魏國東,申江,賀紅霞,朱宗升,竇偉
(天津商業(yè)大學(xué)制冷技術(shù)重點(diǎn)試驗(yàn)室,天津300134)
枸杞(Lycium barbarum L.)是一種多年生的茄科落葉小灌木,含有豐富的營養(yǎng)成分,是一種藥食同源的名貴中藥材[1]。枸杞適合生長在冷、涼的氣候條件下,耐寒耐旱,在我國主要分布在寧夏、青海、新疆、內(nèi)蒙古等西北地區(qū)[2]。枸杞果色鮮艷,可以鮮食也可以干制食用或入藥[3]。枸杞果實(shí)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),有養(yǎng)肝、滋腎、潤肺、提高免疫力等作用[4-5]。由于枸杞鮮果質(zhì)地軟,多汁皮薄,容易造成機(jī)械損傷,在高溫、高濕度環(huán)境下容易滋生霉菌和細(xì)菌,進(jìn)而造成枸杞鮮果腐爛,在采摘、運(yùn)輸、貯藏期間保鮮難度很大[6]。因此市場上銷售的多為干制后的“枸杞子”,由于在干制過程中“枸杞子”的營養(yǎng)成分如氨基酸、維生素等有很大的損失,所以從營養(yǎng)學(xué)的角度分析,枸杞鮮果的營養(yǎng)成分含量高于“枸杞子”,營養(yǎng)價值優(yōu)于“枸杞子”[7]。當(dāng)前,人們的消費(fèi)水平有了巨大提高,對于新鮮、營養(yǎng)豐富的枸杞鮮果需求日益增大,因此,如何延長枸杞鮮果貨架期已經(jīng)成為枸杞鮮果保鮮貯藏的主要問題。
冰溫貯藏是一種對漿果有效的保鮮貯藏方式,可以明顯抑制果實(shí)的呼吸強(qiáng)度,降低果實(shí)的發(fā)霉率和腐爛率,從而延長果實(shí)的貨架期[8-9]。研究表明,塑料小包裝在果蔬保鮮過程中可以降低果實(shí)的失重率,保持良好的感官品質(zhì)[10]。因此,本文探討冰溫貯藏結(jié)合塑料包裝對枸杞鮮果營養(yǎng)品質(zhì)的影響,為枸杞鮮果的貯藏保鮮提供理論依據(jù),推動枸杞鮮果冷鏈物流發(fā)展。
試驗(yàn)枸杞鮮果為“寧杞1 號”,2018 年7 月17 日采收于寧夏省中寧縣,挑選成熟度一致,顆粒均勻飽滿,無機(jī)械損傷的果實(shí),采后當(dāng)天立即運(yùn)輸?shù)教旖蚴兄评浼夹g(shù)重點(diǎn)試驗(yàn)室。
冰溫貯藏庫(±0.5 ℃):日本大青工業(yè)株式會社;PAL-BXIACID5 可溶性固形物測試儀:日本ATA-GO公司;Check Point II CO2呼吸測定儀:丹麥Dansensor公司;無紙記錄儀GP20、TA.XT.PLUS 質(zhì)構(gòu)分析儀:英國 Stable Micro Systems 公司;CR400 色差儀:Konica Minolta 公司;EL204 型電子天平:METTLERTOLEDO;塑料托盤、塑料盒(1 000 mL,pp 材質(zhì)):超市采購。
1.3.1 枸杞鮮果的前處理
將枸杞鮮果清洗瀝干后進(jìn)行挑選,選取標(biāo)準(zhǔn)為成熟、大小均一、顏色鮮艷、表面無病蟲害、無機(jī)械損傷。處理方法如表1 所示。
表1 處理方法Table 1 Approach method
1.4.1 失重率
式中:G1為初始質(zhì)量,g;G2為測試時質(zhì)量,g。
1.4.2 發(fā)霉率
式中:G3為發(fā)霉鮮果質(zhì)量,g;G4為試驗(yàn)組鮮果質(zhì)量,g。
1.4.3 呼吸強(qiáng)度
