贾朝爽,王志华,王文辉,包敖民,韩扎拉干白拉,孙世民,谭焕光,栾福健,刘 伟
(1 中国农业科学院果树研究所,辽宁省果品贮藏加工重点实验室,兴城 125100)(2 通辽市林业和草原科学研究所)(3 开鲁县林业工作站)(4 开鲁县林果产业技术推广中心)(5 开鲁县建华镇综合保障和技术推广中心)(6 承德嘉沃生态农业科技有限公司)
塞外红苹果又名鸡心果、锦绣海棠,2012 年通过内蒙古自治区林木良种认定并命名。塞外红果实个头娇小、颜色鲜红、含糖量高、含酸量高、酸甜可口,品质优良,深受消费者喜爱[1-4],但其果皮较薄,不耐贮运,贮藏期和货架期较短,极大地制约了其发展。
自发气调包装(Modified atmosphere packaging,MAP)是果蔬采用不同的塑料薄膜包装,果蔬呼吸作用不断消耗O2,产生CO2,使袋内O2和CO2浓度保持适当的比例,起到保鲜作用。自发气调包装效果与薄膜材料、厚度、面积和包装量等4 种参数密切相关[5-6]。1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)具有安全、高效、无毒和无残留等特点,是目前生产上较为常用的乙烯受体抑制剂,它通过阻断内源乙烯和受体蛋白的结合,阻碍了乙烯信号的转导,从而有效抑制果蔬的呼吸以及衰老进程,延长果蔬的贮藏期[7-9]。自发气调包装和1-MCP 处理被广泛应用于苹果[10]、无花果[11]、枇杷[12]等果实上,保鲜效果均显著。目前关于塞外红果实的贮藏保鲜研究尚少,本试验研究了不同厚度的自发气调包装袋和1-MCP 处理对塞外红果实长期贮藏后综合品质的影响,旨在延长其贮藏期和货架期,为北方寒地苹果产业健康发展提供技术支撑。
供试的塞外红果实于2021 年9 月10 日采自内蒙古通辽市一家管理水平中上等的苹果园,在树冠外围和内膛不同方向均匀采收果实,然后立即装箱运回中国农业科学院果树研究所果品贮藏与加工重点实验室。选择大小均匀、无机械伤和病虫害的果实作为试验材料。
试验设5 个处理:①供试果实装入0.01 mm PE保鲜袋内,记作0.01 PE;②供试果实装入0.02 mm PE 保鲜袋内,记作0.02 PE;③供试果实装入0.04 mm PE 保鲜袋内,记作0.04 PE;④供试果实装入0.01 mm PE 保鲜袋内,保鲜袋不扎口,记作CK;⑤供试果实在20 ℃条件下用1.0 μL/L 1-MCP 密闭熏蒸12 h,放入果箱,记作1-MCP。将上述5 个处理的果实置于温度(0±0.5)℃、空气相对湿度90%~95%的条件下贮藏,待果温和库温相同时,将0.01 PE、0.02 PE、0.04 PE 处理保鲜袋袋口扎紧。0.01 PE、0.02 PE、0.04 PE 处理和CK 每袋装果8.5 kg,作为1 次重复,每个处理重复3 次;1-MCP 处理果实30 kg。
低温贮藏120 d 时从冷库中取出果实,部分用于测定指标;同时将包装袋打开,果实在20 ℃下放置7 d[(120+7)d],测定各项指标。每个处理每次测定用果20 个,重复3 次。
(1)果实腐烂或褐变情况。调查腐烂果(含裂果)、果皮和果心褐变果数,计算腐烂率、裂果率、果皮褐变率、果心褐变率。
(2)果实色泽。色泽采用CR-400 全自动色差仪(日本MINOLTA 公司生产)通过反射法测定,漫射照明,0°观察角,D65 光源,测色光斑直径8 mm,使用白色标准色进行校准。选取20 个外观相对一致的果实,以果皮上2 个互相对称的点作为测定点,获得的参数有L*、a*、b*值。L*值代表亮度,值越大表示所测样品越亮;a*值代表红色或绿色,正值为红色,负值为绿色;b*值代表黄色或蓝色,正值为黄色,负值为蓝色;根据公式计算C*值和H*值,C*值代表饱和度,H*值为色度角。
