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    1-MCP處理對不同采收期阿克蘇紅富士蘋果貯藏品質(zhì)的影響

    2018-01-22 08:24:57學文
    食品工業(yè)科技 2017年24期
    關(guān)鍵詞:貯藏期采收期可溶性

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    (新疆農(nóng)業(yè)大學食品科學與藥學學院,新疆烏魯木齊 830052)

    富士蘋果是我國的優(yōu)質(zhì)栽培品種,阿克蘇地區(qū)作為新疆蘋果產(chǎn)量大區(qū),據(jù)統(tǒng)計2014年,其蘋果種植面積達到1.6萬公頃;蘋果產(chǎn)量達到42萬噸,占全疆產(chǎn)量的39%[1]。1-MCP(1-Methylcyclopropene,1-甲基環(huán)丙烯)是一種乙烯受體抑制劑,研究表明[2]1-MCP處理可以明顯抑制呼吸躍變型果實的呼吸強度,從而推遲或者抑制果實的后熟衰老。近年來有過其對寒富[3]、嘎拉[4]、金冠[5]等蘋果品種的貯藏效果研究報道,發(fā)現(xiàn)1-MCP處理對提高蘋果貯藏質(zhì)量,延緩蘋果品質(zhì)下降,延長貯藏期有明顯作用,其作用效果受其處理濃度、時間、溫度以及果實成熟度等因素的影響[6]。近年來國內(nèi)外對于1-MCP處理對不同采收期蘋果的貯藏品質(zhì)影響的研究較少,因此本實驗通過使用濃度為1.0 μL/L的1-MCP對不同采收期蘋果進行熏蒸處理,研究其在貯藏過程中的品質(zhì)變化規(guī)律,以期為阿克蘇富士蘋果采后貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 材料與儀器

    紅富士蘋果 采自阿克蘇紅旗坡農(nóng)場管理良好的商品蘋果園,在果園不同區(qū)域隨機選擇15棵盛果期紅富士蘋果樹,并標記,每次從標記果樹隨機采摘大小均勻,無病蟲害和無機械損傷的果實,分三批采摘,采收日期分別為2016年10月22日(采期Ⅰ)、11月1日(采期Ⅱ)、11月12日(采期Ⅲ),每次采摘90 kg,運回實驗室,采期Ⅰ果實的硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量分別為10.01 kg·cm-2、16.62%和0.57%,采期Ⅱ果實分別為9.50 kg·cm-2、16.50%和0.37%,采期Ⅲ果實分別為9.22 kg·cm-2、16.5%和0.44%;1-MCP 美國羅門哈斯中國公司提供;PE微孔保鮮袋 國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程研究中心生產(chǎn)的果蔬專用保鮮袋;草酸、抗壞血酸、石英砂、氫氧化鈉、氯化鋇、2,6-二氯靛酚、鄰苯二甲酸氫鉀、其余試劑 均為化學純。

    GY-3型果實硬度計 浙江省建德市梅城點化分析儀器廠;WYT-J手持糖度計 深圳市三利化學品有限公司;DDS-307A電導率儀 上海儀電科學儀器股份有限公司;JE1201電子天平 上海浦春計量儀器有限公司。

    1.2 實驗方法

    1.2.1 樣品處理及貯藏 1-MCP處理參照孫希生等[6]的方法稍加改進。處理濃度為1.0 μL/L,采后在常溫下進行大帳熏蒸處理180個果實24 h,以未使用1-MCP處理的180個果實為對照(CK),處理后的果實與對照組果實用厚度為0.02 mm、大小為60 cm×50 cm的PE微孔保鮮袋挽口包裝,放入原紙箱,每箱重量25 kg,放置在-1~0 ℃、相對濕度90%~95%的冷庫中貯藏。根據(jù)陳丹生[8]吳小華[9]等取樣方法每隔30 d取樣測定指標,每次實驗從每個處理中隨機取10個果,重復3次。

    1.2.2 果實呼吸強度的測定方法 從處理組與對照組內(nèi)各隨機選取10個蘋果,重量約在2 kg左右,參考曹建康等的方法[10]進行呼吸強度測定,單位為mg CO2/kg·h·FW。

    1.2.3 硬度測定 用果實硬度計(探頭直徑0.8 cm)測定,隨機從處理組與對照組內(nèi)各挑選10個果實,在果實赤道部位削皮,每個果實選取6個點測定果肉硬度,取平均值,單位為:kg·cm-2。

