黄 雯,尹德兴,申舒心,周宏胜
(1.南京市蔬菜科学研究所,江苏南京 210042;2.鲁东大学农学院,山东烟台 264025;3.江苏省农业科学院,农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室,江苏南京 210014)
黄瓜(Cucumis sativusL.)属葫芦科(Cucurbitaceae)一年生草本植物,是我国乃至全世界主要栽培的蔬菜作物种类之一[1]。迷你黄瓜又称为水果型黄瓜,表皮光滑,果肉脆嫩,富含多种维生素、矿物质,深受消费者喜爱。迷你黄瓜皮薄、含水量高、生理代谢活跃,在贮藏过程中易失水萎蔫、黄化和腐烂。低温虽可有效降低黄瓜果实失水萎焉和黄化,但温度低于7~10 ℃时黄瓜易发生冷害,导致表皮凹陷或腐烂[2]。迷你黄瓜常温货架销售过程中也容易出现褪绿黄化、软化和腐烂等现象,导致食用品质降低,因此,采后保鲜技术研究意义重大。
近年来,黄瓜贮藏保鲜常采用低温冷藏[3]、涂膜保鲜[4]、气调保鲜[5]和化学保鲜等技术[6],但由于操作复杂、成本高等缺点而受到限制,难以大规模应用。薄膜包装是一种简单、实用的保鲜技术,可利用果蔬自身呼吸与薄膜的透气性建立动态平衡,维持微环境空间内适宜的CO2和O2浓度,起到保鲜的作用[7]。薄膜包装的保鲜效果与果蔬的品种、贮藏温度和薄膜厚度密切相关。截止目前,薄膜包装对迷你黄瓜货架期保鲜效果的相关研究报道较少。因此,本文以迷你黄瓜为试验对象,分析了不同厚度薄膜包装材料对迷你黄瓜采后货架期品质的影响,旨在为迷你黄瓜的采后保鲜提供技术支持。
供试的黄瓜品种为‘南水6 号’,采收于南京市蔬菜科学研究所。5 月8 日采摘当日运回实验室,挑选成熟度一致、无病虫害和机械伤、完整、大小和长度均匀的黄瓜为试材。
磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氢氧化钠,分析纯,西陇化工股份有限公司;硫代巴比妥酸、三氯乙酸、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸钠、维生素C、偏磷酸、草酸、2,6-二氯靛酚钠盐,分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
聚乙烯薄膜保鲜袋(宽25 cm、长40 cm),广东宝德利新材料科技股份有限公司。
手持式数显糖度计,PAL-1 型,日本ATAGO 公司;英国SMSTA.XTPlus 质构仪,英国Stable Micro System 公司;GNP-9080BS-Ⅲ隔水式恒温培养箱,上海新苗医疗器械制造有限公司;UV-1780 紫外可见分光光度计,日本岛津公司;DDS-307A 电导率仪,上海仪电科学仪器股份有限公司;METTLER TOLEDO XS105 分析天平(精度0.1 mg),瑞士Mettler Toledo 公司;Sigma 3K15 高速冷冻离心机,美国Sigma-Aldrich 公司;液氮研磨器,IKA/A 11,艾卡(广州)仪器设备有限公司。
在40 μm 厚度聚乙烯薄膜保鲜袋上下两面中心位置分别打直径2 cm 的圆孔2 个,作为对照组(CK);分别用10、20、30、40 μm 厚度的聚乙烯薄膜保鲜袋对迷你黄瓜进行密封包装处理[8]。所有处理均置于(24±2)℃、相对湿度80%~90%的条件下贮藏。在贮藏0、2、4、6、8、10 d时分别进行相关理化指标的检测,每次从各组中分别取18 根黄瓜,重复测定3 次。
1.4.1 感官评价
参照李红丽等[9]和尹杰文等[10]的方法,略有改变。邀请10 位经过培训的感官评价人员,根据黄瓜的果皮、果肉、口感、气味和腐烂程度进行评定,每项20 分,满分100 分,取平均值。感官评分标准见表1。
表1 迷你黄瓜贮藏期间感官品质评价标准Table 1 Evaluation standard of sensory quality of mini-cucumber during storage
1.4.2 失重率
采用重量法计算失重率[4,11],计算公式见式(1)。
式中,m0为贮藏前黄瓜质量,g;m1为贮藏后黄瓜质量,g。
1.4.3 丙二醛(MDA)含量
