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        乙烯緩釋劑催熟對徐香獼猴桃品質(zhì)的影響

        2022-02-21 01:30:58周夢琪陳昌琳孟嘉珺劉怡君鄧莎呂遠(yuǎn)平
        食品工業(yè) 2022年1期
        關(guān)鍵詞:糖酸乙烯獼猴桃

        周夢琪,陳昌琳,孟嘉珺,劉怡君,鄧莎, ,呂遠(yuǎn)平, *

        1. 四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院(成都 610065);2. 四川大學(xué)健康食品科學(xué)評價體系研究中心(成都 610065);3. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究所(成都 610300)

        獼猴桃(kiwifruit)又稱毛木果、奇異果、羊桃、狐貍桃,為大型落葉木質(zhì)藤本植物的果實(shí)[1]。其果肉含有豐富的糖類、有機(jī)酸、多酚物質(zhì)以及維生素C,營養(yǎng)價值高[2]。我國是獼猴桃屬植物的原產(chǎn)地,獼猴桃種質(zhì)資源豐富,其中徐香、海沃德、紅陽等品種種植面積較大[3]。徐香獼猴桃作為國內(nèi)獼猴桃主要優(yōu)良品種之一,因其口感甜香,受到消費(fèi)者喜愛。

        有關(guān)獼猴桃保鮮的研究較多,關(guān)于人工快速催熟獼猴桃方面的研究較少。為滿足跨地區(qū)跨季節(jié)銷售需要,通常會在獼猴桃成熟前進(jìn)行商業(yè)采摘,以便于運(yùn)輸及保藏。獼猴桃商業(yè)采摘后可采用人工催熟技術(shù)縮短獼猴桃后熟時間,使獼猴桃盡快上市。在獼猴桃加工方面,也需要通過人工催熟來統(tǒng)一其成熟度,使其適于批量加工生產(chǎn)。人工快速催熟可縮短獼猴桃上市時間和加工周期,對于獼猴桃鮮食或加工有著重要研究意義。人工催熟可通過乙烯的作用來加速其成熟進(jìn)程[4]。外源乙烯可使獼猴桃的呼吸躍變時間提前,誘導(dǎo)各種生理反應(yīng),加速獼猴桃的成熟[5]。乙烯緩釋劑通常為固體包裝,因使用方便,添加劑量小,催熟快速,成為水果供應(yīng)商和部分消費(fèi)者催熟水果的常用方法。

        試驗(yàn)以采收后的徐香獼猴桃為研究對象,分析采用乙烯緩釋劑催熟對于獼猴桃質(zhì)構(gòu)、色澤以及營養(yǎng)成分變化的影響,探討不同乙烯緩釋劑的使用量的催熟效果,為實(shí)現(xiàn)獼猴桃的人工熟化調(diào)控提供技術(shù)參考。

        1 材料與方法

        1.1 主要材料與試劑

        國產(chǎn)徐香綠心獼猴桃(四川省成都市青石橋水果批發(fā)市場);乙烯緩釋劑(西安一道大格生物科技公司);氫氧化鈉、鹽酸、乙酸乙酯、L(+)-抗壞血酸、蒽酮(均為分析純,四川省成都市科隆化學(xué)品有限公司)。

        1.2 主要儀器與設(shè)備

        SQP型電子天平(感量0.001 g,北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司);TA.XT.plus物性測試儀(英國SMS公司);CM-5色差色度儀[柯尼卡美能達(dá)辦公系統(tǒng)(中國)有限公司];手持折光儀(弘聯(lián)儀表有限公司);UV-1800BPC紫外可見分光光度計(上海美普達(dá)儀器有限公司)。

        1.3 試驗(yàn)方法

        1.3.1 催熟處理?xiàng)l件

        采集大小相近、成熟度一致、無病蟲害和機(jī)械損傷的果實(shí),將獼猴桃隨機(jī)分為對照組(含有乙烯緩釋劑0 g)及處理組(分別含有乙烯緩釋劑1.5,3.0,4.5和6.0 g)共5組,放入催熟箱(39 cm×28 cm×23 cm)中。每24 h測定各項(xiàng)指標(biāo),每項(xiàng)指標(biāo)平行測定3次,共測定5 d。

        1.3.2 質(zhì)構(gòu)測定

        采用TA.XT.plus物性測試儀,在質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析(TPA)模式下采用P/36R探頭進(jìn)行壓縮試驗(yàn),測前速率2.00 mm/s,測中速率1.0 mm/s,測后速率5.0 mm/s。

        1.3.3 色度測定

        采用國際照明組織CIE制定的均勻色空間L*、a*、b*表示色系統(tǒng)評價果實(shí)色澤。將獼猴桃果實(shí)對半切開進(jìn)行色度測定,取平均值。

