何定芬,謝 超,史恬恬,李海波
(1.浙江國(guó)際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江舟山 316021;2.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院,浙江舟山 316022)
愛(ài)媛橙是我國(guó)重要的地方經(jīng)濟(jì)作物品種之一,是近兩年爆紅的柑橘中的一個(gè)新品種,人稱“果凍橙(四川)”“紅美人(浙江)”,最早源自日本愛(ài)媛縣,為日本雜柑新品種[2]。目前主要在四川?。ㄖ饕獮閻?ài)媛38 號(hào),為南香×西子香雜交育成,2007 年引入四川眉山、丹棱縣、蒲江縣等地)、浙江?。ㄖ饕獮閻?ài)媛28 號(hào),為南香×天草雜交育成,2001 年引入浙江省象山縣)等地種植較多,愛(ài)媛橙其果肉呈橙黃色,果肉口感飽滿多汁,酸甜美味,皮質(zhì)很薄,食用方便,抗寒性強(qiáng),穩(wěn)產(chǎn)性好,因其風(fēng)味香郁且營(yíng)養(yǎng)充分,深受消費(fèi)者的喜愛(ài),是極具潛力的早熟雜柑品種[3]。它還具備了橙子和柑橘的功效與作用,其果汁富含維生素C、維生素P,胡蘿卜素等營(yíng)養(yǎng)成分,它能增強(qiáng)人體免疫力,抑制致癌物質(zhì)的產(chǎn)生,減少外源性膽固醇的吸收,降血脂,對(duì)食欲不振,感冒發(fā)燒的病患有明顯的治療效果[4]。從其綜合經(jīng)濟(jì)狀況來(lái)看,果實(shí)的經(jīng)濟(jì)前景較好,但是由于柑橘經(jīng)采摘后,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)果實(shí)容易過(guò)多失水,抗逆抗病性一般,使其口感變差,果實(shí)采后儲(chǔ)藏性表現(xiàn)較差,易發(fā)生嚴(yán)重的青綠霉、炭疽病和砂皮病等[5-7]。而目前對(duì)愛(ài)媛橙常用保鮮技術(shù)一般以低溫保鮮為主,雖然可以有效延長(zhǎng)其貯藏時(shí)間,但存在果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值嚴(yán)重?fù)p失,貯藏成本高等問(wèn)題,因而開發(fā)一種新型保鮮技術(shù)對(duì)愛(ài)媛橙的貯藏保鮮,對(duì)保持愛(ài)媛橙在銷售和貯藏期間的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的散失,延長(zhǎng)果實(shí)的最佳食用時(shí)長(zhǎng),對(duì)提高其綜合成本收益和保鮮時(shí)長(zhǎng),對(duì)未來(lái)果蔬行業(yè)的興旺具有遠(yuǎn)大的意義[8]。
低壓靜電場(chǎng)技術(shù)是一種新型保鮮技術(shù),近年來(lái)在食品保鮮領(lǐng)域吸引了廣大學(xué)者的密切關(guān)注[9]。主要是利用空間放電可在冷藏庫(kù)內(nèi)形成負(fù)離子環(huán)境,避免了物料與放電板的直接接觸,延緩果蔬品質(zhì)劣變,使果蔬細(xì)胞的呼吸作用維持在最低的水平,抑制細(xì)胞的分裂速率,延緩微生物生長(zhǎng)以達(dá)到保鮮效果,其安全性較高[10-11]。在電場(chǎng)離子的作用下使水蒸氣聚集產(chǎn)生共鳴現(xiàn)象,使得水分子與酶結(jié)合,影響酶分子中心構(gòu)想從而影響酶活力甚至失活,能較好的保留食品原有的品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)[12-13],這就使得低壓靜電場(chǎng)保鮮在果蔬貯藏領(lǐng)域提供了技術(shù)支持。
本研究以愛(ài)媛橙為原料,在室溫下采用低壓靜電場(chǎng)技術(shù)對(duì)愛(ài)媛橙進(jìn)行保鮮,通過(guò)對(duì)失重率、VC、可滴定酸、腐敗率、總糖、丙二醛等指標(biāo)的測(cè)定,與無(wú)低壓靜電場(chǎng)處理的愛(ài)媛橙做空白對(duì)照,分析愛(ài)媛橙在貯藏過(guò)程中的品質(zhì)變化,為愛(ài)媛橙的長(zhǎng)期貯藏保鮮提供理論依據(jù)。
愛(ài)媛橙采自舟山市定海區(qū)東海農(nóng)場(chǎng)張師傅蜜桔專業(yè)合作社。
BX-2000 低壓靜電場(chǎng)發(fā)生器、放電板(鋁板),浙江馳力科技股份有限公司;恒溫水浴鍋、SGZ800 低溫高速離心機(jī),美國(guó)貝克曼有限公司;U-5200 紫外分光光度計(jì),日本日立有限公司;RA-250WE 手持式數(shù)字糖度計(jì),日本京都電子工業(yè)株式會(huì)社;分析天平Mettler Toledo 公司。氫氧化鈉、酚酞指示劑、鹽酸、鄰苯二甲酸氫鈉、三氯乙酸、濃硫酸等,均為分析純。
1.2.1 樣品處理
