張文濤,李喜宏,2,*,王威,劉佳,李敏,張姣姣(.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院,天津300457;2.天津食品安全低碳制造協(xié)同創(chuàng)新中心,天津300457)
樹上干杏10℃高CO2保鮮研究
張文濤1,李喜宏1,2,*,王威1,劉佳1,李敏1,張姣姣1
(1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院,天津300457;2.天津食品安全低碳制造協(xié)同創(chuàng)新中心,天津300457)
試驗(yàn)以新疆樹上干杏為試材,研究10℃、3%O2條件下,3%、10%、20%和30%CO2處理的品質(zhì)變化。結(jié)果表明:30d內(nèi),3%、10%、20%和30%CO2處理均有一定效應(yīng),其中,20%CO2處理的綜合評(píng)價(jià)最佳,貯藏期末果實(shí)硬度、SSC、TA、VC含量和PG活性分別為1.52 kg/cm2、19.36%、0.73%、6.88 mg/g FW、260.08 μg/h·g FW。但是,10%CO2與20% CO2處理差異不顯著(P>0.05)。30%CO2處理產(chǎn)生一定傷害,果實(shí)品質(zhì)差。
樹上干杏;保鮮;10℃;高CO2
新疆樹上干杏風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1-2],但杏的采收期、貨架期短,軟化腐爛,嚴(yán)重影響其商品率[3-4]。干制是樹上干杏最主要的加工及貯藏方式,但較干果而言,鮮果的風(fēng)味、色澤更佳,具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,故文章研究了樹上干杏高CO2保鮮效果。
目前,鮮杏保鮮主要有低溫、氣調(diào)、減壓、1-MCP處理等[5]技術(shù),其中大部分都要在低溫貯藏的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。這些技術(shù)雖然可以延長(zhǎng)杏的貯藏時(shí)間,但其能耗大、成本高,在設(shè)施農(nóng)業(yè)落后的大背景下,不符合產(chǎn)地的實(shí)際需求。因此,開發(fā)一種符合我國(guó)國(guó)情的常溫或亞常溫(20℃以下)節(jié)能保鮮技術(shù)具有重要意義。
本文以樹上干杏為試材,研究了10℃下不同濃度CO2的保鮮效應(yīng),旨在開發(fā)一種亞常溫節(jié)能保鮮技術(shù),推動(dòng)鮮杏外銷增值及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。結(jié)果表明,高CO2處理取得了一定的保鮮效應(yīng),具有潛在的應(yīng)用前景。
1.1材料與儀器
樹上干杏:新興際華伊犁農(nóng)牧科技發(fā)展有限公司;乙酸、乙酸鈉、氯化鈉、無(wú)水乙醇、草酸、3,5-二硝基水楊酸(DNS)等:購(gòu)于天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠,均為分析純;D-無(wú)水葡萄糖、抗壞血酸(VC)、2,6-二氯酚靛酚鈉等:購(gòu)于北京索萊寶科技有限公司,均為分析純。
GY-3水果硬度計(jì):浙江托普儀器有限公司;PAL-1手持折光儀:日本ATAGO株式會(huì)社;HP-200色差儀:上海漢譜光電科技有公司;CheckPoint便攜氣體分析儀:丹麥PBI Dansensor公司;CP114電子天平:西杰天平(北京)儀器有限公司;SY-2-6恒溫水浴鍋:天津市歐諾儀器儀表有限公司;5804R高速冷凍離心機(jī):德國(guó)Eppendorf公司;UV-2550PC紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì):日本島津公司。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1預(yù)冷與分級(jí)
樹上干杏由新疆空運(yùn)至天津,果實(shí)運(yùn)抵研究室后及時(shí)放入0℃冷庫(kù)預(yù)冷。預(yù)冷結(jié)束后在庫(kù)內(nèi)進(jìn)行分級(jí),挑選出的大小均一、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲害侵染的果實(shí),根據(jù)其顏色和硬度分為七、八、九、十4個(gè)成熟度。
1.2.2氣調(diào)處理
以八成熟的樹上干杏為試材進(jìn)行貯藏試驗(yàn),將杏裝入打孔的0.03 mm厚PVC袋,袋子扎口,每袋果重500g。每5袋杏置于一個(gè)氣調(diào)瓶中,氣調(diào)處理后在10℃環(huán)境下貯藏,每隔5天取樣檢測(cè)杏的品質(zhì)指標(biāo)并重新氣調(diào),以標(biāo)準(zhǔn)氣調(diào)(3%O2,3%CO2)為對(duì)照,具體氣調(diào)參數(shù)如表1所示。
表1氣調(diào)處理參數(shù)Table 1 Parameters of controlled atmosphere
1.2.3果實(shí)硬度的測(cè)定
隨機(jī)選取10顆杏果,從貯藏環(huán)境取出后在室溫下穩(wěn)定半小時(shí),在圍繞果實(shí)的赤道部位,間隔等距離的三個(gè)位置,各削去一小塊薄薄的果皮(厚約1 mm),GY-3型果實(shí)硬度計(jì)垂直于被測(cè)果實(shí)表面,壓頭均勻壓入果肉內(nèi),讀取表盤示數(shù)[6]。最終結(jié)果以平均值計(jì),單位:kg/cm2。
