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        不同保鮮處理對青皮核桃采后貯藏品質(zhì)的影響

        2021-06-07 13:35:46張歡歡李亞玲楊莉玲孫儷娜祝兆帥崔寬波
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2021年9期
        關(guān)鍵詞:殼聚糖黃酮

        張歡歡,劉 佳,李亞玲,楊莉玲,孫儷娜,祝兆帥,崔寬波

        (1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),新疆 烏魯木齊 830052;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所,新疆烏魯木齊 830091)

        核桃又稱胡桃、羌桃、萬歲子,屬于胡桃科(Juglandaceae)胡桃屬(Juglans linn)植物,是新疆主要經(jīng)濟林樹種之一[1]。核桃鮮果因口感好、富含不飽和脂肪酸,具有抗衰老、健腦等保健功能,因而深受人們的喜愛[2-3]。但是,青皮核桃采后呼吸旺盛,含水量高,貯藏期間青皮會發(fā)生開裂、失水皺縮、褐變、腐爛等問題,一般情況下難以貯藏,鮮食期短,嚴(yán)重影響鮮核桃的品質(zhì),使其商品性降低[4-6]。目前,可采用多種保鮮技術(shù)來保持核桃種仁風(fēng)味,抑制其酸敗,但青皮核桃貯藏過程中,仍會發(fā)生種殼褐變、種殼表面發(fā)霉發(fā)黏、核仁風(fēng)味下降的現(xiàn)象[7]。因此,研究青皮桃采后保鮮新技術(shù),對延長鮮果供應(yīng)期及更好地開發(fā)利用核桃資源具有重要指導(dǎo)意義。

        保鮮劑處理可通過調(diào)節(jié)膜內(nèi)氣體成分達(dá)到延長果蔬貯藏期的目的。該方法因操作簡單、無毒、成本低,已成為果蔬保鮮領(lǐng)域研究的熱點和發(fā)展方向[8]。殼聚糖、殼寡糖和水楊酸作為水果的天然保鮮劑,在果蔬貯藏中取得了良好的保鮮效果,有很好的應(yīng)用前景。殼聚糖具有良好的成膜性和抗菌性,將其涂在果蔬表面,可以有效地降低水分損失和防止病菌的污染[9]。殼寡糖也具有良好的成膜特性,而且水溶性極佳,并且還具有優(yōu)越的生物活性及防腐抗菌能力,安全無毒且是唯一可食用的堿性寡糖,因此非常適合用于果蔬及其加工品的貯藏保鮮[10-12]。殼寡糖處理已在杏果實[13]、梨[14]、柑橘[15]等果實的研究表明可顯著抑制果實失重率、硬度、可溶性固形物和可滴定酸等含量的下降。水楊酸是一種廣泛存在于植物內(nèi)源小分子酚類化合物,可以抑制呼吸強度和乙烯的生物、延緩果蔬成熟衰老,從而延長貯藏時間[16]。然而,該技術(shù)在青皮核桃保鮮中的應(yīng)用鮮有報道。

        由于新疆的地理原因,該行業(yè)急需開發(fā)出操作便捷簡單、成本低廉、方便運輸?shù)那嗥ず颂屹A藏保鮮方法,以解決當(dāng)前新疆青皮核桃貯運外銷問題。在其他果蔬貯藏保鮮中,殼聚糖、殼寡糖、水楊酸處理都獲得了很好的效果,但是對于核桃的貯藏保鮮上還是空白。因此,試驗以新疆青皮核桃為材料,采用1%殼聚糖、0.20%殼寡糖和1%水楊酸處理新疆青皮核桃,探索以上3種不同保鮮處理是否對青皮核桃貯藏保鮮效果有提升,以確定各處理方法對新疆青皮核桃的貯藏保鮮具有更好的保鮮效果,為未來新疆青皮核桃貯藏保鮮的商業(yè)應(yīng)用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        試驗的青皮核桃品種為“溫-185”核桃,采自新疆阿克蘇地區(qū)溫宿核桃試驗基地,選取成熟度(約為九成熟)一致、大小均勻、無機械損傷和無病蟲害的青皮核桃供試驗用,運回到新疆農(nóng)科院農(nóng)業(yè)機械所保鮮庫作為試驗材料。

