俞露 孙慧 周俊良 谭书明
(1.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳,550025;2贵州省果树研究所)
涂膜处理对青椒采后品质及衰老的影响
俞露1孙慧1周俊良2谭书明1
(1.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳,550025;2贵州省果树研究所)
采用复合保鲜膜液浸涂青椒果实,研究其对果实品质和延缓衰老的影响,结果表明,保鲜膜(2.0%海藻酸钠,0.15%魔芋精粉,0.70%CMC,0.10%CaCl2,1-MCP添加量0.0018%)配方涂膜处理青椒,在室温(20±5)℃贮藏,保鲜效果明显,在防腐、保质量、抑制呼吸作用和保护营养物质等方面作用明显,且能有效抑制多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶甲酯水解酶(PE)活性,减缓不溶性果胶分解为水溶性果胶,不溶性果胶与水溶性果胶相交点比对照组延迟近7 d,防止果实软化;提高了过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,起到了防衰保绿作用。
青椒 贮藏 生理 涂膜 保鲜 常温
辣椒是原产于热带的浆果,含水量高,对水分敏感,易发生低温伤害,采后极易腐烂和败坏[1~3],采后有后熟过程,可由青绿色逐渐转为红色或黄色,质地由硬变软,且产季集中,每年7~9月大量上市,从采摘后至消费者或加工厂家,损耗近30%[4]。因此鲜椒保鲜问题一直是人们所关注的焦点。可食性涂膜保鲜是果蔬抑菌保鲜领域,保鲜方法的绿色化是研究的热点,其具有投资小、操作简便、处理量大、效果相对较好、贮藏较易等特点。目前国内外科研人员和学者开始对辣椒涂膜保鲜技术进行研究,但从现有文献报道看,结论相差较大[5~9]。且针对青椒涂膜保鲜仅限于单一涂膜保鲜贮藏技术研究,对复合型涂膜贮藏保鲜技术和增加涂膜的功能效果方面的研究尚属空白。本试验采用自制青椒复合保鲜膜液处理青椒果实,以常温处理和低温处理作为对照,探讨涂膜处理对贮藏过程中青椒果实品质和延缓衰老的影响,以期丰富青椒贮藏的理论研究,为进一步研究青椒贮藏保鲜技术提供理论依据。
1.1 试验材料
试验材料为贵州省贵阳市花溪主要辣椒产区的党武青椒,选择大小均一、果皮颜色一致、无机械损伤和病虫害的带果柄青椒果实。
1.2 试验处理
试验于2007年7月20日至10月30日在贵州大学南区园艺产品贮藏加工实验室进行。
样品处理:1组:常温处理,称取45 kg青椒鲜果浸入蒸馏水中1 min后取出,晾干后敞口塑料袋包装,每袋14 kg,重复3次,置于(20±5)℃光线较暗的室内贮藏。
2组:涂膜处理,称取45 kg青椒鲜果浸入膜液(2.0%海藻酸钠、0.15%魔芋精粉、0.70%CMC,0.10% CaCl2,1-MCP添加量0.0018%)中1 min后取出,晾干后敞口塑料袋包装,每袋14 kg,重复3次,置于(20± 5)℃光线较暗的室内贮藏。
3组:低温处理,称取45 kg青椒鲜果浸入蒸馏水中1 min后取出,晾干后敞口塑料袋包装,每袋14 kg,重复3次,置于(9±1)℃冰箱贮藏。
1.3 测定方法
①品质指标 叶绿素含量的测定参照陈洪国等[10]方法:称取样品1 g,加入少量石英砂和无水乙醇研磨至组织变为白色,将所有匀浆导入刻度试管,仔细冲洗3~5次,定容,过滤,测定波长为646 nm和663 nm处的吸光值。VC含量的测定采用啡罗啉比色法参照李合生[11]的方法。蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝比色法。总糖含量测定采用蒽酮比色法参照吴谋成[12]的方法。水溶性果胶和不溶性果胶测定采用咔唑比色法参照李春明等[13]的方法。
表1 青椒常温[(20±5)℃]贮藏条件下主要理化指标参数的变化
②生理指标PG(多聚半乳糖醛酸酶)测定,取3 g鲜样加入6%NaCl()10 mL(内含20.6%EDTA,1%PVP),研磨成匀浆,在0~4℃下提取60 min后3500 r/min离心15 min,上清液为PG粗提液[9]。反应体系包括0.5%半乳糖醛酸2 mL(pH值4.0),加1 mL PG酶液(37℃预热3 min),对照加醋酸钠缓冲液(pH值4.0),37℃水浴30 min,生成还原单糖用3,5-二硝基水杨酸比色法测定[14~16]。酶活性以μmo·l(mg·h)-1protein表示。
PE(果胶甲酯水解酶)测定 取3 g鲜样加入6% NaCl()10 mL(内含20.6%EDTA,1%PVP),研磨成匀浆,0~4℃下提取60 min,3500 r/min离心15 min,上清液为PE粗提液。反应体系包括:2.0 mL 0.5%果胶溶液 (pH值7.5),0.15 mL 0.01%溴麝香酚兰指示剂(pH值7.5),0.75 mL H2O,pH值7.5,0.1 mL酶液,反应温度保持在25℃,以蒸馏水为对照测出未加酶前的OD620,根据标准曲线求出产生半乳糖醛酸的含量,参照吴家森等[17]的方法。酶活性以μmol·(mg·h)-1protein表示。