枸杞鮮果的呼吸強(qiáng)度:每次選取200 g 枸杞鮮果放置密閉容器內(nèi)3 h 后,采用Check Point II CO2呼吸測定儀測定容器內(nèi)CO2含量,計算呼吸強(qiáng)度。計算公式[11]如下:
式中:w1為空白密閉容器中 CO2的總量,%;w2為試驗(yàn)時密閉容器中CO2的總量,%;V 為密閉容器總體積,L;M 為 CO2的摩爾質(zhì)量,g/mol;V0為測定溫度下CO2的摩爾體積,L/mol;Ms為果蔬質(zhì)量,kg;t 為測定時果蔬呼吸時間,h。
1.4.4 可溶性固形物(tatol soluble solids,TSS)
選取20 g 枸杞鮮果搗碎收集汁液,用紗布過濾后,使用PAL-BXIACID5 可溶性固形物測試儀進(jìn)行可溶性固形物含量測定,重復(fù)3 次。
1.4.5 色差
采用Holcroft D M 等[12]的方法,每組隨機(jī)選取5 個枸杞鮮果,使用CR400 色差儀進(jìn)行色差測定,取平均值,色差采用公式(4)計算[13]。
1.4.6 硬度
采用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地整果穿刺法[14],使用TA.XT.PLUS質(zhì)構(gòu)分析儀進(jìn)行硬度測定,重復(fù)3 次,測定參數(shù):探頭型號P/2,直徑2 mm,測試速度2 mm/s,測試深度6 mm。
1.4.7 感官評價
感官評價標(biāo)準(zhǔn)參考Cantwell M I 等[15]的評價方法,同時結(jié)合本次試驗(yàn)情況作出改進(jìn)。感官評分考慮色澤、口感、形狀和汁液,感官評分由經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的5人打分,最后求取平均值,感官評價標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示。當(dāng)感官評價低于5 分時,停止相應(yīng)試驗(yàn)組的所有參數(shù)測量。
表2 枸杞鮮果感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria for Lycium barbarum fruit
通過Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及處理,使用SPSS軟件進(jìn)行差異顯著性分析,利用Origin 軟件進(jìn)行繪圖。
在貯藏期間冰溫結(jié)合塑料盒包裝、(4±0.5)℃結(jié)合塑料盒包裝的枸杞鮮果外觀變化如圖1、圖2 所示。
圖1 冰溫結(jié)合塑料盒包裝貯藏期間枸杞鮮果外觀變化情況Fig.1 Changes in appearance of Lycium barbarum fruit during storage of ice-temperature combined plastic box packaging
圖2 (4±0.5)℃結(jié)合塑料盒包裝貯藏期間枸杞鮮果外觀變化情況Fig.2 The changesat(4±0.5)℃ combined with plastic box packaging during storage of Lycium barbarum fruit appearance
