賈朝爽,王志華,王文輝,包敖民,韓扎拉干白拉,孫世民,譚煥光,欒福健,劉 偉
(1 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所,遼寧省果品貯藏加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,興城 125100)(2 通遼市林業(yè)和草原科學(xué)研究所)(3 開(kāi)魯縣林業(yè)工作站)(4 開(kāi)魯縣林果產(chǎn)業(yè)技術(shù)推廣中心)(5 開(kāi)魯縣建華鎮(zhèn)綜合保障和技術(shù)推廣中心)(6 承德嘉沃生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司)
塞外紅蘋果又名雞心果、錦繡海棠,2012 年通過(guò)內(nèi)蒙古自治區(qū)林木良種認(rèn)定并命名。塞外紅果實(shí)個(gè)頭嬌小、顏色鮮紅、含糖量高、含酸量高、酸甜可口,品質(zhì)優(yōu)良,深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1-4],但其果皮較薄,不耐貯運(yùn),貯藏期和貨架期較短,極大地制約了其發(fā)展。
自發(fā)氣調(diào)包裝(Modified atmosphere packaging,MAP)是果蔬采用不同的塑料薄膜包裝,果蔬呼吸作用不斷消耗O2,產(chǎn)生CO2,使袋內(nèi)O2和CO2濃度保持適當(dāng)?shù)谋壤?,起到保鮮作用。自發(fā)氣調(diào)包裝效果與薄膜材料、厚度、面積和包裝量等4 種參數(shù)密切相關(guān)[5-6]。1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)具有安全、高效、無(wú)毒和無(wú)殘留等特點(diǎn),是目前生產(chǎn)上較為常用的乙烯受體抑制劑,它通過(guò)阻斷內(nèi)源乙烯和受體蛋白的結(jié)合,阻礙了乙烯信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo),從而有效抑制果蔬的呼吸以及衰老進(jìn)程,延長(zhǎng)果蔬的貯藏期[7-9]。自發(fā)氣調(diào)包裝和1-MCP 處理被廣泛應(yīng)用于蘋果[10]、無(wú)花果[11]、枇杷[12]等果實(shí)上,保鮮效果均顯著。目前關(guān)于塞外紅果實(shí)的貯藏保鮮研究尚少,本試驗(yàn)研究了不同厚度的自發(fā)氣調(diào)包裝袋和1-MCP 處理對(duì)塞外紅果實(shí)長(zhǎng)期貯藏后綜合品質(zhì)的影響,旨在延長(zhǎng)其貯藏期和貨架期,為北方寒地蘋果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供技術(shù)支撐。
供試的塞外紅果實(shí)于2021 年9 月10 日采自內(nèi)蒙古通遼市一家管理水平中上等的蘋果園,在樹(shù)冠外圍和內(nèi)膛不同方向均勻采收果實(shí),然后立即裝箱運(yùn)回中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所果品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。選擇大小均勻、無(wú)機(jī)械傷和病蟲害的果實(shí)作為試驗(yàn)材料。
試驗(yàn)設(shè)5 個(gè)處理:①供試果實(shí)裝入0.01 mm PE保鮮袋內(nèi),記作0.01 PE;②供試果實(shí)裝入0.02 mm PE 保鮮袋內(nèi),記作0.02 PE;③供試果實(shí)裝入0.04 mm PE 保鮮袋內(nèi),記作0.04 PE;④供試果實(shí)裝入0.01 mm PE 保鮮袋內(nèi),保鮮袋不扎口,記作CK;⑤供試果實(shí)在20 ℃條件下用1.0 μL/L 1-MCP 密閉熏蒸12 h,放入果箱,記作1-MCP。將上述5 個(gè)處理的果實(shí)置于溫度(0±0.5)℃、空氣相對(duì)濕度90%~95%的條件下貯藏,待果溫和庫(kù)溫相同時(shí),將0.01 PE、0.02 PE、0.04 PE 處理保鮮袋袋口扎緊。0.01 PE、0.02 PE、0.04 PE 處理和CK 每袋裝果8.5 kg,作為1 次重復(fù),每個(gè)處理重復(fù)3 次;1-MCP 處理果實(shí)30 kg。
