彭夢云,黃明,周敏,王國軍,趙倩,張倩倩,何興興,關(guān)文強(qiáng)*
(1.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院,天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300134;2.重慶市巫山縣果品產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心,重慶 404716;3.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,重慶 401329)
脆李屬于薔薇科李屬植物,因其脆甜可口、汁多味香且富含維生素、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)而深受消費(fèi)者青睞[1]。脆李作為一種典型的呼吸躍變型水果,其成熟期在7、8 月份,室溫下貯藏會(huì)加快果實(shí)后熟的速度,果肉容易出現(xiàn)軟化、褐變及腐爛等現(xiàn)象。乙烯釋放會(huì)促進(jìn)果實(shí)成熟、葉綠素降解、果實(shí)軟化、風(fēng)味和香氣化合物形成,還會(huì)加速脆李的衰老過程,縮短貯存壽命并降低果實(shí)質(zhì)量。因此,控制乙烯釋放速率是延長脆李貨架期和保持最佳果實(shí)品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一[2-3]。
隨著物流業(yè)技術(shù)的日趨完善,電商實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,網(wǎng)上購物已不再局限于傳統(tǒng)的日用品,還引入了各種蔬菜、水果等生鮮食品,電商銷售和冷鏈物流成為果蔬產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài),但由于果蔬自身易腐特性和保鮮技術(shù)體系不完善等原因,腐爛損失高達(dá)20%~30%,經(jīng)濟(jì)損失大,故亟需研發(fā)新業(yè)態(tài)下果蔬電商保鮮關(guān)鍵技術(shù)體系[4]。目前,關(guān)于電商果蔬運(yùn)輸中新型包裝及保鮮劑應(yīng)用對果蔬抵達(dá)客戶端后貨架期間品質(zhì)的研究逐漸增多[5-6]。
1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)是一種乙烯作用抑制劑,與乙烯受體結(jié)合的親和力是乙烯的10 倍,是一種有效的乙烯拮抗化合物[7]。在貯藏期利用1-MCP 處理可有效延緩脆李果實(shí)成熟和衰老,減輕低溫貯藏脆李果實(shí)冷害,保持果實(shí)品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),1-MCP 對獼猴桃[8-9]、蘋果[10]、芒果[11]、水蜜桃[12]等多種水果的采后保鮮均具有明顯效果,能有效延緩貯藏期間果實(shí)的軟化。與熏蒸[13]、浸泡[14]等常規(guī)用法相比,1-MCP 保鮮卡不直接與產(chǎn)品接觸,可在運(yùn)輸過程中處理,節(jié)約貯運(yùn)時(shí)間,在電商果蔬保鮮中具有較好的應(yīng)用前景。目前,1-MCP 的研究多集中在對脆李采后生理及貯藏品質(zhì)的影響,關(guān)于電商速遞中1-MCP 處理對脆李貨架品質(zhì)的影響未見報(bào)道。本文以巫山脆李為試驗(yàn)材料,探討電商運(yùn)輸過程中1-MCP 的使用對脆李客戶端貨架期內(nèi)品質(zhì)的影響,以期為有效延長貨架期、保持品質(zhì)提供參考。
巫山脆李:采摘于重慶市巫山縣曲尺鄉(xiāng)。1-MCP保鮮卡:山東營養(yǎng)源食品科技有限公司;丙酮、碳酸鈣、三氯乙酸:天津百奧泰科技發(fā)展有限公司;乙醇:天津市渤化化學(xué)試劑化工廠;磷酸、紅菲咯啉、三氯化鐵、抗壞血酸、硫代巴比妥酸;天津市文達(dá)稀貴試劑化工廠;氫氧化鈉:天津市贏達(dá)稀貴化學(xué)試劑廠。以上所用化學(xué)試劑均為分析純。
MDL11066 探針式食品中心溫度計(jì):美國Delta TRAK 公司;174H 溫濕度記錄儀:德圖儀器國際貿(mào)易(上海)有限公司;ES-100 乙烯分析儀:北京陽光億事達(dá)科技有限公司;Check Point 型便攜式頂空分析儀:美國Ametek Mocon 公司;XK8101 電子稱重儀表:奧豪斯儀器(常州)有限公司;CR-400 型色彩色差計(jì):日本柯尼卡美能達(dá)公司;TA-XT Plus 型質(zhì)構(gòu)儀:英國Stable Micro Systems 公司;PAL-BX/ACID1 型糖酸度計(jì):日本Atago 公司;Gasin-DH 冷庫:天津捷盛東輝保鮮科技有限公司;Evolution201 紫外可見分光光度計(jì):美國賽默飛世爾科技有限公司。
