張婷婷,郝義,紀(jì)淑娟,郝邢維,邢英麗,李珊珊,周倩*

1(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng),110161)2(遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所,遼寧 營(yíng)口,115009)

李果實(shí)為薔薇科(Rosaceae)李屬(Prunus)植物,在我國(guó)有著悠久的種植歷史[1]。大紅袍李果是遼寧省營(yíng)口市大石橋的特色品種,因其果實(shí)個(gè)頭大,外表皮呈紫紅色而被稱做“大紅袍”,果實(shí)表面光滑、色澤鮮紅、果肉淡黃、皮薄多汁、酸甜可口,富含維生素、有機(jī)酸和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分[2],故而在市場(chǎng)上很受消費(fèi)者喜愛(ài)。李果實(shí)屬于呼吸躍變型果實(shí)[3],因其采收期正值盛夏高溫多雨季節(jié),同時(shí)果實(shí)果皮較薄、汁水充盈,導(dǎo)致其采后貨架期易發(fā)生后熟軟化、腐爛率極高;在低溫貯藏中李果實(shí)易遭受冷害出現(xiàn)果肉褐變、品質(zhì)劣變等現(xiàn)象。因此,亟需探究一種低成本、便捷高效的貯藏保鮮技術(shù)有效延緩李果實(shí)采后品質(zhì)下降、抑制果實(shí)冷害褐變、提高李果實(shí)貯藏性。

殼聚糖是甲殼素脫乙酰基產(chǎn)生的高分子多糖類物質(zhì)[4],其作為涂膜材料具有安全無(wú)毒、環(huán)保、成膜性好、易溶解、殺菌能力強(qiáng)等特點(diǎn)[5],被廣泛應(yīng)用于食品和果蔬保鮮。已有研究表明,殼聚糖采后涂膜可有效維持梨、芒果、蜜桃、鮮切菠蘿、草莓等果實(shí)硬度、延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏時(shí)間[5-9]。果實(shí)采前噴施殼聚糖也有相關(guān)研究,采前噴施殼聚糖對(duì)杧果、火龍果、甜瓜、獼猴桃、葡萄、杏等果實(shí)的抗氧化能力有所提高、減少自由基等有害物質(zhì)的積累、延緩果實(shí)衰老、延長(zhǎng)貨架期[10-15]。磁場(chǎng)保鮮技術(shù)是近幾年發(fā)現(xiàn)新型保鮮技術(shù),通過(guò)外界磁場(chǎng)的改變從而影響生物體內(nèi)新陳代謝[16]。磁場(chǎng)具有操作簡(jiǎn)單、成本低、不污染環(huán)境、無(wú)毒無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)[17]。有研究表面磁場(chǎng)通過(guò)磁孔效應(yīng)和電磁效應(yīng)發(fā)揮殺菌能力,在不影響食品風(fēng)味、口感和質(zhì)地的前提下,殺滅有害微生物[18]。磁場(chǎng)在果蔬保鮮方面也應(yīng)用廣泛,已經(jīng)在櫻桃番茄、草莓、蓮藕、葡萄、河套蜜瓜等果蔬中有較好的保鮮效果[19-23]。目前很多研究主要集中在李果實(shí)采后貯藏保鮮研究,關(guān)于采前噴施殼聚糖結(jié)合采后磁場(chǎng)處理李果實(shí)研究鮮有報(bào)道。因此本研究以大紅袍李為試材,通過(guò)采前殼聚糖與采后磁場(chǎng)冷藏相結(jié)合,探究不同處理方式對(duì)李果實(shí)貯藏期間品質(zhì)及抗氧化能力的影響,為采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)冷藏在李果實(shí)保鮮貯藏中應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗(yàn)園設(shè)在遼寧省大石橋市周家鎮(zhèn)周家村大紅袍李果園,樹(shù)齡9年生,果樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)基本相同,株行距3 m×4 m,土壤為黃壤土,地力基本一致,試驗(yàn)區(qū)面積為0.47 hm2,李果經(jīng)過(guò)采前噴施處理后30 d在同一時(shí)間進(jìn)行采摘。試驗(yàn)貯藏磁場(chǎng)冷庫(kù)使用遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所的磁場(chǎng)冷庫(kù),溫度設(shè)定為(0±0.5) ℃,相對(duì)濕度為85%～90%,庫(kù)容積均為32 m3。殼聚糖,大連雙鑫科技發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

