李林竹,鄧雪薇,林長松,陶光燦
(1.貴州省分析測試研究院,貴州 貴陽 550014;2.貴州省檢測技術(shù)研究應(yīng)用中心,貴州 貴陽 550014;3.貴州理工學(xué)院,貴州 貴陽 550003;4.貴陽學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院,貴州 貴陽 550005)
蜂糖李(Prunus salicina)作為貴州省鎮(zhèn)寧縣特產(chǎn),是貴州省特色名李[1],果實質(zhì)脆,汁液豐富,富含糖、酸、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)以及膳食纖維等多種營養(yǎng)成分[2],深受消費者喜愛,具有廣闊的市場前景。蜂糖李是典型的呼吸躍變型果實,成熟于6—7 月高溫季節(jié),采后代謝旺盛,容易產(chǎn)生果實軟化、腐敗等諸多問題,導(dǎo)致其耐貯性降低[3]。由于蜂糖李果實成熟時大批量上市,其腐爛損失率較高,導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此亟需探索安全有效的蜂糖李貯藏保鮮方法。
低溫貯藏是李子貯藏保鮮中最常用的方法[4]。低溫貯藏能較大限度地降低蜂糖李的呼吸作用,減少有機(jī)物的消耗,推遲活性高峰的出現(xiàn),有效延緩果實的成熟與衰老[5],同時也可抑制微生物的生長。二氧化氯(ClO2)是一種水溶性強(qiáng)氧化劑[6-7],其外層存在一未成對電子,分子結(jié)構(gòu)呈V 型分布,故具有很強(qiáng)的氧化作用[8-9]。ClO2可有效殺滅多種微生物,抑制果蔬腐敗[10],且殺菌過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì),對食品的無公害保鮮具有重要意義[11]。汪洋[12]的研究結(jié)果表明,低溫貯藏可以有效地抑制果實的呼吸作用,較好地保持李果實的硬度,緩解可溶性固形物、可滴定酸、總糖及VC 含量的下降,進(jìn)而有效延緩果實的成熟衰老,延長貯藏期。Sadeghi 等[13]采用二氧化氯處理李果實進(jìn)行貯藏保鮮試驗,結(jié)果表明,二氧化氯可以有效滅活李果實上的微生物,并能保持較好的貯藏品質(zhì),如pH、硬度、可溶性固形物含量和外觀等。馮婧煕等[4]研究發(fā)現(xiàn),采用低溫結(jié)合ClO2處理“瑪瑙紅”櫻桃,可以有效地降低果實的腐爛率,一定程度上減緩櫻桃果實品質(zhì)劣變,延緩果實衰老并延長貯藏保鮮期。目前,貴州蜂糖李采后使用低溫或ClO2進(jìn)行保鮮的研究鮮有報道。
本研究以貴州蜂糖李為試材,將低溫與ClO2處理相結(jié)合,通過分析蜂糖李失重率、腐爛率、硬度和亮度等物理指標(biāo)以及可溶性固形物含量、總糖含量、總酸含量、固酸比及蛋白質(zhì)、葉綠素和水分含量等化學(xué)指標(biāo)的變化,研究低溫貯藏結(jié)合ClO2處理對蜂糖李果實貯藏品質(zhì)的影響,以期為科學(xué)開展蜂糖李的綠色防腐保鮮提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。
1.1.1 材料與試劑
蜂糖李:產(chǎn)地為貴州省安順市鎮(zhèn)寧縣六馬鎮(zhèn),采摘于2022月7月11日,果實約8成熟時采收,采后立即運至貴州省分析測試研究院實驗室。
硫酸銅,廣東光華科技股份有限公司;酒石酸鉀鈉,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;0.1 mol/L 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液,北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司;酚酞,上海埃彼化學(xué)試劑有限公司;ClO2溶液(有效成分10%),重慶昆頂生物技術(shù)有限公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
