氣調(diào)貯藏對“徐香”獼猴桃采后保鮮效果影響

康慧芳1,,喬勇進,*,劉晨霞,張 怡,陳冰潔

(1.上海師范大學生命科學學院,上海 200234; 2.上海市農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,上海 201403)

獼猴桃(Actinidiachinensis)也稱奇異果,屬于獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia),果實細嫩多汁、酸甜可口,富含礦物質(zhì)、氨基酸、維生素C等多種營養(yǎng)組分[1]。近年來,我國獼猴桃的種植面積和產(chǎn)量得到了顯著地提高[2]。然而獼猴桃果實采后易失水萎縮、軟化腐爛、品質(zhì)下降,造成了果實銷售期短暫而相對集中,難以保證長期市場供應[3]。因此,如何延長獼猴桃果實貯藏期限以及保持果實貯藏品質(zhì)已經(jīng)成為獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大亟待解決的問題。

目前已有許多研究者對獼猴桃保鮮技術(shù)進行了大量研究,包括氣調(diào)貯藏、涂膜貯藏、輻照殺菌貯藏、臭氧殺菌貯藏以及減壓貯藏等貯藏保鮮技術(shù)[4-5]。其中氣調(diào)貯藏是公認的一種先進的貯藏方法。然而,氣調(diào)貯藏時,過低的O2濃度或者過高的CO2濃度都會對貯藏果實產(chǎn)生不利影響[6]。研究表明,適宜的氣調(diào)貯藏環(huán)境能較好地保持果蔬的品質(zhì)[7]。適宜濃度的氣體成分貯藏檸檬果實能夠有效保持果實的品質(zhì),減緩可溶性固形物、可滴定酸、維生素C含量的降低[8];氣調(diào)貯藏能夠延長楊梅的銷售時間,擴大楊梅的銷售空間,有效調(diào)節(jié)楊梅的供需矛盾[9];采后西蘭花經(jīng)氣調(diào)冷藏,能夠較好的保持水分、維生素C以及葉綠素的含量,維持較高的抗氧化性,延緩西蘭花的衰老[10];另外,小白菜經(jīng)氣調(diào)貯藏,能有效維持蔬菜的營養(yǎng)成分,延緩蔬菜生理生化品質(zhì)的下降,延長后熟衰老期,長時間保持小白菜的良好品質(zhì)[11]。而氣調(diào)貯藏對獼猴桃生理代謝及品質(zhì)影響的研究極少。

本文將以“徐香”獼猴桃為原料,研究不同成分氣體處理對采后獼猴桃果實中的生理品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)的影響,從而確定最佳的適宜獼猴桃貯藏保鮮的氣調(diào)條件,以期為氣調(diào)保鮮應用于“徐香”獼猴桃長期貯藏提供理論與實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

“徐香”獼猴桃 挑選大小均勻,成熟度一致、無損傷無病蟲害的果實為試驗材料,采自上海市崇明區(qū)崇明島惠杰果蔬種植基地;愈創(chuàng)木酚、抗壞血酸、聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone,PVPP)、三氯乙酸、甲醇、硫代巴比妥酸、2,6-二氯酚靛酚、鄰苯二酚、曲拉通X-100(Triton X-100) 分析純(AR),國藥集團化學試劑有限公司。

Ultro-spec 3300pro紫外分光光度計 美國安馬西亞公司;HVE-50高壓蒸汽滅菌鍋 日本托米公司;CA-1480超凈工作臺 上海上凈凈化設(shè)備有限公司;D37520 Osterode高速冷凍離心機 德國Biofuge 公司;N1-α手持折光儀 日本Atago科學儀器有限公司;MZB 92 數(shù)字折光儀 上海米清科工業(yè)有限公司;YS-XCA氣調(diào)保鮮試驗箱 杭州屹石科技有限公司;BP301S電子天平 德國賽多利斯集團;DHG-9240A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司;GY-3 硬度計 浙江托普儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 果實處理 經(jīng)過挑選的獼猴桃果實在溫度為(4±1) ℃,相對濕度85%±5%條件下充分預冷24 h。樣品隨機分成5組,分別貯藏于氣體成分為2% O2+3% CO2、2% O2+5% CO2、5% O2+3% CO2、5% O2+5% CO2的氣調(diào)箱內(nèi),溫度為(0±1) ℃,濕度為90%±5%,以空氣作為對照組。每隔10 d取樣一次,每次分別從各組中隨機取15個獼猴桃,用于測定各項指標,每組設(shè)置3次重復。

1.2.2 測定指標及方法

1.2.2.1 硬度 用硬度計對果實進行測定,在獼猴桃果實的赤道部位,間隔等距離的5個位置,用果實硬度計測定各部位果實的硬度,每組重復3次,取平均值。

1.2.2.2 獼猴桃可溶性固形物含量 將獼猴桃去皮研磨成果汁,取5 g勻漿在6000 r/min、4 ℃條件下離心10 min,收集上清液,使用數(shù)字折光儀測量總可溶性固形物含量,每組重復3次,取平均值。

