蔣璇靚,趙迅,陳洪彬*,吳一晶,陳軍,4,黃曉濱,程永強(qiáng),5,蔡英卿
1(泉州師范學(xué)院 海洋與食品學(xué)院,福建 泉州, 362000)2(近海資源生物技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (泉州師范學(xué)院),福建 泉州, 362000)3(閩江學(xué)院海洋研究院,福建 福州,350108) 4(福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,福建 福州,350002)5(中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,北京, 100083)
余甘子(PhyllanthusemblicaL.)是大戟科葉下珠屬的落葉小喬木,又名油甘子、滇橄欖、庵摩落迦果等,原產(chǎn)于印度、泰國、斯里蘭卡、菲律賓、巴基斯坦等地,在中國主要分布于福建、廣東、云南和四川等省區(qū)的丘陵、山地等地帶[1-4]。余甘子的鮮果質(zhì)地爽脆,剛?cè)肟跁r(shí)稍感酸澀,但其回味甘甜;果實(shí)中含有豐富的營養(yǎng)成分,特別是富含維生素C、黃酮類化合物等,還具有抗氧化、抗炎癥、抗病毒、抗菌、增強(qiáng)免疫力、保肝護(hù)肝、保護(hù)心血管、降低血糖和預(yù)防腫瘤等多種功效。因此余甘子不僅是極具營養(yǎng)價(jià)值的天然食物,更是一味具有多種藥理活性的中藥材,已被列入中國藥食兼用名單之中[5-7]。近幾年來,除藥用外,余甘子已被開發(fā)成蜜餞果脯、果汁、果酒等產(chǎn)品,也培育了一些更適于鮮食的新品種,因此其栽培規(guī)模日益擴(kuò)大。但目前余甘子的栽培生產(chǎn)技術(shù)還較為落后,管理上也較為粗放,鮮果在采收之后不耐貯藏,置于室溫條件下貯藏時(shí)易發(fā)生果實(shí)失水、腐爛等現(xiàn)象[8],導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重,因此提高余甘子果實(shí)采后耐貯性成為余甘子產(chǎn)業(yè)亟需解決的問題。
目前,國內(nèi)外對于余甘子的研究主要聚焦在藥用價(jià)值開發(fā)上,對于余甘子采后保鮮方面開展的研究則較少。張福平等[9]將余甘子果實(shí)置于5、10、15 ℃和室溫(23~32 ℃)下貯藏,研究發(fā)現(xiàn)低溫貯藏有利于延緩采后余甘子果實(shí)品質(zhì)的下降,提高其耐貯性,且以5 ℃下的貯藏保鮮效果最佳。宋國彬等[10]的研究表明余甘子果實(shí)經(jīng)冷激處理后進(jìn)行真空包裝,并置于4 ℃條件下貯藏,可獲得70 d的貯藏期。
電解水又稱電生功能水,包含由電解裝置電解氯化鈉溶液或稀鹽酸而得到的酸性電解水(acidic electrolyzed water, AEW)和堿性電解水(alkaline electrolyzed water, AIEW);AEW又可分為強(qiáng)酸性電解水(pH≤3)和微酸性電解水(pH = 5.0 ~ 6.5)[11-13]。AEW因具有殺菌范圍廣、效果顯著,對人體和環(huán)境安全無害,制備方便,成本低廉等優(yōu)點(diǎn),而被應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域[14-16]。CHEN等[17-18]的研究表明,AEW處理能有效控制藍(lán)莓果實(shí)采后軟化的發(fā)生,延長果實(shí)的貯藏期。YOUSSEF等[19]的研究表明,AEW能有效控制采后甜橙果實(shí)因指狀青霉(Penicilliumdigitatum)和意大利青霉(P.italicum)侵染所致的青霉病和綠霉病的發(fā)生。當(dāng)前未見將AEW用于采后余甘子果實(shí)保鮮研究的報(bào)道,因此,本研究以“藍(lán)豐”余甘子果實(shí)為試材,探究AEW處理對余甘子果實(shí)的采后生理及品質(zhì)的影響,以期為常溫貯藏余甘子果實(shí)提供安全快捷的保鮮方法。
