溫中軍,宋宏林,鐘 愧,徐新慧,楊 俊,,5,6
(1.興業(yè)縣葵陽鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心,廣西 玉林537800;2.新鄉(xiāng)醫(yī)學院 藥學院,河南 新鄉(xiāng)453003;3.新鄉(xiāng)市高新醫(yī)藥研究院,河南新鄉(xiāng)453003;4.河南班廷生物科技有限公司,河南 焦作454003;5.山西中條山生物工程研究院,山西太原030012;6.山西現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,山西太原030012)
沃柑(Orah Mandarin)源自以色列的研發(fā),是“坦普爾”橘橙與“丹西”紅橘的雜交品種。沃柑喜溫,在有效積溫較高的地方,沃柑可溶性固體物含量高達22%~26%;而在有效積溫較低的地方,沃柑可溶性固體物含量只有14%~16%,且果實偏小,果肉的酸度增加。因此,在我國地域偏南的廣西栽培的沃柑果實果徑大、外觀好、口感佳,明顯優(yōu)于云南、湖南、四川和重慶等地栽培的沃柑[1]。廣西壯族自治區(qū)水果生產(chǎn)技術(shù)指導總站統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2017年廣西柑橘栽培面積為44.13萬hm2,總產(chǎn)量為687萬t,產(chǎn)值達213.47億元,其中沃柑產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快。
沃柑采摘期是1月—5月,近年來種植面積增大,春季天氣不穩(wěn)定,沃柑早春銷售壓力較大;3月氣溫回升,樹體進入春梢抽生期和開花期,營養(yǎng)消耗,果實返青,糖度下降,也影響銷售[2-3]。實行錯峰銷售,是解決沃柑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,這對沃柑的貯藏保鮮提出了更高要求。目前,柑橘多使用化學保鮮殺菌方法降低貯藏腐爛率,包括保鮮劑2,4-二氯苯氧乙酸、殺菌劑咪鮮胺、甲基托布津、抑霉唑、百菌清和敵克松。但是,化學保鮮殺菌方法均有安全隱患[4-6]。為了解決上述安全隱患,一些植物保鮮殺菌方法被開發(fā)出來,如大蒜保存法和松枝紙箱保存法。但是,這些方法的運行成本較高,不利于沃柑的規(guī)?;A藏[7]。
互葉白千層(Melaleuca alternifolia)是桃金娘科白千層屬灌木,原產(chǎn)于澳大利亞[8],其新鮮枝葉用水蒸餾提取,得到互葉白千層精油,又稱茶樹油(Tea tree oil)。茶樹油能有效地抑制致病菌和霉菌的功效,具有抑菌、抗炎、驅(qū)蟲、殺螨的功能,且滲透性強、安全性高、無污染、無腐蝕性[9]。
茶樹油主要成分1,8-桉葉素和松油醇-4,依據(jù)國際標準化組織標準(ISO 4730—1996)、澳大利亞標準(2782—1985)、美國標準(EOA)和中國標準(GB/T 26514—2011)的規(guī)定,茶樹油中松油醇-4含量高于30%,而1,8-桉葉素含量低于8%。試驗前期研究表明,茶樹油中1,8-桉葉素產(chǎn)生藥草香,不僅有解熱、消炎、抗菌、防腐作用,而且有強促滲作用,增加其他成分進入果皮內(nèi)層??梢哉f,茶樹油中1,8-桉葉素具備了沃柑保鮮殺菌的條件。
團隊采用基因組定點編輯強互葉白千層合成1,8-桉葉素,培育出新型互葉白千層,獲得了新型茶樹油(New tea tree oil),其粗品中1,8-桉葉素含量超過75%,松油醇-4含量低于8%[10]。基于新型茶樹油的特性,采用其配制保鮮殺菌劑,研究新型茶樹油對低溫貯藏的沃柑的保鮮時間和果實品質(zhì)的影響。
