陳雪梅,黎 英,邱豐艷
(1.龍巖學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,福建 龍巖 364012;2.龍巖學(xué)院閩西特色農(nóng)產(chǎn)品精深加工公共服務(wù)平臺(tái),福建 龍巖 364012)
杭晚蜜柚是福建省龍巖市上杭縣從我國(guó)臺(tái)灣省引種的泰國(guó)蜜柚芽變中選育的晚熟蜜柚新品種,該品種是上杭縣培育的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一個(gè)果樹(shù)新品種,也是龍巖市果樹(shù)育種史上第二個(gè)自主選育并通過(guò)福建省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)認(rèn)定的果樹(shù)新品種,于2009年完成省級(jí)品種認(rèn)定,2015年被評(píng)為“閩西八大珍”。杭晚蜜柚果肉呈白色,汁多化渣,具有果型圓、果實(shí)大、皮薄肉厚、不裂瓣、不裂果、不木質(zhì)化等特點(diǎn),是目前國(guó)內(nèi)綜合性狀優(yōu)秀的晚熟柚新品種之一,其以優(yōu)良的品質(zhì)、酸甜可口的風(fēng)味深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。
目前,蜜柚產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在以下幾個(gè)主要問(wèn)題:一是蜜柚以鮮果銷售為主,集中采摘上市,必然影響價(jià)格;二是在柚子組成中,柚皮是一層很厚的海綿體,這給蜜柚的食用、加工帶來(lái)極大的不便。無(wú)論是鮮食還是加工,果皮是其主要副產(chǎn)物,而柚皮具有很高的食用和藥用價(jià)值。資料表明,柚皮中含有大量的膳食纖維、果膠、有機(jī)酸、VB、VC、鈣、鐵、鋅等營(yíng)養(yǎng)成分,還含有精油、柚苷等活性成分[1-2]。柚皮約占整個(gè)果實(shí)的35%~60%[1],廢棄的大量柚皮如不及時(shí)處理,既會(huì)浪費(fèi)資源,又污染環(huán)境。隨著都市生活節(jié)奏的加快,消費(fèi)者在食品的選擇上增加了便捷的要求。將蜜柚去皮加工成柚瓣,以“凈果”或“鮮切水果”形式供應(yīng)市場(chǎng),既方便消費(fèi)者的食用,同時(shí)又能集中回收柚皮,為柚皮果脯等加工提供大量原料。
但是,失去果皮保護(hù)的柚瓣更容易腐敗變質(zhì),保鮮期大大縮短,為了延長(zhǎng)“柚瓣凈果”的貨架期,對(duì)柚瓣進(jìn)行涂膜保鮮研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。水果的涂膜保鮮應(yīng)選擇純天然、無(wú)毒無(wú)害、成膜性好、具有較高透明度的物質(zhì)作為涂膜劑,將它們涂抹在水果的表面,可以形成薄層透明、均勻完整、對(duì)人體無(wú)害的“綠色液體包裝”,該包裝能抑制果蔬組織水分蒸發(fā),阻止空氣中的氧與食品之間所發(fā)生的氧化作用,減少營(yíng)養(yǎng)損耗,防止微生物滋生,從而更好地保持食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及色、香、味、形,延長(zhǎng)其貨架期[3]。目前,常用涂膜劑有殼聚糖、魔芋葡苷聚糖、海藻多糖、可溶性淀粉、羧甲基纖維素、蜂蠟等制成的復(fù)合膜,這些復(fù)合膜在蘋(píng)果、菠蘿、板栗仁等鮮切果蔬的涂膜保鮮[3-7]以及蜜柚保鮮[8-9]研究中均有應(yīng)用報(bào)道。但是,國(guó)內(nèi)外關(guān)于蜜柚涂膜保鮮的研究對(duì)象大都集中于琯溪蜜柚[8-11]。劉福喜等[12]曾對(duì)杭晚蜜柚和沙田柚果實(shí)的貯藏性進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。杭晚蜜柚作為蜜柚中的一個(gè)特殊品種,鮮見(jiàn)相關(guān)的保鮮研究報(bào)道,而琯溪蜜柚的涂膜保鮮以及鮮切蘋(píng)果、鮮切菠蘿[13]的涂膜保鮮都為杭晚蜜柚柚瓣的涂膜保鮮提供一定參考。
本研究以杭晚蜜柚為試材,將蜜柚去皮分瓣,探討幾種可食性復(fù)合膜對(duì)蜜柚柚瓣涂膜保鮮的效果,為杭晚蜜柚的去皮保鮮研究提供可行的技術(shù)依據(jù),同時(shí)為蜜柚以“柚瓣凈果”形式供應(yīng)市場(chǎng),延長(zhǎng)貨架期提供數(shù)據(jù)參考。
