許蕙金蘭,吳培文,陳仁馳,劉永美,陳存坤,田慧琴,朱本忠,*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,北京100083;2.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300192)
葡萄適應(yīng)性廣,栽培的經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較高,是中國(guó)栽培最廣泛的果樹[1]。其產(chǎn)量連年攀升,2016年,中國(guó)鮮食葡萄產(chǎn)量已高達(dá)到1 020.0萬噸[2]。其中巨峰葡萄是生產(chǎn)中的主栽品種之一,適應(yīng)性強(qiáng),抗病、抗寒性能好。果實(shí)穗大,粒大,成熟時(shí)紫黑色,果皮厚,果粉多,深受廣大消費(fèi)者及果農(nóng)的喜愛。然而巨峰葡萄不耐貯藏,易發(fā)生掉粒、腐爛、干梗等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響商品品質(zhì)。研究適宜的貯藏保鮮技術(shù)在巨峰葡萄采后產(chǎn)業(yè)中有著重要的意義。溫度是影響葡萄貯期生理活動(dòng)最重要的外界因素之一,一般認(rèn)為低溫能有效抑制葡萄果實(shí)的呼吸作用,延緩其衰老,減少腐爛,延長(zhǎng)貯藏期,還可緩解因其集中上市造成的銷售困難[3]。
研究在不同貯藏溫度下巨峰葡萄的采后生理和貯藏品質(zhì)的變化規(guī)律,以期為巨峰葡萄的貯藏保鮮提供理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。
供試的巨峰葡萄于2017年7月26日采自河北省邢臺(tái)市柏鄉(xiāng)縣一長(zhǎng)勢(shì)良好的果園,采收當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,果實(shí)進(jìn)行篩選分級(jí),選取成熟度一致、無腐爛、無機(jī)械傷果穗為試材。葡萄果實(shí)經(jīng)過0.5%次氯酸鈉消毒處理后風(fēng)干,裝入葡萄貯藏專用塑料筐,內(nèi)襯0.03 mm厚PE保鮮袋。將果實(shí)平均分成4組,分別置于溫度為0、5、10、25℃(室溫),相對(duì)濕度為85%~90%的冷庫(kù)中貯藏,每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)30 kg左右。采收當(dāng)天測(cè)定初值,之后每隔7天取樣測(cè)定1次。生理指標(biāo)取樣時(shí)每個(gè)處理隨機(jī)選取30個(gè)果實(shí),去除葡萄皮及葡萄籽,將果肉迅速切成小塊放入液氮中速凍,再置于-80℃冰箱保存。
PAL-1數(shù)顯糖度計(jì):日本ATAGO公司;UV-5500PC型紫外可見分光光度計(jì):上海元析儀器有限公司;GY-3硬度計(jì):愛德堡儀器有限公司;多功能粉碎機(jī):浙江永康市速鋒工貿(mào)有限公司;GC7890F氣相色譜儀:上海天美科學(xué)儀器有限公司。
1.3.1 指標(biāo)檢測(cè)方法
1.3.1.1 硬度和可溶性固形物
采用曹建康等[4]的方法,稍作改變,在葡萄果實(shí)赤道附近分別取2個(gè)點(diǎn),用小刀去除部分果皮后,使用GY-3硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度,結(jié)果取其平均值。取果粒中部果汁,用糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量。
1.3.1.2 失重率
失重率/%=(新鮮葡萄的質(zhì)量一貯藏后葡萄的質(zhì)量)/新鮮葡萄的質(zhì)量×100
1.3.1.3 掉粒率
掉粒率/%=掉粒果重/總果重×100
1.3.1.4 腐爛率
腐爛率/%=腐爛果重/總果重×100
1.3.1.5 可滴定酸的測(cè)定
采用酸堿滴定法,參照曹建康等[4]的方法進(jìn)行測(cè)定。
1.3.1.6 可溶性蛋白的測(cè)定
參照曹建康等[4]的方法,采用考馬斯亮藍(lán)染色法測(cè)定。
1.3.1.7 總酚、類黃酮、花青素相對(duì)含量的測(cè)定
參照曹建康[4]等的方法,利用甲醇溶液從果蔬組織中提取總酚物質(zhì)、類黃酮類和花青素。根據(jù)總酚物質(zhì)、類黃酮和花青素的甲醇提取液的吸收光譜特性,利用紫外可見分光光度計(jì)在特定波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度值,進(jìn)而計(jì)算出含量。
1.3.1.8 維生素C含量的測(cè)定
