摘" " 要:为减少鲜食桃的采后损伤,延长桃果实的货架期,以中桃9号为试材,用不同浓度1-甲基环丙烯(1-MCP:1 μL·L-1、2 μL·L-1、3 μL·L-1)进行处理,采用质构分析仪对果实硬度、弹性、咀嚼性、胶着性、内聚性、回复性进行测定,同时测定果实失重率和可溶性固形物含量,探索桃采后贮藏的适宜方法。结果表明:2 μL·L-1 1-MCP熏蒸处理组综合效果最佳,贮藏21 d后,与对照组(CK)相比,失重率降低11.59%,硬度、可溶性固形物含量、咀嚼性、胶着性、回复性分别提高61.94%、14.81%、83.59%、84.02%、75.73%,能够较好地维持果实的商品性。在不同浓度1-MCP处理下,桃果实品质产生显著差异;通过对不同处理的果实品质指标进行相关性分析,结果发现,质地品质指标硬度、咀嚼性、胶着性、回复性之间存在显著正相关,并且与果实的可溶性固形物含量也存在显著正相关性,这标志着质地品质指标可以客观、准确地反映桃在不同贮藏条件下的品质变化。综上,当1-MCP浓度为2 μL·L-1时,桃果实的贮藏效果最佳,质地品质可较为直观地体现桃采后贮藏的品质。
关键词:桃;1-MCP;质构仪;保鲜贮藏
中图分类号:S662.1" " " " " " 文献标志码:A" " " " " "DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2024.11.015
Effects of Different 1-MCP Concentrations on Postharvest Texture Quality of Peach
ZHENG Bixia1, HUANG Jin1, LI Hui1, YU Yongsong1, ZHANG Yue1, DUN Yaoyuan1
(Shiyan Academy of Agricultural Sciences, Shiyan, Hubei 442000,China)
Abstract: In order to reduce the postharvest damage of fresh peaches and extend the shelf life of peach fruits, this study was conducted using Zhongtao No. 9 as the experimental material. Different concentrations of 1-MCP (1 μL·L-1,2 μL·L-1,3 μL·L-1) were treated, and a texture analyzer was utilized to measure the hardness, springiness, chewiness, gumminess, cohesiveness, and resilience of the peach fruits. Concurrently, the weight loss rate and the content of soluble solids were determined to explore the suitable methods for postharvest storage of peaches. The results indicated that the group treated with 2 μL·L-1 1-MCP treatment exhibited the best comprehensive effects. After 21 days of storage, compared with the control group, the weight loss rate was reduced by 11.59%, and the hardness, content of soluble solids, chewiness, gumminess, and springiness were increased by 61.94%, 14.81%, 83.59%, 84.02%, and 75.73%, respectively, which could better maintain the commercial quality of the fruits. Under different concentrations of 1-MCP treatment, significant differences in the quality of peach fruit were observed. A correlation analysis of the fruit quality indicators was conducted, and it was found that the textural quality indicators, including hardness, chewiness, gumminess, and springiness, were significantly positively correlated with one another. Additionally, these textural quality indicators had good positive correlations with the soluble solid content of the fruit. The findings indicated that the textural quality indices objectively and accurately reflected the variations in peach quality under diverse storage conditions.In conclusion, when the concentration of 1-MCP is 2 μL·L-1, the storage effect on peach fruits is optimal, and the texture quality can more intuitively represent the quality of peach fruits after postharvest storage.
