楊莉杰,李喜宏,*,張宇崢,朱剛,張瑞,張?zhí)O蘋,唐先譜
(1.天津科技大學食品工程與生物技術(shù)學院,天津300457;2.寧夏中璽棗業(yè)股份有限公司,寧夏靈武751400)
靈武長棗作為寧夏的“地理標志保護產(chǎn)品”,是我國第二大鮮食棗品種,果型大、果肉白綠,果味清香,口感酸甜適中,食多而不膩,但是,因冷庫貯藏溫度選擇不合理、進庫出庫溫度波動大[1],采后極易失水皺縮、軟化、酒化、腐爛,品質(zhì)下降快、損失率高[2]。制約著靈武長棗產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
國內(nèi)外學者多聚焦在靈武長棗的無損檢測[3]、不同成熟度[4]、保鮮膜[5]、復(fù)合保鮮劑[6]等方面,但關(guān)于靈武長棗相溫保鮮最佳貯藏溫度方面卻鮮見報道。
頡敏華等[7]研究發(fā)現(xiàn)靈武長棗屬于呼吸躍變型果實,劉輝等[8]發(fā)現(xiàn)果實在低溫下極易遭受冷害。若貯藏溫度選擇不合理或者溫度波動大,會使果實組織代謝異常、酶活性變化劇烈,細胞膜產(chǎn)生相變、膜脂孔隙變大、營養(yǎng)物質(zhì)流失,進而使衰老進程加快,品質(zhì)降低、商品價值低下。降低溫度波動的幅度或頻率是解決靈武長棗失水、軟化酒化,提高品質(zhì)的有效途徑。該試驗通過相溫技術(shù),實現(xiàn)庫溫波動±0.1℃,研究了靈武長棗不同溫度下的貯藏特性,探明精準控溫波動±0.1℃與±0.5℃的保鮮效果差異,為靈武長棗保鮮技術(shù)提供支持。
靈武長棗采自寧夏靈武市大泉林場,于2016年9月25日人工采收,0℃預(yù)冷24 h,加冰,空運至天津科技大學試驗庫。挑選無病蟲害、無機械傷、大小均勻、色澤一致果實,以八成熟果實為試材,即果實紅色面積占總面積50%~60%,0℃預(yù)冷12 h,備用。
1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP):鹽城市瑞年化工有限公司;微孔膜保鮮袋:厚度0.03 mm,天津科技大學食品工程與生物技術(shù)學院農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程實驗室自制。
PAL-1手持折光儀:日本ATAGO株式會社;HP-200精密色差儀:上海漢譜光電科技有公司;5804R高速冷凍離心機:德國Eppendorf公司。
在0℃冷庫大帳中先用1 μL/L 1-MCP熏蒸12 h,再用5 g/m3特克多熏蒸24 h,裝入微孔膜保鮮袋中,每袋500 g,扎口。將處理好的果實分別放于(-1±0.1)℃、(-0.5±0.1)℃、(0±0.1)℃的相溫庫中貯藏,以相同條件下于(0±0.5)℃普通冷庫貯藏的果實為對照,每個溫度處理設(shè)3次重復(fù),每次重復(fù)用3袋果實。從放入庫中算起,開始測定第一次指標,之后每隔15天測定一次指標,共測定5次。
腐爛率、失水率、硬度、可溶性固形物(soluble solids,TSS)、抗壞血酸(ascorbic acid,VC)(碘酸鉀滴定法)、可滴定酸(titratable acid,TA)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的測定均參照曹建康等[9]的測定方法。
不同溫度對靈武長棗腐爛率的影響見圖1。
由圖1可知,果實貯藏15 d,-1、-0.5、0℃均無腐爛,但CK腐爛率為2.5%。15 d后,各處理逐漸出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象,其中,-0.5℃和0℃上升緩慢;60 d時,-0.5、0℃腐爛率分別為9.8%和8.9%,均低于10%,均符合GBT 22345-2008《鮮棗質(zhì)量等級》規(guī)定的鮮食棗一級質(zhì)量標準。
圖1 不同溫度對靈武長棗腐爛率的影響Fig.1 Effect of different temperatures on the decay rate of Lingwu long jujubes
