不同氣調(diào)貯藏條件對(duì)早酥梨采后生理品質(zhì)的影響

姚 堯,張愛(ài)琳,2,錢卉蘋,李月圓,閆師杰,2,*

(1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院,天津 300384; 2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心,天津 300384; 3.新疆烏魯木齊市食品藥品監(jiān)督管理局,新疆烏魯木齊 830000; 4.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)

早酥梨(Pyrusbretchneidericv.Zaosu)是一種新選育的品種,屬于薔薇科梨亞科梨屬植物。我國(guó)早酥梨多呈卵圓形,果皮套袋為黃綠色,不套袋為綠色,果面光滑、果點(diǎn)小,果肉嫩白細(xì)膩、石細(xì)胞少、果心小、汁甜酥脆爽口[1-2]。

由于早酥梨的成熟期在八月中旬,正值高溫,在該環(huán)境下貯藏造成果皮黃化、肉質(zhì)變軟,采后果實(shí)壽命明顯縮短,嚴(yán)重影響早酥梨商品經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益[3]。適宜的氣調(diào)貯藏條件能夠有效調(diào)節(jié)梨果的季節(jié)性問(wèn)題,使梨果保持良好的品質(zhì),延長(zhǎng)貨架期。早酥梨屬于呼吸躍變型果實(shí),為降低其采后呼吸代謝速率,減少自身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗,創(chuàng)造低溫和適宜的O2和CO2組合貯藏條件尤為重要[4-5]。劉穎等[6]指出,低溫氣調(diào)貯藏可提高環(huán)境相對(duì)濕度,有效抑制呼吸作用和蒸發(fā)作用,減少乙烯和微生物作用的不良影響。據(jù)Beaudry[7]研究所得,低氧條件能減少呼吸過(guò)程電子的傳遞,抑制三磷酸腺苷(ATP)的產(chǎn)生,從而降低了梨果代謝速率[8-9]。

本實(shí)驗(yàn)探究9種不同氣調(diào)環(huán)境貯藏條件對(duì)早酥梨采后果實(shí)貯藏期生理品質(zhì)的影響,旨在探索出有效防止早酥梨黃化軟化,延長(zhǎng)其貯藏時(shí)間的氣調(diào)環(huán)境,為早酥梨采后貯藏提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

早酥梨 于2015年9月21日上午采摘于甘肅省白銀市景泰縣條山集團(tuán)果園,避免選取機(jī)械損傷、病蟲(chóng)害的果實(shí),選取7～8成熟度、大小均勻的果實(shí);瓦楞紙板 BC瓦楞,規(guī)格41 cm×29 cm×32 cm,甘肅新盛達(dá)紙箱包裝有限公司;水果包裝紙 規(guī)格80 cm×110 cm,厚度0.03～0.04 mm,成都謝氏紙業(yè)有限公司;樂(lè)扣盒 PP材質(zhì),容量4500 mL,上海樂(lè)扣五金有限公司;氫氧化鈉 分析純,天津市津科精細(xì)化工研究所;酚酞指示劑 天津市江天化工技術(shù)有限公司;微孔膜 70 cm×70 cm,國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)。

氣調(diào)柜及冷庫(kù)控制系統(tǒng) 意大利Isolcell公司;NIMOS-VSA型制氮機(jī)、LECA型檢測(cè)器 意大利Isolcell公司;YP10002型電子天平 上海越平科學(xué)儀器有限公司;CA-10型呼吸測(cè)定儀 美國(guó)Sable systems公司;SMY-2000型色差儀 北京盛名揚(yáng)科技開(kāi)發(fā)有限公司;GC-14C型氣相色譜儀 日本島津公司;PAL-1型數(shù)顯式糖度儀 日本愛(ài)拓ATAGO公司;TA. XT. Plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理方法 將供試早酥梨放入10 ℃冷庫(kù)中進(jìn)行預(yù)冷,并進(jìn)行溫濕度調(diào)控,使用微孔膜控制環(huán)境相對(duì)濕度(RH)在90%～95%范圍。冷庫(kù)溫度每天降低1 ℃,直至冷庫(kù)溫度降到0 ℃為止。將微孔膜打孔(保證箱子或膜內(nèi)外氣體組分差異不大)后,分別將供試樣品整箱放置到不同參數(shù)的氣調(diào)柜中,開(kāi)始?xì)庹{(diào)處理,各個(gè)氣調(diào)處理溫濕度及氣體條件如表1。每隔60 d取樣一次,挑揀分裝去除病變果、腐爛果,剩下每個(gè)處理約180個(gè)的梨果,將其置于室內(nèi)常溫環(huán)境,待樣果溫度基本達(dá)到環(huán)境溫度后開(kāi)始測(cè)量呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量、色差、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸、好果率等相關(guān)指標(biāo),以確定最佳的處理方式和氣調(diào)組分。

