采前涂膜處理對宣化牛奶葡萄貯藏生理及品質(zhì)的影響

趙瑞平，蘭鳳英，孫豐梅，李大元

(1.河北北方學(xué)院食品科學(xué)系，河北 宣化 075131；2.宣化葡萄研究所，河北 宣化 075100)

采前涂膜處理對宣化牛奶葡萄貯藏生理及品質(zhì)的影響

趙瑞平1，蘭鳳英1，孫豐梅1，李大元2

(1.河北北方學(xué)院食品科學(xué)系，河北 宣化 075131；2.宣化葡萄研究所，河北 宣化 075100)

研究采前涂膜處理對宣化牛奶葡萄的采后貯藏生理及保鮮效果。經(jīng)采前掛蔓涂膜處理的牛奶葡萄在0℃條件貯藏100d，貯藏期間測定了果實的呼吸強度、乙烯釋放量、總酚含量、葉綠素含量、可滴定酸含量等生理和品質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果表明：采前涂膜處理可以顯著抑制宣化牛奶葡萄果實在貯藏過程中的呼吸強度，處理組果實的呼吸強度比對照低42.5%～53.8%、并在一定程度上減少果實的乙烯釋放量；采前涂膜能有效控制葡萄腐爛，貯藏結(jié)束時(100d)對照組腐爛率達(dá)75.3%，而涂膜處理組的腐爛率只有5.2%。同時可以減少褐變，貯藏75d時處理組的褐變指數(shù)比對照低81.6%。保持果實鮮綠色，處理組果實果皮葉綠素含量在50d和75d時為0.04mg/g和0.33mg/g，而對照組則為0.02mg/g和0.015mg/g；也可以保持葡萄果實可溶性固形物、可滴定酸含量，保持感官品質(zhì)，延長保鮮期約50d。

牛奶葡萄；采前涂膜；貯藏生理；保鮮品質(zhì)

宣化牛奶葡萄主要栽培于河北宣化一帶，是當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)，其含糖量高、水分多、果皮薄、果肉柔軟，具有很高的鮮食價值。在貯運和銷售過程中易受損傷，發(fā)生腐爛、失水，輕微的擦傷即可引起果皮迅速褐變，嚴(yán)重影響了鮮食牛奶葡萄的貯運和市場銷售。目前葡萄貯運的措施主要是采收后迅速將葡萄果實溫度降至－1～0℃，并進(jìn)行SO2熏蒸處理[1]，但是宣化牛奶葡萄是一種對SO2比較敏感的品種，在貯藏中易產(chǎn)生SO2傷害，因此對于宣化牛奶葡萄來說選擇其他的保鮮方法就顯得尤為重要。果蔬涂膜處理是近年來受到普遍關(guān)注的一種采后處理方法[2-4]，采用適宜的涂膜處理，可增強對果皮的保護(hù)作用從而提高果蔬的耐貯性，同時還可以抑制果實呼吸，保持可溶性固形物含量，減少失水等[5-7]。目前，已有采用采后涂膜保鮮葡萄的報道[8-10]，主要是在采摘后進(jìn)行涂膜處理的方法，但由于葡萄果串形狀的特殊性，存在涂膜后膜液風(fēng)干困難和果實相互黏連的問題。本實驗旨在探索采前掛樹涂膜處理對宣化牛奶葡萄貯藏過程中生理變化和保鮮品質(zhì)的影響，以期為牛奶葡萄貯藏提供新的無公害保鮮技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

宣化牛奶葡萄采收于宣化葡萄研究所的20年生漏斗架葡萄，本實驗于2008、2009年共進(jìn)行兩年，2008年主要對操作方法及實驗濃度進(jìn)行了初步研究，2009年詳細(xì)設(shè)計并實施了本實驗。2009年采收日期為9月30日。

殼聚糖復(fù)合涂膜劑 濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司；其余試劑為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

