楊亞麗 - 劉慧燕 - 楊文麗 - 張浩宇 -姜 昌 方海田 - 張光弟 -
(1. 寧夏食品微生物應(yīng)用技術(shù)與安全控制重點實驗室,寧夏 銀川 750021;2. 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川 750021;3. 寧夏紅梅杏科技發(fā)展有限公司,寧夏 固原 756000)
紅梅杏(PrunusarmeniacaL.)又名新疆杏,通常采用山杏做為砧木嫁接繁殖,具有耐寒、耐旱、耐貧瘠等特性[1]。作為南部山區(qū)脫貧優(yōu)勢品種,因其產(chǎn)地位置獨特,造就了紅梅杏果實早熟、色澤鮮紅、核肉不粘等特性,深受廣大群眾和客商的喜愛[2]。當前紅梅杏以銷售鮮果為主,鮮果銷售期僅為5~7 d,貯藏保鮮等環(huán)節(jié)嚴重制約著紅梅杏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成為當前和今后一個時期亟待解決的問題[3]。
SO2類保鮮劑可延緩果實生理衰老,防止食品褐變[4],但SO2類保鮮劑使用過量,會使食物中SO2殘留量超標,對人體產(chǎn)生傷害。近年來,SO2類保鮮劑常用于葡萄采后貯藏保鮮,是普遍使用的一種防腐保鮮劑。佟繼旭等[5]研究表明,SO2類保鮮劑能夠有效維持葡萄營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味,降低采后呼吸速率。低溫貯藏是果實采后貯藏保鮮最常用的方法之一[6],但在低溫貯藏時易產(chǎn)生冷害,是限制貯藏效果的主要因素。白國榮等[7]研究發(fā)現(xiàn),冰溫能夠有效降低新疆吊干杏果的腐爛率,減少丙二醛積累,有效提高貯藏品質(zhì),延長貯藏期。Luo等[8]研究表明,1-MCP結(jié)合低溫貯藏能夠有效抑制小白杏果實呼吸強度和乙烯釋放量的上升及果實軟化相關(guān)酶等的活性。郭東起等[9]研究發(fā)現(xiàn),蜂膠提取物可保持杏果實的感官評價。低壓靜電場(LVEF)是一種新型的果蔬保鮮技術(shù),李金娜等[10]研究表明,LVEF處理有效提高了棗果實貯藏品質(zhì),延長了果實后熟。李海波等[11]發(fā)現(xiàn),在低壓靜電場作用下,能夠有效降低舟山楊梅總酸的消解和總糖的消耗,對腐爛指數(shù)、失重率、硬度等的降低得到明顯抑制。
杏果為典型的呼吸躍變型果實,對乙烯極為敏感,乙烯處理可促進其衰老,而1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是一種新型乙烯受體抑制劑,具有延緩果實采后成熟衰老,減輕冷害和提高抗病性等諸多作用。SO2類保鮮劑可延緩果實生理衰老,LVEF技術(shù)是一種新型果蔬靜態(tài)保鮮方法,但這兩種方法結(jié)合起來在紅梅杏貯藏保鮮中的應(yīng)用鮮有報道。試驗擬以紅梅杏為試材,探究0.5 μL/L的1-MCP處理杏果后,緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合低溫LVEF處理對紅梅杏貯藏品質(zhì)和低溫冷害程度的影響,并進一步分析SO2保鮮劑的殘留安全及由于保鮮劑應(yīng)用帶來的果實品質(zhì)變化之間的相關(guān)性,為紅梅杏的采后保鮮貯藏提供科學(xué)理論依據(jù)和有效的技術(shù)指導(dǎo)。
1.1.1 材料與試劑
紅梅杏:于2019年7月15日采自寧夏固原市原州區(qū),寧夏紅梅杏科技發(fā)展有限公司;
氫氧化鈉:分析純,新光化工試劑廠;
酚酞:指示劑,天津市大茂化學(xué)試劑廠;
草酸、2,6-二氯酚靛酚鈉:分析純,天津市化學(xué)試劑一廠;
蒽酮:分析純,安徽酷爾生物工程有限公司。
1.1.2 主要儀器
硬度計:GY-2型,德國Gerhardt公司;
數(shù)顯糖度計:PAL-3型,廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司;
實驗室超純水器:UPT型,深圳市廣川環(huán)保科技有限公司;
電子天平:FB224型,北京佳源興業(yè)科技有限公司。
