張福平 鄭麗平 丘春秀 劉博聰
摘要:[目的]探討微波處理結(jié)合氣調(diào)包裝對黃皮果實采后貯藏期間主要生理指標(biāo)和營養(yǎng)品質(zhì)變化的影響,為黃皮果實貯藏保鮮提供技術(shù)參考。[方法]以雞心黃皮為試材,設(shè)微波氣調(diào)包裝(將黃皮果實在微波功率540 w、微波時間30 s的條件下進(jìn)行微波處理,取出晾干冷卻后裝入0.02 mm厚的聚乙烯薄膜袋中)、微波無氣調(diào)包裝、未微波氣調(diào)包裝和未微波無氣調(diào)包裝等4個處理,將4個處理的黃皮果實置于15℃、相對濕度40%的環(huán)境中貯藏,每4 d測定1次果實的生理指標(biāo)及外觀和營養(yǎng)品質(zhì)。[結(jié)果]微波結(jié)合氣調(diào)包裝對黃皮果實采后貯藏期間的呼吸強(qiáng)度、質(zhì)膜相對透性和多酚氧化酶(PPO)活性有明顯抑制作用,能提高保護(hù)酶過氧化氫酶(cAT)活性;同時有效保持黃皮果實外觀品質(zhì),減緩果實蛋白質(zhì)、維生素c和可溶性固形物含量的下降;貯藏至第12 d時,黃皮果實好果率為87.50%、失重率為0.58%,果實飽滿、果皮黃色,保鮮效果優(yōu)于其他3個處理。[結(jié)論]微波結(jié)合氣調(diào)包裝能有效保持黃皮果實原有的風(fēng)味品質(zhì),延長貯藏時間。
關(guān)鍵詞:黃皮;微波處理;氣調(diào)包裝;生理;品質(zhì)
中圖分類號:S666.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-1191(2018)03-0543-06
0引言
[研究意義]黃皮[Clausena lansium(Lour.)skeels]為蕓香科黃皮屬常綠果樹,其果實具有潤肺止咳、祛痰化氣、去疳消積、健脾開胃等保健作用,除鮮食外,還可加工成果汁飲料、果凍、蜜餞、果醬、果脯和果餅等食品,深受消費(fèi)者喜愛。但黃皮果實采后的耐貯藏性差,若不及時采取科學(xué)保鮮方法進(jìn)行貯藏,將會影響其鮮果的銷售和經(jīng)濟(jì)效益,因此,開展黃皮采后貯藏保鮮研究具有重要意義。[前人研究進(jìn)展]黃皮果實的貯藏保鮮早已成為學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。屈紅霞等(2003)研究了黃皮果實采后呼吸特性及品質(zhì)變化;張澤煌等(2006)探討了黃皮的適宜貯藏溫度及氣調(diào)保鮮條件;張福平和李秋紅(2008)研究了溫度對黃皮果實苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性的影響;張福平和許佳玲(2008)、張福平和林曉萍(2009)、張福平等(2016)分別開展了常溫下不同包裝、熱水處理和自發(fā)氣調(diào)包裝對黃皮采后保鮮效果的影響研究;陳麗暉等(2015)研究了1-甲基環(huán)丙烯對無核黃皮貯藏品質(zhì)和生理的影響。微波處理技術(shù)應(yīng)用于果蔬保鮮和加工方面的研究也有不少報道,陳蔚輝和曾程忠(2008)、陳蔚輝和張福平(2008)分別研究了微波對臺灣青棗和番荔枝果實采后耐藏性的影響;王春輝(2011)研究了微波預(yù)處理對甜玉米自發(fā)氣調(diào)保鮮的影響;此外,微波處理技術(shù)對慈菇(陳旭和丁之恩,2014)、香菇(何雨婷等,2016)、石榴(楊雪梅等,2016)及板栗(張淑媛等,2017)等果蔬采后生理或品質(zhì)方面的影響也獲得很好的效果;張福平等(2013)還研究了微波在黃皮葉黃酮類化合物提取工藝方面的輔助作用。[本研究切入點(diǎn)]目前有關(guān)微波結(jié)合氣調(diào)包裝對黃皮果實采后耐藏性影響的研究鮮見報道。[擬解決的關(guān)鍵問題]以雞心黃皮為試材,研究微波結(jié)合氣調(diào)包裝對采后貯藏期間黃皮果實生理指標(biāo)、外觀及營養(yǎng)品質(zhì)的影響,為黃皮果實的貯藏保鮮提供技術(shù)參考。