    1.2.4 維生素C含量的測定 采用 2,6-二氯靛酚滴定法[10],單位為mg/100 g。

    1.2.5 可滴定酸含量測定 采用氫氧化鈉溶液滴定法[10]測定,折算系數(shù)以蘋果酸計。

    式中:V-樣品提取液總體積,mL;c-NaOH溶液的當量濃度,mol/L;Vk-滴定濾液消耗的NaOH溶液體積溶液體積,mL;f-折算系數(shù),本實驗換算為蘋果算(換算系數(shù)0.067),g/mmol;Vs-滴定時所取濾液體積,mL;m-樣品質(zhì)量,g。

    1.2.6 果實失重率的測定 采用稱重法,每個時期對照組與處理組分別選取10個果實做好標記。

    1.2.7 可溶性固形物測定 用手持糖度計進行測定,參考曹健康[10]方法,將蘋果果實赤道部位陰陽兩面去皮,取少量果實汁液測定,每個果實測定4個點(陰、陽兩面各兩點),取平均值,單位為%。

    1.2.8 相對膜透性的測定 使用電導率儀測定,參考曹健康[10]方法,單位為%。

    1.3 數(shù)據(jù)分析

    采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)分析與作圖,SAS V8.0進行差異顯著性分析,p<0.01表示差異極顯著,p<0.05表示差異顯著。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 1-MCP處理對不同采收期阿克蘇富士蘋果呼吸強度的影響

    蘋果是典型的呼吸躍變型果實,由圖1可見,隨著貯藏時間延長,三個采期的果實呼吸強度均呈先上升至呼吸高峰隨后迅速下降的趨勢,對照組果實均在貯藏90 d出現(xiàn)呼吸高峰。采期Ⅰ果實1-MCP處理組在貯藏120 d出現(xiàn)呼吸高峰(峰值為3.74 mg CO2·kg-1·h-1),較對照組推遲30 d,且峰值比對照組低26.81%;采期Ⅱ處理組果實在整個貯藏實驗中呼吸強度均低于對照組,處理組與對照組果實在貯藏90 d出現(xiàn)呼吸高峰,在貯藏60~120 d內(nèi)處理組呼吸強度極顯著低于對照組(p<0.01);采期Ⅲ處理組果實較對照組推遲30 d出現(xiàn)呼吸高峰,且峰值為對照組的73.19%。表明1-MCP處理能明顯降低不同采收期果實的呼吸強度,但對不同采期間處理效果差異顯著(p<0.05),采期Ⅰ對照組果實呼吸強度達到峰值時,1-MCP處理組呼吸強度僅為對照組的48.34%;1-MCP處理對采期Ⅱ果實呼吸強度抑制效果較小,但整體呼吸強度均低于其他處理組;采期Ⅲ對照組果實在貯藏過程中呼吸強度變化較大,1-MCP處理減輕了這一變化,但較采期Ⅰ、采期Ⅱ效果不明顯,分析認為1-MCP處理對采期Ⅱ果實呼吸強度抑制效果較好,這與孫希生[4]在金冠蘋果上的研究結(jié)果一致。

    圖1 1-MCP處理對不同采收期果實呼吸強度的影響Fig.1 Effect of 1-MCP treatment on respiration rate at different harvesting stages

    2.2 1-MCP處理對不同采收期阿克蘇富士蘋果硬度變化的影響

    由圖2可見,隨著貯藏時間的延長,不同采收期果實在貯藏期間內(nèi)硬度均呈下降趨勢,在貯藏過程中,1-MCP處理組果實硬度平均高于對照組果實硬度0.33 kg/cm2。采期Ⅰ對照組果實在整個貯藏階段均高于其他兩個采收期,但在0~30 d其硬度下降幅度大,采用1-MCP處理的果實硬度下降緩慢,與對照組差異顯著(p<0.05),在貯藏90 d時,處理組果實硬度高于對照組0.66 kg/cm2。采期Ⅱ果實處理組與對照組之間差異不明顯,在貯藏60 d時,處理組硬度高于對照組硬度3.94%,為整個貯藏期內(nèi)硬度相差最大時期,貯藏150 d時對照組果實硬度下降了0.71 kg/cm2,處理組果實硬度為8.66 kg/cm2,下降了0.84 kg/cm2。采期Ⅲ果實處理組與對照組硬度變化趨勢相近,在貯藏實驗結(jié)束時1-MCP處理組果實硬度顯著高于對照組(p<0.05)。結(jié)合3個采摘期果實在貯藏過程中硬度變化情況,表明1-MCP處理對果實在貯藏期間內(nèi)的硬度降低有顯著抑制作用,且對采期Ⅰ果實效果明顯,分析認為可能是由于在前期采摘果實時,果實內(nèi)原果膠含量較大,而1-MCP處理維持了果實內(nèi)的原果膠含量,從而延緩了果實硬度的下降,這與Song等[11]的研究結(jié)果相同。

