贮藏温度对灵武长枣采后果实失水规律及品质的影响研究

2020-03-26 06:59高露宋丽华万仲武杨勇
河南农业大学学报 2020年1期
关键词:灵武纵径横径

高露, 宋丽华, 万仲武, 杨勇

(1.宁夏大学农学院,宁夏 银川750021;2.灵武市大泉林场,宁夏 灵武 751400)

灵武长枣是鼠李科枣属植物中鲜食的品种之一。作为宁夏地方特色的红枣品种,已被评选为宁夏的“地理标志保护产品”[1-2]。灵武长枣果实呈椭圆形,它不仅果个大且表皮色泽艳丽、果皮薄而脆、果肉鲜而酥,尤其是其营养价值较高而深受广大消费者的青睐,其果实中Vc的含量素有“百果之王”的美誉[3-5]。随着人们生活条件的改善,对灵武长枣果实的药用价值和保健功能越发重视[6]。灵武长枣以鲜食而闻名,其成熟果实含水量可达72.46%[7],但采后自然耗损严重,以水分和干物质的损耗为主。纪颖等[8]、赵家禄等[9]张敏等[10]研究发现,果实的呼吸消耗、水分蒸腾、贮藏温度会引起果实水分的流失。ROVERSI等[11]、FAGUNDES等[12]研究表明,苹果在低温环境下贮藏不仅有利于保鲜与保水,而且可以延长苹果的货架期。灵武长枣种植规模的不断扩大、上市时间相对集中、货架期短,易因果实失水引起果皮皱缩、口感变差、商品性价比低,使果农的经济效益受损[13-17]。台湾青枣在5 ℃时可降低果实的水分散失,减缓果实Vc、有机酸和可溶性固形物等营养物质的下降, 并使果实贮藏时间得到延长[18]。灵武长枣果实采后保鲜已有大量研究,最新研究表明,灵武长枣在超长货架期35 d中,0 ℃贮藏环境下果实的保鲜效果最佳,且低温环境下温度波动幅度越小,保鲜效果越好[19-22]。但是,关于不同等级果实采后贮藏温度与果实含水量的相关研究较少。该试验在不同贮藏温度下对不同等级灵武长枣果实开展失水试验,并对失水后果实的品质进行分析,以期为灵武长枣果实的采后保鲜及深加工提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与方法

试验用枣果实来源于2018-10-02宁夏大学科研教学实习基地中5 a生的灵武长枣种植园,选择不同方位(东、南、西、北、中)分布的生长势、结果量一致的枣树,从每株枣树的不同冠层部位(上、中、下、里、外),采用随机取样的方法摘取大小不同的成熟果实。

将采摘的果实用自封袋装好,迅速带回实验室并测量其质量、纵径、横径,根据灵武长枣等级标准划分为特等果(质量:>15 g·个-1;纵径:>4.4 cm)、一等果(质量:12~15 g·个-1;纵径:3.5~4.4 cm)、二等果(质量:9~12 g·个-1;纵径:2.8~3.5 cm)3个等级[23]。

试验采用人工气候箱(RTOP,380Y)模拟采后果实贮藏环境,3个人工气候箱分别设置3个梯度贮藏温度,模拟低温贮藏环境(4 ℃)、低温与室温之间的贮藏环境(14 ℃)、以常规室温贮藏环境为对照(24 ℃),空气湿度、光照、通风等保持一致,空气湿度保持在45%,在每个贮藏温度下均放置3个不同等级的果实。每一个等级的果实为1个处理,共计9个处理,每个处理3个重复,每个重复随机选取5个成熟的灵武长枣果实。开始处理后于每天13:00测量每个果实的单果质量,并观察果面的变化情况。待果实失水量接近于0 g时测不同处理后果实的可溶性糖含量、Vc含量以及有机酸含量。

