楊雪梅,馮立娟,唐海霞,鹿英,尹燕雷
(1.山東省果樹(shù)研究所,山東 泰安 271000;2.肥城市石橫鎮(zhèn)政府,山東 肥城 271612)
石榴(Punica granatumL.)因其獨(dú)特的外觀和營(yíng)養(yǎng)特性常作為精選的高檔水果供應(yīng)市場(chǎng)[1]。石榴營(yíng)養(yǎng)豐富,富含碳水化合物、礦物質(zhì)、糖和粗纖維[2,3],同時(shí)含有維生素C、花青素、酚類和黃酮類活性成分,具有抗氧化、預(yù)防心腦血管疾病、抗癌、抗菌、抗感染、抗糖尿病等諸多功效[4,5]。近年來(lái)隨著人們保健意識(shí)的提高,國(guó)內(nèi)石榴種植面積也在逐年擴(kuò)大,產(chǎn)量不斷增加。為豐富人們的消費(fèi)需求,延長(zhǎng)石榴供銷期,采用合理的保鮮包裝技術(shù)是降低果蔬損耗率、延長(zhǎng)保鮮期的重要手段之一[6]。石榴貯運(yùn)過(guò)程中易受機(jī)械損傷,貯藏期間易發(fā)生褐變、失水干縮、腐爛及籽粒變色等,導(dǎo)致貯藏后果實(shí)品質(zhì)劣變,嚴(yán)重影響其感官品質(zhì)和商品價(jià)值[7]。研究表明果皮的水分含量對(duì)石榴果皮褐變指數(shù)有直接作用[8]。適宜的包裝材料能較好保持果皮的含水量,因此包裝材料的選擇影響園藝產(chǎn)品的貯藏品質(zhì)[9]。果實(shí)冷藏過(guò)程中因薄膜包裝的滲透性及貯藏果品的呼吸不同,包裝內(nèi)的氣體成分也不斷變化[10]。包裝中二氧化碳和氧氣濃度的改變,可以通過(guò)降低呼吸作用、抑制乙烯的產(chǎn)生從而延緩果蔬貯藏過(guò)程中的生理和病理惡化,以達(dá)到保鮮的作用[11]。聚乙烯(polyethylene,PE)保鮮袋及保鮮膜,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,易于應(yīng)用且價(jià)格低廉,是水果采后保鮮的理想包裝材料[12]。本試驗(yàn)采用3種包裝方式對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴進(jìn)行包裝并冷藏16周,出庫(kù)后室溫下放置6 d(含出庫(kù)當(dāng)天),通過(guò)比較其貯藏后的貨架期果實(shí)品質(zhì),確定一種適宜石榴采后保鮮及貨架期存放的包裝方式。
試驗(yàn)采用山東省果樹(shù)研究所新選育的晚熟優(yōu)良石榴品種‘魯青1號(hào)’(魯S-SV-PG-029-2019)為試材,該品種具有樹(shù)勢(shì)健壯、抗寒性強(qiáng)、耐貯藏等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)果實(shí)于2018年10月9日采收,采收后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,挑選無(wú)病蟲(chóng)、無(wú)機(jī)械傷、成熟度一致的果實(shí)分為4組。設(shè)置4種包裝處理(圖1):對(duì)照(CK)組將所有果實(shí)直接裝入規(guī)格為50 cm×90 cm、厚度為0.01 mm的PE薄膜保鮮袋(質(zhì)軟);T1組將石榴單果裝入網(wǎng)套,再裝入規(guī)格為50 cm×90 cm、厚度為0.01 mm的PE薄膜保鮮袋;T2組將石榴單果裝入規(guī)格為20 cm×30 cm、厚度為0.02 mm的PE保鮮袋(透明度高,質(zhì)硬);T3:先用吸水紙包裹石榴,再用PE保鮮膜(妙潔)包裹后裝入網(wǎng)套。將包裝好的石榴果實(shí)置于(5±1)℃,相對(duì)濕度90%~95%的冷庫(kù)中貯藏16周后取出,統(tǒng)計(jì)褐變率,同時(shí)測(cè)定各處理石榴質(zhì)量損失率、果皮含水率、總可溶性固形物含量、總可滴定酸含量、總酚含量、抗壞血酸含量、多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶活性等品質(zhì)相關(guān)指標(biāo),比較‘魯青1號(hào)’石榴的保鮮效果。以出庫(kù)當(dāng)天作為貨架期第一天,后繼續(xù)置于室溫下5 d,每天測(cè)定上述指標(biāo),作為貨架期動(dòng)態(tài)觀測(cè)值。