1.1.1 材料與試劑
杭晚蜜柚:購(gòu)于龍巖市上杭縣,成熟度一致,大小相近,柚皮完整,無(wú)病害。
殼聚糖、葡甘聚糖、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、檸檬酸、海藻酸鈉、異抗壞血酸鈉(食品級(jí)):河南萬(wàn)邦化工科技有限公司;蜂蠟(食品級(jí)):十里桃花手工坊天然黃蜂蠟;甘油、吐溫(食品級(jí)):西隴科學(xué)股份有限公司;氯化鋇、氫氧化鈉、草酸、碘酸鉀、碘化鉀、可溶性淀粉、2,6-二氯靛酚鈉、抗壞血酸、酚酞等,均為分析純。
1.1.2 儀器與設(shè)備
WY032T型手持折光儀,上海物理光學(xué)儀器有限公司;JJ-1電動(dòng)攪拌器,常州博遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)分析儀器廠;HH-4型電熱恒溫水浴鍋,江蘇科析儀器有限公司;FA1004B電子分析天平,上海越平科學(xué)儀器有限公司;TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀,英國(guó)Stable Micro System公司;JYL-C19V型打漿機(jī),九陽(yáng)股份有限公司。
1.2.1 可食膜的制備
根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn),分別以魔芋葡甘聚糖、殼聚糖、CMC-Na這3種成膜劑為主要成分,添加增塑劑甘油等其他成分,經(jīng)攪拌混合乳化制成可食性復(fù)合膜。
葡甘聚糖復(fù)合膜的制備[9-10]:取純化的魔芋精粉8 g、蜂蠟2 g、甘油4 mL、吐溫2 mL,與1 000 mL蒸餾水混合,置于75℃恒溫水浴鍋中用恒速攪拌器低速(300 r/min)攪拌至復(fù)合膜溶脹充分,備用。
殼聚糖復(fù)合膜的制備[13-14]:取1 g檸檬酸,溶解于1 000 mL蒸餾水中,加入1.5 g殼聚糖,用恒速攪拌器低速(300 r/min)攪拌,在攪拌過(guò)程中緩慢加入0.4 g海藻酸鈉,繼續(xù)攪拌直至完全溶解,備用。
CMC-Na復(fù)合膜的制備:取0.5 g檸檬酸,溶解于1 000 mL蒸餾水中,加入0.4 g羧甲基纖維素鈉,用恒速攪拌器低速(300 r/min)攪拌,在攪拌過(guò)程中緩慢加入0.05 g異抗壞血酸鈉,繼續(xù)攪拌直至完全溶解,備用。
1.2.2 杭晚蜜柚柚瓣的涂膜保鮮試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)3個(gè)涂膜組和1個(gè)對(duì)照組。挑選新鮮的杭晚蜜柚,去皮、去海綿體,選擇囊衣完整、2~3片連在一起的小塊柚瓣,分別放入不同的復(fù)合膜液中浸泡30 s,取出晾干,裝入透明的塑料水果盒(盒蓋有氣孔)中,常溫28℃貯藏。以未處理的柚瓣為對(duì)照(CK),每2 d測(cè)定柚瓣的失重率、可溶性固形物含量、有機(jī)酸含量、VC含量、乙醇含量、汁胞?;笖?shù)、硬度、菌落總數(shù)指標(biāo),同時(shí)結(jié)合感官評(píng)價(jià)(外觀、氣味、口感等),研究杭晚蜜柚柚瓣在貨架期間的品質(zhì)變化規(guī)律。
1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.3.1 失重率
采用量差法測(cè)定,即貯藏過(guò)程損失的質(zhì)量(主要是水分)與貯藏前質(zhì)量之比。
1.2.3.2 可溶性固形物含量
參考曹建康等[15]的方法測(cè)定。
1.2.3.3 總酸含量
參照GB/T 12456—2008[16]中的方法測(cè)定。
1.2.3.4 VC含量
參照GB 5009.86—2016[17]中的方法測(cè)定。
1.2.3.5 乙醇含量
采用K2Cr2O7氧化滴定法[11]測(cè)定。蜜柚果肉研磨搗碎后,稱取30 g搗碎液,用氫氧化鈣調(diào)pH至10,進(jìn)行蒸餾,吸取10 mL蒸餾液,滴入適量的硫酸亞鐵銨溶液,進(jìn)行重鉻酸鉀滴定。
1.2.3.6 汁胞?;?/p>
汁胞?;潭扔昧;笖?shù)表示,參照鄭國(guó)華等[18]的方法測(cè)定。
1.2.3.7 硬度