1.2 指标测定及方法

果实纵径:与枣核方向一致,从果柄处到果实末端;果实横径:与枣核方向垂直,从果实中间测果实横径;用游标卡尺(申工数显150)测量。单果质量:万分之一分析天平(BSA124S)称量。采用蒽酮法测定[24]可溶性糖含量;采用钼蓝比色法[24]测定Vc含量;酸碱滴定法[24]测定有机酸含量。

皱缩程度:采用等面积观测法:利用剪刀在空白A4纸中心剪出一个长为2 cm,宽为1.5 cm的矩形纸片,形成一个固定面积的观测口。观测时将果实纵径与矩形长边相对应,横径与宽边相对应,将观测口放在果实正中部位上方,观察该范围内沟壑条数及深度。

1.3 数据分析

使用Excel 2010软件进行数据整理与分析、OriginPro8软件进行插图的绘制。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏温度对灵武长枣果实表面皱缩程度的影响

由表1可知:灵武长枣在不同温度贮藏环境下,由于果实的失水量不同,导致果实个体纵径、横径发生变化,其表面皱缩程度也不相同。贮藏环境温度越高,果实的纵径、横径变化越大,皱缩程度越明显。其中特等果实的纵径变化最大,贮藏在24 ℃的环境中,果实的纵径减小了3.57 mm,贮藏在4 ℃的环境中,减小了1.43 mm。贮藏在24 ℃环境中的特等果果实横径变化最大,减小了6.54 mm。贮藏在4 ℃环境中的一等果果实横径变化最小,减少了3.54 mm。在24 ℃贮藏环境中,特等果果实的皱缩程度最为明显。在4 ℃的贮藏环境中二等果果实皱缩程度变化与其他处理相比较小。

不同贮藏温度处理的果实表面皱缩程度不同。贮藏环境温度与果实表面皱缩程度呈正相关,随着贮藏环境温度的升高,灵武长枣果实表面皱缩程度越明显。由图1可看出,灵武长枣贮藏7 d后,24 ℃贮藏环境下果实表面明显比4 ℃贮藏环境下果实的皱缩程度高。相同温度贮藏环境下,灵武长枣果实随着等级的增加,果实表面皱缩程度也在增加。在4 ℃贮藏环境下,贮藏14 d后,特等果果实表面开始皱缩,而二等果果实在贮藏21 d后,表面才有明显的皱缩。

表1 贮藏35 d后灵武长枣果实外观形态比较Table 1 Comparison of appearance and morphology of Lingwu dates fruits after 35 days storage

注:表中纵径、横径值分别为灵武长枣果实贮藏35 d后,其单个果实纵径、横径的减小值;皱缩程度中xA表示果实表面沟壑的条数,其中x的值越大其果实表面条数越多;xB表示果实表面沟壑深度,其中x的值越大果实的沟壑越深。

Note: The values of longitudinal and transverse diameters in the Table 1 represented the decreases values of longitudinal and transverse of Lingwu dates fruit after 35 days storage.xA in shrinkage degree indicated the number of ridges on the surface of fruit, and the larger the value ofx, the more the number of ridges on the surface of fruit.xB indicated the depth of ridges on the surface of fruit, and the larger the value ofx, the deeper the ridge of fruit.

时间/dTime果实等级Different grades of fruits温度/℃ Temperature4 14 24 0二等Second-class一等First-class特等Premium7二等Second-class一等First-class特等Premium14二等Second-class一等First-class特等Premium21二等Second-class一等First-class特等Premium28二等Second-class一等First-class特等Premium

图1 不同贮藏温度下不同等级灵武长枣果实表面变化过程
Fig.1 Surface change process of different grades of Lingwu dates
fruits under different storage temperatures

