孫小惠,李 靜,瑪爾哈巴·帕爾哈提,王 賢,馬玉娥,汪暉,朱靖蓉

(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】阿克蘇冰糖心蘋果是我國(guó)優(yōu)質(zhì)的栽培品種,其果實(shí)含有維生素、有機(jī)酸、黃酮、多酚、氨基酸、膳食纖維、礦物質(zhì)和多種微量元素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1-2]。蘋果采收后,在果形、新鮮度、顏色、糖度、品質(zhì)和病蟲害等符合要求的基礎(chǔ)上,按大小分級(jí),即根據(jù)果實(shí)橫徑大小,分為若干等級(jí)銷售。一部分阿克蘇冰糖心蘋果直接從生產(chǎn)基地流入市場(chǎng)進(jìn)行銷售,而80%的蘋果入庫貯藏來確保全年穩(wěn)定的高質(zhì)量水果供應(yīng)。鮮食蘋果,可滴定酸含量在0.2%～0.5%、含糖量較高(可溶性固形物14.5%或總糖12.5%)、糖酸比偏低(30～35)的果實(shí)甜酸適宜,品質(zhì)較好[3]。研究不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果在低溫貯藏期后的口感風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分變化,對(duì)選擇最佳品質(zhì)的分級(jí)果品有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】劉全宏等[4]在自然貯存條件下對(duì)秦冠、紅富士、新紅星、北斗及黃元帥蘋果果實(shí)的硬度和主要營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析研究表明,蘋果的貯藏時(shí)間不要超過6個(gè)月,隨貯存時(shí)期的延長(zhǎng),蘋果的硬度、果膠質(zhì)、總糖及粗蛋白等營(yíng)養(yǎng)成分的含量均呈下降趨勢(shì)。其中,紅富士和秦冠蘋果營(yíng)養(yǎng)成分含量較高,硬度相對(duì)較大,屬于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高又比較耐貯的優(yōu)良蘋果品種。吳萌萌等[5]研究在室溫貯藏條件下,華碩、華冠、美八和華瑞等4個(gè)蘋果品種果實(shí)貯藏期間質(zhì)地軟化特性和營(yíng)養(yǎng)成分變化,研究表明,在室溫條件下華碩的貨架期為30 d,而華冠為50 d。張亞若[6]對(duì)在溫度4℃,貯藏100 d后的阿克蘇冰糖心蘋果進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)和糖心影響的研究表明,4℃的貯藏條件最有利于阿克蘇糖心蘋果的貯藏,且糖心消失并不會(huì)降低糖心蘋果的口感。【本研究切入點(diǎn)】目前蘋果的研究主要集中在不同品種間的耐貯藏特性以及果實(shí)品質(zhì)變化等方面,對(duì)于不同等級(jí)(不同果實(shí)橫徑)的阿克蘇冰糖心蘋果在低溫儲(chǔ)藏條件下的果實(shí)內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)成分和口感風(fēng)味的研究較為缺乏。需研究不同等級(jí)阿克蘇冰糖心蘋果在低溫貯藏條件下營(yíng)養(yǎng)成分變化?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果為研究對(duì)象,在溫度3℃,濕度85%的貯藏條件下,分析貯藏時(shí)間為120 d的不同等級(jí)阿克蘇冰糖心蘋果之間的水分,VC、SSC、還原糖、總糖、總酸、糖酸比以及礦物元素(大量元素和微量元素)的變化,為阿克蘇冰糖心蘋果安全貯藏期與分級(jí)果品貯藏品質(zhì)評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

