李艷杰,何新平,張玉,張昌朋,文紅,趙學(xué)平
(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)研究所,浙江 杭州 310021)
近年來,隨著生活質(zhì)量的提高,人們對葡萄的外觀、口味、安全提出了更高的要求,巨峰等常見葡萄品種已無法滿足消費(fèi)者對葡萄多樣化、高品質(zhì)的需求,陽光玫瑰以無核、產(chǎn)量大、含糖量高、獨(dú)特的玫瑰香風(fēng)味及較高的經(jīng)濟(jì)效益而深受消費(fèi)者和果農(nóng)的喜愛[1]。與國外不同,我國的葡萄大部分仍以鮮食為主,隨著種植面積的迅速擴(kuò)大,陽光玫瑰的產(chǎn)量急劇上升,其貯藏保鮮問題日益突出[2]。陽光玫瑰的貯藏存在3個(gè)突出問題:易漂白、易軟化、后期失去香味[3]。目前葡萄貯藏最有效、最經(jīng)濟(jì)的方式是使用SO2類保鮮劑,其可抑制真菌類的生長和葡萄的衰老,降低營養(yǎng)物質(zhì)的消耗,且對葡萄的口感、風(fēng)味影響較小。隨著人們對食品安全品質(zhì)的要求不斷提高,SO2殘留問題成為葡萄貯藏的關(guān)鍵問題[4-5]。
UVASYS(優(yōu)衛(wèi)士)是世界上較先進(jìn)的葡萄緩釋保鮮紙品牌,目前南非和澳大利亞超過80%的出口葡萄使用優(yōu)衛(wèi)士SO2緩釋保鮮紙[3]。優(yōu)衛(wèi)士二段釋放保鮮紙(UVASYS DUAL RELEASE)將焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)等化學(xué)成分蠟封在極微小的膠囊內(nèi),均勻分布在兩層塑料薄膜間的蠟格內(nèi)[6]。SO2釋放分為兩個(gè)階段:第一階段(快速釋放階段)通過化學(xué)反應(yīng),快速釋放高濃度SO2氣體,對葡萄表面進(jìn)行殺菌;第二階段(緩慢釋放階段)持續(xù)、穩(wěn)定、低濃度釋放SO2氣體,長久抑制微生物的生長、繁殖,同時(shí)避免濃度過高、果實(shí)被漂白[7]。因而,二段釋放的原理使其具有顯著的保鮮效果、超低殘留和安全可靠的特性。
關(guān)于優(yōu)衛(wèi)士保鮮紙?jiān)谒ur中的應(yīng)用已有少量報(bào)道,但其對陽光玫瑰葡萄的保鮮研究鮮見報(bào)道。李建揮等[8]考察了其對藍(lán)莓的保鮮效果,表明其保鮮效果較好,但同時(shí)也產(chǎn)生SO2藥害;Domingues等[7]進(jìn)行將3種優(yōu)衛(wèi)士保鮮紙用于BRS Vitoria無核葡萄貯藏的研究,表明二段釋放型的保鮮紙具有最佳的保鮮效果。基于我國陽光玫瑰葡萄近年來種植面積快速擴(kuò)大、貯藏需求急劇暴發(fā)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,筆者開展了優(yōu)衛(wèi)士二段釋放保鮮紙不同用量對陽光玫瑰葡萄貯藏品質(zhì)影響的研究,探索保鮮紙用于陽光玫瑰貯藏時(shí)的最佳用量,為陽光玫瑰葡萄貯藏保鮮提供技術(shù)支持。
試驗(yàn)使用的陽光玫瑰葡萄采自浙江金華,選擇無機(jī)械損傷、無病蟲害且色澤均一的葡萄樣品,采后立即運(yùn)回勾莊冷庫,并于5 ℃預(yù)冷處理24 h。試驗(yàn)用保鮮紙(UVASYS DUAL RELEASE,356 mm×260 mm)購于山東華旭包裝制品有限公司,保鮮紙中焦亞硫酸鈉含量為37.55%。
ALC-3100.2型電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司];LTZ-5型管型測力計(jì)彈簧秤管形拉力計(jì)(上海壘固儀器有限公司);WYT-4型便攜式手持折光儀(泉州中友儀器有限公司);K355型蒸餾儀(瑞士BUCHI試驗(yàn)儀器公司);氫氧化鈉、酚酞、2.6-二氯靛酚、硫代硫酸鈉、乙酸鉛、碘、可溶性淀粉均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
