两种货架温度下葡萄品质分析

2016-09-14 07:14颜廷才李江阔沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳0866国家农产品保鲜工程技术研究中心天津天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室天津0084浙江新银象生物工程有限公司浙江天台700
食品工业科技 2016年2期
关键词:醇类货架挥发性

颜廷才,邵 丹,张 鹏,周 斌,李江阔,*(.沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳0866;.国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津),天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津0084;.浙江新银象生物工程有限公司,浙江天台700)

两种货架温度下葡萄品质分析

颜廷才1,邵 丹1,张 鹏2,周 斌3,李江阔2,*
(1.沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳110866;2.国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津),天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津300384;3.浙江新银象生物工程有限公司,浙江天台317200)

以无核寒香蜜葡萄为试材,采用固相微萃取技术及气相-质谱联用技术,研究两种货架温度(10℃、25℃)期间果实品质变化。结果表明,10℃货架温度延缓了果实硬度的下降,提高了可溶性固形物含量,显著(p<0.05)降低了果实腐烂率、落粒率,有效控制了果实质量的损失与腐烂,延长了果实货架寿命。葡萄对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中的醇类化合物相对含量均为最高,分别为73.59%、58.09%和78.43%,其中相对含量最高的物质为乙醇,说明引起果实芳香味的主要物质可能是乙醇。与对照组相比,10℃货架3 d果实中的醇类化合物相对含量减少,醛类化合物、酯类化合物相对含量增加;25℃货架3 d果实中的醇类化合物、醛类化合物相对含量增加,酯类化合物相对含量减少。

葡萄,货架温度,品质,挥发性物质

无核寒香蜜(VitisVitaceaeL.cv,Seedless Hanxiangmi)又称美国无核王、寒香蜜,属于葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis L.)植物[1],属早熟无核葡萄品种。品味香甜如蜜,含有大量的糖、有机酸、蛋白质、矿物质及维生素等多种营养物质,具有很高的营养和食疗价值。但因其水分和含糖量都很高,是较难贮运的葡萄品种,货架期间易出现腐烂、脱粒、干梗等问题,给其贮藏运输、延长销售时间带来困难,造成很大的经济损失[2]。采后的葡萄生命活动仍在进行,其货架品质与温度、湿度、气体、微生物及人为活动有关,其中温度是影响葡萄贮藏的最重要因素,适宜的温度能使葡萄延缓衰老,中长期贮藏后仍能新鲜如初[3]。

目前,顶空固相微萃取技术(HS-SPME)结合气质联用技术(GC-MS)用于对葡萄挥发性物质的研究已趋于成熟,HS-SPME是样品萃取、浓缩富集、脱附进样的连续过程,无须复杂的样品处理,灵敏度高、操作简单。GC-MS结合了气相色谱分析速度快、分离能力强的优点与质谱的高选择性、高分辨力,可实现对样品香气成分定性、定量分析[4]。成明[5]以玫瑰香、巨峰两种葡萄为研究对象,采用SPME-GC-MS技术分析了不同处理方式和贮藏条件对葡萄香气成分变化规律的影响。Rosa Perestrelo等[6]利用该技术研究了不同区域葡萄品种挥发性物质的变化趋势。因此,本实验采用HS-SPME结合GC-MS技术对葡萄挥发性成分进行分析具有现实意义和可行性。

大部分葡萄贮藏后主要是为了上市销售鲜食,需要有一定的货架期,因而采后货架期间保持果实的良好品质是贮运过程中必须考虑的问题。HS-SPME结合GC-MS技术能够检测葡萄在不同货架温度下果实的挥发性成分。因此,为了缓解葡萄货架期间出现的问题,本实验在前人研究[7-9]的基础上,探讨不同货架温度(10℃和25℃)期间果实品质变化,以期为生产上提高葡萄的货架商品品质提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

