滕 崢,楊翠鳳,潘少晴,黃俊慧
(1 百色學(xué)院農(nóng)業(yè)與食品工程學(xué)院,廣西百色,533000;2 百色市技術(shù)市場(chǎng)管理所,廣西百色,533000)
獼猴桃(ActinidiachinensisPlanch)又稱奇異果、藤梨、毛木果等,屬于獼猴桃科獼猴桃屬多年生攀緣性落葉藤本果樹[1]。樂業(yè)紅心獼猴桃是“紅陽”獼猴桃株變而來,在植株抗逆性、萌芽率、成枝率和結(jié)果枝率方面,均優(yōu)于“紅陽”獼猴桃[2]。樂業(yè)紅心獼猴桃果實(shí)呈長圓柱形,表皮無茸毛,帶有一絲光亮,在果實(shí)橫剖面沿著果心有放射狀的紅色線條,果實(shí)成熟后,果肉呈黃綠色,紅心,新鮮果肉中的維生素C含量高達(dá)100~420 mg/100 g,是水果中的“維生素C之王”。樂業(yè)紅心獼猴桃是樂業(yè)縣脫貧攻堅(jiān)的產(chǎn)業(yè)支柱之一,是當(dāng)?shù)刈钪饕慕?jīng)濟(jì)果樹,2012年10月通過了廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的審定[3],2016年被認(rèn)證為國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品。
獼猴桃屬于典型的漿果類呼吸躍變型水果,采收期短,采后果實(shí)會(huì)經(jīng)歷生理后熟過程,果實(shí)成熟后肉質(zhì)軟、水分多,易在后熟階段受到微生物侵染,產(chǎn)生腐爛、發(fā)酵異味等變質(zhì)現(xiàn)象[4]。獼猴桃屬于冷敏感類果實(shí),但在生產(chǎn)上,主要還是采用低溫冷藏、氣調(diào)貯藏來延長其貯藏期[5],而氣調(diào)貯藏雖然效果好,但成本較高[6]。當(dāng)前,如何有效延長獼猴桃采后保鮮期,并減少獼猴桃保鮮期間品質(zhì)的損失,仍值得不斷地研究和探討。海藻酸鈉是從褐藻類植物或菌類中提取出的一種多糖物質(zhì)[7],對(duì)人體安全無毒,對(duì)環(huán)境無污染,良好的溶解特性是其特點(diǎn)之一。海藻酸鈉溶于水,但不溶于有機(jī)溶劑,與其他多糖物質(zhì)一樣不僅具有良好的成膜性能,還具有較好的透氣性能,能夠調(diào)節(jié)果實(shí)的水分蒸發(fā),抑制果蔬躍變期的呼吸強(qiáng)度推遲,形成氣調(diào)作用,調(diào)控O2和CO2在水果內(nèi)交換的比例,減緩果蔬呼吸和代謝。此外,它還具有一定的黏性和凝膠特性,能維持較好的膠體形態(tài)進(jìn)而與二價(jià)的金屬離子發(fā)生迅速離子交換反應(yīng)形成凝膠,同時(shí)具有抑菌作用[8-9]。海藻酸鈉作為一種天然的食品類保鮮劑,是目前水果貯藏?zé)狳c(diǎn)研究應(yīng)用的保鮮劑之一[10-11]。王彩霞等[12]以2%海藻酸鈉涂膜處理?xiàng)椆?,低溫條件下可以保持棗果較高的維生素C含量,同時(shí)降低棗果軟化速度,抑制可溶性固形物含量與丙二醛含量的相對(duì)膜透性的升高,延長了棗果貯藏期;帥良等[13]使用2%海藻酸鈉涂膜處理百香果,果皮褶皺度、失水率有效降低,同時(shí)能夠維持百香果較好的風(fēng)味,可溶性固形物、維生素C、酸和糖含量仍維持較高;任邦來等[14-15]使用不同濃度海藻酸鈉處理油桃、番茄,常溫條件下1%、1.5%海藻酸鈉溶液能延緩果實(shí)腐爛速度和失水率,較好維持果實(shí)的維生素C和酸含量。祝美云等[16]將0.3%海藻酸鈉和1%殼聚糖、0.3%卡拉膠混合涂膜處理獼猴桃,低溫條件下貯藏可達(dá)到較好的保鮮效果。而常溫條件下,單一使用海藻酸鈉涂膜獼猴桃的貯藏保鮮效果未見報(bào)道,有待進(jìn)一步研究和判定。
