董成虎,高聰聰,高元惠,王占文,賈凝,紀(jì)海鵬,陳存坤,張娜,于晉澤,*
(1.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300384;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué),云南昆明650000;3.天津市薊州區(qū)綠色食品發(fā)展中心,天津301914)
哈密瓜是中國新疆維吾爾自治區(qū)的著名特產(chǎn),營養(yǎng)豐富,口感清脆,風(fēng)味獨(dú)特,還被稱為“瓜中之王”,頗受廣大消費(fèi)者的青睞[1-4]。然而,哈密瓜含水量高,含糖量高,且產(chǎn)地分散,運(yùn)輸路途遙遠(yuǎn),運(yùn)輸時(shí)間長,貯藏過程中非常容易發(fā)生霉變和腐爛[5],使得哈密瓜的保質(zhì)期明顯縮短,經(jīng)濟(jì)效益大大降低,不利于哈密瓜的銷售,降低了哈密瓜的食用價(jià)值。因此,哈密瓜采摘后的保鮮處理的研究尤為重要。
低溫貯藏是控制和保持果實(shí)貯藏質(zhì)量的有效方法之一,安瑞麗等[6]探究了不同溫度對伽師瓜采后貯藏品質(zhì)的影響,結(jié)果表明0.5 ℃下貯藏條件下可延緩哈密瓜的衰老。但是,過高或過低的貯藏溫度極易對果實(shí)造成傷害[7-10]。儲(chǔ)存環(huán)境的相對濕度(relative humidity,RH)也直接影響水果和蔬菜的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。果實(shí)的失重主要是由于蒸騰作用,呼吸作用對果實(shí)的失重影響較小,然而,加濕也會(huì)影響水果貯藏品質(zhì)。例如,在鮮食葡萄冷藏過程中,加濕增加了莖干脫水、漿果褐變等[11]。不同水果對環(huán)境濕度的要求也不盡相同,據(jù)報(bào)道,濕度低于90%時(shí),石榴果實(shí)的失重率較高[12-13]。相對濕度55%~60%的貯藏條件下臍橙果實(shí)果皮的褐變率顯著低于相對濕度為85%~90%的貯藏條件[14]。目前,相對濕度對哈密瓜采后貯藏品質(zhì)的影響研究較少。
本試驗(yàn)采用西州第17 號(hào)哈密瓜作為試驗(yàn)材料,檢測各項(xiàng)指標(biāo)的變化來確定適宜哈密瓜果實(shí)貯藏的環(huán)境濕度,以期能通過人為調(diào)節(jié)空氣中的相對濕度來延長哈密瓜的貯藏期限,為哈密瓜的科學(xué)貯藏提供數(shù)據(jù)支持。
供試的西州密17 號(hào)哈密瓜于2018 年10 月采于新疆維吾爾自治區(qū),2018 年11 月17 日,將哈密瓜送至國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程研究中心(天津)冷庫。選用的哈密瓜成熟度和形狀均勻,無害蟲、疾病和機(jī)械損傷。
氫氧化鈉、聚乙二醇6000、聚乙烯吡洛烷酮、TritonX-100 均為分析純:天津市大茂化學(xué)試劑廠;草酸、抗壞血酸、2,6-二氯酚靛酚均為分析純:天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;鄰苯二酚:分析純,北京索萊寶科技有限公司。
UV-1780 紫外可見分光光度計(jì):島津儀器(蘇州)有限公司;DK-98-IIA 電熱恒溫水浴鍋:天津市泰斯特儀器有限公司;HR/T20M 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī):湖南赫西儀器裝備有限公司;CA-10 呼吸測定儀:美國sable systems;PAL-1 手持式糖度計(jì):日本愛拓(ATAGO);YP10002 電子天平:上海越平科學(xué)儀器有限公司。
1.4.1 試驗(yàn)分組處理
本試驗(yàn)共分為 3 組處理,在溫度(4±0.5)℃,相對濕度分別為(50±5)%、(70±5)%、(90±5)%的條件下處理,同時(shí)做一組空白對照。貯藏28d,每隔7d 測量一次以下生理指標(biāo):呼吸強(qiáng)度、可溶性固形物、可滴定酸和抗壞血酸,同時(shí)每種濕度處理的哈密瓜切成小塊后都進(jìn)行液氮凍樣并放入冰柜冷凍保存,供其它指標(biāo)的測定。
1.4.2 測定指標(biāo)及方法
1.4.2.1 呼吸強(qiáng)度的測定
