吉 寧,王 瑞,曹 森,謝國芳,龍曉波,楊秀鐘,馬立志,程 軍

(1.貴陽學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院,貴州省果品加工技術(shù)研究中心,貴州貴陽 550005; 2.黔東南州林業(yè)產(chǎn)業(yè)辦公室,貴州凱里 556000)

“1-甲基環(huán)丙烯+蓄冷劑+保溫包裝”模擬運(yùn)輸藍(lán)莓鮮果研究

吉 寧1,王 瑞1,曹 森1,謝國芳1,龍曉波2,楊秀鐘2,馬立志1,程 軍1

(1.貴陽學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院,貴州省果品加工技術(shù)研究中心,貴州貴陽 550005; 2.黔東南州林業(yè)產(chǎn)業(yè)辦公室,貴州凱里 556000)

為研究“1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)+蓄冷劑+保溫包裝”模式模擬運(yùn)輸藍(lán)莓鮮果效果,以藍(lán)莓(粉藍(lán))鮮果為對(duì)象,經(jīng)1-MCP(1.0 μL/L、(26±2) ℃)熏蒸4 h、預(yù)冷12 h后裝入泡沫箱,并加入蓄冷劑,35 ℃外環(huán)境下以100 km/h的速度模擬振蕩,分別于24、48 h后開箱,并取出果實(shí)放入PE保鮮袋,4 ℃下進(jìn)行192 h貨架期實(shí)驗(yàn),每隔48 h進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測。結(jié)果表明,模擬運(yùn)輸期放入相同重量蓄冷劑條件下,模擬運(yùn)輸24 h,使用1-MCP處理組在貨架末期的腐爛率(MP24)分別比模擬運(yùn)輸48 h對(duì)照組(CK48)、模擬運(yùn)輸24 h對(duì)照組(CK24)、模擬運(yùn)輸48 h 1-MCP處理組(MP48)低18.99%、14.03%和14.11%,硬度分別比CK48、MP48、CK24高14.20%、9.93%和4.67%,能維持果膠酶活性最低,并保持花色苷、總酚、VC、GSH含量。因此,“1-MCP處理+蓄冷劑+保溫包裝”短期運(yùn)輸,是一種低成本、高效的藍(lán)莓鮮果物流模式。

藍(lán)莓,1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP),蓄冷劑,模擬運(yùn)輸

藍(lán)莓(Semen Trigonellae)又稱越橘,果實(shí)甜酸適宜,具有防止腦神經(jīng)老化、抗癌、軟化血管、增強(qiáng)機(jī)體免疫及明目等保健功能,被列入世界第三代水果,亦是世界糧農(nóng)組織推薦的五大健康食品之一[1]。藍(lán)莓屬于呼吸躍變型漿果,大多品種成熟于高溫、多雨的夏季,耐貯性差。果實(shí)在運(yùn)輸過程中因振蕩導(dǎo)致的呼吸強(qiáng)度提高,會(huì)加速衰老,縮短貨架壽命[2-3]。前期研究表明,軟化、失水和真菌病害是限制藍(lán)莓貯運(yùn)壽命的因子。

采前噴鈣、低溫貯運(yùn)和保鮮劑處理是提高藍(lán)莓貯運(yùn)壽命的有效措施[4-6]。相對(duì)于10 ℃條件,在4 ℃貯藏21 d,可有效控制藍(lán)莓鮮果失水率低于8%,更好的保持鮮果品質(zhì)[7-8];同時(shí),低溫貯藏有助于保持藍(lán)莓果實(shí)硬度[9]、延緩藍(lán)莓花色苷的降解,有效維持藍(lán)莓的抗氧化能力[10];保鮮劑是一種維持藍(lán)莓鮮果貯運(yùn)壽命的有效途徑,而1-MCP對(duì)于藍(lán)莓的貯藏保鮮效果明顯,且成本低、易操作;常溫下使用1 μL/L的1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)處理能有效的降低果實(shí)腐爛和軟化,減少可溶性固形物含量的下降,有效地保持果實(shí)品質(zhì)[11-12]。

