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    固體二氧化氯保鮮劑對夏黑葡萄保鮮效果的影響

    2012-10-25 05:48:54喬勇進(jìn)周慧娟周任佳陳召亮
    食品科學(xué) 2012年10期
    關(guān)鍵詞:果率二氧化氯保鮮劑

    許 萍,喬勇進(jìn)*,周慧娟,周任佳,陳召亮

    (1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,上海 201106;

    2.上海師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)院,上海 200236;3.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院,上海 200093)

    固體二氧化氯保鮮劑對夏黑葡萄保鮮效果的影響

    許 萍1,2,喬勇進(jìn)1,*,周慧娟1,周任佳3,陳召亮1

    (1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,上海 201106;

    2.上海師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)院,上海 200236;3.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院,上海 200093)

    目的:探討固體二氧化氯保鮮劑對夏黑葡萄采后保鮮效果。方法:以不同用量(2.5、5、10g/kg)的固體二氧化氯保鮮劑處理夏黑葡萄,將處理后的夏黑葡萄貯藏于(1±1)℃、相對濕度80%~85%冷庫中,研究不同處理對其生理生化品質(zhì)的影響。結(jié)果:3種二氧化氯保鮮劑用量處理均能降低貯藏中葡萄果實(shí)的腐爛,減緩好果率的下降,10g/kg保鮮劑處理組好果率保持最高;但5g/kg和2.5g/kg保鮮劑處理比10g/kg處理能較好抑制褐變度、丙二醛含量、呼吸強(qiáng)度的上升和花色苷、可溶性固形物、可滴定酸的下降。結(jié)論:5g/kg二氧化氯保鮮劑處理效果最好,能顯著延緩葡萄的衰老氧化進(jìn)程。

    二氧化氯保鮮劑;貯藏品質(zhì);生理生化;夏黑葡萄

    夏黑葡萄,原產(chǎn)日本,歐美雜種,又稱夏黑無核、東方黑珍珠。它抗病、豐產(chǎn)、極早熟、易著色、耐貯運(yùn)、含糖高、口感好,但在采收過程中易受傷,且采后易受霉菌侵染而腐爛,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前,國內(nèi)外葡萄貯藏保鮮主要采用SO2防腐保鮮處理。但是,由于SO2的有效殺菌劑量和使葡萄發(fā)生傷害的劑量相近,使保鮮葡萄變味,降低甚至失去商品價值,且SO2對人體健康及環(huán)境的影響一直沒有得到很好解決,因此在生產(chǎn)上應(yīng)用受到一定限制[1-3]。

    ClO2是Al級安全消毒劑,在安全性方面優(yōu)勢明顯。它可以殺滅各種細(xì)菌繁殖體、芽孢、真菌、病毒甚至原蟲等在內(nèi)的多種微生物,但對動植物機(jī)體卻不產(chǎn)生毒效。世界上許多國家在食品加工等領(lǐng)域的應(yīng)用已取得了良好的效果。我國科研人員也在西蘭花[4]、杏[5]等果蔬保鮮中進(jìn)行研究,取得了良好效果,但因?yàn)闅鈶B(tài)和液態(tài)產(chǎn)品,存在使用步驟繁瑣,操作不方便等問題,在生產(chǎn)應(yīng)用中受到很大限制。本實(shí)驗(yàn)研究固體ClO2保鮮劑低溫條件下對夏黑葡萄保鮮效果的影響,旨在開發(fā)適合葡萄保鮮的專用保鮮劑,減少SO2類保鮮劑的使用,為ClO2在果蔬采后保鮮方面應(yīng)用提供理論和技術(shù)依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 材料

    新鮮的夏黑葡萄(八分熟)采自上海市金山區(qū)葡萄種植標(biāo)準(zhǔn)園,立刻運(yùn)回上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心冷庫,預(yù)冷至果心溫度為4℃。挑選無病蟲害、無機(jī)械損傷的完整夏黑葡萄果穗,裝于內(nèi)襯0.06mm的PE葡萄保鮮袋的紙箱(50cm×30cm×15cm)中,每箱放入4kg葡萄,一共12箱。

