◎ 陈芳玲,黄思宇,樊娅萍,贺苗苗,秦豪林,罗志斌,王倡宪
(黑龙江大学 现代农业与生态环境学院,黑龙江 哈尔滨 150080)
草莓(Fragaria ananassaDuch.)与皇冠梨(Pyrus bretschneideriRehd.)同属蔷薇科,两种水果均富含多种矿物质、维生素和水分,不仅营养丰富,甜美多汁,而且还有很高的药用价值[1-4],在我国大面积种植。据报道,2018年我国草莓的种植面积高达11.11万hm2[5],梨在国内的种植面积和产量仅次于柑橘和苹果,2017年我国梨树的种植面积达95.2万hm2[6]。近年来,随着对果蔬采后生理生化的深入研究及科技的迅猛发展,气调保鲜、臭氧保鲜、辐照保鲜、热处理保鲜及低温速冻保鲜等先进技术不断涌现[7-9]。其中,低温冻藏保鲜技术不仅具有经济便捷的显著优点,而且可以最大限度地保存水果原有的风味和营养成分,故而被广泛采用[10]。已有的研究表明,冻藏温度与时间对果蔬的营养价值和口感有显著影响[11-13]。本文以草莓与皇冠梨为研究对象,对其进行-25 ℃冻藏处理,以明确短期冻藏对两种水果失重及主要食用品质的影响,为我国东北地区冬季推广该措施提供必要的理论依据。
草莓(品种为丹东99)与皇冠梨,均购自当地大型超市,新鲜水果九成熟、大小均匀、色泽相近、果肉丰满、无机械损伤及真菌感染。
1.2.1 试验设计
每种水果共设两个处理:鲜样与冻藏处理,即供试水果清洗干净后吸干表面水分,将样品随机分为两组,一组为鲜样(CM:草莓;L:梨),另一组放入PE塑料盒用保鲜膜封口,置于-25 ℃冰柜中冻藏,为冻藏样品(CM-D:冻草莓;L-D:冻皇冠梨)。
1.2.2 指标测定
失重:分别于冻藏0 h、24 h、48 h和72 h称重,计算失重率。品质指标:将鲜样与冻藏24 h的样品切成1 cm左右的小块,混匀后四分法取样,每个处理平行取样5次。维生素C含量、可滴定酸度及可溶性糖含量分别采用2,4-二硝基苯肼比色法、滴定法及蒽酮比色法测定,并计算糖酸比[14-15]。
1.2.3 数据处理
试验数据采用Microsoft Office Excel 2010软件进行双样本等方差t检验,显著水平取0.05(P≤0.05)。
水分是度量水果新鲜度的主要指标之一,表1为两种水果在冻藏不同时间后的重量变化。可以看出,两种水果在冻藏24 h后重量都有小幅降低,但随着冻藏时间的增加,两种水果的重量开始呈现微小增长趋势。
表1 冻藏处理对草莓和皇冠梨重量的影响表(单位:g)
果蔬是人们摄取维生素C的主要来源,果蔬中维生素C含量是评价其营养价值的重要指标之一。两种水果经冻藏处理24 h后,维生素C含量均有不同程度增加(图1与图2),其中冻藏处理的草莓维生素C含量是鲜样的1.17倍,显著高于鲜样;皇冠梨经冻藏处理后维生素C含量也有一定增加,但与鲜样差异不显著。此外,无论冻藏与否,草莓的维生素C含量约是皇冠梨的10倍左右,因此,较皇冠梨而言,草莓是补充维生素C的较好来源。
图1 冻藏处理对草莓维生素C含量的影响图
图2 冻藏处理对皇冠梨维生素C含量的影响图
水果的可溶性糖作为营养品质的一个重要指标,其含量高低决定了水果的甜度。冻藏处理对两种水果可溶性糖含量产生了不同的影响(图3与图4),由图3可知,两种水果经冻藏处理后可溶性糖含量与鲜样间无显著差异,但是冻藏后的草莓可溶性糖含量较鲜样增加了16.00%,而皇冠梨冻藏后可溶糖含量则减少了4.52%。