基于低溫貯運(yùn)、1-MCP處理對(duì)藍(lán)莓鮮果品質(zhì)保障,本研究擬采用“1-MCP處理+蓄冷劑+保溫包裝”模式,通過模擬運(yùn)輸和貨架實(shí)驗(yàn),考察該模式的有效性,從而為藍(lán)莓鮮果的電商物流提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍(lán)莓 品種:粉藍(lán),采前噴施糖醇螯合鈣[5],于2015年7月14日15:00～18:00采自貴州省麻江縣宣威鎮(zhèn)光明村小橋邊藍(lán)莓種植基地;PET藍(lán)莓專用保鮮盒 濰坊百樂源公司內(nèi),內(nèi)尺寸:長105 mm,寬100 mm,高40 mm;郵政4號(hào)泡沫箱 上海心潔包裝材料有限公司,內(nèi)尺寸:長300 mm,寬145 mm,高185 mm,壁厚18 mm,密度0.974 g/cm3;塑料鏤空周轉(zhuǎn)框 深圳市中超塑膠有限公司,內(nèi)尺寸:長585 mm,寬395 mm,高240 mm;生物冰袋 成都心海匯才生物科技有限公司;1-MCP 美國陶氏益農(nóng)公司;硫代巴比妥酸、三氯乙酸、氫氧化鈉等試劑 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分析純。

HK-PK105-2型實(shí)驗(yàn)室模擬運(yùn)輸震動(dòng)臺(tái) 東莞市華凱檢測設(shè)備科技有限公司;PHS-25型數(shù)顯酸度計(jì) 上海虹益儀器儀表有限公司;PAL-1型迷你數(shù)顯折射計(jì) 日本ATAGO公司;TA.XT.Plus物性測定儀 英國Stable Micro Systems公司;UV-2550型紫外可見分光光度計(jì) 日本Shimazhu公司;A11型分析用研磨機(jī) 德國IKA公司;RC-4迷你型溫度記錄儀 江蘇省精創(chuàng)電器股份有限公司;Delta Trak 11036型中心電子溫度計(jì) 美國DeltaTRAK公司;低溫生化培養(yǎng)箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 處理方法

1.2.1.1 基地處理 采摘當(dāng)天就地選取大小一致、無機(jī)械傷、無病蟲害、色澤均勻、果形端正且萼片未倒伏、成熟度相對(duì)一致(九成熟、底部微紅)的果實(shí),使用PET藍(lán)莓專用保鮮盒進(jìn)行分裝,每盒(125±5) g藍(lán)莓,并整齊碼放于塑料鏤空周轉(zhuǎn)框,置于25 ℃空調(diào)房間內(nèi),使用工業(yè)風(fēng)扇處理1 h除去田間熱(果實(shí)中心溫度由31 ℃降到22 ℃)。然后使用高阻隔PE塑料薄膜(厚度:0.04 mm),在貨車廂內(nèi)搭建兩個(gè)體積相同塑料帳子(體積:1 m3/個(gè)),將裝有藍(lán)莓的周轉(zhuǎn)筐分兩組放入帳內(nèi)(先將帳子邊緣用封口膠封閉,僅留一開口),按濃度為1 μL/L的濃度,將稱量好的1-MCP倒入裝有蒸餾水的燒杯內(nèi),迅速置于其中一個(gè)帳內(nèi)(處理組),并立即使用封口膠將開口處密封;而另一帳內(nèi)(對(duì)照組)僅放入蒸餾水,密封;在4 h運(yùn)輸途中,完成熏蒸,廂內(nèi)溫度:(26±2) ℃。