表1 樣品處理方法縮略名稱Table 1 The thumbnail name of experimental treatment method

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.2.1 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定 每個(gè)處理選定24個(gè)梨果,隨機(jī)選取12個(gè)梨果分為3組(每組4個(gè)),常溫下置于樂(lè)扣盒中密閉1 h后抽取1 mL氣體,另置空白組,盒內(nèi)無(wú)梨果,每盒抽取3針。使用CO2分析儀測(cè)定1 mL針管中CO2峰面積;設(shè)置參數(shù)為:N2為載氣,流速為450 mL·min-1,單位為:mgCO2·kg-1·h-1,計(jì)算公式為:

式中:Q為呼吸強(qiáng)度(mg CO2·kg-1·h-1);F為氣體流速(mL·min-1);c為CO2濃度(μL·L-1);W為被測(cè)果實(shí)重量(g);T為測(cè)定時(shí)溫度(℃)。

1.2.2.2 乙烯釋放速率的測(cè)定 按1.2.2.1方法進(jìn)行梨果處理后,每個(gè)處理抽取9針氣體測(cè)定乙烯釋放速率。氣相色譜檢測(cè)條件設(shè)置:FID氫離子火焰檢測(cè)器,柱箱溫度為120 ℃,進(jìn)樣口溫度為250 ℃,檢測(cè)器溫度為300 ℃,N2壓力為600 kPa。重復(fù)3次,單位為μL·kg-1·h-1。

1.2.2.3 色差的測(cè)定 選定24個(gè)用于測(cè)定色差的梨果,沿赤道部位雙面標(biāo)記固定面積測(cè)定色差,測(cè)定L*值(亮度),結(jié)果取平均值。

1.2.2.4 硬度的測(cè)定 隨機(jī)取每種處理15個(gè)梨果,沿赤道部位雙面測(cè)定,測(cè)定前將果皮削去約1 cm2。設(shè)置測(cè)定條件為:選擇TPA法,測(cè)試深度為10 mm,測(cè)試速度為2 mm/s,P/2探頭。果實(shí)硬度以每平方厘米面積上所承受的壓力以重量表示,單位以kg·cm-2計(jì)。

1.2.2.5 可溶性固形物含量的測(cè)定 用測(cè)硬度后的梨果,隨機(jī)將15個(gè)果分成3組,去除果皮和果心后壓汁,并用尼龍布過(guò)濾,攪拌均勻后,滴于數(shù)顯式糖度儀測(cè)量槽內(nèi),測(cè)量值以%計(jì)。

1.2.2.6 可滴定酸含量的測(cè)定 使用GB/T 12456-2008中酸堿中和滴定法[10],按1.2.2.5的方法榨取汁液后取10 mL轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容后靜置,每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)平行。依次從100 mL溶液中吸取20 mL于一個(gè)錐形瓶中,使用濃度為0.1 mol/L NaOH(aq)標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋10倍后滴定。記錄滴定液消耗量,計(jì)算梨果肉中可滴定酸含量,可滴定酸中以蘋果酸為主,折算系數(shù)為0.067[11],可滴定酸含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)X(g/kg)計(jì),計(jì)算公式如下:

式中:c為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度(mol·L-1);V1為滴定時(shí)消耗氫氧化鈉溶液的體積(mL);V2為空白消耗氫氧化鈉溶液體積(mL);K為酸的折算系數(shù)(蘋果酸:0.067);F為樣品稀釋倍數(shù);m為樣品質(zhì)量(g)。