        殼聚糖(食品級),黏度0.2~0.3 Pa·s,脫乙酰度≥85%,青島利中甲殼質(zhì)公司提供;殼寡糖(食品級),分子量1 500~2 000,濟南海得貝海洋生物工程有限公司產(chǎn)品提供;水楊酸(SA)(分析純),天津永晟精細(xì)化工有限公司提供;甲醇、鹽酸、三氯乙酸、硫代巴比妥酸等,均為分析純。

        1.2 儀器和設(shè)備

        冷庫(庫內(nèi)溫度為-0.5~0.5℃);FE 22-Meter型pH計、AL 204-IC型電子分析天平,梅特勒-托利多儀器中國上海有限公司產(chǎn)品;DZKW-S-6型電熱恒溫水浴鍋,北京市永光明醫(yī)療儀器廠產(chǎn)品;UV-1700型紫外可見分光光度計,上海美析儀器有限公司產(chǎn)品;3H16RI型智能高速冷凍離心機,湖南赫西儀器裝備有限公司產(chǎn)品。

        1.3 青皮核桃處理方法

        挑選果色、大小均勻、成熟度相近的果實清洗,放置相對濕度80%~90%,溫度4~6℃的冷庫中預(yù)冷24 h,果實共分為4組,每組4 kg,分別用1%殼聚糖、0.20%殼寡糖、1%水楊酸浸泡2 min,以蒸餾水浸泡2 min為對照組,取出自然晾干后分別裝在0.03 mm聚乙烯薄膜塑料中,置于0~1℃,相對濕度90%~95%條件下貯藏,貯藏70 d,每隔14 d取樣測定青皮核桃種皮品質(zhì)指標(biāo),重復(fù)3次。

        1.4 指標(biāo)測定

        1.4.1 腐爛率的測定

        青皮核桃的外殼未出現(xiàn)明顯的發(fā)霉腐爛現(xiàn)象或只有輕微發(fā)霉(發(fā)霉面積在10%以下),且內(nèi)種皮和種仁無任何發(fā)霉腐爛現(xiàn)象的計為好果,否則記為腐爛果,采用如下公式進行計算。

        1.4.2 失重率的測定

        采用直接稱質(zhì)量法[17],單位:%。

        1.4.3 總酚、總黃酮含量的測定

        參照Singleton V L等人[18]的方法并進行適當(dāng)修改,以1.00%HCl-甲醇溶液作參比,分別于波長280 nm和325 nm處測定,重復(fù)3次,以每克(鮮質(zhì)量)果蔬組織于波長280 nm處吸光度表示總酚含量;在波長325 nm處吸光度表示類黃酮物質(zhì)含量,單位為mg/g。

        1.4.4 過氧化物酶(POD)的測定

        采用愈創(chuàng)木酚法對其活性進行測定,POD活力記為U/g[19]。

        1.4.5 丙二醛(MDA)含量的測定

        參照Kang R Y等人[20]方法測定,結(jié)果以鮮質(zhì)量計,單位為μmol/g。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)分析,并用鄧肯式多重比較進行差異分析,p<0.05為顯著水平,用Excel 2010作圖。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同保鮮處理對青皮核桃腐爛率的影響