    圖2 1-MCP處理對不同采收期果實硬度變化的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on fruit hardness change at different harvesting stages

    2.3 1-MCP處理對不同采收期阿克蘇富士蘋果VC含量的影響

    由圖3可見,不同采收期果實VC含量在貯藏過程中均呈下降趨勢。采期不同,在采收時不同成熟度果實VC含量差異明顯,采期Ⅰ對照組果實VC含量在采收時高于采期Ⅱ、采期Ⅲ。采期Ⅰ處理組果實在貯藏0~60 d VC含量高于對照組,在貯藏60~150 d低于對照組,貯藏結(jié)束時,處理組VC含量高于對照組但差異不明顯。采期Ⅱ果實在整個貯藏階段1-MCP處理組VC含量與對照組無顯著差異;采期Ⅲ果實VC含量變化趨勢與采期Ⅱ相近,在貯藏中后期(60~150 d)處理組果實VC含量顯著高于對照組(p<0.05)。在貯藏結(jié)束時,各處理組之間差異顯著,采期Ⅲ果實VC含量為7.37 mg/100g,高于采期Ⅰ處理組37.24%,高于采期Ⅱ處理組10.33%。表明1-MCP處理可抑制果實VC含量的下降,且對不同采收期的果實影響效果差異顯著(p<0.05),對采收晚的果實更有效。

    圖3 1-MCP處理對不同采收期果實VC含量的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on VC content in different harvesting stages

    2.4 1-MCP處理對不同采收期阿克蘇富士蘋果可滴定酸含量的影響

    由圖4可見,隨著貯藏時間延長,不同采收期果實可滴定酸含量均呈下降趨勢,在貯藏過程中,1-MCP處理組果實可滴定酸含量平均高于對照組果實0.16%。采期Ⅰ對照組果實在采摘時可滴定酸含量顯著高于其他兩個采期,對照組果實在貯藏0~60 d可滴定酸含量由0.57%下降至0.28%,下降幅度達到50.88%,1-MCP處理組可滴定酸含量在貯藏0~60 d的下降幅度為24.56%;采期Ⅰ果實在整個貯藏實驗中,處理組可滴定酸含量顯著高于對照組(p<0.05),在貯藏90 d時,處理組果實可滴定酸含量高于對照組0.15%。采期Ⅱ果實在貯藏0~90 d內(nèi),對照組與1-MCP處理組果實可滴定酸含量均為緩慢下降趨勢,對照組果實在貯藏90~150 d可滴定酸含量下降明顯,處理組果實下降緩慢,至貯藏150 d后處理組果實可滴定酸含量下降0.06%,對照組果實可滴定酸含量下降0.22%。采期Ⅲ處理組果實可滴定酸含量在整個貯藏期內(nèi)顯著高于對照組(p<0.05),且處理組果實在貯藏后期(120~150 d)有明顯下降趨勢。表明1-MCP處理可顯著維持果實可滴定酸含量,以采期Ⅱ最為明顯,這與吳小華[9]在富士蘋果上的研究有差異,分析認為,可能是阿克蘇富士蘋果的品種特性造成這一區(qū)別。

    圖4 1-MCP處理對不同采收期果實可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on titratable acid content in different harvesting stages

    2.5 1-MCP處理對不同采收期阿克蘇富士蘋果失重率的影響

    由圖5可見,不同采期的果實失重率均呈上升趨勢,由于采收期的不同,各采期的失重率變化差異顯著(p<0.05),且1-MCP處理組果實失重率在不同貯藏時間平均低于對照組失重率10%。采期Ⅰ對照組果實在貯藏0~60 d失重率迅速上升,在60~150 d緩慢上升;處理組果實與對照組相比,失重率在0~120 d迅速上升,但上升幅度小,較對照組差異極顯著(p<0.01);至貯藏結(jié)束時,處理組與對照組失重率相差不明顯。采期Ⅱ果實在整個貯藏期內(nèi)1-MCP處理組失重率均低于對照組,貯藏結(jié)束時處理組失重率比對照組低21.69%。采期Ⅲ果實失重率在貯藏期內(nèi)處于較低水平,1-MCP處理組果實失重率在整個貯藏期緩慢上升,貯藏結(jié)束時與對照組差異不明顯,較其他兩個采期處理效果差。表明1-MCP處理蘋果果實可顯著抑制蘋果貯藏前期的失水率,但在貯藏后期影響不明顯,這與Nazir等[12]在首紅蘋果上的研究一致。貯藏結(jié)束時,采期Ⅱ處理組與對照組的失重率相差最大,表明1-MCP處理能夠維持采期Ⅱ果實在整個貯藏期間的失重率下降,較其他兩個采收期的果實處理效果較好。