阿克蘇冰糖心蘋果品種采收期為2021年10月25日至11月10日,樣品于11月8日采自阿克蘇市紅旗坡農(nóng)場(chǎng)園藝5分場(chǎng)6隊(duì)(41°21′E,80°16′N;41°11′E,80°11′N),果園栽培管理水平較一致,其樹體健壯,營(yíng)養(yǎng)狀況基本一致。在蘋果產(chǎn)地選取具有代表性的10顆果樹,在樹冠中外圍中上部隨機(jī)采摘成熟度一致的果實(shí),成熟度均完全成熟并形成冰糖心,按不同果徑大小分級(jí)后作為材料,采回后立即放入溫度3℃,濕度85%的冷庫進(jìn)行統(tǒng)一貯藏。按照DB 65/T 4297-2020 新疆蘋果果品質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),采集特級(jí)果(果徑90 mm以上,以下簡(jiǎn)稱特級(jí))、一級(jí)果(果徑80～90 mm,以下簡(jiǎn)稱一級(jí))、二級(jí)果(果徑75～80 mm,以下簡(jiǎn)稱二級(jí))、三級(jí)果(果徑小于75 mm,以下簡(jiǎn)稱三級(jí))、高次果(果徑80 mm以上,有輕微裂果或表皮有傷疤或果形不標(biāo)準(zhǔn)但無爛傷,碰傷,軟傷,果銹等,以下簡(jiǎn)稱高次)。貯藏時(shí)間從2021年11月11日至2022年3月11日,貯藏時(shí)間為120 d,在貯藏期內(nèi),每隔15 d對(duì)不同等級(jí)的全果打漿處理并進(jìn)行各類指標(biāo)測(cè)定,所有測(cè)試均3個(gè)平行。

1.2 方 法

水分含量測(cè)定參照GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》中的第二法;VC含量測(cè)定參照GB 5009.86-2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定》中的第一法;總糖含量測(cè)定參照GB 5009.8-2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》;還原糖含量測(cè)定參照GB 5009.7-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中還原糖的測(cè)定》中的第一法;總酸含量測(cè)定參照GB 12456-2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測(cè)定》;可溶性固形物測(cè)定參照NY/T 2637-2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測(cè)定 折射儀法》;礦物元素采用ICP-MS測(cè)定參照GB 5009.268-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定》。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2010和Origin2021軟件統(tǒng)計(jì)分析和繪圖,所有數(shù)據(jù)均為三次數(shù)據(jù)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同等級(jí)阿克蘇冰糖心蘋果水分含量變化

研究表明,貯藏0 d,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的水分含量分別為85.2 0%、83.30%、85.60%、84.20%和85.80%。隨著貯藏時(shí)間增加,水分含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),貯藏120 d,水分含量分別為82.90%、82.30%、83.10%、82.10%和83.70%。整個(gè)低溫貯藏期間,水分含量下降率在1.0%～2.5%。圖1

圖1 不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心 蘋果水分含量變化

2.2 不同等級(jí)阿克蘇冰糖心蘋果VC含量變化

研究表明,不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果在貯藏0 d時(shí)VC含量分別為6.70、7.77、5.25、7.67和8.16 mg/100g,當(dāng)貯藏15 d時(shí),不同等級(jí)冰糖心蘋果VC含量相對(duì)于0 d時(shí)均有所增加。此外,特級(jí)和一級(jí)果貯藏45 d時(shí),VC含量相對(duì)于30 d有所增加,為8.57和8.41 mg/100g。隨著貯藏時(shí)間的增加,不同等級(jí)的蘋果的VC的含量整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),到90 d時(shí),VC含量趨于穩(wěn)定。在貯藏120 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次蘋果中VC含量分別為3.94、2.99、2.74、3.54和2.98 mg/100g。VC含量的高低與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。圖2

圖 2 不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果 VC含量變化

2.3 可溶性固形物、總糖、還原糖、總酸和糖酸比變化

研究表明,一級(jí)和三級(jí)果在貯藏15 d時(shí),可溶性固形物(SSC)含量增加3.10%和3.30%。45 d時(shí),高次果中SSC相對(duì)于30 d上升32.50%,而三級(jí)果中的SSC則下降11.10%。在貯藏120 d,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果中SSC含量分別降至13.80%、13.70%、14.40% 、14.40%和12.60%。其中,高次果貯藏120 d期間,SSC含量下降最高達(dá)到5.10%,此外,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)在貯藏期間SSC含量下降0.20%、1.80%、0.30%和0.60%,貯藏期內(nèi),不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果的可溶性固形物含量皆表現(xiàn)出先上升后緩慢下降的趨勢(shì)。