1.3.1 材料處理
選擇大小均一、無機(jī)械損傷、無病蟲害的脆李果實(shí)進(jìn)行采摘,采后放入0~4 ℃冷庫預(yù)冷,次日進(jìn)行分裝。采用紙箱+聚苯乙烯泡沫箱進(jìn)行包裝運(yùn)輸,果實(shí)在封箱發(fā)貨前加入2 個(gè)冰袋和1 片1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)保鮮卡。試驗(yàn)設(shè)置2 組,具體如下。
15 μg/cm21-MCP 處理組:先將脆李果實(shí)放進(jìn)泡沫箱,然后用少量清水將1-MCP 保鮮卡噴布均勻放在果實(shí)上面;對照組:將不做任何處理的脆李果實(shí)密封于泡沫箱,記作CK 組。
通過第三方速遞公司托運(yùn)至天津商業(yè)大學(xué)食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室后,將1-MCP 保鮮卡取出,采用打孔塑料盒進(jìn)行分裝(8 個(gè)/盒),分裝后置于4 ℃、相對濕度為90%的條件下貯藏,每隔3 d 測定其各項(xiàng)品質(zhì)及生理指標(biāo)。試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)至少重復(fù)3 次,結(jié)果取平均值。
1.3.2 呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量測定
呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量采用靜止法測定。2 個(gè)處理組的脆李果實(shí)分別放置于3 個(gè)密封盒中密封3 h,利用便攜式頂空分析儀測定呼吸強(qiáng)度,單位基于鮮重表示為mg/(kg·h);利用乙烯分析儀測定乙烯釋放量,單位基于鮮重表示為μL/(kg·h)。
1.3.3 失重率測定
采用稱量法,稱量脆李貯藏前初始質(zhì)量(m1,g)、貯藏后質(zhì)量(m2,g),根據(jù)公式(1)計(jì)算失重率(W,%)。
1.3.4 硬度測定
參考陳青等[15]的方法,使用質(zhì)構(gòu)儀對脆李赤道部位進(jìn)行測定,探頭型號P/2,直徑2 mm,下壓距離10 mm,測前速度10 mm/s,測試速度1 mm/s,測后速度10 mm/s。每次測定9 個(gè)果實(shí),每個(gè)果實(shí)沿赤道面測定2 次。
1.3.5 色澤測定
參考熊金梁等[16]的方法,使用色彩色差計(jì)對脆李果實(shí)赤道部位進(jìn)行顏色測定,每塊樣品分別測試2 次,記錄L*值(亮度)、a*值(紅度)和b*值(黃度)。每個(gè)處理組隨機(jī)選取9 個(gè)果實(shí),每個(gè)果實(shí)取赤道處3 點(diǎn)進(jìn)行測定,3 次重復(fù)取平均值。C*值表示顏色鮮艷程度,根據(jù)公式(2)計(jì)算。
1.3.6 葉綠素含量測定
葉綠素含量測定參考曹建康等[17]的方法并修改。將冷凍果皮(約1.0 g)研磨并用10 mL 冷丙酮提取,其中含有1%碳酸鈣以防止降解。殘余物用冷丙酮洗滌直至殘余物變成無色。合并提取物,用丙酮定容至50 mL,并在4°C 下以14 000×g 離心10 min。
1.3.7 可溶性固形物(soluable solid,TSS)和可滴定酸(titritable acidity,TA)含量測定
使用PAL-BX/ACID1 型糖酸度計(jì)進(jìn)行測量,每個(gè)處理組隨機(jī)選取12 個(gè)脆李果實(shí),擠壓出果汁進(jìn)行測定。
1.3.8 抗壞血酸(ascorbic acid,VC)含量測定
參考曹建康等[17]的方法,采用分光光度計(jì)法測定。
1.3.9 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量測定
丙二醛含量測定參考曹建康等[17]的方法并修改。稱取約1.0 g 脆李果肉,加入5 mL 100 g/L 三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)溶液,研磨勻漿后,于4 ℃、10 000×g 離心20 min,取上清液,4 ℃低溫保存?zhèn)溆谩2捎昧虼捅韧姿岱止夤舛确y定丙二醛含量。
采用Excel 2019 和Origin 9.1 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及分析作圖,用SPSS 26.0 進(jìn)行Duncan’s 差異顯著性分析,P<0.05 認(rèn)為具有顯著性差異。
