孫思勝,田文翰,馬傳貴,陳亞群,張化閣,李光輝*
1. 許昌學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,河南省食品安全生物標(biāo)識(shí)快檢技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(許昌 461000);2. 北京京誠(chéng)生物科技有限公司(北京 102600);3. 舞鋼市沁豐園林業(yè)專業(yè)合作社(舞鋼 462500)
“夏黑”葡萄為葡萄科(Vitaceace)葡萄屬(Vitis L.)的歐美雜交三倍體品種?!跋暮凇逼咸殉墒煲蚬麑?shí)呈紫黑色而艷麗誘人,具有濃郁的草莓香味,肉質(zhì)肥厚,無(wú)核,甜酸適宜等特點(diǎn)而深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[1-2]。由于葡萄鮮嫩多汁、水分高,采摘過(guò)程中容易受機(jī)械損傷,且采收季節(jié)為高溫多濕的盛夏,蒸騰作用相對(duì)較強(qiáng),代謝旺盛,是較難貯運(yùn)的果品,貯藏期間的因素為:硬度降低、水分流失、干梗、掉粒、容易受病菌侵染而腐爛等,導(dǎo)致其貯藏時(shí)間縮短,嚴(yán)重影響了鮮食葡萄的商品價(jià)值,給生產(chǎn)者和銷售者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3-5]。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)葡萄的保鮮主要有化學(xué)保鮮劑(SO2防腐劑、ClO2殺菌劑、1-MCP),低溫冷藏,涂膜保鮮和氣調(diào)貯藏等方法和技術(shù)[5]。雖然SO2在保持葡萄果實(shí)品質(zhì)方面具有較好效果,但其易導(dǎo)致葡萄漂白、傷害、異味等問(wèn)題,并且殘留在果實(shí)中的SO2會(huì)危害人體健康[6-7];因此開(kāi)發(fā)一種安全有效的葡萄保鮮劑尤為必要。
以中藥為原料的植物源保鮮劑由于具有殘留低、安全、殺菌抑菌、廉價(jià)、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)而日益成為研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),尤其適用于附加值較高的果蔬保鮮研究。中國(guó)中藥資源豐富多樣,不少中藥中含有抗菌和抗氧化成分,對(duì)細(xì)菌、真菌等病原微生物具有較強(qiáng)的抑菌活性,對(duì)采后果蔬具有較明顯的保鮮活性。
丁香為木犀科(Oleacae)丁香屬(Syinga)植物,具有抗菌的作用。黃巍等[8]在研究丁香精油涂布對(duì)水蜜桃的保鮮效果中發(fā)現(xiàn),丁香精油涂布可顯著降低水蜜桃的腐爛并保持水蜜桃的感官品質(zhì),同時(shí)對(duì)于維持果品的可溶性固形物含量和硬度也具有一定效果。桑葉是桑樹(shù)的干燥葉,產(chǎn)量豐富,其有效成分包括黃酮及黃酮苷類、生物堿類、多糖類等[9]。葉文峰等[10]發(fā)現(xiàn)桑葉具有抗氧化作用。
丁香和桑葉兩者組合在一起的提取物結(jié)合淀粉涂膜處理在“夏黑”葡萄保鮮方面的研究鮮有報(bào)道。因此,研究不同濃度丁香和桑葉兩者配伍的提取物結(jié)合淀粉涂膜處理對(duì)“夏黑”葡萄貯藏品質(zhì)及生理的影響,為開(kāi)發(fā)天然果品保鮮劑提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。
“夏黑”葡萄(舞鋼市沁豐園林業(yè)專業(yè)合作社);丁香、桑葉(河南省許昌市胖東來(lái)醫(yī)藥超市,產(chǎn)地廣西);草酸、可溶性淀粉(天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司);酚酞、鉬酸銨、抗壞血酸、硫酸亞鐵、磷酸二氫鉀、鄰苯二甲酸氫鉀(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);氯化鋇(天津市天力化學(xué)試劑有限公司);3, 5-二硝基水楊酸(天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所);鄰苯二酚(天津市大茂化學(xué)試劑廠);過(guò)氧化氫(30%,天津市凱通化學(xué)試劑有限公司);三氯乙酸(上海山浦化工有限公司);2-硫代巴比妥酸(上??曝S實(shí)業(yè)有限公司);2, 6-二氯靛酚鈉(上海源葉生物科技有限公司);化學(xué)試劑均為分析純。
