陳園園,張京社
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山西 太原 030031)
杏為薔薇科(Rosaceae)杏屬(ArmeniacaMill.)植物,我國(guó)作為杏的起源中心之一,栽培歷史悠久,種質(zhì)資源豐富[1]。杏果風(fēng)味獨(dú)特,具有較好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用[2],但杏屬于呼吸躍變型果實(shí),成熟期正值夏季高溫季節(jié),采摘后果實(shí)生理代謝非常旺盛,且果皮嬌嫩易受損傷,極易發(fā)生后熟軟化、劣變和腐爛[3],常溫下貯藏期僅為3~5 d[4],嚴(yán)重地制約其市場(chǎng)供應(yīng)能力。
近年來(lái),隨著互聯(lián)網(wǎng)及電商平臺(tái)的高速發(fā)展,電子商務(wù)也迅速進(jìn)入新鮮果蔬行業(yè)[5]。電商物流配送方式,使果實(shí)從生產(chǎn)者直接運(yùn)送至消費(fèi)者手中,省去了冷鏈物流和水果銷售終端所產(chǎn)生的中間費(fèi)用與貨架期,但果實(shí)商品價(jià)值最終能否實(shí)現(xiàn)也對(duì)現(xiàn)代物流提出了更高要求[6]。賀紅霞等[7]研究發(fā)現(xiàn),預(yù)冷作為果品冷鏈的首要環(huán)節(jié),能快速去除農(nóng)產(chǎn)品的田間熱、降低貯運(yùn)設(shè)備冷負(fù)荷。預(yù)冷還可降低果蔬采后呼吸強(qiáng)度,抑制酶活性,降低乙烯的釋放與催熟效應(yīng),減緩生理代謝,延緩果蔬變質(zhì)[8]。賈連文等[9]研究認(rèn)為,冷凍后的冰袋也能在溫度較高的貯運(yùn)過(guò)程中持續(xù)吸收周圍熱量,一定時(shí)間內(nèi)使包裝內(nèi)小環(huán)境保持低溫狀態(tài)。目前,杏電商物流運(yùn)輸主要以常溫為主,且對(duì)杏保鮮的研究主要集中在靜態(tài)的冷庫(kù)或傳統(tǒng)的大型冷鏈車等方面,缺乏對(duì)新型電商物流(單箱快遞)模式下鮮杏保鮮方式的研究。
本研究對(duì)比分析常溫、預(yù)冷、冰袋、預(yù)冷結(jié)合冰袋,不同運(yùn)輸方式包裝箱內(nèi)微環(huán)境溫濕度的變化情況,及對(duì)運(yùn)輸后貨架期杏品質(zhì)等商品性的影響,旨在為改善杏電商物流條件延長(zhǎng)果品貨架期提供理論依據(jù)。
供試杏為白水杏(采收品質(zhì):?jiǎn)喂|(zhì)量116.50 g;硬度4.87 kg/cm2;固形物11.80%;可滴定酸1.20%),于2018年6月30日采自山西省忻州市繁峙縣果園(113.24°E,39.19°N),挑選大小一致、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷、接近九成熟(果皮轉(zhuǎn)色率達(dá)70%~90%)的果實(shí)。外層包裝使用硬紙箱(規(guī)格43 cm×27 cm×11 cm);內(nèi)層包裝使用泡沫箱(可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料,1.8 cm 厚,12 枚裝獨(dú)立凹槽);內(nèi)置冰袋規(guī)格200 mL(選用高聚化合物變相蓄冷原料配制而成);預(yù)冷處理所使用的冷庫(kù)儀表溫度為2~3 ℃。