        1.3.4 營養(yǎng)成分測定

        可溶性固形物含量(SSC)采用手持折光儀測定??扇苄蕴呛?、可滴定酸含量均按照《果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》中的測定方法進(jìn)行測定[6]。

        1.3.5 糖酸比計算

        根據(jù)可溶性糖含量和可滴定酸含量計算其糖酸比,按式(1)計算。

        1.3.6 維生素C含量測定

        采用紫外分光光度法[7]測定維生素C含量。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 質(zhì)構(gòu)變化

        TPA也稱全質(zhì)構(gòu)分析法,主要通過對試樣進(jìn)行2次壓縮的機(jī)械過程來模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動,利用力學(xué)測試方法模擬食品質(zhì)地的感官評價[8]。因此采用質(zhì)構(gòu)儀測定獼猴桃催熟過程中的質(zhì)構(gòu)變化。選取硬度、咀嚼性作為指標(biāo),結(jié)果如圖1和圖2所示。

        圖1 徐香獼猴桃催熟過程中硬度的變化

        圖2 徐香獼猴桃催熟過程中咀嚼性的變化

        結(jié)果顯示:催熟過程中,獼猴桃的硬度、咀嚼性變化總體均呈下降趨勢。催熟5 d后,對照組硬度下降至912.31 g,6 g乙烯緩釋劑組硬度下降至305.42 g,分別為初始值的69.26%和23.19%;對照組咀嚼性下降至33.09,6 g乙烯緩釋劑組咀嚼性下降至8.05,分別為初始值的82.54%和20.08%。

        與對照組相比,處理組各組別硬度、咀嚼性下降更快。乙烯緩釋劑添加量越高,硬度、咀嚼性下降幅度越大。催熟1 d時下降幅度最大。硬度分別下降至初始值的93.37%,77.31%,65.44%,58.36%和46.03%;咀嚼性分別下降至初始值的84.29%,69.79%,66.38%,57.20%和41.03%。隨著催熟時間延長,硬度、咀嚼性下降幅度變緩。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),硬度在500~700 g或咀嚼性在15~25時,獼猴桃鮮食口感較好,硬度達(dá)到500 g以下,獼猴桃逐漸開始軟爛,影響食用品質(zhì)。從加工方面考慮,獼猴桃硬度建議在700~900 g左右,便于去皮和后續(xù)加工。

        試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),乙烯緩釋劑處理劑量為1.5 g/4 d,3.0 g/3 d,4.5 g/2 d和6.0 g/1 d即可達(dá)到鮮食適宜質(zhì)地。從加工方面看,劑量為1.5 g/3 d或3.0 g/2 d即可達(dá)到適宜加工的硬度。

        獼猴桃的硬度變化在其成熟過程中較為顯著。這是因?yàn)槲闯墒斓墨J猴桃果實(shí)細(xì)胞壁中含有不溶于水的原果膠和纖維素,它們的支持作用使獼猴桃硬度較高。乙烯可使獼猴桃的呼吸躍變時間提前,誘導(dǎo)各種生理反應(yīng),升高其細(xì)胞壁降解酶,例如果膠甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、羧甲基纖維素酶(Cx)和β-半乳糖苷酶(β-Gal)的活性,引起硬度下降[9]。原果膠可被PME分解,分解后生成的多聚半乳糖醛酸可在PG的作用下進(jìn)一步降解為半乳糖醛酸[10-12]。此外,Cx可降解構(gòu)成細(xì)胞壁的纖維素,β-Gal可切斷細(xì)胞壁物質(zhì)的半乳糖苷鍵,清除半乳糖殘基[13],對水解果膠和半纖維素均有作用。隨著乙烯加速獼猴桃的成熟,細(xì)胞壁降解酶活性升高,加速果膠和纖維素的降解,使細(xì)胞壁變薄,降低其支持作用,導(dǎo)致細(xì)胞變性離散,使果實(shí)硬度下降。

        2.2 色澤變化

        果實(shí)內(nèi)部色澤可通過色差儀測定。測定的色澤參數(shù)分別為L*、a*、b*。L*值表示白度和亮度的綜合值,該值越大表明被測物越白亮;a*表示紅綠,數(shù)值為正代表紅色,為負(fù)代表綠色;b*表示黃藍(lán),數(shù)值為正代表黃色,為負(fù)代表藍(lán)色。徐香獼猴桃在不同催熟條件下色澤變化如圖3~圖8所示。