使用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定。將柚瓣切成1 cm×1 cm×1 cm的果丁樣品,使用直徑為2 mm的圓柱探頭,測(cè)前速度5.0 mm/s,測(cè)試速度0.5 mm/s,測(cè)試后返回速度10.0 mm/s,穿刺果丁的中心點(diǎn)。每組試驗(yàn)穿刺5個(gè)樣品,讀取并記錄第1個(gè)峰值即硬度,結(jié)果取平均值。
1.2.3.8 菌落總數(shù)
參照GB 4789.2—2016[19]中的方法,去囊衣,取果肉測(cè)定。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)并作圖,試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果的平均值,結(jié)果以xˉ±s表示,采用SPSS20進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
由圖1可知,隨著貨架時(shí)間的延長(zhǎng),各組柚瓣的失重率逐漸升高,且CK組失重率顯著高于各涂膜組(P<0.05)。常溫貨架10 d時(shí),CK組失重率達(dá)到了14.1%,而涂膜組中以葡甘聚糖膜組失重率最低,僅有9.9%。觀察柚瓣外觀發(fā)現(xiàn),CK組柚瓣囊衣皺縮,顏色微黃,失去光澤,而各涂膜組囊衣微縮,保持原有的乳白色。這主要是因?yàn)槌刎浖芷陂g蒸騰作用和呼吸作用引起組織水分消耗,同時(shí)柚瓣失去果皮的保護(hù),加快了果肉水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移至表皮的散失。而涂膜處理可以在柚瓣囊衣外面形成一層極薄的保護(hù)膜,封閉部分氣孔,提供一個(gè)相對(duì)密閉的環(huán)境,從而抑制水分蒸發(fā)和呼吸作用,減緩蜜柚柚瓣的失水。試驗(yàn)還表明,不同涂膜處理組間柚瓣的失重率有差別,其中以葡甘聚糖復(fù)合膜組的失重率最低,這可能與膜的通透性有關(guān)。
圖1 不同處理對(duì)杭晚蜜柚柚瓣常溫貨架期間失重率的影響Fig.1 Effects of different treatmentson weight loss rates of Hangwan pomelo petal during normal temperature shelf-life
杭晚蜜柚屬于晚熟品種,可溶性固形物含量比一般的蜜柚高。由圖2可知,隨著貨架時(shí)間的延長(zhǎng),各組蜜柚柚瓣中的可溶性固形物含量先上升后下降,CK組可溶性固形物含量的下降速度顯著高于各涂膜組(P<0.05)??扇苄怨绦挝锖可仙目赡茉蚴请p重作用引起的:一是采收后果實(shí)的成熟使內(nèi)容物轉(zhuǎn)化;二是水分的散失使糖、酸等溶質(zhì)濃縮。貨架后期可溶性固形物含量下降的原因則是呼吸消耗內(nèi)容物所致。不同處理組出現(xiàn)高峰的時(shí)間不同,CK組柚瓣最早(貨架2 d)達(dá)到高峰,而各涂膜組稍后(貨架4 d),說(shuō)明涂膜處理可以減少水分蒸發(fā),抑制呼吸作用,從而減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗。其中,葡甘聚糖涂膜組的可溶性固形物含量變化趨勢(shì)較平穩(wěn),保鮮效果最好,貨架10 d時(shí),其可溶性固形物含量最高,為11.5%,比CK高3個(gè)百分點(diǎn)。
圖2 不同處理對(duì)杭晚蜜柚柚瓣常溫貨架期間可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effectsof different treatmentson solublesolidscontents of Hangwan pomelo petal during normal temperatureshelf-life
蜜柚的有機(jī)酸以檸檬酸為主,有機(jī)酸計(jì)算結(jié)果以檸檬酸表示。由圖3可見(jiàn),隨著貨架時(shí)間的延長(zhǎng),蜜柚柚瓣的總酸含量呈逐漸下降趨勢(shì),各涂膜組的下降趨勢(shì)顯著低于CK組(P<0.05),其中,葡甘聚糖涂膜組的變化趨勢(shì)最緩慢。貨架10 d時(shí)對(duì)各組柚瓣進(jìn)行感官評(píng)定發(fā)現(xiàn):CK組柚瓣風(fēng)味寡淡,口感不佳;葡甘聚糖涂膜組柚瓣新鮮,酸甜適中,風(fēng)味突出;其余兩組風(fēng)味稍淡化。分析原因可能是涂膜處理可降低組織的呼吸代謝,避免有機(jī)酸作為底物被消耗掉,從而維持柚瓣原有的風(fēng)味。