GY-3 通用型水果硬度計,杭州托普儀器有限公司;MODEL 型色差儀(WR系列),深圳市威福光電科技有限公司;WAY-3S 數(shù)字阿貝折射儀,上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司;K1100F全自動凱氏定氮儀,濟(jì)南海能儀器股份有限公司;723S可見分光光度計,上海棱光技術(shù)有限公司;Bilxer 3乳化攪拌機(jī),上海來惠酒店設(shè)備有限公司;DK-98-IIA 電熱恒溫水浴鍋,天津市泰斯特儀器有限公司。
1.2.1 處理方法
參考馮婧煕等[4]的研究結(jié)果,結(jié)合對貴州蜂糖李品質(zhì)特征的判斷,將蜂糖李果實隨機(jī)分成兩組:一組在50 mg/L ClO2溶液(前期預(yù)試驗篩選得出的最佳ClO2處理濃度)中浸泡處理20 min后取出,自然晾干;另一組不做任何處理。然后將兩組果實分別在常溫(25 ℃左右)和低溫(4.0±0.5)℃條件下貯藏,未處理常溫貯藏記為CK,50 mg/L ClO2溶液處理后常溫貯藏記為常溫結(jié)合ClO2組,未處理低溫貯藏記為低溫組,50 mg/L ClO2溶液處理后低溫貯藏記為低溫結(jié)合ClO2組。將果實按照貯藏條件分別裝入0.03 mm 厚的無毒聚氯乙烯(PVC)包裝袋內(nèi)貯藏,每袋0.5 kg 為1 個試樣,每個處理設(shè)置3個重復(fù)。
1.2.2 測定項目與方法
貯藏當(dāng)日測定的指標(biāo)值為初值,之后每2 d對各組品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行1次測定。
1.2.2.1 物理指標(biāo)
失重率:采用稱重法測定。計算公式為:
腐爛率:對每個蜂糖李果面進(jìn)行觀察,果面出現(xiàn)直徑大于0.50 cm的病斑或腐爛即視為腐爛。計算公式為:
硬度:參照NY/T 2009—2011[14]中水果硬度的測定方法,使用硬度計測定,結(jié)果以kg/cm2表示。
亮度:使用MODEL 型色差儀,用4 mm 的測量口徑測定果肉,測量CIE表色系中的L*值(亮度)。
1.2.2.2 化學(xué)指標(biāo)
總酸、總糖、葉綠素、蛋白質(zhì)、水分含量:分別參照GB 12456—2021[15]中的酸堿滴定法,GB 5009.8—2016[16]中的酸水解-萊茵-埃農(nóng)氏法,NY/T 3082—2017[17]中的分光光度法,GB 5009.5—2016[18]中的凱氏定氮法,GB 5009.3—2016[19]中的直接干燥法進(jìn)行測定。
可溶性固形物含量的測定及固酸比的計算:稱取適量蜂糖李試樣,放入攪拌機(jī)中搗碎,用紗布擠出勻漿汁液進(jìn)行測定。參照NY/T 2637—2014[20]中的折光計法測定可溶性固形物含量。固酸比為可溶性固形物含量與總酸含量的比值。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
使用Microsoft Office Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)計算和繪圖,用SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)用表示。
失重是蜂糖李貯藏保鮮中易出現(xiàn)的劣變現(xiàn)象,是營養(yǎng)價值與商品價值降低的最直接表現(xiàn)[21]。由圖1A可見,在10 d的貯藏過程中,蜂糖李果實的失重率隨貯藏時間的延長呈遞增趨勢。蜂糖李果皮相對較薄,在沒有任何保鮮處理的情況下,果實在室溫條件下水分極易蒸發(fā),從貯藏第6 天起,對照組果實的失重率顯著高于其他處理組(P<0.05),其他處理組間升高幅度也有差異,對照組和常溫結(jié)合ClO2組的失重率較大,低溫組和低溫結(jié)合ClO2組較平穩(wěn)。說明溫度對失重率的影響較大,(4.0±0.5)℃低溫貯藏是一種較好的保存蜂糖李的方式,其中低溫結(jié)合ClO2組的失重率最小,這可能是由于ClO2和低溫的協(xié)同增效作用,有效抑制了果實體內(nèi)有機(jī)物的消耗和水分的流失,從而降低了蜂糖李果實的失重率,這與陳豫等[22]對江安大白李的研究結(jié)果相似。
