1-MCP处理对蓝莓冷藏保鲜效果的影响

2015-10-21 08:58王玉玲高继鑫张新富王海光杨绍兰
食品研究与开发 2015年10期
关键词:花青冷藏蓝莓

王玉玲,高继鑫,张新富,王海光,杨绍兰,*

(1.青岛农业大学园艺学院,山东青岛266109;2.青岛沃林蓝莓果业有限公司,山东青岛266400)

1-MCP处理对蓝莓冷藏保鲜效果的影响

王玉玲1,高继鑫2,张新富1,王海光1,杨绍兰1,*

(1.青岛农业大学园艺学院,山东青岛266109;2.青岛沃林蓝莓果业有限公司,山东青岛266400)

以'蓝丰'蓝莓(Vaccinium corymbosum L.'Bluecrop')果实为试材,采用1.0 μL/L1-甲基环丙烯(1-MCP)处理蓝莓24 h,研究1-MCP处理对蓝莓果实冷藏保鲜效果的影响。对蓝莓果实贮藏进程中的硬度、弹力、黏力等质构特性,以及相关生理指标失重率、VC含量、花青苷含量和抗氧化能力等进行测定。结果表明:1-MCP处理可以有效地保持果实水分含量,延缓果实硬度下降,保持果实中VC含量。1-MCP处理的蓝莓果实颜色比对照果实颜色浅,能够延缓果实贮藏前期的花青苷形成。另外,1-MCP处理抑制了果实贮藏后期总抗氧化能力的下降,维持了果实较高的营养价值。

蓝莓;1-甲基环丙烯;采后贮藏;生理特性

蓝莓(Vaccinium spp.)属于杜鹃科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium),又称越橘。它是多年生落叶或常绿灌木,主要有3大类栽培品种,即高丛蓝莓、矮丛蓝莓和兔眼蓝莓[1]。蓝莓原产地北美洲,是地球上少有的真正的蓝色食物之一,其果实呈蓝色,被白粉,近圆形,具芳香,果肉细腻,果味酸甜适度,风味独特[2]。蓝莓具有较高的营养保健功能,是国际粮农组织列出的人类五大健康食品之一,被誉为“浆果之王”[3-4]。近年来因其丰富的营养价值,在市场上的需求量极大[5]。然而,蓝莓一般成熟于6月~8月,此时正值高温多雨季节,同时蓝莓果实不耐贮藏,常温下一般放置3 d~7 d,这使蓝莓贮运受到很大的限制[1]。

1-甲基环丙烯(1-methylcylclopropene,1-MCP)是一种环丙烯类化合物,它可以与乙烯受体上的金属结合,与乙烯竞争受体蛋白,从而抑制乙烯诱导果实成熟和衰老。2002年,1-MCP在果蔬产品上的商业应用得到美国环保局的批准,并通过了标有1-MCP处理的园艺产品无需进行残留检验的申请,将其列为一种植物调节剂[6]。由于1-MCP具有无毒、无明显难闻气味、稳定性好和作用所需浓度低等优点,在果品采后保鲜领域有良好的应用前景[7]。自1-MCP发现以来,大量相关研究报告显示,1-MCP可延缓苹果、香蕉、李、草莓和番茄等果实的成熟衰老[6,8]。及华等[9]发现,1-MCP处理能够抑制桃果实冷藏期间的呼吸速率和乙烯释放速率,推迟呼吸高峰期的出现,同时延缓果实软化。迟君德等[10]发现浓度为2.5 μL/L的1-MCP处理能明显减缓大果水晶梨的可溶性固形物的升高和硬度、可滴定酸含量的下降。Cai等[11]认为1-MCP能改善枇杷果实后熟期间的贮藏品质,抑制引起果肉褐变的酶的活性。

然而,目前对1-MCP在蓝莓果实采后保鲜中的作用效果研究甚少[7]。本试验的目的主要是研究冷藏条件下,1-MCP对蓝莓采后贮藏特性的影响,为1-MCP在蓝莓采后贮藏的应用提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