本試驗(yàn)選用常見(jiàn)的泡沫箱運(yùn)輸鮮果電商物流配送方式,能夠減少運(yùn)輸過(guò)程中的震動(dòng),有效延緩包裝箱內(nèi)溫度的上升,保持包裝內(nèi)的濕度[10]。采用4種處理方式,分別為對(duì)照(不預(yù)冷,不加冰袋)、預(yù)冷(不加冰袋)、冰袋(不預(yù)冷)、預(yù)冷+冰袋,各處理3 個(gè)重復(fù)(3 箱),均由繁峙縣郵政快遞至太原。預(yù)冷20 h后果實(shí)出庫(kù)溫度為4 ℃;加冰袋處理時(shí)冰袋數(shù)量均為1個(gè)。對(duì)物流中(24 h)不同預(yù)冷及冰袋處理進(jìn)行溫濕度數(shù)據(jù)跟蹤記錄及貨架期(常溫下)3~5 d果實(shí)品質(zhì)測(cè)定。
包裝內(nèi)溫濕度采用雙通道自動(dòng)記錄式溫濕度記錄儀SSN-22(深圳市源恒通科技有限公司(30 min/次))進(jìn)行測(cè)定;果實(shí)硬度采用FT327 型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定;可溶性固形物(TTS)含量采用PR-101α 折光儀測(cè)定;可滴定酸(TA)含量采用堿式滴定法測(cè)定,單位以%計(jì)。
采用SPSS 26.0 軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及進(jìn)行顯著性分析,采用Excel 2007 軟件制圖。
2.1.1 不同處理方式對(duì)杏物流運(yùn)輸過(guò)程溫度的影響 由圖1 可知,與對(duì)照相比,預(yù)冷、冰袋、預(yù)冷+冰袋3 個(gè)處理均能顯著降低物流運(yùn)輸中包裝箱內(nèi)小環(huán)境的溫度,其中,預(yù)冷+冰袋處理后的果實(shí)包裝內(nèi)全程溫度最低,預(yù)冷處理和冰袋處理的溫度次之且較為接近。對(duì)照處理受外界環(huán)境溫度影響較大,由最初的31.77 ℃緩慢下降并保持在28 ℃左右,果實(shí)長(zhǎng)時(shí)間處在高溫密閉環(huán)境中明顯不利于品質(zhì)維持;其他3 種處理起始溫度由低到高排序?yàn)椋侯A(yù)冷+冰袋(4.20 ℃)<預(yù)冷(4.27 ℃)<冰袋(18.83 ℃),且隨物流時(shí)間的延長(zhǎng),溫度均呈不同速率上升的趨勢(shì)。預(yù)冷+冰袋處理在17.5 h 升溫至20 ℃,預(yù)冷處理在9.5 h升溫至20 ℃,而冰袋處理升溫至20 ℃只用了8 h。從圖1 還可看出,預(yù)冷處理的溫度在2 h 之內(nèi)由4 ℃快速升溫至16 ℃,低溫范圍內(nèi)溫度大幅升高致使果實(shí)呼吸強(qiáng)度大大增加,且14 h 以后,預(yù)冷處理的溫度與對(duì)照接近,預(yù)冷低溫作用失效,不利于果品保存。結(jié)果說(shuō)明,電商物流過(guò)程中,杏在預(yù)冷+冰袋處理下蓄冷效果最佳,單一預(yù)冷或單一冰袋處理的效果次之,單一冰袋處理后包裝內(nèi)的溫度更為穩(wěn)定,變化范圍較小。
2.1.2 不同處理方式對(duì)杏物流運(yùn)輸過(guò)程相對(duì)濕度的影響 由圖2 可知,與對(duì)照相比,各處理的相對(duì)濕度變化不一。對(duì)照的相對(duì)濕度較為穩(wěn)定,在80%~90%波動(dòng),其他處理在運(yùn)輸后期(16 h 后)趨于穩(wěn)定,16~24 h 相對(duì)濕度由高到低依次為:冰袋>預(yù)冷+冰袋>對(duì)照>預(yù)冷,且除預(yù)冷處理外,其他處理的箱內(nèi)相對(duì)濕度均保持在90%以上。