采用2,6-二氯酚靛酚滴定法。GB5009.86-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。
1.3.1.9 呼吸強(qiáng)度測(cè)定
參照曹建康等[4]的方法,每個(gè)庫(kù)中取3串葡萄果實(shí),測(cè)定其質(zhì)量后分別置于經(jīng)空氣平衡的5 L密封盒中,密閉2 h后,用一次性注射器從密封盒頂部平衡盒內(nèi)氣體后頂空抽取1.0 mL氣體,用氣相色譜法測(cè)定二氧化碳含量,重復(fù)3次。呼吸強(qiáng)度以CO2釋放量表示,單位為mg/(kg·h)。
氣相色譜檢測(cè)條件:載氣N2,進(jìn)樣溫度120℃,柱溫60℃,CO2檢測(cè)溫度360℃,氫氣氣流80 mL/min。
1.3.2 數(shù)據(jù)處理方法
采用 Microsoft Excel(2007)軟件分析和繪圖,計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。
鮮食葡萄的采后生理的變化包括葡萄的外觀變化、掉粒、腐爛、失水情況及呼吸強(qiáng)度變化等。
2.1.1 不同貯藏溫度下巨峰葡萄的外觀變化
不同貯藏溫度下巨峰葡萄的外觀變化見圖1。
從巨峰葡萄整體外觀可以看出,0、5、10℃貯藏的葡萄在貯藏4周內(nèi)基本沒有變化,而25℃常溫貯藏的葡萄在一周后就發(fā)生明顯的掉粒,說明低溫貯藏能延長(zhǎng)巨峰葡萄的貯藏期。5、10℃貯藏的葡萄均在第5周發(fā)生明顯的掉?,F(xiàn)象,果梗褐變嚴(yán)重,徹底喪失商品價(jià)值。
圖1 不同貯藏溫度下巨峰葡萄的外觀變化Fig.1 The appearance of Kyoho grape during different storage temperature
2.1.2 不同貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)失重率、掉粒率、腐爛率的影響
葡萄果實(shí)的落粒、腐爛極大地影響其商品價(jià)值,而失重率能反應(yīng)葡萄在貯藏過程中的水分損失,失重率高,果實(shí)彈性低,影響果實(shí)口感。不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄商品價(jià)值的影響見圖2。
圖2 不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄商品價(jià)值的影響Fig.2 The effects of different storage temperature on the product value of Kyoho grape
圖2A、2B、2C表明,在不同的貯藏溫度下,隨著貯藏時(shí)間的增加,巨峰葡萄的失重率、掉粒率、腐爛率均呈上升趨勢(shì)。其中,25℃貯藏下的葡萄在7天后失重率明顯上升;5℃貯藏下的葡萄在28天后失重率顯著上升至13%,而0℃貯藏下的葡萄在42天后失重率維持在6%以下。說明低溫貯藏有利于延緩葡萄果實(shí)的失重現(xiàn)象。貯藏28天后,5℃貯藏葡萄掉粒率由10.2%顯著升高至59.6%,10℃貯藏葡萄掉粒率在貯藏28天后升至12.3%然后在一周內(nèi)迅速掉粒至喪失測(cè)量意義,而0℃貯藏的葡萄掉粒不明顯,直至42天后掉粒率維持在10%以下,說明0℃貯藏更有利于葡萄果實(shí)的貯藏。貯藏7天后,25℃貯藏葡萄腐爛率由3.3%顯著上升至23.0%;貯藏28天后,5℃貯藏葡萄腐爛率由1.2%顯著上升至16.1%,0℃貯藏的葡萄腐爛率相對(duì)較低,腐爛率始終維持在5%以下,說明低溫貯藏有利于延緩葡萄果實(shí)的腐爛。
2.1.3 不同貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響
果實(shí)的貯藏狀況與它們的呼吸作用有著密切的關(guān)系[5],不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄呼吸強(qiáng)度的影響見圖3。
圖3 不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄呼吸強(qiáng)度的影響Fig.3 The effects of different storage temperature on respiratory rate of Kyoho grape
從圖3可以看出,在貯藏過程中,葡萄呼吸強(qiáng)度的變化具有相同的趨勢(shì)。在貯藏前期呼吸強(qiáng)度小幅度上升,隨后降低至平緩狀態(tài),而且低溫貯藏(0℃和5℃)下呼吸強(qiáng)度變化更緩慢,說明較低的溫度能有效降低巨峰葡萄的呼吸強(qiáng)度,延緩其衰老速度。葡萄是一種非呼吸躍變型果實(shí),在貯藏前期出現(xiàn)的呼吸強(qiáng)度小幅度上升可能是由于預(yù)冷過程不夠迅速造成的影響。