余甘子,品種為“藍(lán)豐”,采收于福建省惠安縣果園,于采收當(dāng)日運(yùn)回泉州師范學(xué)院食品貯藏保鮮實(shí)驗(yàn)室。
酸性電解水:有效氯質(zhì)量濃度(available chlorine concentration,ACC)分別為30、60、90、120 mg/L的酸性電解水(pH值分別為2.61、2.31、1.97、1.87),由HRW-1500酸性氧化電位水生成器制備得到。
HRW-1500酸性氧化電位水生成器,火人京創(chuàng)(北京)醫(yī)療器材有限公司;F-950便攜式乙烯/氧氣/二氧化碳分析儀,北京陽光億事達(dá)科技有限公司;ADCI-60-C全自動(dòng)色差計(jì),北京辰泰克儀器技術(shù)有限公司;TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀,英國Stable Micro Systems公司;PAL-1數(shù)顯糖度計(jì),日本ATAGO公司;T6型紫外可見分光光度計(jì),普析通用公司;ZRX-260低溫人工氣候箱,寧波賽福實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;GL-20G-II高速冷凍離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;ET18自動(dòng)電位滴定儀、Five Easy Plus實(shí)驗(yàn)室pH計(jì),梅特勒-托利多公司。
挑選出無機(jī)械損傷及病蟲害,大小和色澤相近的余甘子果實(shí),將其隨機(jī)平均分為5組,取1組置于蒸餾水中浸泡20 min作為對照處理,其余4組果實(shí)分別置于ACC為30、60、90、120 mg/L的酸性電解水中浸泡20 min。余甘子果實(shí)浸泡后取出晾干,而后裝入聚乙烯薄膜袋(50個(gè)果實(shí)/袋),并置于(25±1) ℃、相對濕度(90±1)%的人工氣候箱中貯藏,每3 d取樣測定相關(guān)品質(zhì)和耐貯性指標(biāo),每個(gè)指標(biāo)重復(fù)3次。
1.4.1 果實(shí)商品率
將余甘子果實(shí)分為3個(gè)等級(jí),1級(jí)果:果實(shí)表面無褐變,無皺縮,無病害;2級(jí)果:果實(shí)表面褐變面積不超過整果面積的25%,無皺縮,無病害;其余果實(shí)均為3級(jí)果。商品率計(jì)算如公式(1)所示:
(1)
在貯藏期間,每3 d從5組處理中各取1袋余甘子果實(shí),按上述的分級(jí)方法對余甘子果實(shí)進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì),并計(jì)算果實(shí)商品率,重復(fù)3次。
1.4.2 果實(shí)感病指數(shù)
根據(jù)余甘子果實(shí)表面病斑面積大小,將其病害程度分為5級(jí),其中0級(jí)果實(shí):無病斑;1級(jí)果實(shí):病斑面積<25%;2級(jí)果實(shí):25%≤病斑面積<50%;3級(jí)果實(shí):50%≤病斑面積<75%;4級(jí)果實(shí):病斑面積≥75%。感病指數(shù)如公式(2)所示:
(2)
1.4.3 果實(shí)呼吸強(qiáng)度
通過F-950便攜式乙烯/氧氣/二氧化碳分析儀測定余甘子果實(shí)的呼吸強(qiáng)度。先記下測量室中CO2的初始體積分?jǐn)?shù)C0,再將1袋余甘子果實(shí)放入測量室中,1 h后再記下CO2體積分?jǐn)?shù)Ct,帶入公式(3)計(jì)算余甘子果實(shí)的呼吸強(qiáng)度,結(jié)果以mg CO2/(kg·h)表示。