CAT(过氧化氢酶)和POD(过氧化物酶)活性采用南京建成生产试剂盒测定。CAT活力单位U:以1 mg组织蛋白1 s分解1 μmol的H2O2的量为一个活力单位。POD活力单位U:以在37℃条件下,每1 mg组织蛋白1 s催化产生1 μg的底物的酶量定义为一个酶活力单位。
1.4 数据处理
用统计分析软件SPSS 13.0对试验数据进行分析。方差分析采用双向分组完全随机分析,多重比较采用SSR测定法;相关性分析采用等级相关系数(Spearman相关系数)分析。
2.1 涂膜处理对青椒果实品质的影响
①涂膜处理对青椒叶绿素与VC含量的影响贮藏过程中叶绿素与VC含量均随贮藏时间的延长呈下降趋势,涂膜处理对青椒的叶绿素与VC有显著的保护作用,贮藏35 d后,涂膜处理叶绿素含量为6.224 mg/100 g,VC含量为276.690 μg/g。统计分析表明叶绿素含量两两处理间差异均极显著。VC含量处理间有极显著差异(=10.949,α=0.003),多重比较表明,VC含量涂膜处理与低温处理间差异不显著,但涂膜处理、低温处理与常温处理差异极显著(表1)。说明保鲜膜溶液浸果,能够显著抑制青椒果实中叶绿素和VC含量的降低,减缓果实氧化,延长贮藏期。其原因可能为保鲜膜中的1-MCP能有效抑制青椒的自身氧化、衰老作用,同时膜能保护青椒表皮,防止感染微生物使青椒中叶绿素和VC分解。
表2 青椒常温[(20±5)℃]贮藏条件下PG,PE,CAT和POD酶活性的变化
②涂膜处理对青椒蛋白质、总糖含量的影响贮藏过程中青椒蛋白质和糖含量总体随贮藏时间的延长呈下降趋势,涂膜处理对青椒蛋白质和糖含量的降解有显著的缓解作用,贮藏35 d后,涂膜处理蛋白质含量为1.427 g/100 g,总糖含量为15.000 mg/g。统计分析表明,涂膜处理、低温处理、CK间,蛋白质含量有极显著差异(=14.157,α=0.001),多重比较表明,蛋白质含量涂膜处理与低温处理间差异不显著,但它们与常温处理间差异极显著。总糖含量处理间也有极显著差异(=14.176,α=0.001)。多重比较表明,总糖含量涂膜处理与低温处理间差异不显著,但它们与常温处理间差异极显著(表1)。说明涂膜处理对青椒中蛋白质和糖的含量的降解有显著的缓解作用,其效果基本与低温处理水平一致。
③涂膜处理对青椒水溶性果胶和不溶性果胶的影响 果胶广泛存在于高等植物细胞壁组织中,对组织起软化和粘胶作用。果实在贮藏过程中,细胞壁原有的大量原果胶(不溶性果胶),在原果胶酶和果胶酶作用下,最终分解为水溶性果胶,导致细胞壁之间粘胶性下降,通透性增大,细胞间空隙加大,胞间连丝消失[12]。本试验结果表明,涂膜青椒在贮藏过程中不溶性果胶逐渐向水溶性果胶转变,但转变速度相对CK有所降低,且不溶性果胶与水溶性果胶相交点相对CK延迟近7 d。统计分析表明,水溶性果胶与不溶性果胶变化呈极显著负相关(=-0.956,α=0.01)。涂膜处理、低温处理、CK间,水溶性果胶有极显著差异(=9.527,α=0.004),多重比较表明,水溶性果胶含量常温处理与低温处理、涂膜处理间差异显著,低温处理与涂膜处理差异不显著。不溶性果胶两两处理间均有显著差异(=4.268,α=0.046)(表1)。表明涂膜处理能显著提高果实硬度,较好的保持果实品质,延长贮藏期。保鲜膜中的CaCl2可缓解不溶性果胶的降解和可溶性果胶的上升速度,有效地抑制果实衰老过程中细胞壁和细胞膜的解体。
2.2 涂膜处理对青椒果实成熟衰老的影响
①PG和PE活性的变化 PG和PE是2种主要原果胶水解酶。青椒在贮藏过程中,PG、PE活性随贮藏时间的延长先呈上升趋势,达到峰值后逐渐下降并趋于稳定,涂膜处理的峰值较CK低。表明涂膜对PG和PE酶的活性有一定的抑制作用。统计分析表明,处理间PG活性有显著差异(=4.319,α=0.045),多重比较表明,PG活性常温处理与涂膜处理、涂膜处理与低温处理间差异不显著;常温处理与涂膜处理差异显著。PE酶活性处理间也有显著差异 (=4.348,α=0.044),多重比较表明,PE活性常温处理与涂膜处理间、涂膜处理与低温处理间差异不显著;常温处理与低温处理差异显著。表明涂膜对PG和PE酶的活性有一定的抑制作用。且相关性分析表明,PG活性和水溶性果胶呈显著负相关 (=-0.587,α=0.05),PG活性和不溶性果胶变化呈显著正相关 (=0.588,α=0.05)。PE活性的变化值与水溶性果胶呈极显著负相关 (= -0.869,α=0.01),PE活性的变化值和不溶性果胶变化呈极显著正相关(=0.895,α=0.01)。说明原果胶水解过程中,PG、PE是果实软化的关键酶,这与Huber等人研究结论一致[18~19]。且在水解原果胶过程PG酶起主导作用,PE酶则有引发催进作用,其作用机理有待进一步研究。