1.2.1.2 實(shí)驗(yàn)室處理 運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后,打開塑料帳,置于0.5 ℃冷庫中預(yù)冷12 h,將各處理藍(lán)莓和蓄冷劑放入泡沫箱,具體方式為:每8盒藍(lán)莓和2袋生物冰袋，袋內(nèi)注入250 mL水,-18 ℃冰凍24 h,果實(shí)與蓄冷劑質(zhì)量比為2∶1裝入郵政4號(hào)泡沫箱并立即封蓋,然后用封口膠纏繞蓋口3圈,總重量:(1800±20) g;將密封泡沫箱固定于模擬運(yùn)輸機(jī)上,共計(jì)40 箱,以100 km/h的速度分別模擬運(yùn)輸24 h和48 h,室內(nèi)溫度使用空調(diào)和熱風(fēng)機(jī)維持在(35±2) ℃;完成模擬運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)后,再置于4 ℃預(yù)冷4 h后,裝入PE保鮮袋進(jìn)行貨架期實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)分為模擬運(yùn)輸24 h,1-MCP處理組和對(duì)照組(分別命名為MP24和CK24),模擬運(yùn)輸48 h,1-MCP處理組和對(duì)照組(分別命名為MP48和CK48),以“貨架 0 h”表示振蕩24 h和振蕩48 h后開箱所測指標(biāo);每個(gè)組10箱,每箱8盒,共80盒,每盒藍(lán)莓重(125±5) g;貨架實(shí)驗(yàn)中每48 h進(jìn)行一次指標(biāo)測定,總貨架時(shí)間為192 h。

1.2.2 溫度記錄 在上述處理中,隨機(jī)選取2個(gè)實(shí)驗(yàn)泡沫箱,每箱放入1個(gè)溫度記錄儀,室內(nèi)放入2個(gè),進(jìn)行溫度監(jiān)控,儀器設(shè)置為每5 min記錄一次實(shí)時(shí)溫度,取平均值作圖。

1.2.3 指標(biāo)測定方法

1.2.3.1 腐爛率的測定 以表面有霉菌、凹陷、破裂、流水記為腐爛,計(jì)算公式如下:

1.2.3.2 丙二醛(MDA)的測定 采用硫代巴比妥酸比色法測定[13]。

1.2.3.3 硬度的測定 隨機(jī)取15粒藍(lán)莓好果,使果子橫向放置在質(zhì)構(gòu)儀上,有萼片的一頭朝向質(zhì)構(gòu)儀左邊,采用P/2N探頭對(duì)其進(jìn)行穿刺測試,測試參數(shù)如下:穿刺深度為6 mm,測前速度2 mm/s,測中速度1 mm/s,測后速度1 mm/s,觸發(fā)力5.0 g。

1.2.3.4 含水率及多聚半乳糖醛酸酶(PG)的測定 均按曹建康報(bào)道的方法[14]。

1.2.3.5 可溶性固形物(TSS)的測定 采用數(shù)顯折射計(jì)測定。

1.2.3.6 總酸含量的測定 采用GB/T 12456-2008測定。

1.2.3.7 VC含量的測定 參照李軍報(bào)道方法[15]。

1.2.3.8 谷胱甘肽(GSH)含量的測定 按曹建康報(bào)道的方法[14]。

1.2.3.9 花色苷、總酚的測定 均參照Moyer等人報(bào)道的方法測定[16]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示結(jié)果;采用Origin Lab 9.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖,SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析(p<0.05為差異顯著,p<0.01為差異極顯著,p>0.05為差異不顯著)。

2 結(jié)果與分析

2.1 模擬運(yùn)輸過程中藍(lán)莓鮮果所處環(huán)境溫度

由圖1可見,在24 h開箱時(shí),箱內(nèi)溫度為13.6 ℃,而到48 h時(shí),箱內(nèi)溫度27.5 ℃,低于箱外平均溫度34.2 ℃,說明本實(shí)驗(yàn)中藍(lán)莓鮮果能處于較低溫度環(huán)境下進(jìn)行模擬運(yùn)輸。

