熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃貯藏品質(zhì)及生理變化的影響

張福平

韓山師范學(xué)院生物系，廣東 潮州 521041

楊桃(AverrhoacarambolaLinn.)為酢醬草科常綠小喬木或灌木，楊桃果實(shí)營養(yǎng)豐富，用途廣泛，除鮮食外，還可用于加工果汁、果干、蜜餞、涼果、果酒等制品。但由于楊桃果實(shí)皮薄肉脆，具棱狀、易損傷，在室溫條件下，果實(shí)采后放置幾天即迅速失水皺縮、變味，甚至腐爛，嚴(yán)重地影響了食用價(jià)值和商品性狀，給采后流通帶來很多困難。目前，在楊桃采后貯藏保鮮方面取得了一定的進(jìn)展，如“常溫條件下不同包裝方式對(duì)楊桃品質(zhì)及其生理的影響”、“殼聚糖涂膜處理對(duì)鮮切楊桃的保鮮效果”以及“活性炭處理對(duì)紅楊桃果實(shí)貯藏特性的影響”等方面的報(bào)道[1-4]。熱處理在果蔬采后保鮮技術(shù)方面的應(yīng)用也有廣泛研究[5-10]。本試驗(yàn)探討了熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃采后貯藏品質(zhì)及生理變化的影響，期望該研究能夠?yàn)闂钐业牟珊蟊ｕr提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

楊桃品種“六畝蜜香”采自潮州市湘橋區(qū)六畝村楊桃園，挑選沒有病蟲害和機(jī)械損傷、果形端正、外觀呈黃綠色，約8～9成熟果實(shí)。

1.2方法

1.2.1處理熱水處理?xiàng)l件的篩選：分別設(shè)計(jì)CK(室溫)、40、 45℃3個(gè)溫度，處理時(shí)間為10和20 min，處理后貯藏在室溫下觀察貯藏效果，通過對(duì)果實(shí)外觀、果肉品質(zhì)與整體貯藏效果的比較研究確定以下處理方法：40℃，10 min(處理1)；40℃，20 min(處理2)；45℃，10 min(處理3)及45℃，20 min(處理4)為適宜的處理?xiàng)l件。挑選大小較一致的楊桃果實(shí)，用自來水清洗、晾干。然后隨機(jī)分為5 組進(jìn)行處理，分別按上面熱水處理方法進(jìn)行，將熱水處理后的楊桃從熱水中取出晾干冷卻，裝入保鮮袋中，每袋1個(gè)果，保鮮袋為聚丙烯膜制成，厚度0.02 mm，為調(diào)節(jié)袋內(nèi)外的氣體交換，在袋面進(jìn)行微孔處理，孔徑0.01 mm，果實(shí)套袋后分別用封口機(jī)封袋口，設(shè)對(duì)照組(CK)：將不經(jīng)熱水處理的楊桃果實(shí)直接置于室溫條件下貯藏。每個(gè)處理共60個(gè)果實(shí)。貯藏期間每 3 d對(duì)楊桃果實(shí)的品質(zhì)和生理生化指標(biāo)進(jìn)行取樣測(cè)定，試驗(yàn)在韓山師范學(xué)院生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2.2 楊桃果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定可溶性固形物含量采用阿貝折光儀測(cè)定表示；維生素C(Vc)含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定；有機(jī)酸采用酸堿滴定法。

1.2.3楊桃果實(shí)生理生化指標(biāo)的測(cè)定呼吸強(qiáng)度的測(cè)定：取楊桃果實(shí) 2個(gè)，稱重，置密閉呼吸室中平衡 0.5 h后，采用HWF-1型紅外線 CO2分析儀進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定時(shí)，CO2分析儀先預(yù)熱10 min，先測(cè)出未置果實(shí)時(shí)呼吸室中CO2濃度，然后測(cè)定放置果實(shí)后呼吸室中CO2濃度，記錄相對(duì)穩(wěn)定的最大值。計(jì)算公式如下：

樣品呼吸速率(CO2/mg.kg-1.h-1)=(C- C0)×V×D×1000/W/T

式中：C——果實(shí)呼吸后呼吸室中CO2濃度(%)；C0——未置果實(shí)時(shí)呼吸室中CO2濃度(%)；V——呼吸室的體積(cm3)；W——果實(shí)的重量(kg)；D——常溫條件下的密度CO2的密度(g/cm3)；T——果實(shí)呼吸時(shí)間(h)；

