張 怡,喬勇進(jìn),姚連謀,2,劉晨霞,王春芳,唐
(1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,上海 201403;2上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;3.上海敏藍(lán)藍(lán)莓種植專業(yè)合作社,上海 201517;4.上海市藍(lán)莓研究所,上海 201517)
藍(lán)莓(Blueberry) 又名藍(lán)漿果,越橘等,為杜鵑花科(Ericaceous)越橘屬(Vaccinium spp.)中藍(lán)果實(shí)小型漿果,其果肉細(xì)膩,帶有獨(dú)特香味,外表包裹一層白色果粉。大量研究表明,藍(lán)莓因含有豐富的生物活性物質(zhì),如花色苷、酚類物質(zhì)及多種維生素等,具有提高視力和記憶力、預(yù)防高血壓和結(jié)腸癌、消除腹部脂肪和抗炎防衰老等功效,被譽(yù)為“漿果之王”,開發(fā)前景廣闊。藍(lán)莓的成熟期集中在6—7月,為夏季高溫季節(jié),采收的藍(lán)莓帶有大量的田間熱和呼吸熱,直接進(jìn)行后期的貯運(yùn)極易導(dǎo)致漿果軟化、腐爛和風(fēng)味變淡等現(xiàn)象,極大地降低商品價(jià)值。在現(xiàn)代果蔬流通體系中,預(yù)冷處理可以最大限度地減少果蔬在運(yùn)輸和銷售過程中加速變質(zhì)、腐爛,延長貨架期。張容鵠等人[1]通過冰水預(yù)冷、冷庫預(yù)冷和陰涼處3種不同預(yù)冷方式對(duì)“儲(chǔ)良”龍眼預(yù)冷過程數(shù)值模擬研究,分析龍眼貯藏后的品質(zhì)影響發(fā)現(xiàn)冰水預(yù)冷效果最好。崔建潮等人[2]對(duì)比冰水預(yù)冷和強(qiáng)制通風(fēng)2種預(yù)冷方式對(duì)甜櫻桃后期貯藏的影響后建議甜櫻桃采后應(yīng)及時(shí)采用冰水預(yù)冷,可有效延長貨架期5 d。以藍(lán)莓為材料,比較冰水預(yù)冷、冷庫預(yù)冷和強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷對(duì)藍(lán)莓果品預(yù)冷效果的影響,對(duì)3種預(yù)冷工藝結(jié)合冷藏的保鮮效果進(jìn)行比較,以期為延長藍(lán)莓貨架期提供理論依據(jù)。
藍(lán)莓產(chǎn)地為上海市金山區(qū),由上海市金山區(qū)“敏蘭”藍(lán)莓專業(yè)合作社提供,品種為“奧尼爾”,藍(lán)莓采收后在產(chǎn)地盡快進(jìn)行初步分選后,2 h內(nèi)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室并選取大小一致、色澤均勻、無機(jī)械損傷和病蟲害的藍(lán)莓作為研究材料,初溫在30±2℃范圍內(nèi)備用。
Ultrospec 3300 pro型紫外分光光度計(jì),美國安瑪西亞公司產(chǎn)品;D37520 Osterode型高速冷凍離心機(jī),德國Biofuge公司產(chǎn)品;KK29E-18T1型冰箱,德國SIEMENS公司產(chǎn)品;BP301S型電子天平,德國賽多利斯公司產(chǎn)品;GY-1型水果硬度計(jì),樂清市愛得堡儀器有限公司產(chǎn)品;MQX200型酶標(biāo)儀,美國百特儀器有限公司產(chǎn)品;SY-1022型果蔬呼吸測定儀,石家莊世亞科技有限公司產(chǎn)品;RC-4HC型無線溫度測定記錄儀,江蘇省精創(chuàng)電氣股份有限公司產(chǎn)品;TESTO 230型pH劑,德國泰仕公司產(chǎn)品;JX-FSTPR-1型全自動(dòng)樣品冷凍研磨儀,上海凈信科技產(chǎn)品。
愈創(chuàng)木酚、鄰苯二酚、聚乙烯聚吡咯烷酮、無水乙酸鈉、聚乙二醇6000、氫氧化鈉、乙醇、冰醋酸,均為分析純(AR),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供;MDA試劑盒,南京建成生物工程研究所提供。
1.2.1 藍(lán)莓果品預(yù)冷工藝