本試驗(yàn)采用不同濃度梯度的海藻酸鈉涂膜處理樂業(yè)紅心獼猴桃,選取果實(shí)硬度、可溶性固形物、可溶性蛋白、可滴定酸、維生素C、可溶性糖、丙二醛和脯氨酸等8項(xiàng)指標(biāo)為評(píng)價(jià)指標(biāo),分析其保鮮效果,以獲得最適宜的保鮮濃度,為樂業(yè)紅心獼猴桃貯藏保鮮研究提供理論指導(dǎo)和依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料以樂業(yè)紅心獼猴桃果實(shí)為材料,果實(shí)于2019年9月在廣西百色市樂業(yè)縣同樂鎮(zhèn)達(dá)存脫貧奔康獼猴桃產(chǎn)業(yè)園采摘,成熟度為八成熟。采樣果時(shí)挑選大小適中,無病蟲侵害、無外皮損傷,果實(shí)色澤健康,果形圓潤飽滿的優(yōu)質(zhì)果實(shí),摘完立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。供試保鮮劑為食品級(jí)海藻酸鈉。
1.2 藥品與儀器主要藥品與試劑:考馬斯亮藍(lán)G-250、牛血清蛋白、95%乙醇、85%磷酸、抗壞血酸、草酸、2,6-靛酚鈉鹽、NaOH、酚酞指示劑、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、脯氨酸、磺基水楊酸、冰醋酸、茚三酮、甲苯,以上試劑均為分析純。
主要儀器設(shè)備:采用的主要儀器設(shè)備有硬度計(jì)、手持式折光儀、紫外分光光度計(jì)、數(shù)顯恒溫水浴鍋、高速離心機(jī)。
1.3 試驗(yàn)方法海藻酸鈉涂膜液配置:配置濃度為1%、2%、3%、4%、5%的海藻酸鈉涂膜液,分別稱取10、20、30、40、50 g海藻酸鈉,水浴加熱75 ℃左右攪拌溶解,定容至1 L,待冷卻置室溫備用。
果實(shí)保鮮處理:對(duì)照組(0%)用蒸餾水浸泡5 min后撈出晾干,將其余5組獼猴桃分別在1%、2%、3%、4%、5%的海藻酸鈉溶液中浸泡5 min,撈出后自然風(fēng)干,放置于(26±1)℃室溫敞開貯藏。
果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定:每5 d取樣檢測(cè)各品質(zhì)指標(biāo),取樣測(cè)定指標(biāo)時(shí)將獼猴桃削皮,果肉通過紗布研磨榨汁后,20倍稀釋過濾后取果汁,各處理隨機(jī)取樣,檢測(cè)指標(biāo)重復(fù)3次。
1.4 指標(biāo)及測(cè)定方法果實(shí)硬度:參照文獻(xiàn)[17]使用果實(shí)硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)定;可溶性固形物:參考文獻(xiàn)[17]使用手持式折光儀測(cè)定;可溶性蛋白:參考文獻(xiàn)[17]采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定;可滴定酸:參考文獻(xiàn)[17]采用酸堿滴定法測(cè)定;維生素C:參考文獻(xiàn)[18]采用2,6-靛酚鈉滴定法測(cè)定;可溶性糖:參考文獻(xiàn)[19]采用蒽酮比色法測(cè)定;脯氨酸:參考文獻(xiàn)[19]采用茚三酮法測(cè)定;丙二醛:參考文獻(xiàn)[20]采用硫代巴比妥酸法測(cè)定。
1.5 數(shù)據(jù)分析通過Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,SPSS 22.0進(jìn)行差異顯著性分析。
2.1 對(duì)果實(shí)硬度的影響果實(shí)的軟化速度是評(píng)價(jià)果實(shí)貯藏好壞的重要指標(biāo)之一。獼猴桃是典型的呼吸躍變型果實(shí),果實(shí)中含有果膠,采后隨著呼吸速率的增加,轉(zhuǎn)變成可溶性果膠酸,進(jìn)而伴隨著生理代謝的作用進(jìn)一步水解成糖,因此獼猴桃硬度會(huì)逐漸下降。由表1可知,貯藏至11 d時(shí)果實(shí)硬度數(shù)值明顯變小,初步判斷該時(shí)間段是獼猴桃的呼吸躍變期,各處理與對(duì)照之間無顯著性差異。貯藏至26 d,2%海藻酸鈉處理維持的果實(shí)硬度最高,與對(duì)照呈極顯著差異(p<0.01),其次為1%處理。
表1 不同濃度海藻酸鈉涂膜獼猴桃果實(shí)硬度的變化 Pa/cm2
