孫 娜,王 華,胡文斌,王應(yīng)紅,李永民
(1.隴南師范高等專科學(xué)校農(nóng)林技術(shù)學(xué)院,甘肅 隴南742500;2.隴南特色農(nóng)業(yè)生物資源研究開發(fā)中心,甘肅 隴南742500)
隴南地處秦巴山區(qū)、黃土高原及青藏高原的交匯區(qū)域[1],森林覆蓋率高,工業(yè)污染少,環(huán)境優(yōu)良,野生食用植物資源十分豐富,特別是五葉草莓資源蘊(yùn)藏量大,是當(dāng)?shù)厝讼矏?ài)的季節(jié)性水果之一[2]。五葉草莓又名瓢子,系薔薇科草莓屬[3],是一種野生天然水果,具有清熱止咳、利咽生津、健脾養(yǎng)胃及滋養(yǎng)補(bǔ)血等功效[4-5]。但五葉草莓個(gè)頭較普通草莓小、組織嬌嫩,含水量高,更易受相互碰撞而腐爛變質(zhì)[6],鮮果僅限于當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)現(xiàn)摘現(xiàn)售,造成大量資源浪費(fèi),因此延長(zhǎng)五葉草莓果實(shí)貨架期,提高其商品價(jià)值,是有效解決這一問(wèn)題的主要途徑之一。
目前國(guó)內(nèi)外草莓貯藏保鮮方法主要有物理、化學(xué)及生物保鮮技術(shù)三大類[7-8]。黃瑋婷等[9]采用9種不同物理及化學(xué)處理方式對(duì)普通栽培草莓進(jìn)行了貯藏保鮮研究,結(jié)果表明采用2%檸檬酸+2%VC處理能較大程度地保持采后草莓的外觀、硬度、口感及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);關(guān)秀杰等[10]采用不同濃度的殼聚糖檸檬酸復(fù)合保鮮液涂膜處理對(duì)草莓進(jìn)行了保鮮試驗(yàn),結(jié)果表明經(jīng)復(fù)合保鮮液涂膜處理后,顯著提高了草莓的好果率,減緩了草莓硬度、可溶性固形物和總酸含量的下降速率等。五葉草莓作為野生漿果,尚未被有效開發(fā),其有關(guān)貯藏保鮮更是鮮有報(bào)道。因其主要生長(zhǎng)在林間、山坡處,多數(shù)為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民采摘,而物理保鮮技術(shù)設(shè)備復(fù)雜、操作要求高、投資大[11],不適宜其貯藏保鮮?;瘜W(xué)、生物保鮮技術(shù)是近幾年草莓保鮮的研究熱點(diǎn),易于操作且成本較低,故本研究采用不同化學(xué)、生物保鮮劑對(duì)新鮮五葉草莓進(jìn)行處理,分析其在貯藏期間的品質(zhì)及生理指標(biāo)變化,旨在篩選出最適宜五葉草莓采后貯藏保鮮的處理方式,提高其商業(yè)及推廣價(jià)值。
1.1.1 材料與試劑
五葉草莓4—6月份采于甘肅省隴南市成縣黃渚鎮(zhèn)碌碡溝。選擇無(wú)病害、無(wú)機(jī)械損傷、帶果柄、大小均勻且成熟度相近的五葉草莓,采摘后低溫運(yùn)至隴南師范高等專科學(xué)校網(wǎng)銷農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮實(shí)驗(yàn)室。
鄰苯二甲酸氫鉀、氫氧化鈉、乙醇、酚酞、磷酸鈉緩沖液、石英砂、三氯乙酸(TCA)、硫代巴比妥酸(TBA)等均為國(guó)產(chǎn)分析純,西安化玻試劑有限公司;魔芋葡聚糖、殼聚糖、茶多酚、檸檬酸、氯化鈣及VC等均為食品級(jí),河南瑞仁生物工程有限公司;試驗(yàn)用水為超純水。
1.1.2 儀器與設(shè)備
SP-756P型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì),上海光譜儀器有限公司;L500型臺(tái)式低速離心機(jī),湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司;FA2004N型電子天平,上海精密科學(xué)儀器有限公司;LH-Q20手持折光儀,上海天壘儀器儀表有限公司;DK-8AD型數(shù)顯三用恒溫水浴鍋,陜西恒盛儀器設(shè)備有限公司。
1.2.1 不同組合保鮮液的配制
稱取一定量檸檬酸、VC、CaCl2等,分別配制成500 mL 2%檸檬酸溶液、500 mL 2%檸檬酸+2%VC溶液和500 mL 2%檸檬酸+3%CaCl2溶液。
參照Rhim等[12]的方法并稍作改進(jìn)。稱取10.0 g殼聚糖粉末加入至1 000 mL 1%(V/V)醋酸水溶液和10.00 g甘油混合液中,在90℃水浴鍋中邊加熱邊溶解,至全部溶解后,用8層粗棉布過(guò)濾,然后超聲30 min,制得濃度為1%殼聚糖溶液。