設(shè)定A,B,C,D共4組試驗(yàn),分別為對(duì)照組(CK,藍(lán)莓未經(jīng)預(yù)冷) (A)、0℃左右冰水預(yù)冷(1∶15,W∶V,預(yù)冷后瀝干藍(lán)莓表面水分) (B)、冷庫預(yù)冷(冷庫溫度2±2℃,相對(duì)濕度75%) (C)和強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷(風(fēng)速1.0 m/s,溫度2±2℃,相對(duì)濕度75%) (D)。設(shè)定預(yù)冷終溫4℃,各組處理量1 500 g,用無線溫度測定記錄儀每隔5 min測定各組藍(lán)莓幾何中心溫度,并繪制成藍(lán)莓果實(shí)溫度隨時(shí)間變化曲線。4組藍(lán)莓預(yù)冷后裝盒均在6±2℃,在相對(duì)濕度75%條件下貯藏,每隔7 d測定藍(lán)莓果品的硬度、爛果率、失水率、可滴定酸含量、呼吸強(qiáng)度、過氧化物酶(POD) 活性、丙二醛(MDA) 含量,試驗(yàn)重復(fù)3次,取其平均值。
1.2.2 貯藏品質(zhì)指標(biāo)及測定方法
(1)爛果率測定。腐爛果指在貯藏期間發(fā)生質(zhì)地變軟、霉變和汁液外流的藍(lán)莓果實(shí),統(tǒng)計(jì)腐爛果實(shí)數(shù)占調(diào)查果實(shí)總數(shù)的百分比。
(2)失水率測定。采用稱質(zhì)量法,即用最初質(zhì)量減去每次稱得的質(zhì)量,兩者之差除以最初質(zhì)量失水率計(jì)算公式為:
式中:W0——貯藏前藍(lán)莓果實(shí)樣品質(zhì)量,g;
W1——貯藏后藍(lán)莓果實(shí)質(zhì)量,g。
(3) 硬度測定。藍(lán)莓硬度采用GY-1型水果硬度計(jì)測定。
(4)可滴定酸測定。藍(lán)莓中可滴定酸含量的測定用已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定藍(lán)莓提取液,根據(jù)氫氧化鈉的消耗量計(jì)算藍(lán)莓中可滴定酸含量。
(5) 呼吸強(qiáng)度測定。利用SY-1022型果蔬呼吸測定儀測定。
(6) 過氧化氫酶(POD) 活性的影響。參照曹建康等人[3]的方法并作改進(jìn),稱取6 g藍(lán)莓勻漿,加入10.0 mL提取液(1 mmoL/LPEG,4%PVPP和1%Triton X-100),于4℃條件下以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心15 min,收取上清液為酶提取液,低溫保存?zhèn)溆谩?/p>
取25 mmol/L愈創(chuàng)木酚150 μL和酶提取液25 μL,再加入 0.5 mol/L H2O2溶液 10 μL,于波長 470 nm處,用酶標(biāo)儀每隔1 min記錄1次,時(shí)間8 min,每組重復(fù)3次。以每1 g藍(lán)莓樣品每1 min吸光度變化值增加1時(shí)為 1個(gè)過氧化物酶活性單位 (U,ΔOD470/min·g)。計(jì)算公式如下:
式中:ΔOD
470——每1 min反應(yīng)吸光度變化值;
OD470F——反應(yīng)混合液吸光度終止值;
OD470I——反應(yīng)混合液吸光度初始值;
tF——反應(yīng)終止時(shí)間,min;
tI——反應(yīng)初始時(shí)間,min;
V——樣品提取液總體積,mL;
Vs——測定時(shí)所取樣品提取液體積,mL;
m——樣品質(zhì)量,g。
(7)丙二醛。參照曹建康等人[3]的方法測定藍(lán)莓果品中丙二醛含量。
1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel軟件畫圖,SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,顯著性差異分析采用One-way ANOVA分析,組間采用Duncan檢驗(yàn),以p<0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差異。試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓降溫速率的影響見圖1。
圖1 預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓降溫速率的影響