        圖3 徐香獼猴桃催熟過程中中心色度L值變化

        圖4 徐香獼猴桃催熟過程中中心色度a值變化

        圖5 徐香獼猴桃催熟過程中中心色度b值變化

        圖6 徐香獼猴桃催熟過程中兩側(cè)色度L值變化

        圖7 徐香獼猴桃催熟過程中兩側(cè)色度a值變化

        圖8 徐香獼猴桃催熟過程中兩側(cè)色度b值變化

        獼猴桃的兩側(cè)的L*值和b*值分別低于中心的L*值和b*值。在催熟過程中,獼猴桃的L*值和b*值均呈下降趨勢。催熟5 d后,6.0 g組中心和兩側(cè)L*值分別下降20.74和17.51,中心和兩側(cè)b*值分別下降10.05和9.28,下降幅度最大。各組中心a*值范圍均在2.15~0.23;兩側(cè)a*值范圍均在-2.27~-1.19,總體變化不大。劑量為6.0 g,3 d時,L*值下降明顯。這是因?yàn)榇藭r獼猴桃已經(jīng)過度成熟,顏色改變較大。

        獼猴桃在成熟進(jìn)程中總體顏色逐漸變暗變深。乙烯緩釋劑可加快獼猴桃色澤變化,且添加量越大,顏色變化越明顯。

        2.3 營養(yǎng)成分變化

        2.3.1 可溶性固形物含量變化

        徐香獼猴桃在不同催熟條件下可溶性固形物含量(SSC)變化見圖9。

        圖9 徐香獼猴桃催熟過程中可溶性固形物的變化

        未成熟的獼猴桃果實(shí)中,含有大量淀粉顆粒。隨著果實(shí)的成熟,α-淀粉酶活性增加,淀粉被水解成為可溶性糖類。此外,獼猴桃中果膠、纖維素等物質(zhì)的降解也會生成可溶性果膠等物質(zhì),使SSC增加,因此SSC呈逐漸上升趨勢。

        從圖9可看出,在催熟過程中,獼猴桃的SSC逐漸升高。各組SSC最高分別可達(dá)13.53%,14.57%,15.50%,15.50%和15.56%,是初始值的1.14,1.23,1.31,1.31和1.32倍。乙烯緩釋劑可以升高獼猴桃中酶的活性,提高淀粉、果膠、纖維素等物質(zhì)的降解速度,從而加速獼猴桃SSC的上升。乙烯緩釋劑添加量越高,SSC上升幅度越大。4.5 g組和6.0 g組變化曲線相似,這可能是因?yàn)樵谠搫┝孔笥?,獼猴桃中各類酶活性已接近最大值。根據(jù)相關(guān)研究,獼猴桃的SSC達(dá)到14%~15%的范圍才能夠賦予其較好的滋味[14]。在催熟第2天時,乙烯緩釋劑3.0,4.5和6.0 g組SSC達(dá)14%以上。

        因此,使用乙烯緩釋劑1.5 g催熟4 d,3.0 g催熟2 d左右即可達(dá)到適宜SSC。

        2.3.2 可溶性糖含量變化

        不同催熟條件下徐香獼猴桃的可溶性糖含量變化見圖10。

        圖10 徐香獼猴桃催熟過程中可溶性糖的變化

        在催熟過程中,隨著獼猴桃中淀粉等物質(zhì)的降解,獼猴桃的可溶性糖含量會逐漸增加。這與試驗(yàn)結(jié)果相符。乙烯緩釋劑加快獼猴桃可溶性糖含量上升速度。催熟5 d后,1.5 g組和3 g組的可溶性糖含量為13.21%和14.37%,是對照組5 d后的1.08倍和1.17倍。隨著劑量的增加,可溶性糖上升幅度越大,最高可上升至14.51%。從滋味方面看,使用乙烯緩釋劑1.5 g催熟5 d,3.0,4.5或6.0 g催熟3 d左右可溶性糖含量可達(dá)13%以上,含量較高,為重要甜味來源。

        為使獼猴桃可溶性糖達(dá)到適宜含量,可使用的乙烯緩釋劑劑量為1.5 g/5 d或3.0 g/3 d。

        2.3.3 可滴定酸含量含量變化

        圖11表示不同催熟條件下可滴定酸含量的變化。隨著催熟時間增長,獼猴桃可滴定酸含量逐漸下降,且趨勢逐漸變緩。催熟第2天各組可滴定酸含量分別下降至1.15%,1.02%,0.97%,0.92%和0.91%,且3.0 g組,4.5 g組及6.0 g組下降曲線逐漸平穩(wěn)。催熟第3天,1.5 g組可滴定酸含量降至0.99%,后逐漸平穩(wěn)。在獼猴桃成熟的過程中,獼猴桃果實(shí)積累的有機(jī)酸,如檸檬酸、蘋果酸、奎寧酸、草酸等部分轉(zhuǎn)化成糖類,部分被Ca2+和K+中和,此外還可被氧化成H2O和CO2,因此獼猴桃可滴定酸含量降低[15]。乙烯緩釋劑可以加快獼猴桃可滴定酸含量下降速度,且添加量越高,可滴定酸含量下降幅度越大。

