王庆国,刘 进,樊梅娜,牟文良
1(山东农业大学食品科学与工程学院,山东 泰安,271018)
2(鄄城县食品药品监督管理局,山东 菏泽,274600)
3(山东省果蔬食用安全工程技术中心,山东 济南,251400)
巨峰葡萄是优良的鲜食葡萄品种之一,因营养丰富、皮薄肉嫩、含糖量高而深受人们喜爱。但其果粒大而果刷短,极易脱落,出现落粒、干梗、失水、腐烂等问题,严重缩短贮藏期、降低贮藏品质[1-2]。因此,做好巨峰葡萄的贮藏保鲜工作,对满足其市场需求具有十分重要的意义。
目前,巨峰葡萄贮藏保鲜技术主要包括臭氧、气调、冰温、辐照等物理方法[3-7]和SO2、ClO2[8-9]等化学方法。国内外普遍采用SO2保鲜,但在操作过程中需严格控制使用浓度,浓度小,防腐保鲜效果差;反之,则容易漂白[10]。热处理作为一种无化学药剂残留、无毒、安全的物理保鲜技术,已被广泛用于果蔬的贮藏保鲜[11-13]。前人研究表明热处理对轻度加工巨峰葡萄有较好的保鲜效果,但是对抑制其腐烂、维持其可溶性固形物含量等效果有限[10]。因此,本研究采用热处理结合乙醇、乳酸钙、CaCl2、双乙酸钠处理巨峰葡萄,以果实腐烂率、硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性以及果梗褐变率和叶绿素含量等作为保鲜效果的评价指标,研究它们对巨峰葡萄采后贮藏保鲜的影响。
巨峰葡萄购于泰安水果批发市场(产地河北晋州)。运回实验室后,选择无机械伤、病虫害、大小均匀的葡萄为材料,经测定,葡萄达到商业成熟度,可溶性固形物含量、滴定酸、果梗叶绿素含量分别为16.9%、0.538%、137.2 μg/g,硬度为2 042 g(质构仪测定)。
对照:将1.5 kg 葡萄置于聚乙烯袋中,-1 ~0℃的冷库预冷至品温0℃,扎口,贮藏。
SO2处理(阳性对照1):将1.5 kg 葡萄装入聚乙烯袋中,-1 ~0℃冷库预冷至品温为0℃,每袋加入SO2保鲜片2 包,每包扎2 个透眼,扎口,贮藏。
热激处理(阳性对照2):将1.5 kg 葡萄置于55℃处理1 min,沥干水分,装入聚乙烯袋中,-1 ~0℃冷库中预冷至品温为0℃,扎口,贮藏。
热激结合乙醇、或钙、或双乙酸钠处理:取1.5 kg葡萄分别置于10%乙醇溶液、1% CaCl2溶液或1%乳酸钙溶液、2% 双乙酸钠溶液中,于55℃处理1 min,沥干水分,装入聚乙烯袋中,-1 ~0℃冷库中预冷至品温为0℃,扎口,贮藏。
1.3.1 果实腐烂率、果梗褐变率
1.3.2 硬度及可溶性固形物、可滴定酸的含量测定
硬度测定参考薛彦斌的方法[14]。测定条件为:探头,P100 压缩圆盘;测前速度,2.0 mm/s;测定速度,1.0 mm/s;测后速度,5.0 mm/s;下压距离,10 mm;力单位,g。
可滴定酸含量测定:酸碱滴定法。可溶性固形物含量测定:手持式折光仪法。
1.3.3 总叶绿素含量测定
参照李合生的方法[15],用95%的乙醇溶液提取葡萄果梗组织中的叶绿素,然后比色测定。叶绿素a的浓度Ca=13.95A665-6.88A649;叶绿素b 的浓度Cb=24.96A649-7.32A665;叶绿素总浓度C(a+b)=Ca+Cb;总叶绿素的含量/(mg·kg-1)=(色素浓度×提取液体积×稀释倍数)/样品鲜重。
1.3.4 丙二醛( MDA) 含量测定
采用硫代巴比妥酸法[15]测定,MDA 的浓度C(μmoL·L-1)=6.45(A532-A600)-0.56A450;MDA 含量×10-3/(μmoL·g-1)=C×V(提取液体积)/葡萄组织鲜重。
1.3.5 多酚氧化酶( PPO) 及过氧化氢酶( POD) 活性测定
PPO 活性测定参考Jiang[16]的方法;POD 活性测定参考张志良的方法[17],PPO 和POD 的相对活力单位(U)定义为每分钟A值变化0.001。
所有测定指标均重复3 次,采用Excel 软件对检测数据进行分析与制图,图中数据点上的误差线代表该数据标准误差。用统计分析软件SPSS16.0 对试验数据进行差异显著性分析,用Duncan 法进行多重比较,各图中标有不同大写字母者表示组间差异极显著(P<0.01);标有不同小写字母者表示组间差异显著(P<0.05);标有相同小写字母表示组间差异不显著。
