李 艷,樊芳妃,趙紅星,王 勇,姬宇飛,姜 俊,張余洋,3
(1.駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南駐馬店 463000; 2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室武漢 430070; 3.湖北洪山實(shí)驗(yàn)室 武漢 430070)
番茄(L.)是重要的茄科蔬菜,因其具有適應(yīng)性強(qiáng)、口感獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高及經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn),已成為非常受民眾歡迎的果蔬種類之一。隨著番茄生產(chǎn)區(qū)域化、專業(yè)化的發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,長(zhǎng)途運(yùn)輸已成為整個(gè)番茄供應(yīng)鏈中的重要環(huán)節(jié)。番茄從開花到成熟周期長(zhǎng),果實(shí)表面易攜帶病原菌,采后貯藏過程中易造成變質(zhì)腐爛,嚴(yán)重制約了番茄的商品流通和番茄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
番茄果實(shí)中含有豐富的可溶性糖、有機(jī)酸、類胡蘿卜素、維生素C 等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如何延長(zhǎng)其采后貯藏期,保持或提高番茄的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,前人也進(jìn)行了相關(guān)研究。適宜的消毒處理不僅能降低農(nóng)產(chǎn)品的腐爛率又能提高其品質(zhì)。紫外LED 消毒技術(shù)已在針對(duì)水體微生物的滅活中成熟應(yīng)用,但是在番茄采后消毒研究方面還不深入。喬彩云研究發(fā)現(xiàn)臭氧水處理對(duì)蘋果果實(shí)呼吸強(qiáng)度及乙烯的釋放有一定的抑制作用,同時(shí)可延緩蘋果果實(shí)的可溶性固形物含量、可滴定酸含量及硬度的下降,對(duì)紅富士蘋果具有較好的保鮮效果。杜小琴等利用較高濃度的CO處理櫻桃,減緩了采后果實(shí)的腐爛速度。開凱研究表明,綠原酸處理櫻桃番茄能有效抑制其表面病原菌的生長(zhǎng),且可溶性固形物含量、可滴定酸含量和硬度等生理指標(biāo)沒有明顯改變。李生娥研究發(fā)現(xiàn)低濃度褪黑素處理番茄提高了抗氧化能力,維持了細(xì)胞膜完整性,提高了果實(shí)品質(zhì),降低了果實(shí)自然腐爛率。于延申等闡述了番茄的采收時(shí)期、貯藏溫度、貯藏技術(shù)等,但未對(duì)番茄貯藏后品質(zhì)進(jìn)行研究。
次氯酸鈉的抑菌、保鮮功效在多種果蔬上得到證實(shí)。紫外線殺菌技術(shù)不僅延長(zhǎng)了果蔬貨架期,且不會(huì)對(duì)果蔬的口感和風(fēng)味產(chǎn)生影響,但利用其處理采后番茄鮮有報(bào)道。筆者采用不同濃度次氯酸鈉清洗或不同時(shí)間紫外線照射新鮮番茄進(jìn)行消毒處理,觀察其外觀變化,統(tǒng)計(jì)腐爛率,測(cè)量硬度、糖酸比以及可溶性固形物、維生素C、類胡蘿卜素含量的變化,得出番茄采后貯藏的有效消毒方式,對(duì)番茄采后貯藏具有參考意義。
供試番茄品種為廣州市華葉種苗科技有限公司引進(jìn)的的大紅果番茄仙人子,種植在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校園試驗(yàn)大棚內(nèi),于2019 年7 月8 日采摘。配置不同濃度的次氯酸鈉溶液:取市售的次氯酸鈉粉末,加入滅菌蒸餾水配制成50 mg·L、100 mg·L、150 mg·L的次氯酸鈉消毒液。
