新型保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄貯藏品質(zhì)的影響

高聰聰，劉云飛，董成虎，于晉澤、李樹(shù)海、朱志強(qiáng)，關(guān)軍峰，林奇，陳存坤*

1(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)， 云南 昆明, 650000)2(天津市食品與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(天津商業(yè)大學(xué))， 天津， 300134) 3(國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)，天津市林業(yè)果樹(shù)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津，300384)4(河北省農(nóng)林科學(xué)院遺傳生理研究所，河北 石家莊，050000)

陽(yáng)光玫瑰葡萄，別名金華玫瑰，為晚熟品種，因其風(fēng)味濃郁等優(yōu)點(diǎn)，深受人們喜愛(ài)[1]。陽(yáng)光玫瑰是目前新興的品種，屬于漿果類水果，葡萄皮薄汁多，含糖量高，但是在采摘后如果貯藏條件不當(dāng)，易造成脫粒，果柄干枯萎蔫，果實(shí)腐爛等[2]，使葡萄的食用品質(zhì)和商品價(jià)值大打折扣，為了使消費(fèi)者更好地購(gòu)買和食用陽(yáng)光玫瑰葡萄，我們需要采用一些針對(duì)性的措施例如低溫、高濕、結(jié)合使用防腐保鮮劑等深入了解葡萄的貯藏條件及不同處理對(duì)葡萄品質(zhì)的影響，這對(duì)于未來(lái)陽(yáng)光玫瑰葡萄的貯藏具有重要意義。

目前，有關(guān)陽(yáng)光玫瑰葡萄貯藏保鮮研究報(bào)道很少，應(yīng)用最廣泛且最有效的葡萄保鮮劑是二氧化硫(SO2)類保鮮劑，SO2能夠抑制葡萄致病菌的生長(zhǎng)，有效提高果實(shí)的抗病防御能力，延緩果實(shí)衰老[3-5]。

全世界通用的葡萄保鮮劑是由焦亞硫酸鹽為主要成分制成緩釋型保鮮片劑，但目前市場(chǎng)上銷售使用的亞硫酸鹽保鮮劑SO2釋放速率不穩(wěn)定，極易造成SO2超標(biāo)造成葡萄漂白，或者果肉中SO2殘留量過(guò)高，影響葡萄的口感和安全性。因此急需開(kāi)發(fā)一套能夠控制SO2釋放速率的保鮮劑。針對(duì)SO2釋放速率難于控制問(wèn)題，課題團(tuán)隊(duì)基于機(jī)械、電子、激光及傳感技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，專門開(kāi)發(fā)了用于葡萄保鮮劑緩釋包裝的精準(zhǔn)釋放制孔設(shè)備及技術(shù)，研制出精準(zhǔn)制孔保鮮劑和包運(yùn)輸型Ⅱ(精準(zhǔn)制孔)保鮮劑，大大降低了保鮮劑使用成本，同時(shí)可明顯提高SO2氣體濃度的精度和釋放速度，實(shí)現(xiàn)SO2的精準(zhǔn)緩慢釋放，既可有效達(dá)到防腐保鮮的目的，又不使葡萄果實(shí)產(chǎn)生SO2氣體傷害，且保證果肉SO2殘留在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)許可的范圍內(nèi)。

本文以采自武清的陽(yáng)光玫瑰葡萄為試驗(yàn)材料，釆用3種不同精準(zhǔn)控硫保鮮劑組合處理的方式，對(duì)葡萄在貯藏期間各項(xiàng)生理指標(biāo)分別進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以期找出適合該葡萄的最佳貯藏方式及技術(shù)參數(shù)，為更好地延長(zhǎng)陽(yáng)光玫瑰葡萄貯藏期提供理論依據(jù)和配套技術(shù)方案。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

陽(yáng)光玫瑰葡萄：于2018年8月14日采自武清，挑選無(wú)落粒、無(wú)機(jī)械傷害、無(wú)病蟲(chóng)害的葡萄，采收當(dāng)天運(yùn)至國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)并進(jìn)行相應(yīng)處理。

