魔芋葡甘聚糖涂膜對采后西番蓮果實品質影響

郭 欣1,2,陳洪彬

(1.漳州職業(yè)技術學院食品工程學院,福建漳州 363000;2.農產品深加工及安全福建省高校應用技術工程中心,福建漳州 363000;3.泉州師范學院海洋與食品學院,福建泉州 362000)

西番蓮又稱百香果、雞蛋果,原產地巴西。西番蓮果實成熟于6～8月高溫季節(jié),以鮮食為主。由于果實呼吸作用強,易失水,乙烯應答快,西番蓮采收后在室溫條件下貯藏7～10 d即可發(fā)生果實皺縮、腐爛、果肉液化并出現異味等腐敗變質現象[1-3]。為了保持新鮮西番蓮果實的品質,加強對西番蓮采后保鮮技術的研究顯得十分重要。目前國內外研究較多的果蔬保鮮方法主要集中在低溫貯藏、熱處理和CaCl2處理、化學保鮮劑處理及氣調貯藏等,這些方法雖然可達到良好的保鮮效果,但也存在成本較高,操作復雜,化學試劑易殘留等不足。

涂膜保鮮技術是果蔬保鮮中常用的一種方法,通過在果實表面形成阻隔膜限制果實內外氣體交換,創(chuàng)造一個高CO2低O2環(huán)境,抑制果實水分蒸騰及呼吸作用[4],有效地保持果實外觀品質,減緩果蔬組織和結構衰老。魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,KGM)是魔芋塊莖中的一種天然高分子多糖類化合物,其黏度高,并具有良好的成膜性和持水性[5-6]。作為一種天然保鮮劑,KGM無毒無味、可被生物降解,是果蔬涂膜保鮮技術研究中的重要原材料之一[7],具有廣闊的應用前景和發(fā)展?jié)摿ΑＥ硎鲚x等[8]研究表明,魔芋葡甘聚糖復配膜可降低常溫貯藏芒果腐爛率與失水率,保持較高的果實硬度、VC和可滴定酸含量,有效延緩芒果的后熟進程。王華林等[9]將魔芋精粉可食用膜應用于櫻桃常溫保鮮試驗中,發(fā)現經該膜保鮮過的櫻桃感官及各項理化指標均優(yōu)于空白對照。龔軍等[10]研究發(fā)現,0.8%魔芋精粉與0.2%黃原膠混合成的可食用膜可有效延長香蕉常溫貯藏保存期4～5 d。王衍鵬等[11]采用0.1%、0.5%和1.0%濃度的魔芋葡甘聚糖涂膜處理“寧海白”枇杷,結果表明0.5%濃度處理可有效減緩枇杷可溶性固形物、可滴定酸和VC含量的下降速度,保鮮效果最佳。

本研究使用0.5%、1.0%和1.5% KGM溶液處理西番蓮,研究其對西番蓮果實貯藏品質的影響,篩選出適合西番蓮常溫貯藏的KGM濃度,為KGM應用于西番蓮果實保鮮提供生產指導。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

西番蓮 品種為“福建百香果1號”,采自福建省漳州市長泰縣巖溪鎮(zhèn)果園,采收當天直接運至實驗室,挑選八成熟、大小均一、無蟲害、無機械損傷的優(yōu)質果實進行試驗;魔芋葡甘聚糖 西安百川生物科技有限公司;NaOH、HCl、酒石酸銅 分析純,國藥集團化學試劑有限公司。

JA2782N電子天平 上海精密儀器儀表有限公司;GXH-3051H型果蔬呼吸測定儀 北京均方理化科技研究所;WYT-1型手持折光儀 杭州托普儀器有限公司;LFP-800T型多功能粉碎機 寧波江南儀器廠;SP60型手持色差儀 美國愛色麗公司;EZTestEZ-S型質構儀 深圳市三恩時科技有限公司;UV2002型紫外分光光度儀 日本島津公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 西番蓮的預處理 將西番蓮分為四組,其中三組分別浸泡在0.5%、1.0%和1.5% KGM處理液中5 min,另外一組西番蓮浸泡在蒸餾水中5 min(CK),撈出晾干。將4組處理西番蓮裝入0.3 mm保鮮袋中,置于28 ℃恒溫箱中貯藏,每3 d取樣。取樣時將西番蓮整果用于測定皺縮指數、失重率和果皮色差指標,隨后果皮和果肉分離,果肉用于測定各項營養(yǎng)品質指標。

1.2.2 測定指標和方法

1.2.2.1 皺縮指數和失重率 皺縮指數:參考Pesis等[12]的方法,計算公式如下:

失重率:采用稱重法[13]。計算公式如下:

式中:M1表示西番蓮果實貯藏前重量,g;M2表示西番蓮果實貯藏后重量(M2),g。

1.2.2.2 果皮色差 參照Pongener等[14]方法。測定果實赤道面3個點的L*、a*、b*值。

1.2.2.3 可滴定酸和可溶性糖 分別采用酸堿滴定法[15]和蒽酮比色法[16]。

1.2.2.4 可溶性固形物(TSS)參照曹建康[17]等的方法,單位為%。

1.3 數據處理

所有指標測定數據均重復3次,采用Excel 2017進行數據處理和繪圖,SPSS 22.0分析軟件進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實皺縮指數和失重率的影響

圖1 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實皺縮指數和失重率影響Fig.1 Effects of different concentration of KGM coatingon the shrinkage index and weight loss rate of passion fruits