    固體ClO2保鮮劑由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心研制(有效成分含量為6.7%),設(shè)置3個用量:按每千克葡萄分別加2.5、5、10g保鮮劑的要求,將8、20、40g保鮮劑分別裝入自封袋(各3袋),用大頭針扎數(shù)小孔,備用。以不加保鮮劑為空白對照,每個處理重復(fù)3次。處理后置于溫度(1±1)℃、相對濕度80%~85%冷庫中貯藏。冷藏期間,每10d測定果實(shí)的好果率、可溶性固形物、可滴定酸、呼吸強(qiáng)度、花色苷、丙二醛和褐變度。

    1.2 儀器與設(shè)備

    TES-1370非色散式CO2四體氣體測試計(jì) 臺灣泰仕TES公司;CR-400 CMinolta型全自動色差計(jì) 日本美能達(dá)公司;Ultrospec 3300 pro紫外分光光度計(jì) 美國安馬西亞公司;D37520 Osterode高速冷凍離心機(jī) 德國Biofuge公司; N-1α手持折光儀 日本Atago公司。

    1.3 測定指標(biāo)及方法

    1.3.1 好果率

    按照下式測定果實(shí)的好果率:

    1.3.2 可溶性固形物含量的測定

    參照文獻(xiàn)[6],用手持折光儀測定果實(shí)的可溶性固形物含量(total soluble solid,TSS)。

    1.3.3 可滴定酸含量的測定

    按照酸堿滴定法(以酒石酸計(jì))[7]測定果實(shí)的可滴定酸(total acid,TA)含量。

    1.3.4 果皮(肉)花色苷含量的測定

    [8]并加以改進(jìn),測定果皮(肉)花色苷含量。

    1.3.5 呼吸強(qiáng)度的測定

    參照文獻(xiàn)[6],利用氣體測試計(jì)測定呼吸強(qiáng)度。

    1.3.6 褐變度的測定

    參照文獻(xiàn)[9],在波長420nm處測吸光度,以A420×200表示。

    1.3.7 丙二醛含量測定

    采用硫代巴比妥酸比色法[10]測定果實(shí)的丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量。

    1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

    采用SPSS 17.0軟件對研究結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 對葡萄果實(shí)好果率影響

    圖1 二氧化氯保鮮劑處理對夏黑葡萄好果率的影響Fig. 1 Effect of ClO2 preservation on decay rate of Summer Black grapes

    ClO2具有很強(qiáng)的殺菌作用,可以抑制細(xì)菌和霉菌對果實(shí)的侵害。與對照相比,ClO2處理能顯著抑制好果率的降低,且濃度越高(如10g/kg)好果率越高(圖1)。韓永生等[11]發(fā)現(xiàn)高濃度的ClO2會對果實(shí)產(chǎn)生較大的膨壓,造成裂果。但本實(shí)驗(yàn)中3個濃度梯度的ClO2固體保鮮劑處理均未發(fā)生這種現(xiàn)象。從第10天起,對照組的好果率開始迅速下降,至60d時,好果率下降了88.9%。不同用量的保鮮劑處理組的好果率在前20d均保持良好,20d后2.5g/kg處理組因ClO2濃度較低,好果率下降較快,至40d已下降了47.5%,而5g/kg和10g/kg處理組僅下降了18.3%和7.3%。至60d,5g/kg和10g/kg處理組好果率下降了43.3%和26.7%,均與對照組差異顯著(P<0.05)。

    2.2 對葡萄果實(shí)可溶性固形物含量影響

    TSS包括糖酸等可溶性物質(zhì),是果蔬營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。貯藏初期,隨果品成熟度增加,果實(shí)淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖,TSS含量也有所上升,后期因呼吸作用代謝消耗加快而有所下降。至30d,對照組TSS含量為18.8%,2.5、5、10g/kg保鮮劑處理組的TSS含量分別為20%、20.32%、19.06%。至貯藏末期60d時,5g/kg保鮮劑處理組TSS含量仍保持較高水平,為19.58%,而對照組僅為17.24%,兩者差異顯著(P<0.05)。

