氣調(diào)保鮮對采后檸檬貯藏品質(zhì)的影響

范雨航,李少華,許青蓮,*,黃家紅,張玉書,朱 丹,邢亞閣,朱麗英,廖 琪

(1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都 610039;2.杭州屹石科技有限公司,浙江杭州 310000;3.成都永勝福名果蔬農(nóng)民專業(yè)合作社,四川成都 610199)

氣調(diào)保鮮對采后檸檬貯藏品質(zhì)的影響

范雨航1,李少華1,許青蓮1,*,黃家紅1,張玉書1,朱 丹1,邢亞閣1,朱麗英2,3,廖 琪1

(1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都 610039;2.杭州屹石科技有限公司,浙江杭州 310000;3.成都永勝福名果蔬農(nóng)民專業(yè)合作社,四川成都 610199)

以采后“尤力克”鮮檸檬為試材,貯藏于4～8 ℃,相對濕度為85%～90%的氣調(diào)實(shí)驗(yàn)箱中,研究不同氣調(diào)處理對其品質(zhì)變化的影響。結(jié)果表明,貯藏20 d后,2號(hào)氣調(diào)箱(Ⅱ,O2:5%～7%,CO2:6%～9%)和3號(hào)氣調(diào)箱(Ⅲ,O2:7%～9%,CO2:9%～12%)的檸檬品質(zhì)都相對較好,失重率和丙二醛含量分別低于4%和0.7 μmol/g,可溶性固形物、可滴定酸、維生素C和總酚含量分別大于7.30%,4.6 g/100 g,24.0 mg/100 g,0.83 μg/g。其中,O2、CO2濃度為5%～7%、6%～9%的2號(hào)氣調(diào)箱(Ⅱ)對采后檸檬保鮮品質(zhì)效果最佳,失重率、可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、丙二醛含量和總酚含量分別為3.34%、7.38%、4.77 g/100 g、24.84 mg/100 g、0.64 μmol/g和0.84 μg/g。

“安岳”檸檬,氣調(diào)貯藏,貯藏品質(zhì)

檸檬(Citruslimon)又稱檸果、洋檸檬、益母果等,屬蕓香科柑橘屬常綠小喬木,世界上許多國家都有種植,主要集中在阿根廷、美國、南非、土耳其、巴西等,我國主要檸檬產(chǎn)區(qū)是四川安岳、云南瑞麗。檸檬富含豐富的檸檬酸、檸檬精油、類黃酮、維生素C、維生素A、維生素P以及Ca、Fe、Mg、P、Zn等多種微量元素[1]。

目前,對于檸檬保鮮的研究主要包含物理方法和化學(xué)方法。經(jīng)初步研究[2-4],氣調(diào)保鮮箱克服了保鮮膜包裝不易產(chǎn)生高CO2氣體濃度的缺點(diǎn),對于耐CO2的果蔬可起到很好的保鮮效果。本文采用氣調(diào)保鮮的物理方式對檸檬進(jìn)行保鮮研究。氣調(diào)保鮮貯藏(Control Atmosphere,CA)是指通過調(diào)整和控制食品儲(chǔ)藏環(huán)境的氣體成分和比例以及環(huán)境的溫度和濕度來延長果蔬的儲(chǔ)藏壽命和貨架期的一種技術(shù)[5]。

本文研究檸檬采后氣調(diào)貯藏品質(zhì)變化,為檸檬貯藏提供理論依據(jù),延長檸檬保鮮貯藏時(shí)間,滿足檸檬后期深加工的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮檸檬:平均單個(gè)重量達(dá)(150±2.0) g左右,挑選大小均一,外觀完好飽滿,色澤鮮亮,無機(jī)械損傷與病蟲害的市售安岳“尤力克”檸檬,購買55 kg貯藏于8 ℃,相對濕度85%～90%的果蔬專用保鮮庫中備用。

DHP-9052型立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠;TB-214型分析天平 北京塞多利斯天平有限公司;DHG-9075A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司;HH-S4恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠;TDZ5-WS型離心機(jī) 上海盧湘儀;UV2800紫外可見分光光度計(jì) 舜宇恒平;WYT-4 手持式糖度儀 成都光學(xué)儀器廠。