        青皮核桃隨著貯藏時間的延長,果膠分解,組織變軟,易感染細(xì)菌,腐爛率呈上升趨勢[21]。

        不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中腐爛率的影響見圖1。

        圖1 不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中腐爛率的影響

        由圖1可知,核桃在貯藏14 d時,開始出現(xiàn)輕微腐爛,在貯藏56 d時,青皮核桃腐爛率急劇上升,而1%殼聚糖處理和0.20%殼寡糖處理組腐爛率保持在較低水平。在貯藏末期,對照組腐爛率明顯高于其他處理組,1%殼聚糖、0.20%殼寡糖處理的腐爛率分別為28.57%,23.40%,與1%殼聚糖相比,0.20%殼寡糖處理腐爛率保持在較低水平,差異顯著(p<0.05)。結(jié)果表明,不同保鮮處理可有效降低青皮核桃腐爛率,0.20%殼寡糖處理組對青皮核桃腐爛率抑制效果最佳,可提高青皮核桃貯藏品質(zhì)。Cui K B等人[22]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)0.02%殼寡糖處理的杏果實可降低其腐爛率,提高了杏果實貯藏品質(zhì),與試驗研究結(jié)果一致。

        2.2 不同保鮮處理對青皮核桃失重率的影響

        青皮核桃在處理貯藏初期,果實水分充足,果實比較堅硬,隨著時間延長,細(xì)胞開始失水,其中失水率最高的為對照組,最低的為1%殼聚糖處理組,殼聚糖處理使果皮表面形成一層薄膜,減少了水分蒸發(fā)。

        不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中失重率的影響見圖2。

        圖2 不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中失重率的影響

        由圖2可知,3種不同保鮮處理組青皮核桃失重率都呈上升趨勢,在貯藏70 d時,1%殼聚糖處理失重率為21.67%,0.20%殼寡糖處理和對照組失重率分別為24.13%和35.13%,說明不同保鮮處理對青皮核桃的失重有明顯抑制作用,相比對照組1%殼聚糖處理失重率降低了38.31%,與對照有明顯差異(p<0.05),有效提高了青皮核桃貯藏品質(zhì)。殼聚糖在紅棗[23]、西番蓮[24]等果實上的保鮮研究均表明,1%殼聚糖處理果實后可明顯降低冷藏期間果實的腐爛率和失水率,延緩果實的衰老,與試驗研究結(jié)果一致。

        2.3 不同保鮮處理對青皮核桃種皮總酚含量的影響

        青皮核桃強大的抗氧化能力大部分要歸功于其較高的總酚含量[25]。

        不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中總酚含量的影響見圖3。

        由圖3可知,在貯藏前期,各處理組總酚含量都迅速上升,貯藏14 d時總酚含量達(dá)到峰值,隨后逐漸下降,貯藏70 d時,1%殼聚糖處理總酚含量為0.97 mg/g,0.20%殼寡糖處理總酚含量為0.93 mg/g,與對照組相比總酚含量分別提高了25.97%和20.78%,與對照組相比差異顯著(p<0.05)。結(jié)果表明,不同保鮮處理能有效提高青皮核桃中總酚含量,可提高青皮核桃貯藏品質(zhì),1%殼聚糖處理保鮮效果最佳。

        2.4 不同保鮮處理對青皮核桃種皮總黃酮含量的影響

        黃酮是一類多酚物質(zhì),與酚類物質(zhì)作用相同,青皮核桃中總黃酮含量變化與總酚類似。

        圖3 不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中總酚含量的影響

        不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中總黃酮含量的影響見圖4。

        圖4 不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中總黃酮含量的影響

        由圖4可知,1%殼聚糖、0.20%殼寡糖處理總黃酮含量呈先上升后下降的趨勢,貯藏42 d時,達(dá)到峰值,對照組隨著貯藏時間的延長呈下降趨勢。在貯藏期結(jié)束時,1%殼聚糖處理總黃酮含量為154.62 mg/g,0.20%殼寡糖處理總黃酮含量為150.56μg/g,相比0.20%殼寡糖處理提高了14.29%,差異顯著(p<0.05)。程俊嘉等人[26]研究殼聚糖處理對甜瓜總酚、總黃酮的影響,發(fā)現(xiàn)經(jīng)殼聚糖處理的總酚、類黃酮含量均高于對照組,表明經(jīng)2%殼聚糖處理的甜瓜果實相關(guān)抗病植保素含量上升,從而提高甜瓜果實的抗病能力。試驗結(jié)果表明,不同保鮮處理能有效提高青皮核桃中總黃酮含量,可提高青皮核桃貯藏品質(zhì),1%殼聚糖處理保鮮效果最佳。