图3 冻藏处理对草莓可溶性糖含量的影响图
图4 冻藏处理对皇冠梨可溶性糖含量的影响图
可滴定酸在一定程度上决定了水果的风味。两种水果经冻藏处理后可滴定酸度均上升,但冻藏处理对两种水果可滴定酸度的影响程度不同(图5与图6),其中,草莓在冻藏24 h后,可滴定酸度是鲜样的1.19倍,冻藏处理的可滴定酸度显著高于鲜样;皇冠梨冻藏后可滴定酸度也增加,但与鲜样间的差异未达到显著水平。
图5 冻藏处理对草莓可滴定酸度的影响图
图6 冻藏处理对皇冠梨可滴定酸度的影响图
糖酸比是衡量水果成熟度与品质的重要指标之一。本研究中,与鲜样相比,虽然草莓冻藏后可滴定酸度显著升高,但可溶性糖含量的大幅增加使得冻藏处理对草莓的糖酸比无明显影响;而皇冠梨却截然不同,冻藏处理后可溶性糖的降低与可滴定酸度的增加导致其糖酸比明显降低,影响口感,见表2。
表2 冻藏处理对草莓和皇冠梨糖酸比的影响表
果蔬冻藏技术通过降低组织中的水分活性、抑制微生物的生长、减少酶的活性等机制从而延长果蔬的储藏期,是一种安全、高效具有良好发展前景的果蔬储运技术[10]。
果蔬经冷冻处理后因所处环境的变化会引起其品质的不同变化[11]。本研究中,草莓和皇冠梨经冻藏后维生素C含量均增加,这可能与以下3方面因素有关。①冻藏温度。通常低温更有利于维生素C的稳定,-25 ℃处理较常温可以保留更多的维生素C。②短期内,-25 ℃抑制了细胞中的氧化酶活性。有研究认为,冻藏期间细胞中的氧化酶活性是影响维生素C变化的主要因素之一,其中包括引起酶促褐变的多酚氧化酶(PPO)及与水果不良风味有关的过氧化物酶(POD),冷藏初期PPO与POD酶活性升高会加速维生素氧化[12]。③有机酸含量的增加为维生素C的稳定创造了条件。已有研究证实,在酸性与中性条件下维生素C有较高的残留率,而碱性条件下维生素C的残留率明显降低[16]。果蔬采后的呼吸作用与其品质变化密切相关,依据果实呼吸作用及对乙烯反应的不同,可将其分为跃变型与非跃变型两种,其中,跃变型果实在其成熟过程中会产生明显的呼吸高峰,而非跃变型果实的呼吸强度在此过程中则保持相对稳定,且两类呼吸作用的底物均以碳水化合物与有机酸为主。
结合本研究结果,草莓经冻藏处理后可溶性糖含量增加,而黄冠梨的可溶性糖含量降低,这可能与二者的呼吸方式有关,梨果属于呼吸跃变型果实,草莓为呼吸非跃变型水果[17]。冻藏过程中两种水果都存在后熟过程,冻藏处理果实的呼吸强度虽然有所降低,但黄冠梨的呼吸强度仍较草莓高,消耗碳水化合物较多,间接体现为可溶性糖含量降低。此外,可溶性糖作为逆境下的细胞渗透调节物质和信号物质[18],在-25 ℃条件下,细胞内初期不断形成并生长的冰晶体对细胞膜结构的损伤造成可溶性糖的外渗,对于草莓而言,呼吸消耗较低,外渗较多,最终表现为可溶性糖含量的上升。本研究结果与平菇0 ℃贮藏1 d后可溶性糖含量的变化相似[19]。
综上所述,两种水果经-25 ℃冻藏处理24 h后,重量变化可忽略不计,但两种水果的营养品质变化却截然不同。草莓的维生素C含量与可滴定酸含量较鲜样显著增加,而皇冠梨因可溶性糖降低、可滴定酸含量增加导致口感酸化,因此草莓更适合在-25 ℃冻藏处理24 h,随冻藏时间的延长两种水果的品质变化有待深入研究。结合我国东北地区冬季的气候特点,充分利用该气候资源短期贮藏草莓以最大限度保存其营养是可行的。