從圖1可知,不同預(yù)冷方式處理藍(lán)莓果實(shí)的降溫速率有顯著性(p<0.05) 差異,其中冰水預(yù)冷組降溫速度最快,強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷和冷庫預(yù)冷次之。藍(lán)莓通過冰水預(yù)冷、冷庫預(yù)冷、強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷將果實(shí)中心溫度降至4℃所需時(shí)間分別為55,200,125 min。通過對(duì)降溫速度的測定,可以初步確定藍(lán)莓果實(shí)預(yù)冷時(shí)間,從而計(jì)算預(yù)冷所需成本。3種預(yù)冷方式中冰水預(yù)冷成本最低、預(yù)冷速度最快,強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷相較冷庫預(yù)冷所需成本偏高,但降溫速率更快。最適預(yù)冷方式應(yīng)結(jié)合預(yù)冷作用后藍(lán)莓貯藏品質(zhì)進(jìn)行選擇。
不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓爛果率的影響見圖2。
圖2 不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓爛果率的影響
爛果率高低直接反映藍(lán)莓貯藏的效果。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明(見圖2),CK組與其他預(yù)冷組均差異顯著(p<0.05),CK組藍(lán)莓果實(shí)爛果率在貯藏7 d后迅速上升。經(jīng)過預(yù)冷處理后的藍(lán)莓果實(shí)在貯藏前21 d,爛果率上升速度較為緩慢,貯藏21 d后加速上升。冷庫預(yù)冷和強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷爛果率差異不大,其中強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷組腐爛率最低,貯藏28 d和35 d爛果率分別為5.97%和20.90%,相較于CK組與冰水預(yù)冷組有明顯下降趨勢。這說明預(yù)冷處理對(duì)藍(lán)莓果實(shí)的減少腐爛有明顯作用,延長貯藏期。
不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓果實(shí)失重率的影響見圖3。
圖3 不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓果實(shí)失重率的影響
果實(shí)失重率是衡量藍(lán)莓品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),失重率上升說明藍(lán)莓果實(shí)水分流失較多,可能會(huì)造成果皮皺縮,直接影響藍(lán)莓果實(shí)的口感和外觀[4]。由圖3可知,藍(lán)莓在貯藏過程中,未經(jīng)預(yù)冷處理的CK組的失重率始終保持在較高水平,在貯藏21 d已經(jīng)失去食用銷售價(jià)值,這可能是由于部分果實(shí)開始腐爛而導(dǎo)致,其余3個(gè)試驗(yàn)組藍(lán)莓失重率隨著貯藏時(shí)間延長失重率呈逐漸增加的趨勢。不同預(yù)冷方式處理組之間相比差異并不顯著,但在貯藏14~35 d,強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷的失重率低于其他3組。由此說明預(yù)冷處理能有效減少藍(lán)莓果品質(zhì)量損失,延緩其貨架期。
不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓硬度的影響見圖4。
圖4 不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓硬度的影響
藍(lán)莓果實(shí)采后經(jīng)歷成熟、衰老、營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、腐敗等過程[5]。由圖4可知,在貯藏期間,藍(lán)莓果實(shí)硬度前期稍有上升,這可能是處于成熟期,營養(yǎng)物質(zhì)累積;貯藏21 d后藍(lán)莓果實(shí)硬度下降速度加快由藍(lán)莓經(jīng)歷衰老、腐敗過程導(dǎo)致。從3組不同預(yù)冷組之間均顯示顯著性差異(p<0.05),其中冰水預(yù)冷組的藍(lán)莓果實(shí)硬度下降速率最快,可能由于冰水處理破壞藍(lán)莓果實(shí)表面果粉,加速藍(lán)莓腐爛速率導(dǎo)致。試驗(yàn)結(jié)果表明,預(yù)冷處理對(duì)保持藍(lán)莓果實(shí)貯藏期間硬度有明顯的作用,強(qiáng)制預(yù)冷通風(fēng)是3種預(yù)冷方式中減緩藍(lán)莓果實(shí)硬度減低最為有效的預(yù)冷方式。