1.2.1 采后處理 杏果實運回后立即裝入300 L塑料容器內(nèi),將濃度為0.5 μL/L的1-MCP放入燒杯置于密閉的塑料容器,用塑料膜封口,再通過滴管將所需的水量加入燒杯(形成高CO2低O2的環(huán)境),處理時間8~12 h(溫度18~25 ℃),處理結(jié)束后迅速篩選無曬傷,無病蟲害,大小一致底色明顯可見淺黃—果頂微綠的杏果實,立刻裝入市售針刺PE保鮮袋(厚度0.02 mm),每袋裝(1.0±0.1) kg的杏果。對照(CK)組及py1、py2、py3處理組分別加入0,1/2,1,2片綠達牌緩釋型二氧化硫保鮮劑(1/2片劑和1片劑用面巾紙包,2片劑為商業(yè)出售PE膜包裝),保鮮劑包好用針頭扎10個小孔,放入對應(yīng)設(shè)計計量,扎口(扎口時保鮮袋內(nèi)留有空氣)裝入藍色周轉(zhuǎn)箱,入低溫低壓靜電保鮮庫,每隔10 d取樣測定,每個處理重復(fù)3次。
1.2.2 理化指標的測定
(1) VC含量:參照文獻[12]。
(2) 總酸含量(TA):參照文獻[13]。
(3) 可性固形物含量(TSS):采用數(shù)顯糖度計測定,取25 g切碎混合樣放入紗布包裹后放入壓蒜器中壓取濾液滴入數(shù)顯糖度計,搖勻,直接讀數(shù)。
(4) 硬度:參照文獻[14]并稍作修改(將探針用橡皮固定以進入果肉3 mm為標準,將插頭插入杏果實軸對稱的3個部位并記錄數(shù)值)。
1.2.3 果肉褐變率和褐變指數(shù)的分析 參照文獻[15]并稍修改:每次測定時隨機取20個杏果實進行分級。共分4級,0級,果肉切面無褐變;1級,0<果肉切面褐變面積≤1/4;2級,1/4<果肉切面褐變面積≤2/4;3級,2/4<果肉切面褐變面積≤3/4;4級,3/4<果肉切面褐變面積<1。果肉褐變率和褐變指數(shù)分別按式(1)、(2)計算:
(1)
(2)
式中:
R——果肉褐變率,%;
A1——果肉褐變果數(shù);
A2——處理樣品果數(shù);
C——褐變指數(shù);
m1——褐變級別;
m2——相應(yīng)級別果實數(shù);
m3——最高級別;
m4——總果數(shù)。
1.2.4 冷害指數(shù) 參照文獻[16]并稍作修改,冷害程度共分5級,0級(未發(fā)生);1級(冷害面積≤25%);2級(25%≤冷害面積≤50%);3級(50%≤冷害面積≤75%);4級(75%≤冷害面積≤100%)。冷害指數(shù)按式(3)計算:
(3)
式中:
P——冷害指數(shù),%;
B1——冷害級數(shù);
B2——相應(yīng)果數(shù);
B3——每種處理的總數(shù)。
1.2.5 感官及口感評價 紅梅杏的感官評價,根據(jù)紅梅杏的整體可接受程度,包括顏色、失水、變軟、褐變、腐爛程度及風(fēng)味進行打分。口感評價通過每人選擇4~5個紅梅杏,品嘗其味道,根據(jù)紅梅杏的脆度、甜度、是否有異味等因素對其進行口感的整體打分,滿分10分。評測小組由10名本專業(yè)人員組成,去掉最高分和最低分得到平均值即為最終得分,杏果實感觀及口感評價標準為:9分以上(極佳);7~9分(很好);5~7分(較好),銷售受限;3~5分(較差),食用受限;1分(極差),無法食用[17]。
1.2.6 SO2殘留量的測定 按GB 5009.34—2016《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》執(zhí)行。
利用Excel 2003進行數(shù)據(jù)整理,Origin 8.5進行制圖,SPSS 20數(shù)據(jù)處理軟件進行相關(guān)性分析。
基于前期對1-MCP+殼聚糖濃度篩選的結(jié)果[18],采用0.5 μL/L的1-MCP滴灌熏蒸處理杏果12 h后,用不同濃度的緩釋型SO2保鮮劑處理,測定了低溫LVEF處理對不同貯藏期杏果實硬度和VC含量的影響(圖1)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著貯藏時間的增加,各處理的硬度呈先上升后下降的趨勢,貯藏10 d時,py2處理硬度達到最大,其值為3.73 kg/cm2,隨后緩慢下降。貯藏50 d時,py2處理硬度值與第10天相比下降了17%,貯藏50 d內(nèi),對照組的硬度始終低于3個處理組,說明低溫LVEF協(xié)同1-MCP結(jié)合緩釋型SO2保鮮劑能很好地維持杏果實的質(zhì)地。貯藏30 d后,py2處理的杏果實硬度下降速率較其他處理組緩慢,說明py2處理對杏果實的貯藏保鮮效果有很好的保持作用。
由圖1(b)可知,隨著貯藏時間的延長,VC含量呈不斷下降的趨勢,對照組下降速率最快,py3下降緩慢,且處理組VC的含量均高于對照組。貯藏50 d,py3和py2處理的VC含量最高,py1次之,對照組最低,其值分別為5.76,5.55,5.03,3.19 mg/100 g,較測定初期分別下降了29.84%,32.40%,38.73%,61.15%,其中,py1下降最快,py3下降最慢,與對照組相比,py3處理與對照組差異顯著(P<0.05)。由此可得,py3處理能夠有效抑制杏果實中VC含量的下降。
