周姣,吳穎峰,余偉,張燕,張寶,黃興承,肖紅梅,*
(1.南京農業大學食品科技學院,江蘇 南京 210095;2.新疆克孜勒蘇柯爾克孜農業技術推廣中心,新疆 阿圖什 845350)
新鮮杏含有多種營養元素,其VA和VC含量豐富,屬于低熱、多維生素的長壽型膳食果品,適量食用具有生津止渴、潤肺化痰、防治癌癥以及心血管保健理療等功效[1-2]。杏子是呼吸躍變型果實,采后迅速進入呼吸高峰,出現后熟、軟化等品質劣變現象[3]。1-甲基環丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)是近年來發現的一種新型果蔬保鮮劑,無毒、無味,且無殘留和不良副作用,它對呼吸躍變型果實有明顯作用,能夠阻止或延緩乙烯作用的發揮,使杏子貯藏期和貨架期大大延長[4-7];低溫冷藏能有效地抑制果實的呼吸作用和致病菌的生長繁殖,有利于杏子貯藏保鮮[7-8];氣調貯藏是在低溫冷藏基礎上,通過調節或控制貯藏環境的氣體組分和比例來延長貯藏期的一種保鮮方法,它可有效延緩杏子生理代謝過程,更好地保持其新鮮度和商品性[9-10]。
被譽為新疆最甜的巴仁杏,產自克州阿克陶縣巴仁鄉,主要指“蘇卡亞格里克”杏和“賽買提玉魯克”杏。得天獨厚的地理位置使得巴仁杏體大色艷、香氣濃郁、酸甜可口、肉質鮮美,成為鮮食加工皆宜的優質果品。巴仁杏收獲期集中于高溫季節,呼吸旺盛,耐藏性差,加之運輸距離長、物流設施設備差,且當地貯藏保鮮技術匱乏,因而難以遠距離鮮銷,造成了巨大的經濟損失。解決貯運問題,是當前擴大其銷路亟待研究的重點;而隨著互聯網的迅速崛起,推進互聯網產業與巴仁杏遠距離鮮銷的融合、發展電商平臺下的冷鏈運輸可助益于巴仁杏走出新疆,走向全國乃至國際。因此,研究采收成熟度、合適的包裝運輸方式和探究貯藏方法可為巴仁杏遠距離鮮銷提供技術支撐,促進巴仁杏產業發展[11]。
試驗材料為新疆“蘇卡亞格里克”巴仁杏,采于阿克陶縣巴仁鄉農家果園,挑選果形、著色和大小一致、無機械傷、無干裂、無蟲害完好的巴仁杏作為供試果實,成熟度的劃分標準如表1。清晨采后2 h 內運回實驗室分別進行成熟生理特性研究和航空運輸貯藏不同時間的巴仁杏品質變化研究。試驗重復2 次。