通過觀察發(fā)現(xiàn),冰溫結(jié)合塑料盒包裝試驗(yàn)組在第9 天時果實(shí)顆粒飽滿,顏色鮮紅明亮,果柄翠綠,個別果實(shí)出現(xiàn)發(fā)霉腐爛情況,整體外觀與初始差距不大;第33 天時果實(shí)變軟萎縮,顏色暗淡,果柄枯黃,發(fā)霉腐爛較多;第39 天時果實(shí)表皮皺縮明顯,失去光澤,發(fā)霉腐爛嚴(yán)重,失去商品價值。(4±0.5)℃結(jié)合塑料盒包裝試驗(yàn)組第6 天時果實(shí)輕微變軟,顏色稍顯暗淡,果柄柄尖出現(xiàn)枯黃,個別果實(shí)發(fā)霉腐爛;第15 天時果實(shí)硬度下降明顯,色澤比較暗淡,果柄的上半部分變黃,較多果實(shí)發(fā)霉腐爛;第24 天時果實(shí)表皮暗紅,硬度下降嚴(yán)重,大面積出現(xiàn)發(fā)霉腐爛現(xiàn)象,已經(jīng)失去商品價值。
枸杞鮮果在采摘后仍然是有生命的有機(jī)體,呼吸作用是其最重要的生理活動。枸杞鮮果在貯藏保鮮期間的呼吸強(qiáng)度如圖3 所示。
圖3 不同貯藏方式對枸杞鮮果呼吸強(qiáng)度的影響Fig.3 Effect of different storage methods on the respiratory intensity of Lycium barbarum fruit
從圖3 中可以看出,采摘后的枸杞鮮果呼吸比較旺盛,呼吸強(qiáng)度為315.92 mgCO2/(kg·h);室溫(30±5)℃下貯藏的枸杞鮮果由于溫度較高,發(fā)霉腐爛,霉菌影響其呼吸強(qiáng)度的下降,在第6 天失去商品價值;采用冰溫貯藏的兩組枸杞鮮果呼吸強(qiáng)度在貯藏后期明顯低于貯藏溫度為(4±0.5)℃、室溫(30±5)℃的呼吸強(qiáng)度(P<0.05);同時,在相同溫度下,采用塑料盒包裝的呼吸強(qiáng)度低于平鋪在塑料托盤內(nèi)的枸杞鮮果的呼吸強(qiáng)度(P<0.01)。在冰溫貯藏條件下,采用塑料盒包裝與平鋪在塑料托盤內(nèi)的呼吸高峰分別出現(xiàn)在第15 天、第18 天,其峰值分別為70.45、81.57 mgCO2/(kg·h),比第15 天、(4±0.5)℃相同貯藏條件下枸杞鮮果的呼吸強(qiáng)度分別降低了28.17%、30.79%,效果極其顯著(P<0.01)。因此,冰溫貯藏可以抑制枸杞鮮果的呼吸強(qiáng)度,有利于延緩枸杞鮮果進(jìn)入衰老階段,結(jié)合塑料盒包裝效果更加明顯,可以延長枸杞鮮果的保鮮時間。
枸杞鮮果的可溶性固形物中含有大量的糖類、果膠、氨基酸、單寧等物質(zhì),且糖類是主要成分,因此,可溶性固形物的含量是評價枸杞鮮果品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。不同貯藏方式對枸杞鮮果可溶性固形物的影響如圖4 所示。
圖4 不同貯藏方式對枸杞鮮果可溶性固形物的影響Fig.4 Effect of different storage methods on soluble solids of Lycium barbarum fruit
從圖4 中可以看出,冰溫貯藏的兩組枸杞鮮果的可溶性固形物含量高于(4±0.5)℃、室溫(30±5)℃貯藏的枸杞鮮果,在第24 天,冰溫結(jié)合塑料盒包裝試驗(yàn)組的可溶性固形物含量是(4±0.5)℃結(jié)合塑料盒包裝試驗(yàn)組的1.38 倍。這是因?yàn)楸鶞孛黠@抑制枸杞鮮果的呼吸強(qiáng)度,減少了呼吸底物可溶性糖的消耗。在整個冰溫貯藏期間,前期時采用塑料盒包裝和平鋪在塑料托盤內(nèi)的枸杞鮮果的可溶性固形物含量比較接近;在第9 天后,前者可溶性固形物含量明顯高于后者(P<0.01)。這是因?yàn)榍捌阼坭锦r果的水解作用和呼吸作用同時存在,且前者大于后者;后期由于水解作用慢慢消失,呼吸作用成為影響可溶性固形物的主要因素。因此,圖4 表明冰溫貯藏可以延緩枸杞鮮果可溶性固形物含量的降低,結(jié)合塑料盒包裝效果更加明顯。