无核寒香蜜葡萄 于2014年8月17日采自辽宁省兴城市庭院式葡萄园,成熟度为九成,当天运回实验室(25±0.5)℃挑选果穗大小、无机械损伤的果实。

PAL-1便携式手持折光仪 日本爱宕公司;916Ti-Touch电位滴定仪 瑞士万通中国有限公司;TA.XT.Plus物性仪 英国SMS公司;Trace DSQ GC/MS气相色谱质谱联用仪 美国Finnigan公司;DVB/CAR/ PDMS,手动,50/30 μm,高度交联,灰色平头/SPME萃取头和固相微萃取手柄 美国Supleco公司;PC-420D数字型磁力加热搅拌装置 美国Corning公司。

1.2 实验方法

1.2.1 葡萄的处理及分组 葡萄分为两个处理。处理1:称取葡萄2.5 kg/袋,整齐放入50 μm PE保鲜袋中,扎紧袋口后置于常温实验室(25±0.5)℃存放;处理2:葡萄充分预冷12 h后,称取葡萄2.5 kg/袋,整齐放入PE保鲜袋中,扎紧袋口后置于10℃阶梯库存放。实验每次取六袋样品,做三次重复,测定时间为货架0、3、6、9、12、15 d,其中0 d设为对照组(CK),表示采收后没有进入温度条件下的葡萄。

1.2.2 果实品质分析

1.2.2.1 落粒率 计算公式如下:

1.2.2.2 腐烂率 计算公式如下:

1.2.2.3 果实硬度 采用英国TA.XT.Plus物性测定仪测定,将葡萄果实用剪刀小心从果穗中剪下,并放置于测试平板上,利用P/2柱头(Φ2 mm)对其进行穿刺测试,测试参数如下:穿刺深度为6 mm,测试速度为2 mm/s,每个处理取大小一致的果实进行测试,重复测定10次,最后取其平均值[10]。

1.2.2.4 可溶性固形物 采用手持折光仪测定,直接取汁测定,每个处理重复测定6次,然后取其平均值[10]。

1.2.2.5 可滴定酸 自动电位滴定仪测定[11]。

1.2.3 果实芳香化合物测定

1.2.3.1 挥发性成分的测定 葡萄(10.50±0.10)g破碎榨汁后离心(8000 r/min,15 min),4层纱布过滤,取上清液8 mL装入带磁力搅拌子的15 mL顶空瓶中,加入2.5 g NaCl加盖封口,置于磁力加热搅拌器上(转速为550 r/min),然后将固相微萃取头插入顶空瓶的顶空部分(离液面约1 cm处)于50℃吸附30 min后拔出萃取头,立即插入GC/MS进样口,于250℃解吸5 min。

色谱条件:HP-INNOWAX色谱柱(30 m×250 μm×0.25 μm);程序升温:40℃保留3 min,然后以4℃/min升至120℃,再以5℃/min升至210℃,保留5 min。传输线温度为250℃。载气为He,流速1 mL/min,不分流。

质谱条件:连接杆温度280℃,电离方式为EI,离子源温度200℃,扫描范围35~350 u。

1.2.3.2 谱图检索及成分鉴定 通过检索NIST/WILEY标准谱库,并结合文献的标准谱图[12-13],进行定性分析,用峰面积归一法测算各挥发性物质的相对含量。

表1 葡萄不同货架温度贮藏期间果实品质分析Table1 Analysis on fruit quality of grape at different temperature during shelf life

1.3 数据处理

应用SPSS 17.0软件Duncan氏新复极差法进行数据差异显著性分析,应用EXCEL软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 两种货架温度下葡萄果实品质分析