圖1 運(yùn)輸環(huán)境Fig.1 Transportation of environment

2.2 藍(lán)莓鮮果貨架期品質(zhì)指標(biāo)變化

腐爛率可以直觀地反映果蔬貯藏、保鮮效果,而丙二醛(MDA)是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一,可間接反應(yīng)果蔬衰老情況。整個(gè)實(shí)驗(yàn)期,各組腐爛率和MDA含量均呈上升趨勢,對(duì)比圖2、圖3可以看出,模擬運(yùn)輸時(shí)間越長,腐爛率和MDA含量也越高,使用1-MCP處理后,能明顯的降低果實(shí)的腐爛率和MDA含量。

圖2 藍(lán)莓鮮果貨架期腐爛率變化Fig.2 The rot rate changes of fresh blueberry during the shelf-life

圖3 藍(lán)莓鮮果貨架期丙二醛含量變化Fig.3 The MDA content changes of fresh blueberry during the shelf-life

果實(shí)硬度是衡量果實(shí)成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,通過測定果實(shí)硬度,可以了解果實(shí)成熟程度或后熟軟化程度;而含水率能直觀地反應(yīng)果蔬品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),果實(shí)越飽滿,經(jīng)檢測后硬度和含水率越高。比較圖4和圖5發(fā)現(xiàn),整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,各組硬度隨著含水率下降而降低;從貨架期48 h后,MP 48雖含水率比CK 24低,但是其硬度卻比CK 24要高。模擬運(yùn)輸48 h組含水率在整個(gè)貨架期均比模擬運(yùn)輸24 h組低,說明模擬運(yùn)輸時(shí)間越長,水分丟失也越快,而這種丟失影響了整個(gè)果實(shí)的貨架期,但1-MCP處理后含水率均比各自的CK要高,說明1-MCP能保持果實(shí)的水分,這與Paniagua等人[7-8]研究結(jié)果有相似之處。

圖4 藍(lán)莓鮮果貨架期硬度變化Fig.4 The firmness changes of fresh blueberry during the shelf-life

圖5 藍(lán)莓鮮果貨架期含水率變化Fig.5 The moisture content changes of fresh blueberry during the shelf-life

果實(shí)內(nèi)原果膠的存在使果實(shí)顯得堅(jiān)實(shí)、脆硬,但隨著果實(shí)的成熟,原果膠會(huì)被果膠酶分解為易溶于水的果膠,果實(shí)組織也變得松弛、軟化,硬度下降;因此,測量果膠酶的含量,可以間接地反映果實(shí)的衰老及后熟進(jìn)程。整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,各組的果膠酶活性均呈上升趨勢,對(duì)比圖4和圖6發(fā)現(xiàn),果膠酶含量越高,果實(shí)硬度越低,將CK24與CK48、MP24與MP48進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),模擬運(yùn)輸時(shí)間越長,果膠酶含量越高,而將CK24與MP24、CK48與MP48進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),使用1-MCP處理,能延緩果膠酶的生成,從而延緩果實(shí)硬度的下降。因此,在使用相同劑量蓄冷劑進(jìn)行模擬運(yùn)輸時(shí),使用1-MCP處理,運(yùn)輸時(shí)間越短,越能保持果實(shí)內(nèi)原果膠,提高藍(lán)莓的飽滿度。

圖6 藍(lán)莓鮮果貨架期PG活性變化Fig.6 The PG activity changes of fresh blueberry during the shelf-life

固酸比不僅能反應(yīng)果實(shí)的口感,還能反應(yīng)果實(shí)的后熟程度。從圖7中可以看出,各組間的固酸比在貨架期0 h后均呈上升趨勢,到貨架144 h后開始下降,其中,CK 48的固酸比在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間最高,說明CK 48在整個(gè)貨架期后熟最快,1-MCP處理比對(duì)照組固酸低,說明1-MCP能延緩果實(shí)的后熟和衰老,而MP 48比MP 24固酸比高,說明運(yùn)輸時(shí)間越長,果實(shí)衰老越快。

