适宜后熟对猕猴桃果实冷藏后货架品质的影响

2021-03-01 06:31刘娜龙君艳何汶灿赵治兵谢国芳
食品与发酵工业 2021年4期
关键词:有机酸货架冷藏

刘娜,龙君艳,何汶灿,赵治兵,谢国芳*

1(贵阳学院 食品与制药工程学院,贵州 贵阳,550005)2(贵州省果品加工工程技术研究中心,贵州 贵阳,550005)

猕猴桃具有丰富的营养价值,富含VC、多种矿物质、氨基酸等营养物质,是三大新兴水果之一。猕猴桃果实属于呼吸跃变型,采后常温下贮藏极易软化、腐烂,针对猕猴桃的生理特性研究的保鲜技术主要有热处理[1]、气调[2]、低温[3-4]、植物生长调节剂[5-8]、涂膜[9-10]、乙烯[11]及其抑制剂1-MCP[12-13]等。

低温能有效地延缓猕猴桃果实的软化和衰老,是维持猕猴桃贮藏品质的主要手段,但不适宜低温反而会引起冷害[14]。冷害导致果实呼吸代谢和乙烯释放异常、活性氧代谢失衡、激素代谢紊乱以及能量代谢异常等,从而加快腐烂[15]。研究发现,果实适宜成熟不仅能提高其对环境的适应性,还能增强其抗病性[16-19]。采后延迟24 h贮藏或低剂量乙烯处理通过提高抗氧化酶活性,降低呼吸速率和乙烯释放速率,有效地缓解油桃和梨的冷害[17-18]。适宜的挂树预贮能降低‘徐香’猕猴桃冷敏性,然而,挂树预贮2周或乙烯处理则促进呼吸速率和乙烯释放高峰的出现,加速果实衰老和腐烂[19-20],说明适宜成熟能维持猕猴桃果实的贮藏品质,但过于成熟则会加速腐烂。前期研究发现,猕猴桃果实后熟至可溶性固形物(total soluble solids,TSS)为9.5%时可有效延长其冷藏后货架期并维持其冷藏后货架品质[21],说明适宜后熟对果实的贮藏品质有一定的效果,但其作用效应尚不清楚。

为此,本试验以‘贵长’猕猴桃为试材,研究适宜后熟对猕猴桃低温冷藏后货架成熟时品质的影响,为猕猴桃贮藏保鲜技术研发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

‘贵长’猕猴桃,采摘自贵州省修文县平滩村猕猴桃种植基地。根据《修文县猕猴桃标准化生产规程》,当果实的TSS达到(6.5±0.5)%时采收,采后4 h内运回贵州省果品加工工程技术研究中心研究室。

1.1.2 试验仪器

PAL-BX手持型糖酸一体机,日本Atago公司;TA.XT.Plus物性测定仪,英国Stable Micro Systems公司;AS3120A小型超声波提取器,天津奥特赛恩斯仪器有限公司;UV-2550紫外分光光度计,日本岛津公司;HBS-1096A酶标分析仪,南京德铁实验设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理方法

当猕猴桃TSS达到(6.5±0.5)%时采摘,选择无病虫害、无机械损伤的果实。分为3组,分别在散去田间热、后熟至TSS (9.0±0.5)%[(25±1) ℃、RH (80±5)%放置5 d])、后熟至TSS(14.5±0.5)%[(25±1) ℃、RH (80±5)%放置11 d]时,转入(4±0.5) ℃、RH (90±5)%冷库中贮藏,分别计为CK、TSS 9.5%和TSS 14.5%,每个处理3个重复。每冷藏10 d取1次样,于(25±1) ℃、RH (90±5)%下货架成熟,当硬度降至(4.5±0.5) N时,测定其腐烂率、呼吸速率、乙烯释放速率、总可溶性固形物含量和总有机酸含量。去皮取果肉部分,切碎后立即用液氮打浆于-80 ℃保存,用于测定其他指标。

1.2.2 腐烂率

各重复固定30个果实,货架成熟时统计腐烂率。腐烂率用计数法测定,按公式(1)计算腐烂率:

(1)

1.2.3 总有机酸和TSS测定

每个重复选取5个猕猴桃,去皮切碎混匀后打浆,4 000 r/min离心10 min,上清液用于测定总有机酸和TSS。采用PAL-BX手持型糖酸一体机测定上清液的TSS,结果用%表示;取1 g上清液,用重蒸馏水定容至50 g,用PAL-BX手持型糖酸一体机测定总有机酸含量,结果用%表示。