挑選色澤和大小相近的葡萄樣品,剔除傷、殘、病果粒后,裝入內(nèi)襯PE袋的紙箱,PE袋底部放入1張吸水紙,每箱裝入陽光玫瑰葡萄5 kg,在葡萄上面覆蓋1張吸水紙,在吸水紙上面分別放半張(1/2推薦用量)、1張(推薦用量)保鮮紙,將袋扎口,于(0±0.5)℃下貯藏。對照組除不放置保鮮紙外,其余同上。于入庫當(dāng)天及31、61、91、123、154 d取樣1次,用于品質(zhì)、生理生化及SO2殘留量等指標(biāo)測定。上述樣品均設(shè)3次重復(fù),即每個(gè)采樣時(shí)間對9箱葡萄進(jìn)行分析測定。
腐爛率測定。葡萄果實(shí)出現(xiàn)組織凹陷、軟腐、生長灰霉菌時(shí),即為腐爛果。腐爛率即為腐爛果質(zhì)量占調(diào)查總質(zhì)量的比例。
掉粒率測定。掉粒果質(zhì)量占檢測總質(zhì)量的比例。
果柄耐拉力測量。參考王鵬等[9]的方法,用LTZ-5型管型測力計(jì)彈簧秤管形拉力計(jì)測定不同貯藏天數(shù)的陽光玫瑰的果柄耐拉力,測定時(shí)用夾具固定好果粒的兩端,測定模式為瞬時(shí)最大值模式,順時(shí)針轉(zhuǎn)動手搖裝置直至果柄與果粒脫離,記錄瞬時(shí)最大值為果柄耐拉力。
可溶性固形物含量的測定。采用WYT-4 型便攜式手持折光儀測定,取打漿后4層紗布過濾,濾液直接測定,重復(fù)3次,取其平均值。
可滴定酸含量的測定。參考GB/T 12456—2008中酸堿滴定方法測定[10]。
VC含量的測定。參照GB 5009.86—2016中的2,6-二氯靛酚滴定法測定[11]。
SO2殘留量的測定。參考GB 5009.34—2016《食品中亞硫酸鹽的測定》中蒸餾法進(jìn)行測定[12]。
采用GraphPad Prism 8軟件進(jìn)行制圖,采用單因素方差分析(One-way ANOVA)進(jìn)行差異顯著性分析(P<0.05),并通過Tukey's多重檢驗(yàn)分析差異顯著性。所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
外觀品質(zhì)往往直接反映果實(shí)品質(zhì)的好壞,相對于生理生化指標(biāo),顧客直接依據(jù)外觀品質(zhì)判斷果實(shí)的好壞。由圖1所示,31 d時(shí),1/2推薦用量和推薦用量組的果梗呈翠綠色,而對照組的果梗呈現(xiàn)一定的褐色。61 d時(shí),推薦用量組的果梗仍呈翠綠色,而1/2推薦用量組的果梗呈現(xiàn)一定褐色,對照組的果梗則褐色明顯加重。91 d時(shí),對照組已出現(xiàn)較多腐爛果,而1/2推薦用量組、推薦用量組的表現(xiàn)良好;123 d時(shí),對照組腐爛更加嚴(yán)重,1/2推薦用量組也開始出現(xiàn)一定數(shù)量的腐爛,而推薦用量組仍表現(xiàn)良好。究其原因,可能是SO2作為強(qiáng)還原劑,可降低植物體內(nèi)活性氧的含量,抑制氧化酶的活性和微生物的生長繁殖,從而減緩果實(shí)變色和腐爛變質(zhì)[13]。由上述結(jié)果可知,該保鮮紙不同用量均可顯著改善陽光玫瑰葡萄的外觀品質(zhì)。
圖1 不同處理和貯藏期對陽光玫瑰葡萄外觀品質(zhì)的影響
腐爛率作為感官品質(zhì)直接反映果實(shí)貯藏質(zhì)量的好壞,常作為評價(jià)的第一指標(biāo),在科研或者實(shí)際生產(chǎn)中,往往用腐爛率作為直接反映果實(shí)整體貯藏質(zhì)量的指標(biāo)。如圖2所示,隨著貯藏期的延長,陽光玫瑰葡萄腐爛率總體均呈上升趨勢。前61 d,不同處理的腐爛率均較低;91 d時(shí),對照組的腐爛率明顯上升,1/2推薦劑量、推薦劑量處理組腐爛率與61 d比變化不大。顯著性差異分析表明,0、31、61 d三組之間沒有顯著性差異;91、123、154 d時(shí),1/2推薦劑量組和推薦劑量組顯著好于對照組,而1/2推薦劑量組和推薦劑量組間不存在顯著性差異。特別是123 d時(shí),1/2推薦用量組、推薦用量組的腐爛率均比對照組低。至貯藏末期,對照組、1/2推薦用量組、推薦用量組的腐爛率分別為29.01%、10.71%、2.93%。由此可見,保鮮紙不同用量均可顯著降低陽光玫瑰葡萄的腐爛率。