圖1 出庫(kù)當(dāng)天‘魯青1號(hào)’石榴4種包裝樣式
多功能微孔板檢測(cè)儀(Synergy H1),美國(guó)Bio Tek Instrment;離心機(jī)(MIRCOCL 17R),Thermo Electron LED GmbH Am Kalllberg;數(shù)字折射計(jì)(TD-45),浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司;分光光度計(jì)(UV-2550),日本島津(Shimadzu)儀器有限公司。
1.3.1 總可溶性固形物(total soluble solids,TSS)含量測(cè)定 取石榴樣品籽?;靹驍D汁,吸管吸取少量,用數(shù)字折射計(jì)測(cè)定TSS含量,測(cè)定3次取平均值。
1.3.2 總可滴定酸(titratable acid,TA)含量測(cè)定 采用酸堿滴定法測(cè)定TA含量[13]。
1.3.3 貨架期質(zhì)量損失率測(cè)定 參照楊雪梅等[14]的方法,每處理選定10個(gè)果實(shí)分別稱重,后置于室溫下,每24 h稱重1次,計(jì)算質(zhì)量損失率。
1.3.4 果皮含水量測(cè)定 采用稱重法測(cè)定,參照楊雪梅等[15]的方法計(jì)算。
1.3.5 果皮褐變率測(cè)定 參照張有林等[16]的方法計(jì)算,略加修改。石榴褐變級(jí)別評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。果皮褐變率計(jì)算公式如下。
表1 石榴果皮褐變級(jí)別評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
褐變率(%)=∑(各級(jí)褐變面積百分比×同級(jí)褐變個(gè)數(shù)×褐變級(jí)別分值)/(褐變最高分值×總個(gè)數(shù))×100 。
1.3.6 果汁中抗壞血酸(ascorbic acid,AsA)含量測(cè)定 參照曹建康等[17]的方法,略加修改,取石榴果汁1 mL進(jìn)行測(cè)定,果實(shí)中抗壞血酸含量單位為mg/mL。
1.3.7 果皮中總酚(total phenols,TP)含量、總抗氧化活力(total antioxidant capacity,T-AOC)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和過(guò)氧化物酶(peroxidase,POD)活性的測(cè)定 果皮中TP含量、T-AOC、PPO和POD活性均采用測(cè)定試劑盒(蘇州科銘生物技術(shù)有限公司)測(cè)定,測(cè)定方法詳見(jiàn)測(cè)試盒說(shuō)明書(shū)。
采用Microsoft Excel 2016和SPSS19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析。
如表2所示,不同包裝方式對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴果實(shí)冷藏后的品質(zhì)影響有差異。與CK相比,3種包裝方式處理均降低了石榴果實(shí)中的TA和TSS含量,并分別在T3和T1條件下顯著降低;T1、T2處理顯著降低了ASA含量,T3方式降低不顯著;除T3處理POD活性顯著降低外,T1、T2處理的POD活性均升高,但與對(duì)照差異不顯著;T2和T3中PPO活性顯著高于對(duì)照,但顯著低于T1;TP含量以CK和T2較高,兩者間差異不顯著,但顯著高于T1和T3;CK中T-AOC最低,T3最高,均與T1、T2差異顯著。果皮含水率以CK最低,T1~T3處理顯著高于對(duì)照,但三者間差異不顯著。表明3種包裝處理對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后的內(nèi)在品質(zhì)均有一定程度的影響,尤其對(duì)果皮含水率、PPO活力及T-AOC的影響最為顯著,3種包裝方式均能維持‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后較高的果皮含水率、PPO活性和總抗氧化活性。