    圖5 1-MCP處理對不同采收期果實失重率的影響Fig.5 Effects of 1-MCP treatment on fruit weight loss at different harvesting stages

    2.6 1-MCP處理對不同采收期阿克蘇富士蘋果可溶性固形物含量變化的影響

    由圖6可見,不同采期的果實在采摘時可溶性固形物含量相差很小,但在貯藏過程中,三個采期的果實可溶性固形物含量變化趨勢差異明顯,在果實貯藏過程中,由于淀粉轉(zhuǎn)化作用在貯藏前期果實可溶性固形物有先上升的趨勢,在此后由于呼吸作用消耗又逐漸下降,1-MCP處理在一定貯藏期內(nèi)維持了果實可溶性固形物含量的下降,且對不同采期的影響效果差異顯著。采期Ⅰ果實對照組與處理組均呈先上升后下降趨勢,對照組果實在貯藏30 d達到峰值17.09%,處理組在貯藏60 d達到峰值為17.77%;處理組較對照組在貯藏前中期(0~90 d)變化差異顯著(p<0.05),在貯藏90 d處理組可溶性固形物含量高于對照組0.66%,在貯藏120~150 d差異不明顯,至貯藏結(jié)束對照組與1-MCP處理組僅相差0.04%。采期Ⅱ果實在貯藏期內(nèi)處理組與對照組可溶性固形物含量變化無明顯差異,在貯藏0~120 d內(nèi)對照組反而高于處理組,在貯藏后期處理組可溶性固形物下降緩慢,至貯藏150 d對照組果實可溶性固形物含量下降1.83%,處理組果實可溶性固形物含量為14.79%,下降了1.71%。采期Ⅲ處理組果實與對照組果實可溶性固形物含量變化趨勢相近,均是先上升后下降,在貯藏120 d達到峰值且處理組峰值高于對照組4.35%,在貯藏前期(0~60 d)變化趨勢相近,貯藏60~150 d內(nèi)處理組顯著高于對照組(p<0.05),至貯藏結(jié)束時處理組果實可溶性固形物含量高出對照組6.61%。表明1-MCP處理可抑制果實可溶性固形物含量的下降,但對不同采收期的果實抑制效果不同且抑制效果不明顯。

    圖6 1-MCP處理對不同采收期果實可溶性固形物變化的影響Fig.6 Effects of 1-MCP treatment on soluble solids changes in different harvesting stages

    2.7 1-MCP處理對不同采收期阿克蘇富士蘋果果實相對膜透性的影響

    由圖7可看出,不同采收期果實,處理組與對照組果實相對膜透性在貯藏期間均呈上升趨勢。采期Ⅰ處理組果實在貯藏0~120 d內(nèi)均低于對照組,在貯藏后期(120~150 d)對照組變化趨勢緩慢,而處理組則有明顯上升趨勢,至貯藏150 d處理組膜透性高于對照組7.45%。采期Ⅱ處理組膜透性在貯藏中后期(90~150 d)顯著高于對照組,在貯藏期0~90 d內(nèi)處理組與對照組果實相對膜透性差異不明顯,對照組變化趨勢在整個貯藏期與采期Ⅰ對照組相近。采期Ⅲ處理組膜透性在整個貯藏實驗中顯著低于對照組,且處理組果實相對膜透性變化幅度小,至貯藏結(jié)束1-MCP處理組低于對照組2.38%。表面1-MCP處理對不同采收期的果實相對膜透性影響效果不同,對采期Ⅲ果實細胞膜有較好的保護作用,對采期Ⅰ果實效果不明顯。

    圖7 1-MCP處理對不同采收期果實細胞膜膜透性的影響Fig.7 Effect of 1-MCP treatment on membrane permeability of different harvesting period