        2.5 不同保鮮處理對青皮核桃種皮POD活性的影響

        活性氧過多累積會加速果蔬的老化,而POD可以有效清除活性氧,延緩果蔬老化[27]。

        不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中POD活性的影響見圖5。

        由圖5可知,每組核桃的POD活性均隨著貯藏時間的延長呈先升高后下降的趨勢,在貯藏初期1%水楊酸處理POD活性最強,隨著貯藏時間的延長,1%殼聚糖處理的POD活性下降緩慢,在貯藏期結(jié)束時仍保持較高的活性為0.35 U/g,0.20%殼寡糖處理POD活性為0.13 U/g,相比0.20%殼寡糖處理提高了1.69倍,有顯著差異(p<0.05)。試驗結(jié)果表明,不同保鮮處理能顯著延緩POD活性的降低,提高青皮核桃貯藏品質(zhì)。陳镠等人[28]研究殼聚糖處理對甜櫻桃采后的保鮮效果,發(fā)現(xiàn)各處理組POD活性呈先上升后下降的趨勢,0.80%殼聚糖處理POD含量顯著高于對照組(p<0.05),與試驗研究結(jié)果基本一致。

        圖5 不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中POD活性的影響

        2.6 不同保鮮處理對青皮核桃種皮MDA含量的影響

        MDA是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一,MDA含量的增加使膜脂過氧化加強,膜受傷而加劇衰老的表現(xiàn),反映了果實在逆境下受傷害的程度[29]。

        不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中MDA含量的影響見圖6。

        圖6 不同保鮮處理對青皮核桃貯藏過程中MDA含量的影響

        由圖6可知,在貯藏14 d開始,各組MDA含量隨著貯藏時間的延長含量增加,對照組MDA含量明顯高于各處理組;在貯藏56 d時,各處理組MDA含量最高。在整個貯藏期,1%殼聚糖、0.20%殼寡糖處理MDA含量保持在較低水平,貯藏70 d時,1%殼聚糖處理MDA含量為0.92μmol/kg,0.20%殼寡糖處理MDA含量為1.08μmol/kg,與0.20%殼寡糖處理相比降低了14.80%,有顯著差異(p<0.05),這與殼聚糖處理在桃形李貯藏品質(zhì)研究上的結(jié)果一致,經(jīng)1%殼聚糖處理的桃形李MDA含量最低[30]。試驗結(jié)果表明,不同保鮮處理可以有效抑制MDA含量的增加,延緩青皮核桃的衰老,提高青皮核桃貯藏品質(zhì),1%殼聚糖處理保鮮效果最佳。

        3 結(jié)論

        試驗結(jié)果表明,1%聚糖處理能降低青皮核桃果實腐爛率和失水率,提高總酚、總黃酮含量,抑制丙二醛含量的增加;0.20%殼寡糖處理可明顯抑制青皮核桃腐爛率,抑制MDA含量的增加,提高青皮核桃貯藏品質(zhì);1%水楊酸處理提高了青皮核桃貯藏期間總酚、總黃酮的含量,抑制了MDA含量的增加及POD活性的降低,提高了青皮核桃貯藏品質(zhì)。結(jié)果表明,不同保鮮處理可提高青皮核桃貯藏品質(zhì),1%殼聚糖處理組保鮮效果最佳,0.20%殼寡糖處理組保鮮效果次之,而1%水楊酸處理組保鮮效果優(yōu)于對照組。

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