猕猴桃果实采后常温贮藏期品质评价*

2021-10-25 08:30郭琳琳庞荣丽王瑞萍乔成奎田发军王彩霞谢汉忠
中国果树 2021年10期
关键词:贮藏期常温猕猴桃

郭琳琳,庞荣丽,罗 静,王瑞萍,乔成奎,田发军,王彩霞,李 君,庞 涛,谢汉忠

(中国农业科学院郑州果树研究所,河南450009)

猕猴桃(Actinidia chinensisPlanch.)属猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属(ActinidiaLindl.)植物,是20 世纪初以来驯化栽培的果树,至今仅有100 余年的历史[1],有“水果之王”和“维C 之王”之美誉,深受广大居民青睐。‘金桃’是中华猕猴桃品种,是中国科学院武汉植物园于1981 年从江西省武宁县野生猕猴桃资源中选出的优良单株,软熟后果肉转为金黄色[2]。‘徐香’是美味猕猴桃品种,是江苏省徐州市果园在1975 年从北京植物园引入的美味猕猴桃实生苗中选出,果肉绿色。

当前,对猕猴桃属其他品种果实生长规律[3-5]、采收期[6-7]、植物生长调节剂[8-10]对果实品质影响等方面已有较多的研究报道。猕猴桃是呼吸跃变型果实,果实采摘后需贮藏后熟方可食用,猕猴桃贮藏研究已经取得很大进展[11-13],但是研究所覆盖的品质指标多为质地、滋味指标,未将多酚、类胡萝卜素、叶绿素等具有生物活性功能指标的变化纳入其中。而针对‘金桃’和‘徐香’在河南地区常温贮藏期营养品质变化规律的研究还未见报道,基于此,本研究探讨了‘金桃’和‘徐香’在河南地区常温贮藏期营养功能成分变化规律和营养品质综合评价,以期为猕猴桃后熟期营养品质评价和指导消费者合理膳食提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与处理

试验材料‘金桃’和‘徐香’猕猴桃于2019年9 月17 日采摘于河南省西峡县田关乡果园,随机选取树形良好、长势适中的猕猴桃树于树冠中部外围采摘长势良好、果形端正、大小均匀、无病虫害和机械伤的猕猴桃果实,采摘当天运回实验室,分别随机放置20 个果实于纸箱中密封,2 个品种各20 箱,置于室温下(25 ℃)贮藏。2 个品种每次取3 个纸箱的果实进行感官评价和内在品质各项指标的测定,直至猕猴桃果实后熟软化完全。‘金桃’猕猴桃分别在贮藏第3、5、7、9、11 d(9 月19—27 日)取样分析,共5 次;‘徐香’猕猴桃分别在贮藏第3、5、6、7、8 d(9 月19—24 日)取样分析,共5 次。

1.2 所用仪器

FT-02、FT327 硬度计(意大利Breuzzi 公司);PAL-1 数显台式电子折光仪(日本ATAGO 公司);809 全自动滴定仪(瑞士万通);861 离子色谱仪(瑞士万通);SPECORD210 紫外可见分光光度计(德国耶拿);2695-2489-2475 型高效液相色谱仪(美国Waters);1290-6460 型液相色谱-串联质谱联用仪(美国Agilent)。

1.3 感官评价方法

感官分析小组由8 名(4 男4 女)经过相关专业训练的人员构成。感官分析小组对每次取样的猕猴桃果实从外观、外观(横切)、香气(闻)、滋味、风味(尝)、口感等方面逐一进行感官综合性描述。

1.4 测定项目与方法

(1)硬度的测定。选取10 个果实,于赤道部位削皮约1 cm2,用硬度计测定果实赤道部位硬度,每个果实测4 个点,取平均值。

(2)可溶性固形物和可溶性糖含量的测定。可溶性固形物含量的测定参照农业行业标准NY/T 2637—2014 水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定 折射仪法[14]。可溶性糖含量的测定采用斐林试剂滴定法,每个处理取10 个果实,匀浆后称取20 g,用水洗入250 mL 的容量瓶中,加盐酸3.5 mL,80 ℃水浴15 min,冷却后调pH 值至中性,定容至250 mL,过滤液即为可溶性糖提取液,用斐林试剂测定可溶性糖含量,以葡萄糖计。

(3)维生素C 和总酚含量的测定。维生素C 含量的测定参照国家标准GB 5009.86—2016 食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定[15]。总酚含量的测定参照国家行业标准NY/T 1600—2008 水果、蔬菜及其制品中单宁含量的测定 分光光度法[16]。