表2 不同包裝方式對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后貨架期品質(zhì)的影響
如圖2a所示,石榴貨架期TSS含量在15.3%~16.8%之間,對(duì)照和3處理間無(wú)顯著差異(P<0.05),表明這3種包裝方式對(duì)石榴冷藏后貨架期的TSS無(wú)顯著影響。
如圖2b所示,對(duì)照和T1分別呈降-升-降-升和升-降-升-降的變化趨勢(shì),二者均于貨架期第4天TA含量最高,貨架期第5天降至最低;T2和T3貨架期TA含量總體呈貨架期1~2 d含量較高,3~6 d含量降低,并維持在較穩(wěn)定水平。表明T1處理對(duì)石榴貨架期TA含量無(wú)顯著影響,T2和T3處理能加速石榴貨架期TA含量的降低,使TA含量在貨架期更快下降至較穩(wěn)定水平。
圖2 不同包裝‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后貨架期TSS及TA含量比較
如圖3a所示,不同包裝石榴貨架期果皮含水率變化差異較小,均在66.69%~75.19%之間,其中以對(duì)照果皮在整個(gè)貨架期含水率最低,變化幅度較其它3個(gè)處理大,以T2處理在整個(gè)貨架期變化幅度最小,T3次之,至貨架期第6天時(shí),果皮含水率依次為T(mén)3>T2>T1>CK。表明3種包裝方式均能抑制石榴貨架期果皮中含水率的降低,以T2和T3包裝對(duì)維持果皮含水率效果最好。
如圖3b所示,石榴貨架期質(zhì)量損失率總體呈升高趨勢(shì)。其中對(duì)照和T1質(zhì)量損失率最高,T3次之,T2在整個(gè)貨架期質(zhì)量損失率最低,且變化較小,在0.037%~0.135%之間。表明T2和T3均能顯著(P<0.05)降低石榴貨架期的質(zhì)量損失率,且以T2處理效果最好。
圖3 不同包裝處理對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴貨架期果皮含水率及質(zhì)量損失率比較
如圖4a所示,不同包裝方式的冷藏后貨架期石榴果皮中總酚含量在243.16~300.13 mg/gDW之間,總體來(lái)說(shuō),對(duì)照的總酚含量先降低后升高,T1的總酚含量先升高后降低,兩者總酚含量相對(duì)較高;T2和T3的總酚含量變化趨勢(shì)較一致,均呈先降低后升高再降低的趨勢(shì)且含量相對(duì)較低,表明T2和T3處理使冷藏后的‘魯青1號(hào)’石榴貨架期總酚含量維持在較低水平。
如圖4b所示,各處理總抗氧化能力在整個(gè)貨架期內(nèi)變化趨勢(shì)大體一致,貨架期的1~2 d‘魯青1號(hào)’果皮總抗氧化能力迅速降低,其中以T2和T3下降最為迅速,T1變化最為平緩;貨架期2~3 d,T1處理降至最低,對(duì)照、T2和T3升高,以T2處理升高幅度大,達(dá)貨架期最高值;之后T1總抗氧化能力略有升高,對(duì)照、T2和T3總抗氧化能力均有不同程度的降低,貨架期4~6 d其變化幅度較小。
圖4 不同包裝方式對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后貨架期果皮中總酚含量及其抗氧化活性的影響
