保鮮劑結(jié)合低壓靜電場處理對紅梅杏貯藏品質(zhì)的影響及其相關(guān)性分析

楊亞麗 - 劉慧燕 - 楊文麗 - 張浩宇 -姜 昌 方海田 - 張光弟 -

(1. 寧夏食品微生物應(yīng)用技術(shù)與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750021；2. 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；3. 寧夏紅梅杏科技發(fā)展有限公司，寧夏 固原 756000)

紅梅杏(PrunusarmeniacaL.)又名新疆杏，通常采用山杏做為砧木嫁接繁殖，具有耐寒、耐旱、耐貧瘠等特性[1]。作為南部山區(qū)脫貧優(yōu)勢品種，因其產(chǎn)地位置獨(dú)特，造就了紅梅杏果實(shí)早熟、色澤鮮紅、核肉不粘等特性，深受廣大群眾和客商的喜愛[2]。當(dāng)前紅梅杏以銷售鮮果為主，鮮果銷售期僅為5～7 d，貯藏保鮮等環(huán)節(jié)嚴(yán)重制約著紅梅杏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成為當(dāng)前和今后一個時期亟待解決的問題[3]。

SO2類保鮮劑可延緩果實(shí)生理衰老，防止食品褐變[4]，但SO2類保鮮劑使用過量，會使食物中SO2殘留量超標(biāo)，對人體產(chǎn)生傷害。近年來，SO2類保鮮劑常用于葡萄采后貯藏保鮮，是普遍使用的一種防腐保鮮劑。佟繼旭等[5]研究表明，SO2類保鮮劑能夠有效維持葡萄營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味，降低采后呼吸速率。低溫貯藏是果實(shí)采后貯藏保鮮最常用的方法之一[6]，但在低溫貯藏時易產(chǎn)生冷害，是限制貯藏效果的主要因素。白國榮等[7]研究發(fā)現(xiàn)，冰溫能夠有效降低新疆吊干杏果的腐爛率，減少丙二醛積累，有效提高貯藏品質(zhì)，延長貯藏期。Luo等[8]研究表明，1-MCP結(jié)合低溫貯藏能夠有效抑制小白杏果實(shí)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量的上升及果實(shí)軟化相關(guān)酶等的活性。郭東起等[9]研究發(fā)現(xiàn)，蜂膠提取物可保持杏果實(shí)的感官評價。低壓靜電場(LVEF)是一種新型的果蔬保鮮技術(shù)，李金娜等[10]研究表明，LVEF處理有效提高了棗果實(shí)貯藏品質(zhì)，延長了果實(shí)后熟。李海波等[11]發(fā)現(xiàn)，在低壓靜電場作用下，能夠有效降低舟山楊梅總酸的消解和總糖的消耗，對腐爛指數(shù)、失重率、硬度等的降低得到明顯抑制。

杏果為典型的呼吸躍變型果實(shí)，對乙烯極為敏感，乙烯處理可促進(jìn)其衰老，而1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是一種新型乙烯受體抑制劑，具有延緩果實(shí)采后成熟衰老，減輕冷害和提高抗病性等諸多作用。SO2類保鮮劑可延緩果實(shí)生理衰老，LVEF技術(shù)是一種新型果蔬靜態(tài)保鮮方法，但這兩種方法結(jié)合起來在紅梅杏貯藏保鮮中的應(yīng)用鮮有報道。試驗(yàn)擬以紅梅杏為試材，探究0.5 μL/L的1-MCP處理杏果后，緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合低溫LVEF處理對紅梅杏貯藏品質(zhì)和低溫冷害程度的影響，并進(jìn)一步分析SO2保鮮劑的殘留安全及由于保鮮劑應(yīng)用帶來的果實(shí)品質(zhì)變化之間的相關(guān)性，為紅梅杏的采后保鮮貯藏提供科學(xué)理論依據(jù)和有效的技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

