李 巖,梁生明,東莎莎,張 鑫
(1.威海職業(yè)學院康養(yǎng)學院,山東威海 264200;2.中華全國供銷合作總社職業(yè)技能鑒定指導中心,北京 100071;3.中華全國供銷合作總社濟南果品研究所,山東 濟南 250220)
圣女果,又稱櫻桃番茄,味美可口,營養(yǎng)豐富,深受人們喜愛[1]。圣女果屬于呼吸躍變型果實,皮薄多汁,不耐貯運,易受機械損傷及微生物侵染,導致果實失水變軟、腐爛變質[2]。果蔬采后保鮮技術有物理、化學和生物保鮮三大類[3-5]。其中,在圣女果的保鮮過程中,采用最多的方式是溫控,即低溫貯藏。低溫(5±1)℃可有效地保持圣女果果實的色澤和質地,一定程度上抑制其腐爛率[6]。單一低溫保鮮效果十分有限,低溫與其他保鮮方式協(xié)同處理有助于果蔬延長貨架期[7-9]。
殼聚糖與精油復合涂膜能夠抑制果實呼吸作用和乙烯的產生,提高抑菌效果,因此二者復配使用在果蔬保鮮領域應用廣泛[10-12]。茶樹精油具有廣譜的抗微生物活性和抗氧化性,有成為新型生物保鮮劑的潛力,但其對不同品種果實的保鮮效果不一[13]。目前,關于低溫下殼聚糖和茶樹精油聯(lián)合對圣女果的保鮮研究不多[14]。為此,我們在參閱文獻的基礎上[15],選用2%的殼聚糖與不同濃度的茶樹精油進行復合配制,研究復合液對圣女果的保鮮效果,以期為圣女果貯藏保鮮提供理論依據。
圣女果購自本地農戶,挑選新鮮且大小一致、無機械傷、無病害、色澤鮮艷的圣女果作為供試材料。冰乙酸、2,6-二氯靛酚、二水合草酸、碳酸氫鈉、無水乙醇等試劑均為分析純,購于上海仁捷生物科技有限公司;抗壞血酸標準品(色譜純),美國Sigma 公司;殼聚糖(脫乙酰度80.0%~95.0%),國藥集團化學試劑有限公司,用濃度1%的冰乙酸溶液溶解;茶樹精油,云南森美達生物科技股份有限公司。
YP6002 分析天平,上海越平科學儀器有限公司;BCD-216SDN 冰箱,青島海爾股份有限公司;WY-T 型手持折光儀,上海淋譽貿易有限公司;GY-4 數顯果實硬度計,山東環(huán)美分析儀器有限公司;T9 紫外可見光分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司UNIQUE-S15 型超純水機,銳思捷科學儀器有限公司;美的RH2275 電磁爐,美的生活電器制造有限公司;九陽C012 打漿機,九陽股份有限公司;H1850 型臺式高速離心機,湘儀離心機儀器有限公司。
1.3.1 殼聚糖-茶樹精油保鮮液的配制
多項研究表明,與0.5%、1%的殼聚糖溶液相比,2%的殼聚糖涂液對圣女果的保鮮效果最好[14-15],因此本試驗采用2%的殼聚糖濃度。分別稱取2 g 殼聚糖粉末,將其溶于1%(體積比)的100 mL 冰乙酸溶液中,使用電動攪拌器攪拌約35 min,使其完全溶解成濃度為2%的殼聚糖溶液,再向其中添加不同體積分數(0.05%、0.10%和0.20%)的茶樹精油,配制成殼聚糖-茶樹精油復合保鮮液,分別記為T1、T2 和T3 保鮮組,具體濃度設置如表1所示。
表1 殼聚糖-茶樹精油保鮮液的濃度設置Table 1 Concentration setting of chitosan-tea tree essential oil preservative solution
1.3.2 圣女果保鮮處理