表1 巴仁杏成熟度劃分方法Table 1 Classification of Baren apricot fruit maturity
CheckMate II 臺式頂空O2/CO2分析儀:丹圣(上海)貿易有限公司;TGL-20M 高速臺式冷凍離心機:湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司;BSA 124-CW 電子天平:德國賽多利斯有限公司;HP-2136 便攜式色差儀:上海皖夫光電科技有限公司;0~300 mm 型游標卡尺:上海恒量量具有限公司;GY-3 果實硬度計:杭州托普儀器有限公司;WYT-4 型手持糖量儀:北京萬行吉利經貿有限公司;DELTA 320 pH 計:梅特勒-托利多(上海)有限公司;高溫機械冷庫:南京吉良制冷設備有限公司;SF-B 1400 型快速腳踏封口機:上海阿依包裝機械有限公司。
1.3.1 樣品處理
1.3.1.1 巴仁杏成熟品質特性研究
取七、八、九、十成熟度果實各60 顆,進行相關品質指標測定。測試地點為克州農業技術推廣中心實驗室。
1.3.1.2 運輸處理
采收七、八、九3 個成熟度果實共35 kg,裝入8 個36 cm×25 cm×21 cm 泡沫箱,立即運往 4 ℃冷庫;預冷28 h 后泡沫箱放入 36.5 cm×25.5 cm×21.5 cm 瓦楞紙箱,其中4 個包裝箱內加入1-MCP 果蔬保鮮劑,從新疆喀什通過航空物流寄出;采后第3 天傍晚到達南京農業大學食品院,此時箱內外溫度分別為(22.6±1.4)℃、(24.6±0.6)℃,放入冷庫,4 ℃預冷12 h 后進行貯藏期試驗。冷鏈運輸包裝方式:T1 為七成熟,未用保鮮劑處理;T2 為八成熟,未用保鮮劑處理;T3 為九成熟,未用保鮮劑處理;T4 為七成熟,1-MCP 保鮮劑處理;T5 為八成熟,1-MCP 保鮮劑處理;T6 為九成熟,1-MCP 保鮮劑處理。
1.3.1.3 貯藏期巴仁杏品質變化研究
將空運到南京的果實裝入墊有吸水紙的塑料籃(30.5 cm×40.5 cm),塑料籃放入 60 μm 厚 PE 袋(60.5 cm×89 cm),進行常溫、冷藏和氣調包裝(modified atmosphere packaging,MAP)3 種貯藏期處理,測定貯藏期前后果實品質。試驗每個處理3 個平行。
常溫:PE 袋敞口包裝,室溫 28 ℃~36 ℃、相對濕度(relative humidity,RH)58%~72%,10 d;冷藏:PE 袋敞口包裝,溫度 4.2℃~8.8 ℃、RH 85%~90%,32 d;MAP:PE 袋密封包裝,溫度 4.2 ℃~8.8 ℃、RH 95%,32 d,利用巴仁杏果實自身呼吸改變貯藏環境的O2和CO2,試驗結束時測得袋內 O2和 CO2濃度分別為:(8.3±1.9)%O2、(5.3±0.5)%CO2。
1.3.2 指標測定
1.3.2.1 外觀
每日肉眼觀察記載果實顏色、失水萎蔫程度、霉變等感官特性變化。
1.3.2.2 果徑大小
橫徑、縱徑:測量單個果實赤道處的寬度和果實縱軸的長度。每個處理15 顆果實。
1.3.2.3 失重率
采用稱量法。公式如下:

式中:W1為貯藏 0 d 果實的質量,g;W2為貯藏后果實的質量,g。
1.3.2.4 腐爛率

果實表皮出現霉斑,果肉松軟,果皮褐變,下陷斑達到果實表面積的1/4,即為腐爛果實。
1.3.2.5 色差
用色差儀測定果實橫徑處相對兩個點的色差值,取平均值。每個處理15 顆果實。
1.3.2.6 硬度
用果實硬度計測量果實橫徑的硬度,取平均值。每個處理15 顆果實。
1.3.2.7 可溶性固形物(total soluble solid,TSS)
一顆果實切碎研磨混勻,用4 層紗布擠出汁液,用手持糖量儀測定。每個處理15 顆果實。
1.3.2.8 可滴定酸(titrate acid,TA)
可滴定酸含量測定根據國標GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》,用0.01 mol/L NaOH 滴定法進行測定。
所得結果為各處理平均值,數據分析和圖表繪制均采用Excel 2010 和GGE biplot 軟件。
巴仁杏成熟過程中品質指標的變化見表2。

