復(fù)合處理方式延長脆紅李常溫貨架期的研究

張煒，吳正云，*，羅力，羅愛民，張文學(xué)

（1.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院，四川成都610065；2.古藺力苑農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限責(zé)任公司，四川瀘州646500）

脆紅李（Prunus salicina cv.′Cuihongli′）屬薔薇科李屬，是一種晚熟品種。脆紅李果實的采收期一般在7、8月份，采后極易軟化、受損傷或者遭到微生物侵染而腐敗，常溫下保質(zhì)期只有10 d左右。低溫能夠減緩果實采后生理代謝，是目前李子最常見的貯藏保鮮方法[1]；氣調(diào)貯藏利用聚乙烯、聚氯乙烯、保鮮袋等結(jié)合乙烯脫除劑、保鮮劑等包裝處理來進(jìn)行保鮮[2]；減壓貯藏是在冷藏的基礎(chǔ)上降低氣壓，相比氣調(diào)貯藏明顯地延長了貯藏壽命，在安哥諾李、杏李均有應(yīng)用報道[3]；1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一種乙烯抑制劑，通過與乙烯受體不逆的結(jié)合抑制乙烯生成，延緩果實后熟衰老[4-5]。劉新社等[6]發(fā)現(xiàn)，室溫下采用1.0 μL/L 1-MCP處理美國杏李12 h可抑制其乙烯釋放率和呼吸速率，保持貯藏品質(zhì)；杜剛等[7]認(rèn)為，魔芋精粉、海藻酸鈉、抗壞血酸復(fù)合涂膜液能較好抑制李子常溫貯藏過程中褐變率和腐爛率；植物提取物涂膜保鮮對李子保鮮也有積極作用，馬李一等[8]以漂白紫膠、甘油、蔗糖脂為涂膜液，甘草、金竹提取液為中草藥殺菌劑涂膜處理青脆李，發(fā)現(xiàn)不同組合涂膜處理均能降低常溫下李子呼吸強(qiáng)度，減少水分損失。目前尚無針對脆紅李果實保藏的研究報道。由于不同品種李果實生理特性的差異，探索低成本、高效、環(huán)保和針對性強(qiáng)的脆紅李保鮮技術(shù)十分必要。此外，目前多數(shù)研究文獻(xiàn)都是針對李果實低溫貯藏，為研究脆紅李果實常溫貯藏下品質(zhì)特性變化以及篩選出其在貯藏過程中的關(guān)鍵不穩(wěn)定指標(biāo)，本試驗通過對復(fù)合處理后脆紅李常溫貯藏條件下品質(zhì)進(jìn)行研究，以期找到更合適的復(fù)合處理配方，延長脆紅李貨架期。

1 材料與方法

1.1 材料

脆紅李：四川省成都市武侯區(qū)某水果店，挑選大小一致、色澤相當(dāng)、無病蟲害的新鮮脆紅李果實用于試驗；丁香、甘草：四川省成都市武侯區(qū)華安堂藥業(yè)零售連鎖有限公司；殼聚糖（相對分子質(zhì)量100 000，脫乙酰度≥90%）：成都市科龍試劑廠；3.3%1-MCP粉劑：武漢遠(yuǎn)成共創(chuàng)科技有限公司。

1.2 儀器

JY20002型電子天平：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；GY-3型果實硬度計：樂清市愛德堡儀器有限公司；WS101型手持糖度計：上海聚亮光學(xué)儀器有限公司；SpectraMax-90酶標(biāo)儀：美谷分子儀器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 脆紅李保鮮復(fù)合處理

基于前期預(yù)試驗結(jié)果，采用均勻試驗設(shè)計U12（1210）[9]，設(shè)置12個試驗組和1個空白對照組（control check，CK），見表1。按文獻(xiàn)[10]配制各試驗組濃度的1-MCP，熏蒸處理24 h后取出，再根據(jù)文獻(xiàn)[11]方法制備濃度為1.0 mg/mL的丁香、甘草提取液，準(zhǔn)確稱取各試驗組所需的殼聚糖，用1%冰乙酸溶解后，按比例加入丁香、甘草提取液，再加蒸餾水至所需濃度，混勻備用。將脆紅李果實置于上述復(fù)合保鮮液中浸泡5 min，取出晾干，分別裝入0.03 mm厚的打孔聚乙烯（PE）薄膜袋內(nèi)，孔徑5 mm，孔數(shù)20個，置于25℃下保藏。另設(shè)一個空白對照組，置于同樣條件下保藏13 d。每個處理200個果實，每隔3 d測定脆紅李質(zhì)量并取樣，每個處理組取10個果實，用于各指標(biāo)測定。