KH22R小型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī),湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司;756紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;DDS-307A型臺(tái)式電導(dǎo)儀,上海雷磁儀器有限公司;CR-100色差儀,日本Konica Minolta公司;GY-4數(shù)顯水果硬度計(jì),艾普計(jì)量?jī)x器有限公司;手持式糖酸一體機(jī)折射儀,日本ATAGO公司;SHE-3000酶標(biāo)儀,北京賽爾福知心科技有限公司;精密電子天平,北京創(chuàng)立達(dá)盛科技發(fā)展有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 材料處理

大量研究表明殼聚糖涂膜保鮮最佳質(zhì)量濃度為10～20 g/L[5-9],本試驗(yàn)殼聚糖質(zhì)量濃度選擇10、15、20 g/L;電磁場(chǎng)是由交變電流產(chǎn)生的電場(chǎng)環(huán)境,電磁場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)置強(qiáng)弱2個(gè)強(qiáng)度,強(qiáng)電磁場(chǎng)電壓為700 mV、弱電磁場(chǎng)為300 mV。

選取長(zhǎng)勢(shì)基本相同的果樹(shù),在李果實(shí)采前30 d,選擇天氣晴朗的上午10點(diǎn)前,對(duì)其李樹(shù)葉面及果實(shí)進(jìn)行噴布,分別給李樹(shù)噴灑10、15、20 g/L的殼聚糖,每個(gè)濃度處理6株,對(duì)照組為清水噴施。

采摘大小一致、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)損傷的李子,采摘時(shí)對(duì)不同濃度殼聚糖處理的李果做好標(biāo)記,采摘后的李果擺放入塑料箱中,并盡快運(yùn)回冷庫(kù)。挑出大小和色澤一致的李子放到保鮮膜中,預(yù)冷24 h后扎口,分別置于庫(kù)溫為(0±0.5) ℃的強(qiáng)、弱磁場(chǎng)冷庫(kù)中進(jìn)行貯藏,如表1所示,李果實(shí)分成7組,每隔7 d隨機(jī)取樣,測(cè)定果實(shí)的相關(guān)指標(biāo),通過(guò)品質(zhì)變化和生理指標(biāo)的變化進(jìn)行對(duì)比分析。

表1 不同濃度殼聚糖結(jié)合不同磁場(chǎng)處理李果實(shí)Table 1 Different concentrations of chitosan combined with different magnetic fields treated plum fruit

1.3.2 果實(shí)硬度的測(cè)定

用GY-4數(shù)顯水果硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 果皮亮度的測(cè)定

采用CR-100色差儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 失重率的測(cè)定

采用稱量法。測(cè)定果實(shí)貯藏前及貯藏期間的質(zhì)量,每個(gè)處理取3個(gè)果實(shí)。

1.3.5 可溶性固形物(total soluble solids,TSS)、可滴定酸(titratable acid,TA)的測(cè)定

采用手持式糖酸一體機(jī)折射儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.6 抗壞血酸含量的測(cè)定

參照曹建康等[24]方法進(jìn)行測(cè)定,采用2,6-二氯酚靛酚滴定法。

1.3.7 相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定

用DDS-307A型臺(tái)式電導(dǎo)儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量測(cè)定

參照曹建康等[24]方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.9 總酚、類黃酮含量測(cè)定

參照曹建康等[24]方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.10 抗氧化酶活性測(cè)定

多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、過(guò)氧化酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)、抗壞血酸過(guò)氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)參照曹建康等[24]方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析使用Excel 2010軟件處理;利用SPSS 25.0軟件鄧肯假定等方差分析各處理組結(jié)果數(shù)據(jù)的顯著性差異,顯著水平為0.05;繪圖采用Origin 2018軟件進(jìn)行圖表制作;采用SIMCA軟件進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 采前不同濃度殼聚糖結(jié)合不同磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的影響

硬度是衡量果實(shí)貯藏品質(zhì)重要指標(biāo)之一。由圖1-A可知,在貯藏前期,各處理組及對(duì)照組果實(shí)硬度均有上升趨勢(shì),這是由于果實(shí)細(xì)胞壁沉積大量果膠物質(zhì),使得果實(shí)硬度增加,在21 d時(shí)達(dá)到峰值,其中T5處理組硬度增加了40%,顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),果實(shí)進(jìn)入后熟階段,果膠物質(zhì)被分解,果實(shí)逐漸變軟,在貯藏第42天,T5處理組硬度降低了16%,而對(duì)照組降低33%,T5處理效果最佳。