紅梅杏：于2019年7月15日采自寧夏固原市原州區(qū)，寧夏紅梅杏科技發(fā)展有限公司；

氫氧化鈉：分析純，新光化工試劑廠；

酚酞：指示劑，天津市大茂化學(xué)試劑廠；

草酸、2，6-二氯酚靛酚鈉：分析純，天津市化學(xué)試劑一廠；

蒽酮：分析純，安徽酷爾生物工程有限公司。

1.1.2 主要儀器

硬度計：GY-2型，德國Gerhardt公司；

數(shù)顯糖度計：PAL-3型，廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司；

實(shí)驗(yàn)室超純水器：UPT型，深圳市廣川環(huán)?？萍加邢薰荆?/p>

電子天平：FB224型，北京佳源興業(yè)科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 采后處理 杏果實(shí)運(yùn)回后立即裝入300 L塑料容器內(nèi)，將濃度為0.5 μL/L的1-MCP放入燒杯置于密閉的塑料容器，用塑料膜封口，再通過滴管將所需的水量加入燒杯(形成高CO2低O2的環(huán)境)，處理時間8～12 h(溫度18～25 ℃)，處理結(jié)束后迅速篩選無曬傷，無病蟲害，大小一致底色明顯可見淺黃—果頂微綠的杏果實(shí)，立刻裝入市售針刺PE保鮮袋(厚度0.02 mm)，每袋裝(1.0±0.1) kg的杏果。對照(CK)組及py1、py2、py3處理組分別加入0，1/2，1，2片綠達(dá)牌緩釋型二氧化硫保鮮劑(1/2片劑和1片劑用面巾紙包，2片劑為商業(yè)出售PE膜包裝)，保鮮劑包好用針頭扎10個小孔，放入對應(yīng)設(shè)計計量，扎口(扎口時保鮮袋內(nèi)留有空氣)裝入藍(lán)色周轉(zhuǎn)箱，入低溫低壓靜電保鮮庫，每隔10 d取樣測定，每個處理重復(fù)3次。

1.2.2 理化指標(biāo)的測定

(1) VC含量：參照文獻(xiàn)[12]。

(2) 總酸含量(TA)：參照文獻(xiàn)[13]。

(3) 可性固形物含量(TSS)：采用數(shù)顯糖度計測定，取25 g切碎混合樣放入紗布包裹后放入壓蒜器中壓取濾液滴入數(shù)顯糖度計，搖勻，直接讀數(shù)。

(4) 硬度：參照文獻(xiàn)[14]并稍作修改(將探針用橡皮固定以進(jìn)入果肉3 mm為標(biāo)準(zhǔn)，將插頭插入杏果實(shí)軸對稱的3個部位并記錄數(shù)值)。

1.2.3 果肉褐變率和褐變指數(shù)的分析 參照文獻(xiàn)[15]并稍修改：每次測定時隨機(jī)取20個杏果實(shí)進(jìn)行分級。共分4級，0級，果肉切面無褐變；1級，0<果肉切面褐變面積≤1/4；2級，1/4<果肉切面褐變面積≤2/4；3級，2/4<果肉切面褐變面積≤3/4；4級，3/4<果肉切面褐變面積<1。果肉褐變率和褐變指數(shù)分別按式(1)、(2)計算：

(1)

(2)

式中：

R——果肉褐變率，%；

A1——果肉褐變果數(shù)；

A2——處理樣品果數(shù)；

C——褐變指數(shù)；

m1——褐變級別；

m2——相應(yīng)級別果實(shí)數(shù)；

m3——最高級別；

m4——總果數(shù)。

1.2.4 冷害指數(shù) 參照文獻(xiàn)[16]并稍作修改，冷害程度共分5級，0級(未發(fā)生)；1級(冷害面積≤25%)；2級(25%≤冷害面積≤50%)；3級(50%≤冷害面積≤75%)；4級(75%≤冷害面積≤100%)。冷害指數(shù)按式(3)計算：

(3)

