任小娜,曾俊,王玉州,庫(kù)爾班江·艾麥提,文浩,王寧
(1.喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院,新疆喀什844006;2.新疆帕米爾高原生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆喀什844006)
無(wú)花果(Fiucus carica L.)是??崎艑俣嗄晟鷣啛釒淙~植物,既可食用,又可作藥,屬于藥食同源植物。在我國(guó),無(wú)花果南北均有種植,以新疆南部尤多[1-3]。無(wú)花果富含豐富的維生素、礦物質(zhì),鮮果中含有18種氨基酸,其中有8種是人體必需氨基酸,是鈣和纖維素含量最高的果品之一[4-6]。無(wú)花果還富有豐富的黃酮、多糖、超氧化物歧化酶、呋喃香豆素內(nèi)酯等活性物質(zhì),具有預(yù)防心腦血管疾病、老年癡呆癥和抗癌功效[7-9]。近年來(lái),在國(guó)家“一帶一路”政策的指引下,新疆林果業(yè)開(kāi)始走向全國(guó),無(wú)花果成為聞名的新疆特產(chǎn)之一。無(wú)花果的種植面積和產(chǎn)量逐年增加,但是由于無(wú)花果采摘后極易軟化、褐變、腐敗,儲(chǔ)藏期通常為1 d~2 d,很難長(zhǎng)途運(yùn)銷(xiāo),嚴(yán)重影響了新疆無(wú)花果在全國(guó)市場(chǎng)的流通,無(wú)法滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)鮮果需求[10-11]。
殼聚糖能夠在果蔬表面形成聚合物薄膜,可以有效抑制果蔬的呼吸作用、物質(zhì)代謝等生理生化過(guò)程,延遲果實(shí)的衰老,延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期,起到很好保鮮作用。目前,有關(guān)殼聚糖在新疆無(wú)花果儲(chǔ)藏保鮮的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。只有廖亮等[12-13]以新疆無(wú)花果為研究對(duì)象,研究了低溫儲(chǔ)藏下無(wú)花果的品質(zhì)及生理生化指標(biāo)變化。
本研究對(duì)不同濃度的殼聚糖溶液涂抹的無(wú)花果在3℃下儲(chǔ)藏時(shí)的品質(zhì)變化進(jìn)行研究,通過(guò)顯著性分析,探討殼聚糖涂抹對(duì)無(wú)花果不同品質(zhì)指標(biāo)的影響大小,尋找最佳的殼聚糖涂抹濃度,為殼聚糖對(duì)新疆無(wú)花果的保鮮提供理論依據(jù)。
無(wú)花果:取自新疆阿圖什市,采摘時(shí)選用無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)破損、大小均勻、成熟度9成的無(wú)花果鮮果,采后立即低溫運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。
殼聚糖:上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司;偏磷酸、草酸、碳酸氫鈉、2,6-二氯靛酚、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸銅、亞甲藍(lán)、酒石酸鉀鈉、葡萄糖、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀:天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司,以上試劑均為分析純。
PAL-1型便攜式數(shù)顯折射計(jì):日本愛(ài)拓公司;GY-4數(shù)顯水果硬度計(jì):浙江托普儀器有限公司。
1.3.1 樣品前處理
選取鮮果重量約22 g左右的無(wú)花果,立即用沾有無(wú)菌生理鹽水的無(wú)菌紗布將果實(shí)表面清理干凈,晾干。每個(gè)濃度同批次選取100個(gè)無(wú)花果,分別浸泡于濃度為1.0%、1.5%、2.0%的殼聚糖溶液中2 min后取出,通風(fēng)晾干10 min。與對(duì)照組(未經(jīng)過(guò)殼聚糖涂抹處理)一起置于3℃下儲(chǔ)藏。各指標(biāo)每隔3 d測(cè)定一次,重復(fù)3次。
1.3.2 失重率
將3℃左右冷藏的無(wú)花果樣品每隔3 d取出稱(chēng)量重量。稱(chēng)重法測(cè)量,
