闕 斐,葉素丹,黃涵年
(浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用工程學(xué)院,浙江 杭州 310018)
藍(lán)莓為杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vaccinium spp.)植物的果實(shí),富含維生素、黃酮類化合物、花青素等活性成分,口感酸甜,是深受消費(fèi)市場(chǎng)歡迎的水果[1]?!八{(lán)美1 號(hào)”鮮食藍(lán)莓是浙江藍(lán)美技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的龍頭產(chǎn)品,不僅在浙江諸暨等地有較大規(guī)模的種植,還通過(guò)產(chǎn)業(yè)扶貧模式推廣到了四川、貴州等欠發(fā)達(dá)地區(qū)。藍(lán)莓在浙江、四川等地的成熟時(shí)間為5—6月,此時(shí)溫度高、濕度大,藍(lán)莓鮮果皮薄多汁,采后易受機(jī)械損傷,容易被微生物侵染[2],同時(shí),由于產(chǎn)地冷鏈條件落后,在采摘后3~6 d 就會(huì)迅速腐敗。因此,如何進(jìn)行采后保鮮已成為產(chǎn)品銷售的一個(gè)瓶頸。
目前,藍(lán)莓主要的保鮮技術(shù)有物理和化學(xué)保鮮方法,應(yīng)用較多的是低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、1-MCP 處理、殼聚糖結(jié)合植物精油涂膜保鮮等[3-7]。此外,低溫等離子體、高壓電場(chǎng)、生物拮抗等新型保鮮技術(shù)也逐漸開(kāi)始應(yīng)用,且保鮮效果良好[8-10]。但是這些方法大多都需要較適宜的低溫條件,設(shè)備、材料成本也較高,目前還難以在欠發(fā)達(dá)地區(qū)推廣。氯化鈣是一種物美價(jià)廉的保鮮劑,很多學(xué)者報(bào)道了氯化鈣處理對(duì)果蔬的保鮮效果,這可能因?yàn)殁}是細(xì)胞分裂和果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的重要營(yíng)養(yǎng)元素,且鈣離子能維持細(xì)胞壁的穩(wěn)定性[11-13]。本文模擬5—6 月的溫度與濕度條件,采用不同濃度氯化鈣處理過(guò)的復(fù)合保鮮墊紙保鮮“藍(lán)美1 號(hào)”鮮果,通過(guò)對(duì)藍(lán)莓果實(shí)生理、營(yíng)養(yǎng)等指標(biāo)的分析,探究保鮮墊紙的保鮮效果,為開(kāi)發(fā)一種廉價(jià)、實(shí)用的藍(lán)莓保鮮方式奠定理論基礎(chǔ)。
1.1.1 材料與試劑
藍(lán)莓(藍(lán)美1 號(hào)),2021 年5 月24 日采自浙江藍(lán)美科技股份有限公司王家井采摘園;一次性透明聚乙烯藍(lán)莓盒(9.1 cm×9.1 cm×3.7 cm);保鮮墊紙(240 mm×275 mm,按照藍(lán)莓盒的大小進(jìn)行裁剪,達(dá)到能夠覆蓋底部和側(cè)邊的效果),日本新廣瀨商事株式會(huì)社;氯化鈣為食品級(jí),其他試劑均為分析純。
1.1.2 儀器與設(shè)備
PAL-1 型水果糖度計(jì)測(cè)糖儀,日本愛(ài)宕株式會(huì)社;GY-3 型硬度計(jì),上海精密儀器儀表有限公司;T6 型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;GDWX-50L 恒溫恒濕試驗(yàn)箱,廈門群隆儀器有限公司。
1.2.1 處理方法
保鮮墊紙分別用1%、0.5%氯化鈣溶液浸泡6 h,然后自然晾干,制作成復(fù)合保鮮墊紙,并墊到聚乙烯藍(lán)莓保鮮盒中,覆蓋底部和側(cè)邊。
將當(dāng)天采收的藍(lán)莓果實(shí)隨機(jī)分成3 組,用聚乙烯藍(lán)莓保鮮盒進(jìn)行分裝,每盒125 g,分別為1%、0.5%氯化鈣墊紙組,未墊保鮮墊紙為對(duì)照組,置于恒溫恒濕試驗(yàn)箱中,設(shè)置溫度為28 ℃,相對(duì)濕度為75%。分別于0、2、4、6 d 進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定,每項(xiàng)指標(biāo)重復(fù)3 次。
1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.2.1 腐爛率和失重率