低溫貯藏120 d 時(shí)從冷庫(kù)中取出果實(shí),部分用于測(cè)定指標(biāo);同時(shí)將包裝袋打開(kāi),果實(shí)在20 ℃下放置7 d[(120+7)d],測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。每個(gè)處理每次測(cè)定用果20 個(gè),重復(fù)3 次。
(1)果實(shí)腐爛或褐變情況。調(diào)查腐爛果(含裂果)、果皮和果心褐變果數(shù),計(jì)算腐爛率、裂果率、果皮褐變率、果心褐變率。
(2)果實(shí)色澤。色澤采用CR-400 全自動(dòng)色差儀(日本MINOLTA 公司生產(chǎn))通過(guò)反射法測(cè)定,漫射照明,0°觀察角,D65 光源,測(cè)色光斑直徑8 mm,使用白色標(biāo)準(zhǔn)色進(jìn)行校準(zhǔn)。選取20 個(gè)外觀相對(duì)一致的果實(shí),以果皮上2 個(gè)互相對(duì)稱的點(diǎn)作為測(cè)定點(diǎn),獲得的參數(shù)有L*、a*、b*值。L*值代表亮度,值越大表示所測(cè)樣品越亮;a*值代表紅色或綠色,正值為紅色,負(fù)值為綠色;b*值代表黃色或藍(lán)色,正值為黃色,負(fù)值為藍(lán)色;根據(jù)公式計(jì)算C*值和H*值,C*值代表飽和度,H*值為色度角。
(3)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)。硬度使用南非GUSS 公司的GS-15 水果質(zhì)地分析儀測(cè)定,所用探頭為11.3 mm;可溶性固形物含量用日本ATAGO 公司的PR-101α折光儀測(cè)定;可滴定酸含量和維生素C 含量分別采用酸堿滴定法和2,6-二氯靛酚滴定法,用瑞士萬(wàn)通808 智能電位滴定儀測(cè)定。
(4)果實(shí)呼吸強(qiáng)度及乙烯釋放速率。采用山東魯南瑞虹化工儀器有限公司的SP-7890 氣相色譜儀同時(shí)測(cè)定呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率。測(cè)定條件為:采用高純N2作為載氣,壓力0.5 MPa,燃?xì)獠捎每諝夂蜌錃?,其中H2壓力為0.2 MPa,空氣壓力為0.4 MPa;轉(zhuǎn)化爐溫度360 ℃;填充柱采用不銹鋼材質(zhì),柱溫為80 ℃,用溫度為160 ℃的FID 檢測(cè)器檢測(cè);取挑選出的果實(shí)6 個(gè),分別置于3 個(gè)2.25 L 的可密封塑料盒內(nèi),密封1 h 后,用注射器抽取進(jìn)樣量1 mL 進(jìn)行測(cè)定,每盒重復(fù)3 次。
采用Microsoft Office Excel 和SPSS 22.0 數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,Duncan’ s 新復(fù)極差法檢驗(yàn)差異顯著性。
由表1 可知,不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋對(duì)塞外紅果實(shí)貯藏期和貨架期腐爛和褐變影響不同。貯藏120 d 時(shí),0.02 PE 處理的果實(shí)和1-MCP 處理的果實(shí)完好,無(wú)腐爛和褐變果;0.01 PE 和0.04 PE 處理的果實(shí)腐爛率和果皮褐變率均低于CK。5 個(gè)處理均無(wú)果心褐變果實(shí)。
表1 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實(shí)腐爛和褐變情況%
貯藏(120+7)d 時(shí),1-MCP 處理最好,無(wú)腐爛果實(shí),果皮褐變率最低;其次為0.02 PE 處理的果實(shí),腐爛率為3.03%,果皮褐變率為12.12%;第三為0.01 PE 處理的果實(shí),腐爛率為5.88%,果皮褐變率為29.41%;0.04 PE 處理的果實(shí)腐爛率低于CK,果皮褐變率則高于CK;CK 的果實(shí)腐爛率最高,達(dá)33.71%。除CK 有果實(shí)果心發(fā)生褐變,其他處理果心均無(wú)褐變現(xiàn)象(表1)。