1材料與方法
1.1試驗材料
供試黃皮品種為雞心黃皮,采自潮州市新星農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司果園。手工采摘,盡量避免機(jī)械損傷,挑選九成熟、無病蟲害、大小均勻的黃皮果實,采摘后立即運(yùn)至實驗室,用自來水清洗后晾干備用。
1.2試驗方法
1.2.1微波處理條件篩選(預(yù)試驗) 使用WD800G微波爐(佛山市順德區(qū)格蘭仕微波爐電器有限公司)進(jìn)行微波處理,微波功率540 w,分別處N15、30、45和60 s,處理后對黃皮果實外觀、果肉品質(zhì)和整體貯藏效果進(jìn)行比較,確定微波處理的最佳條件為功率540 w、時間30 s,后續(xù)試驗均采用此微波條件。
1.2.2試驗設(shè)計 設(shè)4個處理,每處理約使用10kg黃皮果實。處N1為微波結(jié)合氣調(diào)包裝:將黃皮果實進(jìn)行微波處理,取出晾干冷卻后裝入0.02mm厚的聚乙烯薄膜袋中,保鮮袋進(jìn)行微孔處理,每袋40個左右,用封口機(jī)封袋口;處理2為微波無氣調(diào)包裝;處理3為未經(jīng)微波,直接氣調(diào)包裝;處理4為未經(jīng)微波,無氣調(diào)包裝。將4個處理的黃皮果實置于15℃、空氣濕度40%的環(huán)境中貯藏。
1.2.3指標(biāo)測定 貯藏期間,每4 d對黃皮果實的生理生化指標(biāo)和營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行取樣測定,并統(tǒng)計果實的好果率和失重率,同時記錄黃皮果實貯藏期間的外觀品質(zhì),3次重復(fù)。其中,呼吸強(qiáng)度、細(xì)胞質(zhì)膜相對透性和PPO活性參考張福平和林曉萍(2009)的方法進(jìn)行測定,過氧化氫酶(cAT)活性參考張福平和劉燕菁(2008)的方法進(jìn)行測定;蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定(李玲,2009),維生素C(Vc)含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定,可溶性固形物含量采用阿貝折射儀測定。
1.3統(tǒng)計分析
所有數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)試驗的平均值,采用Ex-cel 2003對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。
2結(jié)果與分析
2.1黃皮果實生理指標(biāo)測定結(jié)果
