张红,王兴华,葛玉全
(1.德州学院生命科学学院,山东德州 253023;2.中华全国供销合作总社济南果品研究院,山东济南 250200)
我国苹果种质资源和栽培资源丰富,是世界上最大的苹果栽培区和生产国[1]。苹果是我国北方常见的水果,2018 年在我国水果的销量中位列第二。苹果属于呼吸跃变型水果,采后货架期间由于受乙烯作用,会发生硬度下降、口味变淡、品质劣变等现象,从而缩短了果实的有效货架期,严重降低果实的食用价值和市场价值[2]。苹果果实理化品质不但会影响其鲜食质量,还会对加工产品品质产生影响。苹果品质的好坏是苹果商品化,以及加工品质的基础,也是评价苹果品质优劣的重要依据[3]。因此,寻找简捷便利、安全可靠、成本低廉的贮藏方式,对降低食用品质的下降速度,延缓鲜果变软尤为重要[4]。
目前苹果的贮藏方式主要有气调贮藏、低温贮藏、采用保鲜膜包装或涂抹保鲜剂等传统的贮藏方式。气调保鲜技术和低温贮藏的效果较好,保鲜膜保鲜是果蔬贮藏使用较多的一种方法,利用具有特定的气体通过率的保鲜膜依靠果蔬自身的呼吸作用消耗袋内的氧气,产生二氧化碳,保持袋内有一定量的二氧化碳,以抑制果蔬的生理活动以及部分微生物的生长,从而使果蔬保存更长的时间[5]。牛歆雨等[6]的研究表明,使用保鲜膜可以延缓元帅苹果失重率、可溶性固形物含量、硬度以及可滴定酸含量的下降速率。谢季云等[7,8]发现使用1-MCP 处理的阿克苏红富士和黄冠苹果果实推迟了呼吸高峰的出现,这表明1-MCP 对苹果果实的后熟衰老有明显的抑制作用。蒲雪梅[9]研究表明,生姜提取液在果实贮藏过程中对微生物的生长繁殖有一定的清除和抑制作用。李伟峰等[10]的研究结果也表明,生姜提取液可以显著地延缓失重率、可溶性固形物含量以及可滴定酸含量的下降,同时也可维持果实原有硬度。
本研究通过比较不同保鲜膜包装、姜汁涂抹和使用保鲜剂等方法,来抑制果实的呼吸作用,延长贮藏时间,保持果实的风味,延长货架期,从而为获得安全、简洁、效果明显的短期贮藏方法提供一定的理论依据。
苹果,品种为烟台红富士,产地为烟台栖霞;生姜,产地为山东莱芜,购于德州市天衢购物中心;1-MCP,购于咸阳西秦生物科技有限公司;3 种保鲜膜,分别购于超市,具体参数见表1。
表1 不同保鲜膜的具体参数Table 1 Specific parameters of different fresh-keeping film
GY-1 型硬度计,乐清市艾德堡仪器有限公司;JYZE6T 榨汁机,九阳股份有限公司;手持糖度计,泉州光学仪器厂;电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;DDS-307 电导仪,上海精密仪器有限公司;5804R315,高速冷冻离心机,德国Eppendorf 公司;T6 紫外-可见分光光度计,北京普希通用仪器有限公司。
1.3.1 生姜提取液的制备流程
生姜提取液的制备参考李伟峰等[10]的方法。选择新鲜生姜,清洗后切成5 mm 厚姜片,在60~65 ℃烘10~12 h,至水分含量约为12%,用粉碎机粉碎,过60 目的筛。称取一定量的生姜粉,按料液比1:30(g/mL)加入70%乙醇溶液,于80 ℃条件90 Hz 超声提取60 min,分离上清液;残渣如前述方法再提取1 次,合并2 次所得滤液。将滤液于3 400 rpm/min 离心10 min,取上清液45 ℃旋转蒸发去除乙醇,所得膏状物用无菌蒸馏水配制成质量浓度为1.0 g/mL 供试原液。
1.3.2 试验设计
(1)不同保鲜膜包装贮藏
选取64 个大小、颜色均匀的苹果分成4 组,前3 组分别包上不同的保鲜膜,第4 组不作任何处理,分别置于2 ℃的保鲜柜中。每组样品每7 d 测一次指标,周期为28 d。
(2)涂抹生姜提取液涂抹处理
选取16 个大小、颜色均匀的苹果分成4 组,涂抹生姜提取液,待晾干后分别装入不同的保鲜袋中,并装入纸箱中,放在避光常温环境中贮藏。对照组不涂抹生姜提取液,每组样品7 d 测1 次指标,周期为28 d。
(3)使用保鲜剂1-MCP
将选好的4 个苹果装入带有内衬的纸箱内,将一小包(0.5 g/小包)1-MCP 置于果蔬顶部,后将内衬袋口折叠或扎紧。另选16 个大小、品相一致的苹果平均分成4 组,每组分别装入不同的保鲜袋,装入纸箱中,两纸箱同时放在相同的避光常温的环境中贮藏。每组样品每7 d 测定1 次各项指标,周期为28 d。
硬度:将测定部位削去表皮后,采用GY-1 型硬度计进行测定,重复3 次,取平均值。
可溶性固性物含量:每次取样品50 g,于榨汁机中制出新鲜汁液,用糖度计检测,测量3 次,取平均值。
