短期厭氧處理對(duì)鮮切菠蘿蜜在冷藏期間品質(zhì)的影響

李江明　章超華　秦小明等

摘要 [目的] 研究短期厭氧處理對(duì)鮮切菠蘿蜜在低溫貯藏期品質(zhì)的影響。[方法] 以鮮切菠蘿蜜為試驗(yàn)材料，在純氮（N2）中分別放置0（對(duì)照）、6、12、18和24 h，然后于低溫保藏，以期確定最佳的處理時(shí)間并初步探討短期厭氧處理的作用機(jī)理。[結(jié)果] 試驗(yàn)表明，12 h厭氧預(yù)處理有效抑制了鮮切菠蘿蜜褐變發(fā)生和病原菌的生長(zhǎng)，將鮮切菠蘿蜜的貯藏期由4.0 d延長(zhǎng)到8.8 d，顯著延長(zhǎng)了其冷藏壽命，保持了較高的可溶性固形物、可滴定酸和VC含量。同時(shí)，該處理減緩了鮮切菠蘿蜜細(xì)胞膜透性增加，保持了果肉組織細(xì)胞膜系統(tǒng)的完整性。另外，短期厭氧預(yù)處理維持了鮮切菠蘿蜜組織內(nèi)酚類物質(zhì)水平，抑制了PPO活性，從而抑制了冷藏鮮切菠蘿蜜的褐變。[結(jié)論] 12 h的厭氧預(yù)處理是一種減緩冷藏鮮切菠蘿蜜品質(zhì)劣變和延長(zhǎng)冷藏壽命的有效措施。

關(guān)鍵詞 厭氧處理；鮮切菠蘿蜜；品質(zhì)；冷藏

中圖分類號(hào) S509.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）08-02460-04

Effects of Shortterm Anaerobic Pretreatment on Quality of Freshcut Jactfruit during Cold Storage

LI Jiangming， LIU Hai et al

（College of Food Science and Technology， Guangdong Ocean University， Zhanjiang， Guangdong 524088）

Abstract [Objective] To study effects of shortterm anoxia pretreatment on fruit quality of freshcut jactfruit. [Method] Freshcut jactfruit being exposed to N2 for 0， 6， 12， 18 and 24 h was used to investigate the effects of shortterm anaerobic pretreatment on fruit quality during cold storage， determinate the appropriate pretreatment time， and understand mechanism of quality maintenance of freshcut jactfruit by anoxia treatment. [Result] The results indicated that exposure of freshcut jactfruit to N2 gas for 12 h significantly reduced the surface browning and inhibited the disease development. The shelf life of N2pretreated fruit at low temperature was extended from 4 to 8.8 days， compared with the control （nontreatment）. The shortterm anaerobic pretreatment significantly prolonged the shelf life of and maintained higher the total titratable acidity， vitamin C and total soluble solid content of freshcut jactfruit. Shortterm anaerobic pretreatment delayed the increase in the membrane permeability and maintained relatively membrane integrity of freshcut jactfruit during cold storage. Furthermore， the treatment maintained a higher content of total phenolic compounds and induced PPO activity in comparison with the control. [Conclusion] The 12 h anoxia pretreatment can be used to prevent quality deterioration of the coldstored freshcut jactfruit and extend shelfhalf of cold storage.

Key words Anoxia treatment； Freshcut jactfruit； Quality； Cold storage

菠蘿蜜（Artocarpus heterophyllus）是我國(guó)南方和東南亞一種重要的熱帶水果，其果肉可口芬香，顏色亮黃，深受消費(fèi)者喜歡。菠蘿蜜富含碳水化合物、礦物質(zhì)、羧酸、膳食纖維、維生素C和維生素B1等，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]。但其果實(shí)碩大，不耐貯存，采后極腐爛變質(zhì)，遠(yuǎn)銷十分困難，并且由于其特殊的結(jié)構(gòu)形態(tài)，食用極不方便。此外，由于鮮切菠蘿蜜極易受到微生物侵染而快速劣變。因此，探討鮮切菠蘿蜜的保鮮方法，從而延長(zhǎng)其貯藏期又方便食用，顯得很有必要。

