浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘采后貯藏效果的影響

張艷芳 趙 江 郝利平 王 愈 孫忠偉

ZH ANG Yan－fang 1 ZHAO Jiang 1 HAO Li－ping 1 WANG Yu 1 SUN Zhong－wei 2

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太谷 030801；2.山東龍力生物科技股份有限公司，山東 禹城 251200）

（1.College of Food Science and Engineering，Shanxi Agricultural University，Taigu，Shanxi 030801，China；2.Shandong Longli Biotechnology Stock Company Ltd，Yucheng，Shandong 251200，China）

柑橘在貯藏一段時(shí)間后，在病原微生物和不適宜貯藏環(huán)境的影響下易發(fā)生病變，使果實(shí)的貯藏特性和商品價(jià)值受到影響，從而帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失［1，2］。柑橘貯藏期間的病害主要分為侵染性病害如青霉病、綠霉病、黑腐病等和生理性病害如褐斑病、枯水病等。目前柑橘保鮮的主要方法有機(jī)械冷藏和氣調(diào)貯藏。但由于柑橘類果實(shí)對(duì)低溫十分敏感，所以機(jī)械冷藏時(shí)柑橘長(zhǎng)期處于低溫條件下可能引發(fā)冷害［1］。同時(shí)目前氣調(diào)貯藏在柑橘商業(yè)性貯藏方面應(yīng)用有限，故有待于研究新的保鮮方法應(yīng)用于柑橘商業(yè)性貯藏。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，鈣處理對(duì)采后果蔬發(fā)育、成熟、衰老等生理過(guò)程均有一定影響，如可以降低果蔬的呼吸強(qiáng)度，控制乙烯的產(chǎn)生，保持果實(shí)品質(zhì)，延緩衰老［3］等，因此可以延長(zhǎng)果蔬的貨架期［4］。另有研究［5］發(fā)現(xiàn)，高壓靜電場(chǎng)對(duì)桃、藍(lán)莓果、番茄等具有保鮮作用，與其他保鮮技術(shù)相比具有高效、節(jié)能、無(wú)污染的特性。對(duì)于一些含水量高的難貯藏果蔬，靜電場(chǎng)處理效果較好，有望成為一種新的果蔬保鮮技術(shù)。

目前已有研究將高壓靜電場(chǎng)應(yīng)用于草莓［6］、黃冠梨［7］及番茄［8］的貯藏保鮮，研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)應(yīng)的最佳電場(chǎng)強(qiáng)度及處理時(shí)間。劉鐵嶺等［8］研究發(fā)現(xiàn)利用60 k V／m高壓靜電場(chǎng)處理番茄60 min，果實(shí)VC含量、果實(shí)質(zhì)量損失率均小于其他處理，保鮮效果最好。目前，浸鈣加高壓靜電場(chǎng)在柑橘上的應(yīng)用未見報(bào)道。本研究擬以柑橘為試材，探討蒸餾水浸泡（對(duì)照）、單純浸鈣、單純電場(chǎng)處理以及浸鈣結(jié)合靜電場(chǎng)4種預(yù)處理方法對(duì)處理后柑橘在貯藏期間生理指標(biāo)及營(yíng)養(yǎng)成分的影響，以期為高壓靜電場(chǎng)對(duì)柑橘貯藏保鮮的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器設(shè)備

柑橘：太谷侯城市售采摘30 d后的蜜柑橘。選擇新鮮，潔凈，無(wú)腐爛、霉變、病蟲害以及無(wú)明顯機(jī)械傷，大小一致的柑橘。購(gòu)買后運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)分組處理后放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中貯藏。

