鞏多蕊,楊莉玲,錢 龍,孫儷娜,朱 璇,崔寬波,*
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊830052;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所,新疆 烏魯木齊830091;3.中捷四方生物科技股份有限公司,北京101102)
新疆杏果實(shí)品種資源豐富,果實(shí)品質(zhì)優(yōu)異,是世界栽培杏的起源中心之一[1]?!百愘I提杏”是新疆南疆地區(qū)的主栽品種之一,由于其色澤亮麗、酸甜適口且營(yíng)養(yǎng)與藥用價(jià)值高,是一種深受消費(fèi)者喜愛的水果,但其成熟期在6月中下旬至7月中旬,采收時(shí)呼吸強(qiáng)度較高,生理代謝旺盛,采摘后極易軟化、失水,果肉易褐變,成熟期短[2],加之在常溫、無外包裝條件下貯運(yùn)極易受到機(jī)械傷害,大大地降低了杏果實(shí)的食用價(jià)值和商品價(jià)值[3]。
目前,杏果實(shí)采后貯運(yùn)保鮮應(yīng)用最廣泛的方式是冷藏,即在常溫以下、0℃以上進(jìn)行貯運(yùn),可抑制杏果實(shí)的呼吸作用和酶活性,降低乙烯產(chǎn)生速率,避免軟化腐爛,從而達(dá)到保持鮮杏品質(zhì),延長(zhǎng)保鮮期的目的[4]。隨著對(duì)果蔬采后貯藏保鮮技術(shù)不斷的研究,近年來,近冰溫貯藏被廣泛應(yīng)用到果蔬采后貯藏保鮮上。近冰溫貯藏是指將果實(shí)置于0℃以下近冰點(diǎn)溫度以上的一種貯藏保鮮技術(shù),該技術(shù)可使貯藏的果蔬進(jìn)入類似于“休眠”的狀態(tài),進(jìn)而最大程度地降低果實(shí)的新陳代謝速率,延緩果蔬衰老進(jìn)程,從而最大限度地延長(zhǎng)果蔬貯藏期,保持較好的冷藏期品質(zhì)[5]。近冰溫冷藏技術(shù)作為果蔬貯藏保鮮領(lǐng)域上的又一次革命,被稱為是繼冷藏、氣調(diào)之后的第3代保鮮新技術(shù)[6-7]。目前,我國(guó)模擬道路運(yùn)輸?shù)难芯慷酁辄S花梨[8-9]、草莓[10]、櫻桃[11]、蘋果[12]、楊梅[13]、獼猴桃[14-15]、哈密瓜[16]等果品,且大多數(shù)模擬的是常溫運(yùn)輸振動(dòng)對(duì)果蔬采后生理生化的影響,而對(duì)杏果實(shí)采后冷鏈運(yùn)輸過程中的生理生化代謝及貨架期品質(zhì)的研究比較薄弱,鮮見相關(guān)研究報(bào)道。為近一步探索更加合適的杏采后貯運(yùn)保鮮方法,減緩貯運(yùn)過程中杏果實(shí)品質(zhì)劣變速度,延長(zhǎng)貨架期,本研究以“賽買提杏”果實(shí)為試材,模擬不同冷鏈運(yùn)輸方式,探究其對(duì)杏果實(shí)貨架期品質(zhì)的影響,以期為鮮杏采后貯運(yùn)保鮮技術(shù)提供理論參考。
1.1.1 材料與試劑
“賽買提杏”于2021年7月1日采摘于新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)英吉沙縣,挑選果實(shí)成熟度一致(硬度約為(17±0.5)N,可溶性固形物(TSS)含量約為16.5%±0.2%),無機(jī)械損傷,外觀色澤、大小均勻一致的杏果實(shí)作為試材。
2,6-二氯靛酚,天津市福晨化學(xué)試劑廠;酚酞、氫氧化鈉、草酸,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司。以上試劑均為分析純。
1.1.2 儀器與設(shè)備
GB-4果實(shí)硬度計(jì),浙江艾德堡儀器有限公司;PAL-1糖度計(jì),日本Atago公司;Rc-4型精創(chuàng)溫度記錄儀,江蘇精創(chuàng)電氣股份有限公司;SC-10精密色差儀,蘇州欣美和儀器有限公司;AL204-IC電子分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;3H16RI智能高速冷凍離心機(jī),湖南赫西儀器裝備有限公司;DT-178AMini型三維振動(dòng)記錄儀,深圳華盛昌機(jī)械公司;Y90L-2三相異步電動(dòng)機(jī)和近冰溫冷藏室,均由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所提供。
1.2.1 杏果實(shí)冰點(diǎn)的測(cè)定及運(yùn)輸溫度的確定