2.2 不同贮藏温度对灵武长枣特等果果实日失水量的影响

如图2所示,果实采收后不同贮藏温度下每天都存在失水现象。当贮藏环境温度为24 ℃时,果实日失水量呈现先增加后减少的趋势,采摘后第2天的日失水量最大为1.173 8 g,之后失水量稳步下降,到第35天时,果实日失水量仅为0.018 8 g。当贮藏环境温度为14 ℃时,采摘后第3天果实失水量最大为1.261 3 g,在采摘后第4天~第12天期间,果实的失水量波动较大,之后其失水量逐渐减小,到第35天时,其失水量为0.116 7 g。贮藏环境为4 ℃时,与24 ℃和14 ℃时果实的失水量相比较,其果实的失水量相对稳定,最大失水量是采摘后第28天,其失水量为0.432 7 g。

图2 不同贮藏温度下灵武长枣特等果果实35 d内日失水量的变化

2.3 不同贮藏温度对灵武长枣一等果果实日失水量的影响

由图3可知,温度越高,果实贮藏前期失水量越大,到贮藏后期果实日失水量与温度成负相关,温度越高,果实的失水量越低。采后前15 d,24 ℃的贮藏环境下果实失水量均大于其他2个温度贮藏环境下果实的失水量,26 d后,果实的日失水量接近于0 g。4 ℃的贮藏环境下果实贮藏21 d后,果实日失水量整体大于24 ℃和14 ℃贮藏环境下果实的失水量,但在贮藏的第18~27天期间,果实的失水量出现了明显的波动,其范围在0.12~0.38 g之间。24 ℃、14 ℃、4 ℃的贮藏环境下,一等果果实的失水量整体变化幅度不同,其中24 ℃贮藏环境下果实失水量的整体变化幅度最大,最大失水量与最小失水量之间相差0.70 g;14 ℃次之,其差值为0.44 g;变化幅度范围最小的是在4 ℃环境下贮藏的果实日失水量,其差值为0.26 g。

图3 不同贮藏温度下灵武长枣一等果果实35 d内日失水量的变化

2.4 不同贮藏温度对灵武长枣二等果果实日失水量的影响

由图4可知,二等果果实在不同温度贮藏环境下,果实日失水量呈现先上升后下降的趋势。果实贮藏的第3天,24 ℃、14 ℃、4 ℃贮藏环境下的果实日失水量均达到最大值,分别是0.95、1.21、0.26 g。24 ℃贮藏环境下,贮藏第28天果实日失水量小于0.01 g,14 ℃贮藏环境下,贮藏第32天果实日失水量小于0.01 g,而4 ℃贮藏环境下,果实的日失水量波动范围较小,在0.26~0.09 g之间,第35天时仍大于0.1 g。由此可知,4 ℃贮藏环境在一定程度上抑制了二等果果实的日失水量,延长了果实的货架期。

图4 不同贮藏温度下灵武长枣二等果果实35 d内日失水量的变化

2.5 不同贮藏温度对不同等级灵武长枣果实累计失水量的影响

果实的累计失水量受果实等级的影响,果实的等级不同,其累计失水量也不同。如图5所示,随着果实等级的增加,果实的累计失水量也在增加。特等果果实的累计失水量在4 ℃、14 ℃、24 ℃3个不同的贮藏环境下均大于一等果果实与二等果果实的累计失水量,其中二等果果实的累计失水量最小。不同温度贮藏环境下,果实的累积失水量不同,其累计失水量随着温度的升高而增加。在24 ℃的贮藏环境下,特等果果实的累计失水量最大为15.5 g;二等果果实累计失水量在4 ℃的贮藏环境下最小,仅为5.4 g。由此可知,果实累积失水量越高,果实中的含水量就越低。尽管果实的鲜食口感下降,但是有利于发展果实的干制品。