失重率/%=(初果重-貯后果重)/初果重×100
1.3.3 水分含量的測(cè)定
參考GB 5009.3-2016《食品中水分的測(cè)定》。
1.3.4 維生素C含量的測(cè)定
參考GB 5009.86-2016《食品中抗壞血酸的測(cè)定(2,6-二氯靛酚滴定法)》。
1.3.5 可滴定酸含量的測(cè)定
取樣40.000 0 g果肉,加入40 mL純水研磨成勻漿,移入250 mL容量瓶中,75℃~80℃水浴30 min,冷卻后定容搖勻并過(guò)濾,收集濾液,用0.01 mol/L標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定測(cè)定可滴定酸含量。
1.3.6 還原糖含量的測(cè)定
參考GB 5009.7-2016《食品中還原糖的測(cè)定》。
1.3.7 可溶性固形物的測(cè)定
用數(shù)顯折射計(jì)測(cè)定,取無(wú)花果勻漿的澄清液,平行測(cè)定3次并取均值。
1.3.8 硬度的測(cè)定
采用水果硬度計(jì)測(cè)定,果實(shí)垂直放在平整臺(tái)面,果柄朝下,每個(gè)處理取5個(gè)果測(cè)定,單果重復(fù)測(cè)定2次,最后取其平均值。
數(shù)值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,利用DPS7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件在顯著水平為0.05和0.01的條件下對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行顯著性分析。
VC是一種己糖醛酸,廣泛存在于新鮮的水果、蔬菜中。不同濃度殼聚糖涂層對(duì)冷藏?zé)o花果VC含量的影響見(jiàn)表1。
由表1可以看出,在儲(chǔ)藏前3 d VC的含量均急劇下降,且對(duì)照組(無(wú)殼聚糖涂層)樣品的VC含量下降速率最快,與不同濃度殼聚糖涂層的VC含量下降速率有極顯著差異(p<0.01),在第6天各樣品中VC的含量基本上下降到最低點(diǎn),不同濃度的殼聚糖涂層對(duì)VC含量變化有顯著差異(p<0.05)。這是因?yàn)橥ǔo(wú)花果中含有促使VC氧化的酶,殼聚糖涂層減少了果實(shí)在膜內(nèi)外的氣體交換,降低了果實(shí)內(nèi)O2的濃度,從而降低了VC的氧化速率[14]。儲(chǔ)存后期,VC含量變化趨于平緩,在儲(chǔ)存第15天時(shí),不同濃度的殼聚糖涂層對(duì)VC含量變化幾乎無(wú)影響(p>0.05)。
表1 3℃冷藏下不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果中VC含量的變化Table 1 Changes of VCcontent in Ficus carica Linn coated with different concentrations of chitosan under refrigeration at 3℃mg/100 g
無(wú)花果中的有機(jī)酸主要包括檸檬酸和酒石酸[15]。不同濃度殼聚糖涂層對(duì)冷藏?zé)o花果中可滴定酸含量的影響見(jiàn)表2。
表2 3℃冷藏下不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果中可滴定酸含量的變化Table 2 Changes of titratable acid content in Ficus carica Linn coated with different concentrations of chitosan at 3℃%
由表2可知,可滴定酸的含量在儲(chǔ)藏前6d呈下降趨勢(shì),在第6天基本下降到最低點(diǎn),含量范圍為0.12%~0.19%。冷藏后期,可滴定酸含量變化不明顯,這是因?yàn)楣麑?shí)在儲(chǔ)存前幾天,呼吸代謝相對(duì)較快,而有機(jī)酸作為呼吸代謝的底物而不斷地被消耗[16]。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看,不同濃度的殼聚糖涂層對(duì)無(wú)花果中可滴定酸含量變化影響無(wú)顯著性差異(p>0.05)。
不同濃度殼聚糖涂層對(duì)冷藏?zé)o花果還原糖含量的影響見(jiàn)表3。