1.2 儀器與設(shè)備

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-1780)，島津儀器(蘇州)有限公司；臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(HR/T20M)，湖南赫西儀器裝備有限公司；精密色差儀(WR-10)，深圳市威福光電科技有限公司；手持折射光儀(PLA-1)，日本愛(ài)宕公司；質(zhì)構(gòu)儀(TA.XT.Plus)，英國(guó)Stable Micro System。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及處理方法

挑選好的葡萄裝入塑料筐中(內(nèi)襯 PE 保鮮膜)，置于-2～-1 ℃冷庫(kù)進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷至0 ℃時(shí)，轉(zhuǎn)移至(0±0.5) ℃冷庫(kù)內(nèi)，分別設(shè)置CK(對(duì)照組，不放任何保鮮劑)，T1(精準(zhǔn)制孔保鮮劑5包)，T2[精準(zhǔn)制孔保鮮劑3包+1包運(yùn)輸型Ⅱ(精準(zhǔn)制孔)]，T3(原常規(guī)用保鮮劑，5包)。每隔20 d檢測(cè)相關(guān)指標(biāo), 每次檢測(cè)進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)(注:PE保鮮袋，厚度 0.03 mm；常規(guī)和新型精準(zhǔn)控硫保鮮劑均為片型劑，保鮮劑每個(gè)最小包裝含有2片片劑，每片為 0.55 g，主要成分為Na2S2O3，使用劑量為每500 g 葡萄1袋，另外，新型精準(zhǔn)制孔保鮮劑和包運(yùn)輸型Ⅱ保鮮劑可以實(shí)現(xiàn)SO2精準(zhǔn)釋放，均由國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮技術(shù)研究中心(天津) 研發(fā)提供)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 硬度

參照張曉軍等[6]方法測(cè)定，單位為kg/cm2表示。

1.4.2 可溶性固形物

使用愛(ài)拓PAL-1型手持式折光儀測(cè)定葡萄中的可溶性固形物(total solible solid，TSS)，每個(gè)處理重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

1.4.3 可滴定酸(TA)

采用酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸(total acid，TA)[7]，重復(fù)3次。

1.4.4 色差

參照王麗瓊等[8]測(cè)定方法。

1.4.5 還原糖

采用斐林試劑滴定法測(cè)定樣品還原糖含量[9]。稱取樣品1 g切碎磨細(xì), 用蒸餾水移入100 mL燒杯中置于80 ℃水浴中加熱20 min, 冷卻后用蒸餾水定容至200 mL, 然后用脫脂棉過(guò)濾, 將此樣品注入滴定管中。

1.4.6 多酚氧化酶的測(cè)定

多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)的測(cè)定參照曹建康等[10]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.7 過(guò)氧化氫酶的測(cè)定

過(guò)氧化氫酶(catalase，CAT)的測(cè)定參照曹建康等[10]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.8 腐爛率、落粒率

腐爛率和落粒率按公式(1)和公式(2)計(jì)算：

(1)

(2)

1.5 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Excel, SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及差異顯著性分析，運(yùn)用Origin進(jìn)行圖形處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄硬度的影響

果實(shí)硬度是指果肉抗壓力強(qiáng)弱程度，其大小可反映果實(shí)衰敗的程度[11]。如圖1所示，CK組和處理組的葡萄硬度整體呈下降趨勢(shì)，其中T1處理的葡萄硬度在整個(gè)貯藏期始終大于CK處理的葡萄硬度，且在第40天，CK處理與T1處理出現(xiàn)顯著差異 (P<0.05)，說(shuō)明T1處理有利于延緩葡萄硬度降低，抑制衰老。

圖1 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄硬度的影響Fig.1 Effects of different preservatives on the hardness of Shine Muscat grape