貯藏0 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的總糖含量分別為11.60、12.90、11.90、11.80和12.20 g/100g。貯藏15 d時(shí),總糖含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在貯藏45 d,特級(jí)和高次果的總糖含量相對(duì)于貯藏30 d增加了1.10和1.88 g/100g,而一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)果的總糖含量呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。隨著貯藏時(shí)間的增加,不同等級(jí)的冰糖心蘋果的總糖含量呈現(xiàn)整體下降趨勢(shì)。120 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果中總糖含量分別降低17.21%、5.08%、7.56%、11.63%和4.31%。貯藏期間,五種不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果中的還原糖含量呈現(xiàn)下降-上升-下降波動(dòng)。貯藏120 d,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果中的還原糖含量分別為9.32、8.10、7.73、8.05和8.22 mg/100g。

貯藏0 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次的總酸含量分別為3.26、3.86、3.69、2.79和4.25 g/kg。貯藏15 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)和三級(jí)蘋果的總酸含量有所增加,增加量分別為0.3、0.6和1.3 g/kg。隨著貯藏時(shí)間增加,總酸含量整體呈下降趨勢(shì)。貯藏120 d時(shí),總酸含量分別為2.02、2.04、2.09、2.25和2.53 g/kg,整個(gè)儲(chǔ)藏期總酸含量分別下降了38.03%、47.15%、43.36%、19.35%和40.47%。圖3

注:(A)可溶性固形物;(B)還原糖;(C)總糖和;(D)總酸變化

蘋果的風(fēng)味除取決于糖、酸含量的絕對(duì)值外,還取決于糖、酸的比例,即糖酸比。糖酸比不僅影響著蘋果風(fēng)味和適口性,同時(shí)也影響到芳香物質(zhì)的含量。糖酸比越大味感越甜,糖酸比越小則味感越酸。5種不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果貯藏120 d后,糖酸比明顯增加,分別為54.95、55.88、52.63、49.78和39.92。其中,特級(jí)、一級(jí)和二級(jí)果增幅明顯,口感更加香甜,分別增加了19.34、22.46和20.38,而三級(jí)和高次果增加了7.48和11.21,糖酸比變化較小,相對(duì)于特級(jí)、一級(jí)果口感偏酸。圖4

圖 4 不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果 在貯藏0 d和貯藏120 d糖酸比的變化

2.4 不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果礦質(zhì)元素的變化

研究表明,貯藏0 d,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果中的K含量為1 600、1 680、1 530、1 450和1 380 mg/kg,不同等級(jí)之間蘋果果肉的K含量差別不大。隨著貯藏時(shí)間的增加,K含量呈現(xiàn)平緩上升趨勢(shì)。貯藏120 d時(shí),不同等級(jí)的K含量增加至1 768.6、1 753.2、1 561.6、1 587.9和1 493.1 mg/kg。

貯藏0 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的Ca含量為73.9、68.0、77.8、64.3和61.4 mg/kg。貯藏45 d時(shí),高次果的Ca含量增加了4.90 mg/kg。但隨著貯藏時(shí)間的增加,Ca含量整體呈現(xiàn)平緩下降趨勢(shì)。在貯藏120 d,Ca含量分別為60.50、35.57、67.08、44.31和41.31 mg/kg。圖5

貯藏0～90 d時(shí),Na含量呈現(xiàn)平緩的趨勢(shì),Na含量在14.3～17.9 mg/kg。貯藏90～120 d,Na含量呈現(xiàn)陡增趨勢(shì),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的Na含量分別為31.6、38.5、37.2、40.2和43.2 mg/kg。

不同等級(jí)冰糖心蘋果的Mg含量呈現(xiàn)下降上升下降的趨勢(shì),但總體呈下降趨勢(shì)。貯藏45 d,Mg的平均含量為52.5 mg/kg,而二級(jí)和高次果貯藏60 d,Mg含量為59.1和57.6 mg/kg。特級(jí)、一級(jí)和三級(jí)果在75 d時(shí)Mg含量分別為62.65、62.10和59.55 mg/kg。貯藏120 d后,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的Mg含量分別為51.6、8.5、47.3、53.2和52.1 mg/kg。