1.2.2.7 好果率的測(cè)定 好果率就是具有就是具有商品價(jià)值和食用價(jià)值(即表面未腐爛、失水不嚴(yán)重、未變形)的果個(gè)數(shù)占總果數(shù)的百分?jǐn)?shù),統(tǒng)計(jì)氣調(diào)貯藏末期好果率,單位以%表示。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析與數(shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Excel 2003統(tǒng)計(jì)軟件,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差(SE)表示。使用SPSS12.0軟件進(jìn)行顯著性及相關(guān)分析,Sigmaplot 12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨呼吸強(qiáng)度的影響

由表2可知,早酥梨屬于呼吸躍變型果實(shí)。處理7、8、9及CK組呼吸強(qiáng)度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)先上升再下降后上升的趨勢(shì),且貯藏末期呼吸強(qiáng)度達(dá)到最高;處理1的呼吸高峰在120 d;處理2、3、4、5的呼吸高峰在180 d,且處理3呼吸強(qiáng)度為13.12 mg CO2·kg-1·h-1,顯著低于其它3組(p<0.05)?？傮w來(lái)看,處理2、3、4、5呼吸強(qiáng)度變化趨勢(shì)大致相同,從處理7、8、9及CK組中可以看出,貯藏末期呼吸強(qiáng)度顯著增強(qiáng)(p<0.05),CK組的呼吸強(qiáng)度顯著高于其他處理(p<0.05),且是初始值的2.68倍。在240 d貯藏期中,貯藏末期處理3的呼吸強(qiáng)度(3.65 mg CO2·kg-1·h-1)最低,顯著低于其它各組,且與初始值無(wú)顯著性差異(p<0.05);處理6的呼吸高峰值(7.69 mg CO2·kg-1·h-1)顯著低于處理3(p<0.05),但貯藏末期呼吸強(qiáng)度卻顯著高于處理3(p<0.05)。因此,合適的氣調(diào)處理可有效降低早酥梨呼吸作用,推遲呼吸躍變到達(dá)的時(shí)間,且處理3、6效果較好。

表2 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨呼吸強(qiáng)度的影響(mg CO2·kg-1·h-1)Table 2 The change of different CA storage on “Zaosu” pear respiration intensity(mg CO2·kg-1·h-1)

2.2 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨乙烯釋放速率的影響

果實(shí)乙烯含量增加時(shí),會(huì)促進(jìn)果實(shí)有機(jī)物的轉(zhuǎn)化,加速果實(shí)成熟[12-13],果實(shí)損傷也會(huì)引起乙烯釋放量的增加[14]。由表3可知,貯藏初期,早酥梨乙烯釋放速率為3.01 μL·kg-1·h-1。CK和處理1在120 d時(shí)乙烯釋放速率達(dá)到高峰,其中CK顯著高于處理1(p<0.05),為6.02 μL·kg-1·h-1;在貯藏末期,形成第二次乙烯高峰,分別是5.63 μL·kg-1·h-1和6.02 μL·kg-1·h-1。處理7、8、9在貯藏期60 d時(shí)出現(xiàn)了乙烯高峰,且在貯藏期60 d處理7顯著高于其他處理(p<0.05);貯藏期120 d時(shí),CK的乙烯釋放速率是處理7的3.33倍。總體來(lái)看,在240 d的貯藏期中,貯藏末期處理2、3的乙烯釋放速率顯著低于其它各組(p<0.05),且乙烯釋放速率高峰出現(xiàn)相比于其他處理較晚,因此,適宜的氣調(diào)處理可顯著性降低早酥梨貯藏過(guò)程中的乙烯釋放速率,且處理2、3表現(xiàn)更為明顯。

表3 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨乙烯釋放速率的影響(μL·kg-1·h-1)Table 3 The change of different CA storage on “Zaosu” pear ethylene production rate(μL·kg-1·h-1)