參考Fan等[17]和Zhao等[18]的方法測(cè)定杏果實(shí)近冰點(diǎn)溫度,測(cè)得“賽買提杏”果實(shí)的冰點(diǎn)溫度為-1.8℃,為防止發(fā)生冷害,選擇稍高于生物冰點(diǎn)的溫度進(jìn)行模擬運(yùn)輸,確定近冰溫運(yùn)輸溫度為-1.6~-1.1℃。
1.2.2 模擬冷鏈運(yùn)輸處理
將采摘后的杏果實(shí)經(jīng)空運(yùn)運(yùn)至保鮮貯藏室,挑選大小、顏色、形狀一致、無物理?yè)p傷的杏果實(shí),每個(gè)杏果實(shí)都套上發(fā)泡網(wǎng)套,置于塑料筐(400 mm×300 mm×150 mm)中,筐外用0.02 mm PE薄膜塑料袋包裹,每筐質(zhì)量4 kg,共計(jì)24筐。將包裝好的24筐杏果實(shí)隨機(jī)分成3組,分別放置在溫度-1.6~-1.1℃(處理1)、1~2℃(處理2)、4~6℃(處理3)環(huán)境下的振動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行模擬不同運(yùn)輸溫度的冷鏈運(yùn)輸試驗(yàn)。
使用DT-178AMini型三維振動(dòng)記錄儀每隔2.0 s采集實(shí)際行駛途中X(左右)、Y(前后)和Z(上下)三軸向的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)[19],采集貨車從庫(kù)車到烏魯木齊的振動(dòng)數(shù)據(jù),采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行倍的加強(qiáng)來還原貨車實(shí)際運(yùn)輸時(shí)的振動(dòng)情況,確定振動(dòng)模擬裝置的頻率和加速度。
根據(jù)DT-178AMin型三維振動(dòng)記錄儀采集的數(shù)據(jù)分析,最終確定水平和垂直方向的工作振動(dòng)頻率均為5.0 Hz,模擬振動(dòng)時(shí)間為8 h。振動(dòng)模擬平臺(tái)正視圖如圖1所示。
圖1 振動(dòng)模擬平臺(tái)正視圖Fig.1 Front view of vibration simulation platform
1.2.3貯藏條件及出庫(kù)方式
3組模擬冷鏈運(yùn)輸處理后,將杏果實(shí)置于4℃預(yù)冷12 h,筐外用0.02 mm PE薄膜塑料袋包裹。統(tǒng)一置于近冰溫(-1.6~-1.1℃)條件下貯藏,相對(duì)濕度(RH)為95%±2%,貯藏42 d后采用李亞玲等[20]的方法以低溫冷鏈出庫(kù)方式出庫(kù),將果實(shí)從近冰溫庫(kù)中取出后,放置在1.0~2.0℃冷庫(kù)8 h后轉(zhuǎn)入4.0~6.0℃冷庫(kù)中8 h,再轉(zhuǎn)入8.0~10.0℃冷庫(kù)中8 h,最后于17~18℃的環(huán)境中存放,貨架期間每天取樣進(jìn)行杏果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定。
1.2.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.4.1 商品率
參考錢龍等[21]的方法,稍加修改。3個(gè)處理組分別取90個(gè)杏果實(shí)進(jìn)行商品率的測(cè)定,具有商品價(jià)值杏果實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)為:腐爛面積<10%,褐變面積<20%。商品率的計(jì)算公式為:
1.2.4.2 硬度
使用GB-4型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定。選取10個(gè)杏果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn),每個(gè)杏果實(shí)沿赤道兩側(cè)等距離選取2個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定,總計(jì)20個(gè)值,取平均值記為果實(shí)硬度,單位:N。
1.2.4.3 可溶性固形物含量
使用PAL-1型糖度儀測(cè)定,單位為%。
1.2.4.4 可滴定酸(TA)含量
參考曹建康等[22]的方法測(cè)定,單位為%。
1.2.4.5 抗壞血酸(VC)含量
參照曹建康等[22]的方法測(cè)定,單位為mg/100 g。