式中：

P——冷害指數(shù)，%；

B1——冷害級數(shù)；

B2——相應(yīng)果數(shù)；

B3——每種處理的總數(shù)。

1.2.5 感官及口感評價 紅梅杏的感官評價，根據(jù)紅梅杏的整體可接受程度，包括顏色、失水、變軟、褐變、腐爛程度及風(fēng)味進(jìn)行打分。口感評價通過每人選擇4～5個紅梅杏，品嘗其味道，根據(jù)紅梅杏的脆度、甜度、是否有異味等因素對其進(jìn)行口感的整體打分，滿分10分。評測小組由10名本專業(yè)人員組成，去掉最高分和最低分得到平均值即為最終得分，杏果實(shí)感觀及口感評價標(biāo)準(zhǔn)為：9分以上(極佳)；7～9分(很好)；5～7分(較好)，銷售受限；3～5分(較差)，食用受限；1分(極差)，無法食用[17]。

1.2.6 SO2殘留量的測定 按GB 5009.34—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測定》執(zhí)行。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，Origin 8.5進(jìn)行制圖，SPSS 20數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果分析

2.1 對杏果實(shí)硬度和VC含量的影響

基于前期對1-MCP+殼聚糖濃度篩選的結(jié)果[18]，采用0.5 μL/L的1-MCP滴灌熏蒸處理杏果12 h后，用不同濃度的緩釋型SO2保鮮劑處理，測定了低溫LVEF處理對不同貯藏期杏果實(shí)硬度和VC含量的影響(圖1)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時間的增加，各處理的硬度呈先上升后下降的趨勢，貯藏10 d時，py2處理硬度達(dá)到最大，其值為3.73 kg/cm2，隨后緩慢下降。貯藏50 d時，py2處理硬度值與第10天相比下降了17%，貯藏50 d內(nèi)，對照組的硬度始終低于3個處理組，說明低溫LVEF協(xié)同1-MCP結(jié)合緩釋型SO2保鮮劑能很好地維持杏果實(shí)的質(zhì)地。貯藏30 d后，py2處理的杏果實(shí)硬度下降速率較其他處理組緩慢，說明py2處理對杏果實(shí)的貯藏保鮮效果有很好的保持作用。

由圖1(b)可知，隨著貯藏時間的延長，VC含量呈不斷下降的趨勢，對照組下降速率最快，py3下降緩慢，且處理組VC的含量均高于對照組。貯藏50 d，py3和py2處理的VC含量最高，py1次之，對照組最低，其值分別為5.76，5.55，5.03，3.19 mg/100 g，較測定初期分別下降了29.84%，32.40%，38.73%，61.15%，其中，py1下降最快，py3下降最慢，與對照組相比，py3處理與對照組差異顯著(P<0.05)。由此可得，py3處理能夠有效抑制杏果實(shí)中VC含量的下降。

2.2 對杏果實(shí)總酸和總糖的影響

從圖2(a)可知，隨著貯藏時間的增加，對照組和py1處理的總酸含量呈先下降后上升再下降的趨勢。貯藏10 d后，py1和py2處理總酸含量下降緩慢，貯藏第10天時，py2處理顯著高于對照組(P<0.05)。貯藏30 d時，py3處理高于對照組16%；貯藏10，40，50 d時，py2處理的總酸含量分別高于對照處理21.67%，14.56%，19.6%，說明py2處理能有效延緩貯藏后期總酸含量的降低。

圖1 不同處理對杏果實(shí)硬度和VC含量的影響Figure 1 Effects of different treatments on apricot fruit hardness and VC content

由圖2(b)可知，不同處理杏果實(shí)總糖含量均高于對照組，隨著貯藏時間的延長，呈先增加后降低再增加再降低的趨勢，杏果實(shí)在貯藏初期的總糖含量為10.15%，貯藏10 d時，各處理杏果實(shí)的總糖含量達(dá)到了最大值，且CK、py1、py2和py3的值分別為10.82%，11.13%，11.26%，11.68%。貯藏30 d，py1的含糖量最低(為9.55%)，而py3處理的含糖量最高(為10.68%)，二者相差10.58%。說明緩釋型SO2保鮮劑協(xié)同低溫LVEF結(jié)合1-MCP處理對延緩果實(shí)總糖含量的降低有一定的作用。