從圖2還可看出,預(yù)冷及預(yù)冷+冰袋處理的前期相對(duì)濕度均有大幅下降而后升高的現(xiàn)象,預(yù)冷運(yùn)輸起始相對(duì)濕度較高,2 h 時(shí)降至73.9%,之后逐漸升高并保持在82%~94%;預(yù)冷+冰袋處理濕度波動(dòng)最大,2 h 內(nèi)相對(duì)濕度由94.30%降至47.77%,之后持續(xù)增高至90%以上。冰袋處理在4 h之內(nèi)相對(duì)濕度較小,保持在37.97%~55.73%,隨后0.5 h之內(nèi)急速上升至96.10%,并持續(xù)保持在95%~100%,可能是由于冰袋前期將箱體空氣中水分子轉(zhuǎn)化為冰,在4 h 后,冰袋表面冰轉(zhuǎn)化為水,使相對(duì)濕度變大。結(jié)果說(shuō)明,冰袋處理可以顯著提高中后期電商物流箱體內(nèi)的相對(duì)濕度,而預(yù)冷處理會(huì)使其降低,預(yù)冷+冰袋處理的相對(duì)濕度較為適中。
2.2.1 不同電商物流方式對(duì)杏運(yùn)輸后貨架期3~5 d硬度變化的影響 硬度是判斷杏采后貨架期的重要指標(biāo)之一。從圖3可以看出,預(yù)冷+冰袋和冰袋處理均能顯著降低貨架3~5 d的硬度差,即較高程度地保持杏果實(shí)的原有硬度,而預(yù)冷處理與對(duì)照差異不顯著。對(duì)照3~5 d的硬度差為0.08 kg/cm2,與對(duì)照相比,預(yù)冷+冰袋處理的硬度差最小,僅為0.002 kg/cm2,顯著低于其余2 個(gè)處理,幾乎可以忽略不計(jì),這與預(yù)冷+冰袋處理溫度最低有關(guān),低溫能有效降低果膠酶的分解作用,防止果實(shí)軟化。其次是冰袋處理,硬度差為0.07 kg/cm2。預(yù)冷處理與對(duì)照差異不明顯,這是因?yàn)轭A(yù)冷處理的果實(shí)在運(yùn)輸過(guò)程中蓄冷時(shí)效比冰袋短所致,預(yù)冷處理在運(yùn)輸14 h以后的溫度便與對(duì)照接近(圖1)。說(shuō)明在電商物流運(yùn)輸后杏果實(shí)硬度的保持方面,預(yù)冷+冰袋處理效果最佳,冰袋處理次之,單一預(yù)冷對(duì)杏硬度的保持無(wú)明顯效果。
2.2.2 不同電商物流方式對(duì)杏運(yùn)輸后貨架期3~5 d果實(shí)質(zhì)量的影響 由圖4 可知,3 個(gè)處理的果實(shí)失重率均高于對(duì)照(2.77%),冰袋處理的失重率最高,達(dá)3.18%,顯著高于對(duì)照,其余2個(gè)處理與對(duì)照間差異不顯著。其次是預(yù)冷+冰袋處理,失重率為3.01%,預(yù)冷處理的失重率最低,為2.93%。果實(shí)在失重率為5%時(shí),會(huì)呈現(xiàn)明顯萎蔫,3/4 由于蒸騰作用所致,1/4 由于呼吸作用的消耗。冰袋處理的失重率最高,由于果實(shí)溫度較高,放入有冰袋的低溫環(huán)境下時(shí),杏果內(nèi)部的水蒸氣壓遠(yuǎn)大于空氣中的,水汽就會(huì)從果實(shí)內(nèi)部迅速蒸發(fā)到貯藏環(huán)境中去,從而提高失重率。而預(yù)冷處理雖然前期果實(shí)溫度較低,但后期環(huán)境溫度較高且濕度持續(xù)最低,也造成較高的水蒸氣壓差,促進(jìn)果實(shí)失水失質(zhì)量。說(shuō)明各處理均不能有效降低果實(shí)失重率,且冰袋處理會(huì)顯著增高電商物流杏果實(shí)的失重率,但失重率均未高于5%,不會(huì)使果實(shí)產(chǎn)生明顯的萎焉現(xiàn)象。