‘蓝丰’蓝莓(Vaccinium corymbosum L.‘Bluecrop’)果实于2014年5月27日采自山东青岛佳沃蓝莓试验基地,平均单果重为1.8 g~2.2 g。采后2 h运抵实验室,选取大小均匀、成熟度相对一致、无机械伤、无病虫害的蓝莓果实预冷后置于(0±0.2)℃贮藏。定期随机选取果实测定相关指标,并取样置于-70℃低温冰箱中备用。

1.21-MCP的制备

参照杨绍兰等[12]的方法采用3.3%的Ethylblock粉剂配制浓度1.0 μL/L的1-MCP。将选好的蓝莓与装有1-MCP的青霉素瓶一起放入泡沫箱中,打开青霉素瓶盖,快速密封泡沫箱。处理24 h后打开泡沫箱,将蓝莓置于0℃贮藏。

1.3试验方法

1.3.1失重率

称重法

失重率(%)=[(采收时重量-贮后重量)/采收时重量]×100。

1.3.2TPA质构分析

参照杨绍兰等[13]方法,采用质构仪检测相对应赤道两面的果肉硬度、弹力、黏力等质构特性(测头直径为2.0 mm),共测10个果,单果重复2次。

1.3.3色差测定

用i-LAB分光色差仪测定蓝莓R、G、B值。

1.3.4VC含量测定

式中:W1为标准曲线上查得的样品中VC含量,mg;Vt为样液提取总体积,mL;Vs为测定用样液总体积,mL;W2为样品质量,g。

1.3.5花青苷含量测定

参照Niu等[14]的方法。取带皮蓝莓果肉2 g左右,研磨,并加入1 mL 1%盐酸甲醇提取液,离心后取上清液稀释,分别在530、620、650 nm下测定吸光值。

花青苷含量[mg/g]=[(A530-A620)-0.1×(A650-A620)]×稀释倍数/(1000×0.0462×样品鲜重)

1.3.6总抗氧化能力测定

采用铁离子还原/抗氧化能力分析法(FRAP)测定蓝莓果实总抗氧化能力。三价铁复合物Fe3+-吡啶三吖嗪(Fe3+-TPTZ)可被样品中还原物质还原为Fe2+形式,呈现明的蓝色,并于593 nm处具有最大光吸收,根据吸光度大小计算样品抗氧化能力的强弱。

FeSO4标准曲线的绘制:在反应管中加200 μL 0.2 mmol/L~1.2 mmol/L的FeSO4标准溶液(需预热到37℃),再准确加人3.8 mL FRAP工作液(0.3 moL/L醋酸盐缓冲液pH3.6、10 mmol/L TPTZ溶液、20 mmol/L FeCl3按10∶1∶1的比例组成,现配现用),混匀,37℃条件下反应30 min,于593 nm处测定吸光值,绘制标准曲线,每份标准溶液重复3次。得回归方程为:y= 0.951x-0.001,R2=0.999。

样品总抗氧化能力的测定:取3 g样品,在研钵内按1∶9比例加入蒸馏水,研磨成匀浆液,1 000 r/min离心10 min,以上清液代替FeSO4标准溶液按上述方法测定,每份样品重复3次。将标准曲线上对应的FeSO4浓度(mmol/L)定义为FRAP值。

1.3.7试验用仪器、型号及厂家

CT3-4500质构仪:美国Brookfield;S560 i-LAB分光色差仪:美国microptix;T6新世纪紫外分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司。

1.3.8结果统计方法

采用SPSS和Excel进行数据分析和作图。

2结果与分析

2.1蓝莓在贮藏过程中的失重率变化

贮藏过程中的蓝莓失重率呈上升趋势,对照和1-MCP处理的蓝莓果实贮藏至15 d时,失重率分别为8.50%和4.87%。1-MCP处理能够明显减少果实的失重率,失重率主要是由于失水造成的,从而说明1-MCP处理可显著抑制蓝莓果实的失水。1-MCP处理对蓝莓贮藏期间失重率的影响见图1。

