李 可, 李華佳, 朱永清, 潘翠萍, 王藝月, 周 艷, 袁懷瑜
(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,四川成都 610066)
獼猴桃果實的生長發(fā)育過程一般分為細(xì)胞分化、細(xì)胞膨大、果實發(fā)育、成熟和衰老5個階段[1]。獼猴桃采后時期主要包括成熟和衰老2個階段,是果實品質(zhì)形成、體現(xiàn)其商品價值的主要時期。獼猴桃采后隨著果實的成熟衰老,發(fā)生一系列物質(zhì)轉(zhuǎn)化,影響果實的顏色、質(zhì)地和風(fēng)味等品質(zhì)。當(dāng)果實達(dá)到一定成熟度、物質(zhì)轉(zhuǎn)化進(jìn)行到一定程度時,果實呈現(xiàn)出細(xì)嫩多汁、酸甜可口特性,從而被消費者所青睞。
金艷獼猴桃是世界三大黃肉獼猴桃之一,屬晚熟品種,其花期一般在4月下旬,謝花后126~175 d為果實的生長停滯期進(jìn)入成熟階段,生產(chǎn)上一般在生長停滯期結(jié)束后即10月下旬至11月初進(jìn)行采收(謝花175 d以后)[2-4]。采摘后的果實在自然條件下一般需要15 d以上的后熟才能被食用,而自然放置成熟的果實由于個體成熟度差異較大、后熟進(jìn)程不同步而導(dǎo)致成熟時間不一,同時果實后熟過程中還易受到果實表面和外界環(huán)境微生物的侵染而腐敗變質(zhì),從而影響消費體驗和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。乙烯作為植物生長調(diào)節(jié)劑,能調(diào)節(jié)成熟衰老進(jìn)程,改變果實商品成熟期,已廣泛應(yīng)用于番茄、香蕉、獼猴桃、番石榴、番木瓜、京白梨、菠蘿蜜、蛋黃果等果實,以達(dá)到縮短后熟進(jìn)程、調(diào)節(jié)市場供應(yīng)期、降低腐爛率、提高商品性的目的[5-14]。但只有達(dá)到一定成熟度即營養(yǎng)物質(zhì)積累到一定程度,在外源乙烯的作用下,才能夠?qū)崿F(xiàn)果實的軟化并表現(xiàn)出較為理想的風(fēng)味品質(zhì)特征[15]。李澤珍等[9]、陳金印等[16]采用乙烯利分別對中華獼猴桃和金魁獼猴桃進(jìn)行催熟,結(jié)果表明乙烯濃度和溫度是影響乙烯作用的關(guān)鍵因素。袁沙等通過對紅陽獼猴桃催熟研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)果實干物質(zhì)(DM)含量達(dá)到17%、可溶性固形物(SS)含量≥5.5%時采摘,經(jīng)催熟后品質(zhì)才能達(dá)到消費者需求,且在20 ℃條件下,10~100 μL/L濃度范圍內(nèi)乙烯對紅陽獼猴桃催熟均能實現(xiàn)果實的軟化,且濃度之間無顯著差異[17]。但尚未見金艷獼猴桃催熟相關(guān)技術(shù)研究。
基于以上研究結(jié)果,本試驗以金艷獼猴桃為研究對象,分別研究了不同成熟度果實經(jīng)外源乙烯催熟后的理化品質(zhì)以及不同溫度條件下外源乙烯催熟后貨架期間果實品質(zhì)變化,以期為金艷獼猴桃的采收與催熟提供技術(shù)參考。
試驗于2020年8—12月在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所果蔬貯藏加工研究中心進(jìn)行。供試獼猴桃品種為金艷,采摘自四川省成都市蒲江縣復(fù)興鎮(zhèn)陳壩社區(qū)。
儀器與試劑:TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀,Stable Micro System公司(英國)生產(chǎn);CR-400色差儀,柯尼卡美能達(dá)(日本)生產(chǎn);855型全自動滴定儀,Metronhm公司(瑞士)生產(chǎn);PAL-1手持糖度計,ATAGO公司(日本)生產(chǎn);Tinytag View-4020溫度數(shù)據(jù)采集器,Gemini Data Loggers公司(英國)生產(chǎn)。0.1 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,阿拉丁生化科技股份有限公司(中國)生產(chǎn)。
