不同保鲜处理对新疆吊干杏贮藏品质及保鲜效果的影响

2021-12-31 02:54郭慧静李自芹李冀新赵志永宋方圆
食品工业 2021年12期
关键词:保鲜剂保鲜峰值

郭慧静,李自芹,李冀新,赵志永*,宋方圆*

新疆农垦科学院农产品加工研究所(石河子 832000)

新疆是我国鲜杏的最大产区,栽培历史悠久,种质资源丰富且果实品质优异[1]。2019年新疆杏种植面积约200万亩(1亩= 666.67 m2),产量约120万 t,均位居全国首位,杏产业成为新疆林果业快速发展的重要支柱[2-3]。吊干杏(Prunus armeniacaL. cv. Diaogan)又被称为树上干杏、花干杏等[4],是新疆的主栽杏品种之一,属蔷薇科(Rosaceae)李亚科(Prunoideae)杏属(Prunus)。吊干杏果肉和果仁均可食用,成熟后果皮颜色呈黄中带红,果肉质地甜软细腻、富含抗氧化物,杏仁含有丰富的VE,风味独特且营养丰富,有增强免疫力、延缓衰老作用[5]。杏贮藏中的主要问题是老化、失水和腐烂。研究表明,杏是典型的呼吸跃变型果实,后熟衰老过程较快。此外,杏采收期集中在6~7月,其中吊干杏采收期为7月中旬,正值高温季节,采后果实短期内便进入呼吸高峰,逐渐软化腐烂,导致贮运过程中果实的极大损失商品价值,制约新疆杏子产业的发展[6-7]。面对供不应求的市场,树上干杏保鲜贮藏技术亟待研究。

温度是影响果蔬采后生理的主要因素,研究表明低温贮藏可以抑制细胞壁降解酶的活性,从而延缓细胞壁物质的降解和细胞壁的解体,维持果实的质地[8]。1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)是一种乙烯受体抑制剂,它能抑制乙烯与受体蛋白结合,阻止乙烯生理作用的发挥,且具有无毒、高效等优点[9]。低温与1-MCP的结合被应用于冬枣[10]、葡萄[11]、香蕉[12]、小白杏[13]、赛买提杏[14]的贮藏保鲜,但低温条件下1-MCP结合保鲜纸贮藏对吊干杏软化衰老的研究还鲜有报道。

试验以新疆吊干杏为试材,在低温条件下研究保鲜剂(主要成分1-MCP)、保鲜纸(主要成分焦亚硫酸盐)及二者协同作用对吊干杏采后贮藏品质及保鲜效果的影响,旨在筛选出适宜采后吊干杏的保鲜方式,以期能提高吊干杏的贮藏品质并延长贮藏时间。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

试验用吊干杏,于2020年7月采于新疆第一师四团果园,选取八成熟(果实红色面积20%~30%,果实硬度3.1 kg/cm2)、大小均匀、无病虫害和机械损伤的果实,放入塑料筐内经过产地预冷后(5 ℃预冷24 h)立即通过低温周转箱(<18 ℃)运回新疆农垦科学院果蔬保鲜库。

保鲜剂、保鲜纸(乌鲁木齐市格瑞德保鲜科技有限公司,保鲜剂规格为1包适用于5 kg水果,保鲜纸规格为长×宽=250 mm×180 mm);草酸、抗坏血酸、2, 6-二氯酚靛酚钠盐、冰醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠、苯酚、浓硫酸、邻苯二甲酸氢钾、酚酞、愈创木酚、乙醇等(均为国产分析纯)。

1.1.2 仪器与设备

GY-4型数显果实硬度计(艾德堡仪器有限公司);阿贝折光仪(上海精密科学仪器有限公司);UV-2600型紫外分光光度计(日本岛津公司);EL3002型电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司);HH-2型恒温水浴锅(常州金坛恒丰仪器制造有限公司);Multifuge X1R型高速冷冻离心机[赛默飞世尔科技(中国)有限公司]。

1.2 方法

1.2.1 样品预处理

吊干杏果实在5 ℃、相对湿度90%左右条件下预冷24 h,将样品放入PVC袋中并置于塑料筐内(每袋装果5 kg),设置相同贮藏温度0 ℃、相对湿度约90%。将样品随机分成4组,分别为CK组、处理1(每袋放置1包保鲜剂)、处理2(每袋放置1张保鲜纸)、处理3(每袋放置1包保鲜剂和1张保鲜纸)。贮藏期间每隔10 d取样测定各指标,重复3次。