可滴定酸含量:每次取样品50 g,于榨汁机中制出新鲜汁液,用酸碱滴定的方法测定,以苹果酸表示测定结果。
失重率计算公式见式(1)。
苹果的感官评价标准见表2。
表2 感官评价标准Table 2 Sensory evaluation criteria
2.1.1 不同保鲜膜包装贮藏对果实失重率的影响
由于水分蒸发和呼吸作用导致果实失重,3 种保鲜膜的透湿率各不相同,保鲜膜A、保鲜膜B 和保鲜膜C的透湿率分别为25%±0.2%、33%±0.04%和33%±0.2%。从图1 可以看出,随着贮藏时间的延长,果实失重率逐渐上升,包有保鲜膜的3 组苹果样品失重率与对照组相比相对较小,但3 种保鲜膜之间差距不大。
图1 不同包装方式对红富士苹果失重率的影响Fig.1 Weight loss rate of different packaging methods for red Fuji apple
2.1.2 不同保鲜膜包装贮藏对果实硬度的影响
由图2 可以看出,贮藏时间越长,果实的硬度越低,包有保鲜膜的3 组硬度均比对照组下降的慢。保鲜膜A和保鲜膜C 包装的苹果果实的硬度差异不明显。
图2 不同包装方式对红富士苹果硬度的影响Fig.2 Hardness of different packaging methods for red Fuji apple
2.1.3 不同保鲜膜包装对果实可溶性固形物含量的影响
由图3 能够看出,除保鲜膜B 组,贮藏的时间越长,苹果中可溶性固形物的含量先减少后增加,保鲜膜A 和C 处理的苹果果实中可溶性固形物的含量下降33%和13%,均高于对照组的7%。保鲜膜B 处理苹果的可溶性固形物含量略有升高,约增加20%。
图3 不同的包装方式对红富士苹果可溶性固形物含量的影响Fig.3 Soluble solids content of different packaging methods for red Fuji apple
2.1.4 不同保鲜膜包装贮藏对果实可滴定酸含量的影响
由图4(见下页)可以看出,随着贮藏时间的延长,可滴定酸的含量逐渐下降,包有保鲜膜的3 组苹果果实中可滴定酸含量的与对照组差异不显著。
图4 不同包装方式对苹果可滴定酸含量的影响Fig.4 Titratable acid content of packaging methods for apple
2.2.1 涂抹生姜提取液对果实失重率的影响
由图5 可见,贮藏的时间越长,果实的失重率逐渐上升,涂抹生姜提取液的红富士苹果的果实失重率明显比对照组下降的慢。这表明涂抹生姜提取液可以延缓果实失重率的上升,延长苹果的货架期。
图5 涂抹生姜提取液对红富士苹果失重率的影响Fig.5 Weight loss rate of ginger extract for red Fuji apple
2.2.2 涂抹生姜提取液对果实硬度的影响
由图6 可见,随着贮藏时间的延长,果实的硬度越来越低,涂抹生姜提取液的红富士苹果在第一周时果实的硬度和对照组一样,随着贮藏时间的延长,到2、3 周时果实的硬度高于对照组,但到第4 周时果实的硬度和对照组的相差不大。这表明涂抹生姜提取液对红富士苹果果实的硬度的下降有一定的缓冲作用,但也与贮藏时间有关。可见,涂抹生姜提取液对维持果实硬度的效果从长期来看并不显著。
图6 涂抹生姜提取液对苹果硬度的影响Fig.6 Hardness of ginger extract on apple
2.2.3 涂抹生姜提取液对果实可溶性固形物含量的影响
由图7 可知,涂抹生姜提取液的红富士苹果果实中可溶性固形物的含量呈上升趋势,而对照组果实中可溶性固形物的含量先下降后上升。
图7 涂抹生姜提取液对苹果可溶性固形物含量的影响Fig.7 Soluble solids content of ginger extract for apple
2.2.4 涂抹生姜提取液对果实可滴定酸含量的影响
由图8 可以看出,贮藏时间越长,苹果中可滴定酸含量越低,前两周苹果中可滴定酸的含量降低速率比较慢,第3、4 周下降速率较快。前两周涂抹试验的苹果和对照组的果实中可滴定酸含量无明显差别,到第3 周以后涂抹试验的苹果比照组果实中可滴定酸含量的减少速度慢,但并不明显。由此可知,涂抹生姜提取液的红富士苹果果实中可滴定酸的含量与对照组差别不明显。
图8 涂抹生姜提取液对苹果可滴定酸含量的影响Fig.8 Titratable acid content of ginger extract on apple
2.3.1 1-MCP 对果实失重率的影响
由图9 可以看出,贮藏的时间越长,果实的失重增加,到第3 周时失重率的增加速度明显加快,使用(1-MCP)的苹果果实失重率上升速度显著慢于对照组。可见,使用1-MCP 可以延缓果实失重率的上升速度。
