不同处理方式对五叶草莓贮藏品质的影响

2021-10-07 12:54:40胡文斌王应红李永民
保鲜与加工 2021年9期
关键词:保鲜剂柠檬酸壳聚糖

孙 娜,王 华,胡文斌,王应红,李永民

(1.陇南师范高等专科学校农林技术学院,甘肃 陇南742500;2.陇南特色农业生物资源研究开发中心,甘肃 陇南742500)

陇南地处秦巴山区、黄土高原及青藏高原的交汇区域[1],森林覆盖率高,工业污染少,环境优良,野生食用植物资源十分丰富,特别是五叶草莓资源蕴藏量大,是当地人喜爱的季节性水果之一[2]。五叶草莓又名瓢子,系蔷薇科草莓属[3],是一种野生天然水果,具有清热止咳、利咽生津、健脾养胃及滋养补血等功效[4-5]。但五叶草莓个头较普通草莓小、组织娇嫩,含水量高,更易受相互碰撞而腐烂变质[6],鲜果仅限于当地市场现摘现售,造成大量资源浪费,因此延长五叶草莓果实货架期,提高其商品价值,是有效解决这一问题的主要途径之一。

目前国内外草莓贮藏保鲜方法主要有物理、化学及生物保鲜技术三大类[7-8]。黄玮婷等[9]采用9种不同物理及化学处理方式对普通栽培草莓进行了贮藏保鲜研究,结果表明采用2%柠檬酸+2%VC处理能较大程度地保持采后草莓的外观、硬度、口感及营养品质;关秀杰等[10]采用不同浓度的壳聚糖柠檬酸复合保鲜液涂膜处理对草莓进行了保鲜试验,结果表明经复合保鲜液涂膜处理后,显著提高了草莓的好果率,减缓了草莓硬度、可溶性固形物和总酸含量的下降速率等。五叶草莓作为野生浆果,尚未被有效开发,其有关贮藏保鲜更是鲜有报道。因其主要生长在林间、山坡处,多数为当地农民采摘,而物理保鲜技术设备复杂、操作要求高、投资大[11],不适宜其贮藏保鲜。化学、生物保鲜技术是近几年草莓保鲜的研究热点,易于操作且成本较低,故本研究采用不同化学、生物保鲜剂对新鲜五叶草莓进行处理,分析其在贮藏期间的品质及生理指标变化,旨在筛选出最适宜五叶草莓采后贮藏保鲜的处理方式,提高其商业及推广价值。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

五叶草莓4—6月份采于甘肃省陇南市成县黄渚镇碌碡沟。选择无病害、无机械损伤、带果柄、大小均匀且成熟度相近的五叶草莓,采摘后低温运至陇南师范高等专科学校网销农产品贮藏保鲜实验室。

邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钠、乙醇、酚酞、磷酸钠缓冲液、石英砂、三氯乙酸(TCA)、硫代巴比妥酸(TBA)等均为国产分析纯,西安化玻试剂有限公司;魔芋葡聚糖、壳聚糖、茶多酚、柠檬酸、氯化钙及VC等均为食品级,河南瑞仁生物工程有限公司;试验用水为超纯水。

1.1.2 仪器与设备

SP-756P型紫外-可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司;L500型台式低速离心机,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;FA2004N型电子天平,上海精密科学仪器有限公司;LH-Q20手持折光仪,上海天垒仪器仪表有限公司;DK-8AD型数显三用恒温水浴锅,陕西恒盛仪器设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 不同组合保鲜液的配制

称取一定量柠檬酸、VC、CaCl2等,分别配制成500 mL 2%柠檬酸溶液、500 mL 2%柠檬酸+2%VC溶液和500 mL 2%柠檬酸+3%CaCl2溶液。

参照Rhim等[12]的方法并稍作改进。称取10.0 g壳聚糖粉末加入至1 000 mL 1%(V/V)醋酸水溶液和10.00 g甘油混合液中,在90℃水浴锅中边加热边溶解,至全部溶解后,用8层粗棉布过滤,然后超声30 min,制得浓度为1%壳聚糖溶液。