近年來，厭氧處理在采后果蔬貯運(yùn)保鮮上的研究正日益深入。研究表明，厭氧處理可抑制某些細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)，減少果蔬病害發(fā)生，延緩果蔬成熟軟化，降低呼吸作用和乙烯合成，減緩組織褐變，降低乙醛、乙醇及酯類化合物等異味物質(zhì)的產(chǎn)生，從而能較好地保持果蔬品質(zhì)[2-4]。Fallik等報(bào)道了24 h的短期純氮?dú)馓幚怼癋870”番茄，發(fā)現(xiàn)可有效抑制番茄組織上接種的灰葡萄孢菌的生長(zhǎng)，并控制了番茄采后腐爛發(fā)生[2]。You等研究得出，短期厭氧預(yù)處理有效抑制了鮮切馬蹄病原菌的生長(zhǎng)，顯著延長(zhǎng)了其冷藏壽命，保持了較高的VC和淀粉的含量[5]。目前，厭氧處理在鮮切菠蘿蜜保鮮方面的應(yīng)用未見報(bào)道，筆者初步探討短期厭氧處理對(duì)鮮切菠蘿蜜保鮮效果的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為“馬來西亞反季節(jié)一號(hào)”菠蘿蜜，從湛江水果市場(chǎng)上購(gòu)買具有黃褐色果皮、成熟度一致、沒有病蟲害的菠蘿蜜。

1.2 試驗(yàn)方法 用已經(jīng)消毒且鋒利的不銹鋼刀子從果實(shí)中軸打開，然后把果苞挑出，去核。在0.1%（W/V）NaClO溶液中浸泡1 min，晾干后裝入容量為10 L的玻璃罐中密封，分別通入流動(dòng)的高純氮?dú)猓?9.99%）或空氣（0 h）中分別放置6、12、18、24 h，氣體處理流速為30 ml/min。經(jīng)處理后，打開密封玻璃罐，將去核果苞分裝塑料盒（每盒約500 g）中，套上保鮮袋并扎口，以減少水分散失，于5 ℃冷庫中貯存，每個(gè)處理為3個(gè)重復(fù)。先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，根據(jù)果實(shí)腐爛時(shí)間和程度，確定最佳的處理時(shí)間，再以最佳處理時(shí)間進(jìn)行正式試驗(yàn)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 感病指數(shù)測(cè)定。

感病指數(shù)的測(cè)定參考方中達(dá)的方法[6]進(jìn)行，根據(jù)鮮切果肉表面病斑大小，將病害嚴(yán)重程度分為5級(jí)：0，無病斑；1，輕微病斑；2，<1/4病斑；3， 1/4～1/2病斑；4，>1/2病斑。然后按調(diào)查樣品的數(shù)目及相對(duì)應(yīng)的病癥級(jí)別計(jì)算感病指數(shù)。

感病指數(shù)= Σ（病果級(jí)數(shù) × 該級(jí)果個(gè)數(shù)）× 100 /（總果數(shù) × 發(fā)病最重級(jí)數(shù)）

1.3.2 果實(shí)褐變指數(shù)評(píng)價(jià)。

鮮切菠蘿蜜果實(shí)表面褐變程度評(píng)估參照You等的方法[5]，按鮮切果肉褐變的程度和面積，以不少于20個(gè)切片計(jì)算褐變指數(shù)。

褐變指數(shù) = Σ（褐變級(jí)數(shù) × 果數(shù)）/ 總果數(shù)

其中褐變級(jí)數(shù)分為6級(jí)：0級(jí)，無褐變；1級(jí)，輕微褐變斑點(diǎn)；2級(jí)，褐變程度增加，但褐變面積<1/5；3級(jí)，中等程度褐變，褐變面積1/5～1/3；4級(jí)，褐變加重，褐變面積1/3～1/2；5級(jí)，嚴(yán)重褐變，褐變面積>1/2。果實(shí)商品率以褐變指數(shù)>2級(jí)后不被接受。

1.3.3 可溶性固形物（TSS）測(cè)定。

從20個(gè)果肉中取40 g菠蘿蜜果肉組織，混勻研磨后，用過濾紗布取汁在手持折光儀上測(cè)量TSS含量。每個(gè)樣品重復(fù)滴定3次，取其平均值。