2.1.1呼吸強(qiáng)度 如圖1所示,貯藏前期(0~4 d),2個無氣調(diào)包裝處理(處理2和處理4)的黃皮果實呼吸強(qiáng)度呈緩慢上升趨勢,2個氣調(diào)包裝處理(處理1和處理3)的黃皮果實呼吸強(qiáng)度呈下降趨勢,以處N_I的果實呼吸強(qiáng)度最低,表明氣調(diào)包裝在貯藏前期已開始發(fā)揮抑制作用;貯藏至第4 d開始,4個處理的黃皮果實呼吸強(qiáng)度均呈上升趨勢。整個貯藏期間,有氣調(diào)包裝的果實呼吸速率始終低于無氣調(diào)包裝的果實,氣調(diào)包裝對果實呼吸速率有較強(qiáng)的抑制作用,且處N1黃皮果實的呼吸強(qiáng)度始終低于處N3;2個無氣調(diào)包裝處理中,處理2的果實呼吸速率始終高于處理4。微波結(jié)合氣調(diào)包裝對黃皮果實呼吸強(qiáng)度的抑制效果最佳。
2.1.2質(zhì)膜相對透性 果肉組織的相對電導(dǎo)率常被用于衡量細(xì)胞膜透性大小,電導(dǎo)率越高,細(xì)胞膜透性越大,細(xì)胞膜遭破壞的程度也越大(鐘曼茜等,2017)。如圖2所示,采后貯藏期間,4個處理的黃皮果實質(zhì)膜相對透性均呈上升趨勢,表明隨著貯藏時間的延長,細(xì)胞膜透性逐漸變大。貯藏前期,處理4的果實質(zhì)膜相對透性上升幅度明顯大于其他3個處理;貯藏中期(4~8 d),2個無氣調(diào)包裝處理的果實質(zhì)膜相對透性上升趨勢比2個氣調(diào)包裝處理的果實明顯。整個貯藏期間,4個處理的果實質(zhì)膜相對透性大小為處理1<處理3<處理2<處理4,即未微波無氣調(diào)包裝處理的黃皮果實質(zhì)膜相對透性增幅最大,微波結(jié)合氣調(diào)包裝的黃皮果實增幅最小。表明微波處理和氣調(diào)包裝均對細(xì)胞質(zhì)膜透性的增大起抑制作用,兩種處理疊加,可起到更好的抑制效果,故微波結(jié)合氣調(diào)包裝的抑制效果最佳,能降低黃皮果實質(zhì)膜的傷害程度,有利于延緩果肉細(xì)胞的衰老進(jìn)程,起到明顯的保鮮效果。
2.1.3PPO活性 PPO是植物體內(nèi)廣泛存在的多功能酶類,能催化果蔬器官或組織的多酚類氧化成醌類化合物,醌再經(jīng)非酶促聚合形成褐色物質(zhì)而引起果蔬褐變,因此,抑制PPO活性成為控制果蔬酶促褐變的關(guān)鍵(張留圈等,2016)。如圖3所示,在貯藏過程中,處理2和處理4的黃皮果實PPO活性一直呈上升趨勢,處理3則先緩慢上升后下降再上升,而處理1的果實PPO活性呈現(xiàn)先下降后波動上升的變化趨勢。貯藏期間,2個氣調(diào)包裝處理的黃皮果實進(jìn)行比較,經(jīng)微波處理的果實PPO活性(處理1)低于未經(jīng)微波處理的果實(處理3);2個無氣調(diào)包裝處理的黃皮果實PPO活性比較,也是經(jīng)微波處理的果實PPO活性(處理2)低于未經(jīng)微波處理的果實(處理4),表明微波處理對黃皮果實的PPO活性具有明顯的抑制作用。其中,微波結(jié)合氣調(diào)包裝的黃皮果實PPO活性得到明顯抑制,且微波處理發(fā)揮的抑制效果明顯大于氣調(diào)包裝處理??梢娢⒉ㄌ幚砟茌^好地鈍化黃皮果實PPO活性,兩種處理疊加抑制效果更佳,微波結(jié)合氣調(diào)包裝能夠有效地控制酶促褐變,使黃皮果實保持較好的品質(zhì)。
2.1.4CAT活性 H2O2是植物細(xì)胞中的一種活性氧,其積累對細(xì)胞產(chǎn)生毒害。CAT是果實中清除H202的酶。由圖4可知,黃皮果實采后貯藏期間,各處理CAT活性均呈先上升后下降的變化趨勢。貯藏前期,各處理的黃皮果實CAT活性依次為處理4<處理2<處理3<處理1;貯藏中后期,2個微波處理(處理1和處理2)的果實CAT活性高于2個未經(jīng)微波處理(處理3和處理4)的果實,且處理2的果實CAT活性下降幅度較小。表明微波處理和氣調(diào)包裝均能使果實保持較高的CAT活性,兩種處理疊加效果更佳,即微波結(jié)合氣調(diào)包裝可提高黃皮果實保護(hù)酶CAT活性,從而達(dá)到保護(hù)細(xì)胞的目的,使黃皮果實保持較好的品質(zhì)。
