李自芹, 陳 雅 ,李文綺,賈文婷, 郭慧靜,宋方圓, 趙志永, 劉成江

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院,新疆石河子 832000;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院吐魯番農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆吐魯番 838099;3.石河子質(zhì)量與計(jì)量檢測(cè)所,新疆石河子 832000)

0 引 言

【研究意義】綠糖心冬棗在采摘和搬運(yùn)期間很容易遭受機(jī)械損傷,在貯藏期間特別容易出現(xiàn)失水、表皮轉(zhuǎn)紅、腐爛、酒化等現(xiàn)象,致使果實(shí)商品率降低、貯藏期縮短,制約了綠糖心冬棗的產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1]。拉長(zhǎng)綠糖心冬棗的貨架期,保持其商品率,是目前提高綠糖心冬棗商品價(jià)值和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。 果蔬貯前預(yù)冷,是使用專門的設(shè)備把采摘后的果蔬溫度快速降低到其最佳貯藏溫度的過(guò)程[2]。果蔬較常用的預(yù)冷方式有冰水、冷庫(kù)、差壓以及真空預(yù)冷[3]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】劉雪梅等[4]發(fā)現(xiàn)預(yù)冷結(jié)合1-MCP處理,保持了貯藏期間鴨梨的硬度,減少了果實(shí)失水、皺縮。張怡等[5]研究發(fā)現(xiàn),冰水預(yù)冷和強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷降低了藍(lán)莓果實(shí)的腐爛率、失水率、POD活性和MDA含量,減緩了可滴定酸含量和硬度的降低。王璇等[6]發(fā)現(xiàn),通過(guò)差壓預(yù)冷處理青椒、茄子、番茄,預(yù)冷速率比冷庫(kù)直冷提高了2～6倍;雙氧水(H2O2),是一種強(qiáng)殺菌劑,也被稱為化學(xué)保鮮劑,利用它的強(qiáng)氧化性來(lái)破壞果蔬表面細(xì)菌的蛋白質(zhì),使之死亡,防止果蔬開放性傷口中的厭氧菌。林毅雄等[7]研究表明,H2O2處理延長(zhǎng)了龍眼的貨架期。黃昭先等[8]發(fā)現(xiàn)H2O2處理延長(zhǎng)了大豆?jié)饪s磷脂的貨架期,提升了其商品率?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】果蔬較常用的預(yù)冷方式和保鮮劑分別處理鮮食棗,各自均具有延緩鮮棗衰老,延長(zhǎng)其貯藏期的作用,但采用預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱、隧道式原位壓差預(yù)冷、冷庫(kù)直冷預(yù)冷和H2O2處理綠糖心冬棗,研究其對(duì)果實(shí)貯藏品質(zhì)和貯期病害的影響報(bào)道較少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以綠糖心冬棗為供試原料,研究冬棗貯前不同預(yù)冷方式(預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱、隧道式原位壓差預(yù)冷、冷庫(kù)直冷)結(jié)合H2O2熏蒸處理,在冷藏環(huán)境下對(duì)其貯藏品質(zhì)和生理變化的影響,為綠糖心冬棗預(yù)冷方式及保鮮劑的選擇及延長(zhǎng)其貨架期提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

綠糖心冬棗:于2021年9月下旬采摘于新疆第三師圖木舒克市50團(tuán),戴手套采摘,裝箱快速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,挑選果實(shí)成熟度一致、大小均勻、無(wú)傷和病蟲害的綠糖心冬棗。納米聚乙烯微孔保鮮膜(B)由天津科技大學(xué)提供預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱、隧道式原位壓差預(yù)冷庫(kù)由新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所提供;體積分?jǐn)?shù)為30%過(guò)氧化氫(H2O2)、溫濕度計(jì),吸水紙、帶蓋保鮮筐、保鮮袋,巴斯消毒液等由新疆沃德生物科技有限責(zé)任公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 樣品處理