有研究表明,與0 ℃和常溫相比,4~5 ℃低溫條件下的圣女果保鮮效果最佳,且殼聚糖涂膜處理的圣女果在4 ℃貯藏15 d 后,鮮食品質仍較好[10]。因此,本試驗冷藏溫度為4 ℃,處理時間為15 d。將圣女果分為4 組,每組50 顆,用蒸餾水沖洗后自然晾干,然后在不同濃度的殼聚糖-茶樹精油復合膜溶液中浸泡90 s,而對照組(CK)以超純水代替復合膜溶液進行浸泡處理。隨后撈出圣女果自然晾干,裝入聚乙烯包裝盒中,于4 ℃條件下冷藏,分別于0、5、10、15 d 取樣進行指標測定,每個處理重復3 次。
1.4.1 感官評價
由10 人組成感官評定小組,按照表2 的評價標準對試驗期間的圣女果進行感官評分。
表2 圣女果感官品質評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of cherry tomato
1.4.2 理化指標
失重率采用稱重法測定[16],見公式(1)。
式中,m1為貯藏前的樣品質量,g;m2為貯藏一段時間后的樣品質量,g。
硬度用硬度計從圣女果中部勻速插入,測其硬度??扇苄怨绦挝铮═SS)含量用阿貝折光儀測定[17];VC 含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[18]測定。
使用Microsoft Excel 2010 軟件處理數據,采用SPSS 19.0 軟件對數據進行統(tǒng)計分析,利用Origin 8.5 軟件進行制圖。
如圖1 所示,隨著貯藏時間的延長,圣女果感官品質呈下降趨勢。在貯藏過程中,殼聚糖-茶樹精油處理的圣女果感官評分均高于對照。在貯藏15 d 時,圣女果的感官評分從高到低依次為T2、T1、T3、CK。
圖1 圣女果貯藏期間感官品質的變化Fig.1 Variation of sensory quality of cherry tomatoes during storage
果蔬采摘后仍會進行蒸騰作用和呼吸作用等生理生化活動,加速了果實水分散失及自身儲備物質分解,繼而造成果蔬失重[19]。由圖2 可以看出,果實的失重率在貯藏期間呈上升趨勢,對照CK 的失重率最高。在第10天時,CK 組果實失重率高達8.5%,比T1 處理高了1.72%,比T2 處理提高2.72%,比T3 提高2.07%。在第15天時,CK 組果實失重率高達11.02%,而T2 處理組果實的失重率最低,僅為8.35%,比CK 低了2.67%。失重率的高低影響果實貨架期的長短,殼聚糖-茶樹精油涂膜處理圣女果,有利于封閉果皮的裂紋和皮孔,從而延緩果實失水,抑制失重率的增加[20]。
圖2 圣女果貯藏期間失重率的變化Fig.2 Variation of the weight loss rate of cherry tomatoes during storage
硬度是評價番茄果實新鮮程度的重要指標之一[21]。如圖3 所示,圣女果在貯藏過程中,硬度呈下降趨勢,果實變軟。貯藏前圣女果的硬度為2.5 kg/cm2,貯藏10 d時,T2 處理硬度高達2.23 kg/cm2,而對照組的硬度僅為1.8 kg/cm2。貯藏15 d 時,T2 處理組圣女果的硬度為1.9 kg/cm2,高于T1 和T3 處理組,且顯著高于對照(1.45 kg/cm2)。果實硬度的下降可能與圣女果果皮水分散失、細胞壁多糖的降解、細胞壁降解相關酶活性的變化及細胞壁結構松散等因素有關[22]。
圖3 圣女果貯藏期間硬度的變化Fig.3 Variation of the hardness of cherry tomatoes during storage