同貯藏時(shí)間無相同大小寫字母分別表示組間差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)。圖3同。
葡萄掉粒是葡萄貯藏期常見問題,掉粒嚴(yán)重會直接影響葡萄的商業(yè)價(jià)值。如圖3所示,隨著貯藏時(shí)間的延長,掉粒率在一定的范圍內(nèi)波動,整體呈上升趨勢。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明,123 d時(shí),1/2推薦用量的掉粒率與對照組相比存在顯著性差異,推薦用量的掉粒率與對照組相比存在極顯著差異。至貯藏末期,對照組、1/2推薦用量組、推薦用量組的掉粒率分別為9.15%、5.66%、1.18%。由此可見,保鮮紙不同用量均可有效降低陽光玫瑰葡萄的掉粒率。
圖3 不同處理對陽光玫瑰掉粒率的影響
果柄耐拉力是衡量葡萄貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo),表示果粒與果柄分離時(shí)的力值,耐拉力強(qiáng)則不容易掉粒、耐貯藏[9]。由圖4可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,不同處理組果柄耐拉力在一定的范圍內(nèi)波動。與對照組相比,1/2推薦劑量和推薦劑量處理組的果柄耐拉力較好,但各組間差異不顯著。至貯藏末期,對照組、1/2推薦用量組、推薦用量組的果柄耐拉力分別為5.07 N、5.67 N、6.20 N。由此可見,保鮮紙不同用量均可一定程度增加陽光玫瑰葡萄的果柄耐拉力。
圖4 不同處理對陽光玫瑰果柄耐拉力的影響
可溶性固形物在貯藏期間存在一定的變化,是判斷果實(shí)耐貯藏性的一個(gè)重要指標(biāo)[14]。由圖5可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,可溶性固形物的含量總體呈下降趨勢,這可能與果實(shí)的呼吸代謝、微生物生長及礦物質(zhì)、維生素、酸等流失有關(guān)[15]。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明,各組間可溶性固形物的含量并無顯著性差異。至貯藏末期,對照組、1/2推薦用量組、推薦用量組的可溶性固形物含量分別為18.60%、18.23%、18.53%。由此可見,保鮮紙不同用量對陽光玫瑰葡萄可溶性固形物含量的影響不大。
可滴定酸是反映果實(shí)貯藏質(zhì)量的重要指標(biāo),葡萄貯藏過程中有機(jī)酸的降低可引起多酚氧化酶(PPO)活性增加,導(dǎo)致葡萄果肉的褐變[16]。由圖6可知,不同處理的可滴定酸含量在一定范圍內(nèi)上下波動,在貯藏時(shí)間相同的情況下,各組可滴定酸含量并不存在顯著性差異。至貯藏末期,對照組、1/2推薦用量組、推薦用量組的可滴定酸含量分別為2.57、2.52、2.54 g·kg-1。由此可見,保鮮紙對陽光玫瑰葡萄可滴定酸的含量影響不大。
圖6 不同處理對陽光玫瑰可滴定酸含量的影響
VC不僅是葡萄的重要營養(yǎng)組成成分,其本身也是抗氧化劑,對于降低超氧自由基、羥自由基有一定的作用,可對果實(shí)中一些活性自由基進(jìn)行抑制。因此,VC含量不僅能反映果實(shí)的品質(zhì),也能反映貯藏過程中果實(shí)的氧化程度。由圖7可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,VC含量均呈下降趨勢。前61 d,各組的VC含量均隨著貯藏時(shí)間的增加而迅速降低;61 d之后,VC含量變化較為平穩(wěn),各組間VC含量并無顯著性差異。至貯藏末期,對照組、1/2推薦用量組、推薦用量組的100 g中VC含量分別為1.82、1.91、1.90 mg。由此可見,保鮮紙對陽光玫瑰葡萄VC含量影響并不大。