將綠糖心冬棗,分4組,每組40筐(100 kg)。

經(jīng)過(guò)前期試驗(yàn),H2O2體積分?jǐn)?shù)為0.5%、1%、2%、3%,每種濃度熏蒸時(shí)間分別采用3、5、7和9 min,均能不同程度的保持綠糖心冬棗的貯藏品質(zhì),但是3%的H2O2處理熏蒸7 min,9 min使綠糖心冬棗的果皮迅速發(fā)生了褐變,篩選最佳H2O2體積濃度為1%,熏蒸時(shí)間為5 min。

處理組1(預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱+H2O2):1%H2O2熏蒸處理后,裝入保鮮膜B中,扎口放入黃色帶蓋水果筐中,采用預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱將綠糖心冬棗預(yù)冷至0℃。

處理組2(原位壓差預(yù)冷+H2O2):1%H2O2熏蒸處理后,裝入保鮮膜B中,扎口放入黃色帶蓋水果筐中,采用原位壓差預(yù)冷裝置將果實(shí)預(yù)冷至0℃。

處理組3(冷庫(kù)直冷預(yù)冷+H2O2):1%H2O2熏蒸處理后,裝入保鮮膜B中,扎口放入黃色帶蓋水果筐中,采用冷庫(kù)直冷預(yù)冷將果實(shí)預(yù)冷至0℃。

對(duì)照(CK):綠糖心冬棗不經(jīng)過(guò)任何處理,未經(jīng)預(yù)冷(室溫預(yù)冷),裝入保鮮膜B中,扎口放入黃色帶蓋水果筐中。

各處理組及CK綠糖心冬棗分別置于(0±1)℃,相對(duì)濕度為80%～85%的保鮮庫(kù)中貯藏。貯藏50 d,每隔10 d測(cè)定1次果實(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)。圖1～4

圖1 預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱預(yù)冷

圖2 原位壓差預(yù)冷

圖4 納米聚乙烯微孔保鮮膜

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

(1)轉(zhuǎn)紅指數(shù)

參照胡曉艷等[9]方法:0級(jí),果皮無(wú)紅色;1級(jí),0 ～25%果皮著色;2級(jí),25%～50%果皮著色;3級(jí),50%～75%果皮著色;4級(jí),75%～100%果皮著色。

轉(zhuǎn)紅指數(shù)(%) = Σ[(轉(zhuǎn)紅級(jí)別×該級(jí)別果數(shù))/(轉(zhuǎn)紅最高級(jí)別×總果數(shù))]×100。

(2)腐爛指數(shù)

腐爛級(jí)別[10]:0級(jí),果實(shí)未見(jiàn)腐爛;1級(jí),0～1/4果實(shí)腐爛;2級(jí),1/4～2/4 果實(shí)腐爛;3 級(jí),2/4～3/4 果實(shí)腐爛;4級(jí),3/4～4/4 果實(shí)腐爛。

腐爛指數(shù)(%) =Σ[(腐爛級(jí)別×該級(jí)別果數(shù))/(腐爛最高級(jí)×總果數(shù))]×100。

(3)失重率

采用稱重法測(cè)[11],失重率= (mo-m)/mo。

式中,mo、m分別代表綠糖心冬棗的初始質(zhì)量(g)和貯藏一段時(shí)間后的質(zhì)量(g)。

(4)呼吸強(qiáng)度

采用呼吸測(cè)定儀測(cè)定[11]。分4組,每組每次隨機(jī)取2 kg果實(shí),稱重以后立馬放入2 L的呼吸桶密閉3 h,每種處理做3次平行試驗(yàn),取平均值(CO2mg/(kg·h))。

(5)硬度

用GY-4型數(shù)顯水果硬度計(jì),從綠糖心冬棗的赤道部位進(jìn)行測(cè)定(kg/cm2)。

(6)可溶性固形物含量(SSC)

采用TD-45數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定綠糖心冬棗汁中可溶性固形物的含量(%)。