西番蓮果皮產生的呼吸作用和蒸騰作用導致其易失水而發(fā)生皺縮軟化,不僅使果實商品重量減輕,更重要的是擾亂果實代謝機能,使果實的耐貯性以及抗病性降低[18-20]。從圖1a可知,西番蓮在貯藏期間皺縮指數均呈上升趨勢。貯藏前3 d,各組間差異不顯著(P>0.05)。貯藏第3 d開始,對照組皺縮指數上升較快,在貯藏12 d時果皮已經出現腐爛,而同期涂膜組的皺縮指數僅為2左右,顯著低于對照(P<0.05)。說明KGM涂膜較好地抑制了果實的皺縮,維持其在貯藏期間的外觀品質,其中1.0%KGM涂膜抑制效果最佳,其次是1.5%。由圖1(b)可知,西番蓮在貯藏期間失重率不斷增加,其中對照組增幅最大。而KGM涂膜組增幅較為平緩,在貯藏第18 d時,均顯著低于對照(P<0.05),分別為對照的48.6%、36.5%和43.1%。結果表明,不同濃度KGM涂膜均能夠有效地減小西番蓮果實質量損失,其中1.0% KGM涂膜效果要略優(yōu)于0.5%和1.5%。

圖2 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實色澤的影響Fig.2 Effects of different concentration ofKGM coating on color of passion fruits

2.2 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實色差的影響

色差值可真實反映果實色澤,是采后果實外觀品質的重要指標之一[21]。圖2a顯示,西番蓮果皮L*值均呈先上升后快速下降趨勢。貯藏前12 d,不同濃度KGM涂膜組之間L*值差異不顯著(P>0.05),而在貯藏第15 d時,1.0% KGM涂膜組顯著高于其它三組處理(P<0.05)。由圖2b可知,4組西番蓮果皮的a*值均逐漸上升,表明隨著貯藏時間的增加,果皮顏色日益轉變成紫紅色。1.0% KGM涂膜組a*值要顯著高于對照和其它濃度處理組(P<0.05)。由圖2c可知,西番蓮采收貯藏當天的b*值為18.74。貯藏期間,4組西番蓮果皮的b*值均逐漸下降。1.0% KGM涂膜組的b*值一直顯著高于對照組(P<0.05),且效果要優(yōu)于其它兩個濃度。以上結果表明,1.0% KGM涂膜能夠較好地維持西番蓮果實的色澤。

2.3 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實可滴定酸和可溶性糖的影響

西番蓮果肉中豐富的可溶性糖和可滴定酸是果實重要的風味物質,也是果實鮮食品質的重要評價指標[22-24]。如圖3a所示,各組果實可滴定酸含量隨著貯藏時間延長而逐漸減少,其中對照組下降幅度最大,貯藏至第12 d時可滴定酸含量僅為貯藏開始的66%。KGM涂膜則顯著效減緩果實可滴定酸含量的下降(P<0.05),其中0.5%和1.0% KGM涂膜對維持西番蓮常溫貨架期可滴定酸含量的效果較好。

圖3b表明,所有處理組西番蓮可溶性糖含量在貯藏前6 d內有所增加,這是由于果實在成熟過程中果肉中不溶的多糖轉化為可溶性糖。貯藏6 d后,隨著果實呼吸作用加強,可溶性糖作為基質被消耗,含量逐漸下降。KGM涂膜組在貯藏時間內有效減緩了可溶性糖含量的下降,其中1.0% KGM涂膜效果最佳,在貯藏第12和第15 d時可溶性糖含量分別比同時期對照高出46.8%和60.6%,差異顯著(P<0.05),這可能是因為KGM在西番蓮表面形成了一層膜,抑制了西番蓮果實的呼吸作用,從而延緩可溶性糖降解。

圖3 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實可滴定酸和可溶性糖的影響Fig.3 Effects of different concentration of KGM coatingon titratable acid and soluble sugar of passion fruits

2.4 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實可溶性固形物(TSS)的影響

西番蓮果肉中TSS包括可溶性糖、有機酸、維生素和礦物質等,可以衡量果實成熟情況[25]。從圖4可以看出,由于果實自身的呼吸消耗,貯藏過程中TSS含量逐漸下降。貯藏前6 d,對照及涂膜組間TSS含量差異并不顯著(P>0.05)。從第6 d起,對照組TSS含量迅速下降,而涂膜組下降則較為平緩,至貯藏結束時TSS含量均顯著高于對照(P<0.05)。其中,1.0% KGM涂膜TSS含量始終維持在最高水平。由此說明,1.0% KGM涂膜可有效抑制西番蓮果實TSS分解。

圖4 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實可溶性固形物的影響Fig.4 Effects of different concentration ofKGM coating on TSS of passion fruits

3 結論

常溫25 ℃貯藏條件下,KGM涂膜可減少西番蓮果實水分蒸發(fā),延緩果實皺縮指數和失重率的上升;維持較高的外果皮L*、a*、b*值,有效減緩西番蓮果實采后外果皮色澤轉變,提高果實采后外觀品質與貯藏品質。同時,KGM涂膜可有效抑制西番蓮果實可溶性糖、可滴定酸和可溶性固形物(TSS)的降解,維持西番蓮果實的風味及營養(yǎng)品質。其中,濃度為1%的KGM涂膜處理保鮮效果最佳,或可開發(fā)為西番蓮常溫貯藏的保鮮方法,為KGM應用于西番蓮果實保鮮提供生產指導。