圖7 藍(lán)莓鮮果貨架期固酸比變化Fig.7 The TSS-acid ratio changes of fresh blueberry during the shelf-life

2.3 藍(lán)莓鮮果貨架期營養(yǎng)物質(zhì)含量變化

有研究表明,植物中的VC和GSH只有協(xié)同作用才能較好地發(fā)揮抗氧化作用[17],而藍(lán)莓在采后貯藏過程中,隨著果實(shí)衰老程度的增加,果實(shí)中VC含量逐漸下降[18-19]。由圖8、圖9可以看出,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)階段,藍(lán)莓VC、GSH含量變化趨勢一致,證明兩者之間存在協(xié)同作用。在貨架0 h時(shí)，CK48的VC含量下降最快，且與MP48差異顯著(p<0.05)，而MP24與MP48之間差異不顯著(p>0.05)。隨著貨架期的延長，各組VC含量持續(xù)下降，各檢測期MP24、MP48的VC含量始終比相應(yīng)的對(duì)照組高，且差異顯著(p<0.05)，而MP24與MP48兩者之間差異并不顯著(p>0.05)。GSH含量也有同樣的變化趨勢，1-MCP處理組始終高于相應(yīng)對(duì)照組，但各個(gè)檢測期MP24與MP48的GSH含量卻差異顯著(p<0.05)。因此，對(duì)于使用1-MCP處理的藍(lán)莓鮮果，模擬運(yùn)輸時(shí)間的長短在貨架期對(duì)VC含量的影響較小，而對(duì)GSH含量的影響較大。

圖8 藍(lán)莓鮮果貨架期VC含量變化Fig.8 The VC content changes of fresh blueberry during the shelf-life

圖9 藍(lán)莓鮮果貨架期GSH活性變化Fig.9 The GSH content changes of fresh blueberry during the shelf-life

圖10 藍(lán)莓鮮果貨架期花色苷變化Fig.10 The anthocyanin changes of fresh blueberry during the shelf-life

花色苷和總酚是藍(lán)莓的重要營養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)在細(xì)胞內(nèi)也具有抗氧化活性。如圖10所示,貨架期0 h,各組花色苷含量急劇上升,這是由于細(xì)胞內(nèi)的多糖逐漸轉(zhuǎn)化為單糖,在花青素合成酶的作用下合成花色苷[20],這與Connor等人[21]的研究結(jié)果相似。進(jìn)入貨架期,各組花色苷含量逐漸降低;貨架期48 h和144 h時(shí),MP24、MP48組顯著高于各自的對(duì)照組CK24、CK48。對(duì)于總酚,如圖11所示,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間呈現(xiàn)先上升后下降再上升的變化趨勢,與已報(bào)道的研究結(jié)果有相似之處[22-23],在貨架期0 h時(shí),MP24組總酚含量最高(0.79 mg/g),且與其他各組差異顯著(p<0.05);到貨架期48 h時(shí),各組總酚含量在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間達(dá)到最大值,且各組間差異不顯著(p>0.05);從貨架期48 h到144 h,總酚含量持續(xù)降低,貨架期144 h時(shí),MP24、MP48顯著高于CK24、CK48,且差異顯著(p<0.05);從貨架期144 h后,總酚含量又開始上升,以MP24上升的速度最快,且與其他組差異顯著(p<0.05)。因此,在放入同等重量蓄冷劑條件下,短時(shí)間的模擬運(yùn)輸并使用1-MCP處理,能有效地保持藍(lán)莓花色苷和總酚的含量。

圖11 藍(lán)莓鮮果貨架期總酚含量變化Fig.11 The total phenols content changes of fresh blueberry during the shelf-life