表1 均勻試驗設(shè)計表Table 1 Uniform test design

1.3.2 測定方法

硬度使用硬度計測定；

可溶性固形物含量使用手持糖度計測定；

丙二醛含量采用硫代巴比妥酸顯色法測定；

失重率、質(zhì)量保留率計算如下：

1.3.3 貨架期品質(zhì)變化模型

根據(jù)文獻(xiàn)[12-13]，采用零級動力學(xué)模型擬合脆紅李質(zhì)量保留率：

式中：QW為t時刻脆紅李果實質(zhì)量保留率，%；kW為質(zhì)量保留率變化速率常數(shù)；QW0為脆紅李果實質(zhì)量保留率初始值，%。

采用一級反應(yīng)模型擬合脆紅李的硬度變化：

式中：QH為t時刻脆紅李果實硬度值，kg/cm2；kH為硬度變化速率常數(shù)；QH0為脆紅李果實硬度初始值，kg/cm2。

1.4 數(shù)據(jù)分析

逐步回歸分析采用SAS 9.3軟件進(jìn)行；貨架期品質(zhì)變化模型中參數(shù)的估計采用Matlab 7.1軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下失重率的影響

復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下失重率的影響見表2。

表2 復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下失重率的影響Table 2 Effect of compound treatment on weight loss rate of P.salicina cv.′Cuihongli′under room temperature storage

常溫下脆紅李果實在整個貯藏過程中，除6號試驗組失重率增速和空白對照組差距不大以外，其余各試驗組失重率的增加速度均小于空白對照組。在貯藏第13天，2、3、12號試驗組失重率分別為3.48%、4.42%、5.10%，明顯低于空白對照組失重率14.86%，說明通過1-MCP熏蒸，丁香、甘草提取物、殼聚糖涂膜復(fù)合處理能明顯抑制脆紅李在貯藏過程中質(zhì)量損失。

2.2 復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下硬度和可溶性固形物的影響

復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下硬度和可溶性固形物的影響見表3。

表3 復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下硬度和可溶性固形物的影響Table 3 Effect of composite treatment on hardness and soluble solids of P.salicina cv.′Cuihongli′at room temperature storage

常溫下脆紅李果實隨著貯藏時間延長，硬度呈下降趨勢。在貯藏第13天，8、10、11號試驗組硬度最大，分別為3.61、3.78、3.60 kg/cm2，明顯高于空白對照組硬度2.19 kg/cm2。

果蔬樣品中可溶性物質(zhì)主要是可溶性糖含量能直接反映果蔬成熟程度和品質(zhì)狀況。一般地，在果蔬成熟過程中，可溶性固形物含量逐漸增加，但是在衰老過程中可能出現(xiàn)下降[14]。由表3可以看出，由于李果實的后熟作用其可溶性固形物含量在第0～10天上升，在第10天～13天變化不大。在貯藏第13天，4、8、12號試驗組可溶性固形物含量分別為14.51%、14.53%、15.29%，高于空白對照組可溶性固形物含量13.76%。

2.3 復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下丙二醛含量的影響

復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下丙二醛的影響見表4。

表4 復(fù)合處理對脆紅李常溫貯藏條件下丙二醛含量的影響Table 4 Effect of compound treatment on the malondialdehyde content of P.salicina cv.′Cuihongli′under room temperature storage

脆紅李果實中丙二醛含量與脂質(zhì)過氧化程度呈顯著正相關(guān)，能夠反應(yīng)李果實細(xì)胞膜完整度及新鮮程度。由表4可見，貯藏過程中，脆紅李果實丙二醛含量呈上升趨勢。經(jīng)過熏蒸、涂膜復(fù)合處理后各試驗組丙二醛含量均明顯低于對照組。在貯藏第13天，5、6、8 號試驗組丙二醛含量分別為 0.82、0.86、0.83 μmol/100 gmf，低于空白對照組丙二醛含量 1.58 μmol/100 gmf。