腐爛率參考孫文麗等[14]的方法,將發(fā)生出汁、腐爛或霉變的藍(lán)莓視為爛果,計(jì)算公式為:
式中:W0為藍(lán)莓果實(shí)初始質(zhì)量,g;Wt為藍(lán)莓貯藏天數(shù)為t 時(shí)的質(zhì)量,g。
1.2.2.2 硬度
使用果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定,單位為kg·cm-2。
1.2.2.3 可溶性固形物含量
使用手持?jǐn)?shù)顯糖度計(jì)進(jìn)行測(cè)定,單位為%。
1.2.2.4 VC 含量
參考付曉偉等[15]的方法,有一定改動(dòng)。稱取5.00 g藍(lán)莓于研缽中,加入5 mL 1%HCl,勻漿,轉(zhuǎn)移到25 mL 容量瓶中,稀釋至刻度,并在4 500 r·min-1下離心25 min,上清液備用。準(zhǔn)確配制1.0~10.0 μg·mL-1的VC 標(biāo)準(zhǔn)工作液,取工作液、藍(lán)莓提取液各0.1 mL,放入盛有0.2 mL 10%HCl 的10 mL 容量瓶中,稀釋至刻度后搖勻。以蒸餾水為空白,在243 nm 處測(cè)定吸光值。通過(guò)查標(biāo)準(zhǔn)曲線(y=0.048 1x-0.012,R2=0.999 1,其中y 為吸光度,x 為VC 濃度)計(jì)算出藍(lán)莓樣品的VC 含量,結(jié)果用μg·g-1表示。
1.2.2.5 花色苷含量
參考張莉會(huì)等[16]的方法。取5 g 樣品,加入5 mL水、20 mL 70%pH 3.0 的酸性乙醇溶液,在40 ℃下水浴2 h,提取至提取液無(wú)色,過(guò)濾后備用。取2 mL 提取液于25 mL 比色管中,用pH 1.0 緩沖液(0.2 mol·L-1KCl-0.2 mol·L-1HCl)稀釋至10 mL 刻度線處,另取2 mL 提取液于25 mL 比色管中,用pH 4.5 緩沖液(1 mol·L-1NaAC-1 mol·L-1HCl-H2O)稀釋至10 mL刻度線處,在510 nm 處測(cè)量吸光度值。以蒸餾水為對(duì)照,單位為mg·g-1,計(jì)算公式如下:
式中:A0為被測(cè)樣品溶液分別在pH 1.0 時(shí)510 nm 處的吸光值;A1為被測(cè)樣品溶液分別在pH 4.5 時(shí)510 nm處的吸光值;V 為被測(cè)樣品提取液總體積,mL;DF 為稀釋倍數(shù);M 為矢車菊-3-葡萄糖苷的相對(duì)分子質(zhì)量(484.82 g·mol-1);ε 為矢車菊-3-葡萄糖苷在510 nm處的摩爾消光系數(shù)(24 825 L·mol-1·cm-1);m 為稱取的樣品質(zhì)量,g。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 軟件進(jìn)行顯著性分析,采用OriginLab軟件進(jìn)行繪圖,各項(xiàng)指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3 次,試驗(yàn)結(jié)果以xˉ±s 表示。
腐爛率是判斷果實(shí)貯藏品質(zhì)最直觀的指標(biāo)之一。由于本試驗(yàn)?zāi)M的是5—6 月高溫高濕的天氣,因此隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),藍(lán)莓的腐爛率顯著上升(圖1)。在整個(gè)6 d 的貯藏過(guò)程中,1%氯化鈣保鮮墊紙組的腐爛率顯著低于對(duì)照組(P<0.05),0.5%氯化鈣保鮮墊紙組的腐爛率略低于對(duì)照組,二者間差異不顯著。貯藏6 d 時(shí),對(duì)照組藍(lán)莓的腐爛率達(dá)到了79.82%,此時(shí)0.5%氯化鈣保鮮墊紙組的腐爛率為76.37%,1%氯化鈣保鮮墊紙組的腐爛率為66.59%。結(jié)果表明,氯化鈣保鮮墊紙能有效降低藍(lán)莓的腐爛率,保持果實(shí)品質(zhì),延長(zhǎng)貨架期,且1%氯化鈣保鮮墊紙效果較好。
圖1 不同復(fù)合保鮮墊紙對(duì)藍(lán)莓腐爛率的影響Fig.1 Effect of different compound preservation paper on the rotting rate of blueberries