采用硫代巴比妥酸法测定,结果以μmol/kg 表示[8]。
1.4.4 维生素C 含量
参照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中2,6-二氯靛酚滴定法测定[12]。
1.4.5 可溶性固形物(total soluble solids,TSS)含量
将黄瓜切碎、打浆,用纱布过滤,得到滤液,用PAL-1 手持式数显糖度计测定可溶性固形物含量,每个处理重复测定5 次,取平均值。
1.4.6 硬度
利用SMSTA.XTPlus 质构仪测定硬度,P/2 探头(直径2 mm)对黄瓜进行穿刺测试,测前速率为5.0 mm/s,测试速率为2.0 mm/s,穿刺深度为5 mm,重复测定6 次,取平均值,单位为N[13]。
1.4.7 相对电导率
采用电导率仪测定[11]。
采用Excel 2016 软件对数据进行统计分析,采用SPSS 19.0 软件的Duncan 法对数据进行差异显著性分析,采用Origin 2018 对数据进行作图。
如图1 所示,迷你黄瓜在贮藏过程中外观品质逐渐下降,对照组在第2 天时出现失水萎蔫,第4 天时部分果皮颜色变黄,第6 天时部分果实严重黄化,出现干瘪、腐烂等现象。由图1 可知,包装处理能较好地保持迷你黄瓜的外观品质,第2 天时所有包装处理组迷你黄瓜的外观品质均优于对照组。第6 天时,30 μm 和40 μm 包装处理组均保持着较好的外观表形,第8 天时,40 μm 包装处理组大多数黄瓜仍能维持较好的外观。
图1 不同薄膜包装对迷你黄瓜外观品质的影响Fig.1 Effect of different film packaging on the appearance quality of mini-cucumber
由图2 可知,常温条件下,迷你黄瓜的感官评分随贮藏时间的延长均不断下降。CK 组在贮藏第4 天时感官评分低于60,失去商品价值;第4 天时,10、20、30、40 μm包装处理组迷你黄瓜的感官评分分别为62.2、79.0、79.2和82.2,可见,包装处理能延缓感官品质的下降。第8 天时,40 μm 薄膜包装处理组的感官评分仍高于60,是CK组的1.82 倍,且显著高于其他处理组(P<0.05)。
图2 不同薄膜包装对迷你黄瓜感官评分的影响Fig.2 Effect of different film packaging on the sensory scores of mini-cucumber
由图3(见下页)可看出,整个贮藏期,迷你黄瓜的TSS 含量呈逐渐下降趋势。薄膜包装处理可以延缓TSS含量的下降,所有包装处理组的TSS 含量均高于CK 组(P<0.05);在贮藏第8 天和第10 天时,40 μm 的薄膜包装组黄瓜的TSS 含量显著高于其他各组(P<0.05)。
图3 不同薄膜包装对迷你黄瓜TSS 含量的影响Fig.3 Effect of different film packaging on the content of TSS in mini-cucumber
如图4 所示,不同处理组迷你黄瓜的维生素C 含量在贮藏期均随着贮藏时间的延长不断降低,贮藏到第6天时,维生素C 含量已经开始明显下降,CK 组及10、20、30、40 μm 薄膜包装组迷你黄瓜的维生素C 含量分别下降了47.99%、43.92%、32.98%、28.11%和21.23%。包装处理可有效抑制维生素C 的降解,在贮藏后期,40 μm 包装组迷你黄瓜中维生素C 含量最高,显著高于其他组(P<0.05)。
图4 不同薄膜包装对迷你黄瓜维生素C 含量的影响Fig.4 Effect of different film packaging on the content of vitamin C in mini-cucumber
由图5 可知,在整个贮藏期不同处理组的黄瓜硬度呈逐渐下降的趋势,其中CK 组下降速度最快,各包装处理组硬度一直高于CK 组。40 μm 薄膜包装处理组对迷你黄瓜硬度的保持效果最好,在贮藏第6 天时硬度仍为22.39 N,显著高于CK 组的15.79 N(P<0.05);贮藏第10天时其硬度是CK 组的1.48 倍。