2.2 對(duì)可溶性固形物的影響可溶性固形物是呼吸代謝的主要底物,主要由多種糖、酸、膠質(zhì)等成分組成,是影響獼猴桃貯藏保鮮的因素之一。可溶性固形物含量的變化能直接反映果實(shí)的耐貯性[20]。從表2可看出,隨著貯藏日期的增長,各處理TSS含量趨于上升,可溶性固形物含量越高,說明獼猴桃果實(shí)體內(nèi)的糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化越快,不利于果實(shí)的貯藏。貯藏至11~21 d期間,1%處理的果實(shí)TSS含量顯著低于其他處理(p<0.01),表明較低濃度的海藻酸鈉涂膜能有效抑制可溶性固形物的上升。
表2 不同濃度海藻酸鈉涂膜獼猴桃果實(shí)可溶性固形物的變化 %
2.3 對(duì)可溶性糖的影響果實(shí)貯藏期間,如果果實(shí)硬度出現(xiàn)下降,可溶性固形物含量增加,表明呼吸作用增強(qiáng),糖作為呼吸作用反應(yīng)底物,參與果實(shí)生理代謝被分解消耗,因而含量就會(huì)減少,呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)[21]。由表3可看出,貯藏至26 d時(shí),1%、3%、4%、5%濃度處理組維持了果實(shí)較高的可溶性糖含量,且含量顯著高于對(duì)照組(p<0.01)。
表3 不同濃度海藻酸鈉涂膜獼猴桃果實(shí)可溶性糖的變化 μ mol/L
2.4 對(duì)可滴定酸的影響可滴定酸是果實(shí)前期貯藏含量最高的成分之一,是鑒別果實(shí)保鮮效果的重要指標(biāo)之一。伴隨著呼吸作用的增強(qiáng),可滴定酸不斷被分解消耗,可滴定酸含量降低,表明獼猴桃保鮮質(zhì)量也在降低[22]。由表4可以看出,貯藏至26 d,1%海藻酸鈉涂膜的獼猴桃果實(shí)維持了較高的可滴定酸含量,其次為2%處理,說明1%~2%海藻酸鈉能減緩獼猴桃可滴定酸含量的下降,降低果實(shí)營養(yǎng)物質(zhì)的損失。
表4 不同濃度海藻酸鈉涂膜獼猴桃果實(shí)可滴定酸的變化 %
2.5 對(duì)維生素C的影響獼猴桃果實(shí)中維生素C含量非常高,是獼猴桃最重要的營養(yǎng)成分,而維生素C在貯藏過程中易受果實(shí)自身代謝及環(huán)境影響,極易氧化,非常不穩(wěn)定,進(jìn)而降低獼猴桃的營養(yǎng)價(jià)值。因此,減少維生素C損失是保鮮主要研究任務(wù)之一。由表5可知,在貯藏期間,維生素C含量呈現(xiàn)先上升而后下降的趨勢(shì),貯藏至16 d時(shí)各處理間無顯著差異,貯藏至21~26 d時(shí),對(duì)照組下降幅度最大,含量?jī)H有74.53 mg/100 g,而2%、3%處理能夠維持較高的維生素C含量。
表5 不同濃度的海藻酸鈉涂膜處理獼猴桃果實(shí)維生素C的變化 mg/100 g
2.6 對(duì)可溶性蛋白的影響可溶性蛋白是獼猴桃果實(shí)內(nèi)的重要成分,蛋白質(zhì)含量的高低是衡量海藻酸鈉保鮮劑保鮮效果的指標(biāo)之一,果實(shí)分解蛋白質(zhì)含量越低,則越不利于保鮮。由表6可知,貯藏第11~26 d期間,1%海藻酸鈉處理的獼猴桃果實(shí)一直維持較高的可溶性蛋白含量,并與其他處理間呈現(xiàn)極顯著差異(p<0.01)。
表6 不同濃度海藻酸鈉涂膜處理獼猴桃果實(shí)可溶性蛋白的變化 mg/g
2.7 對(duì)丙二醛的影響丙二醛是植物細(xì)胞生理代謝過程中細(xì)胞膜脂過氧化的分解產(chǎn)物[23],其含量的高低可以體現(xiàn)出細(xì)胞膜脂過氧化水平的表現(xiàn),隨著細(xì)胞膜脂過氧化影響,丙二醛含量提高,細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)損傷現(xiàn)象,膜的通透性就會(huì)降低,從而影響獼猴桃的貯藏效果,最終降低獼猴桃品質(zhì),果實(shí)價(jià)值損失增大。由表7可知, 貯藏至11 d,各處理丙二醛含量無顯著差異,貯藏至26 d,4%濃度海藻酸鈉處理維持較低的丙二醛含量,其次為1%處理。
表7 不同濃度海藻酸鈉涂膜處理獼猴桃果實(shí)丙二醛的變化 μ mol/L