1.2.2.3 獼猴桃維生素C含量的測定 采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[12]。

1.2.2.4 獼猴桃總酚含量的測定 采用福林-酚比色法[13]。

1.2.2.5 獼猴桃丙二醛含量的測定采 用硫代巴比妥酸比色法[12]。

1.2.2.6 過氧化物酶(peroxidase,POD)活性的測定 采用愈創(chuàng)木酚法[12]。

1.2.2.7 多酚氧化酶(peroxidase,PPO)活性的測定 采用鄰苯二酚比色法[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

各項生理生化指標測定時取3個平行樣,重復3次,然后計算平均值,運用Excel 2007和Origin 8.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著,P>0.05為差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實硬度影響

獼猴桃果實在貯藏過程中會逐漸軟化衰老,硬度是評價果實貯藏品質(zhì)的重要指標之一。由圖1可知,貯藏期間,各組獼猴桃果實的硬度均緩慢下降,其中對照組的下降速率最快,貯藏至第10 d,2% O2+5% CO2組的硬度顯著高于其他組(P<0.05),且直到貯藏末期,2% O2+5% CO2組的硬度最高,而對照組的獼猴桃?guī)缀跬耆浕?。由此說明,氣調(diào)貯藏獼猴桃能夠有效能有效保持“徐香”獼猴桃果實的硬度,其中2% O2+5% CO2的效果最好。

圖1 不同氣調(diào)處理對獼猴桃果實硬度影響Fig.1 Effects of different controlled atmosphere treatments on hardness of kiwifruit

2.2 氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實中可溶性固形物含量影響

可溶性固形物(TSS)不僅是果實風味的重要影響因素,也是呼吸代謝的主要底物,可溶性固形物含量的變化能反映獼猴桃果實的衰老情況[14-16]。由圖2可知,整個貯藏期,獼猴桃果實的可溶性固形物含量均先增加后減小;貯藏前10 d,各組之間差異比較小,第20 d開始,氣調(diào)貯藏組獼猴桃的可溶性固形物含量均顯著高于對照組(P<0.05),其中2% O2+5% CO2組的效果最好;貯藏至第40 d,2% O2+5% CO2組的可溶性固形物含量10.5%,顯著高于其他各組(P<0.05),說明氣調(diào)貯藏可以有效延緩獼猴桃果實中可溶性固形物含量的降低,其中2% O2+5% CO2氣調(diào)組的效果最佳。

圖2 不同氣調(diào)處理對獼猴桃果實中 可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effects of different controlled atmosphere treatments on soluble solids content of kiwifruit

2.3 氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實中VC含量影響

VC又稱抗壞血酸,是獼猴桃果實中含量最為豐富的營養(yǎng)成分,而其在貯藏過程中因受到果實自身代謝作用及周圍環(huán)境的影響極易分解,從而造成大量損失[17]。由圖3可知,整個貯藏期,各組獼猴桃中VC含量均緩慢下降,其中對照組的VC含量的下降速度最快,2% O2+5% CO2組的下降速率比較緩慢;貯藏至第40 d,2% O2+5% CO2組的含量為218.41 mg/100 g,顯著高于對照組(P<0.05)。葉妞等[18]研究表明最佳氣調(diào)貯藏條件能更好地維持了核桃青皮的抗壞血酸含量,保持果實優(yōu)越品質(zhì)。本試驗結(jié)果證明適宜的貯藏條件能夠減緩VC的分解速度,降低果實品質(zhì)的下降,與此研究結(jié)果一致。由此得出2% O2+5% CO2氣調(diào)條件對獼猴桃保鮮效果最佳。

2.4 氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實中總酚含量的影響

酚類物質(zhì)是芳香烴中苯環(huán)上的氫原子,被羥基取代所生成的化合物,該羥基上的氫原子不穩(wěn)定,很容易被獼猴桃細胞內(nèi)的自由基取代,形成苯氧自由基,因此,酚類物質(zhì)具有良好的抗氧化活性[19]。由圖4可知,除2% O2+3% CO2和5% O2+3% CO2組外,獼猴桃中的總酚含量在貯藏期前期呈先下降后上升的趨勢,貯藏第20 d,各組總酚含量下降到最低點,而2% O2+5% CO2組的總酚含量顯著高于其它各組(P<0.05),貯藏至第40 d,2% O2+5% CO2組總酚含量是對照組的1.8倍。綜上表明,2% O2+5% CO2氣調(diào)組的總酚含量的下降速度最為緩慢,主要原因是氣調(diào)貯藏有效延緩了果實的衰老進程,降低了酚類物質(zhì)在抗衰老過程中的消耗。

圖4 不同氣調(diào)處理對獼猴桃果實中總酚含量的影響Fig.4 Effects of different controlled atmosphere treatments on phenols content of kiwifruit