由表2 可知,貯藏120 d 時(shí),0.01 PE 處理的果實(shí)的L*值顯著大于0.02 PE、0.04 PE 處理的果實(shí)和1-MCP 處理的果實(shí),4 個(gè)處理果實(shí)的L*值與CK 果實(shí)均無(wú)顯著差異;5 個(gè)處理果實(shí)的b*值均無(wú)顯著差異;0.01 PE 處理的果實(shí)的H*值顯著大于其他處理,其他4 個(gè)處理果實(shí)的H*值均無(wú)顯著差異。5 個(gè)處理果實(shí)的a*和C*值均無(wú)顯著差異。
表2 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實(shí)色澤
由表2 可以看出,貯藏(120+7)d 時(shí),0.01 PE處理的果實(shí)的L*值顯著大于0.02 PE 處理的果實(shí)和1-MCP 處理的果實(shí),0.02 PE、0.04 PE 和1-MCP 等3 個(gè)處理果實(shí)的L*值與CK 果實(shí)均無(wú)顯著差異;0.01 PE 處理的果實(shí)的b*值顯著大于0.02 PE 處理的果實(shí)、CK 和1-MCP 處理的果實(shí),其他各處理果實(shí)的b*值均無(wú)顯著差異;0.01 PE 處理的果實(shí)和0.04 PE處理的果實(shí)的H*值顯著大于0.02 PE 處理的果實(shí)和CK、1-MCP 處理的果實(shí)。5 個(gè)處理果實(shí)的a*和C*值均無(wú)顯著差異。
由表3 可知,貯藏120 d 時(shí),0.02 PE、0.04 PE處理的果實(shí)和1-MCP 處理的果實(shí)硬度無(wú)顯著差異,且均顯著大于0.01 PE 處理的果實(shí)和CK 果實(shí),0.01 PE 處理的果實(shí)硬度顯著大于CK 果實(shí);5 個(gè)處理果實(shí)可溶性固形物含量均無(wú)顯著差異;5 個(gè)處理果實(shí)可滴定酸含量差異均顯著,由高到低為0.02 PE>1-MCP>0.04 PE>0.01 PE>CK;0.02 PE 處理的果實(shí)維生素C 含量顯著高于其他4 個(gè)處理,1-MCP 處理和0.04 PE 處理的果實(shí)維生素C 含量顯著高于0.01 PE 處理的果實(shí)和CK 果實(shí)。
表3 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實(shí)品質(zhì)
貯藏(120+7)d 時(shí),0.02 PE 處理的果實(shí)硬度最大,顯著大于0.01 PE 處理的果實(shí)和CK 果實(shí),CK 果實(shí)硬度最小,顯著小于其他4 個(gè)處理;5 個(gè)處理果實(shí)可溶性固形物含量均無(wú)顯著差異;5 個(gè)處理果實(shí)可滴定酸含量從差異顯著性比較,由高到低為0.02 PE>1-MCP>0.04 PE、0.01 PE>CK;0.02 PE處理的果實(shí)維生素C 含量顯著高于0.04 PE、0.01 PE處理的果實(shí)和CK 果實(shí),其次為1-MCP 處理的果實(shí),顯著高于0.01 PE 處理的果實(shí)和CK 果實(shí),CK 果實(shí)維生素C 含量最低(表3)。
由圖1-A 可知,貨架期5 個(gè)處理果實(shí)均出現(xiàn)呼吸高峰,但高峰出現(xiàn)的早晚和峰值的高低均不相同。0.02 PE 處理和1-MCP 處理的果實(shí)呼吸高峰出現(xiàn)在貨架第5 d,峰值分別為45.59、48.88 mg·kg-1·h-1;0.01 PE 處理和0.04 PE 處理的果實(shí)呼吸高峰出現(xiàn)在貨架第3 d,峰值分別為56.33、54.88 mg·kg-1·h-1;CK 果實(shí)呼吸高峰出現(xiàn)在貨架第2 d,峰值為58.79 mg·kg-1·h-1。