氫氧化鈉、抗壞血酸、草酸、2，6－二氯靛酚鈉鹽、氯化鋇：分析純，西安舟鼎國(guó)生物技術(shù)有限責(zé)任公司；

三氯乙酸、硫代巴比妥酸、果膠、硫代硫酸鈉：分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

碘化鉀、碘、可溶性淀粉、愈創(chuàng)木酚：分析純，美國(guó)Sigma公司；

鋁板電場(chǎng)：本實(shí)驗(yàn)室自行搭建；

恒溫恒濕培養(yǎng)箱：SPX－250－C型，上海雙旭電子有限公司；

直流高壓電源：W－N303－1AC型，天津東文高壓電源廠；

可見分光光度計(jì)：WFJ.2100型，上海洪福儀器儀表有限公司；

低速臺(tái)式離心機(jī)：TDZ4－WS型，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；

電子天平：BSA423S－CW 型，上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理組，每個(gè)處理100個(gè)柑橘，第1組為空白對(duì)照，用蒸餾水浸泡30 min；第2組柑橘用5%CaCl2浸泡處理30 min；第3組柑橘在－200 k V／m靜電場(chǎng)中處理2 h／d（果實(shí)堆碼方式見圖1）；第4組柑橘用5%CaCl2浸泡處理30 min后，再置于－200 k V／m靜電場(chǎng)中處理2 h／d（果實(shí)堆碼方式見圖1）。

處理后柑橘貯藏于恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，設(shè)定貯藏溫度為10℃，相對(duì)濕度（RH）為90%，每隔10 d取樣測(cè)定一次，每次重復(fù)3組試驗(yàn)。

圖1 高壓靜電場(chǎng)處理柑橘果實(shí)堆碼示意圖Figure 1 Sketch of original high electric field equipment

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 感官評(píng)定 在食品專業(yè)的同學(xué)中選拔30名（男女各半）作為評(píng)定員，組成感官小組，參照表1對(duì)樣品進(jìn)行感官評(píng)分。

