李林竹,邓雪薇,林长松,陶光灿
(1.贵州省分析测试研究院,贵州 贵阳 550014;2.贵州省检测技术研究应用中心,贵州 贵阳 550014;3.贵州理工学院,贵州 贵阳 550003;4.贵阳学院生物与环境工程学院,贵州 贵阳 550005)
蜂糖李(Prunus salicina)作为贵州省镇宁县特产,是贵州省特色名李[1],果实质脆,汁液丰富,富含糖、酸、蛋白质、维生素、矿物质以及膳食纤维等多种营养成分[2],深受消费者喜爱,具有广阔的市场前景。蜂糖李是典型的呼吸跃变型果实,成熟于6—7 月高温季节,采后代谢旺盛,容易产生果实软化、腐败等诸多问题,导致其耐贮性降低[3]。由于蜂糖李果实成熟时大批量上市,其腐烂损失率较高,导致巨大的经济损失,因此亟需探索安全有效的蜂糖李贮藏保鲜方法。
低温贮藏是李子贮藏保鲜中最常用的方法[4]。低温贮藏能较大限度地降低蜂糖李的呼吸作用,减少有机物的消耗,推迟活性高峰的出现,有效延缓果实的成熟与衰老[5],同时也可抑制微生物的生长。二氧化氯(ClO2)是一种水溶性强氧化剂[6-7],其外层存在一未成对电子,分子结构呈V 型分布,故具有很强的氧化作用[8-9]。ClO2可有效杀灭多种微生物,抑制果蔬腐败[10],且杀菌过程中不产生有害物质,对食品的无公害保鲜具有重要意义[11]。汪洋[12]的研究结果表明,低温贮藏可以有效地抑制果实的呼吸作用,较好地保持李果实的硬度,缓解可溶性固形物、可滴定酸、总糖及VC 含量的下降,进而有效延缓果实的成熟衰老,延长贮藏期。Sadeghi 等[13]采用二氧化氯处理李果实进行贮藏保鲜试验,结果表明,二氧化氯可以有效灭活李果实上的微生物,并能保持较好的贮藏品质,如pH、硬度、可溶性固形物含量和外观等。冯婧煕等[4]研究发现,采用低温结合ClO2处理“玛瑙红”樱桃,可以有效地降低果实的腐烂率,一定程度上减缓樱桃果实品质劣变,延缓果实衰老并延长贮藏保鲜期。目前,贵州蜂糖李采后使用低温或ClO2进行保鲜的研究鲜有报道。
本研究以贵州蜂糖李为试材,将低温与ClO2处理相结合,通过分析蜂糖李失重率、腐烂率、硬度和亮度等物理指标以及可溶性固形物含量、总糖含量、总酸含量、固酸比及蛋白质、叶绿素和水分含量等化学指标的变化,研究低温贮藏结合ClO2处理对蜂糖李果实贮藏品质的影响,以期为科学开展蜂糖李的绿色防腐保鲜提供技术参考和理论依据。
1.1.1 材料与试剂
蜂糖李:产地为贵州省安顺市镇宁县六马镇,采摘于2022月7月11日,果实约8成熟时采收,采后立即运至贵州省分析测试研究院实验室。
硫酸铜,广东光华科技股份有限公司;酒石酸钾钠,天津市科密欧化学试剂有限公司;0.1 mol/L 氢氧化钠标准滴定溶液,北京坛墨质检科技有限公司;酚酞,上海埃彼化学试剂有限公司;ClO2溶液(有效成分10%),重庆昆顶生物技术有限公司。
1.1.2 仪器与设备
GY-3 通用型水果硬度计,杭州托普仪器有限公司;MODEL 型色差仪(WR系列),深圳市威福光电科技有限公司;WAY-3S 数字阿贝折射仪,上海仪电物理光学仪器有限公司;K1100F全自动凯氏定氮仪,济南海能仪器股份有限公司;723S可见分光光度计,上海棱光技术有限公司;Bilxer 3乳化搅拌机,上海来惠酒店设备有限公司;DK-98-IIA 电热恒温水浴锅,天津市泰斯特仪器有限公司。
1.2.1 处理方法