(3)
1.4.4 果實(shí)失重率
采收當(dāng)天測定余甘子果實(shí)的重量M0,每隔3 d測定同一袋余甘子的重量Mt,失重率計(jì)算如公式(4)所示:
(4)
1.4.5 果實(shí)表面色差
每個(gè)處理組隨機(jī)選取10個(gè)余甘子果實(shí),用ADCI-60-C全自動(dòng)色差計(jì)測定每個(gè)果實(shí)表面中心赤道面上相對4個(gè)部位的色差參數(shù)L*、a*、b*。
1.4.6 果實(shí)硬度
每組處理組隨機(jī)選取10個(gè)余甘子,用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀P2探頭(直徑2 mm)進(jìn)行穿刺實(shí)驗(yàn),穿刺深度為2 mm,速度為2 mm/s。
1.4.7 果實(shí)可溶性固形物含量
每組處理組隨機(jī)選取10個(gè)余甘子,用PAL-1數(shù)顯糖度計(jì)測定余甘子果實(shí)可溶性固形物含量。
1.4.8 果實(shí)可滴定酸含量
參照曹建康等[20]介紹的方法,略有修改。從隨機(jī)選取的10個(gè)余甘子果實(shí)中稱10 g果肉,研磨后加蒸餾水定容至100 mL,而后取20 mL濾液,加入1%(體積分?jǐn)?shù))酚酞,用0.02 mol/L NaOH溶液滴定。以蒸餾水作為空白對照進(jìn)行滴定。結(jié)果以檸檬酸計(jì)算(折算系數(shù)0.064),用%表示。
1.4.9 果實(shí)維生素C含量
參照曹建康等[20]的方法,略有修改。從隨機(jī)選取的10個(gè)余甘子果實(shí)中取2 g果肉,加1 mL預(yù)冷的50 g/L 三氯乙酸溶液,研磨成勻漿,而后將洗滌研缽的三氯乙酸溶液一并移入10 mL離心管中,離心20 min(4 ℃,15 000 ×g),取上清液定溶至10 mL。取3 mL提取液,加入3 mL 50 g/L的三氯乙酸溶液、3 mL無水乙醇,搖勻,再依次加入1.5 mL 0.4% H3PO4-乙醇、3 mL 0.5%紅菲羅啉-乙醇、1.5 mL 0.03% FeCl3-乙醇,混勻,水浴90 min(30 ℃),于534 nm處測定OD值,以加入50 g/L的三氯乙酸溶液替代提取液為對照。余甘子果肉維生素C含量的測定結(jié)果以mg/100g FW表示。
以上各項(xiàng)指標(biāo)均重復(fù)測定3次,圖中結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示,試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016處理作圖。采用 SPSS 20.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
在余甘子果實(shí)采后貯藏期間,其商品率呈不斷下降趨勢,相比于AEW處理組,對照組余甘子果實(shí)的商品率在貯藏中后期(12~24 d)下降速度明顯更快(圖1)。4種不同ACC的AEW處理的商品率均高于對照組,以120 mg/L ACC處理組效果最好。第24天時(shí),對照組的商品率僅剩47%,而4個(gè)AEW處理組好果率都在60%以上,其中120 mg/L ACC處理組商品率高達(dá)75.33%。上述結(jié)果表明,AEW處理能延緩余甘子果實(shí)品質(zhì)劣變的過程。
感病指數(shù)可以體現(xiàn)余甘子果實(shí)在貯藏期間受病菌侵染,腐爛變質(zhì)的程度。如圖2所示,采后余甘子果實(shí)在常溫下貯藏,其感病指數(shù)隨著貯藏時(shí)間的延長而上升,對照組的感病指數(shù)在整個(gè)貯藏期均高于AEW處理組,且在貯藏中后期(12~24 d)尤為顯著。對照組在貯藏期第3 天開始出現(xiàn)病果,之后感病指數(shù)呈快速上升的趨勢。120 mg/L ACC處理組的余甘子果實(shí)在貯藏第6 天才出現(xiàn)病果,其感病指數(shù)在之后的貯藏期內(nèi)上升最為平緩。以上結(jié)果表明,AEW處理可有效延緩余甘子果實(shí)采后病害發(fā)生的進(jìn)程。