1.3.4 可滴定酸（TA）含量測(cè)定。

取上述果汁2 ml，用蒸餾水定容至40 ml，加入2滴酚酞試劑，用0.1 mol/L NaOH進(jìn)行滴定。

1.3.5 VC含量測(cè)定。

VC含量的測(cè)定采用2，6二氯靛酚鈉滴定法。取榨得的果汁2 ml，然后用1%草酸定容至20 ml，用2，6二氯靛酚進(jìn)行測(cè)定。

1.3.6 細(xì)胞膜滲透性的測(cè)定。

相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定參考You等的方法，略有改進(jìn)。取15片厚度均勻的鮮切菠蘿蜜，用直徑10 mm的打孔器在菠蘿蜜切片中間打20個(gè)圓片，用去離子水清洗3次后，用濾紙吸干，然后放入50 ml三角瓶中；加入20 ml 0.3 mol/L甘露醇，搖勻30 min后，用DDS11A電導(dǎo)儀測(cè)定電導(dǎo)率，然后煮沸15 min，冷卻至室溫，補(bǔ)足蒸餾水，再次測(cè)定電導(dǎo)率。以前后2次電導(dǎo)率之比，所得的相對(duì)電導(dǎo)率表示細(xì)胞膜滲透性。

1.3.7 總酚含量測(cè)定。

取鮮切菠蘿蜜5 g，先用液氮磨碎，然后用1%鹽酸-甲醇100 ml在室溫浸提2 h，過濾，濾液用于總酚含量的測(cè)定?？偡雍坎捎闷蒸斒克{(lán)法測(cè)定，取50 μl提取液，加入3 ml蒸餾水，然后依次加入0.1 ml 50 mmol/L FeCl3（用0.1 mol/L HCl配制）和0.1 ml 8 mmol/L K3Fe（CN）6，室溫下放置20 min，然后在波長(zhǎng)720 nm下測(cè)定光吸收值。以沒食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算總酚含量。

1.3.8 PPO活性測(cè)定。

稱取5 g鮮切菠蘿蜜組織，用液氮研磨成粉狀，然后加入5倍量（W/V）0.2 mol/L pH 6.8磷酸緩沖液及0.4 g PVP，于4 ℃下15 000 r/min離心15 min，上清液用于酶活性測(cè)定。3 ml反應(yīng)液中含有2.9 ml 10 mmol/L鄰苯二酚（用緩沖液配制）和0.1 ml酶液。加入酶液后，測(cè)定1 min內(nèi)波長(zhǎng)398 nm處光吸收值的變化，以1 min波長(zhǎng)398 nm處光吸收變化0.001表示1個(gè)酶活性單位。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)間厭氧處理對(duì)鮮切菠蘿蜜在冷藏期間保鮮效果的影響 如表1所示，厭氧預(yù)處理明顯保持了鮮切菠蘿蜜在冷藏期間的品質(zhì)，但不同處理時(shí)間效果不同，其中12 h處理的保鮮效果最好。對(duì)照組的鮮切菠蘿蜜在冷藏的第4天果肉色澤開始變暗，開始出現(xiàn)褐變，到第6天果肉褐變加劇，個(gè)別果開始軟化，并帶有酒精味；而經(jīng)過氮?dú)馓幚?2 h的鮮切果肉在第10天才開始出現(xiàn)褐變，第12天才開始軟化，明顯保持了鮮切菠蘿蜜在冷藏期間的品質(zhì)，延長(zhǎng)了鮮切菠蘿蜜在

2.2 短期厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏商品率的影響 當(dāng)褐變指數(shù)達(dá)到2級(jí)時(shí)，商品不被接受，失去商業(yè)價(jià)值。由圖1可知，當(dāng)褐變指數(shù)達(dá)到2級(jí)時(shí)，對(duì)照組的冷藏貨架期為4 d，而經(jīng)過短期厭氧預(yù)處理的鮮切菠蘿蜜可延長(zhǎng)到8.8 d，說明12 h 厭氧預(yù)處理可有效延長(zhǎng)鮮切菠蘿蜜貯藏期，提高商品率。

圖1 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間貨架期的影響

2.3 短期厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間褐變指數(shù)和感病指數(shù)的影響

從圖2可看出，鮮切菠蘿蜜在低溫貯藏過程中組織表面在12 d內(nèi)都發(fā)生了不同程度褐變。對(duì)照組的鮮切菠蘿從第4天開始發(fā)生褐變，到第12天時(shí)褐變指數(shù)達(dá)到4.5，果實(shí)發(fā)生了嚴(yán)重褐變；而經(jīng)過12 h短期厭氧預(yù)處理的菠蘿蜜切片在低溫貯藏期間前8 d內(nèi)基本未有褐變發(fā)生，9 d后才開始發(fā)生褐變，指數(shù)逐步增加，但增加緩慢，到12 d時(shí)褐變指數(shù)達(dá)到2.4。上述結(jié)果表明，12 h厭氧預(yù)處理有效抑制了鮮切菠蘿蜜表面褐變發(fā)生。