1.3.2 失重率的測(cè)定 每個(gè)處理組取3個(gè)柑橘做標(biāo)記，每隔10 d對(duì)其稱重計(jì)算失重率。計(jì)算公式：

式中：

c——失重率，%；

m1——貯藏前質(zhì)量，g；

m2——貯藏后重量，g。

1.3.3 可滴定酸的測(cè)定 參照文獻(xiàn)［9］計(jì)算公式：

表1 感官評(píng)價(jià)表Table 1 The table of Sensory evaluation

式中：

c——果蔬含酸量，%；

V——NaOH用量，m L；

M——NaOH 濃度，mol／L；

A——樣品質(zhì)量，g；

B——樣品液總體積，m L；

b——滴定時(shí)用樣品液體積，m L；

0.07 ——折算系數(shù)。

1.3.4 可溶性固形物的測(cè)定 隨機(jī)取5個(gè)柑橘，去皮去核后用4層紗布過(guò)濾果汁，取少量汁液用手持折光儀測(cè)定。

1.3.5 VC含量的測(cè)定 參照文獻(xiàn)［9］，計(jì)算公式：

式中：

W——100 g樣品含的抗壞血酸質(zhì)量，mg／100 g；

V——滴定樣品所用的染料體積，m L；

V1——空白滴定所用的染料體積，m L；

A——1 mL染料溶液相當(dāng)?shù)目箟难豳|(zhì)量，mg；

B——滴定時(shí)吸取的樣品溶液體積，mL；

a——樣品質(zhì)量，g；

b——樣品溶液稀釋后總體積，m L。

1.3.6 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定 采用氣流法［10］，計(jì)算公式：

式中：

c——呼吸強(qiáng)度，mg／（kg·h）；

V1——空白滴定量，mL；

V2——樣品滴定量，m L；

M——草酸摩爾濃度，mol／L；

W——樣品重量，kg；

h——測(cè)定時(shí)間，h；

44——CO2分子量。

1.3.7 丙二醛含量的測(cè)定 參照文獻(xiàn)［9］，計(jì)算公式：

式中：

m——MDA含量，μmol／kg；

OD532——532 nm處吸光度值；

OD600——600 nm處吸光度值；

V1——測(cè)定時(shí)所取樣品體積，mL；

VT——提取液總體積，m L；

W——樣品重量，g；

1.55 ×10－1——MDA的微摩爾消光系數(shù)。

1.3.8 果膠酶活 性的測(cè)定 采用次亞碘酸法［10］，計(jì)算公式：

式中：

μp——果膠酶活力，mmol／（L·h）；

B——空白消耗硫代硫酸鈉溶液體積，mL；

A——試樣消耗硫代硫酸鈉溶液體積，m L；

M——硫代硫酸鈉摩爾濃度，mol／L；

0.51 ——1 mol／L硫代硫酸鈉相當(dāng)于0.51 mol／L游離的半乳糖醛酸；

20——反應(yīng)液總體積，m L；

5 ——吸收反應(yīng)液體積或所加酶液體積，m L；

2 ——反應(yīng)時(shí)間，h。

1.3.9 過(guò)氧化物酶活性的測(cè)定 采用愈創(chuàng)木酚法［11］。以每克柑橘樣品每分鐘吸光度變化值增加1為1個(gè)過(guò)氧化物酶活性單位，計(jì)算公式：

式中：

U——過(guò)氧化物酶活性，U；

OD470F——反應(yīng)混合液吸光度終止值；

OD470I——反應(yīng)混合液吸光度初始值；

V——樣品提取液總體積，mL；

tP——反應(yīng)終止時(shí)間，min；

tI——反應(yīng)初始時(shí)間，min；

VS——測(cè)定時(shí)所取樣品提取液體積，mL；

m——樣品質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘品質(zhì)的影響

由圖2可知，各處理組柑橘的感官評(píng)分隨時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。其中經(jīng)浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘評(píng)分最高；單純浸鈣和單純電場(chǎng)處理的柑橘評(píng)分低于浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理；空白對(duì)照組評(píng)分下降最快。至貯藏60 d時(shí)，空白對(duì)照組、單純電場(chǎng)、單純浸鈣以及浸鈣結(jié)合電場(chǎng)的感官評(píng)分分別為18，26，27，36。浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的果實(shí)里面缺陷及腐爛現(xiàn)象少，即新鮮度保持效果明顯。

圖2 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘感官品質(zhì)的影響Figure 2 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on sensory evaluation of citrus

2.2 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘失重率的影響

果實(shí)采收后在蒸騰作用和呼吸作用下會(huì)發(fā)生失重。當(dāng)果實(shí)失重率達(dá)到5%時(shí)，會(huì)出現(xiàn)疲軟、皺縮、萎蔫、光澤消退甚至變質(zhì)等現(xiàn)象［12］。貯藏期間，各處理柑橘果實(shí)失重率的變化如圖3所示，整體呈上升趨勢(shì)?？瞻讓?duì)照組柑橘的失重率高于處理組柑橘，浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘失重率最低，上升幅度最小。至貯藏60 d時(shí)，空白對(duì)照組、單純浸鈣、單純電場(chǎng)以及浸鈣結(jié)合電場(chǎng)果實(shí)的失重率分別為2.65%，1.63%，1.71%，1.21%。

圖3 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘失重率的影響Figure 3 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on weight loss of citrus

2.3 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘可滴定酸含量的影響

由圖4可知，在貯藏期間，各處理組柑橘果實(shí)酸含量均呈下降趨勢(shì)，其中空白對(duì)照組柑橘酸含量下降最為顯著，而處理組中，浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理組的酸含量下降最緩慢。至貯藏60 d時(shí)，空白對(duì)照組、單純浸鈣、單純電場(chǎng)以及浸鈣結(jié)合電場(chǎng)的含酸量分別為0.11%，0.17%，0.16%，0.21%。

圖4 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘可滴定酸含量的影響Figure 4 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on titratable acidity of citrus

2.4 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘可溶性固形物含量的影響

由圖5可知，在貯藏過(guò)程中各處理組果實(shí)的可溶性固形物含量均呈先升后降的趨勢(shì)?？瞻讓?duì)照組可溶性固形物含量在貯藏30 d后下降趨勢(shì)顯著；而處理組在30 d后呈緩慢下降趨勢(shì)，在貯藏過(guò)程中浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘可溶性固形物始終高于其他組。在60 d時(shí)對(duì)照組已降至9.5%，而浸鈣結(jié)合電場(chǎng)為13.7%。