如圖5a所示,‘魯青1號(hào)’石榴貨架期果皮中POD活性,對(duì)照和T2在貨架期1~5 d內(nèi)變化趨勢(shì)一致,均在貨架期1~2 d內(nèi)略有升高,2~4 d逐漸降低,4~5 d迅速升高,且T2果皮中POD活性均高于對(duì)照并迅速升至最高值;至貨架期第6天,兩者均降低,其中對(duì)照果皮中POD活性迅速降低,明顯低于其它處理。T1果皮中POD活性在整個(gè)貨架期呈現(xiàn)降低-升高交替出現(xiàn)的變化規(guī)律,至貨架期第5天達(dá)高值;T3果皮中POD活性在整個(gè)貨架期均呈現(xiàn)升高趨勢(shì),前期變化緩慢,貨架期第4天后迅速升高。
如圖5b所示,‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后貨架期內(nèi)對(duì)照和3種包裝處理果皮PPO活性變化趨勢(shì)基本一致,類似‘W’型,且對(duì)照和3個(gè)處理間差異不顯著(P<0.05)。表明不同包裝處理對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴貨架期PPO活性影響不顯著(P<0.05)。
圖5 不同包裝方式對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后貨架期果皮POD和PPO活性的影響
如圖6a所示,‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后貨架期果汁中AsA含量在90~112 mg/mL之間,變化幅度較小。貨架期1~5 d內(nèi),對(duì)照和T1果汁中AsA含量變化趨勢(shì)一致,表現(xiàn)為先升高,第3天達(dá)到峰值,而后降低;5~6 d對(duì)照AsA含量又有所升高,而T1則略有降低。T2和T3果汁中AsA含量變化較平穩(wěn)。
如圖6b所示,經(jīng)16周冷藏后,T1~T3包裝方式的‘魯青1號(hào)’石榴果皮褐變率均極顯著低于CK(48.18%),表現(xiàn)為T(mén)2<T3<T1,且三者間差異極顯著(P<0.01);T2貨架期石榴果實(shí)褐變率最低,僅為11.61%。
圖6 不同包裝方式對(duì)‘魯青1號(hào)’貨架期果汁抗壞血酸含量及果皮褐變率影響
各處理‘魯青1號(hào)’石榴貨架期第1天果實(shí)外觀品質(zhì)良好,具有良好的商品性,但CK果皮褐變較嚴(yán)重,T3次之,T1和T2褐變最輕微(圖7 A、B、C、D)。CK果皮內(nèi)膈膜輕微褐變,T3、T1也有褐變,而T2果皮內(nèi)膈膜呈白色無(wú)褐變;各處理石榴籽粒均表現(xiàn)良好,口感無(wú)異味(圖7 E、F、G、H)。
至貨架期第6天,各處理果皮均表現(xiàn)較貨架期初期失水狀,褐變率不同程度加重,其中以T1褐變程度最嚴(yán)重,T2褐變程度最小,對(duì)照和T3褐變程度居中(圖7 I、G、K、L);各處理籽粒顏色均表現(xiàn)正常,無(wú)異味(圖7 M、N、O、P);但果皮內(nèi)部均有不同程度的褐變,其中T3處理褐變最嚴(yán)重,T1次之,對(duì)照和T2褐變最輕(圖7 Q、R、S、T)。
圖7 不同包裝方式‘魯青1號(hào)’石榴冷藏后貨架期果實(shí)外觀品質(zhì)比較
低溫是鮮食石榴貯藏保鮮的常用控制條件,但具體溫度又因品種、產(chǎn)地、果實(shí)成熟度、貯藏時(shí)間長(zhǎng)短不同而異[18]。貯藏溫度影響石榴采后花青素合成基因及乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)[19]。本試驗(yàn)中(5±1)℃的貯藏溫度可以較好地保持‘魯青1號(hào)’石榴采后保鮮的果實(shí)品質(zhì),其冷藏期可達(dá)120 d左右,期間未出現(xiàn)冷害及冷藏過(guò)程中的生理失調(diào)。而Elyatem等[20]在5℃條件下貯藏‘Wonderful’石榴2個(gè)月果實(shí)出現(xiàn)冷害。王敏等[21]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在2℃和4℃下的蒙自甜石榴果實(shí)均未發(fā)生冷害,且保鮮效果無(wú)顯著差異。