微波结合气调包装对黄皮采后耐藏性的影响

来源 :南方农业学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:DIWUTANG
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  摘要:[目的]探讨微波处理结合气调包装对黄皮果实采后贮藏期间主要生理指标和营养品质变化的影响,为黄皮果实贮藏保鲜提供技术参考。[方法]以鸡心黄皮为试材,设微波气调包装(将黄皮果实在微波功率540 w、微波时间30 s的条件下进行微波处理,取出晾干冷却后装入0.02 mm厚的聚乙烯薄膜袋中)、微波无气调包装、未微波气调包装和未微波无气调包装等4个处理,将4个处理的黄皮果实置于15℃、相对湿度40%的环境中贮藏,每4 d测定1次果实的生理指标及外观和营养品质。[结果]微波结合气调包装对黄皮果实采后贮藏期间的呼吸强度、质膜相对透性和多酚氧化酶(PPO)活性有明显抑制作用,能提高保护酶过氧化氢酶(cAT)活性;同时有效保持黄皮果实外观品质,减缓果实蛋白质、维生素c和可溶性固形物含量的下降;贮藏至第12 d时,黄皮果实好果率为87.50%、失重率为0.58%,果实饱满、果皮黄色,保鲜效果优于其他3个处理。[结论]微波结合气调包装能有效保持黄皮果实原有的风味品质,延长贮藏时间。
  关键词:黄皮;微波处理;气调包装;生理;品质
  中图分类号:S666.6 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2018)03-0543-06
  0引言
  [研究意义]黄皮[Clausena lansium(Lour.)skeels]为芸香科黄皮属常绿果树,其果实具有润肺止咳、祛痰化气、去疳消积、健脾开胃等保健作用,除鲜食外,还可加工成果汁饮料、果冻、蜜饯、果酱、果脯和果饼等食品,深受消费者喜爱。但黄皮果实采后的耐贮藏性差,若不及时采取科学保鲜方法进行贮藏,将会影响其鲜果的销售和经济效益,因此,开展黄皮采后贮藏保鲜研究具有重要意义。[前人研究进展]黄皮果实的贮藏保鲜早已成为学者关注的热点。屈红霞等(2003)研究了黄皮果实采后呼吸特性及品质变化;张泽煌等(2006)探讨了黄皮的适宜贮藏温度及气调保鲜条件;张福平和李秋红(2008)研究了温度对黄皮果实苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性的影响;张福平和许佳玲(2008)、张福平和林晓萍(2009)、张福平等(2016)分别开展了常温下不同包装、热水处理和自发气调包装对黄皮采后保鲜效果的影响研究;陈丽晖等(2015)研究了1-甲基环丙烯对无核黄皮贮藏品质和生理的影响。微波处理技术应用于果蔬保鲜和加工方面的研究也有不少报道,陈蔚辉和曾程忠(2008)、陈蔚辉和张福平(2008)分别研究了微波对台湾青枣和番荔枝果实采后耐藏性的影响;王春辉(2011)研究了微波预处理对甜玉米自发气调保鲜的影响;此外,微波处理技术对慈菇(陈旭和丁之恩,2014)、香菇(何雨婷等,2016)、石榴(杨雪梅等,2016)及板栗(张淑媛等,2017)等果蔬采后生理或品质方面的影响也获得很好的效果;张福平等(2013)还研究了微波在黄皮叶黄酮类化合物提取工艺方面的辅助作用。[本研究切入点]目前有关微波结合气调包装对黄皮果实采后耐藏性影响的研究鲜见报道。[拟解决的关键问题]以鸡心黄皮为试材,研究微波结合气调包装对采后贮藏期间黄皮果实生理指标、外观及营养品质的影响,为黄皮果實的贮藏保鲜提供技术参考。
  1材料与方法