1.2.4.6 果實(shí)表面色澤
每個(gè)處理組隨機(jī)選取15個(gè)杏果實(shí),使用SC-10精密色差儀測(cè)定杏果實(shí)表面顏色(L*值表示果皮亮度,a*值表示果實(shí)紅綠度,b*值表示果實(shí)的黃藍(lán)度),在果實(shí)赤道兩側(cè)均勻選取3個(gè)點(diǎn),總計(jì)30個(gè)值,結(jié)果取平均值。
1.2.4.7 感官評(píng)價(jià)
果品的外觀顏色、質(zhì)地及香氣是消費(fèi)者選購(gòu)時(shí)較為關(guān)注的指標(biāo)。杏果實(shí)的感官評(píng)價(jià)參照李亞玲等[20]的方法并稍加改動(dòng)。感官品嘗小組成員由10名接受過感官培訓(xùn)的人員組成,分別從口感、質(zhì)地(40分)、外觀、褐變(30分)及香氣、異味(30分)對(duì)杏果實(shí)進(jìn)行感官評(píng)分,總分為100分。使用10分結(jié)構(gòu)化數(shù)值尺度來量化,從0到10表示感覺強(qiáng)烈程度逐漸增大[20]。
表1 杏果實(shí)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of apricot fruits
1.2.5 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2010軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理,采用SPSS19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析,利用Duncan多重比較進(jìn)行顯著性分析,P<0.05表示差異顯著,采用Origin 9.0繪圖軟件作圖。
如圖1所示,在整個(gè)貨架期間,3組杏果實(shí)的商品率均呈下降趨勢(shì),且處理3下降最快,貨架期第3天時(shí),杏果實(shí)已嚴(yán)重軟塌、果肉變軟、褐變,口感發(fā)生較大變化,失去營(yíng)養(yǎng)與商品價(jià)值,貨架時(shí)間短。貨架期第3天時(shí),處理1與處理2杏果實(shí)硬度有所下降,但果實(shí)質(zhì)地、口感及風(fēng)味良好,商品價(jià)值相對(duì)較高,可繼續(xù)進(jìn)行貨架,此時(shí)處理1與處理2杏果實(shí)的商品率分別為91.11%和86.67%,顯著高于處理3(P<0.05)。貨架第5天時(shí),處理1的商品率為78.89%,是處理2的1.31倍,這與楊軍等[23]對(duì)哈密瓜冷鏈運(yùn)輸貨架期品質(zhì)研究的結(jié)果相似。本試驗(yàn)結(jié)果表明處理1可有效延緩杏果實(shí)貨架期商品率的下降,較好地保持杏果實(shí)的商品價(jià)值。
圖1 模擬冷鏈運(yùn)輸處理對(duì)杏果實(shí)貨架期商品率的影響Fig.1 Effects of simulated cold chain transportation treatments on commodity rates of apricot fruits during shelf-life
硬度是杏果實(shí)軟化、品質(zhì)劣變的重要指標(biāo)。如圖2所示,貨架期間3組杏果實(shí)的硬度均呈逐漸下降趨勢(shì)。貨架第3天時(shí),處理3杏果實(shí)硬度為4.37 N,果實(shí)已嚴(yán)重凹陷、軟化,無法繼續(xù)進(jìn)行貨架,處理1和處理2杏果實(shí)硬度分別是其1.86倍和1.56倍,且與處理3差異顯著(P<0.05)。貨架第5天時(shí),處理1杏果實(shí)硬度為6.90 N,是處理2的1.40倍。張婷等[24]研究了冷藏運(yùn)輸對(duì)新疆主栽杏貨架品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)采后田間地頭冷庫(kù)及時(shí)預(yù)冷結(jié)合特用包裝采用冷藏車運(yùn)輸是鮮杏動(dòng)態(tài)貯運(yùn)的較適方式,這可能是適宜的包裝材料及運(yùn)輸溫度對(duì)果實(shí)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)起到了保護(hù)和抑制其呼吸作用進(jìn)而減緩了硬度的下降,這與本研究結(jié)果相似。本試驗(yàn)結(jié)果表明,處理1可有效延緩杏果實(shí)硬度的下降。
