氯化鈣處理對速凍藍莓凍藏期品質(zhì)的影響

韓 斯，孟憲軍*，汪艷群，李 斌，李冬男，韋 石

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866）

氯化鈣處理對速凍藍莓凍藏期品質(zhì)的影響

韓 斯，孟憲軍*，汪艷群，李 斌，李冬男，韋 石

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866）

研究不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對速凍藍莓果實于-18 ℃凍藏時品質(zhì)變化的影響。結(jié)果表明：隨著凍藏時間延長，速凍藍莓果實的質(zhì)量、硬度、可溶性固形物（TSS）、可滴定酸、VC、花色苷和總酚含量均呈下降趨勢。浸鈣處理可延緩速凍藍莓果實質(zhì)量、硬度、TSS、可滴定酸、VC、花色苷和總酚含量的下降，保持果實原有品質(zhì)。在整個凍藏期多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）活性不斷下降，氯化鈣處理組凍藏后期PPO活性明顯被抑制，但對POD活性沒有顯著效果。綜合分析各指標，經(jīng)1.5%氯化鈣溶液處理的速凍藍莓其凍藏期品質(zhì)最好。

藍莓；氯化鈣；速凍；凍藏；品質(zhì)

藍莓又名越橘，為杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium. spp），小漿果類果實。藍莓果實呈深藍色，被白霜，近圓形[1]，其果肉細膩，種子極小，甜酸適口，并且有清爽宜人香氣，為鮮食的水果佳品[2]；藍莓中富含VC、花青素、多酚、黃酮等多種抗氧化物，是具有抗氧化作用最強的水果之一[3-4]。藍莓果實的盛產(chǎn)期在高溫季節(jié)，時間較為集中；藍莓果實耐貯性差，采后在常溫條件下放置4～6 d即開始腐爛[5]，加上果實在當季時大量涌入市場而造成嚴重的積壓，因此果實采后易受病菌侵染或發(fā)生軟化而腐爛變質(zhì)，這嚴重制約了藍莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前關(guān)于藍莓貯藏技術(shù)的研究主要圍繞冷藏保鮮技術(shù)，針對藍莓速凍加工的預(yù)處理研究及藍莓速凍果在凍藏期的品質(zhì)變化報道較少。

果實采后浸鈣處理可有效穩(wěn)定果實色澤[6]，且鈣離子與果膠半乳糖醛酸自由羧基的殘基之間形成的離子橋梁可加強細胞壁結(jié)構(gòu)[7]。浸鈣處理在草莓[8]、菠蘿[9]、冬棗[10]、楊梅[11]等部分果蔬上已經(jīng)有較為詳盡的研究報道，并且效果十分顯著，但國內(nèi)有關(guān)鈣處理在果蔬凍藏方面的研究較少。包海蓉等[12]研究得出溫度越低果實品質(zhì)越好，但由于食物在不同溫度條件下的凍結(jié)率呈S型曲線，-18 ℃時93%的水分都會凍結(jié)成冰，-18 ℃可抑制微生物的繁殖，并降低各類化學(xué)反應(yīng)及酶反應(yīng)的速度，且此溫度也較容易實現(xiàn)。因此本研究采用不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣溶液在藍莓果實速凍前進行浸鈣預(yù)處理，選用-18 ℃作為速凍藍莓果實的貯藏溫度，通過對藍莓速凍果在凍藏期生理生化、主要營養(yǎng)成分等指標的分析，考察浸鈣預(yù)處理對速凍藍莓在凍藏期品質(zhì)變化的影響，為藍莓的速凍保鮮提供技術(shù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

實驗用藍莓品種為“藍豐”，2013年7月采自遼寧省丹東市。采后當天運回，選取無病蟲害、無機械傷、大小均勻、成熟度相對一致的藍莓果實，并在0～1 ℃冷庫中預(yù)冷24 h。

將預(yù)冷的藍莓果實分別采用0.5%、1.0%、1.5%氯化鈣溶液常溫浸泡10 min，對照（CK）用清水浸泡10 min。處理后晾干，-25 ℃速凍后于-18 ℃條件下凍藏。每個處理重復(fù)3 次。凍藏1、2、4、6 個月時取出，放入4 ℃冰箱中復(fù)溫4 h后，測定各品質(zhì)指標。

1.2 儀器與設(shè)備

BSA224S電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；CT3-10k型質(zhì)構(gòu)儀（探頭直徑為8 mm） 美國Brookfield公司；CR-400色差儀 日本Chroma Meter公司；TU-1810紫外-可見分光光度計 北京普析通用有限公司；CR21G高速冷凍離心機 美國Himac公司；WYT4手持數(shù)顯糖度計 浙江托普儀器有限公司。