图5 不同薄膜包装对迷你黄瓜硬度的影响Fig.5 Effect of different film packaging on the firmness of mini-cucumber
由图6 可以看出,在贮藏过程中,迷你黄瓜果实的失重率随时间的延长逐渐升高。在贮藏第2 天时,CK 组果实的失重率开始迅速升高,到贮藏末期(第10 天)失重率已达17.69%;10、20、30、40 μm 包装处理组果实第10 天的失重率仅为8.46%、5.83%、3.04%和1.99%。与CK 组相比,包装处理组的迷你黄瓜失重率明显降低(P<0.05),其中40 μm 包装处理组迷你黄瓜的失重率最低。
图6 不同薄膜包装对迷你黄瓜失重率的影响Fig.6 Effect of different film packaging on weight loss of mini-cucumbers
由图7 可以看出,整个贮藏期,CK 组和薄膜包装处理组迷你黄瓜的MDA 含量均呈逐渐上升的趋势,表明细胞受损的程度逐渐提高。CK 组的MDA 含量高于包装处理组,说明包装处理可以有效抑制迷你黄瓜MDA 含量的上升,降低细胞膜的损伤。40 μm 包装处理组迷你黄瓜的MDA 含量在贮藏后期最低,在贮藏第8 天时,MDA含量仅为CK 组的80%,说明40 μm 包装处理在贮藏后期能有效抑制MDA 含量的上升。
图7 不同薄膜包装对迷你黄瓜MDA 含量的影响Fig.7 Effect of different film packaging on the content of MDA in mini-cucumber
由图8 可知,贮藏期间迷你黄瓜的相对电导率均呈上升趋势。CK 组相对电导率上升较快,贮藏第6 天时,对照组迷你黄瓜的相对电导率已高达22.46%,而40 μm包装处理组迷你黄瓜的相对电导率较低,仅为CK 组的63.76%。对照组迷你黄瓜的相对电导率显著高于处理组,说明包装处理可以有效地降低细胞膜的损伤,其中40 μm 处理组的效果最好。
图8 不同薄膜包装对迷你黄瓜相对电导率的影响Fig.8 Effect of different film packaging on the relative electrical conductivity of mini-cucumber
果皮翠绿、新鲜饱满、无病虫害的高品质迷你黄瓜更能吸引消费者,货架期发生的果皮黄化、失水萎蔫和病害是导致其外观品质下降的最主要原因[11]。贮藏期TSS、维生素C 含量和硬度的变化是衡量黄瓜果实贮藏品质的重要指标[13-15]。本研究中,40 μm 包装组迷你黄瓜的外观品质(图1)和感官评分(图2)明显地优于其他组,说明40 μm 薄膜为最适于保持迷你黄瓜常温条件下保鲜的薄膜厚度,可以有效地保持迷你黄瓜TSS、维生素C 含量和果肉硬度,表明合理的薄膜包装对黄瓜品质的保持具有积极的作用。MDA 含量和相对电导率是反映细胞膜脂过氧化和受损程度的重要的指标[13,15]。本研究中,40μm薄膜包装降低了迷你黄瓜MDA 的生成和相对电导率,减缓了膜脂过氧化反应,减少了膜损伤,这可能是包装袋内通过形成适于迷你黄瓜的气体环境,延缓了衰老[10]。由于迷你黄瓜在不同贮藏温湿度条件、不同贮藏时长等情况下的呼吸程度不同,薄膜包装使用中应注意防止包装袋内气体伤害和采后病害的发生。本研究中未采用更大厚度薄膜包装材料的原因主要是厚度越大的薄膜,气体透过性越低,常温下可能会引起无氧呼吸;更大厚度的薄膜材料是否对迷你黄瓜有更好的保鲜效果将在下一步研究中确认。
本研究选择4 种不同厚度的薄膜包装处理迷你黄瓜,分析包装对黄瓜感官评分、相关生理和品质指标的影响,以探索保持黄瓜品质的薄膜包装材料的最适厚度。通过外观和感官评价,发现薄膜包装能延缓迷你黄瓜的品质下降和延长货架期。综合比较,40 μm 的薄膜包装处理对迷你黄瓜常温条件下的货架期品质的保持作用效果最好,较好地维持了果实的硬度、可溶性固形物(TSS)含量和维生素C 含量,延长了迷你黄瓜在常温下的货架期。薄膜包装作为自发气调包装的一种,具有经济、易操作等特点,是一种较适合在实际贮运过程中使用的技术,且与其他控制衰老和病害技术的协同使用,将会产生更好的保鲜效果。