2.2 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄可溶性固形物的影響

果蔬中可溶性糖含量的高低，直接反映了果蔬營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，也是判斷耐貯藏性的一個(gè)重要指標(biāo)[12]。由圖2可知，陽(yáng)光玫瑰葡萄可溶性固形物含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。這是因?yàn)楹粑x以及微生物的生長(zhǎng)，這些生命活動(dòng)能消耗可溶性固形物；也可能是礦物質(zhì)、維生素、酸的流失所致[13]。在整個(gè)貯藏期CK組的葡萄TSS含量均小于T1、T2和T3處理組，說(shuō)明T1、T2和T3的處理都能有效地保持葡萄TSS的含量。在第80天，T1處理與對(duì)照組CK顯著差異 (P<0.05)，說(shuō)明T1處理效果較好。

2.3 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄可滴定酸的影響

可滴定酸可以反映果蔬的貯藏品質(zhì)[14]。由圖3可知，葡萄果實(shí)在貯藏過(guò)程中可滴定酸總體呈下降趨勢(shì)。貯藏80 d后，CK、T2、T3、T4的可滴定酸分別為0.048%、0.1%、0.072%、0.052%。由數(shù)據(jù)可以看出T1處理組比其他各組略好，但差異不顯著(P>0.05)。

圖2 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄可溶性固形物的影響Fig.2 Effects of different preservative treatments on soluble solids of Shine Muscat grape

圖3 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄可滴定酸的影響Fig.3 Effects of different preservative treatments on titratable acids of Shine Muscat grape

2.4 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄色差的影響

葡萄色澤變化代表了果實(shí)的新鮮程度，貯藏期間果實(shí)表皮會(huì)變暗，新鮮度下降。如圖4所示，貯藏期間茄子果皮的色差L值均呈先上升后下降的變化趨勢(shì)。在整個(gè)貯藏期間T1處理始終高于其他處理組，在第60天與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)。說(shuō)明T1處理可較好地抑制葡萄亮度及色澤的變化。

圖4 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄L值的影響Fig.4 Effects of different preservative treatments on L value of Shine Muscat grape

2.5 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄還原糖的影響

還原糖即是葡萄的重要營(yíng)養(yǎng)成分,也是其重要風(fēng)味物質(zhì),其構(gòu)成和含量水平是決定葡萄甜酸風(fēng)味的關(guān)鍵因素[15]。由圖5可知，陽(yáng)光玫瑰葡萄還原糖含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。貯藏前葡萄的還原糖含量為19.91%，貯藏80 d時(shí)，CK、T1、T2和T3的還原糖含量分別為12.94%、15.27%、13.77%、13.51%。在整個(gè)貯藏期T1處理與CK處理顯著差異(P<0.05)，說(shuō)明T1處理能夠更好地維持葡萄還原糖含量。

圖5 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄還原糖的影響Fig.5 Effects of different preservative treatments on reducing sugar of Shine Muscat grape

2.6 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄多酚氧化酶的影響

多酚氧化酶是判斷葡萄品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，多酚氧化酶是含銅的氧化酶，能夠催化酚類物質(zhì)氧化生成酮類的反應(yīng)[16]。由圖6可知，在第20天，3種不同保鮮劑處理的PPO活性相比于對(duì)照組都大幅降低，說(shuō)明保鮮劑處理對(duì)于葡萄起到了很好的保護(hù)作用，抑制了PPO的活性，一直到貯藏60 d，T1和T3處理組的PPO活性仍然較低，其中T1處理組PPO活性最低。而T2處理組PPO活性相比于其他處理組高，可能是因?yàn)樵摫ｕr劑釋放速率較快，造成流失，不能全部有效地作用于葡萄果實(shí)。整個(gè)貯藏過(guò)程中，T1、T2和T3處理的PPO含量均低于CK處理，在第20、40和60天，CK處理與T1處理出現(xiàn)明顯差異 (P<0.05)， 這說(shuō)明T1處理能較好地鈍化果實(shí)中PPO活性，減緩陽(yáng)光玫瑰葡萄的褐變速度。

圖6 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄多酚氧化酶的影響Fig.6 Effects of different preservative treatments on polyphenolic oxidase of Shine Muscat grape