    圖2 二氧化氯保鮮劑處理對夏黑葡萄可溶性固形物含量的影響Fig. 2 Effect of ClO2 preservation on TSS content of Summer Black grapes

    圖5 二氧化氯保鮮劑處理對夏黑葡萄果肉花色苷含量的影響Fig.5 Effect of ClO2 preservation on pulp anthocyanin content in Summer Black grapes

    2.3 對葡萄果實(shí)可滴定酸含量影響

    圖3 二氧化氯保鮮劑處理對夏黑葡萄可滴定酸含量的影響Fig. 3 Effect of ClO2 preservation on TA content of Summer Black grapes

    TA含量的高低直接反應(yīng)著果蔬的品質(zhì)和成熟度,因此是果品品質(zhì)重要評價指標(biāo)之一。從圖3可以看出,隨果實(shí)代謝消耗,貯藏中對照組和保鮮劑處理組的TA都呈不斷下降的趨勢,開始下降較快后期下降減緩,且保鮮劑處理組的TA高于對照組,這可能是由于ClO2處理可以降低葡萄果實(shí)因外界脅迫而造成的代謝加快引起的。貯藏至60d,對照組TA含量下降了70.13%;2.5g/kg和10g/kg保鮮劑處理組下降了62.16%和63.53%;而5g/kg保鮮劑處理組僅下降了55.05%,與對照組差異顯著(P<0.05)。

    2.4 對葡萄果實(shí)果皮和果肉花色苷含量影響

    圖4 二氧化氯保鮮劑處理對夏黑葡萄果皮花色苷含量的影響Fig.4 Effect of ClO2 preservation on peel anthocyanin content in Summer Black grapes

    葡萄果色直接影響到商品價值,其中花色苷含量是果色品質(zhì)重要指標(biāo)之一。葡萄(八分熟)采后花色苷含量仍繼續(xù)上升,隨后因代謝消耗而逐漸降低。這與刑慶振等[12]的研究中葡萄花色苷含量先升后降的變化趨勢一致。將圖4、5比較可知,果皮花色苷含量遠(yuǎn)大于果肉花色苷含量。圖4中,保鮮劑處理組與對照組果皮花色苷含量的變化趨勢基本一致,至20d出現(xiàn)峰值;貯藏至60d時,對照組的果皮花色苷含量下降了43%,而2.5、10g/kg處理組僅分別下降了11.7%和26%,5g/kg處理組的花色苷含量雖在出現(xiàn)峰值后也緩慢下降但仍比初始值(0.90mg/g)高,與其他組差異顯著(P<0.05)。圖5中,對照組的果肉花色苷含量最大值(0.059mg/g)低于5g/kg處理組的最大值(0.089mg/g)和2.5g/kg處理組最大值(0.076mg/g)。貯藏至50d時,對照組的果肉花色苷含量下降了54%,而2.5g/kg和5g/kg處理組分別下降了19.5%和4.5%,與對照組差異顯著(P<0.05)。圖4、5表明5g/kg的保鮮劑處理可顯著提高葡萄果皮和果肉花色苷的保留率。

    2.5 對葡萄果實(shí)呼吸強(qiáng)度影響

    圖6 二氧化氯保鮮劑處理對夏黑葡萄呼吸強(qiáng)度的影響Fig.6 Effect of ClO2 preservation on respiration intensity of Summer Black grapes