2.2蓝莓质地参数分析

蓝莓质地共测定了5个参数,分别为第一循环硬度、黏力、黏性、弹力、弹性。选取蓝莓TPA分析中的硬度、弹力和黏力进行分析。

图1 1-MCP处理对蓝莓失重率的影响Fig.1The effect of 1-MCP treatment on the weight loss rate of blueberry

蓝莓在贮藏过程中的硬度呈现下降趋势(图2A),果实趋于软化。1-MCP处理的蓝莓果实硬度高于对照果实,且在贮藏3 d之后二者在0.05水平上差异显著,从而表明1-MCP处理能抑制蓝莓果实的软化,延缓果实衰老进程。这与迟君德等[10]在大果水晶梨上研究结果一致。

弹力是指发生弹性形变的蓝莓果实由于要恢复原状,对它接触的物体产生的力。贮藏期间,对照蓝莓果实弹力变化波动大,而1-MCP处理果实弹力变化趋势平缓(图2B),说明1-MCP处理抑制了果实弹力变化。

对照和1-MCP处理的蓝莓果实在贮藏期间的黏力变化不明显(图2C),且1-MCP处理的稳定性优于对照,贮藏0 d与18 d时,果实黏力均为0.05 N左右。二者在0.05水平差异不显著。因此,1-MCP处理对维持蓝莓果实黏力影响不大。图2为1-MCP处理对蓝莓贮藏过程中质构特性的影响。

2.3蓝莓在贮藏过程中的VC含量变化

图2 1-MCP处理对蓝莓质构特性的影响Fig.2The effect of 1-MCP treatment on the blueberry fruit texture

蓝莓果实在贮藏过程中的VC含量呈现先上升后下降的趋势(图3),表明蓝莓果实在贮藏前期仍逐渐合成VC,随着贮藏时间的延长,果实成熟衰老,VC分解,这与路贵龙等[15]在冬枣0℃冷藏上的研究结果一致。对照、1-MCP处理的蓝莓VC含量峰值分别在贮藏12、18 d时出现,VC含量分别为50.95、58.56 mg/100 g。贮藏后期VC含量下降,至贮藏41 d时,对照、1-MCP处理的蓝莓VC含量分别降至23.66、30.76 mg/100 g。贮藏期间,二者在0.05水平差异显著。由此可知,在贮藏过程中,1-MCP处理能够明显延缓蓝莓果实VC含量的下降,保持果实较高的营养品质。图3为1-MCP处理对蓝莓果实贮藏期间VC含量变化的影响。

图3 1-MCP处理对蓝莓Vc含量的影响Fig.3The effect of 1-MCP treatment on the Vc content of blueberry fruit

2.4蓝莓贮藏过程中色差变化

蓝莓果皮颜色与其成熟度有关,蓝莓果实在结果初期,果皮呈现绿色,随着果实的成熟,果皮颜色逐渐呈现红色直至深蓝色。RGB值是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)3个颜色的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的,每种RGB成分都可使用从0(黑色)到255(白色)的值,各分量中,数值越小,亮度越低,数值越大,亮度越高。根据表1中RGB值,参照RGB颜色查询对照表,可知,在采收后3、6、12d,对照组蓝莓果实的果皮颜色为紫红色、紫色、蓝紫色,1-MCP处理的蓝莓果实则呈现紫红色、间紫色、紫罗兰色。对照组果实颜色比1-MCP处理的颜色深,因此,1-MCP处理可以减轻蓝莓果实的颜色改变,延缓果实的成熟衰老进程。表1为1-MCP处理对蓝莓果实色差的影响。