果實(shí)在貯藏期間的失重主要是由蒸騰和呼吸作用引起的。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),果實(shí)會(huì)逐步失去水分、萎蔫、光澤度下降,因此失重率是判斷果實(shí)保鮮效果的一個(gè)重要指標(biāo)[17]。如圖2 所示,整個(gè)貯藏過(guò)程中,藍(lán)莓的失重率逐步上升,氯化鈣保鮮墊紙組的失重率始終低于對(duì)照組。其中,1%氯化鈣保鮮墊紙組的失重率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。貯藏6 d 時(shí),1%氯化鈣保鮮墊紙組、0.5%氯化鈣保鮮墊紙組、對(duì)照組的失重率分別為10.22%、11.57%、12.24%。因此,1%氯化鈣保鮮墊紙有較好的保鮮效果。
圖2 不同復(fù)合保鮮墊紙對(duì)藍(lán)莓失重率的影響Fig.2 Effects of different compound preservation paper on weight loss rate of blueberries
果實(shí)硬度也是衡量藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo),可直觀地反映果實(shí)的軟化程度[18]。如圖3 所示,整個(gè)貯藏過(guò)程中,藍(lán)莓果實(shí)硬度顯著下降。0~4 d 時(shí),1%氯化鈣保鮮墊紙組、0.5%保鮮墊紙組的硬度稍高于對(duì)照組,但各組間差異不顯著。貯藏6 d 時(shí),1%氯化鈣保鮮墊紙組的硬度為0.58 kg·cm-2,顯著高于對(duì)照組及0.5%氯化鈣保鮮墊紙組(P<0.05)。說(shuō)明1%氯化鈣保鮮墊紙對(duì)果實(shí)硬度的保持有較好效果,這可能是由于鈣離子與果膠結(jié)合,能維持細(xì)胞壁的穩(wěn)定性,降低細(xì)胞膜的流動(dòng)性和通透性[19],同時(shí)墊紙的多孔性與吸水性可以保持藍(lán)莓干燥,維持藍(lán)莓的硬度。
圖3 不同復(fù)合保鮮墊紙對(duì)藍(lán)莓硬度的影響Fig.3 Effect of different compound preservation paper on hardness of blueberries
可溶性固形物主要是指可溶性糖類,是構(gòu)成果實(shí)風(fēng)味的重要物質(zhì),也是反映果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)、成熟度的重要指標(biāo)[20]。如圖4 所示,貯藏過(guò)程中,藍(lán)莓的可溶性固形物含量呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢(shì),這可能是由于在貯藏過(guò)程中,內(nèi)部分解產(chǎn)生的有機(jī)酸被果實(shí)呼吸作用大量消耗,從而轉(zhuǎn)化為單糖[21],因此,貯藏0~4 d時(shí),藍(lán)莓果實(shí)的可溶性固形物含量上升。隨著貯藏時(shí)間增加,單糖由于呼吸作用被不斷消耗[22],4~6 d 時(shí)可溶性固形物含量下降。貯藏6 d 時(shí),1%氯化鈣保鮮墊紙組、0.5%氯化鈣保鮮墊紙組、對(duì)照組可溶性固形物含量分別為8.75%、7.63%、6.72%。因此,1%氯化鈣保鮮墊紙有較好的保鮮效果。
圖4 不同復(fù)合保鮮墊紙對(duì)藍(lán)莓可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effect of different compound preservation paper on soluble solid content of blueberries
VC 不僅是藍(lán)莓中重要的營(yíng)養(yǎng)成分,也是衡量其新鮮程度的一個(gè)重要指標(biāo)。如圖5 所示,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果實(shí)VC 含量快速下降,說(shuō)明VC 在貯藏過(guò)程中快速地被分解。整個(gè)貯藏過(guò)程中,0~2 d 時(shí),氯化鈣保鮮墊紙組VC 含量略高于對(duì)照組,但差異不顯著。從第4 天開(kāi)始,氯化鈣保鮮墊紙?zhí)幚斫M的VC 含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),貯藏6 d 時(shí),1%氯化鈣保鮮墊紙組、0.5%氯化鈣保鮮墊紙組、對(duì)照組VC 含量分別為8.66、5.17、3.36 μg·g-1。因此,氯化鈣保鮮墊紙?zhí)幚碛休^好的保鮮效果。