2.8 對(duì)脯氨酸的影響脯氨酸是植物組織細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的生理現(xiàn)象,是一種對(duì)細(xì)胞水勢(shì)平衡起重要作用的相容性溶質(zhì)[24],在外界環(huán)境不適宜的脅迫影響下,脯氨酸積累,含量增加。由表8可知,貯藏第11~21 d期間,各處理組脯氨酸含量略高于對(duì)照組,差異不顯著,至第26 d時(shí),對(duì)照組則顯著高于各處理組(p<0.01),其中1%、2%、3%濃度處理維持的脯氨酸含量較低。可見,經(jīng)海藻酸鈉處理的獼猴桃,會(huì)在前期積累一定量的脯氨酸與物質(zhì)調(diào)節(jié),而未經(jīng)海藻酸鈉處理的獼猴桃,后期需迅速提升脯氨酸含量抵御外界環(huán)境的脅迫。
表8 不同濃度海藻酸鈉涂膜處理獼猴桃果實(shí)脯氨酸的變化 %
樂業(yè)紅心獼猴桃屬于呼吸躍變型水果,采收期較短,果實(shí)采后會(huì)經(jīng)歷生理后熟的過程,在無任何貯藏措施的情況下,果實(shí)逐漸變軟、呼吸強(qiáng)度增強(qiáng),可滴定酸、維生素C含量逐漸被分解消耗,這些都是導(dǎo)致獼猴桃品質(zhì)下降的因素。目前,海藻酸鈉在采后水果保鮮中應(yīng)用的研究較多,但單一使用在獼猴桃上的研究仍未見報(bào)道。根據(jù)劉家俊[25]等報(bào)道,2%海藻酸鈉涂膜杧果有效抑制微生物在貯藏期的生長繁衍,延長杧果的貯藏天數(shù),其中失水率、變黃率和腐爛率等明顯降低;任藝彬等[24]報(bào)道,1.5%海藻酸鈉涂膜杏果,有效抑制果實(shí)的呼吸強(qiáng)度、減緩果實(shí)變軟的速度以及失重率的下降,同時(shí)維持了較高水平可滴定酸和維生素C含量。
本試驗(yàn)以海藻酸鈉對(duì)樂業(yè)紅心獼猴桃進(jìn)行涂膜,貯藏至26 d,不同濃度處理有不同的表現(xiàn),這與前人在其他水果上得出的貯藏保鮮效果相似。1%海藻酸鈉涂膜溶液可有效抑制紅心獼猴桃的失重率、可溶性固形物的升高,保持較高的可溶性蛋白、可滴定酸與脯氨酸含量;2%海藻酸鈉涂膜溶液可減緩獼猴桃果實(shí)失重率、果實(shí)硬度的上升,維持較高的維生素C、可滴定酸含量,也表現(xiàn)出較好的貯藏效果。表明適宜濃度的海藻酸鈉能夠調(diào)節(jié)果實(shí)的水分蒸發(fā),降低呼吸躍變期的呼吸強(qiáng)度,推延呼吸高峰的到來。同時(shí),可以進(jìn)行氣體調(diào)節(jié)作用,控制O2和CO2交換比例,減少果實(shí)體內(nèi)物質(zhì)能量的消耗,而較高濃度海藻酸鈉涂膜(4%、5%)與對(duì)照相比貯藏效果并不明顯,出現(xiàn)了果實(shí)褐變發(fā)酵的情況,這與劉家俊[25]研究杧果的結(jié)果相似。海藻酸鈉屬于親水性的多糖物質(zhì),含水率高達(dá)95%,濃度越高,溶液干燥需要的時(shí)間越長,容易在貯藏期間因干燥不當(dāng),滋養(yǎng)微生物而達(dá)不到保鮮效果,同時(shí),保護(hù)膜屏障增厚,果實(shí)不能有效進(jìn)行氣體排放,聚積果實(shí)體內(nèi)導(dǎo)致發(fā)酵,帶來負(fù)面的貯藏效果。綜上所述,1%~2%海藻酸鈉對(duì)百色紅心獼猴桃保鮮效果較好。因此,在今后的保鮮研究中,可以針對(duì)1%~2%這個(gè)濃度范圍的海藻酸鈉涂膜進(jìn)行更深一步的研究和探討。
本研究采用濃度分別為1%、2%、3%、4%、5%的海藻酸鈉涂膜液處理樂業(yè)紅心獼猴桃果實(shí),以蒸餾水浸泡處理為空白對(duì)照,在常溫貯藏條件下,研究了不同濃度的海藻酸鈉對(duì)獼猴桃保鮮品質(zhì)的影響,以篩選出最適合獼猴桃果實(shí)的保鮮濃度。綜合分析各濃度的海藻酸鈉涂膜處理對(duì)紅心獼猴桃果實(shí)品質(zhì)變化的影響后得出,貯藏至26 d,1%~2%海藻酸鈉保鮮效果較好,表現(xiàn)為有效減緩了獼猴桃的失重率、果實(shí)硬度、可溶性固形物和丙二醛的上升并減少了維生素C、可滴定酸、可溶性蛋白的損失,有效保持了獼猴桃在保鮮貯藏期間的品質(zhì)。