(huì)略有差異。從圖6中可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),獼猴桃中Vc含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),AOS處理組與對(duì)照組相比,能夠延緩獼猴桃Vc含量下降,保持果實(shí)的抗氧化品質(zhì)。與果實(shí)的失重率相比,經(jīng)AOS處理后,Vc含量高于對(duì)照,可能是獼猴桃在處理過(guò)程中,AOS對(duì)抗氧化有一定的幫助。
圖1 AOS采前處理對(duì)獼猴桃失重率的影響Figure 1 The effect of AOS pretreatment on weight loss of KIW Ifruit during storage
圖2 AOS采前處理對(duì)獼猴桃硬度的影響Figure 2 The effect of AOS pretreatment on the hardness of K IW Ifruit
圖3 AOS采前處理對(duì)獼猴桃可溶性固形物含量的影響Figure 3 The effect of AOS pretreatment on the content of soluble solid content of K IW Ifruit
圖5 AOS采前處理對(duì)獼猴桃可滴定酸含量的影響Figure 5 The effect of AOS pretreatmenton the content of Titratable acid of KIW Ifruit
圖6 AOS采前處理對(duì)獼猴桃Vc含量的影響Figure 6 The effect of AOS pretreatment on the content Vc of K IW Ifruit
海藻酸鈉寡糖來(lái)源豐富,成本低廉,無(wú)毒副作用,能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)[19~20]、提高作物的抗脅迫能力[12],但在保鮮方面還無(wú)相關(guān)報(bào)道。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在獼猴桃幼果期沾濕海藻酸鈉寡糖可以減緩果實(shí)貯藏期失重率、硬度、可溶性固形物的下降,保持可溶性糖、可滴定酸、Vc的含量,有利于獼猴桃的貯藏。本研究可為海藻酸鈉寡糖在果樹(shù)上的應(yīng)用提供參考。
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Effects of Alginate oligosaccharide Preharvest Treatment on the Storage Quality of KIWIfruit
LIU Tong-mei1,2,WANGWen-xia2,HU Jian-en1,YIN Heng2(1.College of Food Science and Engineering DaLian Ocean University,DaLian,Liaoning 116000; 2.Natural Products and Glyco-Biotechnology Dalian Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Dalian,Liaoning 116000)
Alginate oligosaccharide(AOS)aremarine oligosaccharides generated by the degradation of alginate and are composed ofα-L-guluronate andβ-D-mannuronate or amixed sequence of both residues.In this study,the effect of pre-harvest immerse of AOS on the storage quality of KIWI fruitswas studied.The young fruitswere immersed by 100 mg/L AOS and untreated fruits served as control.The fruits were harvested at mature stage and stored at4±1℃ with 75%relative humidity storage condition.Fruit physical and chemical propertieswere evaluated.Results showed that pre-harvestapplication of AOSwasmosteffective inminimizing weight loss(%),maintaining maximum hardness,soluble solid,titratable acid,soluble sugar,vitamin C content compared to control fruits.Hence it can be concluded that AOS in preharvest treatments has the potential to preserve valuable attributes and keeping freshness of postharvest KIWI fruits.
KIWIfruit;AOS;Texture
S663.409.3
A
1002-1728(2017)06-0006-05
10.3969/j.issn.1002-1728.2017.06.002
2017-10-24
中國(guó)科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃(STS計(jì)劃)(KFJ-SW-STS-143);國(guó)家自然科學(xué)基金(3130391);大連市高層次人才創(chuàng)新支持計(jì)劃(2015R010)
劉同梅(1990-)女,山東聊城,在讀碩士研究生。E-mail:891924866@qq.com通訊作者:尹恒(1982-),男,研究員,博士生導(dǎo)師,主要從事糖生物工程及糖生物學(xué)研究。E-mail:yinheng@dicp.ac.cn胡建恩(1962-),男,教授,博士,主要從事食品科學(xué)與海洋資源利。E-mail:huje@dlou.edu.cn