参照王中伟等[13]的方法并稍作改进。称取1.5 g魔芋葡聚糖加入去离子水,45℃水浴加热溶胀后定容至300 mL,制得浓度为0.5%魔芋葡聚糖溶液。再取上述1%壳聚糖溶液200 mL,以3∶2比例混合后,调节pH至7.5,制成1%壳聚糖+0.5%魔芋葡聚糖溶液。

参照李奉国等[14]的方法并稍作改进。称取2.5 g的茶多酚加入到250 mL水中,置于水浴锅中加热至50℃,并持续搅拌10 min,制得1%茶多酚溶液。再取上述1%壳聚糖溶液250 mL,以1∶1比例混合,制成1%壳聚糖+1%茶多酚溶液。

1.2.2 涂膜保鲜处理

挑选完好无损的五叶草莓果实,用自来水冲洗干净、晾干,以8个五叶草莓果实为1组,分别置于不同组合保鲜液中浸泡5 min,并对不同处理组进行编号:1#为蒸馏水处理组,2#为2%柠檬酸处理组,3#为2%柠檬酸+2% VC处理组,4#为2%柠檬酸+3%CaCl2处理组,5#为1%壳聚糖处理组,6#为1%壳聚糖+0.5%魔芋葡聚糖处理组,7#为1%壳聚糖+1%茶多酚处理组。处理后置于阴凉处晾干,用保鲜膜封口,在保鲜膜上均匀扎18个小孔,常温放置于通风阴凉处贮藏。各项生理参数均在处理后1、2、3、4、5、6 d进行测定。

1.2.3 测定项目与方法

1.2.3.1 感官评价

参照牛耀星[15]的感官评价方法,稍作改进。结合五叶野草莓果实特点,制定五叶草莓感官评价标准(表1)。由10名食品专业培训人员对五叶草莓果实的色泽、风味、口感、外观形态及腐败程度进行评定。

表1 五叶草莓贮藏期间感官评定标准Table 1 Sensory evaluation criteria of Fragaria pentaphylla during storage

1.2.3.2 失重率

参照李咏富等[16]的方法,采用称重法计算不同处理条件下五叶草莓的失重率。失重率计算公式如下:失重率(%)=(M0-Mi)/M0×100,其中M0为五叶草莓贮藏前质量,Mi为五叶草莓贮藏第i天的质量。

1.2.3.3 可溶性固形物含量

参照赵晓丹等[17]的方法,稍作改进,使用手持式糖度计测定不同处理条件下五叶草莓可溶性固形物含量。称取10 g五叶草莓,用6层纱布包裹,挤出五叶草莓汁,弃去最初几滴,取2~3滴置于糖度计测试口上,读取数值,单位为%。

1.2.3.4 可滴定酸含量

参考曹建康等[18]的方法,采用碱式滴定法测定,单位为%。

1.2.3.5 丙二醛(MDA)含量

参考董树刚等[19]的方法,稍作改进。采用硫代巴比妥酸比色法测定不同处理条件下五叶草莓丙二醛含量。取2.0 g五叶草莓样品,用5.0 mL 10%的三氯乙酸溶液(m/V)冰浴研磨,于4℃条件下8 500 r/min离心15 min,取2.0 mL上清液加入2.0 mL 0.67%的TBA溶液,沸水浴15 min,取出后迅速用自来水冷却,取上清液分别测定450、532、600 nm处的吸光值,以蒸馏水为空白。根据CMDA(μmol/L)=6.45×(A532nm-A600nm)-0.56×A450nm,计算MDA含量(μmol·g-1)=CMDA×V提取液总体积×10-3/M样品鲜重。