特級(jí)和一級(jí)果的P含量呈現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì),而二級(jí)、三級(jí)和高次果的P含量呈先上升后下降趨勢(shì)。貯藏120 d,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的P含量分別為247.1、224.9、208.2、300.8和310.7 mg/kg。貯藏120d后蘋果果實(shí)大量元素分析中,K平均含量最高,占大量元素的81.3%,其次為P含量(12.9%),Mg含量占2.5%,Ca含量占2.5%,Na含量占0.8%。圖5

注:(A) K含量;(B) Ca含量;(C) Na含量;(D) Mg含量和;(E) P含量

2.5 不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果微量元素的變化

研究表明,不同等級(jí)冰糖心蘋果果實(shí)的Mn含量在貯藏期間呈現(xiàn)波浪式下降趨勢(shì),貯藏0 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的Mn含量分別為0.44、0.34、0.42、0.38和0.35 mg/kg。貯藏120 d時(shí),Mn含量分別為0.27、0.25、0.26、0.24和0.21 mg/kg。

不同等級(jí)蘋果果實(shí)的Zn含量呈平緩下降趨勢(shì),貯藏120 d,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的Zn含量分別為0.27、0.23、0.31、0.21和0.21 mg/kg。

貯藏0 d,高次果的Cu含量最高為0.41 mg/kg,而二級(jí)果最低為0.31 mg/kg。整體在低溫貯藏期間,Cu含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。貯藏120 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的Cu含量分別為0.34、0.25、0.21、0.30和0.31 mg/kg。

不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果的Fe含量呈現(xiàn)波浪式下降趨勢(shì),在30 d,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的Fe含量分別為2.18、3.98、3.03、3.49和2.95 mg/kg。

貯藏120 d時(shí),Fe含量分別為2.16、1.53、3.51、1.94和1.94 mg/kg。

貯藏0 d時(shí),特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和高次果的Sr含量分別為0.32、0.31、0.40、0.27和0.41 mg/kg。貯藏75 d時(shí),二級(jí)果的Sr含量增加至0.42 mg/kg。特級(jí)果的Sr含量在90 d增加至0.40 mg/kg。貯藏120 d時(shí),Sr含量分別為0.24、0.30、0.25、0.23和0.23 mg/kg。貯藏120 d,不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果中Fe的平均含量占微量元素的68.7%,Cu含量占8.7%,Zn含量占7.6%,Mn含量占7.5%,Sr含量占7.7%。圖6

注:(A)Mn含量;(B)Zn含量;(C)Cu含量;(D)Fe含量和(E)Sr含量

3 討 論

3.1采摘后的蘋果由于不斷進(jìn)行呼吸作用而失水,造成失重和失鮮。水分含量是體現(xiàn)蘋果感官和口感的關(guān)鍵因素之一,水分含量高的蘋果表面色澤鮮艷,口感飽滿多汁。低溫冷藏可以延長(zhǎng)蘋果的貨架期,并且對(duì)蘋果保持水分含量起到重要作用。VC的攝取主要通過從飲食(新鮮水果和蔬菜)和VC補(bǔ)充劑中攝取[7]。VC是預(yù)防人體壞血病所必需的物質(zhì)[8]。VC還能保持肌膚潤(rùn)滑[9]。VC含量暫時(shí)上升可能是由于在冷庫貯藏期間,蘋果的外包裝導(dǎo)致其透氣性差產(chǎn)生了較多的無氧呼吸。貯藏120 d后VC含量最高的特級(jí)果具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和貯藏性能的潛力[10]。

3.2SSC值包括可溶性糖、酸、維生素和礦物元素等有機(jī)物。在貯藏過程中,淀粉等糖類化合物分解轉(zhuǎn)化為可溶性碳水化合物,果膠由不溶性轉(zhuǎn)變成可溶性導(dǎo)致SSC含量上升[11],而下降是由于糖被呼吸作用消耗[12]。此外,特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)果在貯藏期間SSC含量下降不明顯,低溫冷藏能有效維持果實(shí)可溶性固形物含量,對(duì)保持其營(yíng)養(yǎng)成分具有重要的意義。高次果的SSC值下降最多,可能是由于高次果有輕微裂果或表皮有傷疤等原因?qū)е潞粑饔迷黾印?/p>

