王芙蓉,謝中國(guó),*,左昕怡,魏慧玲
(1.湖南文理學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖南常德415000;2.農(nóng)產(chǎn)品精深加工與檢測(cè)研究所,湖南常德415000;3.水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心,湖南常德415000)
我國(guó)柚類品種豐富,傳統(tǒng)地方品種和近年選育的新品種(系)達(dá)200多個(gè),其產(chǎn)量居世界第二位,但出口量不足4%。柚果采后商品化處理和貯、運(yùn)、銷技術(shù)越來(lái)越引起生產(chǎn)者和科研工作者的關(guān)注[1]。蘋果柚是湖南省常德市澧縣復(fù)興廠鎮(zhèn)特有的一種地方性柚類品種,因其與蘋果形似而得名,蘋果柚皮薄、汁多、肉脆、風(fēng)味獨(dú)特。2011年,蘋果柚成為了全國(guó)“兩會(huì)”招待用的水果,并被頒發(fā)中國(guó)綠色食品發(fā)展中心認(rèn)定的《綠色食品A級(jí)產(chǎn)品》證書(shū);2012年獲得國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志認(rèn)證。徐兆林教授從蘋果柚的果型、果色、果面、單果重以及可溶性糖、可溶性固形物、還原糖、可滴定酸、風(fēng)味口感等幾個(gè)方面制定了蘋果柚的質(zhì)量級(jí)別指標(biāo)[2]。
氣調(diào)貯藏是一種有效的水果貯藏保鮮技術(shù)[3]。簡(jiǎn)易氣調(diào)(自發(fā)氣調(diào))貯藏是降低氣調(diào)袋中的O2含量并提高CO2含量,并通過(guò)氣調(diào)袋內(nèi)外的氣體交換來(lái)維持內(nèi)部相對(duì)穩(wěn)定的低O2高CO2平衡的一種貯藏方式[4]。此方法簡(jiǎn)單易行,已經(jīng)成為我國(guó)果蔬氣調(diào)保鮮的主要方法之一。殼聚糖又名脫乙酰甲殼素,是一種天然堿性多糖,具有優(yōu)良的成膜性、保濕性、抗菌性等特點(diǎn),可生物降解,生物相容性好,成本較低,在水果保鮮中占有重要地位,已有相關(guān)學(xué)者在金柑、琯溪蜜柚、漢源蜜橘、紐荷爾臍橙、蘋果、梨子、棗、水蜜桃等水果貯藏中進(jìn)行了試驗(yàn)研究[5-14],結(jié)果發(fā)現(xiàn)殼聚糖對(duì)上述水果品種具有良好的保鮮效果,但是不同種類水果的保鮮效果各有差異。
目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于蘋果柚保鮮貯藏方面的研究鮮有報(bào)道,而蘋果柚在長(zhǎng)期貯藏過(guò)程中,水分、糖類和其它營(yíng)養(yǎng)成分流失,影響了其經(jīng)濟(jì)效益。本研究擬以蘋果柚為研究對(duì)象,以不同方式(室溫25℃貯藏、簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏和殼聚糖涂膜貯藏)貯藏處理,研究蘋果柚在不同時(shí)間的失重率、可溶性固形物、可溶性糖、維生素C(VC)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)的變化,探討貯藏方式對(duì)蘋果柚的保鮮效果,以期為蘋果柚的貯藏保鮮提供理論依據(jù)。
蘋果柚:采自湖南省常德市澧縣復(fù)興廠鎮(zhèn),挑選大小適中、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)傷害、健康的蘋果柚。2,6-二氯靛酚鈉、草酸、碳酸氫鈉、抗壞血酸、2-硫代巴比妥酸、蒽酮、三氯乙酸(均為分析純):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;殼聚糖(脫乙酰度95%):鄭州萬(wàn)搏化工產(chǎn)品有限公司。
SHH.W21.420A電熱恒溫水浴鍋:北京科偉永興儀器有限公司;UV1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):日本島津公司;SORVALL Stratos高速冷凍離心機(jī):賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;VBR-18型手持折光儀:山東良辰儀器設(shè)備有限公司;JB/T5374型電子天平:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。
1.2.1 試驗(yàn)分組方法
將180個(gè)蘋果柚分為3組,分別用室溫25℃貯藏、簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏和涂膜貯藏3種方式進(jìn)行處理,每隔30 d檢測(cè)1次,共檢測(cè)5次,檢測(cè)項(xiàng)目包括失重率、可溶性糖、維生素C(VC)含量、可溶性固形物含量、丙二醛(MDA)含量和過(guò)氧化氫酶(CAT)活性,記錄并分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。室溫貯藏方法是將蘋果柚放置在自然條件下貯藏;簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏是將蘋果柚裝入厚度為0.04 mm的聚乙烯塑料袋中,自然保留氣體,封口;涂膜貯藏方法是稱取殼聚糖溶于稀醋酸中,配置濃度為1%的殼聚糖涂膜保鮮液,將蘋果柚放入其中均勻涂膜,之后置于通風(fēng)處自然晾干,待蘋果柚外表形成薄膜后,分別裝入聚乙烯薄膜袋中,不完全封口并室溫25℃貯藏。
1.2.2 測(cè)定指標(biāo)與方法
失重率測(cè)定:失重率%={[入貯前果重(g)-貯藏后果重(g)]/入貯前果重(g)}×100[15];可溶性固形物含量測(cè)定:折光儀法[16];可溶性糖含量測(cè)定:蒽酮比色法[17]。可滴定酸采用酸堿滴定法測(cè)定[18];VC含量測(cè)定:采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[19];MDA測(cè)定:硫代巴比妥酸比色法[20];CAT活性測(cè)定:紫外吸收法[21]。