    3 討論與結(jié)論

    1-MCP作為一種高效、安全的乙烯受體抑制劑被廣泛應(yīng)用在蘋果[13]、桃[14]、香蕉[15]、香梨[16]等水果保鮮上,在商業(yè)化的應(yīng)用前景也非常廣闊。蘋果屬于典型的呼吸躍變型果實,具有明顯的呼吸峰,3個采收期的富士蘋果對照組果實均在貯藏90 d出現(xiàn)呼吸高峰,使用1-MCP進行處理的果實推遲了呼吸高峰的出現(xiàn),表明1-MCP對蘋果果實的后熟衰老有明顯的抑制作用,這與孫希生[17]在金冠蘋果上的研究結(jié)果一致。

    蘋果采收期的不同對蘋果在貯藏過程中品質(zhì)的變化影響明顯,采收時期不當,果實的產(chǎn)量、品質(zhì)和貯藏效果差異顯著,采收過早,產(chǎn)量低,營養(yǎng)物質(zhì)不豐富,色、香、味欠佳[18];采收過晚,果實內(nèi)部組織接近衰老階段,果肉硬度變小,貯藏壽命短。本實驗通過使用1-MCP對不同成熟度蘋果進行熏蒸處理,發(fā)現(xiàn)1-MCP處理能明顯延緩3個采收期果實的硬度、可滴定酸含量、VC含量以及失重率的下降,且對不同采收期果實的貯藏效果影響差異顯著;這與鄧志文在富士蘋果[19]、佟偉在新紅星蘋果[20]、程順昌在寒富蘋果[21]上的研究結(jié)果相似。

    采期Ⅰ對照組果實在貯藏前期硬度下降趨勢明顯,而1-MCP處理組減緩了這一下降趨勢,表明1-MCP抑制了前期采摘果實的衰老,維持了早期果實內(nèi)原果膠含量,使得果實硬度下降緩慢,但對采期Ⅱ、采期Ⅲ采摘果實在貯藏后期的硬度維持效果不明顯,表明1-MCP處理對于不同成熟度果實在貯藏過程中的表現(xiàn)不同。

    王云香等[22]對采后九成熟的紅富士和金冠蘋果研究表明1-MCP處理對果實常溫貯藏期間果實可溶性固形物含量影響不顯著,與本實驗研究結(jié)果一致。表明1-MCP處理在對常溫以及冷藏條件下果實的可溶性固形物的維持水平不高,但采期Ⅲ使用1-MCP處理果實較好地維持了果實的可溶性固形物含量。

    1-MCP處理在不同貯藏期內(nèi)均延緩了VC含量的下降,且對不同成熟度果實處理效果差異明顯,表明1-MCP處理有利于果實在貯藏期內(nèi)的營養(yǎng)品質(zhì)保持,這與Selvara[23]在菠蘿、孫希生[7]在梨上的研究結(jié)果一致。

    果實在貯藏過程中的失重率均呈逐漸上升的趨勢,1-MCP處理顯著的降低了不同成熟度果實在貯藏前期的失水率,至貯藏后期效果均不明顯,但在整個貯藏過程中均低于對照組,且不同采期間影響效果差異顯著。Nazir等[12]在首紅蘋果,孫希生[24]在金冠蘋果上的研究表明,1-MCP作用效果隨著果實成熟度增加而減弱,這與本實驗在測定果實在貯藏過程中硬度變化、可滴定酸含量變化以及失重率的變化上研究一致。

    本研究表明,采收成熟度影響果實在貯藏期間的品質(zhì)變化,采用1.0 μL/L的1-MCP處理抑制了阿克蘇富士蘋果在低溫貯藏下果實品質(zhì)的下降,長期貯藏的蘋果應(yīng)選用采期Ⅱ果實(本文11月1日),對照組果實在貯藏150 d后果肉硬度下降了0.71 kg/cm2,可溶性固形物下降1.83%,可滴定酸含量下降0.22%,處理組果實相比對照組果實分別下降0.84 kg/cm2、1.71%、0.06%;貯藏期在90 d左右可選擇采期Ⅰ果實(本文10月22日)并用1-MCP進行處理,至貯藏90 d后,處理組果實硬度高于對照組0.66 kg/cm2,可溶性固形物高于對照組0.66%,可滴定酸含量高于對照組0.15%,綜上所述1-MCP對不同成熟度果實貯藏過程中的表現(xiàn)差異明顯,可根據(jù)對貯藏時間的需求選擇不同成熟度果實。

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