2.1.4 不同貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)硬度的影響
硬度保持較好反映果肉細(xì)胞維持在較好的水平[6],顯示果實(shí)抗壓力的強(qiáng)弱,是判斷果實(shí)是否軟化的指標(biāo)[7]。不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄硬度的影響見圖4。
圖4 不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄硬度的影響Fig.4 The effects of different storage temperature on firmness of Kyoho grape
從圖4可以看出,在整個(gè)貯藏期間,葡萄果實(shí)的硬度變化不大。0℃下,硬度保持在0.81 kg/cm2左右;5℃下,硬度保持在0.71 kg/cm2左右;10℃下,硬度保持在0.74 kg/cm2左右;25℃下,硬度保持在0.72 kg/cm2左右。說明不同的貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)的硬度沒有太大的影響,而且在0℃時(shí)硬度相對(duì)較高并保持良好。
2.2.1 不同貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)可溶性固形物的影響
可溶性固形物是由果蔬生長(zhǎng)期間積累的糖、酸、氨基酸等多種物質(zhì)組成的,對(duì)果實(shí)的口味、糖酸比、貯藏性、加工性質(zhì)等都具有重要的影響[8],是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄可溶性固形物的影響見圖5。
圖5 不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄可溶性固形物的影響Fig.5 The effects of different storage temperature on soluble solids contents of Kyoho grape
從圖5可以看出,在不同的貯藏溫度下,葡萄果實(shí)的可溶性固形物沒有顯著變化。0℃下,可溶性固形物含量基本穩(wěn)定在15.5%左右;5℃下,可溶性固形物含量基本穩(wěn)定在14.8%左右;10℃下,可溶性固形物含量基本穩(wěn)定在14.9%左右;25℃下,可溶性固形物含量基本穩(wěn)定在15.3%左右。
2.2.2 不同貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)可滴定酸的影響
在貯藏過程中,葡萄果實(shí)中可滴定酸含量的變化影響其風(fēng)味及耐貯性[9]。不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄可滴定酸的影響見圖6。
圖6 不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄可滴定酸的影響Fig.6 The effects of different storage temperature on titratable acidof Kyoho grape
從圖6可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果實(shí)內(nèi)部的有機(jī)酸被逐漸轉(zhuǎn)化,可滴定酸呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢(shì)[10]。在整個(gè)貯藏過程中,0、5℃貯藏葡萄在前2周可滴定酸下降速度大,由0.46%降至0.31%,之后可滴定酸變化幅度較平緩,但均低于初始值,而10℃貯藏條件下,可滴定酸在7天后即降至0.31%,而且相比其他貯藏溫度可滴定酸一直處于較低水平。
2.2.3 不同貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)可溶性蛋白的影響
可溶性蛋白是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育起著重要的調(diào)控和保護(hù)作用[11]??扇苄缘鞍椎脑黾雍头e累能夠提高細(xì)胞的保水能力,對(duì)細(xì)胞生命物質(zhì)和生物膜起保護(hù)作用[12]。不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄可溶性蛋白的影響見圖7。