但是,-1℃腐爛率高達40.2%,極顯著高于-0.5℃和0℃處理,CK高達48.7%。表明,-0.5℃和0℃均可以顯著降低靈武長棗腐爛率;溫度波動越大,腐爛越嚴重。
失水導(dǎo)致果實萎蔫,商品價值降低,進一步影響酶活,造成原生質(zhì)脫水,破壞膠體結(jié)構(gòu),使細胞膜的透性加大,酶功能異?;?,產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)[10]。不同溫度對靈武長棗失水率的影響見圖2。
圖2 不同溫度對靈武長棗失水率的影響Fig.2 Effect of different temperatures on the water loss rate of Lingwu long jujubes
由圖2可知,貯藏期間各處理失水率一直呈現(xiàn)上升趨勢,其中,CK失水率最高。15 d時,-1.0、-0.5、0℃失水率分別為1.3%、1.1%和1.7%,差異不顯著,相差不大;45 d時,-1.0、-0.5、0℃失水率分為15.4%、12.92%和12.3%;60 d時,-0.5、0℃失水率分別為13.9%、14.2%。但是,CK高達40.0%。
表明,-0.5℃失水率最低,可以顯著降低靈武長棗失水現(xiàn)象;溫度波動越大,果實失水現(xiàn)象越嚴重。
果實硬度是衡量鮮果成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標,過度軟化會導(dǎo)致其商品率的下降[11]。鮮果在貯藏期間,隨著溫度的變化,多聚半乳糖醛酸酶、果膠酶等酶類會水解果實細胞壁,使細胞壁結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,逐漸酶解、軟化,導(dǎo)致硬度隨之改變。
不同溫度對靈武長棗果實硬度的影響見圖3。
圖3 不同溫度對靈武長棗果實硬度的影響Fig.3 Effect of different temperatures on the the fruit firmness of Lingwu long jujubes
由圖3可知,貯藏期間各處理果實硬度均呈現(xiàn)下降趨勢,其中,CK果實硬度下降最快。15 d后,-1.0、-0.5、0℃緩慢下降,但CK急劇下降;60 d時,-1.0、-0.5、0℃硬度分別為10.8、11.2、11.2kg/cm2,但是,CK 為7.2 kg/cm2,果實硬度最低。
表明,-0.5℃和0℃可以顯著延緩棗果軟化過程;溫度波動越大,果實軟化現(xiàn)象越嚴重。
可溶性固形物是反映果實品質(zhì)狀況的指標,其值越高,表明果肉中可溶性糖、維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分含量就高[12]。不同溫度下靈武長棗的TSS變化規(guī)律見圖4。
圖4 不同溫度下靈武長棗的TSS變化規(guī)律Fig.4 The regular patterns of TSS at different temperatures of Lingwu long jujubes
由圖4可知,隨著貯藏期的延長,果實TSS均呈下降趨勢,但是,CK急劇下降。45 d時,-1.0、-0.5、0℃的TSS分別為17.8%、19.9%和19.5%。60 d時,-1.0、-0.5、0℃的TSS分別為16.6%、19.3%和18.5%,與初始值相比分別下降了31.0%、19.6%、22.9%,降幅為-1.0℃>0℃>-0.5℃,但是,CK為 10.8%,下降了55%,降幅最大。
表明,-0.5℃可以顯著延緩棗果TSS的降低;溫度波動越大,果實中營養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗,TSS損失越多。
VC是衡量果蔬營養(yǎng)價值的重要指標,其含量高低會影響果蔬的品質(zhì)。不同溫度對靈武長棗VC含量的影響見圖5。
圖5 不同溫度對靈武長棗VC含量的影響Fig.5 Effect of different temperatures on VCof Lingwu long jujubes