氣調(diào)箱原理:氣調(diào)保鮮箱通過空氣壓縮機(jī)凈化空氣中的氮?dú)?N2),使氮?dú)鉂舛冗_(dá)98%以上,再通入實(shí)驗(yàn)箱,啟動(dòng)電腦程序控制氣調(diào)實(shí)驗(yàn)箱中的氧氣(O2)和二氧化碳(CO2)濃度。該儀器設(shè)備具有自動(dòng)脫除乙烯和控制相對濕度的功能。

試劑:氫氧化鈉、草酸、抗壞血酸、2.6-二氯靛酚(2.6-二氯靛酚吲哚酚鈉鹽)、碳酸氫鈉、2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、無水乙醇、冰醋酸。以上藥品均為化學(xué)純,購買于成都市科龍化工試劑廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

檸檬分為五組,每組70個(gè),氣調(diào)實(shí)驗(yàn)四組(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)直接貯藏于溫度4～8 ℃,RH為85%～90%的氣調(diào)實(shí)驗(yàn)箱,對照組不進(jìn)行包裝直接貯藏于4～8 ℃的果蔬保鮮庫,且未進(jìn)行濕度控制。實(shí)驗(yàn)處理組O2和CO2濃度如下表1。

表1 不同氣調(diào)貯藏處理?xiàng)l件

1.3 測定指標(biāo)與方法

采用差量法測定失重率,計(jì)算公式如下(1)。檸檬汁中的可溶性固形物含量[6](%)用WYT-4 手持式糖度儀測定,重復(fù)三次;參照GB/T 12456-2008 食品中總酸的測定(電位法)[7]食品中可滴定酸酸的含量以g/100 g表示;參照GB 6195-1986(2,6-二氯靛酚滴定法[8]測定維生素C含量;參考蔣躍明的硫代巴比妥酸法[9]測定丙二醛,計(jì)算公式如下(2);福林Folin-Ciocalteu 試劑法[10]測定總酚,計(jì)算公式如下(3)(計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù))。

式(1)

式(2)

式(3)

注：式(2)中:V1為測定時(shí)所取的體積(mL);VT為提取液的總體積(mL);W為樣品的總重(g);1.55×10-1為MDA的微摩爾消光系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣調(diào)保鮮對失重率的影響

由圖1可知,“安岳”檸檬采后貯藏的失重率隨貯藏時(shí)間延長呈逐漸上升的趨勢,貯藏20 d時(shí),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ貯藏組的失重率依次為3.70%、3.34%、3.98%、3.38%和4.24%。Ⅱ、Ⅲ氣調(diào)組果實(shí)失重率顯著低于Ⅴ氣調(diào)組(p≤0.05)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,氣調(diào)貯藏組Ⅲ對檸檬保鮮保重效果能夠滿足貯藏要求。在低溫氣調(diào)貯藏條件下,能夠抑制霉菌的侵染和繁殖,有效減少了貯藏過程中鮮果重量的損失。氣調(diào)實(shí)驗(yàn)箱為檸檬貯藏提供了相對密閉的環(huán)境,85%～90%的相對濕度減少了果實(shí)水分的散失,降低了果實(shí)營養(yǎng)物質(zhì)的損耗,從而有效抑制果實(shí)的失重。

圖1 檸檬貯藏期間失重率變化Fig.1 Changes in loss weight ratio of lemon fruits during the storage

2.2 氣調(diào)保鮮對可溶性固形物(TSS)的影響

可溶性固形物(TSS)主要是指果實(shí)的可溶性糖類,直接反映了檸檬的成熟度和品質(zhì)狀況[11]。如圖2,隨著貯藏時(shí)間的推移,檸檬的TSS含量均呈下降趨勢,貯藏前檸檬果肉中的TSS含量為8.00%。對照組Ⅴ和Ⅳ氣調(diào)箱貯藏前10 d之內(nèi)下降幅度顯著高于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ氣調(diào)組,其TSS含量分別為7.26%、7.28%、7.61%、7.63%和7.75%。貯藏20 d時(shí),其中Ⅱ組和Ⅲ組的TSS含量較高,分別為7.38%和7.34%,這兩組的TSS含量變化差異不顯著,與其余三組實(shí)驗(yàn)均差異顯著(p≤0.05),對照組為6.88%。由此可以看出,Ⅱ組和Ⅲ組氣調(diào)環(huán)境使檸檬果肉中的TSS含量與貯藏前相比,僅降低了0.62%和0.66%。