分析天平(上海精密儀器儀表有限公司);T6新世紀(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);電磁爐(九陽(yáng)股份有限公司);TGL-16M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(湘儀離心機(jī)儀器有限公司);GY-3硬度計(jì)(愛(ài)德堡儀器有限公司);HH-4電熱恒溫水浴鍋(上海比朗儀器有限公司);冷庫(kù)(江蘇泰州市霍普制冷設(shè)備有限公司)。
“夏黑”葡萄采摘后立即送往實(shí)驗(yàn)室,篩選,選取成熟度(完熟)一致、無(wú)腐爛、無(wú)病無(wú)蟲(chóng)害侵襲、無(wú)機(jī)械傷的果穗為試驗(yàn)材料。
先稱取15 g桑葉,放入盛有2 500 mL自來(lái)水的鍋中浸泡30 min,在電磁爐上加熱沸騰,小火開(kāi)始熬制,等到熬制25 min后,把在500 mL自來(lái)水浸泡30 min的9 g丁香放入鍋中,5 min后,將溶解好的9 g淀粉放入鍋中,混合均勻,過(guò)濾,將這種濃度涂膜液記為B1。同樣的方法分別稱取30 g桑葉+18 g丁香,45 g桑葉+27 g丁香,60 g桑葉+36 g丁香和75 g桑葉+45 g丁香,同時(shí)加入9 g的淀粉從而制成另外4種濃度的涂膜液,分別記成B2、B3、B4和B5,放涼后備用。
每組選取27穗“夏黑”葡萄,將選取的樣品葡萄浸泡在涂膜液中靜置6~8 min,浸泡完畢后取出,自然狀態(tài)下晾干,包裝樣品葡萄采用PE保鮮袋(35 cm×25 cm×0.01 mm)包裝(不扎口),低溫貯藏于0~4 ℃冷庫(kù)中。
對(duì)照組葡萄用燒開(kāi)后放涼的蒸餾水處理,同樣需要浸泡6~8 min,晾干后用同等規(guī)格的保鮮袋包裝,低溫貯藏于0~4 ℃冷庫(kù)中;記為CK。每隔5 d取樣測(cè)定1次相關(guān)指標(biāo),每個(gè)葡萄果實(shí)作為1次重復(fù),每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.3.1 落粒率的計(jì)算[11]
1.3.2 腐爛率的計(jì)算[12]
1.3.3 可溶性固形物含量的測(cè)定
使用手持糖度計(jì)法[13]測(cè)定葡萄果實(shí)中可溶性固形物含量。
1.3.4 VC含量的測(cè)定
使用2, 6-二氯靛酚鈉法[14]測(cè)定葡萄果實(shí)中VC含量。
1.3.5 丙二醛含量的測(cè)定
丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法[11]測(cè)定。
1.3.6 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定
呼吸強(qiáng)度采用靜置法[15]進(jìn)行測(cè)定。
1.3.7 過(guò)氧化物酶活性的測(cè)定
采用愈創(chuàng)木酚法[16]測(cè)定過(guò)氧化物酶的活性。
采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,用SPSS 13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,使用最低顯著性差異法(Least significant difference,LSD)進(jìn)行顯著性差異分析(p<0.05為差異顯著,p<0.01為差異極顯著)。
落粒率可直接反映葡萄的貯藏保鮮的效果。從表1中可以看出,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),采后“夏黑”葡萄的落粒率均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。在第5天時(shí),采后“夏黑”葡萄開(kāi)始有落?,F(xiàn)象出現(xiàn)。在貯藏5~15 d期間,對(duì)照組“夏黑”葡萄的落粒率上升速度很快,丁香復(fù)合桑葉提取物各處理組均顯著低于對(duì)照組(p<0.05);在貯藏第15天時(shí),CK的落粒率為53%(最高且嚴(yán)重影響葡萄的商品品質(zhì)),B1、B2、B3、B4和B5的落粒率分別為14%,9.33%,30%,11.33%和25%,B2處理組的落粒率最低。在貯藏第25天時(shí),B2處理組的落粒率剛達(dá)到30%,B1、B3、B5和對(duì)照組的落粒率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)30%,與B2處理組差異顯著(p<0.05)。通過(guò)多重比較結(jié)果表明,丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理可以抑制采后“夏黑”葡萄果實(shí)的落粒,在一定貯藏時(shí)間內(nèi),以B2處理對(duì)果實(shí)落粒率抑制效果較好。