參照王中偉等[13]的方法并稍作改進(jìn)。稱取1.5 g魔芋葡聚糖加入去離子水,45℃水浴加熱溶脹后定容至300 mL,制得濃度為0.5%魔芋葡聚糖溶液。再取上述1%殼聚糖溶液200 mL,以3∶2比例混合后,調(diào)節(jié)pH至7.5,制成1%殼聚糖+0.5%魔芋葡聚糖溶液。
參照李奉國(guó)等[14]的方法并稍作改進(jìn)。稱取2.5 g的茶多酚加入到250 mL水中,置于水浴鍋中加熱至50℃,并持續(xù)攪拌10 min,制得1%茶多酚溶液。再取上述1%殼聚糖溶液250 mL,以1∶1比例混合,制成1%殼聚糖+1%茶多酚溶液。
1.2.2 涂膜保鮮處理
挑選完好無(wú)損的五葉草莓果實(shí),用自來(lái)水沖洗干凈、晾干,以8個(gè)五葉草莓果實(shí)為1組,分別置于不同組合保鮮液中浸泡5 min,并對(duì)不同處理組進(jìn)行編號(hào):1#為蒸餾水處理組,2#為2%檸檬酸處理組,3#為2%檸檬酸+2% VC處理組,4#為2%檸檬酸+3%CaCl2處理組,5#為1%殼聚糖處理組,6#為1%殼聚糖+0.5%魔芋葡聚糖處理組,7#為1%殼聚糖+1%茶多酚處理組。處理后置于陰涼處晾干,用保鮮膜封口,在保鮮膜上均勻扎18個(gè)小孔,常溫放置于通風(fēng)陰涼處貯藏。各項(xiàng)生理參數(shù)均在處理后1、2、3、4、5、6 d進(jìn)行測(cè)定。
1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.3.1 感官評(píng)價(jià)
參照牛耀星[15]的感官評(píng)價(jià)方法,稍作改進(jìn)。結(jié)合五葉野草莓果實(shí)特點(diǎn),制定五葉草莓感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表1)。由10名食品專業(yè)培訓(xùn)人員對(duì)五葉草莓果實(shí)的色澤、風(fēng)味、口感、外觀形態(tài)及腐敗程度進(jìn)行評(píng)定。
表1 五葉草莓貯藏期間感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of Fragaria pentaphylla during storage
1.2.3.2 失重率
參照李詠富等[16]的方法,采用稱重法計(jì)算不同處理?xiàng)l件下五葉草莓的失重率。失重率計(jì)算公式如下:失重率(%)=(M0-Mi)/M0×100,其中M0為五葉草莓貯藏前質(zhì)量,Mi為五葉草莓貯藏第i天的質(zhì)量。
1.2.3.3 可溶性固形物含量
參照趙曉丹等[17]的方法,稍作改進(jìn),使用手持式糖度計(jì)測(cè)定不同處理?xiàng)l件下五葉草莓可溶性固形物含量。稱取10 g五葉草莓,用6層紗布包裹,擠出五葉草莓汁,棄去最初幾滴,取2~3滴置于糖度計(jì)測(cè)試口上,讀取數(shù)值,單位為%。
1.2.3.4 可滴定酸含量
參考曹建康等[18]的方法,采用堿式滴定法測(cè)定,單位為%。
1.2.3.5 丙二醛(MDA)含量
參考董樹剛等[19]的方法,稍作改進(jìn)。采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定不同處理?xiàng)l件下五葉草莓丙二醛含量。取2.0 g五葉草莓樣品,用5.0 mL 10%的三氯乙酸溶液(m/V)冰浴研磨,于4℃條件下8 500 r/min離心15 min,取2.0 mL上清液加入2.0 mL 0.67%的TBA溶液,沸水浴15 min,取出后迅速用自來(lái)水冷卻,取上清液分別測(cè)定450、532、600 nm處的吸光值,以蒸餾水為空白。根據(jù)CMDA(μmol/L)=6.45×(A532nm-A600nm)-0.56×A450nm,計(jì)算MDA含量(μmol·g-1)=CMDA×V提取液總體積×10-3/M樣品鮮重。
1.2.3.6 VC含量
參照GB 5009.86—2016[20]中的2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
各指標(biāo)測(cè)定時(shí)取3個(gè)平行樣,重復(fù)3次測(cè)定,結(jié)果取其平均值,采用Microsoft Office Excel 2016進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、繪圖,用SPSS18.0軟件進(jìn)行顯著性分析。