樣品經(jīng)采摘后篩選出無(wú)病蟲害傷疤、果實(shí)橫徑均勻、成熟度均一的果實(shí)按實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行分類標(biāo)記,運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后放置于調(diào)設(shè)好的低壓靜電場(chǎng)中對(duì)愛(ài)媛橙品質(zhì)進(jìn)行分析。
對(duì)照組(CK):未做任何處理,在常溫下對(duì)愛(ài)媛橙進(jìn)行貯藏。實(shí)驗(yàn)組(LVEF):將樣品放入低壓靜電場(chǎng)(輸入電源220 V、輸出電流5 mA),在常溫下進(jìn)行保鮮研究。
1.2.2 可滴定酸(TA)含量的測(cè)定
本實(shí)驗(yàn)對(duì)愛(ài)媛橙可滴定酸含量的檢測(cè)采用酸堿滴定法[14-15]。將愛(ài)媛橙去皮榨汁,準(zhǔn)確吸取25 mL 樣品試樣,加100 mL 蒸餾水,稀釋定容至250 mL,然后再75~80 ℃的水浴鍋中加熱0.5 h,冷卻后過(guò)濾,將濾液倒在容量瓶中備用。標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備:稱取氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)品2.0 g 加蒸餾水定容至500 mL 刻度的容量瓶中。準(zhǔn)確稱量鄰苯二甲酸氫鈉0.45 g,用移液管吸取25 mL 蒸餾水溶解,然后加1~2 滴酚酞指示劑,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色,30 s 不褪色為終點(diǎn)。記錄消耗的氫氧化鈉溶液的體積,重復(fù)3 次取平均值。
1.2.3 VC 含量的測(cè)定
采用碘量法進(jìn)行測(cè)定[16]。用淀粉作指示劑,然后用已知濃度的碘溶液進(jìn)行標(biāo)定,通過(guò)碘溶液體積和濃度計(jì)算VC 的含量。
1.2.4 失重率的測(cè)定失重率為果實(shí)貯藏前后的質(zhì)量差與貯藏前質(zhì)量的百分比。20 個(gè)果實(shí)單果編號(hào)測(cè)失重率,每隔10 d 取樣檢測(cè)1 次。重復(fù)3 次。
1.2.5 腐爛率的計(jì)算
腐爛率為腐爛果數(shù)與總果數(shù)的百分比。100 個(gè)果實(shí)用于測(cè)腐爛率,每隔20 d 取樣檢測(cè)1 次。重復(fù)3 次。
1.2.6 可溶性固形物(TSS)含量的測(cè)定
采用手持式折光儀進(jìn)行測(cè)定[17]。
1.2.7 丙二醛(MDA)含量的測(cè)定
采用TBA 法對(duì)愛(ài)媛橙中MDA 含量的測(cè)定[18]。
1.2.8 總糖含量的測(cè)定
本實(shí)驗(yàn)采用蒽酮比色法測(cè)定總糖的含量[19]。將愛(ài)媛橙去皮榨汁后過(guò)濾,用移液管準(zhǔn)確吸取濾液5 g 放入50 mL 的容量瓶中,在水浴鍋中煮沸15~20 min 后進(jìn)行冷卻過(guò)濾,濾液收集在容量瓶中,定容至50 mL的容量瓶中,吸取已稀釋的提取液1 mL 于100 mL 的容量瓶中加入4.0 mL 的蒽酮試劑溶液,平行測(cè)定3份;在波長(zhǎng)620 nm 處下測(cè)吸光度(A),并計(jì)算總糖含量。
應(yīng)用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析整理,Origin 8.0 軟件進(jìn)行繪圖。每組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)3 次取其平均值。
可滴定酸的含量是反映果實(shí)品質(zhì)的重要因素之一。水果可滴定酸的含量直接影響著果實(shí)的品質(zhì),果實(shí)自身體內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)被消耗分解導(dǎo)致可滴定酸含量隨著保鮮時(shí)間的延長(zhǎng)而降低[20]。由圖1 顯示對(duì)照組和經(jīng)低壓靜電處理的果實(shí)的可滴定酸含量一直隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,經(jīng)低壓靜電處理的愛(ài)媛橙和對(duì)照組相比無(wú)顯著差異,說(shuō)明低壓靜電處理對(duì)愛(ài)媛橙可滴定酸含量的影響不大。
圖1 可滴定酸含量的變化Fig.1 Changes in total acid content