試驗(yàn)在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。挑選新鮮、無病蟲害、無機(jī)械損傷、大小和成熟度相當(dāng)?shù)募t熟期番茄果實(shí)。分別用以下幾種消毒方式處理新鮮番茄。在潔凈工作臺(tái)上,紫外輻射強(qiáng)度為400 mw·m的紫外燈照射距離其55 cm 左右的番茄(照射時(shí)間分別為15、30、45 min),不同濃度的次氯酸鈉消毒液清洗(次氯酸鈉質(zhì)量濃度分別為50、100、150 mg·L),水清洗(空白對(duì)照),隨后貯藏于8 ℃恒溫箱中,控制試驗(yàn)條件一致。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理20個(gè)番茄,試驗(yàn)設(shè)置3 次重復(fù)。
1.3.1 腐爛率測(cè)定 貯藏期每隔2 d 統(tǒng)計(jì)一次腐爛果實(shí)數(shù)量。
1.3.2 硬度測(cè)定 利用質(zhì)構(gòu)儀P/2 柱頭(Φ=2 mm)對(duì)番茄進(jìn)行穿刺測(cè)試,每個(gè)番茄在3 個(gè)不同部位穿刺測(cè)量,計(jì)算平均值。
1.3.3 可溶性固形物含量測(cè)定 擠出番茄汁液至手持折光儀棱鏡中,測(cè)定可溶性固形物含量,每個(gè)果實(shí)測(cè)定3 次,取平均值。
1.3.4 類胡蘿卜素含量測(cè)定 采用分光光度計(jì)法測(cè)定類胡蘿卜素含量。液氮研磨番茄至粉狀,稱取0.2 g 樣品置于2 mL 離心管中,并加入1.5 mL 80%的丙酮溶液,立即混勻。然后在黑暗中抽提2 h,12 000 r·min離心10 min,取200 μL 的上清液于酶標(biāo)板中,在波長(zhǎng)470、646、663 nm 下分別測(cè)其吸光值。計(jì)算公式為:
=12.21A-2.81A;
=20.13A-5.03A;
=(1000A-3.27-104)/229;
類胡蘿卜素含量(mg?g)=(×1.5)/(×1000)。
式中:為葉綠素a 濃度;為葉綠素b 濃度;為類胡蘿卜素濃度;為試樣質(zhì)量。
1.3.5 維生素C 含量測(cè)定 采用TCA 酶標(biāo)儀測(cè)定維生素C 含量。取0.5~1.0 g 番茄果實(shí)進(jìn)行液氮速凍,研磨成粉末分裝0.1 g 樣品于2 mL 離心管中,每個(gè)樣品3 次重復(fù)。測(cè)定時(shí)每管中加入1 mL預(yù)冷的0.2 mol·LHCl 溶液進(jìn)行抽提,抽提30 min左右,每隔5 min 顛倒混勻,4 ℃12 000 r·min離心10 min。取500 μL 上清液加入50 μL 0.2 mol·LNaHPO(pH 5.6),用0.2 mol·LNaOH 調(diào)節(jié)pH 值在5~6 之間?;靹蚝笕?00 μL 上清液,依次加入140 μL 0.12 mol·LNaHPO(pH 7.5)和10 μL 25 mmol·LDTT,室溫避光反應(yīng)30 min。取上清95μL 加入0.1 mL 0.2 mol·LNaHPO(pH 5.6),酶標(biāo)儀測(cè)定吸收波長(zhǎng)為265 nm 處的值,最后加5μL 40 U·mLAO 酶,反應(yīng)后測(cè)其值。酶標(biāo)儀測(cè)定維生素C 標(biāo)準(zhǔn)溶液,并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
使用SPSS12.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
由圖1 可以看出,番茄貯藏6 d 后出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象。貯藏期在6~15 d 時(shí),對(duì)照組水清洗處理腐爛率高于其他消毒方式處理,其次為次氯酸鈉(100 mg·L)處理;6~9 d 紫外線(15 min)處理腐爛率最低;12~18 d,次氯酸鈉(150 mg·L)處理腐爛率最低。在貯藏18 d 時(shí),腐爛率由高到低 的 處 理 依 次 為 次 氯 酸 鈉(100 mg·L)、紫外 線(15 min)、水(CK)、次氯酸鈉(50 mg·L)、紫外線照射(30 min)、紫外線(45 min)、次氯酸 鈉(150 mg·L)。可見,經(jīng)過消毒處理后,能夠有效降低番茄腐爛率,延長(zhǎng)貯藏期。其中,若貯藏期在9 d 內(nèi),紫外線(15 min)處理消毒效果最好,腐爛率在10%以內(nèi);而在12 d 后,次氯酸鈉(150 mg·L)處理消毒效果最優(yōu),腐爛率在33%以內(nèi)。