脆李在貯藏期間不斷產(chǎn)生乙烯,乙烯能促進(jìn)脆李果實(shí)的后熟衰老過程,故乙烯釋放量能反映果實(shí)的品質(zhì)[18]。1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)乙烯釋放量的影響如圖1 所示。
圖1 電商速遞中1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)乙烯釋放量的影響Fig.1 Effect of 1-MCP treatment in E-commerce logistics on the ethylene release of crisp plums during shelf life
由圖1 可知,隨著貨架時(shí)間的延長,脆李果實(shí)乙烯釋放量整體呈上升趨勢,但1-MCP 處理組果實(shí)乙烯釋放量在貨架期內(nèi)低于對照組。在貨架時(shí)間為6~12 d時(shí),1-MCP 處理組乙烯釋放量顯著低于對照組(P<0.05)。由此可知,電商速遞中1-MCP 處理能有效降低脆李果實(shí)在貨架期內(nèi)的乙烯生成速率,延緩果實(shí)的衰老,其原因是1-MCP 延緩了脆李果實(shí)組織內(nèi)源乙烯的生物合成,抑制了內(nèi)源乙烯對脆李果實(shí)的催熟作用[19]。
脆李是典型的呼吸躍變型果實(shí),在采收后仍保持旺盛的呼吸代謝活動(dòng)。呼吸代謝速率可以反映果實(shí)的生命進(jìn)程,與品質(zhì)密切相關(guān)[20]。1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)呼吸強(qiáng)度的影響如圖2 所示。
圖2 電商速遞中1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)呼吸強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment in E-commerce logistics on the respiration intensity of crisp plum fruits during shelf life
由圖2 可知,對照組脆李果實(shí)呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,1-MCP 處理組則呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。對照組脆李果實(shí)在第6 天時(shí)出現(xiàn)呼吸高峰,此時(shí)呼吸強(qiáng)度峰值達(dá)6.54 mg/(kg·h),具有典型的呼吸躍變型特征,1-MCP 處理組在貨架期內(nèi)未出現(xiàn)呼吸高峰。以上結(jié)果表明,電商速遞中1-MCP 處理可有效降低脆李果實(shí)的呼吸強(qiáng)度,延遲呼吸高峰的出現(xiàn),其原因可能是抑制了乙烯與其受體結(jié)合,從而阻斷其誘導(dǎo)的生理生化反應(yīng)[21]。
失重率是評價(jià)果實(shí)采后品質(zhì)變化的重要指標(biāo),脆李在貨架期內(nèi)的質(zhì)量損失是由于蒸騰作用和自身呼吸代謝所造成的水分流失[22]。1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)失重率的影響如圖3 所示。
圖3 電商速遞中1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)失重率的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment in E-commerce logistics on the weight loss rate of crisp plum fruits during shelf life
由圖3 可知,脆李果實(shí)的失重率隨貨架時(shí)間的延長呈上升趨勢。在整個(gè)貨架期內(nèi),1-MCP 處理組脆李果實(shí)的失重率始終低于對照組,在貨架時(shí)間為6~12 d時(shí),1-MCP 處理組的失重率顯著低于對照組(P<0.05)。以上結(jié)果表明,電商速遞中1-MCP 處理能有效保持脆李果實(shí)的水分和營養(yǎng)成分,減少貨架期內(nèi)的質(zhì)量損失。
硬度是質(zhì)地的主要特征,是衡量果實(shí)成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[23]。1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)硬度的影響如圖4 所示。