腐爛率是評(píng)價(jià)果品貯藏保鮮效果的一個(gè)重要指標(biāo)。由表2可知,采后“夏黑”葡萄的腐爛率隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在貯藏0~5 d,各處理組和對(duì)照組采后“夏黑”葡萄均沒(méi)出現(xiàn)腐爛。在貯藏第15天時(shí),對(duì)照組和B3處理組葡萄的腐爛率顯著高于其他處理組(p<0.05);其中對(duì)照組的腐爛率最高,為36%;B2的腐爛率最低,為9.33%。在貯藏20~30 d,對(duì)照組的葡萄的腐爛率顯著高于其他丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理組(p<0.05)。經(jīng)過(guò)多重比較結(jié)果可知,丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理可抑制采后“夏黑”葡萄果實(shí)的腐爛率上升,在一定貯藏時(shí)間內(nèi),以B2處理對(duì)果實(shí)腐爛率抑制效果較好。
表1 丁香復(fù)合桑葉提取物處理對(duì)采后“夏黑”葡萄落粒率的影響
表2 丁香復(fù)合桑葉提取物處理對(duì)采后“夏黑”葡萄腐爛率的影響
可溶性固形物含量是判斷采后葡萄果實(shí)耐貯藏性的重要指標(biāo)。由圖2可知,采后“夏黑”葡萄果實(shí)隨著貯藏時(shí)間增加,可溶性固形物含量呈先上升后下降趨勢(shì)。在貯藏第25天時(shí),B1和B2處理組的可溶性固形物含量顯著高于對(duì)照組(p<0.05),對(duì)照組葡萄果實(shí)的可溶性固形物含量為16.1%,而B(niǎo)1和B2處理組的分別為17.17%和17.13%,B3和B5處理組的均為16.67%,B4的為16.8%??梢?jiàn),丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理可延緩采后“夏黑”葡萄果實(shí)可溶性固形物含量的下降。
根據(jù)圖2可知,在貯藏期間,采后“夏黑”葡萄的VC含量隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì),出現(xiàn)下降的原因可能是“夏黑”葡萄果實(shí)中VC隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷氧化分解而下降。在0~25 d,B2處理的葡萄果實(shí)VC含量均高于對(duì)照組和其他處理組。其中,在貯藏第20天時(shí),對(duì)照組CK的VC含量為0.75 mg/100 g,而B(niǎo)2處理組的為2.02 mg/100 g,顯著差異(p<0.05)。說(shuō)明丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理可抑制采后“夏黑”葡萄果實(shí)VC含量的下降,從而保持采后“夏黑”葡萄的貯藏品質(zhì)。
圖1 丁香復(fù)合桑葉提取物處理對(duì)采后“夏黑”葡萄可溶性固形物含量的影響
圖2 丁香復(fù)合桑葉提取物處理對(duì)采后“夏黑”葡萄VC含量的影響
丙二醛是評(píng)價(jià)膜脂過(guò)氧化程度的重要指標(biāo),與葡萄果實(shí)的成熟衰老基本一致,因此可以作為判斷果實(shí)是否進(jìn)入衰老階段的指標(biāo)之一[17]。由圖3可見(jiàn),“夏黑”葡萄果實(shí)的丙二醛含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸上升,且對(duì)照組的丙二醛含量在整個(gè)貯藏期間均高于各丁香復(fù)合桑葉提取物處理組。在貯藏第25天時(shí),對(duì)照組的丙二醛含量顯著高于B2處理組(p<0.05);對(duì)照組的丙二醛濃度為1.55 μmol/g,B2組的丙二醛濃度為1.06 μmol/g。說(shuō)明在相同的貯藏條件下,丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理的B2能更好地抑制采后“夏黑”葡萄果實(shí)膜脂過(guò)氧化程度,延緩葡萄的衰老。