色差L*反映果皮明亮度。李果實(shí)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果皮會(huì)逐漸變暗。如圖1-B所示,在貯藏過(guò)程中,各處理組亮度值均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),其中對(duì)照組亮度值下降趨勢(shì)最快,在貯藏第42天,對(duì)照組亮度值下降8.11%;處理組下降趨勢(shì)相對(duì)較緩,尤其T5處理組亮度值較高,在貯藏42 d時(shí)僅下降5.46%,T5處理組始終顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。

失重率是衡量果實(shí)品質(zhì)的指標(biāo),隨著果實(shí)中的水分蒸發(fā)和呼吸消耗,失重率會(huì)逐漸增加[7]。由圖1-C可知,果實(shí)在貯藏期間失重率呈直線上升趨勢(shì),在貯藏42 d時(shí),CK、T1、T2、T3、T4、T5、T6失重率分別為0.58%、0.53%、0.54%、0.45%、0.43%、0.37%、0.42%,T5處理組失重率顯著低于對(duì)照組及其他處理組(P<0.05),處理效果較好。

TSS可以衡量果實(shí)中糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量。隨著果實(shí)在貯藏期間的呼吸代謝,果實(shí)中TSS含量逐漸減少。由圖1-D可知,在整個(gè)貯藏過(guò)程中,各處理組TSS含量始終高于對(duì)照組,并且對(duì)照組的TSS含量下降明顯,與其他處理組相比降低20.3%。在貯藏期間,T5處理組TSS含量始終保持較高水平,下降趨勢(shì)較緩,處理效果較好。

TA是反映果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖1-E可知,在貯藏期間,果實(shí)中TA含量逐漸降低,各處理組TA含量顯著高于對(duì)照組,T5處理組一直保持較高水平。在貯藏42 d時(shí),T5處理組TA含量下降6.93%,對(duì)照組下降32.53%,T5處理組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。

綜上結(jié)果可知,采前15 g/L殼聚糖質(zhì)量濃度結(jié)合弱磁場(chǎng)處理有效維持采后貯藏過(guò)程中李果實(shí)品質(zhì)。

A-果實(shí)硬度;B-色差L*;C-失重率;D-TSS;E-TA圖1 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)硬度,色差L*、失重率、TSS、TA的影響Fig.1 Effects of pre-harvest chitosan combined with magnetic field treatment on plum fruit hardness, color difference L*, weight loss rate,TSS,TA注:不同小寫字母表示每個(gè)指標(biāo)在同一時(shí)間點(diǎn)不同處理之間差異顯著(P<0.05)(下同)。

2.2 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.2.1 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)果肉的影響

圖2是冷藏0 d及42 d李果實(shí)果肉褐變情況。如圖2所示,在貯藏42 d時(shí),李果實(shí)果肉顏色加深,對(duì)照組果肉出現(xiàn)大面積褐變,褐變情況嚴(yán)重;而處理組只是出現(xiàn)局部褐變。表明采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)處理可有效延緩果肉褐變。

圖2 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)果肉的影響Fig.2 Effect of pre-harvest chitosan combined with magnetic field treatment on pulp of plum fruit

2.2.2 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)抗壞血酸含量的影響

由圖3可知,果實(shí)在貯藏過(guò)程中抗壞血酸含量逐漸下降。在貯藏0 d時(shí),處理組抗壞血酸含量較對(duì)照組高。在整個(gè)貯藏期,殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理組果實(shí)抗壞血酸含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏后期時(shí),對(duì)照組及處理組抗壞血酸含量為1.82、4.45 mg/100 g,T5處理組可有效保持果實(shí)中抗壞血酸含量。

2.2.3 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)總酚和類黃酮含量的影響

由圖4可知,在貯藏前期,果實(shí)中總酚和類黃酮含量緩慢上升,對(duì)照組總酚和類黃酮含量顯著高于處理組(P<0.05),這是由于對(duì)照組果實(shí)先進(jìn)入后熟階段。在貯藏21 d時(shí),對(duì)照組及處理組的總酚含量上升2.761%、0.750%,類黃酮含量分別增加28.603%、13.516%,均達(dá)到峰值。從貯藏21 d起,果實(shí)中總酚、類黃酮含量逐漸降低,并且處理組總酚、類黃酮含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),這時(shí)處理組果實(shí)才出現(xiàn)后熟。在整個(gè)貯藏過(guò)程中,處理組果實(shí)中總酚、類黃酮含量較穩(wěn)定,說(shuō)明采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)處理可有效維持果實(shí)中總酚、類黃酮含量,延緩果實(shí)后熟,處理效果較好。