1.2.1 乙烯處理方法 參照袁沙等的研究結(jié)果[17],選取100 μL/L濃度乙烯進(jìn)行催熟處理,具體操作方法為:將所需催熟處理的果實放入帶有充氣閥的塑料箱中(體積60 L),并在塑料箱內(nèi)同時放入1個小型充電風(fēng)扇,密閉后注入6 mL乙烯氣體,置于相應(yīng)溫度條件下24 h后,敞開塑料箱排除乙烯氣體,將果實分裝至帶有塑料托盤的紙盒中以待檢測。
1.2.2 乙烯處理的不同成熟度獼猴桃后熟特性 自盛花期后154 d開始至盛花期后189 d分批采收,每批間隔7 d,共6個批次,分別記為H1、H2、H3、H4、H5、H6。每批次果實采收150枚果實,其中30枚果實采后立即檢測果肉硬度(FF)、色差角(Hue)、可溶性固形物(SS)含量、可滴定酸含量(TA)和干物質(zhì)(DM)含量等指標(biāo),剩余果實在20 ℃條件下用100 μL/L濃度的乙烯催熟,設(shè)置0 μL/L乙烯氣體處理組作為對照,催熟處理后1、3、5 d進(jìn)行檢測果心硬度(core-F)、FF、Hue、SS、TA等指標(biāo),抽取樣本量為20枚。
1.2.3 不同溫度條件下乙烯處理的獼猴桃后熟特性 根據(jù)熟化能力試驗結(jié)果,當(dāng)果實達(dá)到較高成熟度時另外分別采收2個批次(盛花期后182、 196 d)的獼猴桃(H7、H8),各約800枚。采后將果實分為A(10 ℃、0 μL/L)、B(10 ℃、100 μL/L)、C(20 ℃、0 μL/L)、D(20 ℃、100 μL/L)處理,將不同處理果實置于相應(yīng)溫度條件下待果心溫度與庫溫一致,催熟果實采用100 μL/L乙烯處理24 h,移除乙烯后于對應(yīng)溫度條件下放置貨架,以相同溫度條件下 0 μL/L 乙烯氣體處理作為對照。監(jiān)測果實FF、Core-F、Hue、SS、TA等指標(biāo)的變化規(guī)律。
1.2.4 指標(biāo)檢測 果肉硬度(FF)與果心硬度(Core-F)檢測參照Burdon等的方法[15]。
可溶性固形物(SS)含量:采用數(shù)顯式糖度計進(jìn)行測定。取果實兩端果肉,擠壓取果汁,混勻后用膠頭滴管取2 滴用于測定,結(jié)果以%表示。
可滴定酸(TA)含量:取果實兩端果肉,擠壓取1 mL果汁,采用瑞士萬通855型全自動滴定儀滴定,以0.1 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定液,以pH值8.2為滴定終點,記錄數(shù)據(jù)并按式(1)計算可滴定酸含量,結(jié)果以%表示。
可滴定酸含量=c×(V1-V0)×f×100%。
(1)
式中:c為NaOH滴定液濃度,mol/L;V1為滴定濾液消耗氫氧化鈉的體積,mL;V0為滴定蒸餾水消耗的NaOH體積,mL;f為折算系數(shù),g/mmol(以檸檬酸計)。
色差角(Hue):選取待測果實中間最大橫徑處,削除2 mm厚度果皮和果肉后采用色差儀測定,讀取Hue值表示果肉顏色。
干物質(zhì)(DM)含量:在果實中端切取2 mm的薄片于恒質(zhì)量稱量皿中,置于65 ℃恒溫干燥箱烘干至恒質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù)并按式(2)計算干物質(zhì)含量,結(jié)果以%表示。
(2)
式中:m0為稱量皿質(zhì)量,g;m1為果實鮮質(zhì)量+稱量皿質(zhì)量,g;m2為果實干質(zhì)量+稱量皿質(zhì)量,g。
采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)計算,Origin 8.5繪圖。采用SPSS 15.0進(jìn)行單因素方差分析,采用最小顯著差數(shù)法(α=0.05,LSD)進(jìn)行不同處理間均值的顯著性差異比較。