圖3 丁香復(fù)合桑葉提取物處理對(duì)采后“夏黑”葡萄丙二醛含量的影響
夏黑葡萄采后的呼吸作用與采后果實(shí)品質(zhì)變化、成熟衰老、貯藏壽命等有著密切的關(guān)系[18]。由圖4可知,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),各丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理組的呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)先下降再逐漸上升趨勢(shì),而對(duì)照組保持始終上升趨勢(shì)。在貯藏第15天時(shí),對(duì)照組CK處理組的果實(shí)呼吸強(qiáng)度為23.70 mg/(kg·h),而B(niǎo)1、B2、B3、B4和B5的果實(shí)呼吸強(qiáng)度分別為17.19,18.71,12.09,14.61和17.78 mg/(kg·h);可見(jiàn)丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理對(duì)采后“夏黑”葡萄呼吸強(qiáng)度具有一定抑制作用。
圖4 丁香復(fù)合桑葉提取物處理對(duì)采后“夏黑”葡萄呼吸強(qiáng)度的影響
過(guò)氧化物酶可以催化清除植物組織中低濃度的H2O2,從而使機(jī)體免受H2O2的毒害作用。由圖5可以看出,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),各處理組和對(duì)照組的采后“夏黑”葡萄果實(shí)中過(guò)氧化物酶活性總體呈先下降后上升再下降趨勢(shì)。對(duì)照組的葡萄果實(shí)過(guò)氧化物酶活性在貯藏第20天出現(xiàn)高峰,而其他丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理組均在第25天出現(xiàn)高峰。在貯藏第25天時(shí),各丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理組的過(guò)氧化物酶活性均顯著高于對(duì)照組(p<0.05),各處理組差異不明顯;對(duì)照組的過(guò)氧化物酶活性為7.90 U/g(最低),丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理組B1、B2、B3、B4和B5的過(guò)氧化物酶活性分別為12.43,15.46,12.89,13.74和13.89 U/g。在整個(gè)貯藏期間,丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理可延緩過(guò)氧化物酶活性的降低的進(jìn)程。
圖5 丁香復(fù)合桑葉提取物處理對(duì)采后“夏黑”葡萄過(guò)氧化物酶活性的影響
試驗(yàn)以丁香和桑葉的水提物為原料結(jié)合淀粉,將其應(yīng)用于“夏黑”葡萄的貯藏保鮮。通過(guò)測(cè)定不同濃度的丁香和桑葉兩者配伍的提取物結(jié)合淀粉涂膜處理對(duì)“夏黑”葡萄貯藏品質(zhì)指標(biāo)及生理指標(biāo)的變化篩選出保鮮涂膜液的最適濃度。結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,在一定貯藏時(shí)間內(nèi),丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理對(duì)采后“夏黑”葡萄果實(shí)的落粒率、腐爛率、丙二醛濃度和呼吸強(qiáng)度的上升具有一定抑制作用,延緩VC和可溶性固形物含量的下降速度,同時(shí)延緩果實(shí)過(guò)氧化物酶的活性降低的進(jìn)程,進(jìn)而延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏壽命。其中,以丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜的B2對(duì)采后“夏黑”葡萄果實(shí)的貯藏保鮮效果最好。研究表明一定的丁香復(fù)合桑葉提取物結(jié)合淀粉涂膜處理有望開(kāi)發(fā)成為“夏黑”葡萄保鮮劑。