參考曹建康等[15]的方法,用靜置法測定呼吸強(qiáng)度,單位以mg/(kg·h)計(jì)。
1.4.2.2 可溶性固形物含量(soluble solid content,SSC)的測定
手持PAL-1 型糖度計(jì)取適量哈密瓜汁滴于檢測鏡上,讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù),每個(gè)處理3 次重復(fù),取3 次測得數(shù)據(jù)的平均值作為哈密瓜的可溶性固形物含量,單位以%計(jì)。
1.4.2.3 可滴定酸(titratable acid,TA)的測定
通過使用氫氧化鈉溶液滴定法[15]來測定哈密瓜中可滴定酸的含量,單位以%計(jì)。
1.4.2.4 維生素C 含量的測定
2,6-二氯酚靛酚滴定法[15]測定哈密瓜中維生素C的含量,單位以mg/100 g 計(jì)。
1.4.2.5 過氧化物酶(peroxidase,POD)活性的測定
過氧化物酶的提取方法和活性測定的方法參照曹建康等[15]方法測定。
1.4.2.6 多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性的測定
多酚氧化酶的提取方法以及活性測定的方法參照曹建康等[15]方法測定。
哈密瓜貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化見圖1。
圖1 哈密瓜貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化Fig.1 Changes of respiratory intensity during storage of cantaloupe
呼吸強(qiáng)度與果蔬的成熟與衰老息息相關(guān)[16]。從圖1 中可以看出,整個(gè)貯藏期內(nèi),3 種相對濕度處理呼吸強(qiáng)度均呈上升趨勢,(70±5)%和(90±5)%相對濕度處理下哈密瓜的呼吸強(qiáng)度在0~7 d 都呈現(xiàn)出一個(gè)先下降的趨勢,在 7 d~28 d 緩慢上升,而(50±5)%相對濕度處理下哈密瓜的呼吸強(qiáng)度在0~28 d 一直處于上升趨勢,在第28 天時(shí)達(dá)到最大值。哈密瓜的呼吸強(qiáng)度在(50±5)%相對濕度處理下顯著高于其他2 組處理,而在(70±5)%相對濕度處理下最弱,說明(70±5)%的濕度處理能較好地抑制哈密瓜的呼吸,延緩哈密瓜的衰老。
哈密瓜貯藏期間可溶性固形物的變化見圖2。
圖2 哈密瓜貯藏期間可溶性固形物含量的變化Fig.2 Changes of soluble solids content in cantaloupe during storage
果蔬中可溶性固形物主要是糖類,它們是影響水果和蔬菜質(zhì)量和風(fēng)味的重要成分之一[17]。由圖2 可以看出,在初期,哈密瓜中可溶性固形物的含量為12.9%,而在貯藏第 28 天時(shí),(50±5)%、(70±5)%和(90±5)%3 種相對濕度處理下哈密瓜中可溶性固形物的含量分別為 10.3%、15.5%、12.3%,在貯藏 28 天時(shí),(50±5)%和(90±5)%濕度處理下,可溶性固形物含量分別下降了2.6%和0.6%,在(70±50)%濕度處理的條件下,其增加了2.6%,表明(70±5)%的濕度處理可以抑制哈密瓜中可溶性固形物含量的降低。同時(shí),(70±5)%濕度處理下的可溶性固體含量在整個(gè)儲(chǔ)存期間一直處于高水平。這可能是因?yàn)檫@種濕度條件可以更好地抑制哈密瓜的呼吸,從而減少哈密瓜儲(chǔ)存期間可溶性固形物的消耗,達(dá)到了更好的貯藏保鮮效果。
哈密瓜貯藏期間可滴定酸的變化見圖3。
圖3 哈密瓜貯藏期間可滴定酸含量的變化Fig.3 The change of titration acid content during storage of cantaloupe
果實(shí)中的有機(jī)酸是風(fēng)味的重要組成成分,也是呼吸消耗的底物[18]。由圖3 可以看出,在初期,3 種處理均呈現(xiàn)先上升的趨勢,(50±5)%和(70±5)%在 7 d 后緩慢下降,(90±5)%在14 d 后開始下降,且下降速度較快,其中,(70±5)%濕度處理下哈密瓜中可滴定酸含量高于其他2 組濕度處理,這可能是因?yàn)樵摑穸忍幚硐碌墓芄虾粑饔脺p弱,新陳代謝變慢,抑制了可滴定酸的消耗,研究結(jié)果表明,在(70±5)%條件下可延緩哈密瓜有機(jī)酸的消耗,提高貯藏品質(zhì)。