圖2 不同處理對杏果實(shí)總酸和總糖含量的影響Figure 2 Effect of different treatments on total acid and total sugar content of apricot fruits

2.3 對杏果實(shí)感官品質(zhì)的影響

從圖3可以看出，各處理的感官及口感均隨貯藏時間的延長呈下降趨勢，下降速度依次為：對照組>py1處理>py3處理>py2處理。對照處理在第10天時感官和口感迅速下降，貯藏20 d時由于其水分流失，甜味變淡，杏果實(shí)特有的風(fēng)味消失，使口感和感官分別比貯藏初期下降了44%，42%，銷售受限，貯藏30 d后食用受限。py3處理在貯藏20 d時杏果實(shí)品質(zhì)較好，貯藏30 d時由于該組杏果實(shí)褐變率逐漸增加，使得感官和口感下降速度快，同時杏果實(shí)甜味變淡，特有的風(fēng)味消失，貯藏40 d后銷售受限。而py2處理的杏果實(shí)在貯藏前40 d，始終具有很好的感官和口感，相比對照組，至少延長杏果實(shí)貯藏期10 d。說明不同處理均能提高杏果實(shí)貯藏期的感官品質(zhì)。

2.4 對杏果實(shí)褐變率和褐變指數(shù)的影響

紅梅杏經(jīng)過1-MCP和不同濃度的緩釋型SO2保鮮劑處理，在低溫LVEF條件下，果肉褐變情況如圖4所示。隨著貯藏時間的延長和緩釋型SO2保鮮劑濃度的增加，果肉褐變率和褐變指數(shù)都升高，褐變程度都在加重，對照組的褐變率明顯高于處理，且py2處理的褐變率與對照組差異顯著(P<0.05)，貯藏0～10 d時各處理的褐變率和褐變指數(shù)均為0，貯藏10 d時對照組的褐變率為4.8%，而處理未出現(xiàn)褐變。貯藏30 d時對照處理褐變率超過10%，分別是py2、py2和py3處理的1.37，2.35，1.65倍。貯藏50 d時對照組和處理的褐變率均超過了10%，對照組的果肉褐變指數(shù)為25.5，py2和py3處理分別比對照組降低22%和62%，py3處理的褐變指數(shù)最小，且py3處理片劑的褐變指數(shù)顯著低于對照組(P<0.05)。

圖3 不處理對杏果實(shí)口感和感官評價的影響Figure 3 Effect of untreated on apricot fruit taste and sensory evaluation

圖4 不同處理對杏果實(shí)果肉褐變的影響Figure 4 Effect of different treatments on browning of apricot fruit pulp

2.5 對SO2殘留量和冷害指數(shù)的影響

經(jīng)不同緩釋速度的SO2保鮮劑處理杏果實(shí)，各處理組在貯藏期間內(nèi)果肉中SO2殘留含量均<22.5 mg/kg，符合GB 5009.34—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測定》中規(guī)定的限量標(biāo)準(zhǔn)(≤50 mg/kg)，整個貯藏期內(nèi)各處理均能測出二氧化硫的殘留，檢出率為100%，超標(biāo)率為0。由圖5可知，由于不同緩釋劑的用量和釋放速度不同，使杏果實(shí)SO2殘留量也不相同，貯藏前15 d各處理的殘留量均快速增長，分別達(dá)到了12.34，12.65，12.86 mg/kg，隨后10～50 d，py1、py2和py3處理呈先增加后降低、先增加后降低再增加和先降低后增加再降低再增加的趨勢，說明低溫LEVF處理能夠有效抑制SO2的釋放速率。貯藏20 d時，py1和py2處理達(dá)到了最大，分別為13.55，15.76 mg/kg，且py2處理是py3處理的1.30倍。貯藏50 d時，py3和py2處理顯著高于py1處理，且差異顯著(P<0.05)，分別是py1處理的2.31倍和3.83倍，而py2和py3處理差異不顯著。