圖3 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)抗壞 血酸含量的影響Fig.3 Effect of pre-harvest chitosan combined with magnetic field treatment on ascorbic acid content of plum fruit

A-總酚;B-類黃酮圖4 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)總酚和 類黃酮含量的影響Fig.4 Effects of pre-harvest chitosan combined with magnetic field treatment on contents of total phenols and flavonoids in plum fruit

2.2.4 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量的影響

如圖5-A所示,在貯藏期間,李果實(shí)在相對(duì)電導(dǎo)率呈逐漸升高,并且對(duì)照組相對(duì)電導(dǎo)率始終顯著高于處理組(P<0.05),對(duì)照組果肉細(xì)胞膜透性增加較快,這是由于果實(shí)衰老使細(xì)胞膜受損傷程度增加。在貯藏第42天,對(duì)照組和處理組相對(duì)電導(dǎo)率值分別增加78.72%、53.13%,處理組有效延緩果實(shí)細(xì)胞膜透性增加。

如圖5-B所示,李果實(shí)在貯藏過(guò)程中MDA含量會(huì)升高。在貯藏期間,李果實(shí)處理組MDA含量始終顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏第35天,對(duì)照組、處理組MDA含量為3.056、2.469 μmol/g,對(duì)照組增加較快,其膜脂過(guò)氧化程度較高。處理組一直保持較低水平,說(shuō)明采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)處理能有效抑制細(xì)胞膜損傷,維持正常代謝過(guò)程。

A-相對(duì)電導(dǎo)率;B-丙二醛圖5 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)相對(duì)電導(dǎo)率和 丙二醛含量的影響Fig.5 Effects of pre-harvest chitosan combined with magnetic field treatment on relative electrical conductivity and MDA content of plum fruit

2.3 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)抗氧化酶活性的影響

2.3.1 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)PPO和POD活性的影響

如圖6-A所示,在貯藏期間,果實(shí)中PPO活性呈先上升后下降的趨勢(shì)。李果實(shí)在貯藏21 d時(shí)對(duì)照組PPO活性達(dá)到峰值,為0.624 U/g FW,可能是李果實(shí)采后貯藏于低溫環(huán)境產(chǎn)生生理反應(yīng)導(dǎo)致其酶活變高。處理組推遲7 d出現(xiàn)PPO活性峰值,并且處理組的PPO活性始終保持較低水平,說(shuō)明處理組能有效抑制果肉褐變。

如圖6-B所示,李果實(shí)在貯藏期間POD活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。在貯藏21 d內(nèi),李果的POD活性緩慢升高,在21 d時(shí)達(dá)到峰值,對(duì)照組、處理組峰值分別為0.020、0.032 U/g FW,對(duì)照組POD活性顯著低于處理組(P<0.05)。在貯藏后期,果實(shí)POD活性迅速下降,處理組一直保持較高水平,表明采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)能有效延緩POD活性降低。

A-多酚氧化酶;B-過(guò)氧化物酶圖6 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)多酚氧化酶和 過(guò)氧化物酶活性的影響Fig.6 Effects of pre-harvest chitosan combined with magnetic field treatment on PPO and POD activities of plum fruit

2.3.2 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)CAT、SOD和APX活性的影響

如圖7-A所示,李果實(shí)在貯藏前期,對(duì)照組和處理組的CAT活性均逐漸上升,對(duì)照組在14 d時(shí)CAT活性為19.73 U/g FW達(dá)到峰值;而處理組推遲7 d出現(xiàn)峰值,其活性為29.33 U/g FW。貯藏后期果實(shí)中CAT活性快速下降,這是由于果實(shí)衰老導(dǎo)致CAT活性降低,在貯藏第42天,對(duì)照組、處理組的CAT活性分別為8.89、16.89 U/g FW。在貯藏過(guò)程中,處理組始終顯著高于對(duì)照組(P<0.05),表明處理組有效延緩果實(shí)CAT活性降低,抑制果肉褐變。