從圖2(a)可知,隨著貯藏時間的增加,對照組和py1處理的總酸含量呈先下降后上升再下降的趨勢。貯藏10 d后,py1和py2處理總酸含量下降緩慢,貯藏第10天時,py2處理顯著高于對照組(P<0.05)。貯藏30 d時,py3處理高于對照組16%;貯藏10,40,50 d時,py2處理的總酸含量分別高于對照處理21.67%,14.56%,19.6%,說明py2處理能有效延緩貯藏后期總酸含量的降低。
圖1 不同處理對杏果實硬度和VC含量的影響Figure 1 Effects of different treatments on apricot fruit hardness and VC content
由圖2(b)可知,不同處理杏果實總糖含量均高于對照組,隨著貯藏時間的延長,呈先增加后降低再增加再降低的趨勢,杏果實在貯藏初期的總糖含量為10.15%,貯藏10 d時,各處理杏果實的總糖含量達到了最大值,且CK、py1、py2和py3的值分別為10.82%,11.13%,11.26%,11.68%。貯藏30 d,py1的含糖量最低(為9.55%),而py3處理的含糖量最高(為10.68%),二者相差10.58%。說明緩釋型SO2保鮮劑協(xié)同低溫LVEF結(jié)合1-MCP處理對延緩果實總糖含量的降低有一定的作用。
圖2 不同處理對杏果實總酸和總糖含量的影響Figure 2 Effect of different treatments on total acid and total sugar content of apricot fruits
從圖3可以看出,各處理的感官及口感均隨貯藏時間的延長呈下降趨勢,下降速度依次為:對照組>py1處理>py3處理>py2處理。對照處理在第10天時感官和口感迅速下降,貯藏20 d時由于其水分流失,甜味變淡,杏果實特有的風(fēng)味消失,使口感和感官分別比貯藏初期下降了44%,42%,銷售受限,貯藏30 d后食用受限。py3處理在貯藏20 d時杏果實品質(zhì)較好,貯藏30 d時由于該組杏果實褐變率逐漸增加,使得感官和口感下降速度快,同時杏果實甜味變淡,特有的風(fēng)味消失,貯藏40 d后銷售受限。而py2處理的杏果實在貯藏前40 d,始終具有很好的感官和口感,相比對照組,至少延長杏果實貯藏期10 d。說明不同處理均能提高杏果實貯藏期的感官品質(zhì)。
紅梅杏經(jīng)過1-MCP和不同濃度的緩釋型SO2保鮮劑處理,在低溫LVEF條件下,果肉褐變情況如圖4所示。隨著貯藏時間的延長和緩釋型SO2保鮮劑濃度的增加,果肉褐變率和褐變指數(shù)都升高,褐變程度都在加重,對照組的褐變率明顯高于處理,且py2處理的褐變率與對照組差異顯著(P<0.05),貯藏0~10 d時各處理的褐變率和褐變指數(shù)均為0,貯藏10 d時對照組的褐變率為4.8%,而處理未出現(xiàn)褐變。貯藏30 d時對照處理褐變率超過10%,分別是py2、py2和py3處理的1.37,2.35,1.65倍。貯藏50 d時對照組和處理的褐變率均超過了10%,對照組的果肉褐變指數(shù)為25.5,py2和py3處理分別比對照組降低22%和62%,py3處理的褐變指數(shù)最小,且py3處理片劑的褐變指數(shù)顯著低于對照組(P<0.05)。
圖3 不處理對杏果實口感和感官評價的影響Figure 3 Effect of untreated on apricot fruit taste and sensory evaluation
圖4 不同處理對杏果實果肉褐變的影響Figure 4 Effect of different treatments on browning of apricot fruit pulp
經(jīng)不同緩釋速度的SO2保鮮劑處理杏果實,各處理組在貯藏期間內(nèi)果肉中SO2殘留含量均<22.5 mg/kg,符合GB 5009.34—2016《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》中規(guī)定的限量標準(≤50 mg/kg),整個貯藏期內(nèi)各處理均能測出二氧化硫的殘留,檢出率為100%,超標率為0。由圖5可知,由于不同緩釋劑的用量和釋放速度不同,使杏果實SO2殘留量也不相同,貯藏前15 d各處理的殘留量均快速增長,分別達到了12.34,12.65,12.86 mg/kg,隨后10~50 d,py1、py2和py3處理呈先增加后降低、先增加后降低再增加和先降低后增加再降低再增加的趨勢,說明低溫LEVF處理能夠有效抑制SO2的釋放速率。貯藏20 d時,py1和py2處理達到了最大,分別為13.55,15.76 mg/kg,且py2處理是py3處理的1.30倍。貯藏50 d時,py3和py2處理顯著高于py1處理,且差異顯著(P<0.05),分別是py1處理的2.31倍和3.83倍,而py2和py3處理差異不顯著。