鮮售果實(shí)外觀品質(zhì)的好壞直接影響到果品的銷售[21],五葉草莓自然貯藏條件下隔夜就會(huì)變質(zhì),嚴(yán)重影響了其商品價(jià)值。從圖1、2可直觀看到,不同處理方式的五葉草莓在常溫貯藏條件下放置4 d,除1#對(duì)照組(蒸餾水處理組)部分五葉草莓果實(shí)出現(xiàn)局部褐變現(xiàn)象外,其余處理組基本未出現(xiàn)褐變、霉變現(xiàn)象;放置6 d時(shí),4#(2%檸檬酸+3% CaCl2)、5#(1%殼聚糖)及3#(2%檸檬酸+2%VC)處理組外觀基本無(wú)明顯變質(zhì),其中4#處理組外觀品質(zhì)最好,其余處理組均出現(xiàn)了不同程度的褐變、霉變現(xiàn)象,特別是對(duì)照組接近75%的果實(shí)出現(xiàn)了霉變,說(shuō)明適當(dāng)?shù)谋ur處理可有效維持五葉草莓外觀品質(zhì),延長(zhǎng)其貨架期。
圖1 貯藏4 d(A)和6 d(B)時(shí)不同處理方式下五葉草莓感官評(píng)分雷達(dá)圖Fig.1 Sensory scores radar maps of Fragaria pentaphylla under different treatments for 4 d(A)and 6 d(B)storage
圖2 不同處理方式對(duì)五葉草莓外觀的影響Fig.2 Effects of different treatments on appearance of Fragaria pentaphylla
新鮮五葉草莓含水量高達(dá)80.90%~87.40%[2],水分含量是影響其外觀品質(zhì)的一個(gè)重要因素,其在采后貯藏過(guò)程中由于水分供給中斷,呼吸和蒸騰作用使水分很容易散失,導(dǎo)致果實(shí)萎蔫、腐爛變質(zhì)及失去食用價(jià)值等[22]。從圖3可知,隨著采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組五葉草莓失重率整體均呈上升趨勢(shì)。對(duì)五葉草莓貯藏6 d時(shí)各處理組失重率進(jìn)行方差分析,結(jié)果顯示,4#、5#處理組失重率顯著低于其他處理組(P<0.05),6#處理組次之,1#對(duì)照組的失重率顯著高于其他處理組(P<0.05),說(shuō)明未經(jīng)保鮮劑處理的對(duì)照組五葉草莓失水最為嚴(yán)重,其余保鮮劑處理組一定程度上減緩了五葉草莓果實(shí)中水分的流失,以5#處理組效果最佳,4#處理組、6#處理組次之。
圖3 不同處理方式對(duì)五葉草莓失重率的影響Fig.3 Effects of different treatments on weight loss rates of Fragaria pentaphylla
可溶性固形物含量(Brix值)是反映果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及判斷果實(shí)耐貯藏能力的重要指標(biāo)[23]。由圖4可知,隨著采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組五葉草莓可溶性固形物含量均呈下降趨勢(shì),這是因?yàn)楣麑?shí)自身呼吸作用需要消耗糖分而使可溶性固形物含量下降所致。對(duì)五葉草莓貯藏6 d時(shí)各處理組可溶性固形物含量進(jìn)行方差分析,結(jié)果顯示,1#對(duì)照組的可溶性固形物含量顯著低于其他處理組(P<0.05),5#、6#和7#3組生物保鮮劑處理組可溶性固形物含量顯著高于其他處理組(P<0.05),且相對(duì)于其他各處理組可溶性固形物含量下降趨勢(shì)也較緩慢,這可能是因?yàn)樯锉ur劑形成的透明薄膜抑制了五葉草莓采后貯藏期間的呼吸作用,減緩了可溶性固形物含量下降速度,增加了五葉草莓的耐貯藏性。
圖4 不同處理方式對(duì)五葉草莓可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on soluble solid contents of Fragaria pentaphylla
可滴定酸度是植物品質(zhì)的重要構(gòu)成性狀之一,是影響果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要因素。對(duì)于鮮食品種,一般來(lái)講,高糖中酸,風(fēng)味濃,品質(zhì)優(yōu);對(duì)于加工品種,則要求高糖高酸[24]。由圖5可知,隨著采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組五葉草莓可滴定酸含量均呈下降趨勢(shì),這是因?yàn)槲迦~草莓果實(shí)采后呼吸作用及其他生理過(guò)程都會(huì)消耗有機(jī)酸,部分有機(jī)酸會(huì)轉(zhuǎn)化為糖分,酸度隨著成熟度與貯藏時(shí)間的增加而逐漸下降[8]。對(duì)五葉草莓貯藏6 d時(shí)各處理組可滴定酸含量進(jìn)行方差分析,結(jié)果顯示,1#對(duì)照組的可滴定酸含量顯著低于其他處理組(P<0.05),5#和7#2組生物保鮮劑處理組可滴定酸含量顯著高于其他處理組(P<0.05),這說(shuō)明生物保鮮涂膜可有效抑制五葉草莓中可滴定酸的降解,起到顯著的保鮮效果。