哈密瓜貯藏期間維生素C 的變化見圖4。
圖4 哈密瓜貯藏期間維生素C 含量的變化Fig.4 Changes of vitamin C content in cantaloupe during storage
抗壞血酸常用來測定水果和蔬菜中維生素C 的含量,可作為水果和蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)和采摘后貯藏效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。如圖4 所示,隨著貯藏時(shí)間的延長,哈密瓜在3 種相對濕度處理下抗壞血酸的含量整體上均呈一個(gè)下降的趨勢。最初,3 種濕度處理下哈密瓜的抗壞血酸含量均為78.8 mg/100 g,到最后整個(gè)貯藏期結(jié)束,哈密瓜在(50±5)%、(70±5)%和(90±5)%的3 種相對濕度處理下抗壞血酸含量分別損失到了32.19、51.02、41.37 mg/100 g,(70±5)%的相對濕度處理下抗壞血酸含量損失得最少,說明(70±5)%的相對濕度處理能更好地抑制哈密瓜中抗壞血酸的流失。
哈密瓜貯藏期間POD 的變化見圖5。
圖5 哈密瓜貯藏期間POD 活性的變化Fig.5 Changes of POD activity during storage of cantaloupe
POD 在抗氧化酶系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用[19]。從圖5 可以看出,在貯藏 0~7 d 時(shí)(70±5)%和(90±5)%無顯著差異(P>0.05),7 d~14 d 時(shí)(90±5)%快速下降,而(70±5)%在 7 d~28 d 變化平穩(wěn),且 POD 活性一直最高,而(50±5)%濕度處理下的哈密瓜效果并不理想,貯藏第28 天時(shí),(50±5)%濕度處理下哈密瓜中過氧化物酶的活性為1.1ΔOD470/(min·g),(70±5)%濕度處理下哈密瓜中過氧化物酶的活性為1.11ΔOD470/(min·g),(90±5)%濕度處理下哈密瓜中過氧化物酶的活性為1.087ΔOD470/(min·g),在整個(gè)貯藏期內(nèi),(70±5)%濕度處理下哈密瓜中過氧化物酶的活性變化最小,且活性較高,說明該濕度處理?xiàng)l件可以更多地抑制哈密瓜的氧化作用。
哈密瓜貯藏期間PPO 的變化見圖6。
圖6 哈密瓜貯藏期間PPO 活性的變化Fig.6 Changes of polyphenol oxidase(PPO)activity during storage of cantaloupe
哈密瓜在成熟衰老過程中褐變的產(chǎn)生與PPO 密切相關(guān)[20]。由圖6 可知,期初哈密瓜中多酚氧化酶的活性為0.008 35ΔOD420/(min·g),在貯藏的前7 d,3 種相對濕度處理下哈密瓜中多酚氧化酶的活性均呈快速下降的趨勢,在此階段,哈密瓜中多酚氧化酶的活性受到顯著抑制。在貯藏第28 天時(shí),(50±5)%濕度處理下哈密瓜中多酚氧化酶的活性為0.002 095ΔOD420/(min·g),(70±5)%濕度處理下哈密瓜中多酚氧化酶的活性為0.002 089ΔOD420/(min·g),(90±5)%濕度處理下哈密瓜中多酚氧化酶的活性為0.002 435ΔOD420/(min·g),結(jié)果表明,(70±5)%濕度處理下哈密瓜中多酚氧化酶的活性低于其他2 組處理,證明(70±5)%濕度處理更能有效抑制哈密瓜中多酚氧化酶的活性,延緩哈密瓜氧化衰老,抑制其氧化褐變。
研究結(jié)果表明,在(70±5)%相對濕度處理下哈密瓜的呼吸作用變?nèi)酰芄现杏袡C(jī)酸和可溶性糖的消耗減少,哈密瓜中抗壞血酸的含量是逐漸降低的,抗壞血酸含量的下降速度得到減緩,抗壞血酸的流失速度變慢,只損失了27.08 mg/100 g,在相對濕度(70±5)%的條件下,過氧化物酶和多酚氧化酶活性隨著貯藏期的延長而降低,哈密瓜中過氧化物酶的活性減少了0.064 5ΔOD470/(min·g),多酚氧化酶的活性減少了0.006 261ΔOD420/(min·g),(70±5)%相對濕度處理更能抑制哈密瓜的氧化作用,更能延緩哈密瓜的老化和腐敗。