如圖5(b)所示,隨著貯藏時間的延長,果實冷害癥狀不斷加重,貯藏20 d,對照組杏果實出現(xiàn)冷害癥狀,而緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合LEVF處理的杏果實冷害癥狀較對照組晚出現(xiàn)10 d。貯藏50 d,py1、py2和py3處理組的冷害指數(shù)分別為0.18,0.16,0.13,分別較對照組降低了52.63%,57.89%,65.79%,二者之間差異極顯著(P<0.01),說明低溫LEVF處理杏果實可以顯著抑制冷害癥狀出現(xiàn)的時間和冷害程度。
圖5 不同處理對杏果實SO2殘留量和冷害指數(shù)的影響Figure 5 Effects of different treatments on SO2 residue and chilling injury index of apricot fruits
表1 杏果實各指標間的相關(guān)分析?Table 1 Correlation analysis of various indexes of apricot fruits
? *. 在置信度(雙測)為0.05時,相關(guān)性是顯著的,**. 在置信度(雙測)為0.01時,相關(guān)性是顯著的。
如表1所示,冷害指數(shù)與褐變指數(shù)呈正顯著相關(guān),與褐變率呈正相關(guān),與總糖、總酸、硬度、VC、感官和口感評價、SO2殘留量呈負相關(guān);褐變指數(shù)與褐變率呈正相關(guān),與總酸、VC、硬度、感官評價呈負相關(guān),與口感評價和二氧化硫呈負相關(guān);褐變率與總酸、感官評價、口感評價呈負極顯著相關(guān)(0.991~1.000),與VC、硬度呈負相關(guān);總酸與VC、感官評價、口感評價呈極顯著正相關(guān)(0.928~0.989);VC與感官評價、口感評價呈極顯著正相關(guān);硬度與感官評價呈極顯著正相關(guān),感官評價與口感評價呈極顯著正相關(guān);總酸與褐變率、VC與總酸,感官評價與褐變率、總酸、VC、硬度呈極顯著正相關(guān)(0.986~0.990);口感評價與褐變率呈極顯著負相關(guān);口感評價與總酸、VC、和感官評價呈極顯著正相關(guān);其中二氧化硫與褐變指數(shù)、褐變率呈負相關(guān),與總酸、硬度呈正相關(guān),與總糖、口感評價相關(guān)性小(相關(guān)系數(shù)為0.062~0.010),與感官評價、VC相關(guān)性小(相關(guān)系數(shù)為0.047~0.064)。
試驗選擇了0.5 μL/L的1-MCP滴灌熏蒸處理杏果,探究緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合低溫[(0.0±0.8) ℃]低壓(200 mV)靜電場處理對杏果實貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:整個貯藏期間處理組的褐變率明顯低于對照組,其中py3處理的褐變指數(shù)最小。貯藏50 d時,對照組的褐變指數(shù)是py3處理的2.58倍。貯藏40 d時,py2處理的硬度顯著高于對照組,是對照組的1.38倍。貯藏30 d時,py3處理的總糖明顯高于py1處理,是py1處理的1.12倍。貯藏40 d時,py2和py3處理VC含量顯著高于對照組,分別是對照組的1.56和1.50倍。說明緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合低溫低壓靜電場處理均能不同程度地提高杏果實的貯藏品質(zhì),其中py2處理的保鮮效果較好,可以有效延緩總酸的消耗和總糖的降解,使杏果實在貯藏期間保持良好的品質(zhì)。在低溫低壓靜電場處理條件下,3種處理的杏果實SO2殘留量均在GB 5009.34—2016《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》規(guī)定的SO2殘留允許值(≤50 mg/kg)范圍內(nèi),且不同程度地延長了紅梅杏的貯藏期和降低低溫冷害程度,說明緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合低溫低壓靜電場處理值得在紅梅杏貯藏保鮮方面進行推廣。