图5 不同贮藏温度对灵武长枣果实累计失水量的影响

2.6 不同贮藏温度对不同等级灵武长枣果实品质的影响

2.6.1 不同温度对不同等级果实Vc的影响 如图6所示,果实贮藏35 d后,不同贮藏温度下,同等级果实的Vc含量不同。特等果果实在24 ℃贮藏环境下果实的Vc含量最低为127 mg·g-1,在14 ℃和4 ℃贮藏环境下果实的Vc含量相近分别为204和202 mg·g-1。一等和二等果果实的Vc含量均在4 ℃贮藏环境下最高,分别为299和425 mg·g-1,在24 ℃贮藏环境下最低,分别为150和180 mg·g-1。相同温度的贮藏环境中,果实的等级不同,果实中的Vc含量不同。24 ℃的贮藏环境下果实的Vc含量随着等级的增加而降低,其中,二等果实的Vc含量最高,为180 mg·g-1。14 ℃的贮藏环境下一等果的Vc含量最高,为270 mg·g-1。4 ℃的贮藏环境下二等果果实的Vc含量最高,为425 mg·g-1。通过方差分析可知,不同等级与贮藏温度的交互作用对果实Vc的含量有显著影响,特等果在24 ℃贮藏温度下与4 ℃贮藏温度下果实Vc含量有极显著差异(P<0.01),二等果在4 ℃贮藏温度下与24 ℃和14 ℃贮藏温度下果实Vc的含量有极显著差异(P<0.01)。一等果在各贮藏温度下,果实Vc的含量无差异。由此可知,4 ℃贮藏环境下,有利于各等级果实中Vc含量的贮存,24 ℃贮藏环境下易造成Vc含量的流失,降低果实的品质。

图6 不同贮藏温度对不同等级灵武长枣果实的Vc含量的影响

2.6.2 不同温度对不同等级灵武长枣果实有机酸含量的影响 不同温度的贮藏环境下,不同等级果实的有机酸含量不同。根据图7中果实有机酸含量可知,特等果和一等果果实中,24 ℃和4 ℃的贮藏环境中果实的有机酸含量均最高,分别为0.52%和0.8%,14 ℃贮藏环境中的果实有机酸含量最低,特等果和一等果果实有机酸含量分别为0.37%和0.51%。二等果果实中,有机酸含量与温度成负相关,温度越低果实有机酸含量越高。试验中4 ℃的贮藏环境中果实有机酸含量最高,为1.06%。由方差分析可得,特等果在不同贮藏温度下,果实中有机酸含量差异不显著。但是一等果和二等果在4 ℃的贮藏环境下,与14 ℃和24 ℃环境果实中有机酸含量存在显著性差异(0.01

同一温度下,不同等级果实贮藏35 d后,果实的有机酸含量不同。由图7中可以看出,4 ℃的贮藏环境下,不同等级的果实有机酸含量不同,其中二等果的有机酸含量最高为1.06%,比一等果和特等果中有机酸含量分别高出了0.33%、1.04%。14 ℃贮藏环境中,果实含酸量由大到小依次是二等果实、一等果实、特等果实,其有机酸含量分别是0.73%、0.49%、0.37%。24 ℃的贮藏环境下,特等果果实的有机酸含量最低为0.46%,二等果果实的有机酸含量最高为0.62%,一等果果实的有机酸含量介于特等和二等果之间,其值为0.49%。综合分析可知,果实中有机酸含量受果实等级的影响,二等果果实的有机酸含量均比相同温度的贮藏环境下其他两个等级果实的有机酸含量高。因此,在果实贮藏期间,随着果实的成熟衰老,其有机酸含量不断减少。

图7 不同贮藏温度对不同等级灵武长枣果实有机酸含量的影响

2.6.3 不同温度对不同等级灵武长枣果实可溶性糖含量的影响 由图8可知,不同温度的贮藏环境下,同等级果实的可溶性糖含量不同。特等果果实贮藏35 d后,在14 ℃的贮藏环境下果实的可溶性糖含量最高为32.7%。在24 ℃的贮藏环境下一等果和二等果果实的可溶性糖含量最高,分别为35.3%和34.8%。相同温度的贮藏环境下果实等级不同,其果实的可溶性糖含量不同。24 ℃和14 ℃贮藏环境下,一等果果实的可溶性含量最高分别为35.3%、33.5%。4 ℃的贮藏环境下二等果实的可溶性糖含量最高为33.6%。方差分析得知,相同等级下,不同贮藏温度的果实可溶性糖含量之间无显著性差异。