梁琪琪等[12]在(4±0.5)℃條件下貯藏‘凈皮甜’石榴,貯藏120 d時(shí)果實(shí)外觀色澤鮮艷,籽粒感官品質(zhì)良好,保鮮效果理想。張有林等[18]在5℃條件下貯藏‘凈皮甜’石榴,120 d果實(shí)未出現(xiàn)腐爛,果皮出現(xiàn)0.35的褐變;而在0℃低溫條件下貯藏30 d,果皮的褐變就達(dá)到1.0;8℃貯藏條件下果皮褐變顯著增多,貯藏90 d時(shí)果實(shí)出現(xiàn)腐爛,繼續(xù)貯藏至120 d則全部腐爛。不同石榴品種因其自身果皮結(jié)構(gòu)及其細(xì)胞質(zhì)成分不同對(duì)低溫的耐受程度有所差異,且石榴皮與石榴籽粒適宜冷藏的溫度不同,生產(chǎn)中可結(jié)合品種實(shí)際情況調(diào)節(jié)保鮮溫度。供試‘魯青1號(hào)’石榴果皮緊實(shí),萼筒短,萼片小,且成熟期較晚,可溶性固形物含量較高,對(duì)(5±1)℃的低溫耐受較好,該條件下冷藏4個(gè)月左右仍保持較好的商品性。
不同厚度及材料的保鮮膜袋對(duì)石榴果實(shí)冷藏品質(zhì)也有一定影響。初麗君等[22]采用4種不同厚度(0.02、0.03、0.04、0.05 mm)PE膜包裝對(duì)鮮食石榴籽粒保鮮效果的研究表明,用0.05 mm的PE膜包裝石榴籽粒貯藏效果最佳。楊萬(wàn)林等[23]以蒙自‘甜綠籽’石榴為試材,在(5±1)℃條件下分別貯藏0、30、60、90、120 d后,于室溫下分別進(jìn)行套袋和不套袋處理,結(jié)果表明未套袋的果實(shí)貨架期極易失重,只有1~2 d的最佳貨架期。這與本試驗(yàn)中單果套袋可顯著減少果實(shí)水分散失一致。本試驗(yàn)采用厚度分別為0.01 mm和0.02 mm的PE保鮮袋包裝,用0.02 mm保鮮袋獨(dú)立包裝的保鮮效果優(yōu)于用0.01 mm保鮮袋混裝。盡管作為包裝材料的聚乙烯產(chǎn)品有其自身優(yōu)勢(shì),然而其存在的最大問(wèn)題是不易降解且易對(duì)環(huán)境造成污染。目前一些可食性涂膜,一定程度上能為果蔬保鮮,且易于降解,對(duì)人體和環(huán)境均無(wú)毒害,目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已在櫻桃[24]、石榴[25,26]、草莓[27]等果實(shí)采后方面進(jìn)行了一些相關(guān)研究。
不同包裝方式對(duì)‘魯青1號(hào)’石榴采后冷藏保鮮及貨架期品質(zhì)影響有差異。在冷藏后期的貨架期,對(duì)照‘魯青1號(hào)’石榴果實(shí)僅用普通保鮮袋包裝冷藏,其貨架期褐變率和失水速率較高,果皮含水量較低,果皮光澤度相對(duì)較差;而T2包裝方式除能較好保持石榴果實(shí)品質(zhì)外,對(duì)降低貨架期果皮褐變率和果實(shí)質(zhì)量損失率,提高果皮含水量、保持較高的抗氧化活性和保持其果皮光澤度均有效。T1包裝方式與對(duì)照相比無(wú)突出優(yōu)勢(shì),且其貨架期內(nèi)果皮失水率仍較高,其原因可能由于網(wǎng)套包裹不能降低石榴貨架期果皮水分的散失。T3包裝方式雖然能一定程度上降低石榴冷藏期間的褐變率,但在貨架期后期石榴果皮內(nèi)部褐變嚴(yán)重,部分石榴籽粒生理失調(diào),其原因可能是長(zhǎng)期用保鮮膜包裹且包裹方式較緊實(shí),在貨架期由于溫度升高(冷庫(kù)到室溫),其呼吸作用提高,導(dǎo)致包裝內(nèi)CO2濃度過(guò)高,O2含量相對(duì)較低,一定程度上造成果實(shí)內(nèi)部發(fā)生無(wú)氧呼吸,致使籽粒口感下降,略有酒精氣味,果皮內(nèi)部褐變嚴(yán)重。
綜合試驗(yàn)結(jié)果得出,‘魯青1號(hào)’石榴屬于適宜冷藏的石榴品種,冷藏宜采用厚度為0.02 mm的PE保鮮袋,獨(dú)立包裹,長(zhǎng)期貯藏溫度控制在4~6℃,冷藏16周,能保持冷藏后期90%左右的商品果率,貨架期帶包裝出售有利于保持果實(shí)貨架期品質(zhì)。