圖5 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘可溶性固形物含量的影響Figure 5 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on soluble solids of citrus

2.5 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘VC含量的影響

由圖6可知，在整個(gè)貯藏期間，各處理組VC含量均呈先升后降的趨勢(shì)，其中空白對(duì)照組VC含量最低，而浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘VC含量在貯藏40 d時(shí)為31.2 mg／100 g；至貯藏60 d時(shí)空白對(duì)照組降至14.8 mg／100 g，浸鈣結(jié)合電場(chǎng)VC含量為25.2 mg／100 g。

2.6 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘呼吸強(qiáng)度的影響

由圖7可知，在整個(gè)貯藏過(guò)程中各處理組的柑橘果實(shí)呼吸強(qiáng)度均降低，在貯藏30 d后部分處理組呼吸強(qiáng)度有所升高。在整個(gè)貯藏過(guò)程中對(duì)照組呼吸強(qiáng)度始終高于其他組，且浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理抑制呼吸強(qiáng)度效果優(yōu)于單純浸鈣或電場(chǎng)處理。

圖6 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘VC含量的影響Figure 6 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on VC of citrus

圖7 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘呼吸強(qiáng)度的影響Figure 7 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on respiration of citrus

2.7 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘丙二醛含量的影響

由圖8可知，在整個(gè)貯藏期間，柑橘內(nèi)丙二醛的含量呈上升趨勢(shì)，同時(shí)空白對(duì)照組的含量始終比處理組高；浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理組與其它兩處理組相比，丙二醛含量上升的幅度最小。在貯藏60 d時(shí)，空白對(duì)照組丙二醛含量高達(dá)1.12μmol／kg，浸鈣結(jié)合電場(chǎng)僅為0.54μmol／kg。

圖8 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘丙二醛含量的影響Figure 8 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on MDA of citrus

2.8 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘果膠酶活性的影響

由圖9可知，柑橘貯藏過(guò)程中，果膠酶（PG）活性呈緩慢上升趨勢(shì)，在貯藏30 d后對(duì)照組較處理組上升明顯，同時(shí)單純浸鈣和單純電場(chǎng)處理組果膠酶活性也有所升高，而浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理組柑橘的果膠酶活性變化不明顯。貯藏60 d時(shí)，空白對(duì)照組柑橘PG活性達(dá)到46.12 mmol／（L·h），浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的柑橘PG活性只有25.45 mmol／（L·h）。

圖9 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘果膠酶活性的影響Figure 9 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on the activity of PG of citrus

2.9 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘過(guò)氧化物酶活性的影響

由圖10可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，各組柑橘的POD活性總體呈緩慢上升趨勢(shì)，在貯藏30 d后，空白對(duì)照組呈明顯上升趨勢(shì)，處理組POD活性變化較為平穩(wěn)，其中浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理的POD活性上升幅度最小。

圖10 浸鈣結(jié)合電場(chǎng)處理對(duì)柑橘過(guò)氧化物酶活性的影響Figure 10 Effect of calcium soaking combined with electrostatic field treatment on the activity of POD of citrus

3 結(jié)論

在本研究所設(shè)定的貯藏條件下，浸鈣結(jié)合靜電場(chǎng)處理與浸水對(duì)照和單純浸鈣及單純電場(chǎng)比較明顯降低了柑橘的呼吸強(qiáng)度和貯藏后期可溶性固形物、VC、可滴定酸、糖含量的下降；同時(shí)減少了丙二醛含量的積累量和果實(shí)失重；該試驗(yàn)條件下柑橘果膠酶和過(guò)氧化物酶的活性得以降低，從而較好地保持了柑橘的感官品質(zhì)，具有明顯的保鮮效果。關(guān)于高壓靜電場(chǎng)對(duì)柑橘的保鮮效果研究，其最佳電場(chǎng)強(qiáng)度及處理時(shí)間有待于進(jìn)一步研究。

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