張鮮桃,杜美軍,李海登,劉震遠(yuǎn),李喜宏,*,任天祥
(1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院,天津300450;2.天津市利源捷能氣調(diào)保鮮設(shè)備有限公司,天津300450)
磨盤柿,起源于我國(guó)并且在我國(guó)北方種植歷史悠久,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,含有豐富的維生素、礦質(zhì)元素、胡蘿卜素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);同時(shí)具有重要的藥用價(jià)值,可以清熱生津、澀腸健脾、止血降壓。但是,磨盤柿屬于呼吸躍變型果實(shí),柿果采后品質(zhì)下降快,即在貯運(yùn)過程中易發(fā)生軟化、柿果易褐變、澀味難以去除等問題[1],嚴(yán)重限制了柿產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,保持柿果采后良好的貯藏品質(zhì),是提高柿子商品價(jià)值的重要措施[2]。
目前,國(guó)外有關(guān)柿果保鮮的研究集中在用保鮮膜單果包裝以及冷藏等方法,并且已經(jīng)投入商業(yè)化應(yīng)用[3]。國(guó)內(nèi)果農(nóng)還是采用傳統(tǒng)的室內(nèi)堆藏、自然冷凍的保鮮方式,貯藏時(shí)間短、爛果率高,不適合商業(yè)化生產(chǎn)使用。張鵬等[4]的研究為柿果的低溫貯藏提供了理論依據(jù),王亮等[5]研究用1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)貯藏山楂來保持其貯藏品質(zhì),還有學(xué)者研究了1-MCP結(jié)合氣調(diào)貯藏、保鮮劑對(duì)柿果貯藏品質(zhì)的影響[6-9]。然而,1-MCP和低溫對(duì)磨盤柿果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響尚不清楚。
現(xiàn)階段關(guān)于在低溫下使用1-MCP保鮮磨盤柿的研究較少,因此,本文將以磨盤柿為研究對(duì)象,以維持其良好貯藏品質(zhì)、延長(zhǎng)柿果的貨架期、提高其商品價(jià)值為目的展開研究,為實(shí)現(xiàn)磨盤柿產(chǎn)業(yè)化保鮮提供理論依據(jù)。
磨盤柿:2018年9月購(gòu)買于天津市薊縣。
沒食子酸、無水碳酸鈉(均為分析純):上海麥克林生化科技有限公司;鎢酸鈉、磷鉬酸、硫酸鋰(均為分析純):上海埃彼化學(xué)試劑有限公司;濃鹽酸、磷酸、溴水(均為分析純):南京化學(xué)試劑股份有限公司;1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP):西安北農(nóng)華農(nóng)作物保護(hù)有限公司;0.06 mm 聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)膜:國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮技術(shù)研究所(天津)。
T6紫外可見分光光度計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司;雙杰JJ1000型電子天平:北京祥宇偉業(yè)儀器設(shè)備有限公司;WHY-1型手持糖度計(jì):浙江普云農(nóng)科技股份有限公司;GY-3水果硬度計(jì):浙江托普儀器有限公司;SD-110高精度色差儀:北京時(shí)代潤(rùn)寶科技有限公司。
挑選成熟度一致、無病蟲害和無機(jī)械損傷的果實(shí),剪平果柄,在0℃環(huán)境中預(yù)冷24 h[10],然后將柿果分成2組,裝入0.06 mm PVC袋中,一組用0.6 μL/L 1-MCP[11]小包裝在40℃溫水中潤(rùn)濕后放入PVC袋中處理并扎口封存,標(biāo)記為1-MCP;另一組直接扎口封存,標(biāo)記為KB。將兩組全部放入0℃庫(kù)中貯藏,每個(gè)處理重復(fù)3次,每次重復(fù)用果30個(gè),每7 d測(cè)定1次。
1.3.1 可溶性單寧含量的測(cè)定