圖2 模擬冷鏈運(yùn)輸處理對(duì)杏果實(shí)貨架期硬度的影響Fig.2 Effects of simulated cold chain transportation treatments on firmness of apricot fruits during shelf-life
TSS含量是衡量杏果實(shí)品質(zhì)及風(fēng)味的重要指標(biāo)。如圖3所示,3組杏果實(shí)TSS含量呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢(shì),處理1及處理2杏果實(shí)TSS含量呈緩慢下降的趨勢(shì),與處理3相比,TSS含量保持在較高的水平。在貨架第5天時(shí),處理1杏果實(shí)的TSS含量為15.57%,是處理2的1.05倍,且二者間差異不顯著。高恩元等[25]以番茄為試材進(jìn)行冷鏈運(yùn)輸試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)與常溫運(yùn)輸相比,5℃的低溫冷鏈運(yùn)輸適合長(zhǎng)途運(yùn)輸,且能保持良好的品質(zhì)。這在本試驗(yàn)中也有所體現(xiàn),處理1(-1.6~-1.1℃)與處理2(1~2℃)和處理3(4~6℃)相比,可有效延緩杏果實(shí)貨架期TSS含量的下降,較好地保持杏果實(shí)品質(zhì)及風(fēng)味。
圖3 模擬冷鏈運(yùn)輸處理對(duì)杏果實(shí)貨架期TSS含量的影響Fig.3 Effects of simulated cold chain transportation treatments on TSS contents of apricot fruits during shelf-life
如圖4所示,處理3杏果實(shí)TA含量呈迅速下降趨勢(shì),其余兩組杏果實(shí)TA含量呈緩慢下降趨勢(shì),且處理1杏果實(shí)TA含量始終顯著高于其他兩組(P<0.05)。在貨架第3天時(shí),處理1、處理2、處理3杏果實(shí)TA含量分別為0.56%、0.46%和0.35%,處理1是處理3的1.6倍。這與申春苗等[26]和王志華等[27]的研究結(jié)果相似:溫度越低,可滴定酸含量越高。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),近冰溫冷鏈貯運(yùn)可延緩杏果實(shí)貨架期TA含量的下降,且3組處理中處理1效果最佳。
圖4 模擬冷鏈運(yùn)輸處理對(duì)杏果實(shí)貨架期TA含量的影響Fig.4 Effects of simulated cold chain transportation treatments on TA contents of apricot fruits during shelf-life
抗壞血酸是果實(shí)中的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一。如圖5所示,3組杏果實(shí)VC含量在貨架0~2 d呈線性下降的趨勢(shì),且在貨架0~4 d,處理1及處理2杏果實(shí)VC含量沒有顯著性差異,但兩組均與處理3呈顯著性差異(P<0.05)。在貨架第6天時(shí),處理1杏果實(shí)VC含量降為3.14 mg/100 g,分別是處理2第5天和處理3第3天的1.01倍、1.02倍。在張歡歡等[28]和范新光[29]的試驗(yàn)研究結(jié)果中也有所體現(xiàn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,處理1可顯著延緩杏果實(shí)貨架期VC含量的下降,保持其貨架期品質(zhì)。
圖5 模擬冷鏈運(yùn)輸處理對(duì)杏果實(shí)貨架期VC含量的影響Fig.5 Effects of simulated cold chain transportation treatments on VC contents of apricot fruits during shelf-life