  1.1试验材料
  供试黄皮品种为鸡心黄皮,采自潮州市新星农业开发有限公司果园。手工采摘,尽量避免机械损伤,挑选九成熟、无病虫害、大小均匀的黄皮果实,采摘后立即运至实验室,用自来水清洗后晾干备用。
  1.2试验方法
  1.2.1微波处理条件筛选(预试验) 使用WD800G微波炉(佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司)进行微波处理,微波功率540 w,分别处N15、30、45和60 s,处理后对黄皮果实外观、果肉品质和整体贮藏效果进行比较,确定微波处理的最佳条件为功率540 w、时间30 s,后续试验均采用此微波条件。
  1.2.2试验设计 设4个处理,每处理约使用10kg黄皮果实。处N1为微波结合气调包装:将黄皮果实进行微波处理,取出晾干冷却后装入0.02mm厚的聚乙烯薄膜袋中,保鲜袋进行微孔处理,每袋40个左右,用封口机封袋口;处理2为微波无气调包装;处理3为未经微波,直接气调包装;处理4为未经微波,无气调包装。将4个处理的黄皮果实置于15℃、空气湿度40%的环境中贮藏。
  1.2.3指标测定 贮藏期间,每4 d对黄皮果实的生理生化指标和营养品质进行取样测定,并统计果实的好果率和失重率,同时记录黄皮果实贮藏期间的外观品质,3次重复。其中,呼吸强度、细胞质膜相对透性和PPO活性参考张福平和林晓萍(2009)的方法进行测定,过氧化氢酶(cAT)活性参考张福平和刘燕菁(2008)的方法进行测定;蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定(李玲,2009),维生素C(Vc)含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定,可溶性固形物含量采用阿贝折射仪测定。
  1.3统计分析
  所有数据均为3次重复试验的平均值,采用Ex-cel 2003对试验数据进行统计分析。
  2结果与分析
  2.1黄皮果实生理指标测定结果
  2.1.1呼吸强度 如图1所示,贮藏前期(0~4 d),2个无气调包装处理(处理2和处理4)的黄皮果实呼吸强度呈缓慢上升趋势,2个气调包装处理(处理1和处理3)的黄皮果实呼吸强度呈下降趋势,以处N_I的果实呼吸强度最低,表明气调包装在贮藏前期已开始发挥抑制作用;贮藏至第4 d开始,4个处理的黄皮果实呼吸强度均呈上升趋势。整个贮藏期间,有气调包装的果实呼吸速率始终低于无气调包装的果实,气调包装对果实呼吸速率有较强的抑制作用,且处N1黄皮果实的呼吸强度始终低于处N3;2个无气调包装处理中,处理2的果实呼吸速率始终高于处理4。微波结合气调包装对黄皮果实呼吸强度的抑制效果最佳。   2.1.2质膜相对透性 果肉组织的相对电导率常被用于衡量细胞膜透性大小,电导率越高,细胞膜透性越大,细胞膜遭破坏的程度也越大(钟曼茜等,2017)。如图2所示,采后贮藏期间,4个处理的黄皮果实质膜相对透性均呈上升趋势,表明随着贮藏时间的延长,细胞膜透性逐渐变大。贮藏前期,处理4的果实质膜相对透性上升幅度明显大于其他3个处理;贮藏中期(4~8 d),2个无气调包装处理的果实质膜相对透性上升趋势比2个气调包装处理的果实明显。整个贮藏期间,4个处理的果实质膜相对透性大小为处理1<处理3<处理2<处理4,即未微波无气调包装处理的黄皮果实质膜相对透性增幅最大,微波结合气调包装的黄皮果实增幅最小。表明微波处理和气调包装均对细胞质膜透性的增大起抑制作用,两种处理叠加,可起到更好的抑制效果,故微波结合气调包装的抑制效果最佳,能降低黄皮果实质膜的伤害程度,有利于延缓果肉细胞的衰老进程,起到明显的保鲜效果。