圖3 不同處理對(duì)杭晚蜜柚柚瓣常溫貨架期間總酸含量的影響Fig.3 Effectsof different treatmentson total acidscontents of Hangwan pomelo petal during normal temperature shelf-life
由圖4可知,貨架期間杭晚蜜柚柚瓣的VC含量逐漸減少。CK組下降最快,貨架10 d時(shí),VC含量為18.6 mg/100 g,僅為初始值的38.3%;而各涂膜組VC下降較慢,葡甘聚糖組下降最緩慢,10 d時(shí)VC含量為34.5 mg/100 g,比同期CK組高15.9 mg/100 g。這是因?yàn)槊坭秩テず螅职旯庵械腣C更容易與空氣接觸,被氧氣氧化引起損失;而涂膜組可在柚瓣表面形成一層保護(hù)膜,降低氧氣的通過(guò)率,同時(shí)涂膜組的總酸含量比CK組高,VC在酸性環(huán)境中較穩(wěn)定,有機(jī)酸可保護(hù)VC不被氧化。
圖4 不同處理對(duì)杭晚蜜柚柚瓣常溫貨架期間VC含量的影響Fig.4 Effectsof different treatmentson VCcontentsof Hangwan pomelo petal during normal temperature shelf-life
乙醇含量是衡量果蔬無(wú)氧呼吸的指標(biāo)。圖5表明,隨著貨架時(shí)間的延長(zhǎng),蜜柚柚瓣中乙醇含量逐漸增加。在貨架前4天,CK組乙醇含量低于各涂膜組;貨架6 d時(shí),CK組反超各涂膜組;貨架第10天,CK組乙醇含量顯著高于同期各涂膜組(P<0.05)??赡苁且?yàn)殡S貨架時(shí)間的延長(zhǎng),CK組柚瓣嚴(yán)重脫水,柚瓣囊衣皺縮形成很致密的結(jié)構(gòu),使果肉處于缺氧狀態(tài)從而生成大量酒精。從氣味上對(duì)柚瓣進(jìn)行評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn):CK組柚瓣不新鮮,酒精味和霉味較明顯;而各涂膜組無(wú)明顯異味,仍保留有淡淡的清甜氣味。比較貨架10 d時(shí)各涂膜組的乙醇含量,由低到高排序?yàn)槠细示厶墙M<?xì)ぞ厶墙M<CMC-Na組,說(shuō)明葡甘聚糖復(fù)合膜提供了一個(gè)更適宜杭晚蜜柚柚瓣保鮮的“微氣調(diào)”環(huán)境。
圖5 不同處理對(duì)杭晚蜜柚柚瓣常溫貨架期間乙醇含量的影響Fig.5 Effectsof different treatmentson ethanol contentsof Hangwan pomelo petal during normal temperature shelf-life
柑橘類果實(shí)枯水(或稱粒化)是采后貯藏過(guò)程中普遍發(fā)生的一種生理病害。杭晚蜜柚具有不裂瓣的特點(diǎn),新鮮的柚瓣果肉幾乎不存在汁胞?;F(xiàn)象。但是,去皮的柚瓣隨著水分的散失,?;笖?shù)逐漸上升,?;笖?shù)的變化程度與各自的處理方法有關(guān)。由圖6可知,各涂膜組蜜柚柚瓣的粒化指數(shù)顯著低于CK組(P<0.05)。這是因?yàn)殍职耆テず髮?dǎo)致相關(guān)酶活性升高,加快了果肉的水分向囊衣轉(zhuǎn)移,從而引起汁胞?;?;同時(shí)呼吸作用消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),乙醇含量升高引起生理失調(diào),這也導(dǎo)致汁胞粒化[18,20]。汁胞?;潭扰c水分含量密切相關(guān),嚴(yán)重脫水會(huì)加劇?;陌l(fā)生[9],而涂膜具有保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)和功能,因此相對(duì)CK組能抑制粒化的發(fā)生。各涂膜組中,葡甘聚糖復(fù)合膜組的失重率最小,相應(yīng)的?;笖?shù)也較低。
圖6 不同處理對(duì)杭晚蜜柚柚瓣常溫貨架期間?;笖?shù)的影響Fig.6 Effectsof different treatmentson granulation indicesof Hangwan pomelo petal during normal temperature shelf-life