如圖7-B所示,果實(shí)在貯藏期間SOD活性呈先升后降的趨勢(shì)。在貯藏21 d時(shí),對(duì)照組、處理組的SOD活性達(dá)到峰值,分別為2.45、2.63 U/g FW,處理有效提高果實(shí)抗氧化性。貯藏后期,SOD活性快速降低,并且處理組SOD活性始終保持較高水平,表明采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)能有效提高SOD活性。

如圖7-C所示,在貯藏期間,對(duì)照組果實(shí)APX活性呈整體下降的趨勢(shì),處理組在7 d時(shí)出現(xiàn)高峰,值為34.67 U/g FW。處理組APX活性在整個(gè)貯藏期間均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),說(shuō)明采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)能有效減緩APX活性的降低,提高果實(shí)抗氧化能力。

A-過(guò)氧化氫酶;B-超氧化物歧化酶;C-抗壞血酸過(guò)氧化物酶圖7 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶和抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性的影響Fig.7 Effects of pre-harvest chitosan combined with magnetic field treatment on CAT, SOD, and APX activities of plum fruit

2.4 采前殼聚糖結(jié)合磁場(chǎng)處理對(duì)李果實(shí)貯藏期間品質(zhì)及抗氧化相關(guān)指標(biāo)的主成分分析

主成分分析(principal component analysis,PCA)是一種統(tǒng)計(jì)分析方法,可以考察多個(gè)變量之間的相關(guān)性[25]。根據(jù)圖8中PCA得分表可知,對(duì)照組幾乎完全分布在橫坐標(biāo)的負(fù)半軸及縱坐標(biāo)正半軸部分,處理組則集中在橫坐標(biāo)正半軸及縱坐標(biāo)負(fù)半軸部分,得出對(duì)照與處理效果顯著差異。由載荷圖可以看出抗氧化酶和硬度相關(guān)性強(qiáng),MDA和相對(duì)電導(dǎo)率相關(guān)性強(qiáng),抗壞血酸、亮度和風(fēng)味相關(guān)性較強(qiáng)。李果實(shí)處理后風(fēng)味、硬度、抗氧化能力等得到了顯著提高,MDA積累顯著降低。

為直觀看出李果實(shí)不同處理間的差異較大的指標(biāo),利用正交偏最小二乘判別分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)模型中的PCA-plot圖和投影中的可變重要性(variable importance in projection,VIP)值對(duì)本試驗(yàn)測(cè)定的15個(gè)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,通過(guò)模型擬合后得到圖9。由圖9-B可知,VIP值大于1的指標(biāo)為對(duì)照組和處理組的主要差異指標(biāo),即本試驗(yàn)測(cè)得TA、TSS、CAT、硬度、POD、L*、相對(duì)電導(dǎo)率和APX。表現(xiàn)果實(shí)品質(zhì)的主要差異指標(biāo)是TA、TSS、硬度、L*,表示衰老褐變的主要指標(biāo)為CAT、POD、相對(duì)電導(dǎo)率、APX。由圖9-A可看出主要差異指標(biāo)分布在SUS-plot圖的兩端,Y軸正半軸與負(fù)半軸的指標(biāo)呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)。例如POD活性的上升,PPO活性下降。

A-PCA得分圖;B-載荷圖圖8 (PCA-X)不同處理李果實(shí)的PCA得分圖與載荷圖Fig.8 (PCA-X)Effect of different treatment on principal component analysis score scatter plotand loading plotof plum fruits

A-PCA-plot;B-變量投影重要度VIP值圖9 不同處理李果實(shí)的PCA-plot與變量投影重要度VIP值Fig.9 Effect of different treatment on PCA-plot and VIP graph of plum fruits