②CAT和POD活性的变化 POD与CAT是有机体内重要的自由基清除剂,过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的标志,在植物的生命活动中具有重要的功能。涂膜处理有助于青椒中CAT和POD活性的提高,从而抑制青椒果实衰老,降低自由基对青椒细胞组织的破坏。青椒在贮藏过程中CAT和POD活性总体均呈下降趋势,且涂膜处理CAT和POD活性始终高于CK。统计分析表明,处理间CAT活性有极显著差异 (=11.485,α=0.003),多重比较表明,CAT活性常温处理与低温处理间、低温处理与涂膜处理间差异不显著;常温处理与涂膜处理差异极显著。POD活性处理间也有极显著差异(=18.324,α=0.001),多重比较表明,POD酶活性涂膜处理与低温处理、常温处理间差异极显著,低温处理与常温处理差异不显著。说明低温处理对POD与CAT活性都有一定的抑制作用,而涂膜处理则能较大限度的保持POD与CAT的活性。
①功能性复合保鲜膜能在果实表面形成一层光滑的保护层,且复合保鲜膜的有效抑菌成分,能有效地减少外源微生物的侵染,减少果实之间的机械损伤,避免果实表皮细胞破裂时营养物质流出而导致的微生物的生长,从而减少果实营养物质的破坏、损失和腐烂。抑制贮藏过程中叶绿素、VC、蛋白质、总糖含量的降低,减缓不溶性果胶向水溶性果胶转变,减缓果实软化和衰老,延长果实的贮藏期。
②涂膜处理对果实中的酶活性作用具有选择性,能针对性的抑制果胶酶的活性,同时保持POD与CAT的活性。而低温处理则普遍抑制酶的活性。
③功能性复合保鲜膜配方涂膜处理青椒,在(20± 5)℃下贮藏,保鲜效果明显,具有保存营养物质,防止果实软化,防衰保绿等作用。采用此保鲜膜剂涂膜处理保鲜青椒是一种切实可行的常温保鲜手段,此技术投资小、操作简便、处理量大,适合在贵州及其他辣椒产地的实际生产中应用。
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Effects of Coating Preservation on the Qualities and Delaying Aging of Fresh Pepper
YU Lu1,SUN Hui1,ZHOU Junliang2,TAN Shuming1
With the method of composite liquid membrane coating fresh pepper,the impactions of fruit qualities and delaying aging was studied,in order to extend the storage period.The result shows that the preservation effect of fresh pepper is obvious with this fresh-keeping film under the room temperature(20±5)℃storage.It has an evident effects on anticorrosion,weight retention,inhibit respiration,and nutrient protection.It not only effectively inhibits the PG and PE activity,but also retards the decomposition of insoluble pectin into water soluble pectin,the intersection time of insoluble pectin and water soluble pectin is delayed about 7 d compared with CK,making fresh peeper lower to decay;it improves the activity of CAT and POD,so it makes more effects on anti-aging and fresh-keeping.
Fresh peeper;Storage;Physiology;Filming;Fresh-keeping;Normal temperature
10.3865/j.issn.1001-3547.2009.18.014
贵州省重大科技专项(黔科合NZ字[2005]3010)专利号:2007100780501
俞露(1982-),女,硕士,研究方向为园艺产品贮藏与加工,电话:15185126769。E-mail:yuji570@163.com
谭书明(1964-),男,通信作者,教授,硕士生导师,研究方向为园艺产品贮藏与加工,电话:0851-4733010转8004。E-mail:yuji570@163.com
2009-05-21