如圖5(b)所示，隨著貯藏時間的延長，果實(shí)冷害癥狀不斷加重，貯藏20 d，對照組杏果實(shí)出現(xiàn)冷害癥狀，而緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合LEVF處理的杏果實(shí)冷害癥狀較對照組晚出現(xiàn)10 d。貯藏50 d，py1、py2和py3處理組的冷害指數(shù)分別為0.18，0.16，0.13，分別較對照組降低了52.63%，57.89%，65.79%，二者之間差異極顯著(P<0.01)，說明低溫LEVF處理杏果實(shí)可以顯著抑制冷害癥狀出現(xiàn)的時間和冷害程度。

圖5 不同處理對杏果實(shí)SO2殘留量和冷害指數(shù)的影響Figure 5 Effects of different treatments on SO2 residue and chilling injury index of apricot fruits

表1 杏果實(shí)各指標(biāo)間的相關(guān)分析?Table 1 Correlation analysis of various indexes of apricot fruits

? *. 在置信度(雙測)為0.05時，相關(guān)性是顯著的，**. 在置信度(雙測)為0.01時，相關(guān)性是顯著的。

2.6 各指標(biāo)影響的相關(guān)性分析

如表1所示，冷害指數(shù)與褐變指數(shù)呈正顯著相關(guān)，與褐變率呈正相關(guān)，與總糖、總酸、硬度、VC、感官和口感評價、SO2殘留量呈負(fù)相關(guān)；褐變指數(shù)與褐變率呈正相關(guān)，與總酸、VC、硬度、感官評價呈負(fù)相關(guān)，與口感評價和二氧化硫呈負(fù)相關(guān)；褐變率與總酸、感官評價、口感評價呈負(fù)極顯著相關(guān)(0.991～1.000)，與VC、硬度呈負(fù)相關(guān)；總酸與VC、感官評價、口感評價呈極顯著正相關(guān)(0.928～0.989)；VC與感官評價、口感評價呈極顯著正相關(guān)；硬度與感官評價呈極顯著正相關(guān)，感官評價與口感評價呈極顯著正相關(guān)；總酸與褐變率、VC與總酸，感官評價與褐變率、總酸、VC、硬度呈極顯著正相關(guān)(0.986～0.990)；口感評價與褐變率呈極顯著負(fù)相關(guān)；口感評價與總酸、VC、和感官評價呈極顯著正相關(guān)；其中二氧化硫與褐變指數(shù)、褐變率呈負(fù)相關(guān)，與總酸、硬度呈正相關(guān)，與總糖、口感評價相關(guān)性小(相關(guān)系數(shù)為0.062～0.010)，與感官評價、VC相關(guān)性小(相關(guān)系數(shù)為0.047～0.064)。

3 結(jié)論

試驗(yàn)選擇了0.5 μL/L的1-MCP滴灌熏蒸處理杏果，探究緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合低溫[(0.0±0.8) ℃]低壓(200 mV)靜電場處理對杏果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：整個貯藏期間處理組的褐變率明顯低于對照組，其中py3處理的褐變指數(shù)最小。貯藏50 d時,對照組的褐變指數(shù)是py3處理的2.58倍。貯藏40 d時,py2處理的硬度顯著高于對照組，是對照組的1.38倍。貯藏30 d時,py3處理的總糖明顯高于py1處理，是py1處理的1.12倍。貯藏40 d時，py2和py3處理VC含量顯著高于對照組，分別是對照組的1.56和1.50倍。說明緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合低溫低壓靜電場處理均能不同程度地提高杏果實(shí)的貯藏品質(zhì)，其中py2處理的保鮮效果較好，可以有效延緩總酸的消耗和總糖的降解，使杏果實(shí)在貯藏期間保持良好的品質(zhì)。在低溫低壓靜電場處理?xiàng)l件下，3種處理的杏果實(shí)SO2殘留量均在GB 5009.34—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測定》規(guī)定的SO2殘留允許值(≤50 mg/kg)范圍內(nèi)，且不同程度地延長了紅梅杏的貯藏期和降低低溫冷害程度，說明緩釋型SO2保鮮劑結(jié)合低溫低壓靜電場處理值得在紅梅杏貯藏保鮮方面進(jìn)行推廣。