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用“1-MCP處理+蓄冷劑+保溫包裝”方法,研究模擬運(yùn)輸不同時(shí)間對(duì)藍(lán)莓鮮果貨架期的影響。結(jié)果表明,48 h組由于振搖時(shí)間長,箱內(nèi)溫度高,水分散失嚴(yán)重,導(dǎo)致貨架期24 h組均比48 h組含水率高;1-MCP處理后能降低果實(shí)貨架期的腐爛率和MDA含量,能延緩硬度的下降,推遲果膠酶、固酸比的上升,維持VC、GSH、花色苷和總酚含量,而MP24比MP 48效果更好,說明模擬運(yùn)輸時(shí)間越短,越有利于果實(shí)的貨架期。綜上,在使用相同劑量蓄冷劑條件下,模擬運(yùn)輸時(shí)間越長,箱內(nèi)溫度越高,藍(lán)莓果實(shí)在貨架期越早出現(xiàn)后熟和衰老,營養(yǎng)損失也越快,經(jīng)1-MCP處理后,能保持果實(shí)的品質(zhì)和營養(yǎng)成分含量。

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The effect of “1-MCP treatment+cold storage agent+insulation package” to simulated transportation of the fresh blueberry

JI Ning1,WANG Rui1,CAO Sen1,XIE Guo-fang1,LONG Xiao-bo2, YANG Xiu-zhong2,MA Li-zhi1,CHENG Jun1

(1.School of Food and Pharmaceutical Engineering,Guiyang College, Guizhou Engineering Research Center for Fruit Processing,Guizhou 550005,China; 2.Qiandongnan Forestry Industry Office,Kaili 556000,China)

In order to investigate the “1-methylcyclopropene(1-MCP)treatment,cold storage agent and insulation package” model to the effect of fresh blueberry by simulated transportation,the fresh blueberry(Powderblue)was taken as the research object. And the process was carried out as follows:fumigated by the 1-MCP(1.0 μL/L,(26±2) ℃)for 4 h,then loaded in a foam box after twelve-hour pre-cooling while being added in some cold storage agent,after that,vibrate simulation was carried out in 35 ℃ of external environment condition at the speed of 100 km/h,after 24 h or 48 h,the box was opened and the product was placed into a Micro-porous Films. Finally the shelf experiment was carried out under 4 ℃ of outer condition for 196 h,and each indicator was examined every 48 h. The results showed that the simulated transportation period placed in the cold storage agent under the condition of the same weight,on the final stage of shelf experiment,the decay rate of 1-MCP treatment group in simulated transportation for 24 h(MP24)was 18.99%,14.03% and 14.11%,lower than that of the control group in simulated transportation for 48 h(CK48),control group simulated transportation for 24 h(CK24),and 1-MCP treatment group in simulated transportation for 48 h(MP48),respectively,while the firmness of MP24 was 14.20%,9.93% and 4.67% higher than that of CK48,MP48 and CK24,respectively. Likewise,that could also keep the lowest activities of pectinase,and maintain the content of anthocyanins,total phenol,Vc,GSH. So,it was a kind of low cost,high efficiency of fresh blueberry logistics model which was the “1-MCP treatment,cold storage agent and insulation package” and short-term transportation.

blueberry;1-methylcyclopropene(1-MCP);cold storage agent;simulated transportation

2016-08-29

吉寧(1984-)，男，碩士，講師，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工，E-mail：jining552100@163.com。

黔東南州藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)科技合作專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目(黔東南州藍(lán)莓鮮果保鮮、貯運(yùn)關(guān)鍵技術(shù)研究、示范[2014]02號(hào))；貴州省黔東南州藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)科技合作計(jì)劃(黔東南科合字[2015]04號(hào))；貴州省教育廳2011協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè)項(xiàng)目(貴州省果品加工、貯藏與安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，黔教合協(xié)同中心[201306])；2012年貴州省教育廳重點(diǎn)支持學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(“食品科學(xué)與工程”，黔學(xué)位合字ZDXK[2014]13號(hào))。

TS262.7

A

1002-0306(2017)08-0311-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.08.052