由表1可知,随着货架期的延长,10℃货架温度下葡萄果实落粒率先升高后降低,25℃货架温度下葡萄果实落粒率一直升高,且与10℃差异显著(p<0.05)。10℃和25℃货架温度下葡萄果实腐烂率均呈升高趋势,但10℃货架温度下腐烂率显著(p<0.05)低于25℃货架温度,说明10℃货架温度能够有效延缓果实的腐烂与落粒,延长果实货架期。货架9 d时,25℃货架温度下葡萄落粒率和腐烂率分别为63.91%和43.86%,已经失去了商品价值。整个货架期间,两个温度下果实硬度均呈整体下降趋势,且25℃货架温度下果实硬度下降速率高于10℃货架温度,二者之间差异显著(p<0.05),说明10℃货架温度可以有效延缓果实硬度的下降。两个温度下果实可溶性固形物和可滴定酸含量均呈现下降的趋势。货架6 d时,10℃下果实可溶性固形物和可滴定酸含量分别为20.32%和0.72%,25℃下分别为19.80%和0.71%,其中可溶性固形物含量达显著性差异(p<0.05),表明10℃货架温度更易于维持果实的质地和营养品质。

2.2 葡萄不同货架温度贮藏期间果实挥发性物质的变化

无核寒香蜜葡萄在货架期间检测出的各类挥发性物质的化合物名称、相对含量(以相对峰面积Area%计)结果见表2。

无核寒香蜜葡萄在货架期间检测出36种挥发性物质,其中醇类化合物13种、酯类化合物7种、醛类化合物3种、烃类化合物2种、酸类化合物3种、酮类化合物4种。其中挥发性物质相对含量较高的有乙醇、正己醇、松油醇、乙酸乙酯、青叶醛、3-羟基-2-丁酮。10℃货架贮藏期间,货架3 d与对照组相比,乙醇、青叶醛、3-羟基-2-丁酮相对含量分别降低了12.11%、46.43%、72.50%,正己醇、松油醇、乙酸乙酯相对含量则升高;25℃货架贮藏期间,其货架3 d与对照组相比,乙醇、青叶醛、3-羟基-2-丁酮相对含量有所升高,而正己醇、松油醇、乙酸乙酯相对含量则降低。

醇类化合物:无核寒香蜜葡萄对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中相对含量最高的醇类化合物均为具有芳香甜味的乙醇[14],相对含量分别为60.02%、52.75%和73.33%;其次为具有芳香味的正己醇[15],相对含量分别为2.06%、2.56%和1.21%。萜醇类物质是葡萄果实中重要的芳香化合物,对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均检测到含量相当的具有花香味的松油醇[16-17];对照组果实中检测到具有新鲜叶草香气的叶醇[18],在10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均未检测到;10℃货架3 d果实中检测到具有甜玫瑰香味的香茅醇[15],在对照组和25℃货架3 d果实中均未检测到。10℃货架3 d果实中醇类化合物的数量是25℃货架3 d果实中的1.8倍,说明10℃货架的葡萄果实具有更丰富良好的风味。

表2 葡萄不同货架温度贮藏期间挥发性物质相对含量的变化(%)Table2 Changes of different shelf temperature in relative contents of volatile substances in grape during storage(%)

醛类化合物:无核寒香蜜葡萄对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均检测到具有绿叶清香和果香的青叶醛,相对含量分别为0.56%、0.30%和1.35%;具有绿叶清香和果香的己醛[19-20]在10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均检测到,但在对照组未检测到。

酯类化合物:无核寒香蜜葡萄对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均检测到具有有草莓香味的乙酸乙酯[16-17],相对含量分别为19.26%、23.03%和9.55%;3-羟基丁酸乙酯、邻苯二甲酸丁辛酯是25℃货架3 d果实中检测到的相对含量较高的挥发性物质,这些物质在对照组和10℃货架3 d未检测到。

酮、酸、烯烃、其他类化合物:葡萄果实中这4类化合物相对含量都不高。无核寒香蜜葡萄对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均检测到3-羟基-2-丁酮;10℃货架3 d检测到的酮类化合物数量最多;10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均检测到酸类化合物,但在对照组果实中未检测到;在其他类化合物中,对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均检测到甲氧基苯基肟,相对含量分别为5.27%、5.19%和7.11%;10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中均检测到2,4-二叔丁基苯酚,但在对照组果实中未检测到。