        圖11 徐香獼猴桃催熟過程中可滴定酸的變化

        總的來說,乙烯緩釋劑劑量為1.5 g/3 d或3.0 g/2 d時,可滴定酸含量即可達(dá)到較平穩(wěn)的狀態(tài)。

        2.3.4 糖酸比變化

        圖12為不同催熟條件下徐香獼猴桃的糖酸比變化。水果的風(fēng)味是可溶性糖和可滴定酸共同作用的結(jié)果,可通過可溶性糖含量與可滴定酸的比值來表示水果甜度,糖酸比越大,水果越甜。由2.3.2小節(jié)和2.3.3小節(jié)可知,在獼猴桃成熟的過程中,可溶性糖含量不斷增加,可滴定酸含量不斷降低,二者比值增大,因此糖酸比不斷上升。對照組存放5 d,糖酸比僅由8.77增加至12.68,上升速度緩慢。相比之下,使用乙烯緩釋劑1.5 g催熟3 d、3 g催熟2 d,糖酸比即可達(dá)到12.82和13.06,上升速度遠(yuǎn)超過對照組,說明乙烯緩釋劑可以加速獼猴桃糖酸比,添加量越高,糖酸比上升幅度越大,其適口性越好。

        圖12 徐香獼猴桃催熟過程中糖酸比的變化

        乙烯緩釋劑劑量為1.5 g/5 d,3.0 g/3 d或4.5 g/2 d時,糖酸比可到達(dá)14左右,為較高水平,此時獼猴桃滋味較好。

        2.3.5 維生素C含量變化

        如圖13所示,催熟過程中獼猴桃的維生素C含量變化總體呈下降趨勢。與對照組相比,處理組維生素C含量下降速度更快。催熟5 d后,各組維生素C含量分別下降至初始值的76.66%,69.76%,52.58%,48.53%和45.59%。說明乙烯緩釋劑添加量越高,獼猴桃維生素C的流失速度越快。隨著催熟時間增長,維生素C流失嚴(yán)重。6.0 g組維生素C含量在第5天下降一半以上。這可能是由于隨著獼猴桃的成熟,有關(guān)酶活性增強(qiáng),使維生素C分解。同時,酸性環(huán)境有利于維生素C保存,由于獼猴桃成熟過程中可滴定酸含量下降,酸性環(huán)境被逐漸破壞,可能導(dǎo)致維生素C的快速下降。出于維生素C保存的角度,獼猴桃催熟后應(yīng)盡快食用。

        圖13 徐香獼猴桃催熟過程中維生素C的變化

        3 結(jié)論

        試驗(yàn)測定徐香獼猴桃在不同劑量乙烯緩釋劑的催熟條件下質(zhì)構(gòu)、色差及營養(yǎng)成分的變化。在催熟過程中,獼猴桃總體顏色逐漸變暗變深,硬度、咀嚼性、可滴定酸含量及維生素C含量呈下降趨勢,可溶性固形物含量、可溶性糖含量及糖酸比呈上升趨勢。乙烯緩釋劑能夠加速獼猴桃色澤變化,加快硬度、咀嚼性和維生素C的下降,加快可溶性固形物含量、可溶性糖含量及糖酸比的增加。乙烯緩釋劑添加量越大,作用越明顯。

        從質(zhì)地口感方面看,乙烯緩釋劑劑量為1.5 g/4 d,3.0 g/3 d和4.5 g/2 d時,硬度下降至600 g左右,可溶性固形物含量達(dá)14%以上,可溶性糖含量達(dá)13%左右,糖酸比達(dá)14左右,為適宜鮮食的質(zhì)地口感。從加工方面考慮,乙烯緩釋劑劑量為1.5 g/3 d或3.0 g/2 d時,獼猴桃硬度在700~900 g,便于去皮和后續(xù)加工。從營養(yǎng)方面看,由于維生素C呈下降趨勢,使用乙烯緩釋劑催熟達(dá)到適宜食用的SSC和糖酸比后,應(yīng)盡快食用。使用乙烯緩釋劑催熟時間不宜過長,劑量為3.0 g/5 d,4.5 g/4 d或6.0 g/3 d時,獼猴桃過度成熟,無法滿足食用需要。

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