郑俊峰,谢建华,*,张巧芬,庞 杰
(1.漳州职业技术学院食品与生物工程系,福建 漳州 363000;2.农产品深加工及安全福建省高校应用技术工程中心,福建 漳州 363000;3.福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350002)
杨梅(Myrica rubraSieb.et Zucc)是一种热带亚热带水果,主要产于我国福建、浙江、广东、江西等长江以南地区,其果实色泽鲜艳、滋味香甜、营养丰富,富含多种维生素、纤维素、矿物质及锌、铁、钾等微量元素和氨基酸等营养物质,有助消化增食欲、收敛消炎止泻、防癌抗癌、祛暑生津等功效,深受消费者喜爱[1-2]。由于杨梅成熟于高温多雨季节,且果实柔软多汁,无外果皮包裹,采后易受机械损伤及病原微生物侵染,导致果肉腐烂变质,不利于贮藏,这已严重制约杨梅产业的发展[3-4]。因此研究如何延长杨梅果实的保鲜期、供应期,探讨有效的贮藏手段,对杨梅产业发展有着十分重要的意义。目前,杨梅采摘后生理控制和贮运保鲜技术有快速预冷[5]、低温贮藏[6]、保鲜剂处理[7]、热空气处理[8]、臭氧处理[9]、涂膜处理[10]、气调贮藏[11]、生物保鲜[12]、采用包装材料[13]及泡沫箱加冰物流配送[14]等方法,市场上主要采用冷藏结合化学保鲜剂处理,但化学保鲜剂对杨梅的保鲜效果有限,且在当下食品安全要求不断提高的情况下,消费者谈添加剂而色变,不利于销售,其附加值也将大打折扣。因此,研发更加安全有效的绿色保鲜技术十分必要。
减压贮藏是一种纯物理果蔬保鲜技术,主要通过降低环境中的气压,从而使各种气体组分的分压降低,制造一种利于果蔬保鲜生理变化的低O2条件[15],通过低O2和低温条件抑制果蔬的呼吸作用,从而减少营养物质的代谢,保证果蔬在一定时间内品质基本稳定,其具有低能耗、无污染等特点[16-17]。国内外对减压贮藏保鲜技术的研究主要集中在大樱桃[18]、冬枣[19]、桃[20]、槟榔[21]、芒果[22]、草莓[23-24]等水果上。目前,我国已对40 余种生鲜果蔬、食用菌等进行减压贮藏保鲜研究,并取得较好效果[25]。本文采用减压处理对杨梅进行贮藏保鲜,探讨在2~4 ℃低温条件下,0.05 MPa 气压处理对杨梅果实品质变化及保质期的影响,为延长杨梅果实采后贮运时间提供技术参考。
1.1.1 材料与试剂
采用来自漳州浮宫镇果园的“安海变”品种杨梅为试材,挑选成熟度一致、大小均一、无碰伤及病虫害的果实,备用。
氢氧化钠、硫酸铜、葡萄糖、酒石酸钾钠、草酸、氯化钡及其他化学试剂均为分析纯,购自广东汕头西陇化工公司。
1.1.2 仪器与设备
PHSJ-4A 型酸度计,上海仪电科学仪器股份有限公司产品;WYT(0~80%)型手持糖度计,广州市爱宕科学仪器有限公司产品。
1.2.1 处理方法
使用厚度为0.05 mm 的塑料袋分装,每袋为500 g左右,胶带封口,分两组进行处理:一组贮藏于2~4 ℃条件下(对照组);另一组贮藏于0.05 MPa 压力和2~4 ℃的条件下(减压处理组)。贮藏期为16 d,各项理化指标每4 d 取样,重复测定3 次。
1.2.2 测定项目与方法
1.2.2.1 呼吸强度
采用静置法[26]测定。
1.2.2.2 可溶性固形物(TSS)含量
采用手持糖度计测定。
1.2.2.3 总糖含量
采用斐林试剂滴定法[27]测定。
1.2.2.4 可滴定酸含量
采用酸碱中和法[27]测定。
1.2.2.5 pH
使用酸度计测定。
1.2.2.6 失重率
1.2.2.7 好果率
对杨梅果实进行感官检查,以肉柱坚挺、无酸味、表面无白点、色泽较为鲜艳、无腐烂斑点的果实定为完好果实,记录完好果实数量和被测果实总数。