GC7890F型氣相色譜儀 上海天美公司；752型紫外分光光度計 上海分析儀器總廠；PR-101型折射計日本Atago公司；TCL-16C型臺式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；SR8001型電子天平 日本Mettler Toledo有限公司；T25型均質(zhì)勻漿機(jī) IKA Labortechnik公司。

1.3 涂膜處理

在田間選擇顆粒飽滿、果粒大小均勻、無腐爛、無病蟲害的葡萄果串進(jìn)行試驗處理：用配制好的涂膜劑(1.0%殼聚糖、0.3%檸檬酸、0.03%酒石酸、1%葡萄糖、0.01%氯化鈣)，在田間對葡萄架上的葡萄果串直接進(jìn)行浸泡涂膜1min，自然風(fēng)干后采摘，預(yù)冷后用0.03mm聚乙烯塑料薄膜包裝，并于－1～1℃冷藏，對照組采用未經(jīng)涂膜處理的葡萄，貯藏條件與處理組相同，試驗重復(fù)3次。

1.4 生理與品質(zhì)指標(biāo)測定

1.4.1 品質(zhì)指標(biāo)

質(zhì)量損失率：采用質(zhì)量法；腐爛率：采用感官鑒定；總酸含量：酸堿滴定法，結(jié)果以酒石酸計/(g/kg)；可溶性固形物含量：采用折射計，每個試樣測20個果粒，取平均值；褐變指數(shù)采用感官分級法，各級指數(shù)規(guī)定如下：0級為葡萄果粒無褐變，果肉組織正常；1級為果墊周圍有少量的褐變，但沒有形成褐變色帶；2級為果墊周圍有明顯的褐變，形成褐變色帶，褐變面積小于1/5；3級為果墊周圍有明顯的褐變，其褐變面積小于1/3；4級為葡萄果粒褐變面積超過1/3，每次各處理檢查3串葡萄穗，并計算褐變率。

1.4.2 葉綠素的測定方法

稱取葡萄皮1g，放入研缽內(nèi)，加入少量碳酸鈣和4mL丙酮研磨提取后，將提取液移入10mL容量瓶內(nèi)，用1.5mL蒸餾水及少量丙酮沖洗研缽幾次，最后用丙酮定容至10mL，5000r/min離心8min，吸取上清液，以80%丙酮作對照，在652nm條件下測定OD值，結(jié)果以mg/g表示。

1.4.3 酚類物質(zhì)的測定方法

取用乙醇和三氯乙酸提取的葡萄果皮樣品液1mL，加Folin-酚試劑甲(含0.2mol/L碳酸鈉、2.5mmol/L酒石酸鉀鈉、0.02mol/L硫酸銅)5mL，混勻后于25℃靜止10min，加Folin-酚試劑乙(含0.15mol/L鎢酸鈉、0.05mol/L鉬酸鈉、0.5mol/L硫酸鋰、0.2mol/L磷酸、0.6mol/L鹽酸)0.5mL，立即混勻，在25℃靜置30min后于500nm比色，記錄OD值，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果以mg/kg表示。

1.4.4 多酚氧化酶的測定方法

取葡萄皮2g，與25mL磷酸緩沖液(pH6.8、0.05mol/L)和適量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合，于組織搗碎器中12000r/min勻漿2min，用同一緩沖液定容到50mL，16000r/min離心20min，上清液用于酶活性測定。上述操作于0～3℃進(jìn)行。吸取3mL緩沖液于10mL具塞試管中，加入0.5mL脯氨酸(0.1mol/L)和0.5mL兒茶酚(0.1mol/L)，最后加入上述提取的酶液1mL，混勻后在30℃保溫10min后于525nm處比色，記錄2min內(nèi)吸光度的變化，結(jié)果以O(shè)D/(min·g)表示。