(7)乙醇和乙醛含量

參照Thewes等[12]方法,利用氣相色譜測(cè)定綠糖心冬棗果實(shí)中的乙醇、乙醛含量(μmol/kg)。

(8)丙酮酸含量

參照趙亞婷[13]方法測(cè)定丙酮酸含量(mg/kg)。

(9)纖維素含量

纖維素含量測(cè)定參照趙云峰等[14]方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel軟件進(jìn)行繪圖,用SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以P<0.05 作為差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)轉(zhuǎn)紅指數(shù)的變化

研究表明,在整個(gè)貯藏期間,綠糖心冬棗的轉(zhuǎn)紅指數(shù)不斷上升。在貯藏前20 d,各處理組果實(shí)表皮轉(zhuǎn)紅指數(shù)差距不大,在貯藏40 d時(shí),CK組果實(shí)表皮轉(zhuǎn)紅指數(shù)為78.9%,高于其他處理組(P<0.05),各組轉(zhuǎn)紅指數(shù)大小依次為CK>冷庫(kù)直冷+H2O2>預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱+H2O2>原位壓差+H2O2,各處理組較CK均能抑制綠糖心冬棗轉(zhuǎn)紅,原位壓差預(yù)冷結(jié)合H2O2處理,更好的延緩了果實(shí)的后熟,保持了果皮的綠色。圖5

圖5 果實(shí)轉(zhuǎn)紅指數(shù)的變化

2.2 果實(shí)腐爛指數(shù)的變化

研究表明,在整個(gè)貯藏過(guò)程中,各處理組綠糖心冬棗的腐爛指數(shù)呈升高趨勢(shì),在貯藏前10 d,CK組腐爛指數(shù)為2.5%,其他處理未發(fā)生腐爛,在貯藏第50 d,CK組果實(shí)腐爛指數(shù)為56.3%,冷庫(kù)直冷結(jié)合H2O2處理組腐爛指數(shù)為40.3%,預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱結(jié)合H2O2處理組為38.5%,原位壓差結(jié)合H2O2處理組為30.2%,其他處理組果實(shí)腐爛指數(shù)明顯低于CK(P<0.05)。各處理組較CK均有效減少了果實(shí)腐爛的發(fā)生,以原位壓差結(jié)合H2O2處理更好的保持了果實(shí)的品質(zhì)。圖6

圖6 果實(shí)腐爛指數(shù)的變化

2.3 果實(shí)失重率的變化

研究表明,各處理組及CK綠糖心冬棗的失重率變化不是很大,均低于10%,從貯藏20 d到貯藏后期,各處理組果實(shí)的失重率明顯低于CK。在貯藏第50 d時(shí),冷庫(kù)直冷結(jié)合H2O2處理組,預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱結(jié)合H2O2處理組,原位壓差結(jié)合H2O2處理組的果實(shí)失重率較CK分別低了3%、5.7%、7%。各處理組均較好的保持了果實(shí)的水分含量,延緩了果實(shí)重量的降低,保持了果實(shí)的貯藏品質(zhì)。圖7

圖7 果實(shí)失重率的變化

2.4 果實(shí)呼吸強(qiáng)度的變化

研究表明,在整個(gè)貯藏期間,綠糖心冬棗的呼吸強(qiáng)度變化趨勢(shì)相似,CK組綠糖心冬棗的呼吸強(qiáng)度始終高于其他處理,在貯藏40 d時(shí),各組(CK、冷庫(kù)直冷+H2O2、預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱+H2O2、原位壓差+H2O2)的呼吸強(qiáng)度分別為32.2%,29.1%,25.4%,20.6%。各處理組較CK,抑制了綠糖心冬棗的呼吸強(qiáng)度,延緩了果實(shí)的代謝衰老進(jìn)程。圖8