3 讨论

通过测定无核寒香蜜葡萄果实品质指标,结果表明10℃货架比25℃货架能显著降低果实腐烂率、落粒率,这是由于贮藏温度直接影响果实的贮藏效果[21]。当葡萄处于最适温度时,水分蒸发就趋于缓慢,从而保证了正常生理代谢[22],有效控制了果实质量的损失与腐烂,延长果实货架寿命。另外,10℃货架比25℃货架有效延缓果实硬度的下降,提高可溶性固形物的含量,但可滴定酸含量变化不大。

醇类化合物在无核寒香蜜葡萄货架期间相对含量最高,其中乙醇的相对含量最高,这与其他葡萄品种果实中的醛类化合物相对含量最高有所不同[23-25],具体原因还有待探究。酯类、醛类、醇类均属于游离态挥发性物质,在葡萄果实风味物质中占有很重要的比重[26],这些物质主要通过脂肪酸途径合成。随着果实的衰老,醛类经醇脱氢酶(ADH)催化形成相应的醇类,酯类物质则可能发生水解等反应生成醇类而含量下降。醇类含量的增加,可能与微生物发酵作用有关,也可能与调控酯类化合物代谢的醇酰基转移酶(AAT)与脂氧合酶系统(LOX)活性[26]受到影响有关,继而改变了果实中的挥发性物质的代谢。实验表明,10℃货架贮藏下果实中的醇类化合物较25℃货架贮藏下果实中的醇类化合物相对含量低,种类多,说明温度可以延缓葡萄挥发性物质的变化,维持良好的整体风味。

葡萄对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中的醇类化合物相对含量均为最高,分别为73.59%、58.09%和78.43%;葡萄对照组、10℃货架3 d和25℃货架3 d果实中的醇类化合物种类也最多,分别为7、9、5种。

4 结论

10℃货架贮藏葡萄果实的质地优于25℃货架贮藏,但营养品质变化不大,低温可以延缓葡萄的腐烂进程。葡萄果实中检测到的挥发性物质相对含量最高是乙醇,10℃货架贮藏有利于葡萄保持更多对风味有积极作用的化合物,维持葡萄良好的整体风味。

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Analysis on grape quality during shelf life at two temperatures

YAN Ting-cai1,SHAO Dan1,ZHANG Peng2,ZHOU Bin3,LI Jiang-kuo2,*
(1.College of Food Science,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China;2.National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agriculture Products(Tianjin),Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products,Tianjin 300384,China;3.Zhejiang Silver-Elephant Bio-engineering Co.,Ltd.,Tiantai 317200,China)

Taken Seedless Hanxiangmi as test material,used the solid phase micro-extraction(SPME)and gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)for determination,the changes of fruit quality at two shelf temperature(10℃,25℃)were studied.The results showed that,the 10℃shelf temperature could effectively slowed down fruit firmness and increased soluble solids content,reduced the decay rate and shattering rate,significantly controlling fruit weight loss and rot(p<0.05).Alcohols were the richest compounds in the control group,3 d at shelf 10℃and 3 d at shelf 25℃with relative content of respectively 73.59%,58.09%and 78.43%.Ethanol were the richest compounds in the alcohols,it showed that the fruits had obvious aromatic sweetness.Compared with the control group,alcohols and aldehydes compounds increased during the 3 d at shelf 10℃,whereas esters presented a declining trend.But alcohols and aldehydes compounds reduced during the 3 d at shelf 25℃,whereas esters presented a increasing trend.

grape;shelf temperature;quality;volatile substances

TS201.1

A

1002-0306(2016)02-0343-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.02.061

2015-04-07

颜廷才(1977-),男,博士,副教授,研究方向:果品蔬菜深加工与活性物质提取,E-mail:1245782613@qq.com。

*通讯作者:李江阔(1974-),男,博士,副研究员,研究方向:农产品安全与果蔬贮运保鲜新技术研究,E-mail:lijkuo@sina.com。

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD38B01)。

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