(4)总酸和有机酸含量的测定。总酸含量的测定参照国家标准GB/T 12456—2008 食品中总酸的测定[17]。有机酸含量的测定参照农业行业标准NY/T 2796—2015 水果及其制品中有机酸的测定 离子色谱法[18]。

(5)蔗糖、葡萄糖和果糖含量的测定。参照国家标准GB 5009.8—2016 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定 高效液相色谱法[19]。

(6)叶绿素和类胡萝卜素含量的测定和计算方法。参照王业勤等[20]的方法,利用紫外分光光度计在350~700 nm 范围内扫描,分别记录470、649、665 nm 处的吸光度,按照以下公式计算叶绿素a、b和类胡萝卜素含量。

式中Ca、Cb和Cxc分别代表叶绿素a、b 和类胡萝卜素的浓度(mg/kg),A470、A649和A665分别代表470、649、665 nm 处的吸光度。V代表提取液定容体积(mL),f代表稀释倍数,m代表样品质量(g)。

1.5 分析方法

1.5.1 主成分分析

采用SPSS 21.0 分析软件,对不同贮藏时期的‘金桃’和‘徐香’猕猴桃果实硬度、可溶性固形物、维生素C、总酸、可溶性糖、总酚、类胡萝卜素、叶绿素等8 个品质指标进行主成分分析,得原始数据相关系数矩阵的特征值、方差贡献率及累积方差贡献率,提取主成分,得到各成分得分的数学模型。

1.5.2 猕猴桃品质的综合评价

经主成分分析提取出主成分后进行综合评价。综合评价的方法为:以各个主成分对应的方差贡献率作为权重,由各主成分得分和对应的权重相乘求和得到综合评价函数。按综合评价函数计算综合得分,并进行大小排序,综合得分越大,综合质量就越好[21]。

1.6 数据处理与分析

试验数据利用Excel 2003 和SPSS 21.0 进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期感官评价

感官分析小组对2 个猕猴桃品种在不同贮藏期进行感官描述,从表1、2 可以看出,‘金桃’猕猴桃在贮藏第9 d 感官评价最佳,而‘徐香’猕猴桃在第6~7 d 感官评价最佳。2 个品种在贮藏的最后1 d 果实腐烂率均为5%。

表1 ‘金桃’猕猴桃常温贮藏期感官评价

表2 ‘徐香’猕猴桃常温贮藏期感官评价

2.2 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期果实硬度的变化

由图1 可知,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃果实硬度的变化趋势一致,均为先快速下降后缓慢降低。‘金桃’和‘徐香’猕猴桃硬度下降幅度最大的时期分别是第5~7 d 和第3~5 d,‘金桃’猕猴桃硬度从10.10 kg/cm2降至1.27 kg/cm2,降低了87.4%,‘徐香’猕猴桃硬度从9.37 kg/cm2降至1.87 kg/cm2,降低了80.0%。‘金桃’和‘徐香’猕猴桃硬度缓慢降低的时期分别是7~11 d 和6~8 d,降低幅度分别为42.5%和41.1%。常温条件下,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃从采收到果实完全软熟(硬度分别为0.73、0.53 kg/cm2),贮藏期分别为11 d和8 d。

图1 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期果实硬度变化

2.3 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期果实风味品质的变化

2.3.1 可溶性固形物、可溶性糖含量的变化规律

由图2 可知,随着贮藏时间的延长,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃可溶性固形物和可溶性糖含量均呈先升高后降低的趋势,分别在贮藏第9 d 和第7 d达到高峰,可溶性固形物含量分别为14.0%、13.5%,可溶性糖含量分别为7.84%、8.22%。

图2 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期果实可溶性固形物和可溶性糖含量的变化

2.3.2 可溶性糖组分含量的变化规律

‘金桃’和‘徐香’猕猴桃可溶性糖主要由蔗糖、果糖和葡萄糖组成。由图3 可知,随着贮藏时间的延长,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃可溶性糖组分整体呈现先升高后降低的趋势,主要区别在于达到含量最高值的时期和组分比例变化有所不同。‘金桃’和‘徐香’猕猴桃蔗糖含量分别于第5 d和第6 d 达到最高值,且此时3 种糖含量占比相对接近,随后蔗糖含量大幅降低,同时,葡萄糖和果糖含量迅速升高,均分别于第9 d 和第7 d 达到最高值,葡萄糖和果糖含量占比明显高于蔗糖,尤其‘金桃’猕猴桃可高达9 倍。说明‘金桃’和‘徐香’猕猴桃在呼吸跃变前后2 d 内达到蔗糖积累峰值,‘金桃’猕猴桃可食用期糖组成以单糖为主。