1.4.5 呼吸強度的測定

稱取葡萄果實1kg左右，置于經(jīng)空氣平衡的2.5L玻璃真空干燥器中，密閉60min，用10mL注射器從干燥器頂部取出部分氣體，再從注射器中取1mL氣體，用氣相色譜測定。根據(jù)制作的CO2標(biāo)準(zhǔn)曲線計算果實呼吸釋放出的CO2含量，果實呼吸強度以mL CO2/(kg·h)表示，重復(fù)3次。

1.4.6 乙烯釋放量測定

稱取葡萄果實1kg左右，置于經(jīng)空氣平衡的2.5L玻璃真空干燥器中，密閉120min，用10mL注射器從干燥器頂部取出部分氣體，再從注射器中取1mL氣體，用氣相色譜測定。根據(jù)制作的乙烯標(biāo)準(zhǔn)曲線計算果實釋放出的乙烯含量，以μL/(kg·h)表示，重復(fù)3次。

1.4.7 氣相色譜條件

GC7890F氣相色譜儀配置有CO2轉(zhuǎn)化爐、氫火焰檢測器(FID)和不銹鋼填充柱(Porapak 80-100)，柱長2m，載氣N2，進(jìn)樣溫度120℃，柱溫60℃，呼吸強度檢測溫度360℃，乙烯釋放量檢測溫度150℃。

1.5 數(shù)據(jù)處理

實驗結(jié)果用Exce12003統(tǒng)計分析所有數(shù)據(jù)，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，并用Origin 7.5制圖。應(yīng)用SPSS l4軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，利用鄧肯式多重比較對差異顯著性進(jìn)行分析(P＜0.05表示差異顯著)。

2 結(jié)果與分析

2.1 涂膜處理對葡萄果實貯藏品質(zhì)的影響

表1 宣化牛奶葡萄在貯藏過程中的品質(zhì)變化Table 1 Change of weight loss, soluble solid, titratable acid, decay rate and browning index during storage

如表1所示，在貯藏過程中，對照組葡萄的質(zhì)量損失，對照組果實質(zhì)量損失率始終高于涂膜處理，且差異顯著(P＜0.05)，如貯藏75d時對照組質(zhì)量損失率達(dá)4.74%，而涂膜處理后果實貯藏100d時質(zhì)量損失率僅為1.87%。表明涂膜阻止了水分的蒸騰和散失，延緩了果實的質(zhì)量損失。從表1可以看出，對照組貯藏至第25天時，果實已出現(xiàn)了褐變(褐變指數(shù)為4.3%)，75d時褐變指數(shù)高達(dá)31.8%，而涂膜處理組在貯藏50d時才出現(xiàn)少量褐變，貯藏到100d時，褐變程度仍較小(褐變指數(shù)為8.3%)，說明采前涂膜處理能夠顯著保持葡萄果皮的嫩綠色澤，防止果皮褐變(P＜0.05)。葡萄果實腐爛程度是反映其商品性的重要方面，本實驗中葡萄果實貯藏到25d時，對照組開始出現(xiàn)腐爛，而涂膜處理保持完好，貯藏結(jié)束時(100d)對照組腐爛率已達(dá)75.3%，大部分沒有了食用價值，而涂膜處理組的腐爛率只有5.2%，涂膜處理顯著抑制了宣化牛奶葡萄的腐爛(P＜0.05)。隨著貯藏時間延長，果實可溶性固形物含量和可滴定酸都有所下降，而且對照組下降明顯，涂膜處理組的可溶性固形物含量和可滴定酸度均高于對照，但差異不顯著(P＜0.05)。涂膜處理的保鮮作用可能與其成膜特性有關(guān)[2-3]，果蔬經(jīng)涂膜處理后可在表面形成一層薄膜，抑制蒸騰失水，延緩葉綠素等成分的氧化分解，減少果蔬呼吸基質(zhì)的消耗，起到氣調(diào)包裝的效果，從而保持果蔬品質(zhì)。近年來研究表明[14-18]，涂膜不僅對病原菌具有直接的抑制與殺滅作用，而且可誘導(dǎo)果蔬產(chǎn)生抗病性，此外涂膜還可誘導(dǎo)果蔬表面?zhèn)谀举|(zhì)化，堵塞皮孔，使果蔬細(xì)胞壁加厚，阻礙病原菌穿行等，從而增強果蔬對病害的抵抗能力。本實驗結(jié)果也證實涂膜處理確實可使宣化牛奶葡萄貯藏病害減輕。