由圖1可知,金艷獼猴桃在盛花期后154 d掛果期間隨著成熟度的提高果實FF、Hue值逐漸下降,SS含量逐漸上升,DM含量呈波動下降趨勢,TA含量基本保持不變。盛花期后154~175 d期間FF下降速率為0.17 kgf/周,盛花期后182~189 d FF下降速率增加至0.39 kgf/周,Hue等指標(biāo)變化趨勢與FF較為一致,在前期下降也比較平緩,在盛花期后175 d快速下降。
不同批次間FF顯著性分析結(jié)果顯示,盛花期后154~175 d之間無顯著性差異,182~189 d之間無顯著性變化,175 d以前和182 d以后差異顯著(P<0.05)。SS在盛花期后154~161 d上升較為緩慢,為0.20%/周,而168~189 d上升速率為0.60%/周,說明175 d后獼猴桃物質(zhì)轉(zhuǎn)化逐漸加快,與之相對應(yīng)的是DM含量在182 d以后快速下降(P<0.05),色差角Hue值出現(xiàn)下降拐點。以上研究結(jié)果說明,盛花期后175 d果實已經(jīng)進(jìn)入相對平緩的成熟期,與王琪凱等的研究結(jié)果[2]較為一致。
2.2 乙烯處理的不同成熟度獼猴桃后熟特性影響
獼猴桃采后品質(zhì)與成熟度密切相關(guān),本研究對盛花期后6個批次果實在20 ℃條件下采用 100 μL/L 外源乙烯催熟處理,催熟后各批次果實理化指標(biāo)變化如圖2所示。由圖2可知,各批次獼猴桃在20 ℃條件下采用100 μL/L乙烯處理均可實現(xiàn)果實的軟化,在催熟后3 d獼猴桃硬度FF值低于 1 kgf,core-F也與FF變化趨勢一致,達(dá)到消費者所接受的軟化程度。以上結(jié)果可知,盛花期后154 d的金艷獼猴桃可以通過外源乙烯處理提高果實的軟化速率,達(dá)到縮短軟化進(jìn)程的目的。
本研究通過對催熟后果實SS、TA及Hue分析發(fā)現(xiàn),各批次果實催熟后5 d SS含量均在 12.0%~14.0%之間,TA含量在0.2%~0.4%之間,不同批次之間差異較小(圖2-c、圖2-e)。說明在盛花期后154 d金艷獼猴桃果實可以通過外源乙烯作用呈現(xiàn)出其甜酸風(fēng)味特性。
金艷獼猴桃是典型的黃肉獼猴桃品種之一,因此金黃的果肉顏色是評價其商品價值的重要指標(biāo)之一。由圖2-d可知,Hue值隨著成熟度的增加而逐漸降低,對各批次催熟后5 d果實Hue值做單因素方差分析結(jié)果顯示,受到采收成熟度的影響,果實催熟后H1、H2、H3與H4、H5、H6之間色差值有顯著差異,平均值分別為104.44、103.55、103.55,而H1、H2、H3之間無顯著差異,H4、H5、H6之間也無顯著差異,后3個批次果肉顏色色差角值分別為101.36、99.87、100.92,同時研究還發(fā)現(xiàn),同一批次果實催熟前后果肉色差角Hue值變化較小。以上結(jié)果說明,果肉顏色主要受到果實采收成熟度的影響,而催熟對果肉顏色變化影響較小,盛花期后 175 d 及以后的果實采用外源乙烯催熟后果肉顏色呈現(xiàn)的感官品質(zhì)較早采收的好,結(jié)合王琪凱等的研究結(jié)果[2-4]可知,盛花期后175 d可以作為獼猴桃適時采收的成熟度指標(biāo)之一。
2.3 不同溫度條件下乙烯處理的獼猴桃后熟特性分析
從不同處理各指標(biāo)變化趨勢(圖3)來看,2個批次各處理果實隨著FF的下降,core-F、Hue、TA等指標(biāo)呈現(xiàn)出不同程度的下降,其中core-F和TA值變化趨勢與FF變化趨勢較為一致,Hue值呈現(xiàn)出震蕩下降趨勢。A、B、C 3個處理SS含量伴隨著FF值下降呈現(xiàn)出先快速上升而后略有下降的趨勢。
Burdon等研究發(fā)現(xiàn),常溫下獼猴桃軟化呈現(xiàn)“S”形變化曲線[21]。通過不同溫度下果實催熟結(jié)果(圖3)可以看出,在H7批次中,C處理20 ℃、0 μL/L為“S”形硬度下降速率呈現(xiàn)出“慢—快—慢”趨勢,其他3個處理果實FF、core-F、TA值含量變化趨勢為“L”形,即快速下降隨之趨于平緩,H8各處理硬度均呈“L”形變化。說明溫度或乙烯均可改變獼猴桃采后的成熟進(jìn)程。在10 ℃條件下,催熟與不催熟處理變化趨勢較為接近,在0~5 d硬度下降較快,至15 d時即完成果實的后熟達(dá)到可食化狀態(tài),而后保持穩(wěn)定,而20 ℃、100 μL/L處理的果實在3 d時硬度值迅速降低至可食化狀態(tài),而后趨于平緩。說明20 ℃條件下采用外源乙烯可顯著加速/改變果實的軟化進(jìn)程,10 ℃條件下乙烯作用效果不明顯。