2.2.3 不同電商物流方式對(duì)杏運(yùn)輸后貨架期3~5 d糖酸比的影響 糖酸比常被用來(lái)判斷果實(shí)的成熟度,糖酸比越高,成熟度越高,也變相說(shuō)明了果實(shí)衰老進(jìn)程加快,貯藏過(guò)程中固形物及各種有機(jī)酸含量均呈下降趨勢(shì)。隨著電商物流結(jié)束后杏貨架時(shí)間的延長(zhǎng),各處理5 d 比3 d 的果實(shí)糖酸比均有所升高。如圖5 所示,與對(duì)照相比,預(yù)冷+冰袋處理及預(yù)冷處理均能顯著降低果實(shí)糖酸比差值,冰袋處理與對(duì)照差異不大。預(yù)冷+冰袋處理后的糖酸比差值最小,僅為0.07,其次為預(yù)冷處理的0.11,均顯著低于對(duì)照,是因?yàn)楣麑?shí)溫度較低,新陳代謝減緩所致。結(jié)果表明,預(yù)冷+冰袋處理對(duì)電商物流杏糖酸比的保持效果最好,單一預(yù)冷次之,單一冰袋處理對(duì)糖酸比的保持無(wú)明顯作用。
2.2.4 不同電商物流方式對(duì)杏運(yùn)輸后貨架期5 d杏腐爛率的影響 由圖6可知,與對(duì)照相比,預(yù)冷+冰袋處理能顯著降低杏物流運(yùn)輸后5 d的果實(shí)腐爛率,而冰袋及預(yù)冷處理與對(duì)照間差異不顯著。果實(shí)腐爛是杏采后主要的傷損來(lái)源,果皮擦傷或磨破是最重要的誘因,其次是濕度,較大的濕度使病害迅速發(fā)展。冰袋處理的果實(shí)腐爛率最高,達(dá)88.89%,這是因?yàn)槠錆穸茸罡咚拢A(yù)冷處理的腐爛率雖略低于對(duì)照,但也達(dá)72.22%,而預(yù)冷+冰袋處理的腐爛率僅為22.22%,顯著低于其他處理,可能由于其溫度最低。結(jié)果表明,預(yù)冷+冰袋能顯著降低杏電商物流后的果實(shí)腐爛率,單一冰袋和單一預(yù)冷處理效果不顯著。
采后及時(shí)預(yù)冷,能夠延長(zhǎng)果品保鮮期,延緩采后果實(shí)硬度的下降,維持細(xì)胞膜的完整性,減少果實(shí)腐爛率[11]。楊艷芬[12]在預(yù)冷對(duì)氣調(diào)包裝櫻桃保鮮效果的研究中發(fā)現(xiàn),預(yù)冷處理后常溫運(yùn)輸?shù)墓麑?shí)腐爛率為5.28%,未預(yù)冷常溫運(yùn)輸?shù)母癄€率則高達(dá)37.1%,未預(yù)冷低溫運(yùn)輸?shù)母癄€率也達(dá)33%,可見(jiàn)預(yù)冷能夠極大地減少櫻桃采后腐爛率。但本研究中,單一預(yù)冷處理雖然降低了運(yùn)輸過(guò)程中的起始溫度,卻在杏硬度的保持及降低腐爛率上沒(méi)有明顯效果。預(yù)冷的初始溫度很低,只有4 ℃左右,但運(yùn)輸開(kāi)始后沒(méi)有持續(xù)冷源,所以,短時(shí)間(2 h)內(nèi)急速升溫至16 ℃左右,由于低溫范圍內(nèi)Q1(0呼吸的溫度系數(shù))明顯增大,果實(shí)的呼吸強(qiáng)度會(huì)隨之增加數(shù)倍,從而導(dǎo)致品質(zhì)下降。所以,預(yù)冷后要在適宜的貯藏溫度下貯運(yùn),若仍在常溫下進(jìn)行貯藏運(yùn)輸,不僅達(dá)不到增強(qiáng)保鮮效果的目的,甚至?xí)铀俑癄€變質(zhì)。
冰袋處理能顯著降低運(yùn)輸溫度,升溫速率穩(wěn)定,但冰袋處理濕度最大,容易滋生病菌。朱麟等[13]研究表明,預(yù)冷+冰塊處理后運(yùn)輸中楊梅升溫速率低于單一的預(yù)冷處理,且增加冰塊數(shù)量對(duì)保持箱內(nèi)溫度具有積極作用。尚海濤等[14]研究不同運(yùn)輸方式對(duì)西蘭花物流品質(zhì)和物流壽命的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),常溫運(yùn)輸中的西蘭花極易黃化,物流壽命僅為1 d,而加冰和冷藏運(yùn)輸能顯著降低黃化率、呼吸強(qiáng)度,延緩葉綠素和Vc含量下降,使物流壽命延長(zhǎng)至3 d。研究還發(fā)現(xiàn),西蘭花在常溫條件下運(yùn)輸?shù)?天開(kāi)始出現(xiàn)腐爛,加冰條件下運(yùn)輸?shù)? 