不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓可滴定酸含量的影響見圖5。
圖5 不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓可滴定酸含量的影響
藍(lán)莓果實(shí)中主要含有蘋果酸、草酸和檸檬酸等有機(jī)酸,其中以檸檬酸為主要影響藍(lán)莓果實(shí)風(fēng)味的因素之一[6],同時(shí)可滴定酸可作為呼吸的底物被逐漸降解,其含量反映藍(lán)莓呼吸強(qiáng)度的高低[7]。由圖5可知,在貯藏周期內(nèi),各處理組藍(lán)莓果實(shí)的可滴定酸含量均呈現(xiàn)不斷下降趨勢,其中以冷庫預(yù)冷和強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷較為穩(wěn)定。在貯藏前2周內(nèi),未預(yù)冷組與各處理組在可滴定酸含量方面呈現(xiàn)顯著差異(p<0.05),說明預(yù)冷處理對(duì)保持藍(lán)莓果實(shí)有機(jī)酸含量有較為顯著的效果。在貯藏35 d,冷庫預(yù)冷和強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷的可滴定酸含量分別為0.43%和0.46%,其中冷庫預(yù)冷組可滴定酸含量下降最少,與貯藏開始時(shí)相比僅下降28.73%。綜上,冷庫預(yù)冷處理可有效抑制藍(lán)莓在冷鏈貯藏期間的呼吸強(qiáng)度,抑制膜脂過氧化酶活性,減少可滴定酸的分解[7]。
不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓果實(shí)貯藏期間呼吸強(qiáng)度的影響見圖6。
圖6 不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓果實(shí)貯藏期間呼吸強(qiáng)度的影響
藍(lán)莓呼吸強(qiáng)度直接關(guān)系其貨架期品質(zhì),由圖6可知,藍(lán)莓經(jīng)過預(yù)冷后,各處理組總體呈現(xiàn)上升趨勢,但呼吸強(qiáng)度的變化存在差異。預(yù)冷貯藏后2 d,以冷庫預(yù)冷后的呼吸強(qiáng)度最弱,CK組的呼吸強(qiáng)度最高;貯藏21 d之前,冰水預(yù)冷和冷庫預(yù)冷方式呼吸強(qiáng)度上升緩慢;但在貯藏21 d后,呼吸強(qiáng)度有顯著上升,說明代謝幅度在持續(xù)增加。強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷處理組在藍(lán)莓果品貯藏期間的呼吸強(qiáng)度上升趨勢均勻,在貯藏35 d,強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷組藍(lán)莓果品呼吸強(qiáng)度最低,為0.540 mg/kg.h,顯示生理代謝最為緩慢。
不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓過氧化物酶活性的影響見圖7。
圖7 不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓過氧化物酶活性的影響
從圖7可以看出,藍(lán)莓果實(shí)在貯藏期間過氧化物酶(POD) 活性總體呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢,這于季麗麗等人[8]研究不同溫度差壓預(yù)冷及其對(duì)西葫蘆冷藏效果的影響中POD活性趨勢一致,CK、冷庫預(yù)冷及強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷3組都于7 d出現(xiàn)峰值,冰水預(yù)冷峰值出現(xiàn)在14 d。過氧化物酶因能催化組織中酚類等物質(zhì)氧化,因此其與水果組織發(fā)生褐變息息相關(guān)[9],其中冷庫預(yù)冷組的POD酶活性在整個(gè)冷藏期低于其他2組。冷藏后期,強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷組POD活性顯著高于其他2個(gè)處理組,相較于其他2組,冷庫預(yù)冷可以延緩藍(lán)莓進(jìn)入衰老階段。