圖1 AEW處理對余甘子果實(shí)商品率的影響Fig.1 Effect of AEW treatments on the rate of commercially acceptable fruit of Phyllanthus emblica注:*表示120 mg/L ACC處理組數(shù)據(jù)與對照組數(shù)據(jù)相比差異顯著, **則表示120 mg/L ACC處理組數(shù)據(jù)與對照組數(shù)據(jù)相比 差異極顯著(下同)
圖2 AEW處理對余甘子果實(shí)感病指數(shù)的影響Fig.2 Effect of AEW treatments on the disease index of Phyllanthus emblica
果蔬的呼吸強(qiáng)度越大,所消耗的營養(yǎng)物質(zhì)就越多;駱揚(yáng)等[21]研究發(fā)現(xiàn)用茶多酚與海藻酸鈉復(fù)配對余甘子果實(shí)進(jìn)行涂膜保鮮處理,可抑制余甘子的呼吸強(qiáng)度,顯著延長室溫(23~25 ℃)條件下余甘子的貯藏期。如圖3所示,在15 d內(nèi)余甘子的呼吸強(qiáng)度隨著貯藏時(shí)間的增加呈現(xiàn)上升趨勢,對照組呼吸強(qiáng)度增長速度快于4組AEW處理,其中120 mg/L ACC處理組的呼吸強(qiáng)度最弱;貯藏15~24 d時(shí),余甘子果實(shí)呼吸強(qiáng)度呈下降趨勢,但對照組呼吸強(qiáng)度始終高于AEW處理組。上述結(jié)果表明,AEW處理能有效抑制余甘子果實(shí)的呼吸強(qiáng)度,有利于延長余甘子果實(shí)的采后貯藏期。
圖3 AEW處理對余甘子果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響Fig.3 Effect of AEW treatments on the respiration rate of Phyllanthus emblica
果實(shí)水分流失是造成余甘子果實(shí)失重發(fā)生的主要原因之一,余甘子表皮會(huì)發(fā)生皺縮。如圖4所示,對照組余甘子果實(shí)的失重率上升速率高于AEW處理組。貯藏至第24 天時(shí),對照組失重率達(dá)到了3.40%,120 mg/L ACC處理組失重率最低,僅2.19%。上述結(jié)果表明,AEW處理能有效延緩余甘子果實(shí)失重率的增加。
圖4 AEW處理對余甘子果實(shí)失重率的影響Fig.4 Effect of AEW treatments on the weight loss of Phyllanthus emblica
果實(shí)色澤是判斷果實(shí)新鮮與否的重要指標(biāo)之一。采后貯藏期間余甘子果實(shí)表面色澤由最初明亮的淺綠色向黃綠色變化,而后(貯藏中后期)色澤明亮度不斷減弱,到貯藏后期則成色澤暗淡的褐黃色。色度L*表示亮度,L*值越大表示亮度越高。由圖5-a可知,余甘子果實(shí)的L*值在貯藏前中期(0~12 d)呈上升趨勢,在貯藏中后期(12~24 d)呈下降趨勢。但在整個(gè)貯藏期間,對照組L*始終低于AEW處理組,而120 mg/L ACC處理組的余甘子果實(shí)其表面亮度在貯藏期間保持在最高水平,故而其色澤最為明亮。a*值表示紅綠色度,a*值越大表示顏色越紅。由圖5-b可知,余甘子果實(shí)a*值隨采后貯藏時(shí)間的延長呈上升的趨勢。對照組a*值在采后貯藏期間,上升速度快于AEW處理組,其中,120 mg/L ACC處理組上升最為緩慢。b*值表示黃藍(lán)色度,b*值越大表示顏色越黃。由圖5-c可知,余甘子果實(shí)b*值隨采后貯藏時(shí)間的延長呈下降的趨勢。對照組b*值在采后貯藏期間,下降速度快于AEW處理組,其中,120 mg/L ACC 濃度的處理組下降最為緩慢。綜上所述,AEW處理能夠有效保持余甘子果實(shí)的表面明亮淺綠色澤,減緩果皮色澤劣變。