2.2黃皮果實營養(yǎng)品質(zhì)測定結(jié)果
2.2.1蛋白質(zhì)含量 蛋白質(zhì)含量減少是果實衰老的標(biāo)志之一。如圖5所示,貯藏期間,黃皮果實蛋白質(zhì)含量呈逐漸下降趨勢,其中2個無氣調(diào)包裝處理的果實蛋白質(zhì)含量下降速率較快;2個氣調(diào)包裝處理中,以處理1經(jīng)微波處理的果實蛋白質(zhì)下降速率最慢。其原因可能是由于微波處理鈍化了果實中某些酶(分解酶)的活性,使蛋白質(zhì)的代謝減慢,有效地維持果實較高的蛋白質(zhì)含量。
2.2.2Vc含量 從圖6可看出,在整個貯藏期間,黃皮果實Vc含量呈下降趨勢。貯藏前8 d,2個無氣調(diào)包裝處理的果實Vc含量高于2個氣調(diào)處理的果實,原因是無氣調(diào)包裝的果實直接貯藏在空氣濕度較低(40%)的環(huán)境中,果品嚴(yán)重失水,使果實Vc含量所占百分比較高,但因沒有套袋包裝,果實快速失水導(dǎo)致果實后期腐爛。氣調(diào)包裝的黃皮果實在貯藏后期(8-16 d),微波處理與未經(jīng)微波處理的果實Vc含量無明顯差異。
2.2.3可溶性固形物含量 如圖7所示,貯藏前中期(0~8 d),2個無氣調(diào)包裝處理的黃皮果實可溶性固形物含量迅速增加,導(dǎo)致可溶性固形物含量上升的原因主要是無氣調(diào)包裝的果實直接暴露在相對干燥(濕度40%)的空氣中,果實水分大量散失,導(dǎo)致可溶性固形物含量在果實中所占比例升高。在整個貯藏期間,2個氣調(diào)包裝處理的果實可溶性固形物含量呈小幅度下降趨勢,其中經(jīng)微波處理的果實可溶性固形物含量略高于未經(jīng)微波處理的果實,但差異不明顯。
2.3黃皮果實外觀品質(zhì)變化
從表1可看出,隨著貯藏時間的延長,黃皮果皮色澤有明顯變化,即由新鮮時的亮黃色轉(zhuǎn)變?yōu)樯钭厣炼扔擅髁赁D(zhuǎn)變?yōu)榘档枬M度也逐漸降低;但不同的處理條件下有所差異,其中微波結(jié)合氣調(diào)包裝處理總體效果最佳,在貯藏8 d后仍保持亮黃色澤,果品的商業(yè)價值仍較高。果實的飽滿度、好果率、失重率與果品水分有很大關(guān)系。微波處理條件下的黃皮果實飽滿度、好果率和失重率略優(yōu)于未經(jīng)微波處理的果實,說明微波處理對黃皮果實有一定的保鮮效果;另一方面,無氣調(diào)包裝處理的果實無論是否進(jìn)行微波處理,在貯藏后期(無微波處理在第8 d、微波處理在第12 d之后)果實出現(xiàn)干癟、腐爛現(xiàn)象,失去果品銷售的商業(yè)價值,進(jìn)一步說明氣調(diào)包裝的保鮮效果明顯優(yōu)于微波處理。微波結(jié)合氣調(diào)包裝能在一定程度上減緩果品水分的喪失,保持較高的飽滿度和好果率及較低的失重率,提高果品貯藏品質(zhì)。黃皮果實貯藏期間外觀品質(zhì)由好到差依次為處理1>處理3>處理2>處理4。
3討論