圖8 果實(shí)呼吸強(qiáng)度的變化

2.5 果實(shí)硬度的變化

研究表明,各處理及CK組果實(shí)的硬度整體呈下降趨勢(shì),其中CK組果實(shí)硬度由最初的3.5 kg/cm2降到0.8 kg/cm2,下降幅度最大,在貯藏第40 d時(shí),3組處理果實(shí)硬度與CK差異顯著(P<0.05)。3種預(yù)冷結(jié)合H2O2處理較CK,均抑制了果實(shí)在貯藏期間硬度的下降,保持了綠糖心冬棗的口感和品質(zhì),原位壓差預(yù)冷結(jié)合H2O2處理對(duì)其硬度的下降具明顯的延緩作用。 圖9

圖9 果實(shí)硬度的變化

2.6 果實(shí)可溶性固形物含量(SSC)的變化

研究表明,在貯藏前期,各處理組及CK組SSC的含量變化不大,在貯藏后期,各處理組SSC含量明顯高于CK組(P<0.05),在整個(gè)貯藏期間,各處理組綠糖心冬棗SSC含量均高于CK。各處理組較CK,延緩了SSC含量下降,抑制了冬棗的生理代謝活動(dòng),提高了果實(shí)貯藏品質(zhì)。圖10

圖10 果實(shí)可溶性固形物含量的變化

2.7 果實(shí)乙醇含量的變化

研究表明,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果實(shí)中的乙醇含量在不斷的積累,在貯藏前20 d,各處理組及CK,乙醇含量緩慢升高,從30 d以后果實(shí)中的乙醇含量快速產(chǎn)生。在整個(gè)貯藏期,各處理組乙醇含量均低于CK,原位壓差結(jié)合H2O2處理的冬棗果實(shí)中乙醇含量最低。各處理組均有效抑制了果實(shí)中乙醇含量的上升,較好的保持了果實(shí)的貯藏品質(zhì),其中以原位壓差結(jié)合H2O2處理效果最好。圖11

圖11 果實(shí)乙醇含量的變化

2.8 果實(shí)乙醛含量的變化

研究表明,貯藏20 d,各處理組及CK果實(shí)中的乙醛含量達(dá)到最高值。在整個(gè)貯藏期間,CK組乙醛含量最高,且以原位壓差預(yù)冷結(jié)合H2O2處理的冬棗果實(shí)中乙醛含量最低(P<0.05)。各處理組較CK顯著抑制了綠糖心冬棗在貯藏期間乙醛含量的積累,保持了果實(shí)貯藏品質(zhì)。圖12

圖12 果實(shí)乙醛含量的變化

2.9 果實(shí)丙酮酸含量的變化

研究表明,綠糖心冬棗在貯藏過(guò)程中,各處理及CK組果實(shí)中的丙酮酸含量呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)。CK組果實(shí)中的丙酮酸含量在第30 d達(dá)到峰值,之后逐漸下降。冷庫(kù)直冷預(yù)冷結(jié)合H2O2處理組丙酮酸含量在第40 d達(dá)到峰值,在整個(gè)貯藏過(guò)程中,CK組果實(shí)中的丙酮酸含量始終處于最高值(P<0.05)。以原位壓差預(yù)冷結(jié)合H2O2處理的冬棗果實(shí)中的丙酮酸含量最低(P<0.05)。各處理組較CK均抑制了綠糖心冬棗在貯藏期間丙酮酸含量的積累,抑制了丙酮酸形成乙醛轉(zhuǎn)化為乙醇,防止了果實(shí)的軟化及酒化,保持了果實(shí)的貯藏品質(zhì)。圖13

圖13 果實(shí)丙酮酸含量的變化

2.10 果實(shí)纖維素含量的變化

研究表明,各處理組及CK,綠糖心冬棗中纖維素含量整體呈下降趨勢(shì),以CK組下降趨勢(shì)最顯著(P<0.05),在貯藏第40 d,各組(CK、冷庫(kù)直冷+H2O2、預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱+H2O2、原位壓差+H2O2)的纖維素含量分別為0.38%,0.4%,0.42%,0.5%。各處理組均較好的保持了綠糖心冬棗中纖維素的含量。圖14