圖2 檸檬貯藏期間可溶性固形物含量的變化Fig.2 Changes of soluble solid content of lemon fruits during the storage

2.3 氣調(diào)保鮮對可滴定酸(TA)含量的影響

果實(shí)中有機(jī)酸的含量對果實(shí)的口味、風(fēng)味、貯藏性、加工性質(zhì)具有重要的影響[12]。由于檸檬中主要存在的有機(jī)酸為檸檬酸,根據(jù)酸堿滴定法測定的可滴定酸含量換算為檸檬酸含量。結(jié)果如圖3,在貯藏過程中由于呼吸作用消耗TA,還有部分被轉(zhuǎn)化為糖類,檸檬中可滴定酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。而貯藏5～10 d時(shí),由于氣調(diào)貯藏對檸檬果實(shí)呼吸作用的抑制使得Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組的TA含量緩慢下降。貯藏20 d時(shí),五組氣調(diào)的檸檬TA含量分別為4.26、4.77、4.64、4.30、4.09 g/100 g。

圖3 檸檬貯藏期間可滴定酸的變化Fig.3 Changes of titratable acidity content of lemon fruits during the storage

2.4 氣調(diào)保鮮對維生素C(VC)含量的影響

維生素C(以下簡稱VC)是水溶性的維生素,具有很強(qiáng)的還原性。檸檬果實(shí)含有大量的水分和抗壞血酸酶,使VC極易氧化分解,因而在貯藏過程中檸檬果肉中的VC含量會(huì)逐漸減少[13]。檸檬中的VC含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈下降趨勢,如圖4所示。Ⅰ組、Ⅲ組和Ⅳ組貯藏5 d到10 d時(shí),VC含量變化緩慢,從第10 d開始極速下降。當(dāng)貯藏時(shí)間為10 d時(shí),Ⅱ組和Ⅲ組的VC含量比其他組較高,分別為27.35 mg/100 g和27.01 mg/100 g,這兩組檸檬中VC損失較少,由此可以看出Ⅱ組和Ⅲ組的貯藏環(huán)境相對于其他組來說是貯藏檸檬的最適環(huán)境。貯藏20 d后這兩組中Ⅱ組VC含量更高,為24.84 mg/100 g。

圖4 檸檬貯藏期間維生素C含量的變化Fig. 4 Changes of vitamin C content of lemon fruits during the storage

2.5 氣調(diào)保鮮對丙二醛(MDA)含量的影響

如圖5所示,檸檬果實(shí)的丙二醛含量呈逐漸上升的變化趨勢。當(dāng)貯藏時(shí)間為20 d時(shí),Ⅴ組的丙二醛含量最高,為0.88 μmol/g,說明Ⅴ組檸檬的膜脂過氧化程度加劇,細(xì)胞膜被破壞,細(xì)胞的衰老死亡速度增快;而Ⅱ組和Ⅲ組的丙二醛含量較低,與Ⅰ組、Ⅳ組差異顯著(p≤0.05),其含量分別為0.64、0.67 μmol/g,而Ⅰ組和Ⅳ組MDA含量分別為0.73、0.78 μmol/g。由此得出檸檬在Ⅱ組、Ⅲ組的氣體濃度下的果皮細(xì)胞膜具有較好的完整性,使該環(huán)境下的檸檬更耐儲(chǔ)存。

圖5 檸檬貯藏期間丙二醛含量的變化Fig. 5 Changes of MDA content of lemon fruits during the storage

2.6 氣調(diào)保鮮對總酚(TP)含量的影響

檸檬總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖6所示,y=97.06x-0.001,R2=0.995。

圖6 總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.6 The standard curve of total phenol