Key words: peach; 1-MCP; texture analyzer; fresh storage
桃(Prunus persica (L.) Batsch)属蔷薇科李属植物,含有钙、磷、铁等多种微量元素,营养价值高,深受广大消费者喜欢。根据联合国粮食及农业组织(FAO)的数据显示,2021年全球桃种植面积和产量分别为2 257.02万hm2和2 499.44万t,同年我国桃种植面积和产量分别为1 237.55万hm2和1 601.65万t,分别占全球比重54.83%、64.08%,位列全球第一。采收后的桃果肉硬度、可溶性固形物、糖和酸等品质会下降,在采后贮藏过程中,桃果实也很容易受到病原菌侵染,造成果实腐烂,影响果实的商品性[1-2]。桃属于呼吸跃变型果实,跃变型乙烯的产生加速了桃果实的软化,导致果实腐烂、营养衰退和风味丧失,桃果实在室温下储存期通常为一周左右,严重限制了果实售货期[3]。因此,解决桃果实采后贮藏问题,提高果实的商品性,延长果实售货期,已成为桃产业发展亟待解决的重要问题。
目前,有关桃采后保鲜的研究较多,主要有物理保鲜、化学保鲜和生物保鲜3种方法[4-6]。低温保存是最常用的物理保存方法,但温度过低容易引起冻害和果肉褐变。SO2熏蒸等化学方法也可延长水果的货架期,但长期大量使用化学杀菌剂会导致化学残留,危害人类健康。近些年,研究者们开始关注安全、低毒和无污染的天然保存剂,例如茉莉酸甲酯(MeJA)、1-甲基环丙烯(1-MCP)和水杨酸(SA)等[7-8]。1-MCP作为一种新型的乙烯抑制剂,具有无毒、高效、无污染的优点,目前已被大量使用在果蔬采后保鲜中。大量研究表明,1-MCP能够抑制果实呼吸强度,延缓果实成熟,延长贮藏寿命,从而达到保鲜目的[9-10]。
质地通常以硬度来评估,是桃的一个重要质量因素,它可直接影响消费者的评价[11]。目前,果实质地品质的研究集中在苹果、葡萄、桑葚、桃等方面。例如,利用质构仪对10个不同品种的葡萄进行质构仪穿刺测试,结果发现,果皮硬、果形圆润的葡萄品种口感脆,果形较长的葡萄品种口感较有韧性,果皮硬、果形较大且较圆润的葡萄更耐运输[12]。质构仪可对果实品质进行客观评价,检测结果客观、准确、可数据化、易操作,并且能够通过检测果皮、果肉的硬度,为果蔬的保鲜、储藏和运输提供科学依据[13-15]。
鉴于有关桃采后质地品质的研究较少,本试验采用质构仪穿刺法,对不同浓度1-MCP处理的桃果实进行果实质地参数的变化研究,探索这些处理方法对桃果实质地变化的影响,为提高货架期桃果实品质提供技术参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为7年生中桃9号果实,1-MCP保鲜剂有效成分含量3.3%。
1.2 试验方法
试验于2024年在十堰市农业科学院果茶研究所进行。在桃果实成熟期,选择成熟度一致、无损伤的果实进行采摘,采摘后先将果实洗净,再进行预冷,预冷24 h后,分别用1 μL·L-1 1-MCP(处理1)、2 μL·L-1 1-MCP(处理2)、3 μL·L-1 1-MCP(处理3)熏蒸处理,对照组(CK)不使用保鲜剂,每个处理重复3次。先把内衬PE膜放置箱内,装箱后,在纸箱上方放置一张吸水纸,然后封箱,置于温度为4~5 ℃、湿度为70%~80%的环境中。纸箱规格为400 mm×315 mm×82 mm。每个处理组分别于第 0天、第7天、第14天、第21天、第28 天取样测定。
1.3 项目测定
每箱先选取5个果实进行标记,测定果实质量,计算失重率,再选取10个果实,参考李江阔等[15]质构分析仪测定方法并加以改进。将桃果实沿果梗纵向切分两瓣(避开果核),使用内径10 mm的打孔器取样, 每个果实取3个测试点,选用TA-2型号探头,采用TPA模式,设定触发点5 g,目标形变量10 mm,测试速度10 mm·s-1,得出测定参数,选取硬度、内聚性、弹性、咀嚼性等作为质地评价参数,这些参数可直接由质构仪计算机分析软件计算得出,采用PAL-1型手持数显折射仪测定可溶性固形物含量,每个处理重复3次。