果皮的色澤(L*、a*、b*)變化是反映果實(shí)成熟度和新鮮度的指標(biāo),也是消費(fèi)者選購(gòu)時(shí)重要衡量指標(biāo)之一。隨著杏果實(shí)的衰老,果實(shí)色澤由亮變暗,由綠變黃。由圖6可見,3組處理果實(shí)的L*值均呈先升后降的趨向,a*值和b*值整體呈上升的趨勢(shì),說明杏果實(shí)果皮亮度逐漸降低,紅色和黃色逐漸加深。但處理1與處理2、處理3相比,其明顯延緩了杏果實(shí)亮度(L*值)變暗,有效減緩了果實(shí)轉(zhuǎn)紅(a*值)和果實(shí)轉(zhuǎn)黃(b*值)值的上升。貨架第3天時(shí),處理1杏果實(shí)L*值、a*值和b*值分別為51.29、10.12和33.07,均與處理3差異顯著(P<0.05)。表明處理1可延緩杏果實(shí)貨架期色澤的轉(zhuǎn)變,能較好地保持外觀品相,與李亞玲等[20]的研究結(jié)果相似。
圖6 模擬冷鏈運(yùn)輸處理對(duì)杏果實(shí)貨架期色澤的影響Fig.6 Effects of simulated cold chain transportation treatments on color of apricot fruits during shelf-life
感官評(píng)價(jià)是通過人的視覺、嗅覺、觸覺和味覺綜合評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)變化的重要指標(biāo)之一。如表2所示,隨著貨架時(shí)間的延長(zhǎng),3組杏果實(shí)的口感、質(zhì)地、外觀、褐變及香氣、異味評(píng)分均呈下降的趨勢(shì)。處理3杏果實(shí)感官品質(zhì)指標(biāo)下降迅速,在第3天時(shí)就已失去食用價(jià)值及商品價(jià)值,表現(xiàn)為果實(shí)外觀凹陷嚴(yán)重、果肉軟綿,酸甜口味過淡。貨架0~5 d,處理1和處理2感官品質(zhì)總分無顯著差異,且杏果實(shí)表皮色澤鮮亮,果肉緊致無明顯褐變,口感質(zhì)地及香氣較好。貨架第6天,處理2杏果實(shí)感官品質(zhì)指標(biāo)迅速下降,無食用價(jià)值,處理1杏果實(shí)具有食用價(jià)值。說明處理1可延緩杏果實(shí)貨架期感官品質(zhì)及風(fēng)味的劣變,較好地維持杏果實(shí)內(nèi)、外品質(zhì)。
表2 模擬冷鏈運(yùn)輸處理對(duì)杏果實(shí)感官評(píng)分的影響Table 2 Effects of simulated cold chain transportation treatments on sensory scores of apricot during shelf-life 單位:分
續(xù)表2模擬冷鏈運(yùn)輸處理對(duì)杏果實(shí)感官品質(zhì)的影響Continue table 2 Effects of simulated cold chain transportation treatments on sensory qualities of apricot during shelf-life 單位:分
果實(shí)采后的主要流通過程包括預(yù)冷、分級(jí)、包裝、運(yùn)輸、貯藏、貨架,其中貨架是果蔬貯藏出庫(kù)的最后一步,也是決定果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與商品價(jià)值的關(guān)鍵。通過研究模擬冷鏈貯運(yùn)對(duì)杏果實(shí)貨架期品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn),處理3(4~6℃下模擬冷鏈運(yùn)輸)貨架第3天時(shí),杏果實(shí)已嚴(yán)重軟塌、果肉變軟、褐變,口感發(fā)生較大變化,失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與商品價(jià)值,貨架期短。與處理3相比,處理1(-1.6~-1.1℃下模擬冷鏈運(yùn)輸)與處理2(1~2℃下模擬冷鏈運(yùn)輸)的杏果實(shí)硬度有所下降,但果實(shí)質(zhì)地、口感、風(fēng)味良好,商品價(jià)值相對(duì)較高,分別延長(zhǎng)果實(shí)貨架期至6 d及5 d,表明該兩組運(yùn)輸處理均有效減緩了杏果實(shí)貨架期品質(zhì)劣變,其中處理1較處理2能更有效減緩果實(shí)的軟化進(jìn)程,減少杏果實(shí)在貨架期的腐爛情況,延長(zhǎng)貨架壽命,表明近冰溫溫度(-1.6~-1.1℃)的運(yùn)輸方式可在果蔬采后貯運(yùn)保鮮中推廣應(yīng)用,這也為鮮杏采后長(zhǎng)途貯運(yùn)保鮮提供了新方法及新思路。