2.2 涂膜對宣化牛奶葡萄果皮葉綠素含量的影響

果蔬外觀色澤是評價果蔬感官質(zhì)量的一個重要因素，而葉綠素是構(gòu)成葡萄果皮顏色的主要色素成分，它的變化直接影響著葡萄的感官品質(zhì)。由圖1可見，在貯藏過程中葡萄果皮葉綠素含量均不斷下降，但涂膜處理可延緩葉綠素含量下降，在貯藏至50d和75d時顯著高于對照組(P＜0.05)，有利于保持葡萄的綠色，維持較好的商品外觀。

圖1 果皮葉綠素的變化Fig.1 Change of chlorophyll content in grapes during storage

2.3 涂膜處理對葡萄果皮酚類物質(zhì)含量的影響

酚類物質(zhì)是果蔬發(fā)生酶促褐變的主要底物，宣化牛奶葡萄采收時果皮的酚類物質(zhì)含量為10mg/g，貯藏過程中在逐漸下降(圖2)，對照組葡萄在貯藏過程中果皮酚類物質(zhì)含量迅速下降，而涂膜處理組酚類物質(zhì)變化比較平緩，貯藏后期顯著高于對照組(P＜0.05)，說明涂膜處理可有效防止酚類物質(zhì)被氧化。與表1結(jié)果綜合考慮，說明酚類物質(zhì)含量高，果實色澤好。彭世清等[11]研究表明葡萄發(fā)生褐變時與漿果中單寧的含量呈負(fù)相關(guān)。貯藏中由于果實有機(jī)酸、VC的減少，有機(jī)酸、VC對多酚氧化酶的抑制作用減弱，使其酶活性增加，導(dǎo)致單寧等多酚類物質(zhì)的氧化，從而產(chǎn)生褐變。這與本實驗中葡萄果實在貯藏過程中的酚類物質(zhì)、可滴定酸下降和多酚氧化酶活性升高的結(jié)果一致。

圖2 葡萄果皮酚類物質(zhì)的變化Fig.2 Change of phenolic compounds content in grape during storage

2.4 涂膜處理對葡萄果皮多酚氧化酶活性的影響

植物中的多酚氧化酶催化酚類物質(zhì)氧化被認(rèn)為是植物體酶促褐變的主要原因。牛奶葡萄貯藏過程中，多酚氧化酶的活性呈上升趨勢，對照組的酶活始終處于較高水平，尤其在貯藏后期顯著高于處理組(P＜0.05)，采前涂膜處理可以有效降低宣化牛奶葡萄貯存過程中果皮多酚氧化酶的活性，從而使酚類物質(zhì)維持較高的水平，減輕褐變，表1中果實的褐變指數(shù)也反映了這一點。

圖3 葡萄果皮多酚氧化酶的活性的變化Fig.3 Change of polyphenol oxidase activity in grape during storage

2.5 涂膜處理對葡萄果實呼吸強度的影響

從圖4看出，宣化牛奶葡萄呼吸屬非躍變型果實，在整個貯藏過程中不出現(xiàn)呼吸躍變現(xiàn)象，這與吳有梅[12]、葛毅強等[13]的研究結(jié)果一致。入貯前牛奶葡萄的呼吸強度較大，入貯后處理與對照均表現(xiàn)為呼吸強度下降，但對照組呼吸強度下降幅度較小，而涂膜處理組呼吸強度大幅度下降，并且在以后的貯藏過程中呼吸強度上升緩慢，與對照組相比，其呼吸強度始終顯著低于對照組(P＜0.05)。一般認(rèn)為果蔬經(jīng)涂膜處理后可在表面形成一層薄膜，限制果蔬與外界氣體交換，使果蔬內(nèi)部形成一個低O2和高CO2的微環(huán)境，從而抑制呼吸作用起到氣調(diào)包裝的效果。