2.5蓝莓贮藏过程中花青苷含量变化

花青苷含量的高低可由果皮颜色直观反映,果皮颜色浅则花青苷含量低,而果皮颜色也是果实成熟度的指标之一,因此花青苷含量低果实成熟度也低。对照和1-MCP处理的蓝莓果实中花青苷含量的变化趋势均为先上升而后下降(图4),这与Chun等[16]在蓝莓上的研究结果一致。花青苷含量上升的原因是在贮藏前期,尽管花青苷的形成速率降低,但花青苷仍在不断形成[17]。贮藏中后期,蓝莓花青苷含量有所下降,刘萌等[18]认为,这与蓝莓果实中的酸度和VC含量有关,在低酸度和VC存在环境下,花青苷易被降解。

表1 1-MCP处理对蓝莓果实色差的影响Table 1The effect of 1-MCP treatment on the chromatic aberration of blueberry fruit

贮藏前期,对照果实花青苷含量高于1-MCP处理,贮藏18d时对照果实花青苷含量达到最大值3.13mg/g,变化趋势明显,说明对照果实成熟快衰老也快。而1-MCP处理的果实花青苷含量变化较对照平缓,且花青苷含量峰值出现的时间晚于对照,贮藏24d时为2.50mg/g,两种处理在贮藏41 d前均在0.05水平差异显著。因此,1-MCP处理在贮藏前期能够延缓果实衰老。1-MCP处理对蓝莓果实贮藏期间花青苷含量的影响见图4。

图4 1-MCP处理对蓝莓花青苷含量的影响Fig.4The effect of 1-MCP treatment on the anthocyanin content of blueberry fruit

2.6蓝莓贮藏过程中VC与花青苷相关性分析

对照和1-MCP处理的蓝莓果实其VC与花青苷含量的相关性分析如表2所示,对照、1-MCP处理的果实VC与花青苷之间存在正相关(R值分别为0.680、0.610),差异性不显著。从而表明VC含量高的蓝莓果实花青苷含量也高。表2为不同处理蓝莓果实中VC与花青苷含量的相关性。

表2 不同处理的蓝莓果实VC与花青苷含量相关性(R)矩阵表Table 2Correlation(R)matrix of Vc and anthocyaninof blueberry

2.7蓝莓贮藏过程中总抗氧化能力分析

蓝莓果实中富含β胡萝卜素、VC和花青苷,因此具有较高的抗氧化能力。FRAP值越大,抗氧化物质的抗氧化能力越强。在蓝莓果实贮藏前期,蓝莓果实的抗氧化能力逐渐降低,对照、1-MCP处理之间在贮藏9 d前在0.05水平无显著差异,见图5。二者的抗氧化能力分别从贮藏6 d和9 d开始明显下降,且对照组降幅大于1-MCP处理,此后1-MCP处理果实的抗氧化能力高于对照,说明1-MCP处理提高了果实的抗氧化能力。1-MCP处理对蓝莓果实贮藏期间总抗氧化能力的影响见图5。

图5 1-MCP处理对蓝莓总抗氧化能力的影响Fig.5The effect of 1-MCP treatment on the total antioxidant capacity of blueberry fruit

3讨论

蓝莓具有极高的营养价值和经济价值,但浆果不耐贮藏运输。目前在蓝莓的采后贮藏方式中,主要为低温冷藏、气调贮藏和高压静电场贮藏保鲜[19]。本文初步研究了1-MCP处理对蓝莓冷藏效果的影响。

蓝莓果实冷藏期间,果实失水皱缩,逐渐成熟衰老,外观品质下降,而1.0 μL/L1-MCP处理明显抑制了蓝莓果实的失重,说明1-MCP处理抑制了果实水分散失,这与孔硕[20]等在兔眼蓝莓上的研究结果一致。

蓝莓硬度是影响蓝莓品质的重要指标之一。Li等[21]的研究发现,室温贮藏下,1.0 μL/L1-MCP处理延长了“灵武长枣”的贮藏期,明显抑制了多聚半乳糖醛酸酶(PG)的活性。本试验中,经1.0 μL/L1-MCP处理的蓝莓果实的硬度高于对照果实,说明1-MCP处理延缓了果实软化。研究发现,果实软化是果胶物质降解和细胞分离的结果,而PG是一种在细胞壁结构的改变中起重要作用的酶,它可以催化果胶分子中α-(1,4)-聚半乳糖醛酸的裂解,与果实的软化密切相关[22]。