2.7 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄過(guò)氧化氫酶的影響

果蔬采后的新陳代謝會(huì)產(chǎn)生活性氧，如過(guò)氧化氫和羥基自由基，這些活性氧與細(xì)胞膜損傷和衰老有關(guān)[17]。過(guò)氧化氫酶可以催化這些產(chǎn)生毒性的自由基。由圖7可知，在整個(gè)貯藏期T1處理的CAT酶活力均高于其他組，可能是因?yàn)椴捎镁珳?zhǔn)制孔保鮮劑提高了釋放SO2氣體濃度的精度，實(shí)現(xiàn)SO2的精準(zhǔn)緩慢釋放。T1和T2處理差異不顯著(P>0.05)，在第40和60天，CK處理與T1處理差異顯著(P<0.05)，說(shuō)明T1、T2處理都可以促進(jìn)過(guò)氧化氫酶活性。其中T1處理較好。

圖7 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄過(guò)氧化氫酶的影響Fig.7 Effects of different preservative treatments on catalase in Shine Muscat grape

2.8 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄果實(shí)腐爛率和落粒率的影響

不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄果實(shí)腐爛率和落粒率的影響如表1所示。

表1 不同保鮮劑處理對(duì)陽(yáng)光玫瑰葡萄果實(shí)腐爛率和落粒率的影響Table 1 Effects of different preservatives treatments on fallen and rotting rate of Shine Muscat grape

3 結(jié)論

目前我國(guó)陽(yáng)光玫瑰葡萄的種植面積不斷擴(kuò)大，研究陽(yáng)光玫瑰葡萄的貯藏保鮮技術(shù)至關(guān)重要。本試驗(yàn)采用原常規(guī)、精準(zhǔn)制孔、精準(zhǔn)制孔+運(yùn)輸型Ⅱ三種不同保鮮劑處理采后的陽(yáng)光玫瑰葡萄。研究結(jié)果表明， 精準(zhǔn)制孔型保鮮劑，能夠有效降低落粒率，維持葡萄果實(shí)的硬度和色澤，且可減緩可溶性固形物和可滴定酸含量的下降，從而使葡萄果實(shí)保持較好的風(fēng)味。精準(zhǔn)制孔保鮮劑處理能減緩陽(yáng)光玫瑰葡萄還原糖含量的下降， 保持葡萄的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

過(guò)氧化氫酶作為生物體內(nèi)重要物質(zhì)，其最主要的功能就是參與活性氧代謝過(guò)程，可以清除H2O2等活性氧，減少自由基產(chǎn)生，從而抑制果實(shí)細(xì)胞膜破壞和損傷[18]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，采用精準(zhǔn)制孔保鮮劑處理的陽(yáng)光玫瑰葡萄果實(shí)過(guò)氧化氫酶活性較其他處理上升迅速，且在整個(gè)貯藏過(guò)程中酶活性保持最高水平。這說(shuō)明采用精準(zhǔn)制孔保鮮劑處理能夠有效減少葡萄果實(shí)組織的損傷和衰老。葡萄果實(shí)褐變的程度與多酚氧化酶活性的高低有關(guān)[19-21]。試驗(yàn)結(jié)果表明，精準(zhǔn)制孔保鮮劑處理葡萄，在貯藏期多酚氧化酶活性下降迅速，并低于其他處理，可有效減緩果實(shí)的褐變，保持其良好的外觀，從而增加果實(shí)的商品價(jià)值。

綜上所述，比較3種不同保鮮劑的處理效果，T1(精準(zhǔn)制孔保鮮劑)可有效保持陽(yáng)光玫瑰葡萄果實(shí)品質(zhì)，落粒率最低。T1(精準(zhǔn)制孔保鮮劑)處理均優(yōu)于T2(精準(zhǔn)制孔+運(yùn)輸型Ⅱ保鮮劑)、T3(原常規(guī)保鮮劑)，而T2處理和T3處理之間差異雖沒(méi)達(dá)到極顯著水平，從各種理指標(biāo)來(lái)看，T2略好于T3處理，因此，T1(精準(zhǔn)制孔保鮮劑)處理為最適宜保鮮方法。