細(xì)胞質(zhì)膜相對(duì)透性、過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的測(cè)定參考文獻(xiàn)[5]的方法進(jìn)行。此外，統(tǒng)計(jì)貯藏期間果實(shí)的失重率和好果率。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。試驗(yàn)重復(fù)3次。

2結(jié)果與分析

2.1熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.1.1TSS含量如圖1所示，貯藏期間楊桃果實(shí)的TSS含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏第3 d，CK組楊桃果實(shí)的TSS含量均高于處理組；貯藏至第6 d，處理組楊桃果實(shí)TSS含量繼續(xù)上升，隨后開始下降，而CK組在第 6 d 時(shí)果實(shí)TSS含量已開始下降；貯藏后期，處理組楊桃果實(shí)的TSS含量始終高于CK組，差異達(dá)顯著水平(P<0.05)，其中，以處理2(40℃20 min；氣調(diào)包裝)的楊桃果實(shí)TSS含量下降最慢，貯藏到第21 d時(shí)，該處理組楊桃果實(shí)TSS含量仍保持較高水平(6.23%)，而CK組貯藏到第15 d時(shí)TSS含量只有1.93%(CK組貯藏15 d后已失去食用和商品價(jià)值，故后面指標(biāo)沒有測(cè)定，下同)。這表明，40℃熱水處理20 min氣調(diào)包裝能減緩楊桃果實(shí)TSS含量的下降，有利于保持楊桃果實(shí)較好的風(fēng)味品質(zhì)。

2.1.2Vc含量如圖2所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，處理組和CK組楊桃果實(shí)中的Vc含量均呈逐漸下降趨勢(shì)。與CK組相比，熱水處理氣調(diào)包裝楊桃果實(shí)的Vc含量下降的幅度均較小，尤其以40℃熱水處理20 min氣調(diào)包裝在減緩楊桃果實(shí)Vc含量下降方面效果最好。貯藏15 d，CK組楊桃果實(shí)Vc含量下降了88.33%，而40℃ 20 min氣調(diào)包裝處理組只下降了20.49%，貯藏21 d后，該處理組楊桃果實(shí)Vc的含量仍保持較高水平，為0.225 mg·g-1，較好地保持楊桃果實(shí)的營養(yǎng)品質(zhì)。

圖1 熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)TSS含量的影響Fig.1 Effect of hot water treatment andmodifed atmosphere package on TSScontentof Averrhoa carambola fruit圖2 熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)Vc含量的影響Fig.2 Effect of hot water treatment andmodified atmosphere pakage on Vccontent of Averrhoa carambola fruit

2.1.3有機(jī)酸含量由圖3可知，處理組和CK組楊桃果實(shí)有機(jī)酸的含量在貯藏期間都有不同程度的下降。果實(shí)成熟及衰老過程中，多數(shù)果實(shí)的有機(jī)酸含量會(huì)下降，這是因?yàn)橛行┍缓粑饔盟摹Ｌ幚斫M楊桃果實(shí)有機(jī)酸含量下降的幅度較CK組的慢，這說明熱水處理氣調(diào)包裝可以使消耗酸量減少，表明呼吸作用得到抑制，果實(shí)后熟較慢。以40℃ 20 min熱水處理氣調(diào)包裝對(duì)減緩楊桃果實(shí)有機(jī)酸含量下降的效果最好。

圖3 熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)有機(jī)酸含量的影響Fig.3 Effect of hot water treatment andmodified atmosphere package on organic acidcontent of Averrhoa carambola fruit圖4 熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)速率的影響Fig.4 Effect of hit water treatment and modifedatmosphere package on respiratory intensityof Averrhoa carambola fruit

2.2熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)生理生化的影響

2.2.1呼吸速率 如圖4所示，貯藏期間，對(duì)照組楊桃果實(shí)的呼吸速率始終保持上升的趨勢(shì)，并且比處理組的要高，而處理組楊桃果實(shí)呼吸速率的變化則呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。這是由于微孔袋能自發(fā)地調(diào)節(jié)袋中氣體成分，透過部分代謝廢氣，使果實(shí)呼吸速率變化緩慢，其抑制果實(shí)呼吸效果非常明顯。貯藏期間，所有熱水處理組的楊桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度始終低于對(duì)照組，這表明熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度有明顯的抑制作用，有利于楊桃的貯藏保鮮，從整體上看，40℃ 20 min氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度的抑制效果最佳，楊桃果實(shí)外觀品質(zhì)最好。