圖1 不同處理對蜂糖李果實貯藏期間失重率(A)和腐爛率(B)的影響Fig.1 Effects of different treatments on weight loss rate(A)and delay rate(B)of‘Fengtang’plum fruits during storage
果實腐爛在果實保鮮效果中表現(xiàn)最為直接[23]。由圖1B 可見,與果實失重率從采收開始就急劇升高的趨勢不同,蜂糖李果實貯藏過程中腐爛率的升高隨貯藏時間的延長呈逐漸加速的趨勢。同失重率一樣,溫度依舊是影響較大的因素,對照組和常溫結(jié)合ClO2組的腐爛率顯著高于低溫組(P<0.05)。貯藏第6 天,常溫結(jié)合ClO2組腐爛率達(dá)50%,低溫組為16.67%,而低溫結(jié)合ClO2組無腐爛,直至第8 天才開始出現(xiàn)腐爛。由此可見,低溫結(jié)合ClO2的保鮮效果明顯好于其他3 種處理方式。這可能是由于ClO2對細(xì)菌及真菌等均有較好的殺滅作用,可以顯著減少水果病原菌,從而減少果實的腐爛[24],且ClO2的殺菌與低溫的保水抑菌具有協(xié)同增效作用,對蜂糖李的保鮮效果較好[25]。
硬度指的是果實表面單位面積上所能承受的壓力,是衡量果實品質(zhì)與耐貯性的重要指標(biāo)之一。由圖2A 可見,貯藏期間,蜂糖李的果實硬度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢,對照組下降最快,常溫結(jié)合ClO2組和低溫組逐漸下降,低溫結(jié)合ClO2組硬度保持效果最佳,4~8 d 時顯著高于其他組(P<0.05)。馮婧煕等[4]研究發(fā)現(xiàn),在低溫貯藏條件下,ClO2處理能延緩櫻桃成熟,抑制果實軟化,這與本試驗研究結(jié)果一致。
圖2 不同處理對蜂糖李果實貯藏期間硬度(A)和L*值(B)的影響Fig.2 Effects of different treatments on firmness(A)and L*value(B)of‘Fengtang’plum fruits during storage
由圖2B 可見,蜂糖李果實亮度值隨著貯藏時間的延長整體呈下降趨勢,說明果實亮度降低,李子青色成分減少,黃綠色成分增加,這與果皮的青色逐漸褪去和褐變有關(guān)。整個貯藏期內(nèi),低溫結(jié)合ClO2組的亮度值始終高于另外兩個處理組及對照組,且與對照組之間差異顯著(P<0.05)。結(jié)果表明,低溫結(jié)合ClO2處理效果更好,可以更有效地維持蜂糖李果實鮮艷的色澤。
果實可溶性固形物含量、總酸含量、總糖含量以及固酸比與果實成熟衰老和果實品質(zhì)息息相關(guān)[26-27],其中可溶性固形物主要是糖、酸、礦物質(zhì)等可溶于水的物質(zhì),可反映果蔬采后品質(zhì)的變化[28]。由圖3A 可見,蜂糖李果實的可溶性固形物含量呈先上升后下降的趨勢。呼吸作用和蒸騰作用是引起果實可溶性固形物含量變化的主要原因[29-30]。貯藏初期,隨著李子果實成熟度的增加,果實中大量多糖類物質(zhì)的水解與可溶性糖的積累,使可溶性固形物含量有所上升;后期因呼吸作用代謝消耗使糖含量逐漸減少,可溶性固形物含量下降[31]。常溫結(jié)合ClO2組和CK組果實的可溶性固形物含量第4 天達(dá)到峰值后開始下降;低溫組果實的可溶性固形物含量0~6 d 呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢,第6 天達(dá)到最大值。說明低溫對蜂糖李果實的貯藏保鮮有一定積極作用,同時,低溫結(jié)合ClO2處理的保鮮效果較好,可提高果實可溶性固形物含量。
圖3 不同處理對蜂糖李果實貯藏期間可溶性固形物含量(A)、總酸含量(B)、固酸比(C)和總糖含量(D)的影響Fig.3 Effects of different treatments on soluble solids content(A),total acid content(B),solid-acid ratio(C)and total sugar content(D)of‘Fengtang’plum fruits during storage