1.2.4多聚半乳糖醛酸酶(PG)的測(cè)定
PG采用3,5-二硝基水楊酸(DNS)比色法測(cè)定[6],單位:μg/h·g FW。
1.2.5可溶性固形物(SSC)的測(cè)定
取5 g杏果肉于研缽中磨碎,使用PAL-1型手持折光儀測(cè)定離心(4 000 r/min,10 min)后的上清液[7]。取3個(gè)重復(fù)的平均值為最終結(jié)果,單位:%。
1.2.6可滴定酸(TA)的測(cè)定
采用堿滴定法測(cè)定[7],結(jié)果以蘋果酸計(jì),單位:%。
1.2.7抗壞血酸(VC)的測(cè)定
采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[7],單位:mg/g FW。
2.1CO2濃度對(duì)樹上干杏硬度的影響
硬度是指果實(shí)抗壓強(qiáng)度的大小,它直觀反映了果實(shí)的品質(zhì)變化[8],CO2濃度對(duì)樹上干杏硬度的影響見(jiàn)圖1。
圖1 不同濃度CO2對(duì)樹上干杏貯藏期間硬度的影響Fig.1 Effects of CO2with different concentrations on fruit firmness of‘Shushanggan'apricot during storage
通過(guò)圖1可以看出,隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),各處理杏果實(shí)硬度均顯著下降(P<0.01),貯藏前期(10 d)下降速率相對(duì)較快,中后期相對(duì)較慢。至貯藏末期(30 d),對(duì)照組果實(shí)硬度由貯前的3.3 kg/cm2下降至1.37 kg/cm2,下降了58.5%。C1和C2處理的果實(shí)硬度分別比貯前下降了44.54%和53.94%,表明適量的CO2可延緩杏果實(shí)的軟化,較好地保持果實(shí)的硬度。C3處理的杏果實(shí)硬度急劇下降,且果實(shí)有乙醇味,可能是由于氣調(diào)瓶?jī)?nèi)CO2濃度過(guò)高,導(dǎo)致果實(shí)無(wú)氧呼吸,表現(xiàn)出CO2傷害癥狀。
2.2CO2濃度對(duì)樹上干杏多聚半乳糖酵酸酶(PG)活性的影響
PG是導(dǎo)致果膠降解的關(guān)鍵酶,作為一種細(xì)胞壁結(jié)合蛋白,它可以催化果膠分子中的α-1,4-聚半乳糖醛酸裂解,從而降解果膠,引起細(xì)胞壁解體[9-10],CO2濃度對(duì)樹上干杏PG活性的影響見(jiàn)圖2。
由圖2知,貯藏期間PG活性大體上呈“先升后降”的趨勢(shì),且CO2濃度越高PG活性越低。至貯藏末期,C1、C2和C3處理的PG活性分別低于對(duì)照組24.91%、39.67%和44.58%,顯著抑制了PG活性(P<0.01)。PG活性低有利于保持果實(shí)的硬度,考慮到C3處理表現(xiàn)出CO2傷害癥狀,C1、C2處理效果較理想,這與果實(shí)硬度的變化趨勢(shì)相一致。
圖2 不同濃度CO2對(duì)樹上干杏貯藏期間PG活性的影響Fig.2 Effects of CO2with different concentrations on PG of ‘Shushanggan'apricot during storage
2.3CO2濃度對(duì)樹上干杏可溶性固形物含量(SSC)的影響
SSC是評(píng)價(jià)杏果實(shí)成熟度的重要指標(biāo),CO2濃度對(duì)樹上干杏SSC含量的影響見(jiàn)圖3。
圖3 不同CO2濃度對(duì)樹上干杏貯藏期間SSC含量的影響Fig.3 Effects of CO2with different concentrations on SSC of ‘Shushanggan'apricot during storage
如圖3所示,C1、C2及對(duì)照組的SSC隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)“先升后降”的趨勢(shì),C3的SSC含量則持續(xù)降低??赡苁窃谫A藏前期,大分子碳水化合物在相關(guān)酶的作用下降解為可溶性糖,增加糖含量,然而隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果實(shí)的呼吸作用消耗了大量糖類物質(zhì),造成可溶性固形物含量下降[11]。其中C1、C2處理抑制了貯藏前期SSC的積累,以及及貯藏中后期SSC的下降,C2處理的SSC在貯藏后期始終高于對(duì)照組,這一趨勢(shì)與高CO2貯藏草莓的研究結(jié)果一致[12]。
2.4CO2濃度對(duì)樹上干杏可滴定酸含量(TA)和固酸比的影響
酸度是量化果實(shí)采后風(fēng)味變化的重要指標(biāo),CO2濃度對(duì)樹上干杏TA含量和固酸比的影響分別見(jiàn)圖4和圖5。
圖4 不同CO2濃度對(duì)樹上干杏貯藏期間TA含量的影響Fig.4 Effects of CO2with different concentrations on TA of‘Shushanggan'apricot during storage
圖5 不同CO2濃度對(duì)樹上干杏貯藏期間固酸比的影響Fig.5 Effects of CO2with different concentrations on SSC/TA of‘Shushanggan'apricot during storage