VC 的含量是判斷水果品質(zhì)劣變的重要判斷因素之一。VC 一般在水果貯藏過(guò)程中逐漸被氧化消耗,導(dǎo)致其含量逐漸被分解減少,而良好的貯藏條件則會(huì)延緩水果VC 含量的降低[21-23]。因此,它常被作為水果品質(zhì)變化的一個(gè)重要指標(biāo)。在愛(ài)媛橙的貯藏期間,從整體趨勢(shì)來(lái)看呈下降趨勢(shì),對(duì)照組VC 含量由最初的29.60 mg·100-1·g-1在30 d 時(shí)下降至23.80 mg·100-1·g-1,和實(shí)驗(yàn)組相比下降了15.85%。這表明,在30 d 的時(shí)候VC 的含量開始顯著下降,而在100 d 時(shí)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組VC 含量分別為19.72 mg·100-1·g-1和11.74 mg·100-1·g-1,2 組愛(ài)媛橙的VC 含量分別下降了33.20%和60.67%。實(shí)驗(yàn)組VC 含量與對(duì)照組含量呈顯著性差異??梢姷蛪红o電處理可以延緩VC 含量的降低。
圖2 VC 含量的變化Fig.2 Changes in vitamin C content
由圖3 顯示,在整個(gè)貯藏期間,愛(ài)媛橙的可溶性固形物含量在30 d 時(shí)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)呈先上升的趨勢(shì),在40 d 后又開始呈下降的趨勢(shì)。究其原因是因?yàn)樵谫A藏期間果實(shí)中多糖的水解,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累增多,可溶性固形物在保藏期間先達(dá)到一個(gè)最高值,隨后由于細(xì)胞生化作用導(dǎo)致TSS 含量緩慢下降[24-25]。經(jīng)低壓靜電處理的實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組的TSS 含量一直處于平穩(wěn)降低的走勢(shì),在貯藏100 d 的實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組的可溶性固形物含量相差31.64%。這說(shuō)明低壓靜電場(chǎng)處理大大降低了愛(ài)媛橙可溶性固形物含量降解速率。
圖3 可溶性固形物含量的變化Fig.3 Changes of soluble solids content
果實(shí)腐爛率是評(píng)價(jià)愛(ài)媛橙果實(shí)貯藏品質(zhì)最主要的表觀因素。愛(ài)媛橙在貯藏期間由于受到病原微生物的侵染或自身代謝等的因素會(huì)發(fā)生腐爛變質(zhì),使得愛(ài)媛橙失去商品價(jià)值[26]。愛(ài)媛橙在保鮮貯藏時(shí)間段腐爛率的變化,由圖4 可知腐爛率在40 d 的時(shí)候腐爛率開始急劇上升,而實(shí)驗(yàn)組在整個(gè)保鮮期間處在緩慢提升的走勢(shì)。對(duì)照組在100 d 的時(shí)候腐爛率為36.28%,實(shí)驗(yàn)組為9.27%,這說(shuō)明愛(ài)媛橙經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理后使果實(shí)細(xì)胞活化,抑制了腐敗菌的繁殖,大幅度地延緩了愛(ài)媛橙的腐敗速度,提升了果實(shí)的商品價(jià)值。
圖4 腐爛率的變化Fig.4 Changes in decay rate
果實(shí)采后因蒸騰失水及有機(jī)物分解等因素使其含量持續(xù)的下降,甚至出現(xiàn)果皮皺縮,嚴(yán)重影響商品價(jià)值和外觀[27]。從圖5 可以看出,愛(ài)媛橙在貯藏前期的失重率持續(xù)上升,在30 d的時(shí)候差異明顯,經(jīng)過(guò)低壓靜電場(chǎng)處理的果實(shí)失重率均少于對(duì)照,在90 d 的時(shí)候?qū)φ战M相較于實(shí)驗(yàn)組失重率下降了81.21%。說(shuō)明低壓靜電處理對(duì)于抑制果實(shí)采后蒸發(fā)失水具有一定的減緩效果,在貯藏后期,低壓靜電場(chǎng)處理組和對(duì)照組果實(shí)的失重率呈上升的趨勢(shì)。
圖5 失重率的變化Fig.5 Change of weightlessness rate
果實(shí)是由活性氧累積導(dǎo)致過(guò)氧化作用產(chǎn)生丙二醛,它還導(dǎo)致細(xì)胞膜分解發(fā)生生物氧化作用,細(xì)胞膜變性,細(xì)胞損傷使果實(shí)中的酶蛋白失活,使膜的透性增加,加劇膜的損傷。因此,丙二醛的含量直接反映了愛(ài)媛橙自身被氧化的程度,也可側(cè)面反應(yīng)出果實(shí)自身組織細(xì)胞抗氧化能力的大小。在果實(shí)成熟衰老和生化變化的研究中,MDA 是一個(gè)常用判斷標(biāo)準(zhǔn)[28]。由圖6可知,愛(ài)媛橙隨著保鮮時(shí)間的延長(zhǎng),其果實(shí)內(nèi)MDA 含量漸漸增加。在整個(gè)保鮮時(shí)間段,在10 d 時(shí)經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理的MDA 與對(duì)照組存在顯著差異,而在貯藏后期經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理的愛(ài)媛橙含MDA 量均低于對(duì)照組,說(shuō)明低壓靜電場(chǎng)處理能有效減輕了膜質(zhì)過(guò)氧化程度,從而抑制MDA 含量的增加,延緩果實(shí)的老化。