天開(kāi)始腐爛,但后期腐爛率急劇上升,顯著高于常溫處理,本研究中加冰袋運(yùn)輸后貨架期5 d 果實(shí)腐爛率最高,超過(guò)常溫處理,這與前者的研究結(jié)果一致。由此可知,加冰運(yùn)輸會(huì)加重貨架期腐爛的發(fā)生。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),該處理在降低失重率、保持糖酸比、降低腐爛率上均沒(méi)有明顯效果。這可能由于杏采收于夏季,不管是果溫還是外界溫度都非常高,在未經(jīng)預(yù)冷的情況下,要想在運(yùn)輸中降低它們的溫度,就需要很大的冷量,極大地增加冰袋的負(fù)荷,使蓄冷時(shí)間縮短,大大降低了冰袋的保鮮效果。
適宜的溫濕度可有效延緩果實(shí)果膠和纖維素成分的降解,降低果實(shí)內(nèi)水分的喪失,延遲軟化,降低失重率,保持可溶性固形物(SSC)和可滴定酸(TA)的含量[15-18]。影響杏采后貯運(yùn)品質(zhì)的因素有很多,但低溫?zé)o疑是抑制果蔬呼吸強(qiáng)度、減少損耗的一個(gè)重要因素[19]。張燕[20]在對(duì)巴仁杏不同冷鏈運(yùn)輸處理貨架期品質(zhì)變化的研究中發(fā)現(xiàn),與常溫和1-MCP相比,低溫4.2~8.8 ℃、相對(duì)濕度58%~72%處理的貨架期品質(zhì)最好。劉榕晨等[21]研究發(fā)現(xiàn),低溫處理山楂果實(shí)可以有效保持果實(shí)形態(tài)和色澤,減緩果實(shí)硬度和可滴定酸、可溶性固形物和總黃酮含量的下降以及丙二醛含量的積累。牛佳佳等[22]研究表明,冷藏條件下不同保鮮處理均能不同程度地延緩獼猴桃果實(shí)硬度的下降速度。韓盛等[23]研究表明,在4 ℃條件下李光杏9 d 后病害發(fā)病率僅為3.33%,而20 ℃條件下9 d發(fā)病率即可達(dá)94.95%,可見(jiàn)低溫可有效緩減采后病害發(fā)生程度。本研究中預(yù)冷+冰袋處理的溫度最低,果實(shí)品質(zhì)也最好,與前人的研究一致。對(duì)照組持續(xù)高溫,非常不利于果品保存,這也致使其果實(shí)在其貨架期品質(zhì)迅速下降,腐爛率增高。
不同相對(duì)濕度下果實(shí)貯藏后的品質(zhì)不同。貯藏環(huán)境的濕度對(duì)杏果生理活動(dòng)和自然損耗等都有明顯的影響。濕度過(guò)高,霉菌滋生,濕度過(guò)低,杏果失水損耗大,產(chǎn)生萎蔫現(xiàn)象。董成虎等[24]分別用3種不同的相對(duì)濕度50%±5%、70%±5%、90%±5%對(duì)哈密瓜進(jìn)行處理,結(jié)果表明,70%±5%的相對(duì)濕度處理下哈密瓜的呼吸強(qiáng)度最弱。說(shuō)明適中的相對(duì)濕度有利于果實(shí)的保存。而本研究中,各處理相對(duì)濕度基本保持在90%以上,預(yù)冷+冰袋處理的濕度適中,保鮮效果最好,預(yù)冷處理的相對(duì)濕度最低,其平均相對(duì)濕度保持在86.46%左右。且從各處理的失重率來(lái)看,均沒(méi)有超過(guò)5%,表明各處理包裝內(nèi)的相對(duì)濕度不會(huì)使果實(shí)產(chǎn)生明顯萎蔫現(xiàn)象。
本研究表明,冰袋及預(yù)冷均能有效降低電商物流過(guò)程微環(huán)境的溫度,但單一使用某種方式對(duì)果實(shí)貨架期的品質(zhì)保持效果不顯著。預(yù)冷+冰袋處理的運(yùn)輸過(guò)程中溫度最低,運(yùn)輸后期相對(duì)濕度適中,營(yíng)造出了適宜的微環(huán)境,使電商物流后貨架期杏硬度及糖酸比的保持效果最好,且能顯著降低杏電商物流后的果實(shí)腐爛率,是杏電商物流的最佳選擇。