由圖7可知,隨著貨架時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組柚瓣硬度均呈下降趨勢(shì)。硬度的下降既表明果實(shí)水分的散失,同時(shí)也反映果實(shí)的衰老和軟化。其中,CK組硬度下降得最快;葡甘聚糖復(fù)合膜組下降最少,4 d時(shí)約下降11%,10 d時(shí)約下降30.6%;其他2個(gè)涂膜組介于CK和葡甘聚糖復(fù)合膜組之間。說(shuō)明涂膜處理能更好的保持果肉水分,維持果粒之間的黏合,延緩果肉質(zhì)地軟化,保持原有的咀嚼性,延長(zhǎng)保鮮期。同時(shí)對(duì)貨架10 d的保鮮柚瓣進(jìn)行感官評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)CK組柚瓣出現(xiàn)部分軟爛和變色現(xiàn)象,去除囊衣后果肉癱軟分散,CMC-Na組和殼聚糖組果肉粘連,但果粒之間較疏松,而葡甘聚糖復(fù)合膜組柚瓣較飽滿,果肉仍粘連緊密,這也說(shuō)明硬度大小能反映柚子果粒之間的結(jié)合力[10]。
圖7 不同處理對(duì)杭晚蜜柚柚瓣常溫貨架期間硬度的影響Fig.7 Effectsof different treatmentson hardnessof Hangwan pomelo petal during normal temperature shelf-life
對(duì)鮮切果蔬來(lái)說(shuō),控制微生物數(shù)量是提高其流通品質(zhì)的關(guān)鍵[21-22]。失去果皮保護(hù)的柚瓣更容易感染霉菌和細(xì)菌,從而導(dǎo)致其腐敗變質(zhì),品質(zhì)急劇下降。由圖8可知,CK組的菌落總數(shù)在貨架前4天增長(zhǎng)較緩慢,而后期增長(zhǎng)迅速;各涂膜組菌落總數(shù)顯著低于同期CK組(P<0.05)??赡艿脑蚴峭磕ば纬闪艘粚颖Wo(hù)膜,對(duì)微生物與柚瓣?duì)I養(yǎng)物的接觸又多了一層防護(hù),因此可抑制菌落總數(shù)的快速增加。另外發(fā)現(xiàn),各涂膜組中抑菌效果最好的是殼聚糖復(fù)合膜,其次是CMC-Na膜,最后是葡甘聚糖復(fù)合膜。這可能與膜的酸堿性有關(guān),殼聚糖和CMC-Na膜都是溶解在酸性溶液中,而pH值低可抑制微生物的生長(zhǎng)。貨架10 d時(shí),3種膜處理柚瓣的菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值均低于5,且大小非常接近,說(shuō)明抑菌作用差別不大。
圖8 不同處理對(duì)杭晚蜜柚柚瓣常溫貨架期間菌落總數(shù)的影響Fig.8 Effectsof different treatments on total bacterial amounts of Hangwan pomelo petal duringnormal temperature shelf-life
目前,我國(guó)對(duì)鮮切水果的菌落總數(shù)的限量沒(méi)有相關(guān)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),依照一般食品限量標(biāo)準(zhǔn),菌落總數(shù)不得超過(guò)1×104CFU/g,按照此標(biāo)準(zhǔn),CK組的保鮮期不超過(guò)4 d,各涂膜組可達(dá)6~8 d。
(1)本試驗(yàn)采用3種可食膜對(duì)杭晚蜜柚柚瓣進(jìn)行涂膜保鮮,結(jié)果表明:相對(duì)未經(jīng)任何處理的柚瓣,涂膜能有效阻隔果肉與外界的接觸,從而降低柚瓣的失重率,減少可溶性固形物、VC等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗,延緩乙醇的產(chǎn)生和汁胞?;F(xiàn)象的發(fā)生,維持果肉原有的口感和硬度,降低菌落總數(shù)。
(2)綜合考慮各測(cè)定指標(biāo)和感官評(píng)價(jià),CK組柚瓣的保鮮期為4 d左右,涂膜組可延長(zhǎng)到6~8 d。由此可見(jiàn),涂膜可以較好地維持柚瓣品質(zhì),延長(zhǎng)貨架期。3種可食膜中,以葡甘聚糖復(fù)合膜的保鮮效果較好。
(3)本試驗(yàn)易操作、成本低,試驗(yàn)是在常溫下進(jìn)行的,若結(jié)合冷藏,則貯藏保鮮期可進(jìn)一步延長(zhǎng),后續(xù)有待研究。