1.4 数据分析
本研究采用Excel 2013软件进行数据处理和作图,利用 SPSS 24.0软件进行数据分析,采用单因素方差分析对不同数据间的差异进行比较。
2 结果与分析
2.1 对果实失重率的影响
由图1-A可知,不同处理的桃果实失重率有显著差异。贮藏21 d后,CK处理的失重率为(8.54±0.49)%,处理1的失重率为(7.56±0.46)%,处理2的失重率为(7.55±0.51)%,处理3的失重率为(6.48±0.44)%。贮藏28 d后,CK处理的失重率为(13.03±0.52)%,处理1的失重率为(10.70±0.49)%,处理2的失重率为(10.28±0.54)%,处理3的失重率为(11.73±0.47)%,CK处理的失重率要显著高于其他处理组。
2.2 对果实可溶性固形物含量的影响
由图1-B可知,果实可溶性固形物含量在采后过程中先升高再降低。贮藏21 d后,不同处理的果实可溶性固形物含量开始出现差异,CK处理的果实可溶性固形物含量为(10.26±0.26)%,处理1的果实可溶性固形物含量为(10.62±0.43)%,处理2的果实可溶性固形物含量为(11.78±0.22)%,处理3的果实可溶性固形物含量为(10.70±0.37)%,处理2的果实可溶性固形物含量显著高于CK处理。贮藏28 d后,CK处理的果实可溶性固形物含量为(8.92±0.25)%,处理1的果实可溶性固形物含量为(10.16±0.19)%,处理2的果实可溶性固形物含量为(10.70±0.26)%,处理3的果实可溶性固形物含量为(9.98±0.24)%,处理2显著高于CK处理和处理3。
2.3 对果实质地品质的影响
由图2-A可知,桃果实硬度最开始不存在显著性差异,随着贮藏时间的延长,不同1-MCP处理的桃果实硬度产生差异。贮藏21 d后,CK处理的果实硬度为(1.55±0.22) N,处理1的果实硬度为(2.46±
0.24) N,处理2的果实硬度为(2.51±0.50) N,处理3的果实硬度为(2.34±0.34) N,处理1、处理2和处理3的果实硬度显著高于CK处理。贮藏28 d后,CK处理的果实硬度为(1.37±0.16) N,处理1的果实硬度为(1.53±0.20) N,处理2的果实硬度为(2.50±0.22) N,处理3的果实硬度为(2.07±0.39) N,处理2和处理3的果实硬度显著高于CK处理和处理1。由图2-B可知,不同处理间的果实弹性差异不显著。由图2-C、图2-D可知,果实咀嚼性、胶着性在采后过程中逐渐下降。贮藏21 d时,处理1、处理2、处理3果实咀嚼性和胶着性显著高于CK处理。由图2-E、图2-F可知,果实内聚性总体变化程度不大,不同处理间差异不显著。贮藏21 d后,CK处理的果实回复性为507.82,处理1的果实回复性为790.81,处理2的果实回复性为892.40,处理3的果实回复性为604.54,处理1、处理2和处理3的果实回复性显著高于CK处理。
2.4 果实采后品质指标的相关性分析
由表1可知,对不同处理间的果实品质指标进行相关性分析,结果发现,失重率与弹性负相关,可固与咀嚼性和胶着性正相关,果实硬度与咀嚼性、胶着性和回复性正相关,弹性和咀嚼性、内聚性正相关,咀嚼性与胶着性和内聚性正相关,胶着性与内聚性和回复性正相关。
3 讨论与结论
3.1 讨论