1.3 指標測定

1.3.1 質(zhì)量損失率的測定

采用稱重法測定。樣本量為50 個且隨機選擇。

1.3.2 果實硬度

采用Brookfield-CT3-10k型質(zhì)構(gòu)儀（探頭直徑為8 mm）進行質(zhì)構(gòu)分析測定，取各藍莓果實赤道線上2 個對稱部位測定，取樣量為10 個果實。目標值4.0 mm，觸發(fā)點負載7 g，速率0.5 mm/s。

1.3.3 可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量測定

將20 個藍莓打漿，采用WYT手持糖度計測定。

1.3.4 果實表面顏色測定[13]

利用CR-400色差計測定藍莓果實赤道線上分布均勻的3 個部位的L*（明亮度）、a*（紅綠偏差）、b*（藍黃偏差）值，取樣量為10 個果實。

1.3.5 可滴定酸含量測定

采用GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定方法》，以檸檬酸計。取樣量為50 個果實。

1.3.6 VC含量測定

參照GB/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定》進行測定。取樣量為50 個果實。

1.3.7 花色苷、總酚含量測定

花色苷含量參照趙慧芳等[14]的pH示差法?？偡雍繀⒄認ulkune-Titttor[15]方法進行測定。取樣量為50 個果實。

1.3.8 多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）及過氧化物酶（peroxidase，POD）活性測定[16]

PPO活性采用鄰苯二酚比色法，POD活性采用愈創(chuàng)木酚氧化法。取樣量均為50 個果實。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2003軟件統(tǒng)計所有數(shù)據(jù)，計算均值并繪制圖表。應(yīng)用SPSS 17.0、DPS 7.05軟件進行方差分析，利用Duncan新復(fù)極差法比較因素水平間的顯著性（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對藍莓果實凍藏期質(zhì)量損失率的影響

圖1 鈣處理對藍莓凍藏期質(zhì)量損失率的影響Fig.1 Effect of calcium chloride pretreatment on weight loss rate of blueberry fruits during frozen storage

由圖1可知，隨著凍藏時間的延長，果實質(zhì)量損失率逐漸增大。對照組損失較為嚴重，自第1個月的8.43%增加到第6個月的16.11%，后者是前者的1.91倍；遠大于處理組的質(zhì)量損失率的變化。在為期6 個月的凍藏期間，對照組與處理組質(zhì)量損失率差異顯著（P＜0.05），但凍藏前期各處理組之間無顯著性差異，凍藏后期1.5%氯化鈣處理組質(zhì)量損失率顯著低于0.5%、1%處理組（P＜0.05）。氯化鈣處理可有效降低凍藏期藍莓的質(zhì)量損失率，保持果實的品質(zhì)。原因可能是鈣離子與果膠酸殘基相結(jié)合，增加了果實細胞壁的穩(wěn)定性，減少水分的流失。

圖2 鈣處理對藍莓凍藏期硬度的影響Fig.2 Effect of calcium chloride pretreatment on firmness of blueberry fruits during frozen storage

2.2 不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對藍莓果實凍藏期硬度的影響果實硬度是衡量果實成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標之一，其在貯藏期間下降的主要原因是細胞壁物質(zhì)的降解，其中變化最明顯的是果膠物質(zhì)的降解[17]；且在冷凍、解凍過程中，由于冰晶體的機械損傷作用，果蔬的細胞壁、細胞膜等微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂，導(dǎo)致果實硬度下降。由圖2可知，藍莓果實在凍藏期間硬度逐漸下降，經(jīng)過氯化鈣處理的藍莓果實在整個凍藏期間硬度均顯著高于同期的對照果實（P＜0.05），說明氯化鈣處理有效延緩了藍莓果實硬度的降低，很好地保持了果實的形狀。各氯化鈣處理組間差異不顯著。

2.3 不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對藍莓果實凍藏期TSS含量的影響

圖3 鈣處理對藍莓凍藏期TSS含量的影響Fig.3 Effect of calcium chloride pretreatment on TSS of blueberry fruits during frozen storage

評價果實品質(zhì)的重要指標之一即TSS含量。由圖3可知，隨著凍藏期的不斷延長，TSS含量均呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢。產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因可能是在凍藏期間果實組織仍然進行呼吸代謝活動，使TSS含量不斷被消耗而導(dǎo)致的。凍藏前期鈣處理的TSS含量下降速度較對照組快，其中以質(zhì)量分數(shù)為1%的氯化鈣處理組較為顯著。這可能由于TSS包括可溶性糖、可溶性果膠等可溶性物質(zhì)；果實速凍過程中處理組與對照組呼吸作用變化基本相同，但處理組鈣離子與果膠酸生成不溶于水的果膠酸鈣，導(dǎo)致凍藏前期氯化鈣處理組TSS含量下降相對較快。但在凍藏第1月后果實TSS含量下降緩慢，鈣處理組TSS含量下降速度顯著低于對照組（P＜0.05），整個凍藏期間1.5%氯化鈣處理組TSS含量下降速度相對較慢，但與其他處理組間差異不顯著。