圖7 不同處理對陽光玫瑰VC含量的影響
SO2殘留問題直接影響葡萄的品質(zhì),過量的SO2殘留不僅使葡萄帶有亞硫酸的酸性口感,也可能對消費(fèi)者產(chǎn)生潛在的健康威脅[17]。SO2的殘留量主要與果實(shí)的種類和食用方式有關(guān)。
由圖8可知,1/2推薦用量組與推薦用量組的SO2殘留量均隨著貯藏時(shí)間的增加而增加,隨后降低,均在31~61 d維持較高水平,這與Donald[18]的試驗(yàn)報(bào)道一致,即使用SO2熏蒸葡萄以后,在貯藏初期,葡萄吸收的SO2首先被轉(zhuǎn)化成為亞硫酸鹽;至貯藏后期,亞硫酸鹽轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi),進(jìn)而氧化成為硫酸鹽,而SO2殘留量最高的時(shí)期是在葡萄貯藏的第30~60天。得益于優(yōu)衛(wèi)士SO2緩釋保鮮紙獨(dú)特的二段釋放工藝,整個(gè)貯藏期間,SO2最大殘留值為0.006 1 g·kg-1,遠(yuǎn)低于國家限量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.05 g·kg-1。至貯藏末期,1/2推薦用量組、推薦用量組的SO2殘留量均低于檢出限0.003 g·kg-1。由此可見,保鮮紙作為貯藏方法安全可靠。
圖8 不同處理對陽光玫瑰二氧化硫殘留量的影響
SO2保鮮是非常古老傳統(tǒng)的葡萄保鮮技術(shù),過去常采用硫磺熏蒸結(jié)合低溫來貯藏葡萄,其原理是氣態(tài)SO2與水結(jié)合生成亞硫酸鹽,可與真菌中蛋白結(jié)合,使其變性以抑制真菌的生長繁殖。除此之外,亞硫酸鹽還具有抑制呼吸和酶促褐變等一系列生理代謝反應(yīng)的作用[19]。目前,SO2保鮮仍是葡萄保鮮不可替代的技術(shù)。但SO2保鮮技術(shù)也存在明顯的缺陷,如葡萄對SO2濃度敏感,抑菌濃度與致?lián)p害濃度十分接近;長期存放在較高濃度的SO2條件下會使葡萄變酸,影響葡萄的口感;貯藏中SO2殘留嚴(yán)重,殘留的SO2不僅會腐蝕儀器設(shè)備,還會對亞硫酸鹽敏感的人群產(chǎn)生健康危害。1986年美國FDA已將SO2從公認(rèn)的安全化合物清單中移除[20]。因此,在沒有產(chǎn)生新的可替代保鮮技術(shù)前,應(yīng)用穩(wěn)定、緩慢的亞硫酸鹽類保鮮劑是當(dāng)下切實(shí)可行的方法。優(yōu)衛(wèi)士保鮮紙?zhí)赜械亩吾尫偶夹g(shù)具有操作簡便、成本低、安全性高的特點(diǎn)。
該試驗(yàn)研究表明,不同保鮮紙用量均顯著提升陽光玫瑰葡萄的外觀、腐爛率、掉粒率、果柄耐拉力等品質(zhì)指標(biāo),但其可溶性固形物、可滴定酸和VC含量等生化指標(biāo)與對照組間無顯著差異,這可能是由于保鮮紙釋放的SO2對引起腐爛的真菌尤其是灰霉病菌產(chǎn)生不可逆的殺滅作用,而灰霉病菌被認(rèn)為是葡萄最有害的病原菌之一[21]。在整個(gè)貯藏期中,SO2最大殘留濃度為0.006 1 g·kg-1,遠(yuǎn)低于國家限量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.05 g·kg-1,表明優(yōu)衛(wèi)士SO2緩釋保鮮紙作為陽光玫瑰葡萄的保鮮劑安全可靠。綜合試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,建議如短時(shí)間貯藏陽光玫瑰葡萄(3個(gè)月以內(nèi)),建議使用1/2推薦用量UVASYS SO2緩釋保鮮紙,相比推薦用量并無顯著性差異;長時(shí)間貯藏(大于3個(gè)月)則建議使用推薦用量UVASYS SO2緩釋保鮮紙,以最大程度保證陽光玫瑰葡萄的品質(zhì)。