1-MCP作为一种保鲜剂,对延长水果的货架期具有显著影响。已有研究发现,1-MCP能够降低失重率,维持较低的果面亮度L值,通过调控果皮蜡质合成代谢基因的表达水平来抑制果皮油腻化,从而维持果品的外观品质[16]。本研究发现,随着贮藏时间的增加,1-MCP处理组显著降低了桃果实的失重率。贮藏21 d后,1 μL·L-1、2 μL·L-1、3 μL·L-11-MCP熏蒸处理组的果实失重率分别比CK低11.48%、11.59%、24.12%;贮藏28 d后,1 μL·L-1、2 μL·L-1、3 μL·L-11-MCP熏蒸处理组的失重率分别比CK处理低17.88%、21.11%、9.98%,更有效地维持了果实的外观品质。可溶性固形物含量,包括糖、酸、维生素和矿物质等能溶于水的成分,是反映果实口感、风味和营养价值的重要指标。刚成诚等[17]研究表明,1-MCP处理可以有效保持果实可溶性固形物含量。本研究也发现,贮藏21 d后,1 μL·L-1、2 μL·L-1、3 μL·L-11-MCP熏蒸处理组的果实可溶性固形物含量分别比CK处理高3.51%、14.81%、4.29%;贮藏28 d后,1 μL·L-1、2 μL·L-1、3 μL·L-11-MCP熏蒸处理组的果实可溶性固形物含量分别比CK处理高13.90%、19.96%、11.88%。1-MCP处理的效果受浓度影响较大。Zhao[18]等研究发现,1 μL·L-11-MCP熏蒸处理更能有效缓解桃采后的失重,提高可溶性糖含量,维持果实的正常软化。而彭思佳等[19]研究发现2 μL·L-1
1-MCP熏蒸处理对霞辉8号水蜜桃的保鲜效果最佳,显著降低了水蜜桃冷藏期间的呼吸强度和失重率。本研究发现,在温度为4~5℃、湿度为70%~80%的环境中,2 μL·L-11-MCP熏蒸处理对桃果实采后贮藏保鲜效果优于1 μL·L-1和3 μL·L-11-MCP熏蒸处理,根据不同时期数据对比结果可知,贮藏28 d时,失重率急剧增加,可溶固形物含量开始下降。因此,在2 μL·L-11-MCP熏蒸处理下,桃果实贮藏21 d左右,能够保持效好的贮藏效果。
果实质地是反映果实品质的重要指标,硬度与果实耐贮运性相关,而弹性、咀嚼性、胶着性、内聚性和回复性均反映果实口感[20]。全质构分析能够很好地反映桃果肉质地之间的差异以及桃在不同贮藏条件下的质地变化,具有客观、准确、灵敏的特点[21]。本研究利用质构仪检测桃果实采后的质地品质,结果发现,刚采摘后的果实硬度较高,果肉咀嚼性、胶着性、回复性较大;随着贮藏时间的增加,果实逐渐软化,硬度、咀嚼性、胶着性和回复性均逐渐降低。贮藏21 d后,1 μL·L-1、2 μL·L-1、3 μL·L-11-MCP熏蒸处理的果实硬度分别比CK处理高58.71%、61.94%、50.97%;贮藏28 d后,1 μL·L-1、2 μL·L-1、3 μL·L-1 1-MCP熏蒸处理的果实硬度分别比CK高11.68%、82.48%、51.09%。2 μL·L-11-MCP熏蒸处理组的果实硬度显著高于CK处理和1 μL·L-1熏蒸处理组,并且2 μL·L-11-MCP熏蒸处理组的果实咀嚼性、胶着性和回复性均高于其他处理组。因此,2 μL·L-1熏蒸处理组的保鲜效果较好,能够提高桃果实硬度、咀嚼性、胶着性和回复性,较好地保持果实质地品质。
在不同浓度1-MCP处理下,果实失重率、可溶性固形物含量、硬度、咀嚼性、胶着性和回复性存在显著差异,果实硬度越大,咀嚼性、胶着性和回复性就越高,同时果实失重率越低,可溶性固形物含量越高,质地品质与果实内外在品质评价结果一致。由相关性分析结果可知,可溶性固形物含量与咀嚼性和胶着性呈显著正相关,硬度与咀嚼性、胶着性和回复性呈极显著正相关。因此,质构指标硬度、咀嚼性、胶着性和回复性,可作为评价桃果实采后贮藏品质的一种快速、有效方法,也可参考程文强[22]等利用质构仪建立的口感品质预测模型,实现桃采后贮藏果实口感的量化评价。
3.2 结论
本研究发现,2 μL·L-11-MCP熏蒸处理贮藏效果优于1 μL·L-1和3 μL·L-11-MCP熏蒸处理。在2 μL·L-11-MCP熏蒸处理下,桃果实贮藏21 d左右,能够保持较低的失重率,维持较高的可溶性固形物含量、硬度、咀嚼性、胶着性和回复性,果实具有较好的商品性,有效解决了桃果实采后贮藏过程中失重、果肉变软等问题,也为桃采后贮藏提供了一些参考依据。
参考文献
[1]肖广健. 1-MCP处理对黄桃冷藏品质及角质层影响的研究[D]. 长沙: 湖南农业大学, 2023.