1.2.2 腐烂率

随机选取3袋果实,当果实表面出现腐烂、发霉等均视为烂果,腐烂率以烂果占总果数的百分率表示,单位%。

1.2.3 失重率

称重法测定。失重率按式(1)计算。

失重率=(初次称量质量-采样时称量质量)/初次称量质量×100% (1)

1.2.4 硬度采用GY-4果实硬度计,随机选取5个果实,围绕赤道部位等距离测定3次,取平均值,单位kg/cm2。

1.2.5 可溶性固形物(SSC)含量

采用手持式折光仪[15],随机选取10个果实,分别在对角线方向取果肉,打浆过滤取汁进行测定,重复3次取平均值。

1.2.6 可滴定酸(TA)含量

采用酸碱滴定法[16]。称取样品10.0 g置于研钵中磨碎,转移到100 mL容量瓶中用蒸馏水定容至刻度,摇匀,静置30 min后过滤。吸取20.0 mL滤液,加入2滴1%酚酞,用0.1 mol/L NaOH进行滴定并记录用量,以蒸馏水作空白对照,重复3次。

1.2.7 抗坏血酸(VC)含量

参考Ali等[17]的方法并稍作修改。称取样品10.0 g置于研钵中,加入少量2%草酸在冰浴条件下磨碎,转入100 mL容量瓶中用2%草酸定容至刻度,摇匀,静置10 min后过滤。吸取10.0 mL滤液至三角瓶中,用已标定的2, 6-二氯酚靛酚溶液滴定并记录用量,以2%草酸溶液作空白对照,重复3次。

1.2.8 过氧化物酶(POD)活性

参考Jayachandran等[18]的方法并稍作修改。称取5.0 g样品,加入5.0 mL缓冲液在冰浴下研磨成浆,4℃、12 000 r/min离心30 min取上清液即为酶液,并于4℃保存。取一支试管,加入3.0 mL 25 mmol/L愈创木酚和0.5 mL酶液,加入200 μL 0.5 mol/L H2O2混合。测定反应液于470 nm处吸光度的变化,以每克样品每分钟吸光度变化0.01表示1个酶活性,重复3次,单位U/g。

1.2.9 多酚氧化酶(PPO)活性

参考曹建康等[19]方法,向试管中加入4.0 mL 50 mmol/L醋酸缓冲液(pH 5.5)、1.0 mL 50 mmol/L邻苯二酚溶液混匀,加入0.1 mL酶液迅速混合。测定反应液于420 nm处吸光度的变化,以每克样品每分钟吸光度变化0.01表示1个酶活性单位,重复3次,单位U/g。

1.2.10 过氧化氢酶(CAT)活性

参考Hu等方法[20],酶促反应体系由3 mL 20 mmol/L H2O2和0.1 mL酶液组成,在240 nm处测定吸光度的变化,以每克样品每分钟吸光度变化0.01表示1个酶活性,重复3次,单位U/g。

1.2.11 多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性

参考Pathak等方法[21],1 mL酶液加入1 mL 0.1%果胶溶液反应1 h,用3, 5-二硝基水杨酸测定产生的还原糖量,重复3次,单位μg/(h·g)。

1.3 数据统计分析

每组试验重复3次,数据取平均值。利用Excel 2013对数据进行整理,SPSS 19.0软件进行LSD显著性分析(p<0.05表示差异显著,p<0.01表示差异极显著),Origin 8.5进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对吊干杏腐烂率的影响

腐烂率是果实贮藏期间评价其品质和保鲜效果的最直观指标。不同处理的杏果实贮藏50 d腐烂率变化结果如图1所示。随着贮藏时间延长果实腐烂率均呈现上升趋势,上升速率为:CK>处理2>处理1>处理3。处理组的腐烂率上升显著低于对照组(p<0.05)。杏果实贮藏20 d时开始出现腐烂;40 d后腐烂率升高速率上升;贮藏50 d时,CK和处理1、处理2、处理3的腐烂率分别为20.7%,15.4%,18.8%和11.1%。结果表明,不同保鲜处理均能抑制果实腐烂,且保鲜剂复合保鲜纸处理效果最佳。