不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓貯藏期間丙二醛濃度的影響見圖8。
圖8 不同預(yù)冷方式對(duì)藍(lán)莓貯藏期間丙二醛濃度的影響
丙二醛(MDA)濃度的大小可間接表征藍(lán)莓細(xì)胞膜膜脂氧化狀態(tài),且二者呈正相關(guān)[10]。隨著貯藏時(shí)間的增加,各組藍(lán)莓果實(shí)在貯藏期間MDA濃度均有一定程度的上升,其中未經(jīng)預(yù)冷處理的對(duì)照組上升速度最快,CK組與經(jīng)過冰水預(yù)冷、冷庫預(yù)冷及強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷表現(xiàn)出顯著性差異(p<0.05)。在貯藏7 d,CK組丙二醛濃度已經(jīng)達(dá)到95.62 nmol/mL,而冰水預(yù)冷組、冷庫預(yù)冷組及強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷組分別為68.82,50.24,49.72 nmol/mL。貯藏7 d后,強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷組的丙二醛濃度較冰水預(yù)冷組、冷庫預(yù)冷組上升緩慢。預(yù)冷處理能有效抑制藍(lán)莓果品貯藏期間MDA增長,強(qiáng)制通風(fēng)效果最佳,可抑制膜脂氧化酶對(duì)細(xì)胞膜酶解,保持細(xì)胞膜完整性及膜透性,減少藍(lán)莓內(nèi)MDA的分解。
綜上所述,3種不同預(yù)冷方式的預(yù)冷速率為冰水預(yù)冷>強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷>冷庫預(yù)冷,冰水預(yù)冷速率最快,僅用55 min。與對(duì)照組比較,藍(lán)莓采后貯藏前適當(dāng)預(yù)冷可以有效抑制藍(lán)莓代謝,保持藍(lán)莓果品的生理生化品質(zhì),維持其新鮮度。3組預(yù)冷處理均能有效抑制藍(lán)莓腐爛、乙烯的產(chǎn)生和POD活性,可明顯抑制藍(lán)莓硬度、失重率、可滴定酸在貯藏期間的下降,有效延緩MDA濃度的增長,保證藍(lán)莓果品品質(zhì),其中強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷處理后的藍(lán)莓在貯藏過程中品質(zhì)保持最好。
預(yù)冷是保持果蔬感官品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值的重要環(huán)節(jié)之一,冰水預(yù)冷雖然能夠最快降低藍(lán)莓采后溫度,但冷卻不均勻、溫度不易控制,處理過后需立即瀝干藍(lán)莓表面水分,殘留水分會(huì)加速果蔬微生物的繁殖[11],使得藍(lán)莓表面果粉覆蓋率減少,降低其銷售率。冷庫預(yù)冷雖也能較好延緩藍(lán)莓貯藏時(shí)間,但藍(lán)莓容易失水,失水使得果皮皺縮,不利于保持新鮮度。經(jīng)強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷,低溫貯藏21 d后,藍(lán)莓爛果率接近于零,失重率僅為0.93%,可滴定酸含量為0.495%,硬度為3.96 g,MDA濃度保持較低水平,為遠(yuǎn)距離運(yùn)輸藍(lán)莓奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
實(shí)際應(yīng)用中,以方便、耗能少、經(jīng)濟(jì)為主,強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷方式的操作簡易、投資少等優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)有的產(chǎn)地預(yù)冷中得到廣泛的運(yùn)用[12],但藍(lán)莓采后放置于包裝箱,冷風(fēng)不易從箱的開口穿過,冷卻時(shí)間延長,因此在藍(lán)莓采后放置于鏤空小筐,保證冷風(fēng)穿過預(yù)冷后再裝箱。