1.2.3.6 VC含量

参照GB 5009.86—2016[20]中的2,6-二氯靛酚滴定法测定。

1.2.4 数据处理

各指标测定时取3个平行样,重复3次测定,结果取其平均值,采用Microsoft Office Excel 2016进行统计、绘图,用SPSS18.0软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对五叶草莓感官品质的影响

鲜售果实外观品质的好坏直接影响到果品的销售[21],五叶草莓自然贮藏条件下隔夜就会变质,严重影响了其商品价值。从图1、2可直观看到,不同处理方式的五叶草莓在常温贮藏条件下放置4 d,除1#对照组(蒸馏水处理组)部分五叶草莓果实出现局部褐变现象外,其余处理组基本未出现褐变、霉变现象;放置6 d时,4#(2%柠檬酸+3% CaCl2)、5#(1%壳聚糖)及3#(2%柠檬酸+2%VC)处理组外观基本无明显变质,其中4#处理组外观品质最好,其余处理组均出现了不同程度的褐变、霉变现象,特别是对照组接近75%的果实出现了霉变,说明适当的保鲜处理可有效维持五叶草莓外观品质,延长其货架期。

图1 贮藏4 d(A)和6 d(B)时不同处理方式下五叶草莓感官评分雷达图Fig.1 Sensory scores radar maps of Fragaria pentaphylla under different treatments for 4 d(A)and 6 d(B)storage

图2 不同处理方式对五叶草莓外观的影响Fig.2 Effects of different treatments on appearance of Fragaria pentaphylla

2.2 不同处理方式对五叶草莓失重率的影响

新鲜五叶草莓含水量高达80.90%~87.40%[2],水分含量是影响其外观品质的一个重要因素,其在采后贮藏过程中由于水分供给中断,呼吸和蒸腾作用使水分很容易散失,导致果实萎蔫、腐烂变质及失去食用价值等[22]。从图3可知,随着采后贮藏时间的延长,所有处理组五叶草莓失重率整体均呈上升趋势。对五叶草莓贮藏6 d时各处理组失重率进行方差分析,结果显示,4#、5#处理组失重率显著低于其他处理组(P<0.05),6#处理组次之,1#对照组的失重率显著高于其他处理组(P<0.05),说明未经保鲜剂处理的对照组五叶草莓失水最为严重,其余保鲜剂处理组一定程度上减缓了五叶草莓果实中水分的流失,以5#处理组效果最佳,4#处理组、6#处理组次之。

图3 不同处理方式对五叶草莓失重率的影响Fig.3 Effects of different treatments on weight loss rates of Fragaria pentaphylla

2.3 不同处理方式对五叶草莓可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量(Brix值)是反映果实营养价值及判断果实耐贮藏能力的重要指标[23]。由图4可知,随着采后贮藏时间的延长,所有处理组五叶草莓可溶性固形物含量均呈下降趋势,这是因为果实自身呼吸作用需要消耗糖分而使可溶性固形物含量下降所致。对五叶草莓贮藏6 d时各处理组可溶性固形物含量进行方差分析,结果显示,1#对照组的可溶性固形物含量显著低于其他处理组(P<0.05),5#、6#和7#3组生物保鲜剂处理组可溶性固形物含量显著高于其他处理组(P<0.05),且相对于其他各处理组可溶性固形物含量下降趋势也较缓慢,这可能是因为生物保鲜剂形成的透明薄膜抑制了五叶草莓采后贮藏期间的呼吸作用,减缓了可溶性固形物含量下降速度,增加了五叶草莓的耐贮藏性。

图4 不同处理方式对五叶草莓可溶性固形物含量的影响Fig.4 Effects of different treatments on soluble solid contents of Fragaria pentaphylla