圖4 電商速遞中1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)硬度的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment in E-commerce logistics on the hardness of crisp plum fruits during shelf life
如圖4 所示,在貨架期內(nèi),對照組和1-MCP 處理組脆李果實(shí)硬度均呈下降趨勢。在貨架時(shí)間為0~6 d時(shí),1-MCP 處理組的脆李果實(shí)硬度高于對照組,但無顯著差異(P>0.05);在貨架時(shí)間為9~12 d 時(shí),1-MCP處理組的硬度顯著高于對照組(P<0.05)。在貨架時(shí)間為第12 天時(shí),對照組的脆李果實(shí)硬度相比0 d 時(shí)下降了16.13%,而1-MCP 處理組下降了10.59%。以上結(jié)果表明,電商運(yùn)輸過程中1-MCP 處理抑制了貨架期內(nèi)脆李果實(shí)硬度的下降,其原因可能是1-MCP 處理降低了果實(shí)呼吸速率,延緩了原果膠物質(zhì)的降解速率[21],研究表明,脆李果實(shí)硬度的下降與原果膠物質(zhì)降解有關(guān)[24]。
果實(shí)色澤可直接反映其成熟度及新鮮度,與貯藏品質(zhì)優(yōu)劣直接相關(guān)。果實(shí)色澤的明亮度用L*值表示,L*值越大,代表果實(shí)亮度越高。C*值代表果實(shí)的鮮艷程度,C*值越大,果實(shí)的顏色越鮮艷[25]。1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)色澤的影響如圖5 所示。
圖5 電商速遞中1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)色澤的影響Fig.5 Effect of 1-MCP treatment in E-commerce logistics on the colour of crisp plum fruits during shelf life
由圖5A 可知,對照組和1-MCP 處理組脆李果實(shí)的L*值均呈不斷下降趨勢,表明果實(shí)隨著貨架時(shí)間的延長逐漸衰老,出現(xiàn)褐變,果肉亮度變暗。由圖5B可知,在貨架期內(nèi),脆李果實(shí)的C*值不斷降低,這是由于在貨架期內(nèi)脆李中的葉綠素被緩慢分解,果肉綠色逐漸消退。1-MCP 處理組的脆李果實(shí)L*值和C*值在貨架期內(nèi)始終高于對照組。以上結(jié)果表明,電商速遞中1-MCP 處理能夠減緩脆李貨架期內(nèi)L*值和C*值的降低,有效保持果實(shí)的色澤品質(zhì)。
葉綠素有葉綠素a 和葉綠素b 兩種類型,葉綠素降解是果實(shí)表皮萎蔫發(fā)黃,新鮮度降低的主要因素[26]。1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)葉綠素含量的影響如圖6 所示。
圖6 電商速遞中1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)葉綠素含量的影響Fig.6 Effect of 1-MCP treatment in E-commerce logistics on the chlorophyll content of crisp plum fruits during shelf life
隨著貨架時(shí)間的延長,脆李果實(shí)失綠轉(zhuǎn)黃,這是由于脆李果實(shí)中的葉綠素被分解,進(jìn)而使其他色素(如葉黃素、胡蘿卜色素)的顏色得以呈現(xiàn)。由圖6 可知,對照組和1-MCP 處理組脆李果皮葉綠素含量均呈不斷下降趨勢。在貨架時(shí)間為0~3 d 時(shí),對照組和1-MCP 處理組脆李果皮葉綠素含量差異不顯著(P>0.05),在貨架時(shí)間為6~12 d 時(shí),對照組葉綠素含量急速下降,而1-MCP 處理組仍保持較高的葉綠素含量。以上結(jié)果表明,電商運(yùn)輸過程中1-MCP 處理能有效減緩脆李貨架期內(nèi)葉綠素的降解速率。
1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響如圖7 所示。