圖6 丙二醛含量的變化Fig.6 Changes of malondialdehyde content
愛(ài)媛橙的含糖量是反映果實(shí)品質(zhì)和風(fēng)味的重要物質(zhì)。由圖7 可知,對(duì)照組相比于實(shí)驗(yàn)組總糖含量在20 d 時(shí)總糖含量呈迅速上升后又迅速下降,而經(jīng)低壓靜電處理組的果實(shí)一直處于平緩的趨勢(shì)。這是由于果實(shí)在貯藏初期呼吸代謝作用使糖量消耗嚴(yán)重導(dǎo)致總糖含量降低,之后隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),果實(shí)的含糖量隨著果實(shí)的成熟而逐漸增加,在果實(shí)完全成熟后,糖類作為呼吸底物被分解消耗,所以在貯藏后期含糖量持續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。結(jié)果表明低壓靜電場(chǎng)處理能減緩總糖含量的下降。
圖7 總糖含量的變化Fig.7 Changes in total sugar content
本實(shí)驗(yàn)探討了低壓靜電處理對(duì)愛(ài)媛橙采后貯藏期間品質(zhì)的變化,結(jié)果表明:低壓靜電場(chǎng)處理的愛(ài)媛橙總酸含量影響不大,VC 含量實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的愛(ài)媛橙含量分別下降了33.20%和60.67%,這說(shuō)明經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理后的愛(ài)媛橙很大程度地抑制了VC 含量的下降,TSS 含量的變化在整個(gè)貯藏期間,對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組整體都顯示先緩慢升高再下降的趨勢(shì),這是由于貯藏期間果實(shí)中由于多糖的水解作用導(dǎo)致了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累增多,然后又由于呼吸作用消耗導(dǎo)致了可溶性固形物含量逐漸降低。經(jīng)低壓靜電處理的果實(shí)的腐敗率與對(duì)照組相比降低了27.01%,失重率和MDA 含量經(jīng)低壓靜電處理在貯藏期間均低于對(duì)照組。經(jīng)上述各項(xiàng)理化指標(biāo)經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理在水分、VC 和腐爛率上有明顯的改觀,總糖含量較對(duì)照組一直處于平緩下降的趨勢(shì),從上述結(jié)果表明經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理后,能很大程度地延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期并降低了愛(ài)媛橙貯藏期間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗,來(lái)滿足市場(chǎng)的供應(yīng)。這對(duì)愛(ài)媛橙等果蔬的保鮮提供了一種新的應(yīng)用前景和指導(dǎo)意義。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)果蔬采后的腐損率高達(dá)25%~35%,造成經(jīng)濟(jì)損失超億元,這就反映了我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)比較薄弱,不僅嚴(yán)重影響果實(shí)的貨架期和品質(zhì),并直接影響到消費(fèi)者在購(gòu)買和果實(shí)銷售過(guò)程中由于一些致病菌、環(huán)境等其他因素導(dǎo)致果實(shí)的外觀品質(zhì)和風(fēng)味逐漸下降[29]。因此,急需開發(fā)一種新型保鮮技術(shù)以滿足市場(chǎng)的需求,本實(shí)驗(yàn)只模擬了低壓靜電技術(shù)在常溫下的保鮮,在之后的研究中可以添加低溫?cái)y帶低壓靜電場(chǎng)技術(shù)對(duì)愛(ài)媛橙貯藏期間的外觀品質(zhì)和其他果蔬貯藏保鮮進(jìn)行更深一步的研究。