Mullins等[23]发现1-MCP对柑桔失绿转黄有抑制作用,本试验通过测试色差,比较对照与1-MCP处理的蓝莓果实颜色发现,1-MCP处理的蓝莓果实颜色比对照果实颜色浅,说明相同时间点前者成熟度低,这可能是因为1-MCP处理能够抑制果实叶绿素的分解,使果实转红的速度变慢。胡雅馨等[2]研究发现,蓝莓的果皮颜色可能是由5种花青甙形成的15种花色素的含量及比例而决定,蓝莓果实中花青苷含量最丰富的部分是其特有的紫色梁皮部位。因此,果实中花青苷含量的高低可由果皮颜色直观反映,在贮藏前期,果实因为后熟作用花青苷不断形成,而后随着蓝莓果实衰老以及VC和pH变化导致花青苷含量下降[18],本试验中花青苷含量先上升后下降,且贮藏前期对照果实中花青苷含量高于1-MCP处理,与果皮颜色相对应,说明1-MCP处理在贮藏前期能够抑制蓝莓的成熟。而在贮藏中后期,1-MCP处理果实中花青苷含量高于对照,VC含量亦如此,且二者之间差异显著,说明1-MCP处理能够抑制果实中花青苷和VC的降解,保持果实较高的营养品质。孔硕等[22]也发现1-MCP处理能够抑制兔眼蓝莓中VC含量的降低,杨绍兰等[12]在樱桃番茄上也有相同的研究结果。果实中VC和花青苷含量与其抗氧化能力密切相关,蓝莓果实在贮藏约10 d后,1-MCP处理果实的抗氧化能力高于对照,且差异性显著,说明1-MCP处理能够保持蓝莓果实的抗氧化能力。

本试验结果表明,1.0 μL/L1-MCP处理能够保持蓝莓果实的食用品质、外观品质和营养价值,对蓝莓的冷藏效果具有积极作用,为蓝莓的贮藏保鲜提供了理论依据。但关于1-MCP在蓝莓采后保鲜中的具体应用仍需进一步研究。

[1]王丹,孙蕾,孙家正,等.蓝莓果实的冻结特性及影响因素分析初报[J].江西农业大学报,2013,35(5):940-944

[2]胡雅馨,李京,惠伯棣.蓝莓果实中主要营养及花青素成分的研究[J].食品科学,2006,27(10):600-603

[3]Kader F,Rovel B.Fractionation and identification of the phenolic compounds of highbush blueberries(Vaccinium corymbosum L.)[J]. Food Chemistry,1996,55(1):35-40

[4]史海芝,刘惠民.国内外蓝莓研究现状[J].江苏林业科技,2009,36(4):48-51

[5]Die J V,Rowland L J.Advent of genomics in blueberry[J].Mol Breeding,2013,32:493-504

[6]Paul V,Pandey R.Delaying tomato fruit ripening by using 1-methylcyclopropene(1-MCP)for better postharvest management:current status and prospects in India[J].Ind J Plant Physiol,2013,18(3):195-207

[7]王友升,蔡琦玮,安琳,等.1-甲基环丙烯对蓝莓果实品质与活性氧代谢影响的多变量解[J].食品科学,2013,14(3):340-345

[8]Sisler E C,Serek M.Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level:recent developments[J].PhysiolPlant,1997,100:577-582

[9]及华,关军锋,冯云霄,等.1-MCP和预贮对深州蜜桃采后生理和品质的影响[J].食品科学,2014,35(14):247-250

[10]迟君德,王然,杨绍兰,等.1-MCP对大果水晶梨冷藏效果的影响[J].北方园艺,2010(14):174-176

[11]CAI C,CHEN K S,XU W P,et al.Effect of 1-MCP on postharvest quality of loquat fruit[J].Postharvest Biology and Technology,2006,40(2):155-162

