張煒,吳正云,*,羅力,羅愛(ài)民,張文學(xué)
(1.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院,四川成都610065;2.古藺力苑農(nóng)業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,四川瀘州646500)
脆紅李(Prunus salicina cv.′Cuihongli′)屬薔薇科李屬,是一種晚熟品種。脆紅李果實(shí)的采收期一般在7、8月份,采后極易軟化、受損傷或者遭到微生物侵染而腐敗,常溫下保質(zhì)期只有10 d左右。低溫能夠減緩果實(shí)采后生理代謝,是目前李子最常見(jiàn)的貯藏保鮮方法[1];氣調(diào)貯藏利用聚乙烯、聚氯乙烯、保鮮袋等結(jié)合乙烯脫除劑、保鮮劑等包裝處理來(lái)進(jìn)行保鮮[2];減壓貯藏是在冷藏的基礎(chǔ)上降低氣壓,相比氣調(diào)貯藏明顯地延長(zhǎng)了貯藏壽命,在安哥諾李、杏李均有應(yīng)用報(bào)道[3];1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)是一種乙烯抑制劑,通過(guò)與乙烯受體不逆的結(jié)合抑制乙烯生成,延緩果實(shí)后熟衰老[4-5]。劉新社等[6]發(fā)現(xiàn),室溫下采用1.0 μL/L 1-MCP處理美國(guó)杏李12 h可抑制其乙烯釋放率和呼吸速率,保持貯藏品質(zhì);杜剛等[7]認(rèn)為,魔芋精粉、海藻酸鈉、抗壞血酸復(fù)合涂膜液能較好抑制李子常溫貯藏過(guò)程中褐變率和腐爛率;植物提取物涂膜保鮮對(duì)李子保鮮也有積極作用,馬李一等[8]以漂白紫膠、甘油、蔗糖脂為涂膜液,甘草、金竹提取液為中草藥殺菌劑涂膜處理青脆李,發(fā)現(xiàn)不同組合涂膜處理均能降低常溫下李子呼吸強(qiáng)度,減少水分損失。目前尚無(wú)針對(duì)脆紅李果實(shí)保藏的研究報(bào)道。由于不同品種李果實(shí)生理特性的差異,探索低成本、高效、環(huán)保和針對(duì)性強(qiáng)的脆紅李保鮮技術(shù)十分必要。此外,目前多數(shù)研究文獻(xiàn)都是針對(duì)李果實(shí)低溫貯藏,為研究脆紅李果實(shí)常溫貯藏下品質(zhì)特性變化以及篩選出其在貯藏過(guò)程中的關(guān)鍵不穩(wěn)定指標(biāo),本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)復(fù)合處理后脆紅李常溫貯藏條件下品質(zhì)進(jìn)行研究,以期找到更合適的復(fù)合處理配方,延長(zhǎng)脆紅李貨架期。
脆紅李:四川省成都市武侯區(qū)某水果店,挑選大小一致、色澤相當(dāng)、無(wú)病蟲(chóng)害的新鮮脆紅李果實(shí)用于試驗(yàn);丁香、甘草:四川省成都市武侯區(qū)華安堂藥業(yè)零售連鎖有限公司;殼聚糖(相對(duì)分子質(zhì)量100 000,脫乙酰度≥90%):成都市科龍?jiān)噭S;3.3%1-MCP粉劑:武漢遠(yuǎn)成共創(chuàng)科技有限公司。
JY20002型電子天平:上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;GY-3型果實(shí)硬度計(jì):樂(lè)清市愛(ài)德堡儀器有限公司;WS101型手持糖度計(jì):上海聚亮光學(xué)儀器有限公司;SpectraMax-90酶標(biāo)儀:美谷分子儀器(上海)有限公司。
1.3.1 脆紅李保鮮復(fù)合處理
基于前期預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)U12(1210)[9],設(shè)置12個(gè)試驗(yàn)組和1個(gè)空白對(duì)照組(control check,CK),見(jiàn)表1。按文獻(xiàn)[10]配制各試驗(yàn)組濃度的1-MCP,熏蒸處理24 h后取出,再根據(jù)文獻(xiàn)[11]方法制備濃度為1.0 mg/mL的丁香、甘草提取液,準(zhǔn)確稱取各試驗(yàn)組所需的殼聚糖,用1%冰乙酸溶解后,按比例加入丁香、甘草提取液,再加蒸餾水至所需濃度,混勻備用。將脆紅李果實(shí)置于上述復(fù)合保鮮液中浸泡5 min,取出晾干,分別裝入0.03 mm厚的打孔聚乙烯(PE)薄膜袋內(nèi),孔徑5 mm,孔數(shù)20個(gè),置于25℃下保藏。另設(shè)一個(gè)空白對(duì)照組,置于同樣條件下保藏13 d。每個(gè)處理200個(gè)果實(shí),每隔3 d測(cè)定脆紅李質(zhì)量并取樣,每個(gè)處理組取10個(gè)果實(shí),用于各指標(biāo)測(cè)定。
表1 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 1 Uniform test design
1.3.2 測(cè)定方法
硬度使用硬度計(jì)測(cè)定;