圖1 消毒處理后番茄的腐爛率
2.2.1 不同消毒處理對(duì)果實(shí)硬度的影響 由表1
可知,貯藏期在3 d 時(shí),只有紫外線(15 min)處理消毒后番茄果肉硬度與對(duì)照組差異達(dá)到極顯著水平,達(dá)到0.50 N。貯藏期在6~9 d 時(shí),各處理消毒后番茄果肉硬度均與對(duì)照組差異達(dá)到極顯著水平。貯藏期在12 d 時(shí),各處理消毒后番茄果肉硬度均低于對(duì)照組。貯藏期在15 d 時(shí),除了次氯酸鈉(150 mg·L)處理消毒后番茄果肉硬度比對(duì)照有所提高外,其他處理消毒后番茄果肉硬度均低于對(duì)照組。貯藏期在18 d 時(shí),次氯酸鈉(100 mg·L)處理和紫外線(45 min)處理消毒后番茄果肉硬度極顯著高于對(duì)照組;次氯酸鈉(50、150 mg·L)處理消毒后番茄果肉硬度與對(duì)照組差異不顯著。從表1 中可以看出,在貯藏前期,紫外線照射有助于保持果肉硬度,且紫外線(15 min)處理消毒效果最佳。
表1 不同消毒處理對(duì)番茄果實(shí)硬度的影響
2.2.2 不同消毒處理對(duì)番茄可溶性固形物含量的影響 由表2 可知,次氯酸鈉(50 mg·L)處理15 d可溶性固形物含量極顯著高于對(duì)照,次氯酸鈉(100 mg·L)處理12 d 可溶性固形物含量顯著高于對(duì)照。次氯酸鈉(50 mg·L)處理(除15 d 外)和次氯酸鈉(100 mg·L)(除12 d 外)處理消毒番茄后可溶性固形物含量的變化與對(duì)照組無顯著差異。次氯酸鈉(150 mg·L)處理消毒番茄后6~12 d 時(shí)可溶性固形物含量極顯著高于對(duì)照組,但處理3 d 和15~18 d 與對(duì)照組無顯著差異。紫外線(45 min)處理消毒番茄后9~12 d 時(shí)可溶性固形物含量與對(duì)照組無顯著差異,處理6 d 可溶性固形物含量顯著高于對(duì)照組,處理3 d 和15~18 d 可溶性固形物含量極顯著高于對(duì)照組。總體而言,番茄貯藏期在6~12 d 時(shí)可選擇次氯酸鈉(150 mg·L),貯藏期在6 d 以內(nèi)或長(zhǎng)于12 d 時(shí)可選擇紫外線(45 min)處理來提高番茄可溶性固形物含量。
表2 不同消毒處理對(duì)番茄可溶性固形物含量的影響
2.2.3 不同消毒處理對(duì)番茄糖酸比的影響 由表3可知,貯藏期在9~12 d 時(shí),次氯酸鈉(100 mg·L)試驗(yàn)組糖酸比極顯著高于對(duì)照組,12 d 時(shí)除紫外線(15 min)試驗(yàn)組外,其他處理糖酸比均高于對(duì)照組。貯藏期在15 d 時(shí),次氯酸鈉(50 mg·L)試驗(yàn)組糖酸比顯著高于對(duì)照組,其他處理糖酸比與對(duì)照組差異不顯著。貯藏期在18 d 時(shí),紫外線(15 min)處理和紫外線(30 min)處理糖酸比極顯著高于對(duì)照組,次氯酸鈉(50 mg·L)處理和紫外線(45 min)處理糖酸比與對(duì)照組差異不顯著,其他處理顯著高于對(duì)照組。貯藏期在3 d 以內(nèi)或18 d 以后可選擇紫外線(15 min)處理消毒,貯藏期在3 d 以后可選擇次氯酸鈉(100 mg·L)處理消毒,以此來提高番茄的口感。
表3 不同消毒處理對(duì)番茄糖酸比的影響
2.2.4 不同消毒處理對(duì)番茄類胡蘿卜素含量的影響 由表4 可知,貯藏期在3~6 d 時(shí),各處理的類胡蘿卜素含量與對(duì)照差異不顯著;貯藏期在12 d 和18 d 時(shí),各處理組類胡蘿卜素含量與對(duì)照差異也不顯著。當(dāng)貯藏9 d 時(shí),次氯酸鈉(100 mg·L)、紫外線(15 min)和紫外線(45 min)處理組類胡蘿卜素含量顯著高于對(duì)照,次氯酸鈉(150 mg·L)處理類胡蘿卜素含量極顯著高于對(duì)照。當(dāng)貯藏15 d 時(shí),紫外線(45 min)處理類胡蘿卜素含量顯著高于對(duì)照,其他處理類胡蘿卜素含量與對(duì)照差異不顯著。因此,短期貯藏可選擇次氯酸鈉(150 mg·L)處理,長(zhǎng)期貯藏可選擇紫外線(45 min)處理消毒更能保證類胡蘿卜素含量。