在廣西興業(yè)縣沃柑果園選取外觀成熟、富有彈性、品相相近、無腐爛、無病蟲害的沃柑500 kg,沃柑平均質(zhì)量132.4±8.7 g。沃柑被隨機分成5組(空白對照組,0.1%新型茶樹油組,0.5%新型茶樹油組,蘇打水處理組,大蒜水處理組),每組質(zhì)量100 kg。
將每個沃柑進行標記、稱質(zhì)量,并觀察外觀,剔除不符合標準的沃柑。
用去離子水配制無任何添加劑(空白對照組),0.1%新型茶樹油(0.1%新型茶樹油組)、0.5%新型茶樹油(0.5%新型茶樹油組)的保鮮殺菌劑;另外,配制對照組,即將食用小蘇打和去離子水按1∶100的比例溶解,配制保鮮殺菌劑(蘇打水處理組);將新鮮大蒜去皮搗碎,加入去離子水,熬成大蒜汁,冷卻,配制保鮮殺菌劑(大蒜水處理組)。
沃柑放入保鮮殺菌劑中浸泡清洗10 min,然后取出自然風干,置冷庫中貯藏。冷庫溫度保持2~6℃,濕度保持85%~90%。
1.4.1 沃柑測定時間
沃柑冷庫貯藏1,2,4,6,8,10,12個月后取出,并進行外觀分析和內(nèi)在品質(zhì)測定。每組每次樣品取出10 kg。
1.4.2 外觀指標
沃柑外觀指標包含果實氣味、腐爛率、失重率、冷害。鼻嗅法分析果實氣味,即以新型茶樹油氣味為10分,去離子水氣味為0分作為評判標準,讓健康受試者嗅沃柑氣味,給出相應氣味分數(shù);采用電子天平測量單果質(zhì)量,計算失重率;肉眼觀察腐爛和冷害(褐斑病和水腫?。嬎愀癄€率和冷害率。
1.4.3 內(nèi)在品質(zhì)
沃柑內(nèi)在品質(zhì)含果實口感、可溶性固形物、可滴定酸含量、固酸比、總糖和維C含量。品嘗法判定果實口感,即以蔗糖甜度為10分,去離子水甜度為0分作為評判標準,讓健康受試者品嘗沃柑,給出相應口感分數(shù);用手持折光儀測定果實可溶性固形物含量,酸堿滴定法測定果汁可滴定酸含量,計算固酸比;斐林試劑標定法測定總糖含量,用2,6-二氯靛酚法測定果實維C含量。
1.4.4 健康自愿者征集
試驗征集了30名健康自愿者,其中男性17人,女性13人,年齡25~55歲,平均年齡35.6±9.3歲,去嗅沃柑氣味和品嘗沃柑口感。
除部分外觀指標(如腐爛、冷害)不能重復測定外,每個樣品重復測定3次,以均值±標準偏差表示,利用SPSS 19.0軟件進行方差分析。
2.1.1 沃柑氣味
與空白對照組沃柑相比,低溫貯藏12個月,新型茶樹油處理的沃柑氣味顯著增強(p<0.05或0.01)。其中,沃柑氣味最好時期為低溫貯藏后第2個月(p<0.01);但是,低溫貯藏12個月,蘇打水或大蒜水處理的沃柑氣味無顯著改變。
沃柑冷庫貯藏后果實氣味的變化見表1。
2.1.2 腐爛率
空白對照組沃柑,低溫貯藏后第4個月出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象;新型茶樹油處理的沃柑,低溫貯藏后第6個月(0.1%新型茶樹油處理組)或第8個月(0.5%新型茶樹油處理組)才出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象,其腐敗率遠低于空白對照組、蘇打水處理組和大蒜水處理組(p<0.05或0.01)。
沃柑冷庫貯藏后腐爛率見表2。
表1 沃柑冷庫貯藏后果實氣味的變化/分
表2 沃柑冷庫貯藏后腐爛率 /%
2.1.3 冷害率
空白對照組沃柑,低溫貯藏后第4個月出現(xiàn)褐斑病、水腫病等冷害現(xiàn)象;新型茶樹油處理的沃柑,低溫貯藏后第6個月(0.1%新型茶樹油處理組)或第8個月(0.5%新型茶樹油處理組)才出現(xiàn)冷害現(xiàn)象,其冷害率遠低于空白對照組、蘇打水處理組和大蒜水處理組(p<0.05或0.01)。
沃柑冷庫貯藏后冷害率見表3。
表3 沃柑冷庫貯藏后冷害率/%
2.1.4 失重率
低溫貯藏12個月,沃柑的失重率逐漸增高,但是各組間(空白對照組、0.1%新型茶樹油處理組、0.5%新型茶樹油處理組、蘇打水處理組和大蒜水處理組)的失重率無明顯差異(p>0.05)。
2.2.1 沃柑口感