2.5 氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實中丙二醛含量的影響

丙二醛(MDA)是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物,丙二醛積累過多會破壞獼猴桃細胞膜結(jié)構(gòu)的完整性,進而造成果實衰老,因此,貯藏過程中,檢測獼猴桃果實中丙二醛含量的變化,對研究果實的抗氧化能力很有必要性[20-21]。由圖5可知,各組果實中的丙二醛含量均呈逐漸增加的趨勢,氣調(diào)貯藏的獼猴桃果實丙二醛含量均低于對照組,而且2% O2+5% CO2氣體成分貯藏的獼猴桃丙二醛含量低于其他3種氣體成分,貯藏至第40 d,2% O2+5% CO2氣體成分貯藏的獼猴桃丙二醛含量僅為0.047 μmol/g·Fw,顯著低于其他處理組(P<0.05),說明氣調(diào)貯藏可以降低獼猴桃果實內(nèi)丙二醛的積累,有效降低了膜脂過氧化程度,防止了細胞膜結(jié)構(gòu)的損傷,其中2% O2+5% CO2氣調(diào)組的保鮮效果最為理想。

圖5 不同氣調(diào)處理對獼猴桃果實中MDA含量的影響Fig.5 Effects of different controlled atmosphere treatments on MDA content of kiwifruit

2.6 氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實中過氧化物酶(POD)活性影響

過氧化物酶(POD)是獼猴桃在逆境條件下酶促防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶,也是細胞內(nèi)清除活性氧的保護酶,可避免活性氧在植物體內(nèi)的產(chǎn)生和積累,使獼猴桃體內(nèi)自由基維持在一個正常的動態(tài)水平[22]。由圖6可知,各組POD活性在整個貯藏期均呈先上升后下降的趨勢,其中對照組和5% O2+3% CO2氣調(diào)組在貯藏期第10 d達到峰值,而其他3個氣調(diào)組在貯藏期第20 d才出現(xiàn)峰值;貯藏至第20 d,2% O2+5% CO2組的POD活性值顯著高于其他各組(P<0.05);貯藏至第40 d,2% O2+5% CO2組的活性依然穩(wěn)居首位。由此可見,氣調(diào)貯藏能夠有效提高和維持果實的POD活性,其中5% O2+3% CO2的氣調(diào)組的POD活性顯著高于其他各組(P<0.05)。

圖6 不同氣調(diào)處理對獼猴桃果實中POD活性的影響Fig.6 Effects of different controlled atmosphere treatments on POD activity of kiwifruit

2.7 氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實中多酚氧化酶(PPO)活性影響

多酚氧化酶(PPO)是獼猴桃中廣泛存在的催化酚類物質(zhì)氧化的酶類,在有氧情況下作用于酚類物質(zhì),使酚類物質(zhì)形成醌,再進行一系列脫水-聚合反應,最后形成黑褐色物質(zhì)產(chǎn)生酶促褐變[23-24]。由圖7可知,在整個貯藏期,獼猴桃果實中的PPO活性均呈先上升后下降的趨勢,其中對照組和5% O2+5% CO2組的PPO活性在貯藏期第10 d達到峰值,而其他3組在貯藏期第20 d才達到峰值,且2% O2+5% CO2組PPO的活性值顯著低于其他各組(P<0.05);貯藏至第40 d,2% O2+5% CO2組的PPO活性依然最低。Wang等[25]研究認為氣調(diào)貯藏金針菇能有效維持其過氧化氫酶、過氧化物酶、多酚氧化酶等組成的抗氧化系統(tǒng),揚琪等[26]試驗得出得出在香梨在適宜氣調(diào)冷藏條件下活性氧代謝減慢,比普通冷藏保鮮效果更好。本實驗研究結(jié)果證明,適宜的氣調(diào)貯藏條件能有效抑制POD活性下降,維持低PPO活性和MDA含量,促使果實組織抗氧化系統(tǒng)保持完善,降低果實衰老程度。

圖7 不同氣調(diào)處理對獼猴桃果實PPO活性的影響Fig.7 Effects of different controlled atmosphere treatments on PPO activity of kiwifruit

3 結(jié)論

本研究使用不同濃度的氣體成分貯藏“徐香”獼猴桃,通過相關(guān)生理指標的測定與分析,氣體成分為2% O2+3% CO2時,獼猴桃隨著貯藏期的延長,衰老程度依然比較嚴重;氣體成分為5% O2+3% CO2、5% O2+5% CO2以及2% O2+5% CO2時,貯藏期間獼猴桃能得到較好的保鮮效果,其中以氣體成分為2% O2+5% CO2時,獼猴桃果實的各項指標都反應了最佳的貯藏效果,其有效控制了MDA含量的上升和抑制了PPO活性的增加,并保持較高的POD活性,還有效地保持了果實的硬度,維持了較高的可溶性固形物含量和維生素C含量。綜合表明,適宜的氣調(diào)貯藏條件能夠有效延緩獼猴桃果實的衰老程度,保持果實的最佳品質(zhì),延長果實市場供應期,在獼猴桃果實保鮮具有較好的應用前景。