TSS 主要由可溶性糖、有機酸等營養(yǎng)成分組成[23]。如圖4 所示,圣女果TSS 的含量呈先增加后減少的趨勢。貯藏10 d 時,對照組TSS 含量最低,比貯藏前降低6.7%,而T2 處理組TSS 含量最高,比貯藏前增加1.7%。貯藏15 d 時,圣女果TSS 含量從高到低依次為T2、T1、T3、CK,分別比貯藏前下降5%、8%、10%和13.3%。這可能由于在貯藏初期果實內的淀粉轉化成了可溶性糖,而貯藏后期糖被呼吸作用所消耗,導致果實可溶性固形物含量下降[24]。
圖4 圣女果貯藏期間TSS 含量的變化Fig.4 Variation of TSS contents of cherry tomatoes during storage
圣女果是VC 含量高的水果之一。如圖5 所示,貯藏后圣女果的VC 含量呈下降趨勢。貯藏10 d 時,對照組VC 含量比貯藏前下降了20.8%,而T3、T1 和T2 處理組分別比貯藏前降低了16.3%、13.8%和7%。貯藏15 d 時,T2 處理組圣女果VC 含量最高,約為23 mg/100 g。隨著貯藏時間的延長,圣女果中的VC 逐漸被氧化失活[25],殼聚糖-茶樹精油能在一定程度上延緩圣女果VC 的氧化,尤其是T2 處理效果較好。
圖5 圣女果貯藏期間VC 含量的變化Fig.5 Variation of the vitamin C content of cherry tomatoes during storage
精油與殼聚糖復合涂膜具有良好的抗菌能力,能有效抑制果蔬呼吸作用、減少營養(yǎng)物質損耗、維持果實新鮮度和硬度[26]。研究表明,肉桂精油、姜精油、花椒精油、丁香精油等具有較強的抗菌活性,將其加入殼聚糖涂膜溶液中可延長圣女果的保鮮期[27-29]。由灰葡萄孢霉引發(fā)的灰霉病是造成圣女果采后損失的重要病害,茶樹精油能夠破壞果實采后病原菌菌體形態(tài)、超微結構、細胞代謝,誘導增強果實抗病防御能力從而起到保鮮作用[30]。相比于松木精油、肉桂精油等植物精油,茶樹精油對灰葡萄孢霉等多種病原菌的抑制效果更強、商業(yè)化應用前景更廣,但其在圣女果保鮮領域尚未大規(guī)模應用[31]。復合涂膜的成本及使用濃度等因素是限制其規(guī)?;a業(yè)化應用的因素[21]。劉開華等[32]研究發(fā)現向2%的殼聚糖水溶液中添加200~300 mg/kg 茶多酚制得的涂膜液能顯著延長圣女果的保鮮期。適宜濃度的精油有助于果蔬的保鮮,濃度過低則精油的抑菌功效不足,濃度過高可能會對果實產生藥害[30]。在草莓果實采后保鮮中的研究也表明,0.10 mL/L 茶樹精油對草莓的保鮮效果最好,優(yōu)于0.05、2.00 mL/L 茶樹精油[33]。此外,貯藏溫度不僅影響果實采后的呼吸作用和各種酶的活性,還對茶樹精油中萜烯類化合物和醇類化合物含量影響較大,較低的貯藏溫度有利于延緩其有效成分的變化,維持其抗菌保鮮能力,但溫度過低會引起冷害[30]。本試驗中殼聚糖-茶樹精油涂膜結合4 ℃冷藏能夠降低圣女果的失重率,抑制果實硬度的下降,延緩了可溶性固形物含量的變化速度,同時減緩了VC 含量的下降,有利于圣女果的保鮮。其中,添加0.10%茶樹精油的殼聚糖復合涂膜液效果最好,優(yōu)于添加0.05%和2%茶樹精油的復合保鮮體系,但有關該復合涂膜劑對圣女果的保鮮機制還有待進一步探索。
本實驗得出,同單一的低溫保鮮相比,殼聚糖-茶樹精油涂膜結合4 ℃冷藏的組合方式能顯著減少貯藏期圣女果的失重率,抑制可溶性固形物、VC 等營養(yǎng)成分流失,對圣女果的保鮮效果更佳。與含0.05%和0.20%茶樹精油的殼聚糖復合涂膜相比,添加0.10%茶樹精油的復合涂膜對圣女果的保鮮效果最好,該研究結果為茶樹精油在圣女果保鮮領域的產業(yè)化應用提供參考。