取經(jīng)過不同保鮮處理的柿果,采用NY/T 1600-2008《水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測(cè)定分光光度法》[12]測(cè)定其可溶性單寧含量,以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,得到的回歸方程y=0.010 2x+0.006 5,相關(guān)系數(shù)R2=0.998 5。
1.3.2 硬度測(cè)定
使用GY-3水果硬度計(jì)測(cè)定經(jīng)不同保鮮處理柿果的硬度。
1.3.3 褐變度測(cè)定
采用SD-110高精度色差儀測(cè)定柿果的L*、a*、b*值,參照杜美軍等[13]方法進(jìn)行褐變度的計(jì)算:
式中:Li*、ai*、bi*是指樣品第 i天的 L*、a*、b*值;L0*、a0*、b0*是指樣品第 0 天的 L*、a*、b*值。
1.3.4 可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)的測(cè)定
取經(jīng)過不同保鮮處理的柿果采用WHY-1型手持糖度計(jì)測(cè)定其可溶性固形物:將柿果果肉部分?jǐn)D壓出汁,滴于糖度計(jì)上,記錄其總可溶性固形物(total soluble solid,TSS)值,即為柿果的可溶性性固形物含量。
1.3.5 丙二醛(malondialdehyde,MDA)測(cè)定
參考Dedong Min等[14]測(cè)定牛心柿中丙二醛的測(cè)定方法。
使用Origin軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
貯藏期內(nèi)可溶性單寧含量的變化見圖1。
圖1 貯藏期內(nèi)可溶性單寧含量的變化Fig.1 Changes of soluble tannin content during storage period
如圖1所示,在0℃貯藏環(huán)境中,1-MCP結(jié)合PVC處理組和空白對(duì)照組(KB)柿果的可溶性單寧含量均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),但是1-MCP結(jié)合PVC處理組可溶性單寧含量高于對(duì)照組,說明處理組明顯抑制了果實(shí)中可溶性單寧向不溶性單寧的轉(zhuǎn)化,在貯藏后期兩組的差距更加明顯。KB組在貯藏后期可溶性單寧含量持續(xù)下降的原因可能是因?yàn)樵赑VC保鮮膜中氧氣的消耗速率增大,直至消耗完。此時(shí)柿果的呼吸類型由有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸,誘導(dǎo)柿果發(fā)生一系列生化反應(yīng),產(chǎn)生乙醇,在乙醇脫氫酶的作用下乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛,與可溶性單寧在密閉的空間中發(fā)生反應(yīng)形成樹脂狀物質(zhì),這種物質(zhì)不可溶,即這種物質(zhì)在人的口腔中的收斂感降低。而上述反應(yīng)在KB組的貯藏期內(nèi)反應(yīng)持續(xù)發(fā)生,故其可溶性單寧含量繼續(xù)降低。而1-MCP競(jìng)爭(zhēng)性地占據(jù)了乙烯的受體,使柿果的成熟受抑制,故在貯藏后期可溶性單寧含量變化不明顯。
果肉硬度常作為衡量果實(shí)新鮮度的一個(gè)重要指標(biāo),從果實(shí)硬度值的變化可以判斷出柿果組織的軟化進(jìn)程,從而衡量貯藏環(huán)境是否適宜。貯藏期內(nèi)硬度的變化見圖2。
圖2 貯藏期內(nèi)硬度的變化Fig.2 Change of hardness during storage period
如圖2所示,在0℃貯藏環(huán)境中,1-MCP結(jié)合PVC處理組和空白對(duì)照組(KB)柿果的硬度均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),而在貯藏期內(nèi)處理組的硬度明顯高于KB組??偟膩碚f,處理組能夠延緩貯藏期間果實(shí)硬度的下降,降低果蔬組織軟化的速度。
色差指數(shù)[15]能夠直觀地反映出果實(shí)在貯藏過程中外觀色澤的變化,在柿果的貯藏期內(nèi),色差指數(shù)則表示果實(shí)發(fā)生褐變的程度,其中△E*a*b*值越小,表示褐變程度越低。貯藏期內(nèi)褐變度的變化見圖3。
圖3 貯藏期內(nèi)褐變度的變化Fig.3 Changes in browning during storage