图3 ‘金桃’(左)和‘徐香’(右)猕猴桃常温贮藏期果实可溶性糖组分含量的变化

2.3.3 总酸和有机酸组分含量的变化规律

‘金桃’和‘徐香’猕猴桃有机酸主要由柠檬酸和奎宁酸组成。由图4 可知,随着贮藏时间的延长,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃总酸和有机酸组分含量呈现小幅度的先升高后降低的趋势。‘金桃’猕猴桃总酸、奎宁酸和柠檬酸含量整体高于‘徐香’猕猴桃,2 个品种的有机酸均以柠檬酸为主,分别是奎宁酸的3.6 倍和5.9 倍。

图4 ‘金桃’(左)和‘徐香’(右)猕猴桃常温贮藏期果实总酸和有机酸组分含量的变化

2.4 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期果实维生素C 和总酚含量的变化

由图5 可知,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃贮藏期间维生素C 含量的变化范围分别为1 370~1 450 mg/kg 和581~704 mg/kg,变异系数分别为2.0%和7.1%,说明变化趋于平稳。‘金桃’猕猴桃维生素C 含量为‘徐香’猕猴桃的2~3 倍。

由图5 可知,随着贮藏时间的延长,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃总酚含量均呈现先升高后降低的趋势,分别于第7 d 和第6 d 达到峰值,含量分别为1.26、0.78 g/kg;贮藏期末含量分别为1.05、0.75 g/kg,降低了17%和4%。说明总酚含量峰值出现在猕猴桃呼吸跃变1 d 后逐渐降解。‘金桃’猕猴桃总酚含量约为‘徐香’猕猴桃的1.5 倍。

图5 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期果实维生素C 和总酚含量的变化

2.5 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期果实叶绿素和类胡萝卜素含量的变化

由图6 可知,随着贮藏时间的延长,‘金桃’猕猴桃叶绿素a、b 含量均呈现先升高后降低再升高的趋势,叶绿素总量和类胡萝卜素含量均呈现持续升高的趋势。贮藏初期,叶绿素a 含量约是叶绿素b 含量的1.6 倍,前期叶绿素a 含量降低幅度高于叶绿素b 含量,叶绿素a 含量于贮藏第7 d 达到最低值,叶绿素b 含量于贮藏第9 d 达到最低值,随后二者含量逐渐升高且比例趋于一致。叶绿素总量与类胡萝卜素含量的比值(叶类比)决定了果肉的颜色,‘金桃’猕猴桃贮藏期叶类比持续降低,说明‘金桃’猕猴桃果肉颜色初期以绿色为主,软熟后呈黄色。

由图6 可知,随着贮藏时间的延长,‘徐香’猕猴桃叶绿素a 含量、叶绿素b 含量、叶绿素总量均呈现先降低后升高的趋势,类胡萝卜素含量呈现持续升高的趋势。贮藏期间叶绿素a 含量始终高于叶绿素b 含量,约为叶绿素b 含量的1.5 倍;叶绿素总量始终高于类胡萝卜素含量,叶类比从1.9 降至0.9 而后又升至1.2,说明果肉颜色以绿色为主,但是软熟后绿色逐渐变浅。

图6 ‘金桃’(左)和‘徐香’(右)猕猴桃常温贮藏期果实叶绿素和类胡萝卜素含量的变化

2.6 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期营养品质主成分分析

对‘金桃’和‘徐香’猕猴桃各个贮藏时期的硬度、可溶性固形物、维生素C、总酸、可溶性糖、单宁、类胡萝卜素、叶绿素等8 个营养品质指标进行主成分分析。由主成分提取的特征根及贡献率(表3)可以看出,第1 个主成分的特征根为3.823,解释了总变异的47.790%,第2 个主成分的特征根为3.001,解释了总变异的37.519%,其他主成分的特征根均小于1,因此只需提取2 个主成分即可,累积贡献率为85.309%。

