张文涛,李喜宏,2,*,王威,刘佳,李敏,张姣姣(.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457;2.天津食品安全低碳制造协同创新中心,天津300457)
树上干杏10℃高CO2保鲜研究
张文涛1,李喜宏1,2,*,王威1,刘佳1,李敏1,张姣姣1
(1.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457;2.天津食品安全低碳制造协同创新中心,天津300457)
试验以新疆树上干杏为试材,研究10℃、3%O2条件下,3%、10%、20%和30%CO2处理的品质变化。结果表明:30d内,3%、10%、20%和30%CO2处理均有一定效应,其中,20%CO2处理的综合评价最佳,贮藏期末果实硬度、SSC、TA、VC含量和PG活性分别为1.52 kg/cm2、19.36%、0.73%、6.88 mg/g FW、260.08 μg/h·g FW。但是,10%CO2与20% CO2处理差异不显著(P>0.05)。30%CO2处理产生一定伤害,果实品质差。
树上干杏;保鲜;10℃;高CO2
新疆树上干杏风味独特、营养丰富,具有很高的经济价值[1-2],但杏的采收期、货架期短,软化腐烂,严重影响其商品率[3-4]。干制是树上干杏最主要的加工及贮藏方式,但较干果而言,鲜果的风味、色泽更佳,具有更高的营养价值和经济价值,故文章研究了树上干杏高CO2保鲜效果。
目前,鲜杏保鲜主要有低温、气调、减压、1-MCP处理等[5]技术,其中大部分都要在低温贮藏的基础上实现。这些技术虽然可以延长杏的贮藏时间,但其能耗大、成本高,在设施农业落后的大背景下,不符合产地的实际需求。因此,开发一种符合我国国情的常温或亚常温(20℃以下)节能保鲜技术具有重要意义。
本文以树上干杏为试材,研究了10℃下不同浓度CO2的保鲜效应,旨在开发一种亚常温节能保鲜技术,推动鲜杏外销增值及其产业化发展。结果表明,高CO2处理取得了一定的保鲜效应,具有潜在的应用前景。
1.1材料与仪器
树上干杏:新兴际华伊犁农牧科技发展有限公司;乙酸、乙酸钠、氯化钠、无水乙醇、草酸、3,5-二硝基水杨酸(DNS)等:购于天津市北方天医化学试剂厂,均为分析纯;D-无水葡萄糖、抗坏血酸(VC)、2,6-二氯酚靛酚钠等:购于北京索莱宝科技有限公司,均为分析纯。
GY-3水果硬度计:浙江托普仪器有限公司;PAL-1手持折光仪:日本ATAGO株式会社;HP-200色差仪:上海汉谱光电科技有公司;CheckPoint便携气体分析仪:丹麦PBI Dansensor公司;CP114电子天平:西杰天平(北京)仪器有限公司;SY-2-6恒温水浴锅:天津市欧诺仪器仪表有限公司;5804R高速冷冻离心机:德国Eppendorf公司;UV-2550PC紫外-可见分光光度计:日本岛津公司。
1.2试验方法
1.2.1预冷与分级
树上干杏由新疆空运至天津,果实运抵研究室后及时放入0℃冷库预冷。预冷结束后在库内进行分级,挑选出的大小均一、无机械损伤、无病虫害侵染的果实,根据其颜色和硬度分为七、八、九、十4个成熟度。
1.2.2气调处理
以八成熟的树上干杏为试材进行贮藏试验,将杏装入打孔的0.03 mm厚PVC袋,袋子扎口,每袋果重500g。每5袋杏置于一个气调瓶中,气调处理后在10℃环境下贮藏,每隔5天取样检测杏的品质指标并重新气调,以标准气调(3%O2,3%CO2)为对照,具体气调参数如表1所示。
表1气调处理参数Table 1 Parameters of controlled atmosphere
1.2.3果实硬度的测定
随机选取10颗杏果,从贮藏环境取出后在室温下稳定半小时,在围绕果实的赤道部位,间隔等距离的三个位置,各削去一小块薄薄的果皮(厚约1 mm),GY-3型果实硬度计垂直于被测果实表面,压头均匀压入果肉内,读取表盘示数[6]。最终结果以平均值计,单位:kg/cm2。
1.2.4多聚半乳糖醛酸酶(PG)的测定
PG采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定[6],单位:μg/h·g FW。
1.2.5可溶性固形物(SSC)的测定
取5 g杏果肉于研钵中磨碎,使用PAL-1型手持折光仪测定离心(4 000 r/min,10 min)后的上清液[7]。取3个重复的平均值为最终结果,单位:%。
1.2.6可滴定酸(TA)的测定