由图1 可知,随着贮藏时间的延长,各处理葡萄的腐烂率均显著增加,其中,对照的腐烂率上升最为明显,贮藏至100 d,腐烂率高达82.7%;热激处理的腐烂率为35.3%,与对照间差异极显著(P<0.01);其他经保鲜剂处理的葡萄的腐烂率也均极显著低于对照(P<0.01)。与单一热激相比,热激结合其他处理均极显著抑制了葡萄腐烂的增加;其中,热激结合CaCl2效果最好。与SO2处理相比,除热激结合乙醇处理的葡萄在贮藏100d 时腐烂率稍高之外,其他处理葡萄的腐烂率在贮藏过程中均较低。结果表明,与对照、单一热激和SO2处理相比,热激结合其他处理能有效降低葡萄贮藏期间腐烂的发生。
图1 热激结合其它处理对巨峰葡萄贮藏期间腐烂率的影响Fig.1 Effect of heat shock combined with other treatment on decayrate of‘Kyoho’grape during storage
由图2 中可知,贮藏至100 d,对照葡萄果粒的硬度仅为707.5 g,显著低于经保鲜剂处理的各组葡萄的果粒硬度(P<0.05)。6 组处理中,热激结合CaCl2和乳酸钙2 组处理的葡萄硬度最大,这可能是由于钙处理增加了果实的钙水平,维持了细胞壁结构的完整性和稳定性,从而有效地减缓了果实的软化速度,保持了较高的果实硬度,提高了果实品质[18]。
图2 贮藏至100d 热激结合其它处理对巨峰葡萄果粒硬度的影响Fig.2 Effect of heat shock combined with other treatment on decay rateof‘Kyoho’grape after 100 days’storage
由图3 中,贮藏到100 d 时,对照的果梗褐变率高达75.2%,经保鲜处理的各组葡萄果梗褐变率均明显低于对照,尤以热激结合1% CaCl2的效果最好,果梗褐变率仅为8.8%,显著(P<0.05)低于对照和单一热激处理。如图4 所示,各保鲜处理组葡萄的叶绿素含量极显著高于对照(P<0.01)。贮藏至100 d,热激结合1%氯化钙处理果梗叶绿素含量为133.9 μg/g,与对照和单一热激处理之间差异极显著(P<0.01),与SO2处理相比,差异显著(P<0.05);热激结合1%乳酸钙处理葡萄的叶绿素含量与对照和单一热激处理之间也有极显著差异(P<0.01),但与SO2处理差异不显著。
图3 贮藏至100 d 热激结合其他处理对巨峰葡萄果梗褐变率的影响Fig.3 Effect of heat shock combined with other treatment on brown rate of‘Kyoho’grape after 100 days’storage
图4 贮藏至100d 热激结合其他处理对巨峰葡萄果梗叶绿素含量的影响Fig.4Effect of heat shock combined with other treatment on chlorophyll content of‘Kyoho’grape after 100 days’storage
果实中可溶性固形物是指细胞液所含的一些可溶性的氨基酸、维生素、矿物质及糖类等,在贮藏过程中,可溶性固形物含量一般呈下降趋势,其含量高低可作为评价果实质量好坏的重要指标[19]。可滴定酸的保存率也是衡量果实贮藏效果和果实品质的重要指标之一,其含量随贮藏时间延长而逐渐减少[20]。由图5 和图6 可以看出,贮藏至100d,经保鲜处理的葡萄的可溶性固形物含量高于对照,但差异不显著,而可滴定酸含量极显著高于对照(P<0.01)。其中以热激结合CaCl2的效果最好,明显高于单一热激处理,且效果与SO2处理相当。