圖1 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實(shí)貨架期呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的變化
由圖1-B 可知,貨架期5 個(gè)處理果實(shí)均出現(xiàn)乙烯釋放高峰,各處理乙烯釋放高峰出現(xiàn)的早晚和峰值的高低均與呼吸高峰相一致。0.02 PE 處理和1-MCP 處理的果實(shí)乙烯釋放高峰出現(xiàn)在貨架第5 d,峰值分別為4.96、4.55 μL·kg-1·h-1;0.01 PE處理和0.04 PE 處理的果實(shí)乙烯釋放高峰出現(xiàn)在貨架第3 d,峰值分別為5.98、5.83 μL·kg-1·h-1;CK果實(shí)乙烯釋放高峰出現(xiàn)在貨架第2 d,峰值為6.62 μL·kg-1·h-1。
由表4 可知,塞外紅果實(shí)貯藏期各項(xiàng)指標(biāo)存在一定相關(guān)性。L*值與b*值、呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率呈顯著正相關(guān),與維生素C 含量呈顯著負(fù)相關(guān);H*值與b*值呈極顯著正相關(guān);可溶性固形物含量與b*值和H*值呈顯著正相關(guān);可滴定酸含量與硬度呈極顯著正相關(guān);維生素C 含量與可滴定酸含量呈顯著正相關(guān),與呼吸強(qiáng)度呈極顯著負(fù)相關(guān),與乙烯釋放速率呈顯著負(fù)相關(guān);可滴定酸含量與呼吸強(qiáng)度呈顯著負(fù)相關(guān);呼吸強(qiáng)度與乙烯釋放速率呈極顯著正相關(guān)。這表明,塞外紅果實(shí)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的變化,對(duì)果實(shí)色澤的轉(zhuǎn)變和內(nèi)在品質(zhì)的變化也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
表4 不同厚度自發(fā)氣調(diào)包裝袋塞外紅果實(shí)各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性
目前,自發(fā)氣調(diào)包裝袋由于保鮮效果顯著,被廣泛應(yīng)用到水果貯藏中。包裝膜袋的厚度是影響果實(shí)保鮮效果的重要因素,果實(shí)品種不同,對(duì)包裝膜袋的厚度要求不同[14]。賈曉輝等[15]研究表明,庫(kù)爾勒香梨采用0.04 mm PE 袋或0.04 mm PVC 袋扎口自發(fā)氣調(diào)包裝可以起到較好的保鮮效果。劉佰霖等[16]認(rèn)為,玉露香梨自發(fā)氣調(diào)包裝袋厚度不宜超過(guò)0.03 mm。本研究中,貯藏120 d 和(120+7)d 時(shí),使用0.02 mm PE 袋包裝的塞外紅果實(shí)腐爛率和褐變率均顯著低于其他膜袋,硬度最高,可滴定酸含量和維生素C 含量也顯著高于其他膜袋,果實(shí)呼吸高峰和乙烯釋放高峰出現(xiàn)時(shí)間均延遲,峰值均降低。
1-MCP 作為國(guó)際上先進(jìn)的果蔬保鮮劑,用量低且高效,得到廣大消費(fèi)者的認(rèn)可。它是通過(guò)與植物體表面的乙烯受體不可逆結(jié)合,從而減少內(nèi)源乙烯與外源乙烯對(duì)果實(shí)的后熟作用,降低果實(shí)呼吸,延緩果實(shí)衰老,提高果實(shí)的耐貯性[17-19]。1.0 μL/L 1-MCP 處理塞外紅果實(shí),大大降低了腐爛率和褐變率,維持了較高的硬度、可滴定酸含量和維生素C含量,提高了果實(shí)的貯藏品質(zhì)[3]。本研究結(jié)果證實(shí)了1.0 μL/L 1-MCP 處理可以顯著降低塞外紅果實(shí)呼吸速率,抑制乙烯的釋放,這與他人的研究具有一致性[20-21]。
塞外紅果實(shí)不耐貯藏,隨著貯藏期的延長(zhǎng),果皮和果肉極易發(fā)生褐變,硬度也會(huì)明顯地下降。本研究表明,塞外紅果實(shí)使用0.02 mm PE 袋包裝,進(jìn)行自發(fā)氣調(diào),在低溫下可以貯藏120 d,并且可以在7 d 貨架期內(nèi)維持較好的品質(zhì),保鮮效果與1.0 μL/L 1-MCP 處理無(wú)顯著性差異。