  2.1.3PPO活性 PPO是植物体内广泛存在的多功能酶类,能催化果蔬器官或组织的多酚类氧化成醌类化合物,醌再经非酶促聚合形成褐色物质而引起果蔬褐变,因此,抑制PPO活性成为控制果蔬酶促褐变的关键(张留圈等,2016)。如图3所示,在贮藏过程中,处理2和处理4的黄皮果实PPO活性一直呈上升趋势,处理3则先缓慢上升后下降再上升,而处理1的果实PPO活性呈现先下降后波动上升的变化趋势。贮藏期间,2个气调包装处理的黄皮果实进行比较,经微波处理的果实PPO活性(处理1)低于未经微波处理的果实(处理3);2个无气调包装处理的黄皮果实PPO活性比较,也是经微波处理的果实PPO活性(处理2)低于未经微波处理的果实(处理4),表明微波处理对黄皮果实的PPO活性具有明显的抑制作用。其中,微波结合气调包装的黄皮果实PPO活性得到明显抑制,且微波处理发挥的抑制效果明显大于气调包装处理。可见微波处理能较好地钝化黄皮果实PPO活性,两种处理叠加抑制效果更佳,微波结合气调包装能够有效地控制酶促褐变,使黄皮果实保持较好的品质。
  2.1.4CAT活性 H2O2是植物细胞中的一种活性氧,其积累对细胞产生毒害。CAT是果实中清除H202的酶。由图4可知,黄皮果实采后贮藏期间,各处理CAT活性均呈先上升后下降的变化趋势。贮藏前期,各处理的黄皮果实CAT活性依次为处理4<处理2<处理3<处理1;贮藏中后期,2个微波处理(处理1和处理2)的果实CAT活性高于2个未经微波处理(处理3和处理4)的果实,且处理2的果实CAT活性下降幅度较小。表明微波处理和气调包装均能使果实保持较高的CAT活性,两种处理叠加效果更佳,即微波结合气调包装可提高黄皮果实保护酶CAT活性,从而达到保护细胞的目的,使黄皮果实保持较好的品质。
  2.2黄皮果实营养品质测定结果
  2.2.1蛋白质含量 蛋白质含量减少是果实衰老的标志之一。如图5所示,贮藏期间,黄皮果实蛋白质含量呈逐渐下降趋势,其中2个无气调包装处理的果实蛋白质含量下降速率较快;2个气调包装处理中,以处理1经微波处理的果实蛋白质下降速率最慢。其原因可能是由于微波处理钝化了果实中某些酶(分解酶)的活性,使蛋白质的代谢减慢,有效地维持果实较高的蛋白质含量。
  2.2.2Vc含量 从图6可看出,在整个贮藏期间,黄皮果实Vc含量呈下降趋势。贮藏前8 d,2个无气调包装处理的果实Vc含量高于2个气调处理的果实,原因是无气调包装的果实直接贮藏在空气湿度较低(40%)的环境中,果品严重失水,使果实Vc含量所占百分比较高,但因没有套袋包装,果实快速失水导致果实后期腐烂。气调包装的黄皮果实在贮藏后期(8-16 d),微波处理与未经微波处理的果实Vc含量无明显差异。
  2.2.3可溶性固形物含量 如图7所示,贮藏前中期(0~8 d),2个无气调包装处理的黄皮果实可溶性固形物含量迅速增加,导致可溶性固形物含量上升的原因主要是无气调包装的果实直接暴露在相对干燥(湿度40%)的空气中,果实水分大量散失,导致可溶性固形物含量在果实中所占比例升高。在整个贮藏期间,2个气调包装处理的果实可溶性固形物含量呈小幅度下降趋势,其中经微波处理的果实可溶性固形物含量略高于未经微波处理的果实,但差异不明显。
  2.3黄皮果实外观品质变化