参考冯婧煕等[4]的研究结果,结合对贵州蜂糖李品质特征的判断,将蜂糖李果实随机分成两组:一组在50 mg/L ClO2溶液(前期预试验筛选得出的最佳ClO2处理浓度)中浸泡处理20 min后取出,自然晾干;另一组不做任何处理。然后将两组果实分别在常温(25 ℃左右)和低温(4.0±0.5)℃条件下贮藏,未处理常温贮藏记为CK,50 mg/L ClO2溶液处理后常温贮藏记为常温结合ClO2组,未处理低温贮藏记为低温组,50 mg/L ClO2溶液处理后低温贮藏记为低温结合ClO2组。将果实按照贮藏条件分别装入0.03 mm 厚的无毒聚氯乙烯(PVC)包装袋内贮藏,每袋0.5 kg 为1 个试样,每个处理设置3个重复。
1.2.2 测定项目与方法
贮藏当日测定的指标值为初值,之后每2 d对各组品质指标进行1次测定。
1.2.2.1 物理指标
失重率:采用称重法测定。计算公式为:
腐烂率:对每个蜂糖李果面进行观察,果面出现直径大于0.50 cm的病斑或腐烂即视为腐烂。计算公式为:
硬度:参照NY/T 2009—2011[14]中水果硬度的测定方法,使用硬度计测定,结果以kg/cm2表示。
亮度:使用MODEL 型色差仪,用4 mm 的测量口径测定果肉,测量CIE表色系中的L*值(亮度)。
1.2.2.2 化学指标
总酸、总糖、叶绿素、蛋白质、水分含量:分别参照GB 12456—2021[15]中的酸碱滴定法,GB 5009.8—2016[16]中的酸水解-莱茵-埃农氏法,NY/T 3082—2017[17]中的分光光度法,GB 5009.5—2016[18]中的凯氏定氮法,GB 5009.3—2016[19]中的直接干燥法进行测定。
可溶性固形物含量的测定及固酸比的计算:称取适量蜂糖李试样,放入搅拌机中捣碎,用纱布挤出匀浆汁液进行测定。参照NY/T 2637—2014[20]中的折光计法测定可溶性固形物含量。固酸比为可溶性固形物含量与总酸含量的比值。
1.2.3 数据处理
使用Microsoft Office Excel 2016 进行数据计算和绘图,用SPSS 23.0软件进行数据统计分析,数据用表示。
失重是蜂糖李贮藏保鲜中易出现的劣变现象,是营养价值与商品价值降低的最直接表现[21]。由图1A可见,在10 d的贮藏过程中,蜂糖李果实的失重率随贮藏时间的延长呈递增趋势。蜂糖李果皮相对较薄,在没有任何保鲜处理的情况下,果实在室温条件下水分极易蒸发,从贮藏第6 天起,对照组果实的失重率显著高于其他处理组(P<0.05),其他处理组间升高幅度也有差异,对照组和常温结合ClO2组的失重率较大,低温组和低温结合ClO2组较平稳。说明温度对失重率的影响较大,(4.0±0.5)℃低温贮藏是一种较好的保存蜂糖李的方式,其中低温结合ClO2组的失重率最小,这可能是由于ClO2和低温的协同增效作用,有效抑制了果实体内有机物的消耗和水分的流失,从而降低了蜂糖李果实的失重率,这与陈豫等[22]对江安大白李的研究结果相似。
图1 不同处理对蜂糖李果实贮藏期间失重率(A)和腐烂率(B)的影响Fig.1 Effects of different treatments on weight loss rate(A)and delay rate(B)of‘Fengtang’plum fruits during storage