表3 3℃冷藏下不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果中還原糖含量的變化Table 3 Changes of reducing sugar content in Ficus carica Linn coated with different concentrations of chitosan under refrigeration at 3℃g/100 g
由表3可以看出,還原糖的含量在儲(chǔ)藏的第6天達(dá)到最高,然后開(kāi)始下降,呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)樵趦?chǔ)藏前期,無(wú)花果果肉中的蔗糖和淀粉等在蔗糖酶和淀粉酶的作用下水解成還原性單糖,使果實(shí)中的還原糖含量迅速增加;而在儲(chǔ)藏后期,由于呼吸作用使還原糖含量降低[17]。不同濃度的殼聚糖涂層可在某種程度上降低果實(shí)的呼吸作用。研究發(fā)現(xiàn),1.5%和2.0%的涂層能有效抑制還原糖的分解,還原糖在第15天的含量明顯高于對(duì)照組和1.0%涂層時(shí)還原糖的含量(p<0.01),對(duì)照組和1.0%涂層對(duì)還原糖含量的影響不顯著(p>0.05),1.5%和2.0%的涂層對(duì)還原糖含量的影響具有一定的顯著性,2.0%的涂層較1.5%能顯著降低還原糖的損失(0.01
果蔬樣品中的可溶性固形物主要指可溶性糖類(lèi),它的含量能直接反映果蔬的成熟程度和品質(zhì)狀況。不同濃度殼聚糖涂層對(duì)冷藏?zé)o花果可溶性固形物含量的影響見(jiàn)表4。
由表4可知,可溶性固形物的含量在儲(chǔ)藏的第3天達(dá)到最高,然后開(kāi)始下降,呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)樵趦?chǔ)藏前期,果實(shí)成熟過(guò)程中,固形物含量不斷積累增加;而在儲(chǔ)藏后期,果實(shí)衰老過(guò)程中,果實(shí)呼吸作用消耗大量的底物,致使可溶性固形物含量下降。1.5%和2.0%濃度的涂層能有效的抑制無(wú)花果果實(shí)中可溶性固形物的減少,與對(duì)照組和1.0%濃度的涂層對(duì)無(wú)花果果實(shí)中可溶性固形物含量的影響有極顯著差異(p<0.01)。2.0%濃度的涂層對(duì)無(wú)花果可溶性固形物含量變化具有最優(yōu)的效果。
表4 3℃冷藏下不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果中可溶性固形物含量的變化Table 4 Changes of soluble solid content in Ficus carica Linn coated with different concentrations of chitosan at 3℃%
果實(shí)硬度是衡量果實(shí)成熟度和儲(chǔ)藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,在果實(shí)成熟、衰老過(guò)程中,果實(shí)硬度逐漸降低。不同濃度殼聚糖涂層對(duì)冷藏?zé)o花果硬度的影響見(jiàn)表5。
表5 3℃冷藏下不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果硬度的變化Table 5 Changes of hardness of Ficus carica Linn coated with different concentrations of chitosan under refrigeration at 3℃N
由表5可知,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加,無(wú)花果果實(shí)不斷成熟軟化,果實(shí)的硬度也在逐漸降低,由數(shù)據(jù)分析可知,在儲(chǔ)藏的第15天,1.5%和2.0%濃度的殼聚糖涂層較對(duì)照組和1.0%的涂層能夠有效保持無(wú)花果的硬度(p<0.05),但1.5%和2.0%的涂層對(duì)無(wú)花果的硬度影響差異不顯著(p>0.05)。