酸是構(gòu)成蜂糖李果實風(fēng)味的重要成分[32]。由圖3B 可見,除對照組以外,總體上,蜂糖李果實的總酸含量隨貯藏時間的增加呈下降趨勢,貯藏8~10 d,總酸含量突然上升,說明可能此時的蜂糖李因微生物發(fā)酵產(chǎn)生大量的酸,酸含量上升而糖含量下降[33]。貯藏第10天,常溫組果實總酸含量陡增,低溫組增幅較小,低溫結(jié)合ClO2組的總酸含量顯著低于其他各組(P<0.05),說明低溫對果實總酸含量的維持效果明顯,且低溫結(jié)合ClO2組效果最佳。與此同時,蜂糖李果實的固酸比呈現(xiàn)出與總酸含量變化完全相反的趨勢。由圖3C可見,隨貯藏時間的增加,蜂糖李果實的固酸比呈先上升后下降的趨勢,常溫處理組果實變化幅度較大,低溫處理組變化幅度相較平緩,從第8天開始,低溫組固酸比顯著高于常溫組(P<0.05)。低溫組果實固酸比貯藏第6天達(dá)到最高值,為21.35;低溫結(jié)合ClO2組第8 天達(dá)到最高值,為29.00。這與徐呈祥等[34]對貢柑的研究結(jié)果相似。
對于蜂糖李果實,糖既是其重要的營養(yǎng)成分,也是重要的風(fēng)味物質(zhì)。蜂糖李果實采后蒸騰作用和呼吸代謝較旺盛,加之病原微生物的作用,容易出現(xiàn)甜度降低的情況[35]。由圖3D可見,隨貯藏時間的延長,蜂糖李果實的總糖含量先緩慢升高后持續(xù)降低,變化趨勢平緩,對照組與處理組差異不顯著,但不同處理組果實總糖含量的變化幅度仍有不同,貯藏6 d后更加明顯,低溫處理可保持較高的總糖含量,其中低溫結(jié)合ClO2組效果最好。說明低溫結(jié)合ClO2處理可抑制蜂糖李貯藏期間果實總糖含量的下降,延長貯藏保鮮期。
葉綠素含量是反映果實色澤的重要指標(biāo)[36]。由圖4A可見,隨著采后蜂糖李果實的成熟衰老,其組織中的葉綠素含量整體呈現(xiàn)下降的趨勢。貯藏期間,常溫處理組葉綠素含量顯著低于低溫處理組(P<0.05),且低溫組的葉綠素含量顯著低于低溫結(jié)合ClO2組(P<0.05),說明低溫結(jié)合ClO2處理可有效抑制采后蜂糖李果實組織中葉綠素的降解,延緩果實新鮮度的降低。
圖4 不同處理對蜂糖李果實貯藏期間葉綠素含量(A)、蛋白質(zhì)含量(B)和含水率(C)的影響Fig.4 Effects of different treatments on chlorophyll(A),protein(B)and moisture(C)contents of‘Fengtang’plum fruits during storage
由圖4B可見,采后貯藏期間,對照組和低溫組蜂糖李果實的蛋白質(zhì)含量整體呈先下降后緩慢上升的趨勢;常溫結(jié)合ClO2組和低溫結(jié)合ClO2組的蛋白質(zhì)含量均在第6天達(dá)到最大值,且顯著高于對照組和低溫組(P<0.05)。試驗結(jié)果表明,低溫貯藏結(jié)合ClO2處理均能較好地保持采后蜂糖李果實的可溶性蛋白質(zhì)含量,這與黃世安等[37]對采后蜂糖李果實品質(zhì)的研究結(jié)果相似。
由圖4C可見,隨著貯藏時間的延長,蜂糖李果實逐步成熟衰老,其含水率整體逐漸降低,其中常溫處理組下降幅度更大,低溫處理組下降較平緩,說明低溫對果實含水率的保持有一定的促進(jìn)作用。其中,低溫結(jié)合ClO2組相較低溫組,含水率下降幅度更小。由此說明,低溫貯藏結(jié)合ClO2處理可以較好地維持蜂糖李果實的含水率,保持果實的品質(zhì),延長貯藏期。這與巴良杰等[38]對李子貯藏品質(zhì)的研究結(jié)果相似。
本文研究了ClO2處理聯(lián)合低溫貯藏對蜂糖李果實的防腐保鮮效果,在10 d 的貯藏期間定期取樣分析各處理組果實貯藏品質(zhì)的變化。結(jié)果表明,(4.0±0.5)℃低溫貯藏結(jié)合50 mg/L ClO2溶液浸泡處理可顯著抑制蜂糖李果實的失重率和腐爛率,保持較高的果實硬度和亮度,提高可溶性固形物含量、固酸比及總糖含量,延緩總酸含量的上升及葉綠素、蛋白質(zhì)含量和含水率的下降,保證了蜂糖李果實較好的風(fēng)味,可以有效延長蜂糖李的貯藏期至10 d。本試驗結(jié)果與“瑪瑙紅”櫻桃果實低溫貯藏結(jié)合ClO2處理研究結(jié)果一致[4],可為蜂糖李采后綠色防腐保鮮提供技術(shù)參考。下一步可對ClO2在蜂糖李保鮮中的防腐保鮮機(jī)理進(jìn)行深入研究,進(jìn)一步探明ClO2在蜂糖李保鮮中的應(yīng)用。