可溶性固形物含量使用手持糖度計(jì)測(cè)定;
丙二醛含量采用硫代巴比妥酸顯色法測(cè)定;
失重率、質(zhì)量保留率計(jì)算如下:
1.3.3 貨架期品質(zhì)變化模型
根據(jù)文獻(xiàn)[12-13],采用零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合脆紅李質(zhì)量保留率:
式中:QW為t時(shí)刻脆紅李果實(shí)質(zhì)量保留率,%;kW為質(zhì)量保留率變化速率常數(shù);QW0為脆紅李果實(shí)質(zhì)量保留率初始值,%。
采用一級(jí)反應(yīng)模型擬合脆紅李的硬度變化:
式中:QH為t時(shí)刻脆紅李果實(shí)硬度值,kg/cm2;kH為硬度變化速率常數(shù);QH0為脆紅李果實(shí)硬度初始值,kg/cm2。
逐步回歸分析采用SAS 9.3軟件進(jìn)行;貨架期品質(zhì)變化模型中參數(shù)的估計(jì)采用Matlab 7.1軟件進(jìn)行。
復(fù)合處理對(duì)脆紅李常溫貯藏條件下失重率的影響見(jiàn)表2。
表2 復(fù)合處理對(duì)脆紅李常溫貯藏條件下失重率的影響Table 2 Effect of compound treatment on weight loss rate of P.salicina cv.′Cuihongli′under room temperature storage
常溫下脆紅李果實(shí)在整個(gè)貯藏過(guò)程中,除6號(hào)試驗(yàn)組失重率增速和空白對(duì)照組差距不大以外,其余各試驗(yàn)組失重率的增加速度均小于空白對(duì)照組。在貯藏第13天,2、3、12號(hào)試驗(yàn)組失重率分別為3.48%、4.42%、5.10%,明顯低于空白對(duì)照組失重率14.86%,說(shuō)明通過(guò)1-MCP熏蒸,丁香、甘草提取物、殼聚糖涂膜復(fù)合處理能明顯抑制脆紅李在貯藏過(guò)程中質(zhì)量損失。
復(fù)合處理對(duì)脆紅李常溫貯藏條件下硬度和可溶性固形物的影響見(jiàn)表3。
表3 復(fù)合處理對(duì)脆紅李常溫貯藏條件下硬度和可溶性固形物的影響Table 3 Effect of composite treatment on hardness and soluble solids of P.salicina cv.′Cuihongli′at room temperature storage
常溫下脆紅李果實(shí)隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),硬度呈下降趨勢(shì)。在貯藏第13天,8、10、11號(hào)試驗(yàn)組硬度最大,分別為3.61、3.78、3.60 kg/cm2,明顯高于空白對(duì)照組硬度2.19 kg/cm2。
果蔬樣品中可溶性物質(zhì)主要是可溶性糖含量能直接反映果蔬成熟程度和品質(zhì)狀況。一般地,在果蔬成熟過(guò)程中,可溶性固形物含量逐漸增加,但是在衰老過(guò)程中可能出現(xiàn)下降[14]。由表3可以看出,由于李果實(shí)的后熟作用其可溶性固形物含量在第0~10天上升,在第10天~13天變化不大。在貯藏第13天,4、8、12號(hào)試驗(yàn)組可溶性固形物含量分別為14.51%、14.53%、15.29%,高于空白對(duì)照組可溶性固形物含量13.76%。
復(fù)合處理對(duì)脆紅李常溫貯藏條件下丙二醛的影響見(jiàn)表4。
表4 復(fù)合處理對(duì)脆紅李常溫貯藏條件下丙二醛含量的影響Table 4 Effect of compound treatment on the malondialdehyde content of P.salicina cv.′Cuihongli′under room temperature storage
脆紅李果實(shí)中丙二醛含量與脂質(zhì)過(guò)氧化程度呈顯著正相關(guān),能夠反應(yīng)李果實(shí)細(xì)胞膜完整度及新鮮程度。由表4可見(jiàn),貯藏過(guò)程中,脆紅李果實(shí)丙二醛含量呈上升趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)熏蒸、涂膜復(fù)合處理后各試驗(yàn)組丙二醛含量均明顯低于對(duì)照組。在貯藏第13天,5、6、8 號(hào)試驗(yàn)組丙二醛含量分別為 0.82、0.86、0.83 μmol/100 gmf,低于空白對(duì)照組丙二醛含量 1.58 μmol/100 gmf。
2、3、12號(hào)試驗(yàn)組脆紅李常溫貯藏條件下質(zhì)量保留率和硬度變化見(jiàn)圖1。