表4 不同消毒處理對(duì)番茄類胡蘿卜素含量的影響
2.2.5 不同消毒處理對(duì)番茄維生素C 含量的影響 由表5、6 可知,所有處理中還原性維生素C 含量在維生素C 總含量中占比均較高。除6 d 外,次氯酸鈉(150 mg·L)處理組還原性維生素C 含量和維生素C 總含量均極顯著性高于對(duì)照;除6 d 和12 d 外,次氯酸鈉(100 mg·L)處理組還原性維生素C 含量和維生素C 總含量均極顯著高于對(duì)照組;貯藏15 d 以后,除次氯酸鈉(50 mg·L)和紫外線(30 min)處理外,其他處理還原性維生素C 含量和維生素C 總含量也均極顯著高于對(duì)照。 總體而言,次氯酸鈉(150 mg·L)處理消毒有助于番茄維生素C 含量的提高,貯藏時(shí)間超過30 d 時(shí)也可用紫外線(15、45 min)處理進(jìn)行殺菌消毒。
表5 不同消毒處理對(duì)番茄還原性維生素C 含量的影響
表6 不同消毒處理對(duì)番茄維生素C 總含量的影響
番茄是呼吸躍變型果實(shí),在長(zhǎng)距離貯運(yùn)過程中易發(fā)生損耗,因此采后進(jìn)行適當(dāng)?shù)南咎幚恚兄诟纳撇珊筚A運(yùn)和保持品質(zhì)。本研究中,筆者采用次氯酸鈉消毒液清洗或紫外線照射處理提高番茄品質(zhì)。一方面,番茄在脅迫環(huán)境下產(chǎn)生活性氧,而維生素C 含量可以直接或間接地清除植物在各種生理(光合成、氧化代謝、逆境)過程中產(chǎn)生的活性氧,提高植物的抗氧化能力;另一方面,經(jīng)過次氯酸鈉與紫外線的殺菌處理,降低了番茄果實(shí)表面細(xì)菌等微生物的活性,氧化作用降低,維生素C 含量的損失率降低,導(dǎo)致維生素C 含量提高。
筆者試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),貯藏期在9 d 內(nèi),紫外線(15 min)處理防腐效果最好,而在9 d 后,次氯酸鈉(150 mg·L)處理可降低番茄腐爛率,將番茄腐爛率控制在33%以內(nèi);在相同時(shí)間內(nèi),隨著次氯酸鈉濃度的提高,殺菌效果不穩(wěn)定,這與張向慧等的研究結(jié)果不相符,即隨著次氯酸鈉濃度的提高殺菌效果越明顯。由于本試驗(yàn)次氯酸鈉處理濃度梯度較少,因此下一步試驗(yàn)可增設(shè)次氯酸鈉處理的濃度梯度。就風(fēng)味品質(zhì)來看,果實(shí)在較高糖量基礎(chǔ)上,糖酸比在6.9~10.8 時(shí)則果實(shí)酸甜適中。因此,為了保持果實(shí)較好的風(fēng)味,番茄采后應(yīng)利用次氯酸鈉(100 mg·L)處理番茄18 d,可提高果實(shí)糖酸比至8.34。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有類胡蘿卜素含量和維生素C 含量?jī)蓚€(gè)指標(biāo),貯藏期在9 d 內(nèi),次氯酸鈉(150 mg·L)處理消毒番茄可使類胡蘿卜素含量升高至0.22 mg·100 g,是對(duì)照的1.69 倍;貯藏期在9 d 以上,則可選擇紫外線(45 min)處理消毒方式,類胡蘿卜素含量可提高至0.24 mg·100 g。次氯酸鈉(150 mg·L)處理消毒有助于番茄還原性維生素C含量和維生素C 總含量的提高。本試驗(yàn)中番茄貯藏期在12 d 以內(nèi),除第9 天外,紫外線(45 min)處理后番茄還原性維生素C 含量和維生素C 總含量均低于對(duì)照,且隨著貯藏時(shí)間的增加呈逐漸增加的趨勢(shì),而燕平梅等采用紫外線(40 min)照射鮮切豇豆后維生素C 含量與對(duì)照相比一直處于較高水平,且隨著貯藏時(shí)間的增加呈逐漸減少趨勢(shì),與本試驗(yàn)的結(jié)果不同,還需要進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。
綜合考慮,次氯酸鈉濃度(150 mg·L)處理消毒番茄既提高了番茄的防腐效果,也保持或提高了番茄的感官品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。