表2 巴仁杏成熟過程中品質指標的變化Table 2 Quality changes of Baren apricot fruit during maturity
2.1.1 外觀
外觀變化是許多水果成熟過程中發生的最顯著變化,也是判斷其是否成熟的一項重要標準。巴仁杏果形均呈長圓形,表皮光滑似有油質,隨著巴仁杏成熟度的增加,果實表皮綠色逐漸褪去,變黃變紅,色澤更加鮮艷誘人,這是由于果實成熟過程中,葉綠素逐漸降解,類胡蘿卜素顯露,紅黃色逐步成為主導顏色。
2.1.2 果徑
果徑是果實等級劃分的一項重要指標,其大小直接影響果實的商品價值。由于新疆獨特的地理條件,果樹光合作用強,因而巴仁杏不但色澤優美,果型也大。巴仁杏果實縱徑大于橫徑,成熟過程中果實大小范圍橫徑3.4 cm~3.8 cm、縱徑3.8 cm~4.4 cm,果形指數1.1~1.2,果實形狀長圓形(見表2)。隨著成熟度的增加,果實縱徑和橫徑均呈先增大后減小的趨勢,九成熟果實兩者均達到最大值。
2.1.3 硬度
硬度是評判果實成熟度和品質的一項重要指標,隨著巴仁杏成熟,硬度逐漸下降,十成熟果實最軟,硬度約為七成熟果實的64%(見表2)。這是由于果實成熟過程中,細胞壁組分如果膠物質發生降解、細胞壁結構改變,進而導致硬度下降[12]。
2.1.4 可溶性固形物
可溶性固形物是反映果實成熟度、內部品質和口感的重要指標之一。果實TSS 在很大程度上決定果實甜味。TSS 隨果實成熟呈上升趨勢,十成熟巴仁杏最甜(見表2),個別果實TSS 可高達21%。未成熟巴仁杏貯存許多淀粉,可溶性糖類含量相對較少,TSS 相對較低,隨著果實成熟,不溶性的淀粉轉化為可溶性的葡萄糖、果糖、蔗糖等,使巴仁杏的TSS 增加,甜味變濃。
2.1.5 可滴定酸
杏果實中主要含有蘋果酸和檸檬酸,有機酸是果實感官品質的重要組成成分之一,與糖一起形成果實口感的風味,常用固酸比即TSS/TA 來表示甜酸味。固酸比也是影響果實風味、品質和貯藏期的一項重要指標。果實成熟過程中可滴定酸會逐漸減少(見表2),雖然成熟過程中果實可滴定酸下降緩慢,但果實成熟過程中固酸比含量顯著增加(p<0.05),七、八、九、十成熟果實的固酸比分別為6.2、7.5、11.7、14.6,因而成熟度越高,果實口感越甜,風味越豐滿。
2.2.1 外觀
外觀是感官評價果實品質的最直觀因素,它在一定程度上反映了果實的新鮮程度、成熟度和品質變化。巴仁杏果實采后逐漸失水萎蔫,光澤消失,顏色變暗,甚至產生褐變。果實成熟度越高,褐變和失水萎蔫越嚴重。常溫下果實失水萎蔫較快,貯藏期10 d,果實失去鮮果商品性,原因是常溫處理溫度高(28 ℃~36 ℃)、相對濕度低(RH 58%~72%),果實生理代謝旺盛,營養物質消耗和蒸騰失水快。僅從外觀看冷藏和MAP 的貯藏期均可以達到32 d,MAP 果實外觀上更加飽滿,但MAP 果實褐變和內部果肉絮敗嚴重,失去商品性能。合適的低O2高CO2可以提高杏果實的貯藏品質、延長貯藏期[9-10],而本試驗中MAP 貯藏結束時,O2濃度為(8.3±1.9)%、CO2為(5.3±0.5)%,推測可能是由于低O2高CO2導致果實產生了氣體傷害,因而未能延長果實貯藏期。1-MCP 處理和冷藏結合貯藏巴仁杏色澤等外觀效果最好。冷藏條件下,1-MCP 處理果實色澤優于對照,七成熟果實光澤優于八、九成熟的,但果實顏色偏綠,而九成熟果實顏色暗褐,綜合評價3 種成熟度中八成熟外觀最好。
2.2.2 失重率
失重是影響果實商品性和貯藏壽命一項重要指標,包括水分和干物質的損失,失水是失重的重要原因[6]。巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理失重率變化見圖1。