    葡萄為非呼吸躍變果品[13],貯藏期間葡萄呼吸強(qiáng)度的變化不會出現(xiàn)峰值(圖6)。貯藏前20d,夏黑葡萄的呼吸強(qiáng)度變化不大;20d后,隨貯藏時間的延長,各組呼吸強(qiáng)度均有不同程度的上升,且對照組呼吸強(qiáng)度比ClO2處理組上升快。至40d時,對照組呼吸強(qiáng)度上升到61.50mg/(kg·h),2.5、5和10g/kg處理組呼吸強(qiáng)度分別為43.30、33.10、51.95mg/(kg·h)。貯藏40d后,葡萄呼吸強(qiáng)度大幅度的上升可能是因?yàn)楹笃谟捎谕饨绛h(huán)境脅迫,果實(shí)抵抗力下降,需要更多的能量,因此呼吸作用加強(qiáng),提高能量的釋放,促使這段時間的呼吸大幅度上升,但未出現(xiàn)峰值,不與葡萄的非躍變現(xiàn)象矛盾。貯藏至60d,對照組呼吸強(qiáng)度為66.09mg/(kg·h),而5g/kg處理組僅為48.08mg/(kg·h),二者差異顯著(P<0.05),因此ClO2處理能有效抑制冷藏中的葡萄呼吸強(qiáng)度,且5g/kg處理效果最佳。

    2.6 對葡萄果實(shí)丙二醛含量影響

    圖7 二氧化氯保鮮劑處理對夏黑葡萄丙二醛含量的影響Fig.7 Effect of ClO2 preservation on MDA content of Summer Black grapes

    MDA是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一,其含量高低可以作為判斷植物組織衰老和膜脂過氧化產(chǎn)物的標(biāo)志[14]。隨貯藏時間的延長,葡萄果實(shí)的MDA含量不斷上升。貯藏前20d 對照組MDA含量有所上升,而保鮮劑各處理組變化不明顯;20d后各組MDA含量開始緩慢上升,對照組上升較快,其中,10g/kg處理組ClO2濃度較大,可能對果實(shí)膜系統(tǒng)有所損傷,所以其MDA含量的上升速度快于2.5g/kg和5g/kg處理組。貯藏50d時,對照組MDA已上升了89.3%,2.5、5和10g/kg處理組分別上升了84.6%、82.6%和87%,可見5g/kg處理組與對照組差異顯著(P<0.05),抑制MDA含量上升效果最佳。

    2.7 對葡萄果實(shí)褐變度影響

    圖8 二氧化氯保鮮劑處理對夏黑葡萄褐變度的影響Fig.8 Effect of ClO2 preservation on browning degree of Summer Black grapes

    葡萄果肉褐變度隨貯藏期延長而不斷上升。由圖8可知,ClO2各處理組均比對照組褐變度上升得慢,且2.5g/kg和5g/kg保鮮劑處理比10g/kg處理效果佳,這與龔宇同等[15]研究結(jié)果一致。固體ClO2保鮮劑處理能延緩葡萄果實(shí)褐變的原因可能與ClO2對果肉的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生影響,和對與褐變相關(guān)的酶類如多酚氧化酶的抑制作用有關(guān)。貯藏至60d,對照組褐變度已經(jīng)上升了64%,而2.5、5、10g/kg處理組分別上升56.5%、51.5%、60.4%,且5g/kg 處理組與對照組差異顯著(P<0.05)。

    3 討論與結(jié)論

    ClO2保鮮是新型高效低毒的保鮮方法,在果蔬采后保鮮領(lǐng)域已有一些研究,如用低濃度的ClO2氣體處理香蕉,發(fā)現(xiàn)ClO2能抑制香蕉內(nèi)源乙烯產(chǎn)生,推遲呼吸躍變高峰,同時降低了果肉MDA含量和果皮細(xì)胞膜滲透性,減輕了果皮褐變程度[16]。本實(shí)驗(yàn)中,5g/kg ClO2固體保鮮劑能延緩花色苷的消耗,TA、TSS等品質(zhì)指標(biāo)的下降,抑制葡萄果實(shí)褐變以及MDA含量的上升,并且能有效減緩好果率的下降,可能是因?yàn)樗芸焖俚乜刂撇≡鞍踪|(zhì)的合成,與病原菌蛋白質(zhì)中的氨基酸發(fā)生反應(yīng),使其分解,導(dǎo)致病原菌細(xì)胞死亡[17-18],從而殺死病原菌;或者能迅速對病毒衣殼上的蛋白質(zhì)中的酪氨酸其破壞作用,抑制病毒的特異性吸附,阻止病毒對宿主細(xì)胞的感染,因此大大降低了貯藏期間葡萄果實(shí)的腐爛速度。