2.4 不同处理方式对五叶草莓可滴定酸含量的影响

可滴定酸度是植物品质的重要构成性状之一,是影响果实风味品质的重要因素。对于鲜食品种,一般来讲,高糖中酸,风味浓,品质优;对于加工品种,则要求高糖高酸[24]。由图5可知,随着采后贮藏时间的延长,所有处理组五叶草莓可滴定酸含量均呈下降趋势,这是因为五叶草莓果实采后呼吸作用及其他生理过程都会消耗有机酸,部分有机酸会转化为糖分,酸度随着成熟度与贮藏时间的增加而逐渐下降[8]。对五叶草莓贮藏6 d时各处理组可滴定酸含量进行方差分析,结果显示,1#对照组的可滴定酸含量显著低于其他处理组(P<0.05),5#和7#2组生物保鲜剂处理组可滴定酸含量显著高于其他处理组(P<0.05),这说明生物保鲜涂膜可有效抑制五叶草莓中可滴定酸的降解,起到显著的保鲜效果。

图5 不同处理方式对五叶草莓可滴定酸含量的影响Fig.5 Effects of different treatments on titratable acids contents of Fragaria pentaphylla

2.5 不同处理方式对五叶草莓丙二醛含量的影响

MDA含量是植物细胞膜脂过氧化程度的体现,MDA含量越高,表明植物细胞膜脂过氧化程度越高[25]。由图6可知,随着采后贮藏时间的延长,所有处理组五叶草莓MDA含量整体呈现先升高后降低的趋势,贮藏4~6 d对照组果实的MDA含量显著高于其他处理组(P<0.05),且对照组五叶草莓果实的MDA含量上升幅度较大,其他各处理组较为平缓。对五叶草莓贮藏6 d时各处理组MDA含量进行方差分析,结果显示,1#对照组的MDA含量显著高于其他处理组(P<0.05),其中7#和2#处理组MDA含量显著低于其他处理组(P<0.05)、4#处理组次之。这说明各种保鲜剂处理能明显减少果实中MDA含量,延缓组织衰老,延长保鲜期。

图6 不同处理方式对五叶草莓丙二醛含量的影响Fig.6 Effects of different treatments on malondialdehyde contents of Fragaria pentaphylla

2.6 不同处理方式对五叶草莓VC含量的影响

VC是评价五叶草莓营养价值的重要参数之一,也是最不稳定的一种水溶性维生素,其在果实贮藏过程中极易被氧化和分解。由图7可知,随着采后贮藏时间的延长,所有处理组五叶草莓VC含量均呈下降趋势,且对照组五叶草莓果实的VC含量下降幅度最大。对五叶草莓贮藏6 d时各处理组VC含量进行方差分析,结果显示,1#对照组的VC含量显著低于其他处理组(P<0.05),3#、7#和5#处理组VC含量显著高于其他处理组(P<0.05),这可能是因为3#处理液中本身含有高浓度VC渗入五叶草莓果实中所致,另外7#和5#处理组也对五叶草莓VC含量的维持有一定效果。

图7 不同处理方式对五叶草莓VC含量的影响Fig.7 Effects of different treatments on VC contents of Fragaria pentaphylla

3 结论

本试验分别采用6种不同化学、生物处理方式对五叶草莓进行了保鲜处理,以蒸馏水处理组为对照,试验结果显示,在五叶草莓采后贮藏过程中,6种处理组五叶草莓果实保鲜效果均优于对照组(1#蒸馏水处理组)。从果实外观、色泽、口感及营养价值等方面综合考虑,1%壳聚糖处理组保鲜效果最佳。五叶草莓组织娇嫩,果实颗粒小,果实间相互碰撞易摩擦损伤,正常情况下存放,隔夜就会腐烂变质。壳聚糖是一种可食用的生物保鲜剂,具有成膜性,其形成的透明薄膜通过阻隔氧气、水分和芳香物质的散失,可降低五叶草莓呼吸强度,延缓果实组织老化速度,较好地保持了五叶草莓的外观品质,可延长五叶草莓的贮藏期达到6 d左右。然而,本试验只探讨了不同处理方式对五叶草莓果实的保鲜效果,关于壳聚糖最适保鲜浓度及保鲜机理还有待进一步研究。

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