1.2.3 数据处理
采用Microsoft Excel 2017 软件进行数据统计和制图,采用SPSS 22.0 统计软件对数据进行显著性分析。
刚采摘的杨梅果实各生理功能旺盛,呼吸作用强,果蔬组织营养成分消耗快,从而使得其品质变化迅速。适当减缓呼吸强度,有利于保持果蔬营养物质,从而延长其贮藏期[28]。由图1 所示,在贮藏过程中,两组杨梅果实的呼吸强度均不断下降,减压组第4 天时下降明显,由采收时的466.9 mg CO2/(kg·h)降至205.9 mg CO2/(kg·h),较初始值下降了55.9%,随后缓慢下降;而对照组杨梅果实第4 天的呼吸强度降至363.7 mg CO2/(kg·h),较初始值下降了22.1%。整个贮藏期间,减压组的呼吸强度均显著低于对照组(P<0.05)。由此说明,减压处理可有效抑制采后杨梅的呼吸作用,有利于减缓果实营养物质的消耗。
图1 杨梅果实减压贮藏过程中呼吸强度的变化Fig.1 Changes of respiration intensity of red bayberry fruits during hypobaric storage
果蔬采摘后生命活动还在继续,仍存在一定的新陈代谢。可溶性固形物含量与果实风味、营养关系密切[29]。杨梅果实中可溶性固形物主要是葡萄糖、果糖、蔗糖和果胶等碳水化合物[30]。由图2 可知,贮藏期间,两试验组杨梅果实可溶性固形物含量呈先降后升的趋势,其中0~8 d 时,对照组的可溶性固形物含量从9.01%下降到8.17%,比贮前下降了9.32%,而减压组下降到8.50%,比贮前下降了5.66%,这可能是由于呼吸作用消耗可溶性固形物。而贮藏8~16 d 的可溶性固形物含量出现上升趋势,可能与部分有机酸转化成糖分有关。从试验结果可知,减压组杨梅果实的可溶性固形物含量显著高于对照组(P<0.05),这说明减压贮藏能较好地减缓杨梅果实可溶性固形物含量的下降。
图2 杨梅果实减压贮藏过程中总可溶性固形物含量的变化Fig.2 Changes of total soluble solids content in red bayberry fruits during hypobaric storage
糖是杨梅贮藏期呼吸的主要基质,同时也为微生物繁殖提供有利条件。由图3 可以看出,由于呼吸作用和微生物生长繁殖等因素消耗了果实的糖分,两试验组杨梅果实在贮藏过程中总糖含量呈下降趋势,对照组下降速度高于减压组。贮藏至第16 天时,对照组总糖含量为3.38%,较贮前减少了60.3%;减压组的总糖含量为5.71%,较贮前减少了26.9%,说明减压处理减缓了杨梅果实总糖含量的下降速度,保持了果实的品质。
图3 杨梅果实减压贮藏过程中总糖含量的变化Fig.3 Changes of total sugar content in red bayberry fruits during hypobaric storage
酸味是杨梅果实风味物质组成之一,主要因汁液中存在游离的氢离子所致。由于果实的呼吸作用以及其他因素的综合影响,杨梅中的部分有机酸在贮藏过程中被用作呼吸底物而消耗掉。由图4 所示,两试验组杨梅果实贮藏过程中可滴定酸含量呈下降趋势,贮藏至8 d 后,减压组果实可滴定酸含量显著高于对照组(P<0.05),减压组的可滴定酸含量在贮藏16 d 时仍为0.64%,而对照组在8 d 时降到0.63%,减压组整体下降速度较对照组缓慢,这说明减压处理能明显延缓杨梅果实中可滴定酸含量的下降,有利于杨梅果实风味的保持。