果实腐烂在果实保鲜效果中表现最为直接[23]。由图1B 可见,与果实失重率从采收开始就急剧升高的趋势不同,蜂糖李果实贮藏过程中腐烂率的升高随贮藏时间的延长呈逐渐加速的趋势。同失重率一样,温度依旧是影响较大的因素,对照组和常温结合ClO2组的腐烂率显著高于低温组(P<0.05)。贮藏第6 天,常温结合ClO2组腐烂率达50%,低温组为16.67%,而低温结合ClO2组无腐烂,直至第8 天才开始出现腐烂。由此可见,低温结合ClO2的保鲜效果明显好于其他3 种处理方式。这可能是由于ClO2对细菌及真菌等均有较好的杀灭作用,可以显著减少水果病原菌,从而减少果实的腐烂[24],且ClO2的杀菌与低温的保水抑菌具有协同增效作用,对蜂糖李的保鲜效果较好[25]。
硬度指的是果实表面单位面积上所能承受的压力,是衡量果实品质与耐贮性的重要指标之一。由图2A 可见,贮藏期间,蜂糖李的果实硬度呈现逐渐下降的趋势,对照组下降最快,常温结合ClO2组和低温组逐渐下降,低温结合ClO2组硬度保持效果最佳,4~8 d 时显著高于其他组(P<0.05)。冯婧煕等[4]研究发现,在低温贮藏条件下,ClO2处理能延缓樱桃成熟,抑制果实软化,这与本试验研究结果一致。
图2 不同处理对蜂糖李果实贮藏期间硬度(A)和L*值(B)的影响Fig.2 Effects of different treatments on firmness(A)and L*value(B)of‘Fengtang’plum fruits during storage
由图2B 可见,蜂糖李果实亮度值随着贮藏时间的延长整体呈下降趋势,说明果实亮度降低,李子青色成分减少,黄绿色成分增加,这与果皮的青色逐渐褪去和褐变有关。整个贮藏期内,低温结合ClO2组的亮度值始终高于另外两个处理组及对照组,且与对照组之间差异显著(P<0.05)。结果表明,低温结合ClO2处理效果更好,可以更有效地维持蜂糖李果实鲜艳的色泽。
果实可溶性固形物含量、总酸含量、总糖含量以及固酸比与果实成熟衰老和果实品质息息相关[26-27],其中可溶性固形物主要是糖、酸、矿物质等可溶于水的物质,可反映果蔬采后品质的变化[28]。由图3A 可见,蜂糖李果实的可溶性固形物含量呈先上升后下降的趋势。呼吸作用和蒸腾作用是引起果实可溶性固形物含量变化的主要原因[29-30]。贮藏初期,随着李子果实成熟度的增加,果实中大量多糖类物质的水解与可溶性糖的积累,使可溶性固形物含量有所上升;后期因呼吸作用代谢消耗使糖含量逐渐减少,可溶性固形物含量下降[31]。常温结合ClO2组和CK组果实的可溶性固形物含量第4 天达到峰值后开始下降;低温组果实的可溶性固形物含量0~6 d 呈现逐渐上升的趋势,第6 天达到最大值。说明低温对蜂糖李果实的贮藏保鲜有一定积极作用,同时,低温结合ClO2处理的保鲜效果较好,可提高果实可溶性固形物含量。
图3 不同处理对蜂糖李果实贮藏期间可溶性固形物含量(A)、总酸含量(B)、固酸比(C)和总糖含量(D)的影响Fig.3 Effects of different treatments on soluble solids content(A),total acid content(B),solid-acid ratio(C)and total sugar content(D)of‘Fengtang’plum fruits during storage