(3)果实内在品质。硬度使用南非GUSS 公司的GS-15 水果质地分析仪测定,所用探头为11.3 mm;可溶性固形物含量用日本ATAGO 公司的PR-101α折光仪测定;可滴定酸含量和维生素C 含量分别采用酸碱滴定法和2,6-二氯靛酚滴定法,用瑞士万通808 智能电位滴定仪测定。
(4)果实呼吸强度及乙烯释放速率。采用山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司的SP-7890 气相色谱仪同时测定呼吸强度和乙烯释放速率。测定条件为:采用高纯N2作为载气,压力0.5 MPa,燃气采用空气和氢气,其中H2压力为0.2 MPa,空气压力为0.4 MPa;转化炉温度360 ℃;填充柱采用不锈钢材质,柱温为80 ℃,用温度为160 ℃的FID 检测器检测;取挑选出的果实6 个,分别置于3 个2.25 L 的可密封塑料盒内,密封1 h 后,用注射器抽取进样量1 mL 进行测定,每盒重复3 次。
采用Microsoft Office Excel 和SPSS 22.0 数据分析软件进行统计分析,Duncan’ s 新复极差法检验差异显著性。
由表1 可知,不同厚度自发气调包装袋对塞外红果实贮藏期和货架期腐烂和褐变影响不同。贮藏120 d 时,0.02 PE 处理的果实和1-MCP 处理的果实完好,无腐烂和褐变果;0.01 PE 和0.04 PE 处理的果实腐烂率和果皮褐变率均低于CK。5 个处理均无果心褐变果实。
表1 不同厚度自发气调包装袋塞外红果实腐烂和褐变情况%
贮藏(120+7)d 时,1-MCP 处理最好,无腐烂果实,果皮褐变率最低;其次为0.02 PE 处理的果实,腐烂率为3.03%,果皮褐变率为12.12%;第三为0.01 PE 处理的果实,腐烂率为5.88%,果皮褐变率为29.41%;0.04 PE 处理的果实腐烂率低于CK,果皮褐变率则高于CK;CK 的果实腐烂率最高,达33.71%。除CK 有果实果心发生褐变,其他处理果心均无褐变现象(表1)。
由表2 可知,贮藏120 d 时,0.01 PE 处理的果实的L*值显著大于0.02 PE、0.04 PE 处理的果实和1-MCP 处理的果实,4 个处理果实的L*值与CK 果实均无显著差异;5 个处理果实的b*值均无显著差异;0.01 PE 处理的果实的H*值显著大于其他处理,其他4 个处理果实的H*值均无显著差异。5 个处理果实的a*和C*值均无显著差异。
表2 不同厚度自发气调包装袋塞外红果实色泽
由表2 可以看出,贮藏(120+7)d 时,0.01 PE处理的果实的L*值显著大于0.02 PE 处理的果实和1-MCP 处理的果实,0.02 PE、0.04 PE 和1-MCP 等3 个处理果实的L*值与CK 果实均无显著差异;0.01 PE 处理的果实的b*值显著大于0.02 PE 处理的果实、CK 和1-MCP 处理的果实,其他各处理果实的b*值均无显著差异;0.01 PE 处理的果实和0.04 PE处理的果实的H*值显著大于0.02 PE 处理的果实和CK、1-MCP 处理的果实。5 个处理果实的a*和C*值均无显著差异。
由表3 可知,贮藏120 d 时,0.02 PE、0.04 PE处理的果实和1-MCP 处理的果实硬度无显著差异,且均显著大于0.01 PE 处理的果实和CK 果实,0.01 PE 处理的果实硬度显著大于CK 果实;5 个处理果实可溶性固形物含量均无显著差异;5 个处理果实可滴定酸含量差异均显著,由高到低为0.02 PE>1-MCP>0.04 PE>0.01 PE>CK;0.02 PE 处理的果实维生素C 含量显著高于其他4 个处理,1-MCP 处理和0.04 PE 处理的果实维生素C 含量显著高于0.01 PE 处理的果实和CK 果实。
表3 不同厚度自发气调包装袋塞外红果实品质