a-L*值;b-a*值;c-b*值圖5 AEW處理對余甘子果實(shí)表皮色澤的影響Fig.5 Effect of AEW treatments on the surface color of Phyllanthus emblica
果實(shí)硬度是判定果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。如圖6所示,余甘子果實(shí)的硬度隨貯藏時(shí)間的延長而不斷下降。對照組余甘子果實(shí)的硬度下降快于AEW處理組,并以120 mg/L ACC處理組余甘子果實(shí)的硬度下降最為緩慢。上述結(jié)果表明AEW處理能夠顯著延緩余甘子果實(shí)硬度的下降。
圖6 AEW處理對余甘子果實(shí)硬度的影響Fig.6 Effect of AEW treatments on the hardness of Phyllanthus emblica
隨著貯藏時(shí)間的延長,余甘子果實(shí)中可溶性固形物含量呈先升(0~6 d)后降(6~24 d)的趨勢(圖7)。在貯藏前期(0~6 d),對照組余甘子果實(shí)可溶性固形物含量與AEW處理組果實(shí)的可溶性固形物含量差異不顯著。AEW處理組在貯藏中后期可有效延緩余甘子果實(shí)可溶性固形物含量的下降。因此,AEW處理能使余甘子果實(shí)貯藏中后期可溶性固形物含量保持在較高水平。
圖7 AEW處理對余甘子果實(shí)可溶性固形物含量的影響Fig.7 Effect of AEW treatments on the total soluble solids content of Phyllanthus emblica
余甘子果實(shí)的可滴定酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢。如圖8所示,AEW處理的果實(shí)其可滴定酸含量下降速度要低于對照組,其中120 mg/L ACC處理組下降最慢。可見,AEW處理可以有效延緩余甘子果實(shí)貯藏期間可滴定酸含量的減少。
圖8 AEW處理對余甘子果實(shí)可滴定酸含量的影響Fig.8 Effect of AEW treatments on the titratable acidity content of Phyllanthus emblica
維生素C是余甘子果實(shí)中的重要營養(yǎng)物質(zhì),如圖9所示,余甘子果實(shí)的維生素C含量在貯藏期間不斷下降。對照組果實(shí)維生素C含量下降速度明顯高于AEW處理組,其中以120 mg/L ACC處理組下降最慢。由此可見,AEW處理能有效延緩余甘子果實(shí)維生素C含量的減少。
圖9 AEW處理對余甘子果實(shí)維生素C的影響Fig.9 Effect of AEW treatments on the vitamin C content of Phyllanthus emblica
余甘子果實(shí)采后不耐貯藏,AEW處理可有效降低余甘子果實(shí)的感病指數(shù)、呼吸速率和失重率,進(jìn)而維持較高的商品率,在余甘子果實(shí)貯藏中后期保鮮效果尤為顯著;且AEW處理能延緩余甘子果實(shí)中可溶性固形物、可滴定酸度和維生素C含量的下降,有利于余甘子果實(shí)表面色澤和質(zhì)地的劣變速度減慢。在4種ACC處理中以120 mg/L ACC的AEW處理對延緩病害發(fā)生和提高余甘子果實(shí)貯藏品質(zhì)的效果最為顯著,為常溫保鮮余甘子果實(shí)提供了安全快捷的處理方法。