[2]郭智鑫,孙畅,李高阳,等.1-MCP结合乙烯吸附剂处理对黄桃货架期品质的影响[J].中国食品学报,2023,23(09):213-223.
[3]刘晨霞, 乔勇进, 王晓, 等. 桃果采后生理与贮藏保鲜技术研究进展[J]. 江苏农业科学, 2018, 46(17): 18-23.
[4]" 刘晨,张轶斌,贾晓昱,等.臭氧结合1-MCP处理对油桃贮藏色泽和品质的影响[J/OL].食品工业科技,1-12[2024-12-29].
[5]赵心语, 李卉, 李建龙. 凤凰水蜜桃采后低温冷藏优势保鲜方法的对比研究[J]. 天津农业科学, 2015, 21(3): 1-6.
[6]李芳菲,马文瑶,李艳梅,等.壳聚糖涂膜处理对鲜切桃的保鲜效果[J].海南师范大学学报(自然科学版),2018,31(01):44-49.
[7]李秋利,高登涛,魏志峰,等.不同浓度茉莉酸甲酯对春蜜桃果实品质的影响[J].浙江农业学报,2018,30(06):985-991.
[8] 王友升,王胜杰,陈小燕,等.1-MCP和水杨酸对大久保桃果实衰老中挥发性物质的影响[J].中国食品学报,2016,16(10):214-221.
[9]郭智鑫,孙畅,李高阳,等.1-MCP结合乙烯吸附剂处理对黄桃货架期品质的影响[J].中国食品学报,2023,23(09):213-223.
[10]王美红,李一诺,葛柯良,等.1-MCP(1-甲基环丙烯)与CaCl2处理对桃果实采后贮藏品质及生理的影响[J].植物生理学报,2021,57(05):1113-1122.
[11] 贾爱军, 刘芳, 王占富, 等. 不同保鲜处理对常温货架期间桃果实质地的影响[J]. 保鲜与加工, 2014, 14(6): 17-21.
[12] 张翔宇, 李喜宏, 王妍丹, 等. 基于果形和穿刺测试的葡萄浆果质构特性分析[J]. 食品工业科技, 2017, 38(1): 338-343.
[13] 罗斌, 赵有斌, 尹学清, 等. 质构仪在果蔬品质评定中应用的研究进展[J]. 食品研究与开发, 2019, 40(5): 209-213.
[14] 匡凤军, 刘群, 曹倩蕾, 等. 质构仪在食品行业中的应用综述[J]. 现代食品, 2020(3): 112-115.
[15] 李江阔, 林洋, 张鹏, 等. 采后不同时期1-MCP处理对苹果果实质地的影响[J]. 食品科学, 2013, 34(20): 277-281.
[16] 于宛婷, 张鑫楠, 孙晓楠, 等. 基于转录组学分析1-MCP对梨果皮蜡质合成代谢相关基因的影响[J/OL]. 果树学报: 1-17[2024-10-05]. https://doi.org/10.13925/j.cnki.gsxb.20240344.
[17] 刚成诚, 王亦佳, 陈奕兆, 等. 不同1-MCP处理对水蜜桃采后生理及贮藏品质的影响[J]. 天津农业科学, 2012, 18(3): 26-32.
[18] ZHAO Y Y, SONG C C, LIN Q, et al. Exploring the effects of different 1-MCP concentration treatment on chilling injury of postharvest peach fruit[J]. Journal of Food Biochemistry, 2024, 2024: 9917257.
[19] 彭思佳, 虞任莹, 童秀子, 等. 1-MCP处理结合激光微孔膜包装对采后水蜜桃的保鲜效果[J]. 食品工业科技, 2022, 43(17): 363-370.
[20] 许玲, 魏秀清, 章希娟, 等. 质构仪整果穿刺法评价3个毛叶枣品种果实质地参数[J]. 福建农业学报, 2018, 33(6): 621-625.
[21] 李永红, 张立莎, 常瑞丰, 等. 质地多方面分析三个桃品种果实采后质地的变化[J]. 北方园艺, 2016(4): 133-137.
[22] 程文强, 龚榜初, 吴开云, 等. 基于质构仪与电子舌的甜柿口感品质综合评价[J]. 果树学报, 2022, 39(7): 1281-1294.