1.2.4 呼吸速率和乙烯释放速率测定

呼吸速率和乙烯释放速率测定参照XIE等[22]方法测定。

1.2.5 营养成分的测定

抗坏血酸(vitamin C,VC)含量:采用比色法测定[23],以mg/100g表示;还原性谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量:采用比色法测定[5],以mg/100g表示;多酚含量:采用福林酚法测定[23],以mg/100g表示。

1.2.6 活性氧代谢的测定

1.3 数据处理

数据分析采用Microsoft Excel软件进行计算、整理,使用SPSS 22中Duncan′s多重比较法进行组间差异分析(P<0.05),采用Graph Pad Prism 7.0绘图。

2 结果与分析

2.1 适宜后熟对‘贵长’猕猴桃冷藏后货架成熟时腐烂率和TSS的影响

随着冷藏期的延长,猕猴桃的腐烂率呈显著上升趋势,TSS 9.5%处理能显著延缓腐烂(P<0.05),TSS 14.5%处理则加速腐烂(P<0.05)。在贮藏前30 d,对照组腐烂率高于TSS 9.5%处理组,贮藏30~40 d时对照组腐烂率急剧上升,贮藏40 d时腐烂率达100%,而处理组贮藏60 d后货架成熟时仍未完全腐烂(图1-a)。在整个过程中,猕猴桃果实TSS呈先增后降趋势,TSS 9.5%处理组果实的TSS相对稳定(图1-b)。由此说明,适宜后熟能有效维持果实内的TSS含量,延缓猕猴桃果实的腐烂。

a-腐烂率;b-TSS图1 适宜后熟对猕猴桃冷藏后货架成熟时腐烂率和TSS的影响Fig.1 Effect of adequate postharvest ripening on decay rate and TSS content of kiwifruit during shelf life after cold storage注:不同小写字母表示同一天不同处理差异显著(P<0.05)(下同)

2.2 适宜后熟对‘贵长’猕猴桃冷藏后货架理化性质的影响

随着冷藏期的延长,对照组呼吸速率持续增加。TSS 9.5%处理组和TSS 14.5%处理组果实的呼吸速率先增后减再增。TSS 9.5%处理组在冷藏20 d后货架成熟时达到呼吸高峰,而TSS 14.5%处理组果实则在冷藏30 d后货架成熟时达到呼吸峰。后熟至TSS 9.5%处理组冷藏30 d后货架成熟呼吸速率显著低于对照组和TSS 14.5%处理组(P<0.05)(图2-a),40~50 d时TSS 9.5%处理组呼吸速率显著低于TSS 14.5%处理组(P<0.05)。随着冷藏时间延长,对照组乙烯释放速率逐渐增加。TSS 9.5%处理组果实乙烯释放速率呈先增后减趋势,TSS 14.5%处理组果实乙烯释放速率则呈先增后减再增的趋势,但均在贮藏20 d后的货架成熟时到达峰值。贮藏10 d和30~60 d,TSS 9.5%处理组果实乙烯释放速率均显著低于其他处理组(P<0.05),贮藏60 d时显著上升(P<0.05)。贮藏60 d时TSS 14.5%处理组果实乙烯释放速率与对照30 d时一致,TSS 9.5%处理组果实乙烯释放速率则显著低于TSS 14.5%处理组(P<0.05)(图2-b)。由此说明,猕猴桃果实适宜后熟能有效抑制果实冷藏后货架成熟时的呼吸速率和乙烯释放速率,降低自身代谢消耗。

a-呼吸速率;b-乙烯生成速率图2 适宜后熟对猕猴桃冷藏后货架成熟时呼吸速率和乙烯生成速率的影响Fig.2 Effect of adequate postharvest ripening on the respiration rate and ethylene release rate of kiwifruit during shelf after cold storage