圖1 巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理失重率的變化Fig.1 The changes in the weight loss of Baren apricot fruit with different shelf-life treatments
如圖1,果實采后均產生不同程度的失重,常溫處理失重最為嚴重,常規運輸包裝處理果實失重均超過40%;相比之下,所有冷藏果實失重率均低于20%,MAP 果實失重最低,原因可能是由于高濕度和低溫氣調貯藏抑制了呼吸作用、蒸騰失水等代謝變化,因而物質消耗和水分損失較少。果實經過1-MCP 處理后,常溫和低溫貯藏均能抑制果實失重,常溫效果更明顯,這與他人研究結果相似[3-7]。
2.2.3 腐爛率
腐爛率是反映果實貯藏品質的一項重要指標。巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理腐爛率變化見圖2。

圖2 巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理腐爛率的變化Fig.2 The changes in the decay rate of Baren apricot fruit with different shelf-life treatments after cold chain transportation
由圖2所示,九成熟果實腐爛率高,這是由于果實成熟度越高,采后生理代謝越旺盛,品質下降越迅速,因而果肉軟化、褐變嚴重,不耐貯藏和銷售。無論是常溫還是低溫冷藏,1-MCP 處理組的腐爛率均比對照組低,原因可能是1- MCP 處理改變果實采后糖酸代謝[13-14],提高抗氧化酶系統活性,保持果實良好品質,抑制果實腐敗[4-7]。MAP 組果實表皮局部組織下陷和產生褐變,表皮未發現腐爛,但內部組織極其松軟、發生絮敗,果實全部失去食用性能,推測原因是MAP 低O2高CO2氣體組分導致果實生理代謝異常。
因為常溫組果實貯藏期只有10 d,故貯藏32 d時,以下指標均無常溫貯藏果實相關結果,因而不再使用常溫組做對比,而使用剛運到南京時新鮮果實做對照。
2.2.4 色澤
色澤是反映果實外觀品質的一項重要指標。果實成熟期間葉綠素迅速降解,類胡蘿卜素或花青素增加,表現出黃色、紅色是其成熟的標志。色差用L*、a*、b*值表示,L*值越大則果皮越亮,反之越暗;a*值越大果皮越紅,反之越綠;b*值越大果皮越黃,反之越藍。巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理色澤變化見圖3。
如圖3a,在冷藏和氣調下,1-MCP 處理七、八成熟果實的 L* 值均比對照組高(p<0.05),說明 1-MCP 處理能夠保持果實的亮度;冷藏下七、八成熟的果實無論有無1-MCP 處理a*顯著增加(p<0.05),果實變紅,而九成熟果實a*冷藏后未上升(見圖3b);不同成熟度果實的b*值貯藏后均下降,1-MCP 處理間無顯著差異(p>0.05)(見圖 3c)。

圖3 巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理色差變化Fig.3 The changes of colour difference of Baren apricot fruit with different shelf-life treatments after cold chain transportation
2.2.5 硬度
硬度影響果實貯藏期的長短、運輸距離的遠近及經濟效益的提高。貯藏期中果實硬度下降,原因是鮮果含水量很高,果膠物質、纖維素和半纖維素的緊密結合維持了果蔬良好的硬度,隨著貯藏時間延長,細胞壁組分逐漸分解,硬度下降;成熟度越高,硬度越低。低溫有利于延緩細胞壁組分分解、抑制硬度下降。巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理硬度變化見圖4。