采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析,差異顯著性檢驗(yàn)采用Duncan法,差異水平為P<0.05,所有數(shù)據(jù)用Origin8.0軟件繪制圖表。
水果貯藏期間果實(shí)失重主要是由失水造成的,其失重率大小可以直接反映果實(shí)的新鮮程度。不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后失重率的影響見(jiàn)圖1。
圖1 不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后失重率的影響Fig.1 Effects of different storage methods on weight loss of apple pomelo
由圖1可知,蘋果柚的失重率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸增大的趨勢(shì),蘋果柚的失重率室溫貯藏>簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏>涂膜貯藏,且不同貯藏方式的蘋果柚相同取樣時(shí)間的失重率差異顯著(P<0.05)。簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏和涂膜貯藏的失重率明顯低于常溫貯藏,表明涂膜貯藏和簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏均能有效減緩蘋果柚的新陳代謝作用,從而減少貯藏期間的水分散失。
可溶性固形物包括許多水溶性的酸、糖、維生素和礦物質(zhì)等,其變化影響果實(shí)的口感和風(fēng)味,其含量可反映組織中可溶性糖和其他固形物含量的多少,與組織細(xì)胞的保水力相關(guān)[22]。不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后可溶性固形物含量的影響見(jiàn)圖2。
圖2 不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effects of different storage methods on total soluble solids contents of apple pomelo
由圖2可知,蘋果柚果實(shí)在貯藏期間可溶性固形物含量呈先上升再下降的趨勢(shì),3個(gè)處理組蘋果柚在貯藏期間同一取樣時(shí)間測(cè)定的可溶性固形物含量差異不顯著(P>0.05)。貯藏前期可溶性固形物含量上升可能是由于果實(shí)采后并未完全成熟,淀粉等物質(zhì)貯藏過(guò)程中逐漸降解產(chǎn)生小分子物質(zhì)[23]??扇苄怨绦挝镌?0 d時(shí)到達(dá)最大值,之后一直呈下降趨勢(shì)。
不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后可溶性糖含量的影響見(jiàn)圖3。
圖3 不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后可溶性糖含量的影響Fig.3 Effects of different storage methods on soluble sugar contents of apple pomelo
由圖3可知,蘋果柚在貯藏期間可溶性糖的含量大致呈先上升后下降的趨勢(shì),3個(gè)處理組蘋果柚在貯藏第30天、第60天和第120天測(cè)定的可溶性糖含量差異顯著(P<0.05)。3種貯藏方式都是在貯藏60 d時(shí)蘋果柚中的可溶性糖含量達(dá)到最高值,之后一直呈下降趨勢(shì)。在貯藏前期可溶性糖含量均呈上升趨勢(shì),這表明采后的蘋果柚仍在成熟過(guò)程中,之后下降可能與果實(shí)的衰老過(guò)程有關(guān)。構(gòu)成植物體的重要組成成分之一是糖類物質(zhì),糖類物質(zhì)是新陳代謝的重要原料與貯存物質(zhì)。對(duì)水果、蔬菜中可溶性糖進(jìn)行測(cè)定,可以反映果蔬品質(zhì)的高低[24]。
可滴定酸含量是決定蘋果柚果實(shí)風(fēng)味的重要因素之一,也是衡量果實(shí)貯藏質(zhì)量的指標(biāo)之一[22]。不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后可滴定酸含量的影響見(jiàn)圖4。
圖4 不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后可滴定酸含量的影響Fig.4 Effects of different storage methods on titratable acidity contents of apple pomelo
如圖4所示,貯藏期間蘋果柚果實(shí)可滴定酸含量整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏和涂膜貯藏蘋果柚可滴定酸含量高于室溫貯藏,其中涂膜貯藏組含量最高,且涂膜貯藏組蘋果柚可滴定酸含量在貯藏第90天、第120天與其他二組比較差異顯著(P<0.05),說(shuō)明涂膜處理能更好地抑制可滴定酸含量的下降??傻味ㄋ岷孔兓^為復(fù)雜,因貯藏期間各試驗(yàn)組樣品的失水率、腐爛率和呼吸作用所消耗的有機(jī)酸等因素的影響而不同[9]。
VC直接影響果實(shí)的營(yíng)養(yǎng),是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一[25]。不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后VC含量的影響見(jiàn)圖5。
圖5 不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后VC含量的影響Fig.5 Effects of different storage methods on vitamin C content of apple pomelo