  从表1可看出,随着贮藏时间的延长,黄皮果皮色泽有明显变化,即由新鲜时的亮黄色转变为深棕色,亮度由明亮轉变为暗淡,饱满度也逐渐降低;但不同的处理条件下有所差异,其中微波结合气调包装处理总体效果最佳,在贮藏8 d后仍保持亮黄色泽,果品的商业价值仍较高。果实的饱满度、好果率、失重率与果品水分有很大关系。微波处理条件下的黄皮果实饱满度、好果率和失重率略优于未经微波处理的果实,说明微波处理对黄皮果实有一定的保鲜效果;另一方面,无气调包装处理的果实无论是否进行微波处理,在贮藏后期(无微波处理在第8 d、微波处理在第12 d之后)果实出现干瘪、腐烂现象,失去果品销售的商业价值,进一步说明气调包装的保鲜效果明显优于微波处理。微波结合气调包装能在一定程度上减缓果品水分的丧失,保持较高的饱满度和好果率及较低的失重率,提高果品贮藏品质。黄皮果实贮藏期间外观品质由好到差依次为处理1>处理3>处理2>处理4。
  3讨论
  黄皮果实采后贮藏期间呼吸代谢旺盛,易出现褐变现象,导致烂果。开展黄皮果实采后贮运保鲜工作,需了解黄皮果实的生理生化特点及适宜保鲜条件,才能保持其品质,以获得更好的经济效益。低温贮藏是果蔬采后保鲜的常用手段,黄皮贮藏温度在2~12℃时,贮藏温度越低,保鲜效果越好,最适宜贮藏温度为2~4℃,该温度条件下贮藏能增强黄皮果实的防伤害能力,明显抑制果实的酶促反应,利于贮藏期的延长,达到较佳的保鲜效果(张福平和李秋红,2008)。为了节约能源,降低黄皮保鲜成本,本研究将试验温度设定为15℃,高于黄皮的适宜贮藏温度,目的在于探索能够减少保鲜过程能耗的保鲜方法。结果表明,黄皮在15℃、空气湿度40%的环境中贮藏,无气调包装处理的果实在贮藏后期(无微波处理在第8 d、微波处理在第12 d之后)出现干瘪、腐烂现象,失去果品销售价值而终止进一步试验,导致数据缺失,无法与另外2个处理进行数据比较,说明适宜的低温条件仍是黄皮采后保鲜需要考虑的因素。
  王春辉(2011)的研究结果表明,微波750 w处理50 s结合自发气调对甜玉米保鲜效果显著,贮藏15 d后仍具有较好的食用品质;陈旭和丁之恩(2014)研究认为,微波处理能抑制慈菇失水、硬度快速下降和可溶性固形物含量上升,保持慈菇的良好品质;张福平等(2016)研究认为,冷藏条件下(6~8℃、平均相对湿度80%)自发气调包装能自发调节袋中的气体环境,使袋中的氧气和二氧化碳处于一个平衡值,延缓呼吸高峰出现时间,有效抑制黄皮果实的PPO和POD活性及质膜相对透性,延缓黄皮果实的衰老进程。张淑媛等(2017)研究表明,低功率微波(195 W/3 min)处理对板栗呼吸作用有一定的抑制作用。本研究采用微波处理结合气调包装对采后黄皮果实进行贮藏保鲜,结果表明,冷藏条件下微波结合气调包装能有效抑制黄皮果实的PPO活性和质膜相对透性的增大,延缓果实细胞衰老,维持细胞膜结构的完整性,与张淑媛等(2017)的研究结果基本一致。整个贮藏期间,微波结合气调包装处理的黄皮果实呼吸强度始终低于未微波气调包装处理的果实,但微波无气调包装处理的果实呼吸强度反而高于未微波无气调包装处理,可能是微波处理的功率偏大。本研究还发现,微波结合气调包装可提高黄皮果实保护酶CAT活性,并保持果实较高的外观和营养品质。微波瞬间的高温处理能将果实表面附带的许多微生物病原菌杀死,抑制或降低了微生物浸染而导致的腐烂,同时钝化了果实中酶类活性,抑制果实的生理作用,延缓果实的衰老进程,提高好果率,有效地延长黄皮果实的贮藏时间,与王春辉(2011)、张福平等(2016)的研究结果一致,但微波处理与气调包装的结合能起到更明显的保鲜效果,优于单一因素处理。微波结合气调包装具有成本低、效果好、无毒性等优点,值得在果蔬保鲜方面开发利用。
  4结论
  微波结合气调包装能有效保持黄皮果实原有的风味品质,延长贮藏时间。
  (责任编辑 罗丽)
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