圖5 不同復(fù)合保鮮墊紙對(duì)藍(lán)莓VC 含量的影響Fig.5 Effect of different compound preservation paper on VC content of blueberries
花色苷是藍(lán)莓中天然的水溶性色素類物質(zhì),含量較高,是其主要的功能性成分[23]。由圖6 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),藍(lán)莓中花色苷含量逐漸下降,氯化鈣保鮮墊紙?zhí)幚斫M藍(lán)莓的花色苷含量均高于對(duì)照組。第4 天時(shí),氯化鈣保鮮墊紙組的花色苷含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。貯藏6 d 時(shí),1%氯化鈣保鮮墊紙組、0.5%氯化鈣保鮮墊紙組、對(duì)照組的花色苷含量分別為1.92、1.78、1.51 mg·g-1。因此,氯化鈣保鮮墊紙有較好的保鮮效果。
圖6 不同復(fù)合保鮮墊紙對(duì)藍(lán)莓花青素含量的影響Fig.6 Effect of different compound preservation paper on anthocyanin content of blueberries
貯藏溫度是影響藍(lán)莓采后品質(zhì)最重要的因素,大部分能夠取得較為明顯保鮮效果的研究都是將貯藏溫度設(shè)置在0~5 ℃[14,18]。由于四川和貴州的部分產(chǎn)業(yè)扶貧地區(qū)缺少能夠控制溫度的預(yù)冷庫(kù)、冷庫(kù),考慮到企業(yè)的實(shí)際訴求,迫切需要研究典型氣候下廉價(jià)有效的保鮮方式,延長(zhǎng)果實(shí)保鮮期。因此本試驗(yàn)將貯藏溫度設(shè)置為28 ℃,相對(duì)濕度75%,模擬了5—6 月藍(lán)莓采摘期的典型氣候。
本試驗(yàn)選用1%、0.5%氯化鈣處理保鮮墊紙,主要參考了袁芳等[24]和韓斯等[25]的研究,并開(kāi)展了預(yù)試驗(yàn)。鈣元素能夠通過(guò)降低細(xì)胞膜的流動(dòng)性和通透性,抑制多聚半乳糖醛酸酶活性,進(jìn)而抑制果實(shí)軟化,保持果實(shí)質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的完整性,并維持細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)[26-27]。大部分的鈣處理保鮮方式都是浸泡,如張禮良等[18]和韓絮舟等[19]的報(bào)道,但采用浸泡進(jìn)行采后處理,在實(shí)際操作中易出現(xiàn)難以徹底干燥,反而導(dǎo)致果實(shí)腐敗的情況。浙江泊姿生物科技有限公司代理的果蔬保鮮紙是用保鮮墊紙與保鮮劑復(fù)合而成,價(jià)格昂貴,效果較好。已有保鮮紙發(fā)明專利(一種果蔬保鮮用紙[28]、一種紫蘇葉保鮮紙袋的制備及其應(yīng)用[29])將氯化鈣作為主要成分之一。本試驗(yàn)將使用氯化鈣處理的保鮮墊紙墊在保鮮盒底部,并覆蓋其側(cè)邊,從6 d 的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,1%氯化鈣處理的保鮮墊紙有較好的效果。本試驗(yàn)的結(jié)果可能是由于鈣離子在貯藏過(guò)程中,通過(guò)藍(lán)莓表面滲出的汁液進(jìn)入到藍(lán)莓果皮細(xì)胞,降低了細(xì)胞膜的通透性,從而增加了果實(shí)的硬度。同時(shí),由于保鮮墊紙能夠較快地吸收水分,保持底部藍(lán)莓的干燥,抑制了微生物的生長(zhǎng),減少了病菌相互感染侵害,從而延緩了整盒藍(lán)莓的腐爛。但是鈣元素保鮮機(jī)理復(fù)雜,其作用可能與果實(shí)的呼吸類型以及基因調(diào)控等都有關(guān)系[25],因此還需進(jìn)一步深入的研究。
本研究結(jié)果表明,藍(lán)莓果實(shí)在模擬采摘期高溫高濕條件下貯藏6 d,其品質(zhì)迅速下降,氯化鈣保鮮墊紙?zhí)幚砟軌蜉^為明顯地降低果實(shí)腐爛率、失重率,保持果實(shí)硬度,延緩可溶性固形物、VC、花色苷含量的降低,特別是1%氯化鈣保鮮墊紙?zhí)幚斫M的保鮮效果大部分顯著強(qiáng)于對(duì)照組,有效保持了果實(shí)品質(zhì),延長(zhǎng)了其貨架期。本試驗(yàn)結(jié)果為藍(lán)莓保鮮提供了一種廉價(jià)、實(shí)用的方法。