不同貯藏方式對枸杞鮮果色差△E 的影響如圖5所示。
圖5 不同貯藏方式對枸杞鮮果色差△E 的影響Fig.5 Effect of different storage methods on the color difference△E of Lycium barbarum fruit
從圖5 中可以看出,在整個貯藏期間,不同貯藏方式下的枸杞鮮果色差△E 是波動變化的,且貯藏后期呈增大的趨勢,這是因?yàn)橘A藏前期由于果實(shí)的后熟作用和呼吸作用等生理活動相對活躍,影響枸杞鮮果的色澤變化,導(dǎo)致枸杞鮮果顏色變化明顯,色差增大[16]。在貯藏前期,采用冰溫貯藏的兩組枸杞鮮果的色差△E 與(4±0.5)℃、室溫(30±5)℃貯藏的枸杞鮮果相差不大;在貯藏后期,冰溫結(jié)合塑料盒包裝的枸杞鮮果色差△E 明顯低于其他試驗(yàn)組(P<0.01)。因此,在貯藏前期,不同貯藏方式對枸杞鮮果色差△E 的影響差異不大;后期,采用冰溫貯藏的兩組枸杞鮮果色差更小,顏色更亮,且結(jié)合塑料盒包裝的試驗(yàn)組效果更佳。
在枸杞鮮果的貯藏保鮮中,硬度代表果實(shí)軟硬和成熟度的直接表現(xiàn),是評價其耐貯性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。不同貯藏方式對枸杞鮮果硬度的影響如圖6 所示。
圖6 不同貯藏方式對枸杞鮮果硬度的影響Fig.6 Effect of different storage methods on the hardness of Lycium barbarum fruit
如圖所示,在整個貯藏期間,枸杞鮮果的硬度隨時間的延長不斷下降,這是因?yàn)橘A藏期間隨著果實(shí)的含水量降低,果皮脆性和果肉硬度逐漸降低[17-20]。采用冰溫貯藏的兩組枸杞鮮果的硬度高于同期在(4±0.5)℃、室溫(30±5)℃貯藏的枸杞鮮果的硬度(P<0.01),在第24 天,A、B 組硬度分別下降 20.04%、10.06%,C、D 組分別下降41.73%、36.41%;同時,冰溫貯藏延緩硬度快速下降期的到來;在相同溫度貯藏條件下,采用塑料盒包裝的硬度始終高于同期平鋪在塑料托盤內(nèi)的枸杞鮮果的硬度(P<0.01)。因此,冰溫貯藏有效保持枸杞鮮果的硬度,結(jié)合塑料盒包裝效果更加明顯。
在貯藏期間,枸杞鮮果的失重是果實(shí)衰老的一種表現(xiàn)。不同貯藏方式對枸杞鮮果失重率的影響如圖7所示。
圖7 不同貯藏方式對枸杞鮮果失重率的影響Fig.7 Effect of different storage methods on the weight loss rate of Lycium barbarum fruit
各試驗(yàn)組枸杞鮮果貯藏期間失重率均逐漸上升。冰溫貯藏可以明顯降低枸杞鮮果的失重速度,采用塑料盒包裝試驗(yàn)組的失重率低于同溫度下未采用包裝的試驗(yàn)組(P<0.01),在第 24 天,B 組的失重率為 3.57%,分別比 A、C、D 組降低 46.48%、73.22%、35.91%。因此,在貯藏期間,采用冰溫結(jié)合塑料盒包裝的貯藏方式可以明顯降低枸杞的失重率。