圖4 巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理硬度變化Fig.4 The changes of hardness of Baren apricot fruit with different shelf-life treatments after cold chain transportation
如圖4,1-MCP 處理顯著抑制果實貯藏期間硬度的下降(p<0.05),如冷藏 32 d 時 1-MCP 處理七、八、九成熟果實硬度分別為 4.2×105、3.0×105、2.3×105Pa,未1-MCP 處理七、八、九成熟果實硬度分別為3.8×105、1.9×105、1.9×105Pa。可見 1-MCP 處理能夠延緩果實硬度下降,這與王瑞慶等[15]、楊娟俠等[16]研究發現相似。敬媛媛等發現,成熟度Ⅱ(著色面積50%~80%)新疆“賽買提”杏果實在采后冷藏期間能保持較低多聚半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶活性和纖維素含量,并且保持一定的木質素含量和果膠含量,從而比成熟度Ⅰ和Ⅲ的果實較好地保持杏果實的硬度[11]。而本試驗中卻發現無論有無1-MCP 處理,冷藏下較低的成熟度(七成熟)果實硬度維持得最好。
2.2.6 可溶性固形物
果蔬中TSS 能直接反應成熟度和品質,TSS 高低是判斷耐貯藏性的重要指標之一。冷藏下,TSS 升高,原因是杏子是呼吸躍變型果實,存在后熟作用,內部淀粉會不斷轉化為TSS,在供果實自身消耗的同時,TSS 不斷上升。巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理可溶性固形物變化見圖5。

圖5 巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理可溶性固形物變化Fig.5 The changes of total soluble solids of Baren apricot fruit with different shelf-life treatments after cold chain transportation
如圖5所示,1-MCP 處理果實TSS 均比未1-MCP處理組低(p<0.05):其中1-MCP 處理七成熟冷藏果實的TSS 最低,為11.8%,而相對應未1-MCP 處理果實為12.3%??梢?-MCP 結合冷藏處理抑制了TSS 上升,延緩果實成熟衰老進程。1-MCP 能明顯延緩果實TSS 下降,這與很多人研究發現一致[6-7,15]。
2.2.7 可滴定酸
TA 是影響果實風味和貯藏性的重要因素,主要受有機酸的影響。巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理可滴定酸變化見圖6。

圖6 巴仁杏冷鏈運輸后不同貯藏時間處理可滴定酸含量變化Fig.6 The changes of titratable acid of Baren apricot fruit with different shelf-life treatments after cold chain transportation
如圖6,除九成熟外,TA 均低于初始值,七成熟TA 更高,原因是貯藏過程中七、八成熟果實有機酸進入呼吸系統作為底物參與代謝,其含量總體下降,九成熟內部已出現腐爛酸敗,導致TA 劇增。1-MCP 處理組的TA 均比對照組要高。說明1-MCP 處理可抑制TA 下降,這與吳芳等[6]、趙迎麗等[14]研究結果相似。
貯藏過程中果實固酸比逐漸上升,原因是有機酸含量減少,TSS 含量增加,固酸比越大,口感和風味越好。冷藏32 d 后九成熟固酸比最低,原因是部分果實發生腐爛酸敗,TA 含量升高;七、八成熟果實的固酸比較高,說明冷藏果實口感和風味適宜食用。
通過巴仁杏采后冷鏈運輸后不同貯藏時間處理品質變化研究結果表明,七成熟果實外觀最好、腐爛率最低、果皮亮度和硬度最高、a*值和TSS 最低、TA較高;八成熟果實色澤、外觀較好,TSS 含量和固酸比值均顯著高于七成熟果實;而九成熟果實冷鏈運輸貯藏后品質最差。通過貯藏時間試驗結果表明,在冷藏下,果實外觀保持得最好、腐爛率最低、亮度最高、與1-MCP 結合抑制TSS 上升效果最好、可滴定酸更高,冷藏對果實的貯藏效果比MAP 好;本研究結果也表明,1-MCP 可降低失重率和腐爛率,抑制硬度和TA 的下降,減緩TSS 的上升,有利于巴仁杏的貯運保鮮。
綜上所述可以得出結論,八成熟巴仁杏適宜用于采后冷鏈貯運。在貯運過程中使用1-MCP 果蔬保鮮劑可延長巴仁杏冷鏈運輸的貯藏期。在貯藏期間,冷藏的貯藏效果要優于不適宜的MAP 貯藏和常溫貯藏。