2.4 復(fù)合處理后脆紅李常溫貯藏條件下的質(zhì)量保留率和硬度動態(tài)變化

2、3、12號試驗組脆紅李常溫貯藏條件下質(zhì)量保留率和硬度變化見圖1。

根據(jù)以上試驗結(jié)果，認(rèn)為硬度和失重為脆紅李果實在常溫貯藏過程中關(guān)鍵的不穩(wěn)定因素，選擇這兩個因素進(jìn)行進(jìn)一步分析和貨架期預(yù)測研究。為方便研究，采用質(zhì)量保留率來表征脆紅李果實在貯藏過程中的失重。綜合來看，分析結(jié)果顯示，2、3、12處理組脆紅李質(zhì)量保留率和硬度的下降速率明顯低于空白對照組（圖1）。對貯藏13 d后脆紅李果實質(zhì)量保留率和硬度進(jìn)行二次多項式均勻設(shè)計回歸分析，得到回歸方程：

圖1 采用組合條件2、3、12處理后脆紅李果實質(zhì)量保留率和硬度的動態(tài)變化Fig.1 Dynamic change of weight retention rate and hardness of P.salicina cv.′Cuihongli′treated with combination conditions 2，3 and 12

式中，Yw為脆紅李果實質(zhì)量保留率，%；YH為脆紅李果實硬度，kg/cm2；A1為 1-MCP，μL/L；A2為丁香提取液，%；A3為甘草提取液，%；A4為殼聚糖，%。

硬度的衰減和水分的損失是果蔬組織生物化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)的綜合結(jié)果。由Yw，脆紅李在貯藏期間的質(zhì)量保留率與丁香、甘草提取液添加有關(guān)，這可能是由于丁香、甘草提取液降低了李果實中酶的活力，從而降低了李果實呼吸作用，李鳳梅等[15]選擇具有抑菌作用的丁香提取液和殼聚糖復(fù)配對草莓進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)能顯著降低草莓的呼吸強(qiáng)度、減少水分損失；由YH，脆紅李硬度與1-MCP、丁香、甘草提取液、殼聚糖的添加都有關(guān)，這可能是由于1-MCP與乙烯競爭受體，抑制李果實的呼吸作用，保持了果實硬度[16]，且殼聚糖結(jié)合丁香、甘草提取液在李果實表面形成一層保護(hù)膜，使果實內(nèi)部形成一個低O2、高CO2的環(huán)境，降低了李果實的生理活動，延緩其硬度下降，減少了果實營養(yǎng)成分損耗，阻止了病原菌侵染。曹建康等[7]采用殼聚糖結(jié)合1-MCP對“牛心”李果實進(jìn)行處理可以有效保持低溫貯藏后貨架期李果實的硬度，這與本研究復(fù)合處理后脆紅李常溫貯藏條件下貨架期研究結(jié)果相似。而各試驗組保鮮效果不同可能是由于不同配方各組分用量不同造成的。

2.5 復(fù)合處理后脆紅李常溫貯藏條件下貨架期研究

以不同品質(zhì)終點計算的脆紅李常溫貨架期見表5。

表5 以不同品質(zhì)終點計算的脆紅李常溫貨架期Table 5 P.salicina cv.′Cuihongli′at room temperature shelf life calculated with different quality endpoints

試驗數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果顯示，脆紅李果實貨架期硬度變化符合一級反應(yīng)模型，重量保留率變化符合零級反應(yīng)模型。以質(zhì)量保留率下降5%為品質(zhì)終點時[17]，計算脆紅李貨架期，得到2、3、12號試驗組貨架期分別為19、16、15 d，而空白對照組僅為 5 d；以硬度下降 30%為品質(zhì)終點時[11]，計算脆紅李貨架期，得到2、3、12號試驗組貨架期分別為17、19、21 d，而空白對照組僅為13 d。說明通過2、3、12號試驗組處理能有效延緩脆紅李果實在常溫下質(zhì)量和硬度下降，從而延長脆紅李的貨架期。

3 結(jié)論

脆紅李果實在常溫貯藏過程中的關(guān)鍵不穩(wěn)定因素為硬度和失重率。通過1-MCP、丁香、甘草提取液以及殼聚糖復(fù)合處理可有效延緩常溫下脆紅李果實質(zhì)量、硬度和可溶性固形物含量下降及丙二醛含量上升。其中硬度的保持與1-MCP、丁香、甘草提取液、殼聚糖的添加都有關(guān)，質(zhì)量的下降主要與丁香、甘草提取液有關(guān)。

根據(jù)脆紅李果實硬度和質(zhì)量保留率的品質(zhì)模型，以硬度下降30%為貨架期終點，得到2、3、12號試驗組貨架期為空白對照組的1.3倍～1.6倍；以質(zhì)量下降5%為貨架期終點，得到2、3、12號試驗組貨架期為空白對照組的3倍～3.8倍。