3 討論與結(jié)論

涂膜保鮮是指人為地在果實(shí)表面形成一層透氣膜,可以調(diào)節(jié)果實(shí)的呼吸作用、蒸騰作用,緩解果實(shí)中水分流失、營(yíng)養(yǎng)消耗,有效阻擋外界微生物對(duì)果實(shí)侵染,因此更好維持果實(shí)品質(zhì)、食用價(jià)值,延長(zhǎng)其貨架期[8]。果實(shí)采前處理可有效促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)、增加果實(shí)產(chǎn)量、降低果實(shí)發(fā)病率、提高采后品質(zhì)。殼聚糖作為一種可食用、安全無(wú)毒保鮮劑,已經(jīng)在果蔬保鮮方面取得進(jìn)展。張承等[13]發(fā)現(xiàn)獼猴桃在采前噴施殼聚糖可顯著降低軟腐病的發(fā)病率,提高獼猴桃貯藏性能。磁場(chǎng)影響生物體內(nèi)部生理生化反應(yīng),通過(guò)殺菌、減少細(xì)胞膜通透性、抑制生物酶活性等方式延緩果實(shí)衰老、腐敗[26]。GUO等[18]發(fā)現(xiàn)脈沖磁場(chǎng)殺菌已被認(rèn)為是一種有效的微生物滅菌技術(shù),在不影響食品風(fēng)味、口感和質(zhì)地的前提下高效滅菌。YANG等[27]研究發(fā)現(xiàn)交變磁場(chǎng)可有效減少創(chuàng)傷反應(yīng),抑制冷害作用,適當(dāng)?shù)拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度可有效保持櫻桃番茄品質(zhì)。

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),大紅袍李果實(shí)會(huì)出現(xiàn)表皮光澤逐漸暗淡、果肉組織變軟、水分蒸發(fā)、果實(shí)風(fēng)味變差、營(yíng)養(yǎng)流失等現(xiàn)象。本試驗(yàn)將采前不同濃度殼聚糖處理結(jié)合不同磁場(chǎng)冷藏處理李果實(shí),在貯藏期間測(cè)得相關(guān)指標(biāo)得出:采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)處理可有效保持果實(shí)硬度、果皮明亮值、TSS含量、TA含量,抑制失重率,可能是由于果實(shí)表面形成一層保護(hù)膜抑制果實(shí)呼吸作用、減少水分蒸發(fā)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗,有效維持果實(shí)品質(zhì),這與劉容等[28]、鄒小波等[29]的研究結(jié)果相似;同時(shí)磁場(chǎng)殺菌性也輔助保鮮,有效保持果實(shí)品質(zhì)、提高貨架期。

適宜濃度殼聚糖涂膜處理所形成保護(hù)膜有透氣性,可以調(diào)節(jié)果實(shí)呼吸作用,適當(dāng)降低膜內(nèi)O2濃度、提高CO2濃度,同時(shí)能有效阻擋外界微生物侵染,從而減緩果實(shí)營(yíng)養(yǎng)消耗、抑制細(xì)胞壁降解酶活性、維持較好的果實(shí)硬度。當(dāng)殼聚糖濃度過(guò)低,其形成保護(hù)膜較薄,不能有效阻斷果實(shí)與空氣的接觸,果實(shí)易被外界微生物侵染,呼吸代謝加快,最后導(dǎo)致果實(shí)衰老,褐變現(xiàn)象嚴(yán)重;而較高濃度殼聚糖易形成較厚保護(hù)層,使其透氣性變差,嚴(yán)重阻礙果實(shí)呼吸作用,果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗受阻,影響正常代謝,最后加快冷藏后果肉褐變的產(chǎn)生。大量研究證明電磁場(chǎng)對(duì)食品有很好的保鮮作用[30],果實(shí)內(nèi)存在微磁場(chǎng),外界磁場(chǎng)會(huì)影響果實(shí)內(nèi)微磁場(chǎng),適宜的外磁場(chǎng)強(qiáng)度能有效影響果實(shí)細(xì)胞膜作用機(jī)制,降低細(xì)胞衰老死亡進(jìn)程[20],同時(shí)磁場(chǎng)對(duì)細(xì)菌、霉菌等微生物生長(zhǎng)有抑制作用,從而達(dá)到貯藏保鮮作用。磁場(chǎng)并不是越大越好,也不是越小越好,過(guò)高或過(guò)低的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生負(fù)生物學(xué)效應(yīng),磁場(chǎng)的生物學(xué)效應(yīng)是在磁場(chǎng)和生物體共同作用下產(chǎn)生的[31],所以不同生物體要不斷摸索其適宜的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

抗壞血酸指的是還原性維生素C,是生物體內(nèi)最重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一,是植物體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)重要的物質(zhì),有效延緩果實(shí)衰老[10],但維生素C不穩(wěn)定,容易與氧反應(yīng)被降解[32]。采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)有效延緩果實(shí)中維生素C含量的降低,可能是由于涂膜處理有效阻止外界氧接觸組織,減少氧化反應(yīng)的發(fā)生,保持果實(shí)中維生素C含量。