3.3糖類物質(zhì)是影響風(fēng)味品質(zhì)的重要因子,也是采后果實(shí)呼吸代謝的重要底物之一。 對(duì)貯藏期冰糖心蘋果果實(shí)中糖含量的分析是判斷果品衰老劣變的一個(gè)重要的感觀評(píng)價(jià)[13]。整個(gè)貯藏期間還原糖和總糖含量變化較平緩,低溫貯藏對(duì)保持阿克蘇冰糖心蘋果的風(fēng)味品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分具有一定的促進(jìn)作用。貯藏初期,蘋果在低溫貯藏期間仍然進(jìn)行正常呼吸作用即還原糖參與氧化還原反應(yīng)為細(xì)胞非正常的生理代謝提供能量,導(dǎo)致還原糖含量下降[4]。貯藏中期,蘋果中的有機(jī)物、淀粉等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為還原性糖,導(dǎo)致還原糖含量增加。而貯藏末期還原性糖含量逐漸下降可能是由于蘋果自身的呼吸作用和衰老導(dǎo)致[1,14]。

3.4蘋果風(fēng)味不是甜味和酸味的簡(jiǎn)單疊加,是糖和酸共同作用的結(jié)果,既取決于糖和酸的含量水平,蘋果的風(fēng)味除取決于糖、酸含量的絕對(duì)值外,還取決于糖、酸的比例,即糖酸比[3,15-16]。糖酸比越大味感越甜,糖酸比越小則味感越酸[15-16]。優(yōu)質(zhì)蘋果應(yīng)酸甜適度,含酸量中等,糖酸比大致在20～60;糖酸比低于20則風(fēng)味淡或偏酸,高于60則甜味過強(qiáng),含酸量極高者風(fēng)味不理想[3]。低溫貯藏使得不同等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果的甜度增加,糖酸比從28～42增加至40～56。低溫能延緩貯藏后期果實(shí)總糖消耗速度,對(duì)總糖的保持具有一定的效果,使阿克蘇冰糖心蘋果儲(chǔ)藏后期口感會(huì)更甜的原因,與李婭楠[16]的研究結(jié)果糖酸組分特征為高糖高酸和高糖低酸的品種較適合大眾的口味。

4 結(jié) 論

整個(gè)120 d貯藏過程中,5個(gè)等級(jí)的阿克蘇冰糖心蘋果的VC和總酸含量呈緩慢下降趨勢(shì),儲(chǔ)藏90 d后VC含量基本維持不變,其中高次果VC損失最多,二級(jí)果和特級(jí)果VC含量降低最少。果實(shí)可溶性固形物含量隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)均呈下降-上升-下降的波動(dòng)趨勢(shì),其中高次果的可溶性固形物含量降低最大,貯藏末期值小于貯藏初期值。貯藏期間各等級(jí)蘋果的總糖、還原糖含量變化不大,呈微弱上下波動(dòng)趨勢(shì),其中特級(jí)果、一級(jí)果、二級(jí)果的還原糖含量高于初始值,三級(jí)果和高次果還原糖含量低于初始值,并且高次果在貯藏期還原糖含量損失最多。三級(jí)果的總酸含量損失最少,特級(jí)果次之,而高次果的總酸含量損失最多。5個(gè)等級(jí)蘋果在貯藏后的糖酸比明顯增加達(dá)到40～56,儲(chǔ)藏后期特級(jí)、一級(jí)果、二級(jí)果的甜度高于三級(jí)果和高次果。Na和P兩種礦物元素呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì),K、Ca、Mg三種大量元素和Mn、Zn、Cu、Fe、Sr五種微量元素基本呈現(xiàn)平緩下降趨勢(shì)。低溫貯藏能有效延長(zhǎng)阿克蘇冰糖心蘋果貨架期,并且在一定程度上維持果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分,隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),一級(jí)果和特級(jí)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)流失更少,糖酸比明顯增加,風(fēng)味更甜,三級(jí)果,高次果的營(yíng)養(yǎng)流失會(huì)更快速,不易于長(zhǎng)期貯藏。