图9 1-MCP 对苹果失重率的影响Fig.9 Weight loss rate of fresh keeping agent on apple
2.3.2 1-MCP 对果实硬度的影响
由图10 能够看出,随着贮藏时间的延长,苹果硬度下降,使用1-MCP 的红富士苹果的果实硬度下降比较平缓且始终比对照组的苹果硬度高。可见,1-MCP 可以延缓红富士苹果果实硬度的下降。
2.3.3 1-MCP 对果实可溶性固形物含量的影响
由图11 可以看出,随着贮藏时间的延长,果实中可溶性固形物含量先减少再增加,在贮藏前3 周使用保鲜剂1-MCP 的红富士苹果中可溶性固形物的含量与对照组差别不明显,到第4 周时使用1-MCP 红富士苹果中可溶性固形物的含量明显高于对照组。
图10 1-MCP 对苹果硬度的影响Fig.10 Hrdness of fresh keeping agent on apple
图11 1-MCP 对苹果可溶性固形物含量的影响Fig.11 Soluble solids content of fresh keeping agent on apple
2.3.4 1-MCP 对果实可滴定酸含量的影响
图12 1-MCP 对苹果果实可滴定酸含量的影响Fig.12 Titratable acid content of fresh keeping agent for apple
从图12 可以看出,随着贮藏时间延长,苹果中可滴定酸的含量逐渐减少,对照组的红富士苹果中的可滴定酸的含量比较平稳,而使用1-MCP 的红富士苹果果实中的可滴定酸含量在前3 周比较平稳,到第4 周含量明显减少。
根据感官评价的规则[11],选择有经验的食品评价员10 人,分别品尝打分,根据分数分别计算各个标准的人数。每个样品按色泽、风味、脆度进行评分。所有的感官测定3 次,然后取平均值。评价结果见表3、4。
表3 苹果不同包装方式的感官评价Table 3 The sensory evaluation of different ways of apple
由表3 可知,保鲜膜包装的苹果评分较对照组高,其中A、B 的评分较高。
表4 苹果涂抹生姜提取液和使用1-MCP 的感官评价Table 4 Sensory evaluation of apple coated with ginger extract and the use of 1-MCP
由表4 可知,使用1-MCP 保鲜的苹果感官评分高于使用生姜提取液的苹果感官评分。
实验结果表明,不同保鲜膜对红富士苹果贮藏品质的影响不同,但保鲜膜对果实失重率的上升有明显的延缓作用。由于用保鲜膜包装果实会使乙烯浓度增加,对其他指标的影响并不明显,但对果实的硬度、可溶性固形物以及可滴定酸含量的下降仍有延缓作用。牛歆雨等[7]的研究表明,不同保鲜膜对元帅苹果贮藏品质的影响不同,但使用保鲜膜整体上可以延缓元帅苹果的失重率、可溶性固形物含量、硬度以及可滴定酸含量的下降速率,这与本试验的结果是一致的。
李伟峰[10]的研究结果表明,不同浓度的生姜提取液对鲜切红富士苹果贮藏品质的影响不同,其中涂抹0.1 g/mL 的生姜提取液最有利于红富士苹果的贮藏。本实验结果表明,生姜提取液可以在一定程度上延长红富士苹果的贮藏时间,对果实的失重率和可溶性固形物含量的影响比较显著,但对果实的可滴定酸含量和硬度的影响并不明显。主要原因可能是苹果的形态不同,本试验以完整的苹果为试验对象,而李伟峰等[10]则以鲜切的苹果为试验对象。
王云香等[12]的研究结果表明,保鲜剂对不同苹果贮藏品质的影响不同,经保鲜剂处理的苹果的失重率、硬度以及可溶性固形物含量的影响与对照组无明显差别,但可滴定酸的含量在7 d 后显著高于对照组。Barman 等[13]研究表明,果蔬的成熟和衰老往往伴随着SSC(可溶性固形物含量)的下降。He 等[14]发现在货架期中,1-MCP 能显著地维持样品的SSC,这与本研究结果一致。李潇[15]的研究表明,山富士苹果在加工及保藏的过程中,品质会发生一系列的化学变化,其中以感官品质的变化最能影响商业价值,而制约感官品质的最主要的因素是酶促褐变以及非酶促褐变,所以降低山富士苹果在加工贮藏中的感官品质变化,对增加产品的商业价值着重要的作用。本实验的研究结果表明,不同的保鲜膜能改善苹果的感官品质,保鲜膜B(透湿率33%±0.04%,氧气透过率18 000%±0.04%)的改善效果更加明显,涂抹姜汁以及施加保鲜剂也能降低苹果贮藏中的感官品质变化。
综上所述,不同的处理方式对苹果贮藏品质的影响是不同的,保鲜膜和保鲜剂(1-MCP)处理简便易行,便于短期内苹果的贮藏。