2.4 不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對藍莓凍藏期果皮顏色的影響

表1表明，新鮮藍莓果實在速凍后L*值下降，即果實亮度下降。原因可能是此時的藍莓果實由于凍結(jié)過程形成冰晶而造成細胞損傷，使酶與底物接觸而導(dǎo)致果實褐變發(fā)生。但凍藏期間，對照組與不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理組的果實亮度均保持穩(wěn)定。此時，對照組與處理組間無顯著性差異（P＞0.05）。新鮮藍莓果實在凍藏期a*、 b*值變化均呈先上升后緩慢下降的趨勢。在凍藏第1個月內(nèi)a*、b*值呈上升趨勢，表明此階段果皮色澤開始向紅色、黃色轉(zhuǎn)變。在為期6個月的凍藏期間，藍莓果實氯化鈣處理組與對照組果實色澤變化差異不顯著。

表1 鈣處理對藍莓凍藏期果實表面顏色的影響Table 1 Effect of calcium chloride pretreatment on surface color of blueberry fruiittss

2.5 不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對藍莓果實凍藏期可滴定酸含量的影響

圖4 鈣處理對藍莓凍藏期可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of calcium chloride pretreatment on titratable acid content of blueberry fruits during frozen storage

可滴定酸含量的高低是衡量果實采后風(fēng)味保留程度的重要指標之一，適宜的酸含量有利于保持果實較好的口感和風(fēng)味[5]。由圖4可知，在整個凍藏期間，藍莓果實的可滴定酸含量呈下降趨勢，這主要與其在凍藏期間仍作為呼吸基質(zhì)而被逐漸消耗有關(guān)。經(jīng)氯化鈣處理過的果實可滴定酸含量在凍藏期間明顯高于同期對照果實，1.5%質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理效果尤為明顯，在凍藏第2、4個月時最為明顯，分別高于同期對照組23%、32%，且與其他處理組差異顯著（P＜0.05）。藍莓果實經(jīng)氯化鈣處理有利于減緩果實內(nèi)有機酸含量的下降，從而延長了藍莓的貯藏期。

2.6 不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對藍莓果實凍藏期VC含量的影響

圖5 鈣處理對藍莓凍藏期VC含量的影響Fig.5 Effect of calcium chloride pretreatment on vitamin C content of blueberry fruits during frozen storage

圖5表明，果實凍結(jié)期間，隨著果實品質(zhì)的下降，VC含量逐漸減少，凍藏期VC含量下降速度較快。其原因可能是VC在凍藏過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使其含量下降；此外VC屬于水溶性維生素，果實內(nèi)部的冰晶在低溫條件下仍會發(fā)生再結(jié)晶，隨著凍藏時間的延長，再結(jié)晶的程度會逐步加深，對果實的細胞膜及細胞壁損傷也越大，果實復(fù)溫后水分流失隨之較大，從而造成VC的損失。經(jīng)氯化鈣處理過的果實VC含量較同期對照果實高。這說明氯化鈣處理在凍藏期可以有效延緩藍莓果實VC含量的下降，抑制其降解，凍藏前期1.5%氯化鈣處理顯著高于其他處理組（P＜0.05），凍藏后期效果不明顯。

2.7 不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對藍莓果實凍藏期總酚、花色苷含量的影響

果實組織中大量存在酚類和花色苷等植物次生代謝產(chǎn)物，它們與果蔬的色澤、品質(zhì)等密切相關(guān)。由圖6、7可知，隨著凍藏期不斷延長，花色苷和總酚含量均呈下降趨勢。原因是總酚與花色苷均屬于酚類物質(zhì)，凍藏期內(nèi)在PPO和POD作用下發(fā)生緩慢氧化，而導(dǎo)致兩種酚類物質(zhì)在冷凍貯藏期間含量不斷減少[12]。經(jīng)過氯化鈣處理過的果實在凍藏期間花色苷含量顯著高于同期對照果實（P＜0.05），其中經(jīng)1.5%質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理的果實花色苷含量凍藏后期顯著高于其他處理組（P＜0.05）。經(jīng)氯化鈣處理的藍莓果實凍藏后期總酚含量顯著高于同期對照果實（P＜0.05），其中質(zhì)量分數(shù)為1.5%氯化鈣處理的果實總酚含量下降幅度最小，各處理組間差異不顯著。

圖6 鈣處理對藍莓凍藏期花色苷含量的影響Fig.6 Effect of calcium chloride pretreatment on anthocyanin content of blueberry fruits during frozen storage