由圖3可知,在0℃貯藏環(huán)境中,隨著貯藏時(shí)間越長(zhǎng),柿果的△E*a*b*值越高,表示柿果的褐變程度逐漸加深。與空白對(duì)照組相比,處理組褐變值始終低于對(duì)照組,表明了1-MCP能減輕柿果的褐變程度。其原因可能和代紅飛等[16]的研究結(jié)果一致:1-MCP抑制了馬鈴薯中多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、過氧化物酶(peroxidase,POD)的活性,減緩了乙烯的負(fù)面作用,從而抑制或減緩柿果褐變。
貯藏期內(nèi)SSC含量的變化見圖4。
圖4 貯藏期內(nèi)SSC含量的變化Fig.4 Changes of SSC content during storage period
由圖4可知,在0℃貯藏環(huán)境中,1-MCP處理組和KB對(duì)照組的可溶性固形物含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),貯藏后期又略有上升。從處理至貯藏21 d,1-MCP處理組能夠抑制可溶性固形物含量的下降,使其含量始終高于對(duì)照組。這與張鵬等[1]所研究的微環(huán)境下磨盤柿甜度變化趨勢(shì)一致,磨盤柿中SSC含量的變化區(qū)別于其他柿子品種,具體原因還有待進(jìn)一步探索研究。
丙二醛(MDA)是果實(shí)衰老程度的主要判斷依據(jù),能夠反映出果實(shí)細(xì)胞膜脂過氧化程度。果皮組織相對(duì)電導(dǎo)率是反映組織細(xì)胞膜透性的重要指標(biāo),其值越高,果實(shí)發(fā)生褐變的幾率就越大。貯藏期內(nèi)MDA含量和組織相對(duì)電導(dǎo)率的變化見圖5和圖6。
圖5 貯藏期內(nèi)MDA含量的變化Fig.5 Changes of MDA content during storage period
圖6 貯藏期內(nèi)組織相對(duì)電導(dǎo)率的變化Fig.6 Changes of relative electrical conductivity of tissues during storage
如圖5、圖6所示,在0℃貯藏環(huán)境中,MDA含量和果皮組織相對(duì)電導(dǎo)率均呈現(xiàn)上升趨勢(shì),KB組貯藏至20 d時(shí)MDA含量迅速上升,此時(shí)柿果開始軟化,進(jìn)入衰老期,柿果商品性降低。而處理組果實(shí)的MDA含量先增長(zhǎng),到貯藏后期變化則不明顯,說明1-MCP處理組抑制了其含量的上升,延緩了果實(shí)的衰老。以上結(jié)果表明了在低溫環(huán)境下,1-MCP結(jié)合PVC保鮮膜能夠保持細(xì)胞的完整性,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。
本試驗(yàn)旨在研究低溫下采用1-MCP維持磨盤柿的貯藏品質(zhì),試驗(yàn)結(jié)果與以下研究者的結(jié)論一致:魏寶東等[17]的研究結(jié)果表明在低溫的貯藏環(huán)境中,1-MCP能延緩柿果硬度的下降;果蔬在0℃與凍結(jié)點(diǎn)之間的狹小溫度帶內(nèi)仍能保持細(xì)胞活性,提高果蔬品質(zhì),減少果蔬營(yíng)養(yǎng)成分流失,有效抑制有害微生物的活動(dòng),延長(zhǎng)其保鮮期。從以上的研究結(jié)果看,低溫貯藏柿果也是符合以上觀點(diǎn)。而1-MCP是一種新型乙烯受體抑制劑,能夠阻斷乙烯受體的結(jié)合,抑制乙烯所誘導(dǎo)的各種生理生化反應(yīng),降低果實(shí)的呼吸強(qiáng)度,延緩成熟進(jìn)程,延長(zhǎng)貯藏壽命,進(jìn)而達(dá)到果蔬保鮮效果。因此兩者的結(jié)合,是本文研究磨盤柿保鮮的重要依據(jù)[18-19]。
結(jié)果表明,在0℃的貯藏條件下,對(duì)照組磨盤柿果實(shí)在貨架前期硬度下降很快,1-MCP能夠延緩柿果實(shí)硬度的下降。低溫環(huán)境中(0℃~4℃)下采用0.06 mm PVC膜不但可以防止柿果失水而導(dǎo)致的生理代謝失調(diào),而且對(duì)柿果起到了很好的自發(fā)氣調(diào)作用,PVC膜配合1-MCP處理可以延緩柿果肉中單寧的氧化褐變,減少可溶性固形含量變化。綜上所述,低溫條件下,采用1-MCP結(jié)合PVC膜保鮮磨盤柿,能延緩了磨盤柿果實(shí)的后熟衰老進(jìn)程,保持了柿果實(shí)的鮮食品質(zhì)和風(fēng)味。