2.2.2質(zhì)膜相對(duì)透性如圖5所示，貯藏期間，處理組和對(duì)照組楊桃果實(shí)的質(zhì)膜相對(duì)透性呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在果實(shí)貯藏前期，處理組楊桃果實(shí)質(zhì)膜相對(duì)透性上升的幅度不大，到第12 d開始才緩慢上升，其中，處理2上升的趨勢(shì)明顯小于其它處理組和對(duì)照組。這表明，熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝使楊桃果實(shí)膜的傷害程度較低，導(dǎo)致其細(xì)胞質(zhì)膜透性上升幅度較小，因此其對(duì)果肉細(xì)胞衰老過程起到很好的抑制作用，達(dá)到較為顯著的保鮮效果，其中以40℃ 20 min氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)細(xì)胞質(zhì)膜透性的抑制效果最佳，與對(duì)照組的差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

圖5 熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃質(zhì)膜相對(duì)透性的影響Fig.5 Effect of hot water treatment and modifiedatmosphere psckage on membrane permeabilityof Averrhoa carambola fruit圖6 熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)POD活性的影響Fig.6 Effect of hot water treatment and modifiedatmosphere package on POD activityof Averrhoa carambola fruit

2.2.3POD活性如圖6所示，貯藏過程中，處理組和CK組楊桃果實(shí) POD活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。CK組楊桃果實(shí)在貯藏第 9 d時(shí)POD出現(xiàn)活性高峰，而處理組則均在第 12 d才出現(xiàn)高峰；在整個(gè)貯藏期間處理組楊桃果實(shí)POD活性均低于CK組，其中40℃ 20 min氣調(diào)包裝組楊桃果實(shí)POD活性一直保持較低水平，這表明，40℃ 20 min氣調(diào)包裝能較好地降低楊桃果實(shí)POD的活性，減輕楊桃果實(shí)膜脂過氧化程度，明顯延緩楊桃果實(shí)采后褐變和衰老速度，延長其貯藏時(shí)間，與對(duì)照組的差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。

2.2.4PPO活性如圖7所示，貯藏期間，處理組和CK組楊桃果實(shí)PPO活性呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，CK組的上升幅度較處理組的大，各處理組楊桃果實(shí)的PPO活性均低于CK組。貯藏前期，各處理?xiàng)钐夜麑?shí)的PPO活性均緩慢上升，貯藏后期上升幅度加大。40℃20 min氣調(diào)包裝組較好地抑制楊桃果實(shí)的PPO活性的升高，與對(duì)照組的差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。這表明，熱水處理能有效鈍化楊桃果實(shí)PPO活性，很好地控制了酶促褐變，使楊桃果實(shí)保持較好的品質(zhì)。

圖7 熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)PPO活性的影響Fig.7 Effect of hot water treatment andmodified atmosphere package on PPOactivity of Averrhoa carambola fruit圖8 熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)PAL活性的影響Fig.8 Effect of hot water treatment and modifiedatmosphere package on PAL acticityof Averrhoa carambola fruit

2.2.5PAL活性苯丙氨酸解氨酶是植物體內(nèi)苯丙烷類次生物質(zhì)代謝的關(guān)鍵酶，苯丙烷類途徑生成的中間產(chǎn)物及其次生代謝產(chǎn)物，在植物的抗病蟲害過程中起著極其重要的作用。如圖8所示，處理組和對(duì)照組楊桃果實(shí)在貯藏過程中PAL活性均呈現(xiàn)大致相同的變化規(guī)律，貯藏前期，各處理組楊桃果實(shí)PAL活性迅速上升，到貯藏后期上升幅度逐漸減弱。各處理組均顯著提高楊桃果實(shí)PAL的活性，其中40℃20 min氣調(diào)包裝組楊桃果實(shí)PAL活性與CK組的差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