2.3 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨L*值的影響

L*值表示果皮光澤亮度,L*值越大果實(shí)表面亮度越高,減輕早酥梨果皮黃化是氣調(diào)貯藏的主要目標(biāo)之一。由表4可知,在240 d貯藏期的0、60 d各個(gè)處理之間的L*值沒(méi)有顯著性差異(p>0.05);各個(gè)處理的L*值大致呈緩慢上升趨勢(shì),且貯藏末期的L*值顯著高于貯藏初期(p<0.05);在貯藏末期,處理3、4、5、8的L*值顯著低于CK組(p<0.05),且處理3的L*值(68.53)較低與最低的處理8的L*值(66.47)沒(méi)有顯著性差異(p>0.05),處理1、2、6、7、9的L*值也低于CK組,但與CK組沒(méi)有顯著性差異(p>0.05)。貯藏期內(nèi)CK的L*值變化較大,240 d貯藏期時(shí)比初始值升高了10.95;貯藏末期處理3、4、5差異不顯著(p>0.05),在240 d貯藏期中,處理8的L*值低于同一貯藏時(shí)間的各處理?？傮w來(lái)看,處理3可以較好地保持果實(shí)的L*值,從而保持果實(shí)良好的外觀品質(zhì)。

表4 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨L*值的影響Table 4 The change of different CA storage on “Zaosu” pear L* value

2.4 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨貯藏期果實(shí)硬度的影響

果實(shí)硬度是果實(shí)商品性的重要衡量指標(biāo)之一,是果實(shí)外觀品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),與采后貯藏特性有密切關(guān)系。由表5可以看出,在240 d的貯藏期間,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),各個(gè)處理梨果的硬度都逐漸下降,其中CK組下降最多、差異性顯著(p<0.05),處理6下降最少、差異性不顯著(p>0.05)。貯藏240 d后,CK組硬度為6.10 kg·cm-2,顯著低于各個(gè)處理組(p<0.05);處理6在240 d的貯藏后與0 d的差異性不顯著(p>0.05);處理2、3在貯藏240 d后其硬度值也保持較好,且處理3的硬度值與處理6之間無(wú)顯著性差異(p>0.05)?？傮w來(lái)說(shuō),240 d貯藏期具有很強(qiáng)的代表性,相比而言,氣調(diào)處理2、3、6的果實(shí)都硬度較高,說(shuō)明這些處理方式可有效保持果實(shí)品質(zhì),且處理6更有利于保持早酥梨硬度。

表5 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨貯藏期果實(shí)硬度的影響(kg·cm-2)Table 5 The change of different CA storage on “Zaosu” pear hardness(kg·cm-2)

2.5 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨貯藏期可溶性固形物含量的影響

通常來(lái)講,貯藏前期果實(shí)內(nèi)的一部分淀粉會(huì)轉(zhuǎn)化成可溶性固形物,貯藏期果實(shí)呼吸作用會(huì)消耗一部分可溶性固形物來(lái)提供能量,就有了可溶性固形物含量先上升后下降的趨勢(shì)。由表6可知,在整個(gè)貯藏期,各個(gè)處理的可溶性固形物含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),這與2.1中呼吸強(qiáng)度的趨勢(shì)大致相同;貯藏期60 d時(shí),處理3的可溶性固形物含量達(dá)到最大值12.45%,與貯藏第180、240 d差異性顯著(p<0.05),貯藏期60 d后,處理3可溶性固形物含量呈下降趨勢(shì),但與貯藏期0 d差異性均不顯著(p>0.05);處理2在貯藏期120 d時(shí)達(dá)到最大值11.9%,且與處理3無(wú)顯著差異(p<0.05)。在貯藏末期中,處理2、3、6的可溶性固形物含量最高，之間的差異不顯著(p>0.05),但均顯著高(p<0.05)于CK組?？傮w來(lái)看,由于貯藏時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng),部分處理貯藏前期上升不明顯,貯藏期間,各氣調(diào)處理可溶性固形物含量均大于CK組,這表明氣調(diào)處理可有效保持早酥梨可溶性固形物含量,其中處理2、3、6效果明顯。

表6 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨貯藏期可溶性固形物含量的影響(%)Table 6 The change of different CA storage on “Zaosu” pear soluble solid content(%)