果實(shí)在貯藏過(guò)程中,細(xì)胞中活性氧的含量逐漸增加,加重膜脂過(guò)氧化,破壞細(xì)胞膜的完整性[33],丙二醛是膜脂過(guò)氧化的最終產(chǎn)物[10],相對(duì)電導(dǎo)率是衡量細(xì)胞膜透性的指標(biāo)[34],反映果實(shí)采后貯藏過(guò)程中果皮細(xì)胞膜的破壞程度。果蔬采后發(fā)生褐變主要原因是酶促褐變,PPO是酶促褐變主要的酶,果蔬中多酚類化合物在有氧條件下,經(jīng)過(guò)PPO的催化作用將酚類物質(zhì)氧化成醌類[35],醌類聚合形成褐色物質(zhì)從而導(dǎo)致組織褐變[36]。當(dāng)組織中PPO活性增加,果實(shí)褐變嚴(yán)重,風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)就會(huì)下降。結(jié)合處理抑制果實(shí)PPO活性,可能是涂膜保護(hù)及磁場(chǎng)抑制冷害作用,有效抑制冷害褐變的發(fā)生,這與YANG等[27]報(bào)道磁場(chǎng)可以抑制果實(shí)冷害相似。自由基積累會(huì)加速酶促褐變的發(fā)生,而果實(shí)內(nèi)部存在的抗氧化酶可以清除活性氧,包括POD、CAT、SOD、APX等酶,維持果實(shí)內(nèi)部活性氧代謝平衡。劉亞平[14]在葡萄的研究中發(fā)現(xiàn)較高的POD活性說(shuō)明POD清除過(guò)剩自由基,果實(shí)提高自身抵御系統(tǒng),增強(qiáng)果實(shí)抗逆性。寧密密等[37]在研究葡萄褐變中發(fā)現(xiàn)POD、SOD活性均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì),在貯藏后期,由于組織細(xì)胞受到不可逆損傷,清除自由基能力下降,加快了膜脂過(guò)氧化進(jìn)程,與本文相符。本研究發(fā)現(xiàn),采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)處理抑制PPO活性,提高了果實(shí)中POD、CAT、SOD、APX的活性,減少M(fèi)DA積累,抑制相對(duì)電導(dǎo)率升高,因此處理減少自由基在果實(shí)中積累,增強(qiáng)果實(shí)抗逆性、抗氧化性,有效減少細(xì)胞膜受損程度,進(jìn)而抑制李果實(shí)果肉褐變的發(fā)生。

果實(shí)褐變是果實(shí)衰退老化特征之一,造成果實(shí)褐變的因素是多方面的,包括冷害、氣體傷害、成熟衰老、缺鈣、機(jī)械傷害、采收期等。本研究中李果實(shí)果肉褐變主要是由于冷害產(chǎn)生的褐變,而衰老是相伴產(chǎn)生的褐變。李果實(shí)對(duì)低溫較敏感,長(zhǎng)時(shí)間低溫貯藏會(huì)產(chǎn)生冷害現(xiàn)象。冷害是由于果實(shí)貯存溫度較低而導(dǎo)致生理傷害[38],李果實(shí)冷害表現(xiàn)為果皮色澤變暗、果肉組織呈半透明絮狀、失去風(fēng)味、品質(zhì)劣變,果實(shí)從核開(kāi)始褐變逐漸擴(kuò)散,冷害嚴(yán)重則失去食用價(jià)值。在貯藏后期,果實(shí)逐漸衰老也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的褐變,所以冷害褐變和衰老褐變是相伴產(chǎn)生,其中冷害褐變?yōu)橹?衰老褐變?yōu)檩o。

綜上所述,本試驗(yàn)采前15 g/L殼聚糖結(jié)合弱磁場(chǎng)冷藏保鮮較好地保持抗壞血酸、總酚、類黃酮含量,減緩相對(duì)電導(dǎo)率及MDA增加,抑制PPO活性,提高抗氧化酶活性,有效減緩李果的采后冷藏過(guò)程中的褐變發(fā)生,延長(zhǎng)貯藏時(shí)間,較好地保持果實(shí)貯藏期間的品質(zhì)。