    葡萄果實(shí)色澤主要是由花色苷含量的高低決定的,因此花色苷含量能從側(cè)面反映葡萄果實(shí)的成熟和衰老程度。八成熟的葡萄果肉果皮花色苷均存在“采后合成”現(xiàn)象,這與前人研究[19]結(jié)果一致。目前蘋果、葡萄、草莓中的花色苷合成途徑已明確[20-22],簡單來說,花色苷是由花色素與各種單糖通過糖苷鍵結(jié)合形成,屬類黃酮化合物。本研究發(fā)現(xiàn),夏黑葡萄貯藏至20d,果皮果肉花色苷含量達(dá)到峰值,隨后花色苷開始逐漸下降,但ClO2保鮮劑處理能有效抑制其下降速率。這與果實(shí)呼吸速率20d后開始迅速增加,及好果率和可溶性固形物20d后迅速下降現(xiàn)象相一致,說明夏黑葡萄果實(shí)貯藏至20d時,可能為了抵抗病原菌侵染等外界環(huán)境脅迫,而加強(qiáng)呼吸作用,從而使得可固、花色苷等物質(zhì)的消耗也迅速增加,但因ClO2保鮮劑能有效抑制病原菌侵染,抑制好果率的下降,緩和了外界脅迫對葡萄果實(shí)的傷害,進(jìn)而也減緩了花色苷等物質(zhì)含量的下降速率。

    本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用5g/kg固體 ClO2保鮮劑處理夏黑葡萄,其呼吸強(qiáng)度得到顯著抑制,減緩了果肉果皮花色苷的消耗,有效控制了葡萄果實(shí)好果率、TA、TSS含量下降,明顯抑制褐變、MDA含量的上升,從而減緩葡萄采后的成熟衰老進(jìn)程,延長葡萄貯藏保鮮期。

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    Effect of Solid ClO2Preservation on Fresh-Keeping of Summer Black Grape Cultivars

    XU Ping1,2,QIAO Yong-jin1,*,ZHOU Hui-juan1,ZHOU Ren-jia3,CHEN Zhao-liang1
    (1. Agricultural Products Storage and Processing Research Center, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201106,China;2. College of Life and Environment Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China;3. School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

    Objective∶ To study the fresh-keeping effect of ClO2 preservation treatment on Summer Black grapes. Methods∶Fresh Summer Black grapes were treated by ClO2 at various concentrations of 2.5, 5 g/kg and 10 g/kg. Following the preservative treatments, the treated grapes were stored at (1 ± 1) ℃ and relative humidity of 80% — 85%. The anthocyanin content and physiological-biochemical quality of treated grapes during the storage were studied. Results∶ ClO2 preservative treatment could effectively decrease the decay rate of grapes. The preservative concentration at 10 g/kg revealed the lowest decay rate of grapes.Meanwhile, the preservation treatment at the dosage of 2.5 g/kg and 5 g/kg could inhibit the increase of browning degree, MDA content and respiration rate and alleviate the decline of anthocyanin, total soluble solids and titratable acids. Conclusion∶ The fresh-keeping effect of ClO2 preservation treatment at the dosage of 5 g/kg is the best, which can obvious delay the maturation and senescence process of grapes.

    ClO2 preservation;storage quality;physiological quality;Summer Black grape

    TS255.3

    A

    1002-6630(2012)10-0282-05

    2011-04-27

    上海市科技興農(nóng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目 (滬農(nóng)科攻字(2008)第1-3號)

    許萍(1984—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品保鮮與食品微生物。E-mail:mirenxuping@yeah.net

    *通信作者:喬勇進(jìn)(1967—),男,研究員,博士,研究方向?yàn)檗r(nóng)林產(chǎn)品保鮮加工。E-mail:yjqiao2002@sohu.com

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