枸杞鮮果在貯藏期間發(fā)霉腐爛主要是由生理活動衰減和微生物感染導(dǎo)致的,發(fā)霉率是影響枸杞鮮果商品價值和食用價值的重要指標(biāo)。不同貯藏方式對枸杞鮮果發(fā)霉率的影響如圖8 所示。
圖8 不同貯藏方式對枸杞鮮果發(fā)霉率的影響Fig.8 Effect of different storage methods on the mold yield of Lycium barbarum fruit
在貯藏期間,各試驗(yàn)組的發(fā)霉率均呈上升趨勢。室溫貯藏的兩組枸杞鮮果發(fā)霉率急劇上升,第6 天發(fā)霉率均達(dá)到90%以上。對于A、B、C、D 4 個試驗(yàn)組,在前 9 d 發(fā)霉率差距不大(P>0.05),第 15 天以后差距明顯,冰溫貯藏試驗(yàn)組的發(fā)霉率明顯低于(4±0.5)℃下貯藏的枸杞鮮果的發(fā)霉率(P<0.01);同時,采用塑料盒包裝試驗(yàn)組的發(fā)霉率高于同溫度下未采用包裝的試驗(yàn)組。塑料盒包裝試驗(yàn)組發(fā)霉率較高主要是因?yàn)樗芰虾袃?nèi)部濕度較大以及乙烯氣體大量積累[12]。因此,冰溫貯藏可以抑制枸杞鮮果的發(fā)霉率,而采用塑料盒包裝不利于降低發(fā)霉率。
枸杞鮮果在貯藏過程中,其顏色、形狀、口感都會發(fā)生變化,同時伴有腐爛、發(fā)霉等現(xiàn)象發(fā)生,感官評價是枸杞鮮果商品價值的一項(xiàng)重要指標(biāo)。不同貯藏方式對枸杞鮮果感官評價的影響如圖9 所示。
圖9 不同貯藏方式對枸杞鮮果感官評價的影響Fig.9 Effect of different storage methods on sensory evaluation of Lycium barbarum fruit
室溫貯藏的兩組枸杞鮮果由于大量腐爛,在第6天感官評價為1 分,已失去商品價值。對于A、B、C、D 4個試驗(yàn)組,冰溫貯藏的兩組枸杞鮮果在色澤、口感、形狀、汁液方面均優(yōu)于(4±0.5)℃下貯藏的枸杞鮮果,因此其感官評價高于(4±0.5)℃下貯藏的枸杞鮮果;無論冰溫還是(4±0.5)℃,采用塑料盒包裝的枸杞鮮果比同溫度下無包裝的試驗(yàn)組色澤更加明亮鮮紅、外形飽滿、口感甘甜、汁液豐富。因此,冰溫結(jié)合塑料盒包裝可以很好地保持枸杞鮮果的感官品質(zhì)。
溫度和包裝方式是影響枸杞鮮果貯藏的兩個重要因素。本研究結(jié)果表明,采用冰溫結(jié)合塑料盒包裝的貯藏方式可以抑制枸杞鮮果的呼吸強(qiáng)度,在第15天,比(4±0.5)℃相同貯藏條件下枸杞鮮果的呼吸強(qiáng)度降低了28.17%,有效延緩衰老期的到來。在貯藏期間,冰溫結(jié)合塑料盒包裝的貯藏方式能夠延緩可溶性固形物的降低,在第24 天,其可溶性固形物含量是(4±0.5)℃結(jié)合塑料盒包裝試驗(yàn)組的1.38 倍;同時,冰溫結(jié)合塑料盒包裝可以保持枸杞鮮果的色澤和硬度,降低枸杞鮮果的失重速率,保持良好的感官品質(zhì);冰溫貯藏可以抑制枸杞鮮果發(fā)霉腐爛,而采用塑料盒包裝會導(dǎo)致枸杞鮮果大量腐爛發(fā)霉。綜上所述,冰溫結(jié)合塑料盒包裝的貯藏方式可以很好地保持枸杞鮮果的生理指標(biāo)和營養(yǎng)物質(zhì),延長貨架期,具有良好保鮮效果。今后應(yīng)當(dāng)探索冰溫貯藏結(jié)合其他保鮮方式[19-23],以更好的提高枸杞鮮果保質(zhì)期。