圖5 不同處理方式對(duì)五葉草莓可滴定酸含量的影響Fig.5 Effects of different treatments on titratable acids contents of Fragaria pentaphylla
MDA含量是植物細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度的體現(xiàn),MDA含量越高,表明植物細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度越高[25]。由圖6可知,隨著采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組五葉草莓MDA含量整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),貯藏4~6 d對(duì)照組果實(shí)的MDA含量顯著高于其他處理組(P<0.05),且對(duì)照組五葉草莓果實(shí)的MDA含量上升幅度較大,其他各處理組較為平緩。對(duì)五葉草莓貯藏6 d時(shí)各處理組MDA含量進(jìn)行方差分析,結(jié)果顯示,1#對(duì)照組的MDA含量顯著高于其他處理組(P<0.05),其中7#和2#處理組MDA含量顯著低于其他處理組(P<0.05)、4#處理組次之。這說(shuō)明各種保鮮劑處理能明顯減少果實(shí)中MDA含量,延緩組織衰老,延長(zhǎng)保鮮期。
圖6 不同處理方式對(duì)五葉草莓丙二醛含量的影響Fig.6 Effects of different treatments on malondialdehyde contents of Fragaria pentaphylla
VC是評(píng)價(jià)五葉草莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要參數(shù)之一,也是最不穩(wěn)定的一種水溶性維生素,其在果實(shí)貯藏過(guò)程中極易被氧化和分解。由圖7可知,隨著采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組五葉草莓VC含量均呈下降趨勢(shì),且對(duì)照組五葉草莓果實(shí)的VC含量下降幅度最大。對(duì)五葉草莓貯藏6 d時(shí)各處理組VC含量進(jìn)行方差分析,結(jié)果顯示,1#對(duì)照組的VC含量顯著低于其他處理組(P<0.05),3#、7#和5#處理組VC含量顯著高于其他處理組(P<0.05),這可能是因?yàn)?#處理液中本身含有高濃度VC滲入五葉草莓果實(shí)中所致,另外7#和5#處理組也對(duì)五葉草莓VC含量的維持有一定效果。
圖7 不同處理方式對(duì)五葉草莓VC含量的影響Fig.7 Effects of different treatments on VC contents of Fragaria pentaphylla
本試驗(yàn)分別采用6種不同化學(xué)、生物處理方式對(duì)五葉草莓進(jìn)行了保鮮處理,以蒸餾水處理組為對(duì)照,試驗(yàn)結(jié)果顯示,在五葉草莓采后貯藏過(guò)程中,6種處理組五葉草莓果實(shí)保鮮效果均優(yōu)于對(duì)照組(1#蒸餾水處理組)。從果實(shí)外觀、色澤、口感及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等方面綜合考慮,1%殼聚糖處理組保鮮效果最佳。五葉草莓組織嬌嫩,果實(shí)顆粒小,果實(shí)間相互碰撞易摩擦損傷,正常情況下存放,隔夜就會(huì)腐爛變質(zhì)。殼聚糖是一種可食用的生物保鮮劑,具有成膜性,其形成的透明薄膜通過(guò)阻隔氧氣、水分和芳香物質(zhì)的散失,可降低五葉草莓呼吸強(qiáng)度,延緩果實(shí)組織老化速度,較好地保持了五葉草莓的外觀品質(zhì),可延長(zhǎng)五葉草莓的貯藏期達(dá)到6 d左右。然而,本試驗(yàn)只探討了不同處理方式對(duì)五葉草莓果實(shí)的保鮮效果,關(guān)于殼聚糖最適保鮮濃度及保鮮機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。