如圖5可以看出,蘋果柚VC的含量在整個(gè)貯藏過(guò)程中呈明顯下降的趨勢(shì)。室溫貯藏組的蘋果柚VC含量在貯藏的120d期間從35.98mg/100g下降至16.77mg/100g,降低了53.39%;簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏組的蘋果柚VC含量在貯藏的120d期間從36.05mg/100g下降至18.67mg/100 g,降低了48.21%;涂膜貯藏組的蘋果柚VC含量在貯藏的120 d期間從35.90 mg/100 g下降至20.03 mg/100 g,降低了44.21%。顯著性分析結(jié)果表明,簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏組和涂膜貯藏組蘋果柚VC含量顯著高于室溫貯藏組,說(shuō)明簡(jiǎn)易氣調(diào)和涂膜方式可以抑制蘋果柚VC的氧化降解,而對(duì)比室溫貯藏與簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏,涂膜貯藏方式下蘋果柚中的VC含量下降的幅度最小。本研究結(jié)果與殼聚糖涂膜金柑、蜜柚、紐荷爾臍橙、鮮切蘋果、翠冠梨、晉棗、柑橘避免其 VC含量下降的結(jié)果類似[4-6,8,11-13]。主要原因是殼聚糖涂膜處理可以在果實(shí)表面形成一層薄膜,減少果實(shí)體內(nèi)外的氣體交換,相對(duì)室溫貯藏VC不容易氧化和分解。
MDA含量可以反映脂質(zhì)過(guò)氧化水平,可作為評(píng)價(jià)柚果耐貯性的指標(biāo)之一[26]。膜脂過(guò)氧化過(guò)程會(huì)引起細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞、透性增大,導(dǎo)致果實(shí)的軟化。因此,果實(shí)的衰老軟化與膜脂的過(guò)氧化過(guò)程有密切相關(guān)性。不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后MDA含量的影響見(jiàn)圖6。
圖6 不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后MDA含量的影響Fig.6 Effects of different storage methods on MDA content of apple pomelo
如圖6所示,各處理組蘋果柚的MDA含量均呈先下降后上升的變化規(guī)律。在整個(gè)貯藏過(guò)程中,涂膜貯藏組和簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏組蘋果柚果實(shí)MDA含量均低于室溫貯藏的對(duì)照組,且從貯藏第30天到第120天與室溫貯藏比較差異顯著(P<0.05);涂膜貯藏組蘋果柚MDA含量從第60天到第120天均顯著低于簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏組(P<0.05),說(shuō)明殼聚糖涂膜貯藏組和簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏組在一定程度上可抑制膜脂過(guò)氧化作用的發(fā)生,從而減少M(fèi)DA在果實(shí)中的積累,延緩了蘋果柚的衰老進(jìn)程。
CAT是果實(shí)成熟衰老過(guò)程中的保護(hù)性酶,具有分解過(guò)氧化氫產(chǎn)生水和氧氣達(dá)到清除植物體內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)氧化氫的作用。過(guò)氧化氫能破壞細(xì)胞內(nèi)正常的新陳代謝,并產(chǎn)生新的強(qiáng)氧化物質(zhì)——自由基。CAT能減少自由基對(duì)膜的損傷,達(dá)到延緩細(xì)胞衰老的作用,其活性的高低在一定程度上反映了果實(shí)衰老的程度[16]。不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后過(guò)氧化氫酶活性的影響見(jiàn)圖7。
圖7 不同貯藏方式對(duì)蘋果柚采后過(guò)氧化氫酶活性的影響Fig.7 Effects of different storage methods on CAT activity of apple pomelo
由圖7可知,各處理組蘋果柚在貯藏期間CAT活性呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì),所有處理組蘋果柚的CAT活性在貯藏第60天時(shí)達(dá)到峰值,隨后則下降。涂膜貯藏組蘋果柚果實(shí)的CAT活性從貯藏第30天到第120天均顯著高于室溫貯藏組,從第60天到第120天均顯著高于簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏組(P<0.05),較高的CAT活性能有效清除果實(shí)貯藏衰老過(guò)程中產(chǎn)生的自由基,對(duì)延緩蘋果柚衰老具有積極作用。殼聚糖涂膜處理也可緩解紐荷爾臍橙和漢源蜜桔貯藏期間CAT活性的下降,延長(zhǎng)果實(shí)貯藏壽命[7,15]。
與室溫貯藏比較,簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏和涂膜貯藏對(duì)蘋果柚都起到了不同程度的保鮮作用,且涂膜處理最大程度地降低了蘋果柚的失重率,有效地保護(hù)了蘋果柚中可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、VC的含量,減緩CAT活性的下降和減少M(fèi)DA的產(chǎn)生。在貯藏120 d后,涂膜組蘋果柚仍有較好的貯藏品質(zhì)。綜合來(lái)看,蘋果柚采后涂膜處理的貯藏效果要優(yōu)于室溫貯藏和簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏。