不同贮藏温度和保鲜剂对秋洋梨保鲜效果的影响

2023-03-17 00:32杨娟侠张坤鹏魏树伟王少敏
保鲜与加工 2023年2期
关键词:贮藏期果皮乙烯

邹 曼,杨娟侠,张坤鹏,魏树伟,王少敏,张 倩

(山东省果树研究所,山东 泰安 271000)

西洋梨(Pyrus communisL.)原产于欧洲,是与东方梨齐名的两大栽培类型,果实石细胞少、后熟后柔软多汁、香味浓郁。目前,国内西洋梨栽培面积约6 600 hm2,年产量约20 万t,主要集中在山东胶东、辽宁大连、黄河故道等地区[1]。秋洋梨属于西洋梨,原名“Alexandrine douillard”,又名“好本号”,原产于法国,果实为长瓢形或纺锤形,鲜黄绿色,阳面有红晕,果点小,石细胞极少,后熟后细软,果实香气浓郁[2]。西洋梨属于呼吸跃变型果实,采后常温放置会迅速出现呼吸高峰和乙烯释放高峰,不耐贮运,可食用期短,衰老腐烂较快[3]。

西洋梨适宜的贮藏温度为-1~2 ℃,贮藏一段时间后呼吸作用增强,淀粉及原果胶水解,叶绿素减少,叶黄素和胡萝卜素增加,果皮底色转为黄色。控制或减缓贮藏期果实后熟是西洋梨贮藏保鲜的关键[4]。研究表明,-0.5 ℃和0.5 ℃贮藏能长期维持红香酥梨较高的果实硬度和可溶性固形物含量,明显抑制果皮转黄和果心褐变,抑制果实呼吸作用和乙烯释放量,降低果实乙醇的积累和减轻细胞膜的损伤程度[5]。-1 ℃可有效延缓玉露香梨果实油腻化和褪绿转黄的发生,且能降低果心褐变指数和腐烂率的发生,而0 ℃更有利于果实可滴定酸和VC 含量的维持[6]。1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)是一种新型乙烯作用抑制剂,能通过抑制乙烯诱导的后熟与衰老而延长果实贮藏期[7]。研究表明,1-MCP 处理能有效维持西洋梨宝斯克(Bosc)的贮藏品质[8],延缓巴梨(Bartlett)果实成熟[9],并能使果实保持良好的后熟能力[10]。经1-MCP 处理后,西洋梨的呼吸速率、乙烯生成速率以及组织内部的1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase,ACS)、1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(1-aminocyc-lopropane-1-carboxylate oxidase,ACO)等的活性均大大降低,贮藏病害发生较少[11]。乙烯吸附剂可吸收果蔬后熟贮运中释放到环境中的乙烯,抑制果实内源乙烯的生成,延长果蔬贮藏期[12]。研究表明,在冷藏240 d 和货架7 d 期间,乙烯吸附剂处理能较好地保持红香酥梨果实的外观颜色[13]。另外,乙烯吸附剂处理还可降低玉露香梨、丰水梨和黄金梨的果心褐变指数[14]。1-MCP 和1-MCP+乙烯吸附剂熏蒸处理均能延缓水蜜桃果实呼吸高峰的出现,保持果实贮藏品质,降低腐烂率[12]。经1-MCP 熏蒸处理,用聚氯乙烯(PVC)包装可延长银白杏贮藏期,使其在4 ℃条件下贮藏7 周[15]。

秋洋梨作为一种新品种,其贮藏保鲜方面的研究鲜见报道。本研究以秋洋梨为试材,考察在不同贮藏温度下,1-MCP 熏蒸和乙烯吸附剂对秋洋梨保鲜效果的影响,旨在为秋洋梨贮藏保鲜技术研究提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

秋洋梨:2020 年9 月2 日采自山东省果树研究所天平湖试验基地,挑选大小和成熟度一致,无病虫害、机械损伤和畸形的果实。

1-MCP(有效成分0.014%):美国阿格洛法士公司;乙烯吸附剂(5 g/包):济南云端农业科技有限公司;氢氧化钠、酚酞:天津市凯通化学试剂有限公司。

1.1.2 仪器与设备

AGY-15 型果实硬度计:杭州诺恩精密仪器设备有限公司;3nh-NR110 型色差仪:深圳市三恩驰科技有限公司;PAL-1 型折光仪:日本爱拓公司。

1.2 方法

1.2.1 果实处理方法

1-MCP 处理:在15 ℃环境下,将秋洋梨置于塑料大帐内,用0.5 μL/L 1-MCP 进行密闭熏蒸,处理12 h后取出,放入聚乙烯(PE)袋(厚0.040 mm,规格990 mm×950 mm)内贮藏。乙烯吸附剂处理:将1 包乙烯吸附剂直接放入装有秋洋梨(10 kg)的PE 袋中。将处理后的秋洋梨分别置于(-1±0.5)℃和(0±0.5)℃的冷库中贮藏,冷库的相对湿度均为85%~90%。

试验共设6 组:CK1 组(不作任何处理,0 ℃贮藏)、CK2 组(不作任何处理,-1 ℃贮藏)、处理1 组(0.5 μL/L 1-MCP 处理,0 ℃贮藏)、处理2 组(0.5 μL/L 1-MCP 处理,-1 ℃贮藏)、处理3 组(乙烯吸附剂处理,0 ℃贮藏)、处理4 组(乙烯吸附剂处理,-1 ℃贮藏)。

每30 d 统计各组果实腐烂情况并测定果实品质相关指标,每个处理的果实用量约为10 kg,每次取15 个果实用于指标测定[16-17],重复3 次,取平均值。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 果实腐烂率

采用计数法进行统计。试验进行3 次重复,取平均值。

果实腐烂率(%)=腐烂果实数/总果实数×100

1.2.2.2 果皮亮度

使用色差计测定果皮亮度L*值,重复3 次,取平均值。

1.2.2.3 硬度

使用果实硬度计进行测定。在果实赤道线附近对称阴阳两侧去皮,测定硬度,取平均值,单位:kg/cm2。

1.2.2.4 可溶性固形物含量

使用折光仪进行测定。每次取15 个果实,在果实阴阳两面各取1 处进行测定,取平均值,单位:%。

1.2.2.5 可滴定酸含量

参照李自芹等[18]的方法,吸取10 mL 梨浆滤液,加入1%酚酞指示剂,用0.05 mol/L 氢氧化钠溶液进行滴定,滴定至溶液初显粉色并在0.5 min 内不褪色时为终点,重复3 次,取平均值,单位:%。

1.2.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2010 软件进行数据处理并作图;SPSS 22.0 中的ANOVA 和Duncan’s 测试对不同处理组之间的差异进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 秋洋梨贮藏过程中腐烂率的变化

如图1 所示,CK1、CK2、处理1 组果实在贮藏90 d 时开始出现腐烂;150~270 d 期间,相同处理条件下,0 ℃贮藏的果实腐烂率低于-1 ℃,对照组和1-MCP处理组果实在0 ℃的腐烂率显著低于-1 ℃(P<0.05);270 d 时,1-MCP 处理组果实贮藏于0 ℃和-1 ℃的腐烂率分别为13.00%和19.64%,乙烯吸附剂处理组分别为51.92%和61.90%,均分别低于对照组腐烂率(55.05%和85.45%);1-MCP 处理组果实腐烂率显著低于乙烯吸附剂处理组和对照组(P<0.05)。以上结果说明:秋洋梨适合0 ℃贮藏;1-MCP 和乙烯吸附剂处理均可降低腐烂率;1-MCP 处理比乙烯吸附剂处理效果好。

图1 不同处理方式对秋洋梨腐烂率的影响Fig. 1 Effects of different treatments on the decay rates of Qiuyang pears

2.2 秋洋梨贮藏过程中果皮亮度的变化

果实外观色泽是评价感官品质和商品价值的重要指标,也是判断其成熟衰老的重要依据[19]。L*值表示果实的亮度,其值大小与亮度呈正比。由图2 可知:大部分处理组秋洋梨在贮藏期间亮度总体呈先上升后稳定的趋势;CK 组和乙烯吸附剂处理组在相同贮藏时间下0 ℃贮藏的果实表皮亮度高于-1 ℃;270 d时,处理3 组果皮亮度显著高于处理4 组(P<0.05)。试验调查发现,1-MCP 处理的果实果皮颜色较绿,且无黑褐色斑点,而其他组果实果皮颜色发黄,且有不同程度的黑褐色斑点出现。有研究表明,酥梨果实出库后货架2~9 d 时,采用1-MCP 处理果实的L*值显著高于对照,1-MCP 处理可保持果实良好的外观色泽[20],该结论与本研究结果一致。

图2 不同处理方式对秋洋梨亮度的影响Fig. 2 Effects of different treatments on the brightness of Qiuyang pears

2.3 秋洋梨贮藏过程中硬度的变化

硬度是评价果实成熟度和品质的重要指标,硬度下降是果实成熟软化的外在表现。由图3 可以看出,各组秋洋梨在贮藏过程中硬度总体均呈下降趋势,其中处理1 和处理2 组果实的硬度下降幅度较小。贮藏240~270 d 时,处理1 和处理2 组果实硬度均显著高于其他处理组(P<0.05)。贮藏270 d 时,处理1 组果实的硬度显著高于处理2 组(P<0.05)。以上结果说明,1-MCP 处理能显著延缓果实硬度下降,0 ℃更有利于硬度的保持,这与Golias 等[21]的研究结果一致。

图3 不同处理方式对秋洋梨硬度的影响Fig. 3 Effects of different treatments on the hardness of Qiuyang pears

2.4 秋洋梨贮藏过程中可溶性固形物和可滴定酸含量的变化

可溶性固形物和可滴定酸含量的变化均能反映果实的品质和衰老情况。由图4 和图5 可知:贮藏过程中各组秋洋梨的可溶性固形物和可滴定酸含量整体均呈下降趋势;随着贮藏时间的延长,各组可溶性固形物含量整体变化不大,可滴定酸含量整体下降幅度较为明显;贮藏270 d 时,采用1-MCP 处理的果实可滴定酸含量(处理1 组为0.103%,处理2 组为0.102%)和采用乙烯吸附剂处理的果实可滴定酸含量(处理3 组为0.094%,处理4 组为0.097%)均高于未经处理的果实(CK1 组为0.090%,CK2 组为0.092%),其中1-MCP 组可滴定酸含量显著高于未处理组(P<0.05),说明采用1-MCP 和乙烯吸附处理剂均能延缓秋洋梨可滴定酸含量的下降。李梅等[4]研究发现,1-MCP 处理可抑制西洋梨早红考密斯可溶性固形物含量的下降。Xie 等[8]研究表明,1-MCP 处理可抑制西洋梨“Bosc”的乙烯产生速率和呼吸速度,延缓叶绿素和可滴定酸的降解,延长果实货架期。

图4 不同处理方式对秋洋梨可溶性固形物含量的影响Fig. 4 Effects of different treatments on the soluble solid contents of Qiuyang pears

图5 不同处理方式对秋洋梨可滴定酸含量的影响Fig. 5 Effects of different treatments on titratable acid contents of Qiuyang pears

3 讨论与结论

当植物器官进入成熟期,作为成熟激素的乙烯就会产生,其与细胞内部的相关受体相结合,激活一系列与成熟相关的生理生化反应。1-MCP 与乙烯分子结构相似,也可以与乙烯受体结合,从而阻断乙烯所诱导的信号传导,延迟果实成熟时间,从而达到保鲜的效果。相关研究表明,1-MCP 处理有利于维持西洋梨采后贮藏过程中果皮色泽[22],抑制乙烯的释放和果皮色素的降解,延迟贮藏期内秀丰梨果实变黄[23],显著延缓砀山酥梨低温贮藏后货架期间果实组织褐变[20]。1-MCP 处理可使果实乙烯释放量保持较低水平,且可有效降低共轭三烯醇的积累,显著抑制阿巴特(Abate fetel)梨虎皮病的发生[24]。另外,1-MCP 可延缓贮藏期内巴梨果实的软化和果皮变黄,维持抗坏血酸含量[25]。本试验结果表明:1-MCP 和乙烯吸附剂均具有保持秋洋梨贮藏品质的作用,其中1-MCP 效果更显著;贮藏270 d 时,1-MCP 处理组果实表皮颜色较绿,且无黑褐色斑点,0 ℃和-1 ℃贮藏果实腐烂率分别为13%和20%,远低于对照组(55.05%和85.45%)和乙烯吸附剂处理组(51.92%和61.90%);采用1-MCP处理能有效维持果皮色泽,显著延缓果实硬度下降。以上结果与前人研究一致。乙烯吸附剂主要成分为高锰酸钾,具有杀菌、消除乙烯、降低二氧化碳等多种功效。研究表明,乙烯吸附剂处理能够降低蓝莓的生理代谢水平,有利于保持蓝莓果实的贮藏品质[26]。本研究中,乙烯吸附剂处理可降低秋洋梨腐烂率,延缓其可滴定酸含量的变化。

本试验研究结果表明:相同处理条件及相同贮藏时间下,0 ℃贮藏的秋洋梨果实腐烂率较低,1-MCP和乙烯吸附剂处理组果实腐烂率较对照组低,且1-MCP 处理效果更显著;0 ℃贮藏有利于维持果皮亮度,相同贮藏时间,对照组和乙烯吸附剂处理组0 ℃贮藏果实的果皮亮度高于-1 ℃,且270 d 时乙烯吸附剂处理组果实的果皮亮度显著高于-1 ℃(P<0.05);贮藏240~270 d 时,经1-MCP 处理的果实于0 ℃和-1 ℃贮藏时,硬度均显著高于其他处理组(P<0.05),且贮藏270 d 时,0 ℃贮藏果实的硬度显著高于-1 ℃(P<0.05);贮藏270 d 时,1-MCP 和乙烯吸附剂处理组果实的可滴定酸含量均高于对照组。综上,秋洋梨适宜在0 ℃贮藏,采用1-MCP 和乙烯吸附剂处理均能保持其贮藏品质,其中1-MCP 效果更好。

下一步将研究不同浓度1-MCP 和其他处理方式对秋洋梨保鲜效果的影响。

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