圖14 果實(shí)纖維素含量的變化

3 討 論

3.1綠糖心冬棗在貯藏過(guò)程中,表皮變紅是制約其貯藏時(shí)間和商業(yè)價(jià)值的主要原因,綠糖心冬棗表皮顏色變化是判斷果實(shí)成熟度和銷售者用于分級(jí)的重要依據(jù)[15]。果實(shí)的呼吸代謝及微生物的侵染等因素會(huì)引起果實(shí)腐爛變質(zhì)[16]。綠糖心冬棗在貯藏期間會(huì)產(chǎn)生失重現(xiàn)象,主要原因是果實(shí)中含水量的減少[17]。果實(shí)中含水量的多少直接關(guān)系到綠糖心冬棗的脆度,對(duì)果實(shí)商品價(jià)值及品質(zhì)具有重要的影響[18]。硬度是指果實(shí)的抗壓力大小,其直觀的影響著果實(shí)的口感和商品價(jià)值[19]。可溶性固形物(SSC)可以反映綠糖心冬棗的成熟度和品質(zhì),是判斷果實(shí)是否耐貯藏的重要指標(biāo)[20]。在貯藏前期,各處理組及CK果實(shí)SSC呈升高趨勢(shì),在第20 d達(dá)到最高值,隨后開始下降,可能是因?yàn)樵谫A藏初期,果實(shí)細(xì)胞中的淀粉水解為了可溶性的糖[21],使SSC的含量升高,在貯藏的整個(gè)過(guò)程中,又因?yàn)楣麑?shí)自身呼吸代謝需要消耗細(xì)胞內(nèi)的糖分[22],導(dǎo)致SSC的含量又緩慢降低。綠糖心冬棗在貯藏期間很容易出現(xiàn)“酒軟”現(xiàn)象,使冬棗的貯藏期縮短,品質(zhì)下降。細(xì)胞中乙醛含量的升高會(huì)導(dǎo)致綠糖心冬棗果實(shí)的生理代謝紊亂,降低冬棗的口感和品質(zhì)。丙酮酸是冬棗果實(shí)中糖類發(fā)酵水解的產(chǎn)物,也是乙醇發(fā)酵的反應(yīng)底物[13]。在貯藏過(guò)程中,果實(shí)中的纖維素酶影響著纖維素的含量,綠糖心冬棗在貯藏過(guò)程中很容易出現(xiàn)“軟化”、“酒化”導(dǎo)致其商品率降低,可能是果實(shí)中的原果膠酶將原果膠水解成了果膠,和纖維素分離的原因[23]。綠糖心冬棗在貯藏過(guò)程中很容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)紅、失水、皺縮、軟化、酒化、褐變、腐爛等現(xiàn)象[24]。

3.2溫度是影響綠糖心冬棗貨架期的重要因素,低溫貯藏可明顯抑制果實(shí)的軟化、衰老,降低其呼吸作用,拉長(zhǎng)貨架期[25]。低溫貯藏、生物保鮮劑、化學(xué)保鮮藥劑以及氣調(diào)、減壓、浸泡等保鮮技術(shù)的使用[26],一定程度上延長(zhǎng)了冬棗的貨架期,提高了冬棗的商品價(jià)值

4 結(jié) 論

3種預(yù)冷結(jié)合H2O2熏蒸處理,均減緩了綠糖心冬棗的轉(zhuǎn)紅指數(shù)、腐爛率、失重率、呼吸強(qiáng)度、乙醇、乙醛、丙酮酸含量的上升,抑制了硬度、SSC、纖維素含量的下降,維持了綠糖心冬棗貯藏過(guò)程中的品質(zhì)和脆度,有效阻止了果實(shí)的軟化、酒化以及腐爛變質(zhì),不同處理較CK,對(duì)冬棗的貯藏品質(zhì)都有較大的提高,原位壓差結(jié)合H2O2熏蒸處理優(yōu)于其他處理和CK。貯前不同預(yù)冷裝備結(jié)合過(guò)氧化氫處理技術(shù)是一種新的簡(jiǎn)易、有效、低成本的保鮮措施。