由圖5可知,VC初始含量為376.6 mg/g,隨著貯藏期的延長,VC含量均呈下降趨勢。60 d時,-1.0、-0.5、0 ℃含量分別為 232.5、289.5、269.5 mg/g,分別降低了38.3%、23.1%和28.4%,但是,CK最低,含量為184.7 mg/g,降低了51.0%。
表明,-0.5℃可以顯著延緩棗果VC的下降;溫度波動越大,果實中酶活性受到溫度波動的影響不斷分解VC,VC降低現(xiàn)象越嚴重。
一般情況下,果蔬在貯藏過程中,組織內(nèi)保持一定量的酸類物質(zhì),可以有效地延緩果實的生理衰亡。不同溫度對靈武長棗TA含量的影響見圖6。
圖6 不同溫度對靈武長棗TA含量的影響Fig.6 Effect of different temperatures on TA of Lingwu long jujubes
由圖6可知,果實TA初始含量為0.34%,隨著貯藏期的延長,TA含量均呈下降趨勢。15 d時,-1.0、-0.5、0℃含量分別為0.35%、0.31%和0.31%;60 d時,隨著貯藏期的延長,-1.0、-0.5、0℃,三者TA含量下降緩慢,分別為0.34%、0.30%和0.28%。
但是,CK的TA含量下降急劇,為0.17%,可能是由于溫度波動大,導(dǎo)致細胞中酶活性較高,酸類物質(zhì)作為呼吸底物或其他物質(zhì)的合成原料而被消耗利用。60 d時,-1.0℃的TA含量呈現(xiàn)先緩慢上升后緩慢下降最后基本不變,可能是溫度過低,細胞酶活性被抑制,果實后熟過程無法進行,導(dǎo)致TA的積累。-0.5℃貯藏既不會影響果實后熟,也不會因TA含量過低而降低果實食用品質(zhì),而是維持了果實中均衡的TA含量,保持了酸甜口感。
表明,-0.5℃時棗果TA變化平穩(wěn),下降不明顯;溫度波動越大,果實TA降低現(xiàn)象越明顯。
MDA積累量的多少反映了膜脂過氧化程度的高低,間接反應(yīng)細胞膜損傷程度的大小[9]。不同溫度對靈武長棗中MDA的影響見圖7。
圖7 不同溫度對靈武長棗中MDA的影響Fig.7 Effect of different temperatures on MDA of Lingwu long jujubes
由圖7可知,在貯藏期間,MDA積累量均呈上升趨勢。60 d時,-0.5℃和0℃的MDA含量分別為3.1 nmol/g和2.4 nmol/g,分別上升了121.4%和71.4%,但是-0.1℃和 CK的 MDA含量為 5.2 nmol/g和5.3 nmol/g,上升了271.4%和278.6%,極顯著高于-0.5℃和0℃。
表明,-0.5℃和0℃棗果中MDA積累較少;溫度波動越大,由相變引起膜收縮,進而細胞分室作用被破壞引起新陳代謝的異常變化,使膜透性增大,導(dǎo)致細胞損傷,MDA積累越多。
試驗結(jié)果表明,(-0.5±0.1)℃綜合保鮮效果最佳,不同處理效果依次為(-0.5±0.1)℃>(0±0.1)℃>(-1±0.1)℃>(0±0.5)℃(CK 組)。
-0.5 ℃處理的果肉硬度、TSS、VC、TA 分別為11.2 kg/cm2、19.3%、289.5 mg/g、0.30%,均優(yōu)于 0℃。說明(-0.5±0.1)℃能夠抑制靈武長棗的失水皺縮和腐爛變質(zhì),延緩果實腐爛、軟化、VC驟降和MDA累積,進而減少果實損失,改善酸甜適口性,提高商品價值。
而-1℃時,MDA值偏高,說明膜脂傷害嚴重,受到一定低溫冷害,細胞膜脂由液晶態(tài)變?yōu)槟z態(tài)、流動性降低、膜蛋白功能異常、抑制相關(guān)酶正常代謝、膜呼吸被抑制,不利于棗果長期貯藏。對比0℃與CK,說明冷庫溫度波動過大會使細胞溶質(zhì)在凍結(jié)與解凍過程不斷轉(zhuǎn)變,破壞細胞結(jié)構(gòu),導(dǎo)致流動性物質(zhì)溶出,對果實商品品質(zhì)產(chǎn)生消極的影響。
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