图5 贮藏至100 d 热激结合其他处理对巨峰葡萄可溶性固形物含量的影响Fig.5 Effect of heat shock combined with other treatment on soluble solid content of‘Kyoho’grape after 100 days’storage
丙二醛是脂质过氧化的产物[21],丙二醛含量的高低是反应果实衰老与品质变化的一个重要指标。由表1 可知,在整个贮藏过程中,各处理葡萄的MDA含量均明显增加,其中,以对照组MDA 含量上升最快,最终含量达到6.11 ×10-3μmol/g;所有经保鲜剂处理的葡萄MDA 含量均与对照有极显著差异(P<0.01)。与单一热激处理相比,贮藏至50 d 和100 d,热激结合其他处理的葡萄的MDA 含量明显较低,差异极显著;在贮藏75 d 时,两者差异不显著。与SO2处理相比,在贮藏50 d 时,热激结合钙处理葡萄的MDA 含量极显著低于它,其他2 种混合处理与它无显著差异;贮藏至75 d 时,热激结合其他处理与SO2处理之间差异均不显著;贮藏至100 d,热激结合氯化钙处理葡萄的MDA 含量极显著低于它,热激结合乳酸钙处理的效果与它相当,其他2 种混合处理MDA含量极显著高于它。总体看来,热激结合钙处理的效果最好。
图6 贮藏至100 d 热激结合其他处理对巨峰葡萄可滴定酸含量的影响Fig.6 Effect of heat shock combined with other treatment on titration acidity content of‘Kyoho’grape after 100 days’storage
表1 巨峰葡萄贮藏过程中不同处理的MDA 含量的变化Table 1 Effect of different treatments on MDA content of‘Kyoho’grape during storage
葡萄在贮藏中常常发生褐变,随着果实成熟衰老和贮藏期的延长,褐变现象越来越明显,研究表明果实组织褐变主要是由PPO 和POD 催化酚类物质氧化所引起,褐变的发生最终降低了果实的品质[22]。因此PPO 和POD 活性的高低可作为葡萄果实衰老和品质变劣的重要指标。
如图7 和图8 所示,在贮藏过程中PPO 和POD活性均呈现上升的趋势,且两者趋势一致。在葡萄贮藏初期2 种酶的活性均较低,且在贮藏25 d 内,活性增加速度极缓慢,各处理间没有明显的差异。但在贮藏25 d 后,对照PPO 和POD 活性急速上升;与对照及单一热激处理的酶活性相比,热激结合CaCl2、热激结合乳酸钙、热激结合双乙酸钠在整个贮藏过程中均处于较低水平,差异显著(P<0.05),尤其以热激结合1% CaCl2处理的葡萄的2 种酶的活性最低,但与SO2处理差异不显著;热激结合乙醇处理葡萄的2种酶活性明显低于对照和单一热激处理,但是高于SO2处理。
图7 热激结合其他处理对巨峰葡萄PPO 活性的影响Fig.7 Effect of heat shock combined with other treatment on PPO activity of‘Kyoho’grape during storage
图8 热激结合其他处理对巨峰葡萄POD 活性的影响Fig.8 Effect of heat shock combined with other treatment on POD activity of‘Kyoho’grapeduring storage
与对照和单一热激处理相比,热激结合乙醇、乳酸钙、CaCl2、双乙酸钠处理均可明显地控制葡萄在贮藏过程中腐烂的发生,有效地保持果粒硬度,抑制果梗褐变,保持果梗叶绿素含量,抑制MDA 含量的增加,抑制PPO、POD 活性的升高,保留果粒中可溶性固形物和可滴定酸的含量。其中以热激结合CaCl2处理效果最好,防腐保鲜效果优于SO2处理,贮藏100 d,果实腐烂率、MDA 含量及果梗褐变率明显低于SO2处理,且果粒硬度和果梗叶绿素含量显著高于它,因此有望作为葡萄采后代替SO2防腐保鲜的一种有效方法。
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