图4 杨梅果实减压贮藏过程中可滴定酸含量的变化Fig.4 Changes of titratable acid content in red bayberry fruits during hypobaric storage
有效酸度(pH)是反映果蔬成熟度的重要指标之一,且较低的pH 能够抑制微生物的生长,利于果蔬延长保鲜期。有研究表明,杨梅果实在较低pH 值的酸性条件下有利于抗氧化活性物质保留[31]。由图5 可以看出,两试验组杨梅果实在贮藏过程中pH 总体呈上升趋势,对照组在0~4 d 时上升较快,4 d 时达到3.22,贮藏4~12 d 时变化较为平缓;而减压组在整个贮藏过程上升较为缓慢,且减压组pH 极显著低于对照组(P<0.01),说明减压处理对维持杨梅果实较低pH 具有积极作用。
图5 杨梅果实减压贮藏过程中pH 的变化Fig.5 Changes of pH in red bayberry fruits duringhypobaric storage
果蔬在适宜的减压贮藏条件下,失水率很低[15]。由图6 可知,两试验组杨梅果实在贮藏过程中的失重率均呈上升趋势,在0~8 d 时失重率变化较缓慢,随后加快。对比两个试验组,减压组的果实失重率均低于对照组,这可能与果实呼吸强度的大幅下降有关,较低的呼吸强度抑制杨梅果实呼吸热的产生,减少了由呼吸热引起的失水[15,32]。对照组第12 天时的失重率达到10.15%,而减压组在第16 天时的失重率仅有6.46%,且贮藏12~16 d 时,减压组的果实失重率显著低于对照组(P<0.05),说明减压处理对保持杨梅果实水分,降低果实失水失重具有较明显作用。
图6 杨梅果实减压贮藏过程中失重率的变化Fig.6 Changes of weight loss rate of red bayberry fruits during hypobaric storage
由图7 所示,对照组杨梅果实贮藏4 d 后好果率开始下降,12 d 时大部分果实颜色发生变化,部分杨梅果实出现明显软烂、长毛、口感淡等现象,贮藏至16 d 时,好果率仅为70.1%。而减压组杨梅果实在贮藏8 d 时好果率仍为100%,至16 d 时其好果率仍可达91.4%,且贮藏8~16 d 时,减压组的好果率显著高于对照组(P<0.05),这说明采用减压处理能有效延缓杨梅果实衰老腐败,保持较高的好果率。
图7 杨梅果实减压贮藏过程中好果率的变化Fig.7 Changes of good fruit rate of red bayberry fruits during hypobaric storage
减压贮藏主要是通过调整果蔬贮藏环境中的气体成分,使得果蔬处在低氧环境下,一方面可减轻微生物的侵染,另一方面可抑制果蔬的呼吸强度,同时促进果蔬内有害气体向外扩散,从而减缓营养物质消耗,延长果蔬贮藏时间[16-17]。本研究结果表明,2~4 ℃贮藏条件下,减压(0.05 MPa)处理能有效抑制贮藏过程中杨梅果实的呼吸强度和水分损失,从而减缓果实内部可溶性固形物和总糖等营养物质的消耗,较好地维持了果实的营养成分;另外减压贮藏能在一定程度上减少杨梅果实的总酸消耗,保持较低的pH 水平,维持好果数量,延缓采后杨梅果实的衰老和腐烂,延长贮藏期,并且对保持杨梅果实的新鲜度、风味和品质有较好效果,有利于解决杨梅果实保鲜难、供应期短的问题。利用低温复合其他纯物理保鲜技术,结合天然无毒保鲜剂进行果蔬保鲜,是今后发展的重要方向。减压处理由于其纯物理技术的独特优势,市场应用前景广阔。采用多元复合式减压贮藏保鲜技术是一项系统工程,需要解决好减压设施、技术工艺、技术参数和成本建设等方面问题,更需要加大科研投入和技术创新,在研究和生产实践中不断完善,以获得更加广阔的市场应用。