圖7 電商速遞中1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)TSS、TA、VC含量的影響Fig.7 Effect of 1-MCP treatment in E-commerce logistics on the TSS,TA and VC contents of crisp plum fruits during shelf life
由圖7A 可知,在貨架期內(nèi),對照組和1-MCP 處理組脆李果實(shí)TSS 含量整體均呈上升趨勢。TSS 含量的增加可能是由于呼吸速率增加導(dǎo)致水分流失或淀粉轉(zhuǎn)化為糖所致。1-MCP 處理組的TSS 含量在貨架時(shí)間為3~12 d 時(shí)顯著低于對照組(P<0.05),在貨架時(shí)間為第12 天時(shí),對照組和1-MCP 處理組脆李的TSS含量分別為15.1%和13.13%。以上結(jié)果表明,電商速遞中1-MCP 處理可減緩脆李貨架期內(nèi)TSS 含量的上升。
由圖7B 可知,對照組和1-MCP 處理組脆李果實(shí)TA 含量均呈下降趨勢。脆李果實(shí)TA 含量降低可能是由于果實(shí)中的有機(jī)酸一部分用作呼吸底物被消耗,另一部分在體內(nèi)被轉(zhuǎn)化為糖分[27]。1-MCP 處理組脆李果實(shí)的TA 含量下降速度較對照組緩慢,在貨架時(shí)間為第12 天時(shí),對照組TA 含量下降了53.42%,而1-MCP處理組脆李僅下降了39.88%。以上結(jié)果表明,電商速遞中1-MCP 處理能有效保持脆李果實(shí)TA 含量,較好的維持果實(shí)風(fēng)味物質(zhì)變化。
VC在貯藏過程中極易被作為抗氧化物質(zhì)氧化分解或作為營養(yǎng)物質(zhì)被呼吸作用消耗[28]。測定脆李的VC含量,可作為評價(jià)其營養(yǎng)價(jià)值及貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由圖7C 可知,脆李果實(shí)VC含量隨貨架時(shí)間的延長均呈下降趨勢。1-MCP 處理組果實(shí)的VC含量在貨架時(shí)間為3~12 d 時(shí)顯著高于對照組(P<0.05)。在貨架時(shí)間為第12 天時(shí),1-MCP 處理組脆李果實(shí)VC含量是對照組的1.36 倍。以上結(jié)果表明,電商速遞中1-MCP 處理能有效延緩脆李果實(shí)VC含量的下降,保持較高的營養(yǎng)價(jià)值。
MDA 是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一,可以反映細(xì)胞膜脂過氧化的程度。MDA 含量逐漸增加,表明脆李在貯藏期間細(xì)胞氧化損傷加重[29]。1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)MDA 含量的影響如圖8 所示。
圖8 電商速遞中1-MCP 處理對脆李果實(shí)貨架期內(nèi)MDA 含量的影響Fig.8 Effect of 1-MCP treatment in E-commerce logistics on the MDA content of crisp plum fruits during shelf life
由圖8 可知,脆李果實(shí)的MDA 含量均隨貨架時(shí)間的延長整體呈上升趨勢。1-MCP 處理組脆李的MDA 含量在貨架時(shí)間為9~12 d 時(shí)顯著低于對照組(P<0.05),在貨架時(shí)間為第12 d 時(shí),對照組和1-MCP處理組MDA 含量分別為1.45、0.94 μmol/g。以上結(jié)果表明,電商速遞中1-MCP 處理可有效延緩脆李貨架期內(nèi)MDA 含量的積累。
脆李是典型的呼吸躍變型果實(shí),采后由于自身呼吸和蒸騰作用會(huì)出現(xiàn)果實(shí)硬度下降、質(zhì)地變軟、營養(yǎng)物質(zhì)和色澤等的變化。本試驗(yàn)通過在電商運(yùn)輸過程中使用1-MCP 處理脆李果實(shí),探討1-MCP 對4 ℃低溫貨架期內(nèi)脆李果實(shí)品質(zhì)的影響。研究結(jié)果顯示,對照組果實(shí)硬度急劇下降,但1-MCP 處理組在貨架期內(nèi)仍保持較高的果實(shí)硬度,表明1-MCP 處理可有效延緩脆李果實(shí)軟化。同時(shí)1-MCP 處理可有效降低脆李果實(shí)貨架期內(nèi)的呼吸速率和乙烯釋放速率,減少脆李在貯藏過程中的營養(yǎng)物質(zhì)損耗,有效抑制脆李果皮失綠黃化,維持較好的果實(shí)外觀品質(zhì),減緩可溶性固形物含量的上升,保持較高的可滴定酸和抗壞血酸含量。綜上,電商速遞期間1-MCP 處理可有效延緩脆李果實(shí)客戶端貨架期內(nèi)成熟衰老的進(jìn)程,有效地保持脆李的貨架品質(zhì),延長其貨架保鮮時(shí)間。