酸是构成蜂糖李果实风味的重要成分[32]。由图3B 可见,除对照组以外,总体上,蜂糖李果实的总酸含量随贮藏时间的增加呈下降趋势,贮藏8~10 d,总酸含量突然上升,说明可能此时的蜂糖李因微生物发酵产生大量的酸,酸含量上升而糖含量下降[33]。贮藏第10天,常温组果实总酸含量陡增,低温组增幅较小,低温结合ClO2组的总酸含量显著低于其他各组(P<0.05),说明低温对果实总酸含量的维持效果明显,且低温结合ClO2组效果最佳。与此同时,蜂糖李果实的固酸比呈现出与总酸含量变化完全相反的趋势。由图3C可见,随贮藏时间的增加,蜂糖李果实的固酸比呈先上升后下降的趋势,常温处理组果实变化幅度较大,低温处理组变化幅度相较平缓,从第8天开始,低温组固酸比显著高于常温组(P<0.05)。低温组果实固酸比贮藏第6天达到最高值,为21.35;低温结合ClO2组第8 天达到最高值,为29.00。这与徐呈祥等[34]对贡柑的研究结果相似。
对于蜂糖李果实,糖既是其重要的营养成分,也是重要的风味物质。蜂糖李果实采后蒸腾作用和呼吸代谢较旺盛,加之病原微生物的作用,容易出现甜度降低的情况[35]。由图3D可见,随贮藏时间的延长,蜂糖李果实的总糖含量先缓慢升高后持续降低,变化趋势平缓,对照组与处理组差异不显著,但不同处理组果实总糖含量的变化幅度仍有不同,贮藏6 d后更加明显,低温处理可保持较高的总糖含量,其中低温结合ClO2组效果最好。说明低温结合ClO2处理可抑制蜂糖李贮藏期间果实总糖含量的下降,延长贮藏保鲜期。
叶绿素含量是反映果实色泽的重要指标[36]。由图4A可见,随着采后蜂糖李果实的成熟衰老,其组织中的叶绿素含量整体呈现下降的趋势。贮藏期间,常温处理组叶绿素含量显著低于低温处理组(P<0.05),且低温组的叶绿素含量显著低于低温结合ClO2组(P<0.05),说明低温结合ClO2处理可有效抑制采后蜂糖李果实组织中叶绿素的降解,延缓果实新鲜度的降低。
图4 不同处理对蜂糖李果实贮藏期间叶绿素含量(A)、蛋白质含量(B)和含水率(C)的影响Fig.4 Effects of different treatments on chlorophyll(A),protein(B)and moisture(C)contents of‘Fengtang’plum fruits during storage
由图4B可见,采后贮藏期间,对照组和低温组蜂糖李果实的蛋白质含量整体呈先下降后缓慢上升的趋势;常温结合ClO2组和低温结合ClO2组的蛋白质含量均在第6天达到最大值,且显著高于对照组和低温组(P<0.05)。试验结果表明,低温贮藏结合ClO2处理均能较好地保持采后蜂糖李果实的可溶性蛋白质含量,这与黄世安等[37]对采后蜂糖李果实品质的研究结果相似。
由图4C可见,随着贮藏时间的延长,蜂糖李果实逐步成熟衰老,其含水率整体逐渐降低,其中常温处理组下降幅度更大,低温处理组下降较平缓,说明低温对果实含水率的保持有一定的促进作用。其中,低温结合ClO2组相较低温组,含水率下降幅度更小。由此说明,低温贮藏结合ClO2处理可以较好地维持蜂糖李果实的含水率,保持果实的品质,延长贮藏期。这与巴良杰等[38]对李子贮藏品质的研究结果相似。
本文研究了ClO2处理联合低温贮藏对蜂糖李果实的防腐保鲜效果,在10 d 的贮藏期间定期取样分析各处理组果实贮藏品质的变化。结果表明,(4.0±0.5)℃低温贮藏结合50 mg/L ClO2溶液浸泡处理可显著抑制蜂糖李果实的失重率和腐烂率,保持较高的果实硬度和亮度,提高可溶性固形物含量、固酸比及总糖含量,延缓总酸含量的上升及叶绿素、蛋白质含量和含水率的下降,保证了蜂糖李果实较好的风味,可以有效延长蜂糖李的贮藏期至10 d。本试验结果与“玛瑙红”樱桃果实低温贮藏结合ClO2处理研究结果一致[4],可为蜂糖李采后绿色防腐保鲜提供技术参考。下一步可对ClO2在蜂糖李保鲜中的防腐保鲜机理进行深入研究,进一步探明ClO2在蜂糖李保鲜中的应用。