圖2 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間褐變指數(shù)的影響

由圖3可見，經(jīng)短期厭氧預(yù)處理的鮮切菠蘿蜜在低溫貯藏前9 d基本沒有病害發(fā)生，在貯藏12 d，感病指數(shù)約為7%；而對(duì)照在低溫貯藏第4天感病指數(shù)為1.0%，但4 d后感病指數(shù)明顯上升，在12 d 時(shí)達(dá)到25.6%，說明12 h厭氧處理有效抑制了鮮切菠蘿蜜在低溫期病害的發(fā)生。

圖3 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間感病指數(shù)的影響

2.4 短期厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間可溶性固形物和可滴定酸含量的影響

果蔬蔬樣品中的可溶性固形物（主要是可溶性糖）含量能直接反映果蔬的成熟程度和品質(zhì)狀況。一般地，在果蔬的成熟過程中，果蔬的可溶性固形物含量逐漸增加，但在衰老過程中可能出現(xiàn)下降。鮮切菠蘿蜜在低溫貯藏期間，可溶性固形物含量表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)（圖4）。鮮切菠蘿蜜的TSS含量在冷藏前6 d急劇上升，在第6天達(dá)到最高值，而經(jīng)過12 h厭氧預(yù)處理的鮮切菠蘿蜜TSS含量比對(duì)照組略微多0.5%。對(duì)照組的TSS含量在第8天后下降加快，而處理組的TSS含量下降相對(duì)緩慢。在冷藏后6 d，厭氧處理的TSS含量明顯高于對(duì)照組（圖4）。

圖4 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間可溶性固形物含量的影響

可滴定酸與果實(shí)的品質(zhì)和風(fēng)味密切相關(guān)。圖5表明，鮮切菠蘿蜜在低溫貯藏期間，總酸含量一直呈下降趨勢(shì)。因?yàn)楣咧械挠袡C(jī)酸作為呼吸基質(zhì)，是合成能量ATP的主要來源，同時(shí)也是細(xì)胞內(nèi)很多生化過程中所需中間代謝物的提供者。因此，離體果實(shí)在后熟過程中隨著呼吸底物的消耗，可滴定酸含量下降，品質(zhì)下降。但經(jīng)過12 h厭氧處理的鮮切果肉TA含量下降較對(duì)照組緩慢，兩者在前6 d變化相差不大，但后6 d對(duì)照的TA含量急劇下降，明顯低于處理組；在第12天，處理組和對(duì)照組TA含量分別為0.39%和0.28%，說明12 h厭氧預(yù)處理明顯減緩鮮切菠蘿蜜在冷藏期間可滴定酸含量的下降。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年

圖5 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間可滴定酸含量的影響

2.5 短期厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間VC的影響

由圖6可知，隨冷藏時(shí)間延長(zhǎng)，鮮切菠蘿蜜VC含量不斷下降。在冷藏前2 d，處理組和對(duì)照組鮮切菠蘿蜜下降速率相差不大；2 d后，經(jīng)短期厭氧預(yù)處理的鮮切菠蘿蜜的VC含量下降比對(duì)照緩慢，其VC含量始終高于對(duì)照組。這表明短期厭氧預(yù)處理有利于保持鮮切菠蘿蜜的VC含量。

圖6 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間VC含量的影響

2.6 短期厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間質(zhì)膜滲透性的影響

細(xì)胞膜完整性可用相對(duì)電導(dǎo)率大小加以表示。果蔬組織后熟衰老過程中，細(xì)胞質(zhì)膜功能活性下降，膜透性增加，出現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)向外滲漏，導(dǎo)致相對(duì)電導(dǎo)率上升。圖7表明，隨著低溫貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，鮮切菠蘿蜜的電導(dǎo)率呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)。未經(jīng)厭氧處理的鮮切菠蘿蜜電導(dǎo)率從第2天開始迅速上升，而處理組在前6 d增加緩慢，并在整個(gè)冷藏期間經(jīng)厭氧處理的鮮切菠蘿蜜電導(dǎo)率明顯低于對(duì)照組。在第12天結(jié)束時(shí)，經(jīng)短期厭氧預(yù)處理的鮮切菠蘿蜜組織電導(dǎo)率僅為對(duì)照的76.92%，說明12 h厭氧預(yù)處理明顯降低了鮮切菠蘿蜜在冷藏過程中組織膜透性增加，保持了質(zhì)膜的完整性。