圖7 鈣處理對藍莓凍藏期總酚含量的影響Fig.7 Effect of calcium chloride pretreatment on total phenol content of blueberry fruits during frozen storage

2.8 不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理對藍莓果實凍藏期POD及PPO活性影響

圖8 鈣處理對藍莓凍藏期POD活性變化百分比的影響Fig.8 Effect of calcium chloride pretreatment on POD activity of blueberry fruits during frozen storage

圖9 鈣處理對藍莓凍藏期PPO活性變化百分比的影響Fig.9 Effect of calcium chloride pretreatment on PPO activity of blueberry fruits during frozen storage

POD和PPO是參與褐變的主要酶類，酶促褐變即是在酚酶的催化作用下將其組織中的酚類物質(zhì)通過生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成褐色的醌類及其聚合物而發(fā)生的褐變。從圖8可見，快速凍結(jié)復(fù)溫后POD活性明顯高出新鮮樣品，增加的幅度為64%。隨著時間的不斷延長，POD活性呈下降趨勢，不同質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理在凍藏期POD活性變化趨勢大致相同，凍藏前期對照組與處理組間差異不顯著。由圖9可知，凍藏期間PPO活性呈下降趨勢，在凍藏前期PPO活性下降較快，凍藏后期氯化鈣處理明顯抑制了PPO活性（P＜0.05），但各處理組間差異不顯著。POD、PPO在凍藏第6個月時已接近失活狀態(tài)。PPO活性變化規(guī)律與總酚變化相同，進一步得出總酚含量下降是由于細胞中的氧化酶催化底物氧化反應(yīng)而引起的。

3 討 論

鈣在延緩果蔬采后衰老方面的作用已有很多報道。有研究[18]表明，果實中的果膠酸與鈣離子可生成不溶于水的果膠酸鈣，在細胞間形成共價鍵橋而維持組織的質(zhì)地，抑制軟化。采前或采后鈣處理能明顯提高果肉組織鈣離子濃度，有效維持藍莓的品質(zhì)特性[19]。本實驗研究表明，經(jīng)不同質(zhì)量分數(shù)的氯化鈣處理后進行速凍凍藏的藍莓果實與對照果實相比，均能有效抑制凍藏期藍莓果實的硬度和質(zhì)量的下降，降低果實的軟化程度；高哲等[20]對冬棗的研究得到了相同的結(jié)果。氯化鈣處理延緩了果實TSS和可滴定酸含量的下降，保持了果實的采后品質(zhì)，這與魏寶東等[21]對番茄的研究相一致。有研究[22]表明，鈣處理能降低PPO活性，從而在一定程度上延緩果實軟化與衰老的進程，本研究得出浸鈣處理在凍藏后期可有效抑制PPO活性，與其結(jié)果相一致。

鈣處理能顯著改善藍莓在凍藏期的品質(zhì)特性，其中1.5%質(zhì)量分數(shù)氯化鈣處理藍莓果實凍藏效果相對較好。但是鈣的生理生化作用很復(fù)雜，其作用可能與果實的呼吸類型以及基因調(diào)控等都有關(guān)系，鈣在藍莓凍藏期生理生化作用機理還有待于進一步研究。

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Effect of Calcium Chloride Treatment on Quality of Quick Frozen Blueberry during Frozen Storage

HAN Si, MENG Xian-jun*, WANG Yan-qun, LI Bin, LI Dong-nan, WEI Shi
(College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

Blueberry fruits were treated with varying concentrations of calcium chloride before storage at -18 ℃ for 6 months, and changes in blueberry quality were investigated during the storage period. The results indicated that calcium chloride resulted in a decrease in weight, firmness, total soluble solid (TSS), titratable acid, vitami n C, polyphenol and anthocyanin in blueberry fruits during the frozen storage. Calcium chloride treatment also retarded the decrease of fruit firmness, TSS, polyphenol, anthocyanin and vitamin C. In addition, the soluble polyphenol oxidase (PPO) activity and soluble peroxidase (POD) activities were decreased. Calcium chloride treatment significantly inhibited PPO activity in the later period of frozen storage, but had no significant effect on POD activity. By comprehensive analysis, 1.5% calcium chloride treatment on quick frozen blueberry fruits presents the optimum protection effects during frozen storage.

blueberry; calcium chloride; quick frozen; frozen storage; quality

TS255

A

1002-6630（2014）22-0310-05

10.7506/spkx1002-6630-201422060

2014-04-02

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計劃項目（2012BAD31B05-3）

韓斯（1991—），女，碩士，研究方向為果蔬深加工。E-mail：hansiqqq@163.com

*通信作者：孟憲軍（1960—），男，教授，博士，研究方向為果蔬加工貯藏。E-mail：mengxjsy@126.com