图1 不同处理对吊干杏腐烂率的影响

2.2 不同处理对吊干杏失重率的影响

不同处理的杏果实低温贮藏50 d失重率变化结果如图2所示。随着贮藏时间延长,果实失重率均呈现上升趋势,且贮藏前期上升较快。与处理组相比,CK组的失重率上升速度显著高于试验组(p<0.05)。贮藏50 d时,CK和处理1、处理2、处理3的果实失重率分别为4.08%,2.72%,3.01%和2.01%。结果表明,保鲜纸、保鲜剂处理均能抑制果实失重,且两者复合处理效果最佳。

图2 不同处理对吊干杏失重率的影响

2.3 不同处理对吊干杏硬度的影响

硬度可以衡量果实的成熟度及贮藏品质。不同处理的杏果实低温贮藏50 d硬度变化结果如图3所示。在贮藏过程中,处理组果实硬度下降速率均较CK组低,其中处理3的果实硬度下降速率显著低于其他处理组(p<0.05)。1.5 kg/cm2是杏果实软化的临界值,当硬度低于1.5 kg/cm2时能明显感到杏果实变软[22]。贮藏50 d时,CK和处理1、处理2、处理3的果实硬度分别为1.5,1.9,1.8和2.1 kg/cm2。结果表明,0 ℃贮藏50 d可以使杏果实硬度维持在临界值之上,且保鲜纸和保鲜剂同时使用可以更好地维持杏果实硬度。

图3 不同处理对吊干杏硬度的影响

2.4 不同处理对吊干杏SSC含量的影响

果实中SSC含量可以反映其品质和风味,不同处理的杏果实低温贮藏50 d SSC含量变化结果如图4所示。在贮藏过程中不同组SSC含量变化趋势一致,均呈先升后降;CK组果实SSC含量在贮藏20 d时达到峰值27.94%,处理2、处理3贮藏30 d时达到峰值,分别为28.37%和28.06%,处理3贮藏40 d时达到峰值28.21%;与CK组相比,不同保鲜处理均能延缓SSC峰值的出现,但峰值大小无显著差异(p>0.05)。贮藏50 d时,CK和处理1、处理2、处理3果实的SSC含量分别为19.6%,23.84%,21.24%和26.75%。结果表明,保鲜处理有利于保持杏果实的品质和风味。

图4 不同处理对吊干杏SSC含量的影响

2.5 不同处理对吊干杏TA含量的影响

不同处理的杏果实低温贮藏50 d TA含量变化结果如图5所示。在贮藏期TA含量呈现逐渐下降趋势,且贮藏前期下降迅速,后期逐渐减缓,变化规律与班兆军等[23]研究结果一致。贮藏20 d时,CK组果实TA含量下降30.9%,处理1、处理2、处理3组果实TA含量分别下降26.8%,23.6%和21.9%。贮藏50 d时,CK组果实的TA含量为0.68%,处理1、处理2、处理3组果实的TA含量分别为0.74%,0.72%和0.81%,分别高出CK组8.8%,5.9%和19.1%。结果表明,处理3可以更好地延缓杏果实TA含量的减少。

图5 不同处理对吊干杏TA含量的影响

2.6 不同处理对吊干杏VC含量的影响

不同处理的杏果实低温贮藏50 d VC含量变化结果如图6所示。在贮藏期杏果实VC含量均呈逐渐下降趋势,原因是采后果实成熟中VC逐渐被消耗。CK组VC含量下降程度显著高于处理组(p<0.05),贮藏40 d时保鲜纸与保鲜剂处理间VC含量差异不显著(p>0.05)。贮藏50 d时,处理1、处理2、处理3组果实的VC含量分别为10.86,11.5和12.47 mg/100 g,分别高出CK组29.6%,37.2%和48.8%。结果表明,保鲜处理可以降低杏果实VC含量的减少速率,维持果实的品质和风味。