贮藏(120+7)d 时,0.02 PE 处理的果实硬度最大,显著大于0.01 PE 处理的果实和CK 果实,CK 果实硬度最小,显著小于其他4 个处理;5 个处理果实可溶性固形物含量均无显著差异;5 个处理果实可滴定酸含量从差异显著性比较,由高到低为0.02 PE>1-MCP>0.04 PE、0.01 PE>CK;0.02 PE处理的果实维生素C 含量显著高于0.04 PE、0.01 PE处理的果实和CK 果实,其次为1-MCP 处理的果实,显著高于0.01 PE 处理的果实和CK 果实,CK 果实维生素C 含量最低(表3)。
由图1-A 可知,货架期5 个处理果实均出现呼吸高峰,但高峰出现的早晚和峰值的高低均不相同。0.02 PE 处理和1-MCP 处理的果实呼吸高峰出现在货架第5 d,峰值分别为45.59、48.88 mg·kg-1·h-1;0.01 PE 处理和0.04 PE 处理的果实呼吸高峰出现在货架第3 d,峰值分别为56.33、54.88 mg·kg-1·h-1;CK 果实呼吸高峰出现在货架第2 d,峰值为58.79 mg·kg-1·h-1。
图1 不同厚度自发气调包装袋塞外红果实货架期呼吸强度和乙烯释放速率的变化
由图1-B 可知,货架期5 个处理果实均出现乙烯释放高峰,各处理乙烯释放高峰出现的早晚和峰值的高低均与呼吸高峰相一致。0.02 PE 处理和1-MCP 处理的果实乙烯释放高峰出现在货架第5 d,峰值分别为4.96、4.55 μL·kg-1·h-1;0.01 PE处理和0.04 PE 处理的果实乙烯释放高峰出现在货架第3 d,峰值分别为5.98、5.83 μL·kg-1·h-1;CK果实乙烯释放高峰出现在货架第2 d,峰值为6.62 μL·kg-1·h-1。
由表4 可知,塞外红果实贮藏期各项指标存在一定相关性。L*值与b*值、呼吸强度和乙烯释放速率呈显著正相关,与维生素C 含量呈显著负相关;H*值与b*值呈极显著正相关;可溶性固形物含量与b*值和H*值呈显著正相关;可滴定酸含量与硬度呈极显著正相关;维生素C 含量与可滴定酸含量呈显著正相关,与呼吸强度呈极显著负相关,与乙烯释放速率呈显著负相关;可滴定酸含量与呼吸强度呈显著负相关;呼吸强度与乙烯释放速率呈极显著正相关。这表明,塞外红果实呼吸强度和乙烯释放速率的变化,对果实色泽的转变和内在品质的变化也会产生一定的影响。
表4 不同厚度自发气调包装袋塞外红果实各项指标的相关性
目前,自发气调包装袋由于保鲜效果显著,被广泛应用到水果贮藏中。包装膜袋的厚度是影响果实保鲜效果的重要因素,果实品种不同,对包装膜袋的厚度要求不同[14]。贾晓辉等[15]研究表明,库尔勒香梨采用0.04 mm PE 袋或0.04 mm PVC 袋扎口自发气调包装可以起到较好的保鲜效果。刘佰霖等[16]认为,玉露香梨自发气调包装袋厚度不宜超过0.03 mm。本研究中,贮藏120 d 和(120+7)d 时,使用0.02 mm PE 袋包装的塞外红果实腐烂率和褐变率均显著低于其他膜袋,硬度最高,可滴定酸含量和维生素C 含量也显著高于其他膜袋,果实呼吸高峰和乙烯释放高峰出现时间均延迟,峰值均降低。
1-MCP 作为国际上先进的果蔬保鲜剂,用量低且高效,得到广大消费者的认可。它是通过与植物体表面的乙烯受体不可逆结合,从而减少内源乙烯与外源乙烯对果实的后熟作用,降低果实呼吸,延缓果实衰老,提高果实的耐贮性[17-19]。1.0 μL/L 1-MCP 处理塞外红果实,大大降低了腐烂率和褐变率,维持了较高的硬度、可滴定酸含量和维生素C含量,提高了果实的贮藏品质[3]。本研究结果证实了1.0 μL/L 1-MCP 处理可以显著降低塞外红果实呼吸速率,抑制乙烯的释放,这与他人的研究具有一致性[20-21]。
塞外红果实不耐贮藏,随着贮藏期的延长,果皮和果肉极易发生褐变,硬度也会明显地下降。本研究表明,塞外红果实使用0.02 mm PE 袋包装,进行自发气调,在低温下可以贮藏120 d,并且可以在7 d 货架期内维持较好的品质,保鲜效果与1.0 μL/L 1-MCP 处理无显著性差异。