注：*.在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);**.在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。檸檬氣調(diào)貯藏過程中總酚含量變化如圖7所示,由圖可得,TP含量在貯藏過程中呈先上升后下降的趨勢。Ⅰ組、Ⅳ組和Ⅴ組貯藏5 d后,TP含量上升到峰值,分別為1.01、0.96、0.97 μg/g,而Ⅱ組和Ⅲ組TP峰值為貯藏到10 d時(shí),其含量為1.07、1.05 μg/g。貯藏后期(10 d到20 d),五組氣調(diào)的檸檬TP含量均下降。貯藏20 d時(shí),Ⅱ組、Ⅲ組與Ⅴ組之間的TP含量差異顯著(p≤0.05),Ⅱ組、Ⅲ組的TP含量為0.84、0.83 μg/g,Ⅴ組的TP含量為0.71 μg/g。

圖7 檸檬貯藏期間氣調(diào)組總酚含量的變化Fig.7 Changes of total phenol content of lemon fruits during the storage

2.7 貯藏品質(zhì)各因素相關(guān)性分析

采后檸檬貯藏品質(zhì)各因素相關(guān)性分析如表2所示。本實(shí)驗(yàn)貯藏條件下,“尤力克”檸檬可溶性固形物與可滴定酸、維生素C呈極顯著的正相關(guān)性(p≤0.01),與總酚呈顯著正相關(guān)(p≤0.05),由可溶性固形物、可滴定酸和維生素C以及酚含量決定的檸檬糖、酸、營養(yǎng)物質(zhì)的指標(biāo)之間具有正相關(guān)性;可滴定酸與維生素C呈極顯著正相關(guān)(p≤0.01);而丙二醛與可滴定酸、維生素C和總酚均呈顯著負(fù)相關(guān)(p≤0.05),與可溶性固形物成極顯著負(fù)相關(guān)(p≤0.01)。

3 結(jié)論與討論

在氣調(diào)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)設(shè)計(jì)了四組實(shí)驗(yàn)組和一組對照實(shí)驗(yàn)組,研究其氣調(diào)濃度對采后檸檬貯藏中各項(xiàng)生理指標(biāo)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,2號(hào)氣調(diào)組(Ⅱ)能夠有效減少果實(shí)失重、延緩TSS含量下降、保持TA含量,使貯藏期間檸檬維持較好的香氣和色澤;VC含量明顯優(yōu)于其它處理組;有效抑制MDA含量的上升,保持果實(shí)的果皮細(xì)胞膜完整性,減少營養(yǎng)物質(zhì)損失和避免病菌的侵染;保持較高的TP含量。貯藏20 d時(shí),失重率和TSS含量維持在3.34%和7.38%,與對照組4.24%、6.88%相比,說明穩(wěn)定的氣調(diào)貯藏的氣體濃度和相對濕度有利于減少失重和TSS含量的消耗,維生素C(VC)在檸檬中占據(jù)重要的地位,不僅主導(dǎo)了檸檬的風(fēng)味,也與檸檬貯藏過程中的酶促褐變相關(guān),VC是一種天然的抗氧化劑,同時(shí)檸檬中還存在大量的檸檬酸,兩種酸的協(xié)同增效作用使得檸檬pH低于2.5,成為抗氧化的天然屏障。檸檬被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥[14-15]和美容[16-17],同時(shí)在科學(xué)研究[18-19]中檸檬也是主要的水果之一。實(shí)驗(yàn)組中2號(hào)氣調(diào)箱(Ⅱ)和3號(hào)氣調(diào)箱(Ⅲ)的氣體濃度對維生素C和可滴定酸含量的減少起到了抑制效果,其中Ⅱ的效果更佳,貯藏20 d后,檸檬中為維生素C和可滴定酸含量分別為24.84 mg/100 g、4.77 g/100 g。丙二醛(MDA)是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物,是衡量細(xì)胞膜脂過氧化程度和植物逆境條件反應(yīng)強(qiáng)弱的重要指標(biāo),也是果實(shí)衰老的重要指標(biāo)[20],隨著MDA含量的增加,膜脂過氧化程度加劇,細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞,細(xì)胞的衰老死亡速度增快。果蔬組織中存在著的酚類物質(zhì)是植物次生代謝產(chǎn)物,它們與果蔬的色澤、品質(zhì)、風(fēng)味形成以及組織褐變、成熟衰老等過程相關(guān),總酚含量與果實(shí)中酶活性密切相關(guān),也與抗氧化性相關(guān)[21]。