從成熟度來看,隨著成熟度的增加,果實硬度下降速率也明顯增加。由圖3-a可以看出,2個批次果實在20 ℃條件下采用100 μL/L乙烯處理后 3 d 均能實現(xiàn)果實快速軟化,達(dá)到可以食用狀態(tài),且H8軟化速率更快。 20 ℃條件下不催熟的H7批次果實硬度下降至1.0 kgf以下需要15 d,H8批次果實需要10 d,軟化進(jìn)程縮短了5 d。同樣地,在10 ℃條件下,H8批次催熟與不催熟果實軟化進(jìn)程相較于H7批次也縮短了5 d。此外,由于H8成熟度較高,20 ℃條件下不催熟果實硬度也呈現(xiàn)出“L”形變化趨勢。該結(jié)果說明,成熟度對獼猴桃果實成熟衰老過程中也有影響。
由圖3-d可知,各果肉顏色Hue值變化均呈逐漸下降趨勢,果實軟化后均在98~101之間。由圖3-c可知,SS呈現(xiàn)先上升后下降趨勢,當(dāng)果實達(dá)到可食化狀態(tài)時,SS含量均保持在13.0%以上,而后期下降主要原因在于伴隨著果實的成熟衰老,前期由于部分淀粉轉(zhuǎn)化為糖而快速上升,當(dāng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化進(jìn)行到一定程度,果實為了維持生理活動的需要,會消耗營養(yǎng)成分進(jìn)行呼吸作用,導(dǎo)致SS含量緩慢下降。由此可見,催熟對果實的感官品質(zhì)影響不大。
本研究結(jié)果顯示,盛花期后154~175 d各指標(biāo)變化趨勢與王琪凱等的研究結(jié)果較為一致,至175 d后果實可溶性固形物達(dá)到7.5%~8.5%,干物質(zhì)含量達(dá)到14.75%,此后果實FF、Hue等指標(biāo)均發(fā)生顯著變化[2]。通過催熟后比較各批次指標(biāo)發(fā)現(xiàn),處在生長停滯期(154 d后)的金艷獼猴桃可以通過外源乙烯實現(xiàn)獼猴桃的成熟軟化,在20 ℃條件下催熟后3 d FF即下降至消費者接受的狀態(tài),軟化后果實可溶性固形物含量達(dá)到13.0%以上,TA含量降低至0.5以下,催熟后食用品質(zhì)良好,但 154~175 d之間采收的果實催熟后果肉顏色偏綠(Hue值103~104),175 d之后采收果實Hue值均能達(dá)到黃肉品種正常水平(99~101)[2-4]。該研究表明,成熟度不僅是影響采后貯藏期及貯藏品質(zhì)的關(guān)鍵,同時也是影響催熟后果實品質(zhì)的關(guān)鍵,且盛花期后175 d果實催熟后才能體現(xiàn)金艷的品質(zhì)特征,然而國內(nèi)鮮有相關(guān)研究。錢政江等結(jié)合貯藏后果實品質(zhì)分析得出,盛花期后187~197 d為長期貯藏最佳采收期[3-4],對比可知,本研究結(jié)果可為金艷獼猴桃的早采上市提供參考依據(jù)。
溫度是影響乙烯催熟效果的關(guān)鍵因素之一,溫度過低或過高都會影響甚至抑制乙烯的釋放和果實的后熟進(jìn)程[18]。本研究探討了溫度對乙烯作用效果的影響,結(jié)果顯示在20 ℃條件下外源乙烯可顯著加速或改變果實的軟化進(jìn)程,10 ℃條件下能加速軟化但乙烯作用效果不明顯,與賈曉輝等的研究結(jié)果[18]較為一致。通過對比外源乙烯催熟2個成熟度果實結(jié)果發(fā)現(xiàn),成熟度越高,不僅果實在自然條件下軟化進(jìn)程有所改變,外源乙烯催熟效果也越明顯,與香蕉、網(wǎng)紋甜瓜等呼吸躍變果實等研究結(jié)果[19-20]一致。其原因在于較高成熟度果實由于其細(xì)胞膜透性及酶活性較高,外源乙烯對不同成熟度果實的調(diào)節(jié)作用機(jī)制存在差異,從而導(dǎo)致不同成熟度果實對外源乙烯敏感性不同[20]。以上研究結(jié)果表明,成熟度是影響獼猴桃對外源乙烯敏感性的重要因素之一。