如圖4所示,各處理杏果實(shí)TA含量在貯藏期末均顯著下降(P<0.01),貯藏中前期(20 d)下降速率相對(duì)較快,中后期相對(duì)較慢。CO2濃度越高,TA下降程度越大,表明高CO2處理不利于保持杏果實(shí)的TA水平。至貯藏末期,C1、C2的TA含量分別低于對(duì)照組5.91% 和8.41%,但差異不顯著(P>0.05)。通過(guò)計(jì)算得出杏果實(shí)的固酸比[13](SSC/TA),C1、C2處理的固酸比均高于對(duì)照組(圖5),結(jié)合感官評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)該固酸比下杏果實(shí)的口感更佳。
2.5CO2濃度對(duì)樹上干杏抗壞血酸(VC)的影響
VC含量是評(píng)價(jià)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及貯藏效果的重要指標(biāo)[14],CO2濃度對(duì)樹上干杏VC含量的影響見(jiàn)圖6。
圖6 不同CO2濃度對(duì)樹上干杏貯藏期間VC含量的影響Fig.6 Effects of CO2with different concentrations on VCof ‘Shushanggan'apricot during storage
由圖6知,各處理的VC含量至貯藏期末均顯著下降(P<0.01),對(duì)照組VC的快速下降期為貯藏5 d~15 d,而C1和C2處理組VC快速下降期為貯藏10 d~20 d,且從第10 d起至貯藏期末C1、C2的VC含量始終高于對(duì)照組。說(shuō)明采用適量的CO2處理樹上干杏,延遲了VC快速下降期的到來(lái),抑制了貯藏期內(nèi)VC的損失。
本試驗(yàn)表明,在10℃條件下,不同濃度高CO2結(jié)合低O2處理對(duì)樹上干杏采后品質(zhì)具有不同的影響。10%CO2、20%CO2結(jié)合低O2氣調(diào)處理可延緩貯藏期內(nèi)樹上干杏的硬度及VC含量下降速率,并抑制PG活性,雖加速了SSC和TA含量的下降速率,但較對(duì)照組無(wú)顯著差異,且固酸比更高,高CO2低O2氣調(diào)處理具有潛在的應(yīng)用前景。30%的CO2結(jié)合低O2氣調(diào)處理加速了樹上干杏采后品質(zhì)的下降,表明CO2處理濃度不宜過(guò)高。
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Research on High CO2Treatment with‘Shushanggan'Apricot at 10℃
ZHANG Wen-tao1,LI Xi-hong1,2,*,WANG Wei1,LIU Jia1,LI Min1,ZHANG Jiao-jiao1
(1.College of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China;2.Tianjin Food Safety&Low Carbon Manufacturing Collaborative Innovation Center,Tianjin 300457,China)
Aim to realize the effects of treatments with 3%,10%,20%and 30%CO2on the quality changes,‘Shushanggan'apricots stored at 10℃were chosen as test material.Results showed that all these treatments had a certain effect during 30 days.Among them,treatment with 20%CO2had a best combined evaluation.The fruit firmness,content of SSC,TA and VCand the activity of PG was 1.52 kg/cm2,19.36%,0.73%,6.88 mg/g FW,260.08 μg/h·g FW,respectively.However,the difference between treatments with 10%and 20%CO2was not significant(P>0.05).Treatment with 30%CO2gave apricots some harmful influence,and the quality of apricots stored in this environment was poor.
‘Shushanggan'apricot;preservation;10℃;high CO2
2015-09-06
國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2012AA101703);國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2015BAD16B00);天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目(14ZXCXNC00069;14RCHZNC00107;15YFYSNC00010);天津市科技型中小企業(yè)專項(xiàng)資金(周轉(zhuǎn)資金)項(xiàng)目(13KQZZGX0632)
張文濤(1990—),男(漢),碩士,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。
李喜宏(1960—),男,教授,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。