圖4 葡萄果實呼吸強度的變化Fig.4 Change of respiration intensity in grape fruit during storage

2.6 涂膜處理對葡萄果實乙烯釋放量的影響

宣化牛奶葡萄在貯藏過程中的乙烯釋放量很小(圖5)，入庫貯藏后乙烯釋放量有所下降，在以后貯藏過程中涂膜處理和對照果實的乙烯釋放量均逐漸上升，雖然在貯藏過程中涂膜處理葡萄果實的乙烯釋放量一直低于對照組，但兩者未見顯著差異(P＜0.05)。

圖5 葡萄果實乙烯釋放量的變化Fig.5 Change of ethylene production of grape fruit during storage

3 結(jié) 論

本研究以宣化牛奶葡萄為原料，在采前對葡萄進(jìn)行涂膜處理后貯藏，結(jié)果表明：采前涂膜處理可以顯著抑制宣化牛奶葡萄果實在貯藏過程中的呼吸強度，貯藏期處理組果實的呼吸強度比對照低42.5%～53.8%、并在一定程度上減少果實的乙烯釋放量；采前涂膜能有效控制葡萄腐爛，貯藏結(jié)束時(100d)對照組腐爛率達(dá)75.3%，而涂膜處理組的腐爛率只有5.2%。同時可以減少褐變，貯藏75d時處理組的褐變指數(shù)比對照低81.6%。保持果實鮮綠色，處理組果實果皮葉綠素含量在50d和75d時為0.04mg/g和0.33mg/g，而對照組則為0.02mg/g和0.015mg/g；也可以保持葡萄果實可溶性固形物、可滴定酸含量，保持感官品質(zhì)，與對照相比可延長葡萄的保鮮期達(dá)50d，具有一定的應(yīng)用價值。本實驗發(fā)現(xiàn)采前涂膜有利于涂膜后膜液風(fēng)干、避免黏連及減少涂膜液的殘留，但也存在浪費膜液和操作費力的現(xiàn)象，需要進(jìn)一步完善。

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Effect of Preharvest Coating Treatment on Physiology and Quality of Grape during Storage

ZHAO Rui-ping1，LAN Feng-ying1，SUN Feng-mei1，LI Da-yuan2
(1. Department of Food Science, Hebei North University, Xuanhua 075131, China；
2. Grape Institute of Xuanhua, Xuanhua 075100, China)

In this study, “xuanhua-milk” grapes were soaked in chitosan coating solution before harvest, and stored at 0 ℃for 100 d. The respiration intensity, ethylene production, total phenolics content, polyphenol oxidase activity, chlorophyll content, titratable acidity, soluble solids content, weight loss, decay rate and browning index of the grapes were investigated during storage. The results showed that the coating treatment had good effect on inhibiting the respiration intensity, ethylene production and polyphenol oxidase activity. Compared with untreated grape, respiration intensity of grape treated with preharvest-coating were reduced by 42.5% at 50 day and 53.8% at 75 day, respectively. After storage for 100 days, decay rate was 5.2% in coating-treated group, and 92% in the control group. Browning index was reduced by 81.6% at 75 day compared with untreated grape. Meanwhile, higher soluble solids, titratable acid, chlorophyll and total phenolics content remained in grapes of coating-treated group than in the control. Furthermore, preharvest coating increased the shelf life and maintained the sensory quality of grape fruits, resulting in a 2-fold prolongation of shelf-life compared with untreated grape.

grape；preharvest-coating；storage physiology；storage quality

S663.1

A

1002-6630(2011)10-0274-05

2010-08-09

河北省科技廳科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計劃項目(07221001D-3)

趙瑞平(1968—)，男，教授，博士研究生，主要從事果蔬貯藏加工研究。E-mail：spxzrp@126.com