图8 不同贮藏温度对不同等级灵武长枣果实可溶性糖含量的影响

3 讨论与结论

贮藏温度是影响灵武长枣果实货架期的重要因素。灵武长枣果实主要由外果皮、中果皮和果核组成,通常食用部分为中果皮和外果皮,中果皮主要由薄壁细胞和维管束组成,外果皮由角质层、表皮细胞和内表皮细胞三部分组成[25-26]。果实采后贮藏期间,角质层能防止果实水分的过分散失, 减小果皮内外的气体交流, 从而抑制果实呼吸作用的进行[27]。果实采摘后因原有的生长环境发生改变,果实的正常代谢受到影响,果实细胞壁组分会在细胞壁水解酶作用下发生一系列生理生化反应[28]。中果皮及外果皮内的干物质和水分逐渐消耗,将会合成与果实软化有关新的酶类物质促使果实失水变软,失去原有的脆爽口感。果实表面因失水而发生一系变化,最初光滑的表面逐步会产生一些微型的凹陷部分导致果皮皱缩,最终形成明显的沟壑[29]。有研究表明,低温环境下,果实内部生化反应速率减慢, 酶活性降低, 一系列酶参与的反应都被延缓从而延长果实的货架期[30]。苏金乐等[31]、赵祎等[32]、贾晓辉等[33]等研究表明:低温环境可抑制乙烯释放和呼吸强度的上升,延缓果实的成熟衰老,减缓果皮和果心相对电导率的升高,有效地降低果实的质量损失,较好地保持果实的鲜食品质。李秋菊等[34]、颉敏华等[35]研究发现,灵武长枣属于呼吸跃变型果实,适当低温环境有利于抑制果实的呼吸作用进而有利于延长果实的贮藏期。本研究发现,不同温度贮藏环境对不同等级果实的纵径、横径变化、果面皱缩程度、失水量有影响,贮藏环境温度越高,果实的纵径、横径变化越大,果面皱缩程度越明显;同一温度贮藏环境下,果实等级越高其纵径、横径变化越大,果面皱缩程度越明显。灵武长枣果实采后失水量变化呈先上升后下降的趋势,同等级果实贮藏环境温度越低,果实的失水量越小,同一等级果实贮藏温度越高,果实失水量变化幅度越大,果实累计失水量越高,其结果具有一致性。

及华等[36]、唐莹等[37]的研究表明,果实的失重率受温度的影响,温度越高,果实的失重率越高。Vc受贮藏环境及其自身理化性质的影响而易分解损失,当其含量降低到一定程度时,不利于细胞组织的产生而加快衰老速度[38-39]。有机酸作为呈现果实风味的主要成分,在不同温度的贮藏环境下,作为呼吸底物或合成其他物质的原料而被逐渐消耗,使果实的贮藏品质下降[40]。曹雪慧等[41]、刘会珍等[42]、周颖君等[43]研究表明,贮藏在低温环境下可以抑制果实水分的流失、延缓果实维生素C的下降,而且果实中可滴定酸含量高于贮藏在温度较高环境下果实可滴定酸的含量。本研究表明,不同温度对不同等级果实的品质产生的影响不同。4 ℃贮藏环境下,二等果果实的Vc含量、有机酸含量最高,24 ℃贮藏环境中一等果果实的可溶性糖含量最高。一等与二等果果实的3项果实品质指标优于特等果果实品质指标。

已有研究发现灵武长枣除鲜食之外仍可用于枣醋酿造、枣酒的发酵、烘焙食品的制作[44-48]。即特等果果实可作为鲜食流向市场,而一等果果实和二等果果实具有发展的潜力,可作为其他用途以缓解市场压力防止产品滞销。

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