图6 不同处理对吊干杏VC含量的影响

2.7 不同处理对吊干杏POD活性的影响

POD是果实酶系统中的抗氧化酶之一,可以清除H2O2保持活性氧代谢平衡。不同处理的杏果实低温贮藏50 d POD活性变化如图7所示。在贮藏期POD活性均呈现先上升后下降趋势,CK组POD活性上升速度最慢,在贮藏30 d时,CK、处理1、处理2达到峰值,分别为0.7,0.71和0.74 U/g,处理3果实POD活性上升速度最快,贮藏40 d时达到峰值0.82 U/g。贮藏50 d时,不同处理组的POD活性均显著高于CK组(p<0.05)且处理3极显著(p<0.01),表明保鲜剂和保鲜纸均有助于提高杏果实的POD活性,协同效果较好。

图7 不同处理对吊干杏POD活性的影响

2.8 不同处理对吊干杏PPO活性的影响

PPO是影响果实褐变的重要酶因素,与果实采后褐变和衰老密切相关[24]。不同处理的杏果实低温贮藏50 d PPO活性变化结果如图8所示。不同处理组吊干杏果实的PPO活性均呈先上升后下降的趋势,CK组吊干杏果实PPO活性上升最快,在贮藏30 d时,CK、处理1、处理2、处理3组果实的PPO活性均达到峰值,分别为0.057,0.054,0.053和0.041 U/g。贮藏30~50 d,随贮藏期的延长果实逐渐衰老褐变,PPO活性逐渐降低。在贮藏50 d时,CK、处理1、处理2、处理3组果实的PPO活性分别为0.051,0.042,0.044和0.037 U/g,处理3组PPO峰值与贮藏末期活性均显著低于其他组(p<0.05),效果较好。

图8 不同处理对吊干杏PPO活性的影响

2.9 不同处理对吊干杏CAT活性的影响

不同处理的杏果实低温贮藏50 d CAT活性变化结果如图9所示。在贮藏期不同处理组果实CAT活性均呈先上升后下降趋势,贮藏20 d时,CK组果实CAT活性达到峰值1.57 U/g;贮藏30 d时,处理1、处理2、处理3组果实的CAT活性均达到峰值,分别为1.67,1.65和1.69 U/g,均显著高于CK组(p<0.05)。贮藏50 d时,处理1、处理2、处理3组杏果实的CAT活性分别为1.53,1.55和1.60 U/g,分别比CK组高出7%,8.4%和11.9%。结果表明,保鲜剂与保鲜纸相比保鲜效果差异不显著(p>0.05),协同保鲜效果较好。

图9 不同处理对吊干杏CAT活性的影响

2.10 不同处理对吊干杏PG活性的影响

研究表明PG是导致果实中果胶物质降解及软化的关键酶之一[25]。不同处理的杏果实低温贮藏50 d PG活性变化结果如图10所示。CK组贮藏的吊干杏果实PG活性上升最快,贮藏40 d时达到峰值489.15 μg/(h·g);不同处理组贮藏果实的PG活性变化趋势一致,且处理1与处理3持续平缓上升,但显著低于处理2(p<0.05)。贮藏50 d时,处理1、处理2、处理3组果实的PG活性分别为376.88,423.24和358.62 μg/(h·g),分别比CK组低20.1%,10.3%和24%。结果表明,不同保鲜处理均能抑制杏果实PG活性,且1-MCP保鲜剂比保鲜纸能更好地延缓果实衰老。

图10 不同处理对吊干杏PG活性的影响

3 结论

试验通过比较1-MCP保鲜剂、保鲜纸及两者协同处理与未经处理的吊干杏果实的贮藏品质,探究不同处理的保鲜效果。结果表明:3种处理均能有效降低吊干杏在贮藏过程中的腐烂率、失重率;延缓硬度的下降,提高SSC、TA、VC含量;保持其POD、CAT、PG的活性、抑制PPO活性。此外,分析各项生理指标及酶活性影响得出,以1-MCP保鲜剂和保鲜纸协同处理吊干杏的保鲜效果最佳,能更有效地延缓吊干杏的衰老并维持其品质处于较高水平,延长贮藏期。试验所用保鲜剂和保鲜纸操作简单、污染性低,可以同时处理大批量产品,在保鲜处理中广泛用于多种果蔬保鲜,为1-MCP保鲜剂和保鲜纸应用于吊干杏果实的贮藏保鲜提供理论依据。

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