黃皮果實采后貯藏期間呼吸代謝旺盛,易出現(xiàn)褐變現(xiàn)象,導(dǎo)致爛果。開展黃皮果實采后貯運(yùn)保鮮工作,需了解黃皮果實的生理生化特點(diǎn)及適宜保鮮條件,才能保持其品質(zhì),以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。低溫貯藏是果蔬采后保鮮的常用手段,黃皮貯藏溫度在2~12℃時,貯藏溫度越低,保鮮效果越好,最適宜貯藏溫度為2~4℃,該溫度條件下貯藏能增強(qiáng)黃皮果實的防傷害能力,明顯抑制果實的酶促反應(yīng),利于貯藏期的延長,達(dá)到較佳的保鮮效果(張福平和李秋紅,2008)。為了節(jié)約能源,降低黃皮保鮮成本,本研究將試驗溫度設(shè)定為15℃,高于黃皮的適宜貯藏溫度,目的在于探索能夠減少保鮮過程能耗的保鮮方法。結(jié)果表明,黃皮在15℃、空氣濕度40%的環(huán)境中貯藏,無氣調(diào)包裝處理的果實在貯藏后期(無微波處理在第8 d、微波處理在第12 d之后)出現(xiàn)干癟、腐爛現(xiàn)象,失去果品銷售價值而終止進(jìn)一步試驗,導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失,無法與另外2個處理進(jìn)行數(shù)據(jù)比較,說明適宜的低溫條件仍是黃皮采后保鮮需要考慮的因素。
王春輝(2011)的研究結(jié)果表明,微波750 w處理50 s結(jié)合自發(fā)氣調(diào)對甜玉米保鮮效果顯著,貯藏15 d后仍具有較好的食用品質(zhì);陳旭和丁之恩(2014)研究認(rèn)為,微波處理能抑制慈菇失水、硬度快速下降和可溶性固形物含量上升,保持慈菇的良好品質(zhì);張福平等(2016)研究認(rèn)為,冷藏條件下(6~8℃、平均相對濕度80%)自發(fā)氣調(diào)包裝能自發(fā)調(diào)節(jié)袋中的氣體環(huán)境,使袋中的氧氣和二氧化碳處于一個平衡值,延緩呼吸高峰出現(xiàn)時間,有效抑制黃皮果實的PPO和POD活性及質(zhì)膜相對透性,延緩黃皮果實的衰老進(jìn)程。張淑媛等(2017)研究表明,低功率微波(195 W/3 min)處理對板栗呼吸作用有一定的抑制作用。本研究采用微波處理結(jié)合氣調(diào)包裝對采后黃皮果實進(jìn)行貯藏保鮮,結(jié)果表明,冷藏條件下微波結(jié)合氣調(diào)包裝能有效抑制黃皮果實的PPO活性和質(zhì)膜相對透性的增大,延緩果實細(xì)胞衰老,維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性,與張淑媛等(2017)的研究結(jié)果基本一致。整個貯藏期間,微波結(jié)合氣調(diào)包裝處理的黃皮果實呼吸強(qiáng)度始終低于未微波氣調(diào)包裝處理的果實,但微波無氣調(diào)包裝處理的果實呼吸強(qiáng)度反而高于未微波無氣調(diào)包裝處理,可能是微波處理的功率偏大。本研究還發(fā)現(xiàn),微波結(jié)合氣調(diào)包裝可提高黃皮果實保護(hù)酶CAT活性,并保持果實較高的外觀和營養(yǎng)品質(zhì)。微波瞬間的高溫處理能將果實表面附帶的許多微生物病原菌殺死,抑制或降低了微生物浸染而導(dǎo)致的腐爛,同時鈍化了果實中酶類活性,抑制果實的生理作用,延緩果實的衰老進(jìn)程,提高好果率,有效地延長黃皮果實的貯藏時間,與王春輝(2011)、張福平等(2016)的研究結(jié)果一致,但微波處理與氣調(diào)包裝的結(jié)合能起到更明顯的保鮮效果,優(yōu)于單一因素處理。微波結(jié)合氣調(diào)包裝具有成本低、效果好、無毒性等優(yōu)點(diǎn),值得在果蔬保鮮方面開發(fā)利用。
4結(jié)論
微波結(jié)合氣調(diào)包裝能有效保持黃皮果實原有的風(fēng)味品質(zhì),延長貯藏時間。
(責(zé)任編輯 羅麗)