2.3 适宜后熟对‘贵长’猕猴桃冷藏后货架营养成分的影响

随着冷藏时间延长,货架成熟时总有机酸含量呈下降趋势。处理组冷藏前20 d出现上升趋势,但冷藏30 d时对照组的总有机酸含量显著高于两个处理组(P<0.05)。TSS 9.5%处理组果实总有机酸含量变化平缓,TSS 14.5%处理组总有机酸含量则逐渐增加。冷藏后货架成熟时,对照组VC含量逐渐下降。处理组先增后减,在冷藏20 d后货架成熟时达到峰值;冷藏前20 d时,TSS 9.5%处理组果实的VC含量显著高于对照组(P<0.05),贮藏30 d后则相反;整个贮藏期间,TSS 9.5%处理组果实的VC含量均显著高于TSS 14.5%处理组(P<0.05)。随着冷藏时间增加,货架成熟时对照组多酚含量下降。处理组先增后减,但峰值出现时间不同。整个过程中,对照组多酚含量显著低于后熟处理组(P<0.05),TSS 9.5%处理组在冷藏20 d货架成熟时达到峰值,显著高于其他组(P<0.05),后期则维持果实多酚含量。冷藏后货架成熟时GSH含量持续上升,处理组GSH含量则先增后减,20 d达到峰值,其中TSS 9.5%处理组果实的GSH含量显著高于其他组(P<0.05)(表1)。由此说明,适宜后熟有利于维持猕猴桃果实的营养成分。

表1 适宜后熟对猕猴桃冷藏后货架成熟时营养成分的影响Table 1 Effect of adequate postharvest ripening on the nutrition contents of kiwifruit during shelf after cold storage

2.4 适宜后熟对‘贵长’猕猴桃冷藏后货架活性氧的影响

生产速率;b-SOD活性;b-H2O2含量;d-LOX活性图3 适宜后熟对猕猴桃冷藏后货架活性氧的影响Fig.3 Effect of adequate postharvest ripening on reactive oxygen species of kiwifruit during shelf after cold storage

2.5 猕猴桃冷藏后货架品质指标相关性分析

表2 各指标间相关性分析Table 2 Correlation analysis among indexes

3 讨论与结论

低温冷害诱导猕猴桃果实产生乙烯增加,促进腐烂[14]。前期研究发现,适宜乙烯积累有助于降低冷藏期间果实的呼吸速率和乙烯释放速率,抑制果实冷藏后腐烂[17,20]。本实验TSS 9.5%处理显著降低冷藏后货架时呼吸和乙烯峰值的时间,对照组和TSS 14.5%处理组在冷藏10 d后货架时乙烯释放速率显著高于TSS 9.5%处理组,加快冷藏后货架时果实腐烂,以致对照组和TSS 14.5%处理组腐烂率显著高于TSS 9.5%处理组,对照组果实在冷藏40 d后货架时全部腐烂,与蓝莓和‘徐香’猕猴桃研究结果相似[17,20]。乙烯不仅具有调节植物后熟衰老的作用,还诱导植物产生抗病防御反应[25],适宜后熟积累乙烯提高果实的防御反应,避免冷藏过程冷害引起的生理紊乱,从而维持冷藏后货架的品质。

本研究发现,TSS 9.5%处理组猕猴桃果实冷藏后货架时VC含量显著高于对照组和TSS 14.5%处理组,挂树预贮3周时TSS达9.81%,出库时果实VC含量显著低于对照组[20],说明采后适宜后熟比挂树预贮更能维持果实中VC含量,可能是由于后熟过程中积累适量乙烯启动自身防御系统,减少冷害等生理紊乱引起的VC损失。而挂树预贮TSS 9.81%后直接冷藏,冷害导致营养物质消耗加快。TSS 9.5%处理组在冷藏10~30 d后货架时,多酚含量显著高于对照组和TSS 14.5%处理组,且在冷藏60 d后货架时仍保持较高的多酚含量。可能是适宜后熟产生的乙烯诱导果实对低温胁迫的防御反应,促进酚类物质的合成,与乙烯处理果实中酚类物质含量较高结果相似[26],TSS 9.5%处理组果实冷藏后货架时GSH含量显著高于对照组和TSS 14.5%处理组,与褪黑素处理提高猕猴桃GSH含量结果一致[5],说明适宜后熟能提高果实的抗氧化物质,延缓果实衰老。

综上所述,适宜后熟能有效维持猕猴桃果实冷藏及冷藏后货架品质,而过于成熟则加快其衰老。适宜后熟可能通过控制其呼吸速率和乙烯释放速率、降低果实营养物质损耗、提高果实抗氧化物酶的活性、维持活性氧代谢平衡等来维持猕猴桃果实冷藏后货架品质,其作用机理仍需进一步深入研究。

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