2.3熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)失重率和好果率的影響

在貯藏過程中對(duì)照組楊桃果實(shí)的失重率呈直線上升趨勢(shì)，果實(shí)縮水嚴(yán)重，貯藏21 d后失重率達(dá)到36.21%，絕大多數(shù)果實(shí)褐變甚至腐爛，好果率為0，完全失去食用價(jià)值和商品價(jià)值。處理組楊桃果實(shí)的失重率變化緩慢，21 d后失重率只有2.12～2.65%，而好果率均在85%以上，與CK 組差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。其中40℃熱水處理20 min 楊桃果實(shí)的好果率最高、保鮮效果最好(見表1)。

表1熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)楊桃果實(shí)失重率和好果率的影響

3討論

有關(guān)熱處理和氣調(diào)包裝對(duì)果蔬貯藏過程品質(zhì)和生理的影響有較多的研究[1，5-11]。但把熱水處理和氣調(diào)包裝結(jié)合起來研究卻少有報(bào)道。程順昌等[6]認(rèn)為，熱處理對(duì)冷藏時(shí)尖椒果實(shí)的呼吸速率影響不顯著，但熱處理果實(shí)呼吸速率稍高于對(duì)照果實(shí)的；熱處理后降低了冷藏過程中果實(shí)內(nèi)丙二醛(MDA)的累積，具有較低的膜透性。楊桃屬非呼吸躍變形果實(shí)，采后呼吸速率持續(xù)升高[1]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝能明顯抑制楊桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度的上升，并顯著降低楊桃果實(shí)質(zhì)膜相對(duì)透性，這與楊桃果實(shí)采后衰老速度延緩，貯藏時(shí)間延長是一致的。龐學(xué)群等認(rèn)為，熱處理導(dǎo)致香蕉果皮 PPO、POD和超氧化物歧化酶(SOD)活性降低和脂氧合酶(LOX)活性升高，對(duì) PAL活性影響不大[7]。PAL是苯丙烷類代謝中的關(guān)鍵酶和限速酶，由該途徑合成的中間產(chǎn)物如酚類物質(zhì)以及木質(zhì)素和類黃酮類植保素等都是植物體內(nèi)一些重要抗菌物質(zhì)，研究表明 PAL與許多植物的抗病性呈正相關(guān)[12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，熱水處理能降低楊桃果實(shí)內(nèi) POD和 PPO活性，同時(shí)明顯提高果實(shí)內(nèi) PAL活性。這表明經(jīng)熱水處理的楊桃果實(shí)活性氧和酚類物質(zhì)增加可能參與了其抗病性的成機(jī)制，減輕楊桃果實(shí)膜脂過氧化程度，使其表現(xiàn)出較低的POD和 PPO活性，明顯延緩楊桃果實(shí)采后衰老速度，延長其貯藏時(shí)間。

4結(jié)論

40℃熱水處理 20 min結(jié)合氣調(diào)包裝可以顯著抑制楊桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度、質(zhì)膜相對(duì)透性、PPO和 POD活性，提高保護(hù)酶 PAL活性，延長其貯藏時(shí)間，保持其風(fēng)味品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益，因此，熱水處理結(jié)合氣調(diào)包裝在采后楊桃的貯藏中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。熱處理因其能抑菌防霉，延緩生理活性，同時(shí)無化學(xué)殘留，安全性高，簡(jiǎn)便有效等特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于采后果蔬保鮮貯藏中。值得注意的是，熱處理中的影響因素很多，不同果樹種、品種和不同成熟度的果實(shí)對(duì)熱處理的要求不同，熱處理的方法、溫度高低和時(shí)間長短也各異，熱處理單獨(dú)使用很難取得令人滿意的保鮮效果，熱處理同其他保鮮技術(shù)結(jié)合使用將有更廣泛的應(yīng)用前景[13]。熱水處理對(duì)楊桃果實(shí)生理的影響是復(fù)雜的、多方面的，需要在本試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從有機(jī)酸代謝、蛋白質(zhì)代謝和采后果蔬衰老機(jī)制及細(xì)胞分子水平等多方面進(jìn)行深入系統(tǒng)研究，以揭示熱水處理對(duì)楊桃果實(shí)影響的內(nèi)在機(jī)理，更好地供楊桃果實(shí)貯藏保鮮參考應(yīng)用。

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