目前在我國對于檸檬的氣調(diào)貯藏保鮮研究較少,在甜櫻桃[22]、蒲菜[23]、茶薪菇[24]、青椒[25]等果蔬的貯藏中,氣調(diào)都具有良好的保鮮效果。國內(nèi)外都有一些對于柑橘的氣調(diào)研究,據(jù)Dubodel等[26]報(bào)道,氣調(diào)貯藏(3%～6% O2,1% CO2,93%～96% N2)溫州蜜柑,2個(gè)月后與對照組相比品質(zhì)較佳。李喜宏等[27]研究表明,檸檬貯藏期出現(xiàn)萎焉、褐變等傷害現(xiàn)象時(shí)的O2濃度低于5%,而O2濃度為5%～9%的貯藏品質(zhì)更佳。本研究并未對貯藏期間檸檬好果率進(jìn)行測定,主要是貯藏周期較短,貯藏期間果實(shí)尚未出現(xiàn)腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象,同時(shí)對于檸檬長時(shí)間貯藏保鮮之后的品質(zhì)變化對加工產(chǎn)品的影響還有待進(jìn)行下一步的研究。

綜上所述,實(shí)驗(yàn)得出的氣調(diào)處理組Ⅱ能較好的保持檸檬采后貯藏的品質(zhì),處理組的O2和CO2的比例范圍分別為5%～7%,6%～9%,相對濕度為85%～90%。

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Effect of controlled atmosphere on the storage quality of post-harvested Lemon

FAN Yu-hang1,LI Shao-hua1,XU Qing-lian1，*,HUANG Jia-hong1,ZHANG Yu-shu1,ZHU Dan1,XING Ya-ge1,ZHU Li-ying2,3,LIAO Qi1

(1.Key Laboratory of Food Bio-technology,College of Food and Bioengineering,Xihua University,Chengdu 610039,China;2.Hangzhou Yishi Science and Technology Co. Ltd.,Hangzhou 310000,China;3.Chengdu Fuming Yongsheng Fruit and vegetable Farmers Professional Cooperatives,Chengdu 610199,China)

Effects of different controlled atmosphere treatments on the quality changes of lemon were investigated. In this investigation,theEurekalemon fruits were used as the raw materials and stored in the controlled atmosphere boxes with the conditions of the temperature 4～8 ℃ and relative humidity 85%～90%. Results indicated that Lemon fruits stored in atmosphere-controlled box of NO.2 and NO.3 exhibited the better quality(Ⅱ,O2:5%～7%,CO2:6%～9% and Ⅲ,O2:7%～9%,CO2:9%～12%)for 20 days. The rate of weight loss and MDA content of lemon fruits were below 4% and 0.7 μmol/g,respectively. However,the contents of total soluble solid,titratable acid,vitamin C and total phenolic were above 7.30%,4.6 g/100 g,24.0 mg/100 g and 0.83 μg/g,respectively. Among them,the best storage quality of lemon fruits was observed in the treatment of NO.2 CA box. For the best treatment,the oxygen and carbon dioxide concentration were 5%～7% and 6%～9%,respectively. For the fruit quality in the best treatment,the rate of weight,content of total soluble solid,titratable acid,vitamin C,MDA and total phenolic were 3.34%,7.38%,4.77 g/100 g,24.84 mg/100 g,0.64 μmol/g and 0.84 μg/g,respectively.

AnYue lemon;controlled atmosphere;storage quality

2016-08-25

范雨航(1996-)，女，大學(xué)本科，研究方向：食品質(zhì)量與安全，E-mail:1528140214@qq.com。

*通訊作者:許青蓮(1981-)，女，碩士研究生，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：食品保鮮技術(shù),E-mail:775938414@qq.com。

四川省教育廳高?？蒲袆?chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目(15TD0017)；四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2016FZ0019)；成都市科技惠民技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目(2015-HM01-00454-SF)；西華大學(xué)青年學(xué)者培養(yǎng)計(jì)劃(01201413)。

TS255.3

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1002-0306(2017)05-0324-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.053