與空白對照組相比,低溫貯藏12個月,新型茶樹油處理的沃柑口感顯著提升(p<0.05或0.01)。其中,沃柑口感最好時期為低溫貯藏后第4個月(p<0.01)。同樣,與空白對照組相比,低溫貯藏12個月,蘇打水或大蒜水處理的沃柑口感也顯著提升,但是口感增強幅度遠不如新型茶樹油處理組(p<0.05或0.01)。
沃柑冷庫貯藏后口感的變化見表4。
表4 沃柑冷庫貯藏后口感的變化/分
2.2.2 總糖含量
低溫貯藏12個月,各組的沃柑總糖含量均升高。沃柑總糖含量升高幅度由強到弱的排序是0.5%新型茶樹油處理組、0.1%新型茶樹油處理組、大蒜水處理組、蘇打水處理組、空白對照組,各組間沃柑總糖含量變化相差顯著(p<0.05或0.01)。
沃柑冷庫貯藏后總糖含量變化見表5。
2.2.3 維C含量
低溫貯藏12個月,各組的沃柑維C含量均升高。沃柑維C含量升高幅度由強到弱的排序是0.5%新型茶樹油處理組、0.1%新型茶樹油處理組、大蒜水處理組或蘇打水處理組、空白對照組,各組間沃柑維C含量變化相差顯著(p均<0.05或0.01)。
表5 沃柑冷庫貯藏后總糖含量變化 /g
沃柑冷庫貯藏后維C含量變化見表6。
表6 沃柑冷庫貯藏后維C含量變化/g
2.2.4 可溶性固形物、可滴定酸含量和固酸比
低溫貯藏12個月,各組間(空白對照組、0.1%新型茶樹油處理組、0.5%新型茶樹油處理組、蘇打水處理組和大蒜水處理組)的可溶性固形物、可滴定酸含量和固酸比無明顯差別(p>0.05)。
互葉白千層(Melaleuca alternefolia)是澳大利亞土著人抗炎鎮(zhèn)痛、促進傷口愈合的植物藥[5],其新鮮枝葉經(jīng)水蒸餾后得到茶樹油(Tea tree oil),香味獨特,具有殺菌抑菌、抗炎鎮(zhèn)痛、抗敏止癢、促進傷口愈合的效果,且安全無毒。團隊發(fā)明“基因組定點編輯植物天然產(chǎn)物合成”技術(shù),培育出新型互葉白千層,其新鮮枝葉經(jīng)水蒸餾后得到新型茶樹油(1,8-桉葉素含量>75%)。研究發(fā)現(xiàn),茶樹油中1,8-桉葉素不僅有解熱、消炎、抗菌、防腐作用,而且有強促滲作用,增加其他成分進入果皮內(nèi)層[8]。采用新型茶樹油配制噴灑劑,不僅預防沃柑病蟲害,還提升沃柑果實的外觀指標(氣味、單果質(zhì)量和果皮厚度)和內(nèi)在品質(zhì)(口感、可溶性固形物、可滴定酸、總糖和維C含量和固酸比)[9]。新型茶樹油是一種無污染、安全、可配制噴灑劑,不僅防治病蟲害,還能提升沃柑果實品質(zhì)。然而,新型茶樹油是否對采摘后沃柑果實貯藏影響,尚未見報道。
試驗研究沃柑外觀指標顯示,新型茶樹油不僅提升低溫貯藏的沃柑氣味,還降低低溫貯藏沃柑的腐爛率和冷害率,說明新型茶樹油可延長沃柑的低溫貯藏期。另外,試驗研究沃柑內(nèi)在品質(zhì)也顯示,新型茶樹油不僅提升低溫貯藏沃柑口感,還提高低溫貯藏沃柑的總糖含量和維C含量,說明新型茶樹油可提高低溫貯藏沃柑的內(nèi)在品質(zhì)。
試驗研究結(jié)果表明,新型茶樹油對低溫貯藏沃柑的失重率(外觀指標)、可溶性固形物、可滴定酸含量和固酸比(內(nèi)在品質(zhì))影響與蘇打水處理組、大蒜水處理組和空白對照組無顯著差別,說明新型茶樹油對低溫貯藏沃柑的常規(guī)變化(如失重、可溶性固形物和酸性物質(zhì))無影響,這可能與新型茶樹油的水溶特性,且配比容量(0.1%和0.5%)過低有關(guān)。
新型茶樹油(1,8-桉葉素含量>75%)是如何保護沃柑低溫貯藏質(zhì)量,延長沃柑貯藏期,提升沃柑果實品質(zhì)的,尚需進一步研究。預測可能是通過1,8-桉葉素果皮滲透性,調(diào)節(jié)沃柑果實生理過程來完成。
新型茶樹油不僅能提升低溫貯藏的沃柑氣味,降低低溫貯藏沃柑的腐爛率和冷害率、延長沃柑的低溫貯藏期,還能提升低溫貯藏沃柑口感,提高總糖含量和維C含量,提升了低溫貯藏沃柑的內(nèi)在品質(zhì)。新型茶樹油是一種無污染、安全、可配制的保鮮殺菌劑的原料。