采用碱滴定法测定[7],结果以苹果酸计,单位:%。
1.2.7抗坏血酸(VC)的测定
采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[7],单位:mg/g FW。
2.1CO2浓度对树上干杏硬度的影响
硬度是指果实抗压强度的大小,它直观反映了果实的品质变化[8],CO2浓度对树上干杏硬度的影响见图1。
图1 不同浓度CO2对树上干杏贮藏期间硬度的影响Fig.1 Effects of CO2with different concentrations on fruit firmness of‘Shushanggan'apricot during storage
通过图1可以看出,随贮藏时间延长,各处理杏果实硬度均显著下降(P<0.01),贮藏前期(10 d)下降速率相对较快,中后期相对较慢。至贮藏末期(30 d),对照组果实硬度由贮前的3.3 kg/cm2下降至1.37 kg/cm2,下降了58.5%。C1和C2处理的果实硬度分别比贮前下降了44.54%和53.94%,表明适量的CO2可延缓杏果实的软化,较好地保持果实的硬度。C3处理的杏果实硬度急剧下降,且果实有乙醇味,可能是由于气调瓶内CO2浓度过高,导致果实无氧呼吸,表现出CO2伤害症状。
2.2CO2浓度对树上干杏多聚半乳糖酵酸酶(PG)活性的影响
PG是导致果胶降解的关键酶,作为一种细胞壁结合蛋白,它可以催化果胶分子中的α-1,4-聚半乳糖醛酸裂解,从而降解果胶,引起细胞壁解体[9-10],CO2浓度对树上干杏PG活性的影响见图2。
由图2知,贮藏期间PG活性大体上呈“先升后降”的趋势,且CO2浓度越高PG活性越低。至贮藏末期,C1、C2和C3处理的PG活性分别低于对照组24.91%、39.67%和44.58%,显著抑制了PG活性(P<0.01)。PG活性低有利于保持果实的硬度,考虑到C3处理表现出CO2伤害症状,C1、C2处理效果较理想,这与果实硬度的变化趋势相一致。
图2 不同浓度CO2对树上干杏贮藏期间PG活性的影响Fig.2 Effects of CO2with different concentrations on PG of ‘Shushanggan'apricot during storage
2.3CO2浓度对树上干杏可溶性固形物含量(SSC)的影响
SSC是评价杏果实成熟度的重要指标,CO2浓度对树上干杏SSC含量的影响见图3。
图3 不同CO2浓度对树上干杏贮藏期间SSC含量的影响Fig.3 Effects of CO2with different concentrations on SSC of ‘Shushanggan'apricot during storage
如图3所示,C1、C2及对照组的SSC随贮藏时间的延长呈现“先升后降”的趋势,C3的SSC含量则持续降低。可能是在贮藏前期,大分子碳水化合物在相关酶的作用下降解为可溶性糖,增加糖含量,然而随着贮藏时间的延长,果实的呼吸作用消耗了大量糖类物质,造成可溶性固形物含量下降[11]。其中C1、C2处理抑制了贮藏前期SSC的积累,以及及贮藏中后期SSC的下降,C2处理的SSC在贮藏后期始终高于对照组,这一趋势与高CO2贮藏草莓的研究结果一致[12]。
2.4CO2浓度对树上干杏可滴定酸含量(TA)和固酸比的影响
酸度是量化果实采后风味变化的重要指标,CO2浓度对树上干杏TA含量和固酸比的影响分别见图4和图5。
图4 不同CO2浓度对树上干杏贮藏期间TA含量的影响Fig.4 Effects of CO2with different concentrations on TA of‘Shushanggan'apricot during storage
图5 不同CO2浓度对树上干杏贮藏期间固酸比的影响Fig.5 Effects of CO2with different concentrations on SSC/TA of‘Shushanggan'apricot during storage
如图4所示,各处理杏果实TA含量在贮藏期末均显著下降(P<0.01),贮藏中前期(20 d)下降速率相对较快,中后期相对较慢。CO2浓度越高,TA下降程度越大,表明高CO2处理不利于保持杏果实的TA水平。至贮藏末期,C1、C2的TA含量分别低于对照组5.91% 和8.41%,但差异不显著(P>0.05)。通过计算得出杏果实的固酸比[13](SSC/TA),C1、C2处理的固酸比均高于对照组(图5),结合感官评价发现该固酸比下杏果实的口感更佳。