根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為硬度和失重為脆紅李果實(shí)在常溫貯藏過(guò)程中關(guān)鍵的不穩(wěn)定因素,選擇這兩個(gè)因素進(jìn)行進(jìn)一步分析和貨架期預(yù)測(cè)研究。為方便研究,采用質(zhì)量保留率來(lái)表征脆紅李果實(shí)在貯藏過(guò)程中的失重。綜合來(lái)看,分析結(jié)果顯示,2、3、12處理組脆紅李質(zhì)量保留率和硬度的下降速率明顯低于空白對(duì)照組(圖1)。對(duì)貯藏13 d后脆紅李果實(shí)質(zhì)量保留率和硬度進(jìn)行二次多項(xiàng)式均勻設(shè)計(jì)回歸分析,得到回歸方程:
圖1 采用組合條件2、3、12處理后脆紅李果實(shí)質(zhì)量保留率和硬度的動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Dynamic change of weight retention rate and hardness of P.salicina cv.′Cuihongli′treated with combination conditions 2,3 and 12
式中,Yw為脆紅李果實(shí)質(zhì)量保留率,%;YH為脆紅李果實(shí)硬度,kg/cm2;A1為 1-MCP,μL/L;A2為丁香提取液,%;A3為甘草提取液,%;A4為殼聚糖,%。
硬度的衰減和水分的損失是果蔬組織生物化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)的綜合結(jié)果。由Yw,脆紅李在貯藏期間的質(zhì)量保留率與丁香、甘草提取液添加有關(guān),這可能是由于丁香、甘草提取液降低了李果實(shí)中酶的活力,從而降低了李果實(shí)呼吸作用,李鳳梅等[15]選擇具有抑菌作用的丁香提取液和殼聚糖復(fù)配對(duì)草莓進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)能顯著降低草莓的呼吸強(qiáng)度、減少水分損失;由YH,脆紅李硬度與1-MCP、丁香、甘草提取液、殼聚糖的添加都有關(guān),這可能是由于1-MCP與乙烯競(jìng)爭(zhēng)受體,抑制李果實(shí)的呼吸作用,保持了果實(shí)硬度[16],且殼聚糖結(jié)合丁香、甘草提取液在李果實(shí)表面形成一層保護(hù)膜,使果實(shí)內(nèi)部形成一個(gè)低O2、高CO2的環(huán)境,降低了李果實(shí)的生理活動(dòng),延緩其硬度下降,減少了果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分損耗,阻止了病原菌侵染。曹建康等[7]采用殼聚糖結(jié)合1-MCP對(duì)“牛心”李果實(shí)進(jìn)行處理可以有效保持低溫貯藏后貨架期李果實(shí)的硬度,這與本研究復(fù)合處理后脆紅李常溫貯藏條件下貨架期研究結(jié)果相似。而各試驗(yàn)組保鮮效果不同可能是由于不同配方各組分用量不同造成的。
以不同品質(zhì)終點(diǎn)計(jì)算的脆紅李常溫貨架期見(jiàn)表5。
表5 以不同品質(zhì)終點(diǎn)計(jì)算的脆紅李常溫貨架期Table 5 P.salicina cv.′Cuihongli′at room temperature shelf life calculated with different quality endpoints
試驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果顯示,脆紅李果實(shí)貨架期硬度變化符合一級(jí)反應(yīng)模型,重量保留率變化符合零級(jí)反應(yīng)模型。以質(zhì)量保留率下降5%為品質(zhì)終點(diǎn)時(shí)[17],計(jì)算脆紅李貨架期,得到2、3、12號(hào)試驗(yàn)組貨架期分別為19、16、15 d,而空白對(duì)照組僅為 5 d;以硬度下降 30%為品質(zhì)終點(diǎn)時(shí)[11],計(jì)算脆紅李貨架期,得到2、3、12號(hào)試驗(yàn)組貨架期分別為17、19、21 d,而空白對(duì)照組僅為13 d。說(shuō)明通過(guò)2、3、12號(hào)試驗(yàn)組處理能有效延緩脆紅李果實(shí)在常溫下質(zhì)量和硬度下降,從而延長(zhǎng)脆紅李的貨架期。
脆紅李果實(shí)在常溫貯藏過(guò)程中的關(guān)鍵不穩(wěn)定因素為硬度和失重率。通過(guò)1-MCP、丁香、甘草提取液以及殼聚糖復(fù)合處理可有效延緩常溫下脆紅李果實(shí)質(zhì)量、硬度和可溶性固形物含量下降及丙二醛含量上升。其中硬度的保持與1-MCP、丁香、甘草提取液、殼聚糖的添加都有關(guān),質(zhì)量的下降主要與丁香、甘草提取液有關(guān)。
根據(jù)脆紅李果實(shí)硬度和質(zhì)量保留率的品質(zhì)模型,以硬度下降30%為貨架期終點(diǎn),得到2、3、12號(hào)試驗(yàn)組貨架期為空白對(duì)照組的1.3倍~1.6倍;以質(zhì)量下降5%為貨架期終點(diǎn),得到2、3、12號(hào)試驗(yàn)組貨架期為空白對(duì)照組的3倍~3.8倍。