表3 营养品质指标主成分分析的特征根及贡献率

由表4 主成分载荷矩阵可以看出,第1 主成分在维生素C、总酚、总酸含量上均具有较高的正载荷,由此可知,第1 主成分是区分品种的主要因子。第2 主成分在可溶性固形物、可溶性糖、类胡萝卜素含量上具有较高的正载荷,硬度则为负载荷,由此可知,第2 主成分是区分贮藏时期的主要因子。

表4 主成分载荷和特征向量矩阵

根据主成分特征向量,求出主成分的表达式为:y1=-0.147x1+0.484x2+0.468x3-0.274x4+0.471x5+0.236x6-0.338x7+0.242x8,y2=0.528x1+0.140x2+0.121x3+0.468x4+0.194x5+0.453x6+0.006x7-0.475x8。

2.7 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期营养品质综合评价

‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期营养品质的主成分得分如表5 所示,‘金桃’猕猴桃的综合得分整体高于‘徐香’猕猴桃,说明‘金桃’猕猴桃综合品质优于‘徐香’猕猴桃。‘金桃’和‘徐香’猕猴桃分别在各自贮藏第9 d 和第7 d 的综合得分最高,说明分别于此贮藏期的猕猴桃品质最佳,与感官评价结果一致。

表5 ‘金桃’和‘徐香’猕猴桃常温贮藏期营养品质的主成分得分

3 讨论与结论

猕猴桃果实为呼吸跃变型,一旦超过临界状态,果肉硬度会急剧下降,无法贮运,导致失去商品价值,因此猕猴桃的贮藏期直接影响果实商品性。研究表明,猕猴桃贮藏期与许多因素有关,包括采收时期[22]、贮藏温度[23]、果实膨大剂处理[24]等,其中低温、早期采收会延长猕猴桃的贮藏期,果实膨大剂处理会导致其耐贮藏性下降。

本研究在河南省郑州地区常温下,‘金桃’猕猴桃贮藏第9 d 前后感官评价最佳,而‘徐香’猕猴桃在第6~7 d 感官评价最佳。2 个品种在贮藏最后1 d 的果实腐烂率均为5%。贮藏期硬度变化规律二者大致相同,均为先快速后缓慢降低,但是二者贮藏期限不同,‘金桃’猕猴桃贮藏期限长于‘徐香’猕猴桃,达到呼吸跃变时间分别为7 d 和5 d,贮藏期限分别为11 d 和8 d。说明猕猴桃常温贮藏时间与品种具有直接关系,达到呼吸跃变所需时间决定了贮藏期限。这与王仁才等[25]研究结果一致,猕猴桃不同品种或品系影响果实采后呼吸强度及呼吸高峰的出现时间,从而影响果实贮藏品质和贮藏期限。

本研究发现,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃贮藏期间,可溶性固形物、可溶性糖含量均先升高后降低,这与唐燕等[26]的研究结果相一致。‘金桃’和‘徐香’猕猴桃果糖和葡萄糖含量快速积累,而蔗糖含量逐渐下降,可能与贮藏期果实和合成酶活性变化过程有关[27]。贮藏期间2 个品种的总酸和有机酸含量均呈下降趋势,这是因为有机酸也是生命活动得以正常进行的原始底物之一,采后果实的软化衰老活动仍以酸为底物[28]。

猕猴桃中发现的许多生物活性成分,如维生素C、类胡萝卜素、酚类化合物和黄酮类化合物在果实成熟和贮藏过程中会发生不同程度的积累和降解[29]。维生素C 是水果中发现的主要抗氧化剂分子,为水果营养价值评估提供了宝贵的基准。‘金桃’和‘徐香’猕猴桃贮藏过程中维生素C 的变化范围分别为1 370~1 450 mg/kg 和581~704 mg/kg,变化相对稳定,总酚含量先升高后降低,类胡萝卜素含量持续升高,‘金桃’猕猴桃的维生素C、总酚含量均高于‘徐香’猕猴桃,与前人研究结果[30]一致。

本研究亦发现,‘金桃’和‘徐香’猕猴桃分别在各自贮藏第9 d 和第7 d 的主成分分析综合得分最高;‘金桃’猕猴桃的综合得分高于‘徐香’猕猴桃,主要是来自于维生素C、总酚等生物活性物质的贡献。说明猕猴桃贮藏期间的营养品质最佳时期是呼吸跃变后的1~2 d,此时食用营养品质最丰富、风味最好,随着贮藏期延长,猕猴桃果实进入衰老阶段,营养和风味等品质均受到影响。

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