2.5CO2浓度对树上干杏抗坏血酸(VC)的影响
VC含量是评价果实营养品质及贮藏效果的重要指标[14],CO2浓度对树上干杏VC含量的影响见图6。
图6 不同CO2浓度对树上干杏贮藏期间VC含量的影响Fig.6 Effects of CO2with different concentrations on VCof ‘Shushanggan'apricot during storage
由图6知,各处理的VC含量至贮藏期末均显著下降(P<0.01),对照组VC的快速下降期为贮藏5 d~15 d,而C1和C2处理组VC快速下降期为贮藏10 d~20 d,且从第10 d起至贮藏期末C1、C2的VC含量始终高于对照组。说明采用适量的CO2处理树上干杏,延迟了VC快速下降期的到来,抑制了贮藏期内VC的损失。
本试验表明,在10℃条件下,不同浓度高CO2结合低O2处理对树上干杏采后品质具有不同的影响。10%CO2、20%CO2结合低O2气调处理可延缓贮藏期内树上干杏的硬度及VC含量下降速率,并抑制PG活性,虽加速了SSC和TA含量的下降速率,但较对照组无显著差异,且固酸比更高,高CO2低O2气调处理具有潜在的应用前景。30%的CO2结合低O2气调处理加速了树上干杏采后品质的下降,表明CO2处理浓度不宜过高。
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Research on High CO2Treatment with‘Shushanggan'Apricot at 10℃
ZHANG Wen-tao1,LI Xi-hong1,2,*,WANG Wei1,LIU Jia1,LI Min1,ZHANG Jiao-jiao1
(1.College of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China;2.Tianjin Food Safety&Low Carbon Manufacturing Collaborative Innovation Center,Tianjin 300457,China)
Aim to realize the effects of treatments with 3%,10%,20%and 30%CO2on the quality changes,‘Shushanggan'apricots stored at 10℃were chosen as test material.Results showed that all these treatments had a certain effect during 30 days.Among them,treatment with 20%CO2had a best combined evaluation.The fruit firmness,content of SSC,TA and VCand the activity of PG was 1.52 kg/cm2,19.36%,0.73%,6.88 mg/g FW,260.08 μg/h·g FW,respectively.However,the difference between treatments with 10%and 20%CO2was not significant(P>0.05).Treatment with 30%CO2gave apricots some harmful influence,and the quality of apricots stored in this environment was poor.
‘Shushanggan'apricot;preservation;10℃;high CO2
2015-09-06
国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA101703);国家科技支撑计划(2015BAD16B00);天津市科技计划项目(14ZXCXNC00069;14RCHZNC00107;15YFYSNC00010);天津市科技型中小企业专项资金(周转资金)项目(13KQZZGX0632)
张文涛(1990—),男(汉),硕士,研究方向:农产品加工及贮藏。
李喜宏(1960—),男,教授,研究方向:农产品加工及贮藏。