2.6 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨貯藏期可滴定酸含量的影響

一般情況下,梨果在幼果時(shí)期有機(jī)酸含量相對(duì)較少,隨后逐漸增加,在成熟前期含量達(dá)到高峰,在成熟后期由于梨果的呼吸作用增強(qiáng),有機(jī)酸被消耗,所以可滴定酸含量又會(huì)有所減少[5]。由表7可知,可滴定酸含量變化大致呈先上升后下降、再上升再下降的趨勢(shì),曲線圖大致呈“M”型;除在貯藏期第120、240 d不同處理間有顯著性差異外,其他同一貯藏期不同處理間都無(wú)顯著性差異;貯藏末期,除處理2、6外,其他各個(gè)處理的可滴定酸含量都不高于貯藏期初期,且貯藏末期處理2、6之間沒(méi)有顯著性差異(p>0.05);在整個(gè)貯藏期內(nèi),處理6的可滴定酸含量始終大于其他各處理,且在整個(gè)240 d貯藏期間沒(méi)有顯著性差異(p>0.05);在貯藏期180 d內(nèi)處理6可滴定酸含量呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì),貯藏末期開(kāi)始下降?？傮w來(lái)說(shuō),在貯藏末期,可滴定酸含量最高的是處理6,達(dá)到0.18%，比初始值高0.04%,其次是處理2,達(dá)到0.17%比初始值高0.03%;貯藏第240 d所有的處理中,處理2、6雖與處理1、3、5、8之間無(wú)顯著性差異(p<0.05),但可滴定酸含量高于其他處理,保持在較高水平,因此,處理2、6為在保持早酥梨貯藏過(guò)程中可滴定酸含量的處理中是較優(yōu)的處理。

表7 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨貯藏期可滴定酸含量的影響(%)Table 7 The change of different CA storage on “Zaosu” pear titratable acid content(%)

2.7 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨貯藏期好果率的影響

好果率就是符合商品果標(biāo)準(zhǔn)的果個(gè)數(shù)占總果數(shù)的百分比,好果率是判斷貯藏條件是否適宜的有力數(shù)據(jù)。如圖1所示,240 d貯藏末期中處理3、6好果率表現(xiàn)較佳,依次為84.3%、81.6%;其中處理3和處理6之間差異不顯著。因此,在好果率這一指標(biāo)上處理3、6表現(xiàn)較好。

圖1 不同氣調(diào)處理對(duì)早酥梨貯藏期好果率的影響Fig.1 The change of different CA storage on the rate of “Zaosu” pear注：不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

3 討論與結(jié)論

3.1本實(shí)驗(yàn)的部分處理(即處理1、2、3)與錢卉蘋等[15]發(fā)表的論文中所選用的氣調(diào)組合一致,其所選用供試樣品采摘于2014年9月26日,其沒(méi)有測(cè)定好果率這一指標(biāo),得到最佳組合為氧氣3%～4%和二氧化碳1%～2%(即處理2)。本實(shí)驗(yàn)所選用供試樣品采摘于2015年9月21日,在不考慮好果率這一指標(biāo)時(shí),處理2、3、6表現(xiàn)較好,在好果率這一指標(biāo)上處理3、6表現(xiàn)較好。雖采摘果園一致,但每年降水量、日照、溫度等非人工控制因素對(duì)果實(shí)品質(zhì)也有部分影響;因此,可能會(huì)出現(xiàn)較優(yōu)處理?xiàng)l件不一致的情況。

3.2從結(jié)果與分析中可知:處理3、6可有效降低早酥梨的呼吸作用,推遲呼吸躍變到達(dá)的時(shí)間;處理2、3可顯著性降低早酥梨貯藏過(guò)程中的乙烯釋放速率(p<0.05);處理3可以較好的保持果實(shí)的L*值;處理6可更加有效保持早酥梨貯藏過(guò)程中的硬度;處理2、3、6可有效保持早酥梨可溶性固形物含量;處理2、6為在保持早酥梨貯藏過(guò)程中可滴定酸含量的處理中是較優(yōu)的處理;在好果率這一指標(biāo)上處理3、6表現(xiàn)較好。

3.3綜合分析,處理2可顯著性降低早酥梨乙烯釋放速率、保持可溶性固形物含量(p<0.05);處理3在降低早酥梨呼吸作用、乙烯釋放速率,保持其L*值、可溶性固形物含量、好果率方面表現(xiàn)較優(yōu);處理6可顯著性降低早酥梨呼吸作用、保持其硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸、好果率。因此,在整個(gè)貯藏期間,所有的處理中,處理2、3、6均可以使早酥梨保持較高的生理及外觀品質(zhì),且處理3(5%～6% O2+1%～2% CO2)和處理6(5%～6% O2+3%～4% CO2)表現(xiàn)更為優(yōu)秀。

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