圖7 不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄可溶性蛋白的影響Fig.7 The effects of different storage temperature on soluble protein contentof Kyoho grape
如圖7所示,在整個(gè)貯藏過程中,5℃貯藏下可溶性蛋白含量都較0℃貯藏下水平高,10℃貯藏下可溶性蛋白在14天前較高,14天后較低,25℃貯藏下可溶性蛋白在初期處于相對(duì)較高水平。在貯藏后期,可溶性蛋白的含量顯著增加,在低溫下,可溶性蛋白的升高更明顯,由于為應(yīng)對(duì)外界不利環(huán)境,果實(shí)會(huì)產(chǎn)生大量可溶性蛋白保護(hù)細(xì)胞。
2.2.4 不同貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)花青素、總酚、類黃酮含量的影響
花青素、總酚、類黃酮是葡萄果實(shí)中特有的一些營(yíng)養(yǎng)成分,它們與葡萄蔬的外觀、品質(zhì)、風(fēng)味等生理指標(biāo)密切相關(guān),同時(shí)也影響著葡萄的成熟衰老過程和采后的新陳代謝。不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄酚類物質(zhì)的影響見圖8。
在貯藏過程中,類黃酮的變化較為平緩,而且貯藏溫度越低,類黃酮的含量越少(圖8A)。0℃下,類黃酮含量基本穩(wěn)定在0.53 OD325/g左右;5℃下,類黃酮含量基本穩(wěn)定在0.60 OD325/g左右;10℃下,類黃酮含量最高達(dá)到0.75 OD325/g;25℃下,類黃酮含量最高達(dá)到0.72 OD325/g。隨著貯藏時(shí)間增加,總酚含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),而且低溫會(huì)抑制葡萄果實(shí)的總酚含量增加(圖8B)。0℃下,總酚含量最高達(dá)到0.185 OD280/g;5℃下,總酚含量最高達(dá)到0.294 OD280/g;10℃下,總酚含量最高達(dá)到0.268 OD280/g;25℃下,總酚含量最高達(dá)到0.097 OD280/g。而在貯藏過程中,葡萄果實(shí)花青素含量的整體變化趨勢(shì)比較復(fù)雜,最終呈下降趨勢(shì),其中0℃下花青素含量變化相對(duì)較小(圖8C)。
圖8 不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄酚類物質(zhì)的影響Fig.8 The effects of different storage temperature on the phenolic substances of Kyoho grape
2.2.5 不同貯藏溫度對(duì)葡萄果實(shí)維生素C含量的影響不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄維生素C含量的影響見圖9。
圖9 不同貯藏溫度對(duì)巨峰葡萄維生素C含量的影響Fig.9 The effects of different storage temperature on the VC content of Kyoho grape
如圖9所示,在不同的貯藏溫度下,隨著貯藏時(shí)間的增加,維生素C的含量一直呈下降趨勢(shì),低溫也不能很好地抑制葡萄果實(shí)中維生素C含量的下降(圖9)。其中,5℃貯藏的葡萄維生素C含量下降較慢,相比其他貯藏溫度處于較高水平。說明為了維持巨峰葡萄中維生素C的含量,需要增加其他的保鮮手段。
葡萄果實(shí)的物理品質(zhì)主要包括掉粒率、腐爛率、失重率、硬度以及呼吸強(qiáng)度,通過表型觀察及實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明:0℃貯藏能最大限度地延長(zhǎng)巨峰葡萄的貯藏期,使其外觀狀態(tài)處于一個(gè)良好的狀態(tài)。果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要包括可溶性固形物、可滴定酸、花青素、維生素C等營(yíng)養(yǎng)成分的含量。在低溫貯藏的條件下,葡萄果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量得到了較好的保留,減緩了品質(zhì)的劣變,而且0℃貯藏的效果要優(yōu)于5℃貯藏。通過對(duì)不同貯藏溫度下巨峰葡萄各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定及比較,發(fā)現(xiàn)0℃貯藏最有利于巨峰葡萄的貯藏。