殼聚糖處理可以延緩果蔬成熟衰老從而達(dá)到保鮮的目的,這在梨、香蕉、辣椒等果實(shí)上均有報(bào)道[18-19]。殼聚糖涂層會(huì)在無(wú)花果表面形成一層穩(wěn)定的薄膜,能有效阻止無(wú)花果內(nèi)部水分的散失;另一方面CO2對(duì)殼聚糖涂層的穿透能力較差,該涂層能有效抑制果實(shí)的氣體交換,使果實(shí)釋放出的CO2被阻隔,果實(shí)內(nèi)的CO2濃度升高,能有效降低果實(shí)的呼吸強(qiáng)度。因此,殼聚糖涂層能有效降低果實(shí)的失重,保證果實(shí)鮮度[20-21]。隨著貯藏時(shí)間增長(zhǎng),無(wú)花果果實(shí)逐漸衰老,水分和營(yíng)養(yǎng)成分漸漸流失,從而無(wú)花果果實(shí)的失重率也相應(yīng)升高。冷藏下不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果失重率的變化見(jiàn)表6。
由表6可知,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加,無(wú)花果失重率均在增加。對(duì)照組(無(wú)殼聚糖涂層)的無(wú)花果失重率變化最快,與其它不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果失重率具有極顯著差異(p<0.01);1.5%殼聚糖涂層的無(wú)花果失重率變化略低于1.0%涂層;0~6 d,1.5%和2.0%殼聚糖涂層的無(wú)花果失重率變化基本上相同,無(wú)顯著差異(p>0.05),9 d后,2.0%殼聚糖涂層的無(wú)花果失重率變化明顯低于1.5%涂層(p<0.01),對(duì)于失重率的降低具有明顯的抑制作用,可能是因?yàn)檩^高濃度的殼聚糖涂層形成了相對(duì)比較厚的保護(hù)膜,從而更加有效的阻止了水分的散失。
表6 3℃冷藏下不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果失重率的變化Table 6 Changes of weightlessness rate of Ficus carica Linn coated with different concentrations of chitosan under refrigeration at 3℃%
殼聚糖處理能較顯著的保持果實(shí)硬度,防止水分損失,這在香蕉的保鮮中已有研究[22]。不同濃度殼聚糖涂層對(duì)冷藏?zé)o花果水分含量的影響見(jiàn)表7。
表7 3℃冷藏下不同濃度殼聚糖涂層的無(wú)花果水分含量的變化Table 7 Changes of moisture content of Ficus carica Linn coated with different concentrations of chitosan under refrigeration at 3℃%
由表7可知,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加,無(wú)花果中的水分逐漸減少,15 d后,對(duì)照組和1.0%的殼聚糖涂層的無(wú)花果水分分別為77.2%和77.88%,水分損失率分別為9.18%和8.38%,有顯著差異(p<0.05),而 1.5%和2.0%的水分分別81.4%和81.01%,損失率分別為4.24%和4.69%,兩個(gè)濃度的殼聚糖涂層對(duì)無(wú)花果水分影響無(wú)顯著差異(p>0.05),但均明顯低于空白和1.0%的水分涂層(p<0.01)。
殼聚糖涂抹在一定程度上可以抑制無(wú)花果的成熟和衰老,通過(guò)研究3℃低溫儲(chǔ)藏下不同濃度的殼聚糖溶液涂層對(duì)無(wú)花果品質(zhì)的影響并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知:不同濃度的殼聚糖涂層對(duì)VC和可滴定酸的含量影響不顯著,可有效抑制還原糖的降解速率,減少水分散失,減緩果實(shí)的軟化和失重,進(jìn)而延遲果實(shí)酸敗和腐爛,延長(zhǎng)儲(chǔ)存期。結(jié)合數(shù)據(jù)顯著性分析,2.0%濃度的殼聚糖涂層處理對(duì)無(wú)花果保鮮效果最為理想,這與馬肖靜[15]的研究結(jié)論有差異,可能是由于無(wú)花果產(chǎn)地和品種及處理方法差異所致。本研究對(duì)殼聚糖在新疆無(wú)花果保鮮中的應(yīng)用具有一定的理論指導(dǎo)意義。本研究?jī)H對(duì)殼聚糖涂抹的新疆無(wú)花果在冷藏條件下其品質(zhì)指標(biāo)的變化進(jìn)行了研究分析,冷藏中其生理變化及調(diào)控措施還有待進(jìn)一步研究。