圖7 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間膜相對(duì)電導(dǎo)率的影響

2.7 短期厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜的多酚類物質(zhì)含量的影響

由圖8可知，隨冷藏時(shí)間延長(zhǎng)，鮮切菠蘿蜜組織中酚類物質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)，但對(duì)照組織的酚類物質(zhì)含量下降較厭氧處理快，說明12 h厭氧預(yù)處理可有效保持組織較高的酚類物質(zhì)含量。

圖8 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間總酚含量的影響

2.8 短期厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜的PPO活性的影響

圖9表明，對(duì)照鮮切菠蘿蜜組織的PPO活性表現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢(shì)，從第2天開始其PPO活性快速上升，到第6天達(dá)到高峰，然后下降直至冷藏結(jié)束；而經(jīng)12 h厭氧處理的鮮切菠蘿蜜組織PPO活性在冷藏前2 d先下降，然后在第2～6天變化不大，從第6天開始逐步上升，直至冷藏結(jié)束，但冷藏前10 d，其PPO活性明顯低于對(duì)照組。這說明12 h短期厭氧預(yù)處理抑制了鮮切菠蘿蜜在冷藏期間PPO活性升高。

圖9 12 h的厭氧預(yù)處理對(duì)鮮切菠蘿蜜冷藏期間PPO活性的影響

3 討論

鮮切果蔬保鮮的關(guān)鍵是控制果實(shí)病害和表面褐變的發(fā)生。該研究表明，12 h厭氧預(yù)處理可有效抑制鮮切菠蘿蜜果實(shí)病害生長(zhǎng)和表面褐變的發(fā)生，提高果實(shí)商品率，延長(zhǎng)貯藏期，這與You等報(bào)道的結(jié)果相一致[5]。厭氧處理效果還依賴于處理時(shí)間長(zhǎng)短和果蔬種類[9]。該試驗(yàn)中，不同時(shí)間厭氧預(yù)處理均可有效抑制鮮切菠蘿蜜在冷藏期間品質(zhì)的劣變，其中12 h 處理效果最為明顯，由對(duì)照的4.0 d延長(zhǎng)至8.8 d。在冷藏前6 d，短期厭氧處理對(duì)鮮切菠蘿蜜組織中可溶性固形物和可滴定酸的影響較少，但能減緩其在冷藏后期的減少，有利于保持鮮切菠蘿蜜在冷藏過程中品質(zhì)。

VC含量高低是評(píng)價(jià)果蔬品質(zhì)特性之一。采后果實(shí)隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，VC含量含量不斷減少，特別果蔬經(jīng)過加工后VC極易發(fā)生氧化分解[10]。該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，短期厭氧預(yù)處理有利于保持在冷藏過程中鮮切菠蘿蜜組織的VC含量，減少果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分在貯藏過程中分解。

一般認(rèn)為，果蔬采后褐變是由于果實(shí)組織中的酚類物質(zhì)在酶催化下氧化為醌，然后醌經(jīng)聚合反應(yīng)，形成褐色物質(zhì)而產(chǎn)生褐變[11]。而果實(shí)組織細(xì)胞質(zhì)膜完整性破壞是果蔬褐變的重要原因[12]。在正常情況下，果實(shí)中酚類物質(zhì)和多酚氧化酶（PPO）在細(xì)胞中區(qū)域化分布阻止了底物和酶的直接接觸，因而避免了正常組織的酶促褐變發(fā)生[13]。但由于果實(shí)衰老或采后鮮切加工會(huì)破壞酶和底物的區(qū)域化分布，導(dǎo)致褐變加快，因此，果實(shí)組織細(xì)胞膜系統(tǒng)劣變是果實(shí)褐變的主要原因。該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鮮切菠蘿蜜褐變指數(shù)和膜透性變化的趨勢(shì)一致，12 h厭氧預(yù)處理能明顯減緩果肉組織膜透性的增加，較好地保持細(xì)胞組織質(zhì)膜的完整性，防止多酚氧化酶和底物的接觸反應(yīng)，從而抑制了鮮切菠蘿蜜果肉表面褐變的發(fā)生。同時(shí)，該研究也發(fā)現(xiàn)，短期厭氧預(yù)處理能明顯抑制在冷藏期間鮮切菠蘿蜜果肉組織中PPO活性，并保持相對(duì)較高的總酚含量，從而有效減緩鮮切菠蘿蜜果肉表面的褐變，提高果肉切片的品質(zhì)，延長(zhǎng)保質(zhì)期。這說明12 h 氮?dú)鈪捬跆幚砜梢宰鳛槟軌虮３瞩r切菠蘿蜜較好品質(zhì)和延長(zhǎng)冷藏期的有效措施。

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