[12]杨绍兰,张新富,郭春丽,等.1-MCP对樱桃番茄采后贮藏特性的影响[J].北方园艺,2009(3):219-221

[13]杨绍兰,杨玉群,张新富,等.1-甲基环丙烯和乙酰水杨酸处理对茌梨果实质构性能的影响[J].北方园艺,2012(5):1-4

[14]Niu S S,Xu C J,Zhang W S,et al.Coordinated regulation of anthocyanin biosynthesis in Chinese bayberry(Myrica rubra)fruit by a R2R3 MYB transcription factor[J].Planta,2010,231:887-899

[15]路贵龙,杨绍兰,张新富,等.冰温和自发气调袋贮藏对冬枣质构及生理特性的影响[J].现代食品科技,2014,30(8):219-224

[16]Chun H H,Kang J H,Song K B.Effects of aqueous chlorine dioxide treatment and cold storage on microbial growth and quality of blueberries[J].J Korean Soc Appl Biol Chem,2013,56:309-315

[17]Kalt W,Lawand C,McDonald J E,et al.Oxygen radical absorbing capacity,anthocyanin and phenolic content of highbush bluberries(Vaccinum corymbosum L.)during ripening and storage[J].J Amer Sue Hort Sci,2003,128(6):917-923

[18]刘萌,范新光,王美兰,等.不同包装方法对蓝莓采后生理及贮藏效果的影响[J].食品科学,2013,34(14):346-350

[19]李凤全.蓝莓贮藏加工与保鲜技术[J].绿色科技,2014(6):317-318

[20]孔硕,刘娥,郭军.1-甲基环丙烯在‘兔眼’蓝莓果实贮藏保鲜上的应用效果[J].Northern Fruits,2013(1):7-8

[21]Li L,Zhao J B,Xi H L,et al.Effect of 1-methylcyclopropene and calcium chloride treatments on quality maintenance of‘Lingwu Long’Jujube fruit[J].J Food Sci Technol,2014,51(4):700-707

[22]段学武,张昭其,季作梁.PG酶与果实的成熟软化[J].果树学报,2001,18(4):229-233

[23]Mullins E D,McCollum T G,McDonald R E.Consequences on ethylene metabolism of inactivating the ethylene receptor sites in diseasednon-climactericfruit.Consequencesonethylene metabolism of inactivating the ethylene receptor sites in diseased non climacteric fruit[J].Postharvest Biology and Technology,2000,19:155-164

Effects of 1-methylcyclopropene Treatment on the Blueberry Fruit Quality during Cold Storage

WANG Yu-ling1,GAO Ji-xin2,ZHANG Xin-fu1,WANG Hai-guang1,YANG Shao-lan1,*
(1.College of Horticulture,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,Shandong,China;2.Qingdao Wolin Blueberry Fruit Industry Limited Company,Qingdao 266400,Shandong,China)

In this study,blueberry(Vaccinium corymbosum L.'Bluecrop')was used to investigate the effect of 1-methylcyclopropene(1-MCP)treatment on the postharvest fruit quality.Before 0℃storage,the blueberry was treated with 1.0 μL/L1-MCP for 24 h,and the physiological characters were analyzed during 0℃storage. The fruit texture properties of firmness,springiness,adhesiveness and some related physiological indexes such as the weight loss rate,Vc content and anthocyanin content were all be detected during the storage time.The results showed that 1-MCP treatment could delay the fruit softening,and keep the content of water and VCeffectively.The formation of anthocyanin could be inhibited by 1-MCP treatment and keep blueberry fruit lighter color compared with the control fruit.In addition,1-MCP treatment delayed the decrease of total antioxidant capacity and could maintain the blueberry higher nutrition value.

blueberry fruit;1-methylcyclopropene;postharvest storage;physiological characters

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.10.036

2014-12-04

青岛农业大学大学生科技创新项目

王玉玲(1991—),女(汉),硕士研究生,研究方向:果实采后生理与分子生物学。

杨绍兰(1978—),女(汉),副教授。

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